特開 2025-15006 保守点検方法、保守点検装置および使用方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025015006

(43)【公開日】2025-01-30

(54)【発明の名称】保守点検方法、保守点検装置および使用方法

(51)【国際特許分類】

   H01S 3/00 20060101AFI20250123BHJP

   H01S 3/067 20060101ALN20250123BHJP

   H01S 3/10 20060101ALN20250123BHJP

【ＦＩ】

H01S3/00 G

H01S3/067

H01S3/10 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023118053

(22)【出願日】2023-07-20

(71)【出願人】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】500241273

【氏名又は名称】株式会社ブロードネットマックス

(74)【代理人】

【識別番号】110000682

【氏名又は名称】弁理士法人ワンディ－ＩＰパ－トナ－ズ

(72)【発明者】

【氏名】太田 順一

(72)【発明者】

【氏名】山本 勝樹

(72)【発明者】

【氏名】小山 慎司

(72)【発明者】

【氏名】木村 康秀

【テーマコード（参考）】

5F172

【Ｆターム（参考）】

5F172AM04

5F172AM08

5F172BB03

5F172BB55

5F172BB58

5F172BB70

5F172ZA02

(57)【要約】

【課題】光アンプの劣化を考慮して光アンプをより適切なタイミングで交換する。
【解決手段】保守点検方法は、ＬＤを備える光アンプの保守点検方法であって、複数の前記光アンプにおける前記ＬＤの駆動電流の計測値の時間変化をそれぞれ示す複数の時系列データを取得するステップと、取得した前記複数の時系列データをクラスタリングすることにより、前記複数の光アンプを複数のクラスタに分類するステップと、前記複数の光アンプを分類した前記複数のクラスタのうちの、少なくともいずれか１つの前記クラスタに属する前記光アンプの交換タイミングを決定するステップとを含む。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）を備える光アンプの保守点検方法であって、
複数の前記光アンプにおける前記ＬＤの駆動電流の計測値の時間変化をそれぞれ示す複数の時系列データを取得するステップと、
取得した前記複数の時系列データをクラスタリングすることにより、前記複数の光アンプを複数のクラスタに分類するステップと、
前記複数の光アンプを分類した前記複数のクラスタのうちの、少なくともいずれか１つの前記クラスタに属する前記光アンプの交換タイミングを決定するステップとを含む、保守点検方法。

【請求項2】

前記交換タイミングを決定するステップにおいては、前記駆動電流が所定の上限値に達するタイミングである到達タイミングを推定し、推定した前記到達タイミングを前記交換タイミングとして決定する、請求項１に記載の保守点検方法。

【請求項3】

前記交換タイミングを決定するステップにおいては、前記クラスタごとに異なる前記上限値を用いて、前記クラスタごとに前記到達タイミングを推定する、請求項２に記載の保守点検方法。

【請求項4】

前記保守点検方法は、さらに、
前記交換タイミングを決定した前記光アンプの製造ロットを特定するステップと、
推定した前記到達タイミングを、特定した前記製造ロットにおいて製造され、かつ前記クラスタに属さない前記光アンプの前記交換タイミングとして決定するステップとを含む、請求項２に記載の保守点検方法。

【請求項5】

前記複数の時系列データを取得するステップにおいては、前記光アンプごとに予め設定された温度補正係数と、前記光アンプの温度の計測結果とを用いて補正された前記計測値の時間変化を示す前記時系列データを取得する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の保守点検方法。

【請求項6】

前記保守点検方法は、さらに、
前記交換タイミングを決定するステップにおいて決定した前記光アンプの前記交換タイミングまでの時間が所定値未満である場合、前記光アンプの冷却を強化するステップを含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の保守点検方法。

【請求項7】

ＬＤを備える光アンプの保守点検に用いられる保守点検装置であって、
複数の前記光アンプにおける前記ＬＤの駆動電流の計測値の時間変化をそれぞれ示す複数の時系列データを取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記複数の時系列データをクラスタリングすることにより、前記複数の光アンプを複数のクラスタに分類する分類部と、
前記分類部により前記複数の光アンプが分類された前記複数のクラスタのうちの、少なくともいずれか１つの前記クラスタに属する前記光アンプの交換タイミングを決定する決定部とを備える、保守点検装置。

【請求項8】

ＬＤを備える光アンプの使用方法であって、
複数の前記光アンプを設置するステップと、
前記複数の光アンプを駆動させるステップと、
駆動中の前記複数の光アンプにおける前記ＬＤの駆動電流の計測値の時間変化をそれぞれ示す複数の時系列データを取得するステップと、
取得した前記複数の時系列データをクラスタリングした結果に基づいて決定された、前記光アンプの交換タイミングを取得するステップと、
取得した前記交換タイミングにおいて、前記光アンプを交換するステップとを含む、使用方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、保守点検方法、保守点検装置および使用方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、光通信システムにおいて、励起用のＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）を備える光アンプを用いて光信号を増幅する技術が用いられている。たとえば、非特許文献１（木村俊雄、他６名、“光アンプ励起用２５０ｍＷ １４８０ ｎｍ ＬＤモジュール”、古河電工時報、古河電気工業株式会社、平成１２年１月、第１０５号、ｐ．１９－２３）には、光アンプにおけるＬＤの劣化を考慮して、製品の初期におけるＬＤ駆動電流値の１．２倍をＥＯＬ（Ｅｎｄ Ｏｆ Ｌｉｆｅ）駆動電流と定義することが記載されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【非特許文献1】木村俊雄、他６名、“光アンプ励起用２５０ｍＷ １４８０ ｎｍ ＬＤモジュール”、古河電工時報、古河電気工業株式会社、平成１２年１月、第１０５号、ｐ．１９－２３

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

非特許文献１に記載の技術を超えて、光アンプの劣化を考慮して光アンプをより適切なタイミングで交換することが可能な技術が望まれる。

【0005】

本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、光アンプの劣化を考慮して光アンプをより適切なタイミングで交換することが可能な保守点検方法、保守点検装置および使用方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の保守点検方法は、ＬＤを備える光アンプの保守点検方法であって、複数の前記光アンプにおける前記ＬＤの駆動電流の計測値の時間変化をそれぞれ示す複数の時系列データを取得するステップと、取得した前記複数の時系列データをクラスタリングすることにより、前記複数の光アンプを複数のクラスタに分類するステップと、前記複数の光アンプを分類した前記複数のクラスタのうちの、少なくともいずれか１つの前記クラスタに属する前記光アンプの交換タイミングを決定するステップとを含む。

【0007】

本開示の一態様は、このような特徴的な処理をステップとする保守点検方法として実現され得るだけでなく、かかる特徴的な処理を実行する処理部を備える保守点検装置として実現され得たり、かかる特徴的な処理のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現され得る。また、本開示の一態様は、保守点検装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得たり、保守点検装置を含む保守点検システムとして実現され得る。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、光アンプの劣化を考慮して光アンプをより適切なタイミングで交換することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本開示の実施の形態に係る保守点検装置による保守点検の対象である光アンプの構成を示す図である。

【図2】図２は、本開示の実施の形態に係る保守点検装置の構成を示す図である。

【図3】図３は、本開示の実施の形態に係る保守点検装置における処理部によるクラスタリングの一例を示す図である。

【図4】図４は、本開示の実施の形態に係る保守点検システムにおける保守点検処理のシーケンスの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。

【0011】

（１）本開示の実施の形態に係る保守点検方法は、ＬＤを備える光アンプの保守点検方法であって、複数の前記光アンプにおける前記ＬＤの駆動電流の計測値の時間変化をそれぞれ示す複数の時系列データを取得するステップと、取得した前記複数の時系列データをクラスタリングすることにより、前記複数の光アンプを複数のクラスタに分類するステップと、前記複数の光アンプを分類した前記複数のクラスタのうちの、少なくともいずれか１つの前記クラスタに属する前記光アンプの交換タイミングを決定するステップとを含む。

【0012】

このように、ＬＤの駆動電流の時系列データをクラスタリングして複数の光アンプを複数のクラスタに分類し、クラスタに属する光アンプの交換タイミングを決定する方法により、ＬＤの駆動電流の増加傾向に基づいてクラスタ単位で光アンプの交換タイミングを決定することができるので、劣化状況が類似する光アンプごとに、適切な交換タイミングを決定することができる。したがって、光アンプの劣化を考慮して光アンプをより適切なタイミングで交換することができる。

【0013】

（２）上記（１）において、前記交換タイミングを決定するステップにおいては、前記駆動電流が所定の上限値に達するタイミングである到達タイミングを推定し、推定した前記到達タイミングを前記交換タイミングとして決定してもよい。

【0014】

このような方法により、駆動電流の上限値に基づいて決定した交換タイミングを用いて、計画的に光アンプを交換することができる。

【0015】

（３）上記（２）において、前記交換タイミングを決定するステップにおいては、前記クラスタごとに異なる前記上限値を用いて、前記クラスタごとに前記到達タイミングを推定してもよい。

【0016】

このような方法により、たとえば、ＬＤの駆動電流の増加の進行速度に応じて異なる上限値を用いて、より適切な交換タイミングを決定することができる。

【0017】

（４）上記（２）または（３）において、前記保守点検方法は、さらに、前記交換タイミングを決定した前記光アンプの製造ロットを特定するステップと、推定した前記到達タイミングを、特定した前記製造ロットにおいて製造され、かつ前記クラスタに属さない前記光アンプの前記交換タイミングとして決定するステップとを含んでもよい。

【0018】

ＬＤの駆動電流の増加傾向は、光アンプの主要部品の製造ロットごとに類似する場合があるところ、このような方法により、駆動電流のモニタ対象の光アンプの交換タイミングに加えて、当該光アンプと同じ製造ロットにおいて製造された、駆動電流のモニタ対象ではない光アンプの交換タイミングを決定することができる。

【0019】

（５）上記（１）から（４）のいずれかにおいて、前記複数の時系列データを取得するステップにおいては、前記光アンプごとに予め設定された温度補正係数と、前記光アンプの温度の計測結果とを用いて補正された前記計測値の時間変化を示す前記時系列データを取得してもよい。

【0020】

このような方法により、温度がＬＤの駆動電流に与える影響を考慮して、ＬＤの劣化に伴う駆動電流のより正確な増加傾向に基づいて、より適切な交換タイミングを決定することができる。

【0021】

（６）上記（１）から（５）のいずれかにおいて、前記保守点検方法は、さらに、前記交換タイミングを決定するステップにおいて決定した前記光アンプの前記交換タイミングまでの時間が所定値未満である場合、前記光アンプの冷却を強化するステップを含んでもよい。

【0022】

このような方法により、寿命までの猶予期間が短い光アンプが、交換前に故障する可能性を低減することができる。

【0023】

（７）本開示の実施の形態に係る保守点検装置は、ＬＤを備える光アンプの保守点検に用いられる保守点検装置であって、複数の前記光アンプにおける前記ＬＤの駆動電流の計測値の時間変化をそれぞれ示す複数の時系列データを取得する取得部と、前記取得部により取得された前記複数の時系列データをクラスタリングすることにより、前記複数の光アンプを複数のクラスタに分類する分類部と、前記分類部により前記複数の光アンプが分類された前記複数のクラスタのうちの、少なくともいずれか１つの前記クラスタに属する前記光アンプの交換タイミングを決定する決定部とを備える。

【0024】

このように、ＬＤの駆動電流の時系列データをクラスタリングして複数の光アンプを複数のクラスタに分類し、クラスタに属する光アンプの交換タイミングを決定する構成により、ＬＤの駆動電流の増加傾向に基づいてクラスタ単位で光アンプの交換タイミングを決定することができるので、劣化状況が類似する光アンプごとに、適切な交換タイミングを決定することができる。したがって、光アンプの劣化を考慮して光アンプをより適切なタイミングで交換することができる。

【0025】

（８）本開示の実施の形態に係る使用方法は、ＬＤを備える光アンプの使用方法であって、複数の前記光アンプを設置するステップと、前記複数の光アンプを駆動させるステップと、駆動中の前記複数の光アンプにおける前記ＬＤの駆動電流の計測値の時間変化をそれぞれ示す複数の時系列データを取得するステップと、取得した前記複数の時系列データをクラスタリングした結果に基づいて決定された、前記光アンプの交換タイミングを取得するステップと、取得した前記交換タイミングにおいて、前記光アンプを交換するステップとを含む。

【0026】

このように、ＬＤの駆動電流の時系列データをクラスタリングした結果に基づいて決定された交換タイミングにおいて、光アンプを交換する方法により、ＬＤの駆動電流の増加傾向に基づいてクラスタ単位で決定された、光アンプの劣化状況に基づく適切な交換タイミングを決定することができる。したがって、光アンプの劣化を考慮して光アンプをより適切なタイミングで交換することができる。

【0027】

以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

【0028】

［構成および基本動作］
（光アンプ）
図１は、本開示の実施の形態に係る保守点検装置による保守点検の対象である光アンプの構成を示す図である。図１を参照して、光アンプ１０１は、入力コネクタ１１と、光カプラ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと、アイソレータ１３Ａ，１３Ｂと、Ｅｒ添加ファイバ１４と、ＬＤ１５と、検出用ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）１６Ａ，１６Ｂと、制御部１７と、計測部１８と、出力コネクタ１９とを備える。光アンプ１０１は、ペルチェ素子をさらに備える構成であってもよい。入力コネクタ１１、光カプラ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ、アイソレータ１３Ａ，１３Ｂ、Ｅｒ添加ファイバ１４、ＬＤ１５、および検出用ＰＤ１６Ａ，１６Ｂは、光ファイバを介して接続される。制御部１７および計測部１８の一部または全部は、たとえば、１または複数のプロセッサを含む処理回路（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）により実現される。

【0029】

複数の光アンプ１０１は、放送事業者の局舎に設けられた光放送装置１１１において用いられ、光放送装置１１１において常時稼働される。光アンプ１０１は、放送用の光信号を増幅する。なお、複数の光アンプ１０１は、たとえば通信事業者の局舎に設けられた光通信装置において用いられてもよい。この場合、光アンプ１０１は、通信用の光信号を増幅する。

【0030】

より詳細には、光カプラ１２Ａは、光アンプ１０１の外部における図示しない光信号生成装置から入力コネクタ１１経由で光信号を受信し、受信した光信号を所定の分岐比で分岐する。光カプラ１２Ａは、分岐した一部の光信号をアイソレータ１３Ａへ出力し、分岐した他の一部の光信号を検出用ＰＤ１６Ａへ出力する。

【0031】

検出用ＰＤ１６Ａは、光カプラ１２Ａから受けた光信号のレベルに応じたレベルの電気信号を制御部１７へ出力する。

【0032】

ＬＤ１５は、励起用の光源であり、制御部１７から供給される駆動電流に応じたレベルの励起光を光カプラ１２Ｂへ出力する。

【0033】

光カプラ１２Ｂは、アイソレータ１３Ａ経由で光カプラ１２Ａから受けた光信号と、ＬＤ１５から受けた励起光を合波してＥｒ添加ファイバ１４へ出力する。

【0034】

Ｅｒ添加ファイバ１４は、光カプラ１２Ｂから受けた光信号を増幅してアイソレータ１３Ｂへ出力する。

【0035】

光カプラ１２Ｃは、アイソレータ１３Ｂ経由でＥｒ添加ファイバ１４から受けた増幅後の光信号を所定の分岐比で分岐する。光カプラ１２Ｃは、分岐した一部の光信号を出力コネクタ１９経由で光アンプ１０１の外部へ送信し、分岐した他の一部の光信号を検出用ＰＤ１６Ｂへ出力する。

【0036】

検出用ＰＤ１６Ｂは、光カプラ１２Ｃから受けた光信号のレベルに応じたレベルの電気信号を制御部１７へ出力する。

【0037】

制御部１７は、検出用ＰＤ１６Ａから受けた電気信号のレベルが所定値以上である期間において、ＬＤ１５へ駆動電流を出力する。制御部１７は、検出用ＰＤ１６Ｂから受けた電気信号に基づいて、ＬＤ１５の駆動電流をフィードバック制御する。より詳細には、制御部１７は、検出用ＰＤ１６Ｂから受けた電気信号に基づいて、Ｅｒ添加ファイバ１４における増幅後の光信号のレベルを検知し、増幅後の光信号のレベルが所定値に近づくように、ＬＤ１５へ出力する駆動電流のレベルを調整する。

【0038】

計測部１８は、ＬＤ１５の駆動電流を計測する。より詳細には、計測部１８は、たとえば所定の計測周期に従う計測タイミングにおいて、制御部１７からＬＤ１５へ出力される駆動電流を計測する。また、計測部１８は、たとえば所定の計測周期に従う計測タイミングにおいて、ＬＤ１５の温度を計測する。計測部１８は、駆動電流の計測値の時間変化を示す時系列データＤ１と、温度の計測値の時間変化を示す時系列データＤ２とを生成する。より詳細には、計測部１８は、計測タイミングと駆動電流の計測値との対応関係を示す時系列データＤ１、および計測タイミングと温度の計測値との対応関係を示す時系列データＤ２を生成する。

【0039】

放送事業者の局舎に設けられた収集装置１２１は、モニタ対象の複数の光アンプ１０１における計測部１８から時系列データＤ１，Ｄ２を収集する。収集装置１２１は、たとえば、収集した時系列データＤ１，Ｄ２に対応の光アンプ１０１のＩＤを含めてメモリに保存する。

【0040】

［課題］
光アンプ１０１では、ＬＤ１５の劣化に伴い、ＬＤ１５の駆動電流は増大する。ＬＤ１５の寿命は光アンプ１０１における他の部品と比べて寿命が短く、ＬＤ１５の駆動電流が定格電流に達した場合、光アンプ１０１が故障する可能性がある。一般的に、光放送装置１１１では、定期的または不定期に、光アンプ１０１単位の交換が行われる。光アンプ１０１が故障してから光アンプ１０１を交換するよりも、ＬＤ１５の駆動電流が定格電流に達する前に、交換保守単位である光アンプ１０１を予防的または計画的に交換することが望ましい。

【0041】

しかしながら、光アンプ１０１において用いられる光ファイバの円対称性のばらつき、および光アンプ１０１におけるＬＤ１５等の主要部品の製造ロットの違いにより、ＬＤ１５の駆動電流には光アンプ１０１ごとの個体差が生じ得る。たとえば、特定の製造ロットの主要部品の組み合わせにより、ＬＤ１５の駆動電流が大幅に増大する場合がある。したがって、光アンプ１０１は、個体ごとまたは主要部品の製造ロットごとに、適切な交換タイミングが異なる場合がある。

【0042】

このため、光アンプ１０１の劣化を考慮して光アンプ１０１をより適切なタイミングで交換することが可能な技術が望まれる。そこで、本開示の実施の形態に係る保守点検装置２０１は、以下のような構成により、上記の課題を解決する。

【0043】

（保守点検装置）
図２は、本開示の実施の形態に係る保守点検装置の構成を示す図である。図２を参照して、保守点検装置２０１は、取得部２１と、処理部２２と、記憶部２３とを備える。処理部２２は、分類部の一例であり、かつ決定部の一例である。取得部２１および処理部２２の一部または全部は、たとえば、１または複数のプロセッサを含む処理回路（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）により実現される。記憶部２３は、たとえば上記処理回路に含まれる不揮発性メモリである。保守点検装置２０１は、光アンプ１０１の保守点検に用いられ、光アンプ１０１の交換タイミングを決定する。なお、保守点検装置２０１は、図１に示す光アンプ１０１とは異なる構成の他の光アンプの交換タイミング決定してもよい。

【0044】

取得部２１は、複数の光アンプ１０１におけるＬＤ１５の駆動電流の計測値の時間変化をそれぞれ示す複数の時系列データＤ１を取得する。より詳細には、取得部２１は、モニタ対象の各光アンプ１０１の時系列データＤ１，Ｄ２を、上述した収集装置１２１から受信する。取得部２１は、受信した複数の時系列データＤ１，Ｄ２を記憶部２３に保存する。

【0045】

たとえば、取得部２１は、光アンプ１０１ごとに予め設定された温度補正係数と、光アンプ１０１の温度の計測結果とを用いて時系列データＤ１を補正する。

【0046】

より詳細には、光アンプ１０１におけるＬＤ１５の駆動電流は、光アンプ１０１内の温度の影響を受けて増加または減少する。記憶部２３は、光アンプ１０１のＩＤごとに、ＬＤ１５の温度と、当該光アンプ１０１におけるＬＤ１５の駆動電流の計測値を補正するための温度補正係数との対応関係を示す補正係数情報を記憶している。

【0047】

取得部２１は、記憶部２３における補正係数情報から、光アンプ１０１ごとに、当該光アンプ１０１の時系列データＤ２が示すＬＤ１５の温度に対応する温度補正係数を取得する。そして、取得部２１は、当該光アンプ１０１の時系列データＤ１に、取得した温度補正係数を乗じて時系列データＤ１を補正する。取得部２１は、補正後の時系列データＤ１を記憶部２３に保存する。

【0048】

処理部２２は、取得部２１により取得された複数の時系列データＤ１をクラスタリングすることにより、複数の光アンプ１０１を複数のクラスタＣＬに分類する。より詳細には、処理部２２は、モニタ対象の複数の光アンプ１０１にそれぞれ対応する複数の時系列データＤ１の補正が完了すると、記憶部２３から補正後の複数の時系列データＤ１を取得する。処理部２２は、所定の統計処理手法に従って、取得した複数の時系列データＤ１をクラスタリングする。

【0049】

より詳細には、たとえば、記憶部２３は、光アンプ１０１のＩＤと、当該光アンプ１０１の駆動開始タイミングとの対応関係を示す稼働情報を記憶している。当該稼働情報は、放送事業者から提供される。たとえば、駆動開始タイミングは、光アンプ１０１が設置された時点と同じであってもよいし、設置された時点よりも後の時点であってもよい。

【0050】

処理部２２は、記憶部２３における稼働情報に基づいて、時系列データＤ１が示す計測タイミングを、光アンプ１０１の駆動開始タイミングからの経過時間である累積稼働時間に換算する換算処理を行う。そして、処理部２２は、換算処理後の複数の時系列データＤ１をクラスタリングする。

【0051】

なお、光アンプ１０１は、駆動開始後、保守等のために一時的に停止される場合がある。この場合であっても、停止時間は累積稼働時間と比べて短いので、駆動開始タイミングからの経過時間を累積稼働時間とみなすことができる。すなわち、駆動開始タイミングからの経過時間で累積稼働時間を近似することができる。また、放送事業者の局舎において、中古品の光アンプ１０１が設置される場合がある。この場合、処理部２２は、設置前における当該光アンプ１０１の累積稼働時間を、稼働情報および計測タイミングに基づいて算出した累積稼働時間に加える処理を行う。

【0052】

また、取得部２１は、累積稼働時間と駆動電流の計測値との対応関係を示す時系列データＤ１を取得する構成であってもよい。この場合、処理部２２は、換算処理を行うことなく、複数の時系列データＤ１をクラスタリングする。

【0053】

図３は、本開示の実施の形態に係る保守点検装置における処理部によるクラスタリングの一例を示す図である。図３において、横軸は累積稼働時間であり、縦軸はＬＤ１５の駆動電流［Ａ］である。

【0054】

図３を参照して、たとえば、処理部２２は、複数の時系列データＤ１をクラスタリングすることにより、時系列データＤ１である時系列データＤ１ａ，Ｄ１ｂ，Ｄ１ｃが属するクラスタＣＬであるクラスタＣＬＡと、時系列データＤ１である時系列データＤ１ｄ，Ｄ１ｅ，Ｄ１ｆ，Ｄ１ｇ，Ｄ１ｈが属するクラスタＣＬであるクラスタＣＬＢとを生成する。そして、処理部２２は、時系列データＤ１ａ，Ｄ１ｂ，Ｄ１ｃにそれぞれ対応する３つの光アンプ１０１をクラスタＣＬＡに分類し、時系列データＤ１ｄ，Ｄ１ｅ，Ｄ１ｆ，Ｄ１ｇ，Ｄ１ｈにそれぞれ対応する５つの光アンプ１０１をクラスタＣＬＢに分類する。

【0055】

処理部２２は、複数の光アンプ１０１を分類した複数のクラスタＣＬのうちの少なくともいずれか１つのクラスタＣＬに属する光アンプ１０１の交換タイミングを決定する。たとえば、処理部２２は、光アンプ１０１におけるＬＤ１５の駆動電流が所定の上限値Ｔｈに達するタイミングである到達タイミングＴａを推定し、推定した到達タイミングＴａを光アンプ１０１の交換タイミングとして決定する。

【0056】

より詳細には、処理部２２は、時系列データＤ１ａ，Ｄ１ｂ，Ｄ１ｃの外挿線ＥＬである外挿線ＥＬＡと、時系列データＤ１ｄ，Ｄ１ｅ，Ｄ１ｆ，Ｄ１ｇ，Ｄ１ｈの外挿線ＥＬである外挿線ＥＬＢとを作成する。処理部２２は、外挿線ＥＬＡにおいて上限値Ｔｈに対応する時間である到達タイミングＴａＡを、クラスタＣＬＡに属する光アンプ１０１の交換タイミングとして決定する。また、処理部２２は、外挿線ＥＬＢにおいて上限値Ｔｈに対応する時間である到達タイミングＴａＢを、クラスタＣＬＢに属する光アンプ１０１の交換タイミングとして決定する。処理部２２は、決定した交換タイミングを放送事業者へ通知する。

【0057】

ここで、光アンプ１０１におけるＬＤ１５以外の主要部品は、製造不良等により、ＬＤ１５の寿命と同等以下になる場合がある。このように、ＬＤ１５以外の主要部品が不良品である場合においても、結果としてＬＤ１５の駆動電流が上昇し、駆動電流の増加傾向に影響を与えるので、ＬＤ１５の駆動電流の時間変化を示す時系列データＤ１に基づいて、光アンプ１０１の適切な交換タイミングを決定することができる。

【0058】

たとえば、処理部２２は、決定した光アンプ１０１の交換タイミングまでの時間が所定値未満である場合、当該光アンプ１０１の冷却を強化するための処理を行う。より詳細には、処理部２２は、たとえばクラスタＣＬＡに属する光アンプ１０１の交換タイミングまでの時間が所定値未満である場合、放送事業者の局舎における冷却ファンを遠隔制御することにより、クラスタＣＬＡに属する光アンプ１０１を冷却するための冷却ファンを稼働させるか、または当該冷却ファンの回転数を上げる。なお、処理部２２は、冷却ファンを遠隔制御する代わりに、クラスタＣＬＡに属する光アンプ１０１の冷却を強化すべき旨の警告を、放送事業者へ通知してもよい。

【0059】

なお、処理部２２は、クラスタＣＬごとに異なる上限値Ｔｈを用いて、クラスタＣＬごとに到達タイミングＴａを推定する構成であってもよい。より詳細には、処理部２２は、たとえば、外挿線ＥＬＡの傾きに応じた上限値Ｔｈである上限値ＴｈＡと、外挿線ＥＬＢの傾きに応じた上限値Ｔｈである上限値ＴｈＢとを設定する。ここで、上限値ＴｈＡは、上限値ＴｈＢよりも小さいものとする。そして、処理部２２は、外挿線ＥＬＡにおいて上限値ＴｈＡに対応する時間である到達タイミングＴａＡを、クラスタＣＬＡに属する光アンプ１０１の交換タイミングとして決定する。また、処理部２２は、外挿線ＥＬＡにおいて上限値ＴｈＢに対応する時間である到達タイミングＴａＢを、クラスタＣＬＢに属する光アンプ１０１の交換タイミングとして決定する。

【0060】

また、処理部２２は、複数のクラスタＣＬのうちの一部のクラスタＣＬに属する光アンプ１０１の交換タイミングの決定を行わない構成であってもよい。より詳細には、処理部２２は、外挿線ＥＬの傾きが所定値未満である場合、当該外挿線ＥＬに対応するクラスタＣＬに属する光アンプ１０１の交換タイミングの決定は現時点では不要と判断する。

【0061】

たとえば、処理部２２は、交換タイミングを決定した光アンプ１０１の製造ロットを特定する。一例として、処理部２２は、交換タイミングを決定した光アンプ１０１の製造ロットを示す、当該光アンプ１０１に付与された製造ロット番号を特定する。

【0062】

より詳細には、記憶部２３は、光アンプ１０１のＩＤと、当該光アンプ１０１の主要部品の製造ロット番号との対応関係を示すロット情報を記憶している。

【0063】

処理部２２は、記憶部２３におけるロット情報を参照して、到達タイミングＴａＡを交換タイミングとして決定した、クラスタＣＬＡに属する光アンプ１０１の主要部品の製造ロット番号と、到達タイミングＴａＢを交換タイミングとして決定した、クラスタＣＬＢに属する光アンプ１０１の主要部品の製造ロット番号とを特定する。

【0064】

そして、処理部２２は、到達タイミングＴａを、特定した製造ロットにおいて製造され、かつクラスタＣＬに属さない光アンプ１０１の交換タイミングとして決定する。

【0065】

より詳細には、処理部２２は、到達タイミングＴａＡを、上述した収集装置１２１のモニタ対象の光アンプ１０１以外の光アンプ１０１であり、かつ主要部品の製造ロット番号がクラスタＣＬＡに属する光アンプ１０１の主要部品の製造ロット番号と同じである光アンプ１０１の交換タイミングとして決定する。また、処理部２２は、到達タイミングＴａＢを、上述した収集装置１２１のモニタ対象の光アンプ１０１以外の光アンプ１０１であり、かつ主要部品の製造ロット番号がクラスタＣＬＢに属する光アンプ１０１の主要部品の製造ロット番号と同じである光アンプ１０１の交換タイミングとして決定する。処理部２２は、決定した交換タイミングを放送事業者へ通知する。なお、処理部２２は、光アンプ１０１に付与された製造ロット番号の代わりに、当該光アンプ１０１の製造ロットを示す符号を特定してもよい。

【0066】

［動作の流れ］
図４は、本開示の実施の形態に係る保守点検システムにおける保守点検処理のシーケンスの一例を示す図である。

【0067】

図４を参照して、まず、放送事業者は、複数の光アンプ１０１を設置する。より詳細には、放送事業者は、複数の光アンプ１０１を備える光放送装置１１１を設置する（ステップＳ１１）。

【0068】

次に、放送事業者は、光放送装置１１１における複数の光アンプ１０１を駆動させる（ステップＳ１２）。

【0069】

次に、放送事業者の局舎に設けられた収集装置１２１は、駆動中の複数の光アンプ１０１におけるＬＤ１５の駆動電流の計測値の時間変化をそれぞれ示す複数の時系列データＤ１を取得する。より詳細には、収集装置１２１は、モニタ対象の複数の光アンプ１０１における計測部１８から時系列データＤ１，Ｄ２を収集する（ステップＳ１３）。

【0070】

次に、収集装置１２１は、収集した時系列データＤ１，Ｄ２を保守点検装置２０１へ送信する（ステップＳ１４）。

【0071】

次に、保守点検装置２０１は、光アンプ１０１ごとに予め設定された温度補正係数と、光アンプ１０１の温度の計測結果とを用いて時系列データＤ１を補正する。より詳細には、保守点検装置２０１は、収集装置１２１から受信した時系列データＤ１に、温度補正係数を乗じて時系列データＤ１を補正する（ステップＳ１５）。

【0072】

次に、保守点検装置２０１は、複数の時系列データＤ１をクラスタリングすることにより、複数の光アンプ１０１を複数のクラスタＣＬに分類する（ステップＳ１６）。

【0073】

次に、保守点検装置２０１は、複数のクラスタＣＬのうちの少なくともいずれか１つのクラスタＣＬに属する光アンプ１０１の交換タイミングを決定する。より詳細には、保守点検装置２０１は、光アンプ１０１におけるＬＤ１５の駆動電流が上限値Ｔｈに達するタイミングである到達タイミングＴａを推定し、推定した到達タイミングＴａを光アンプ１０１の交換タイミングとして決定する。また、たとえば、保守点検装置２０１は、到達タイミングＴａを、特定した製造ロット番号が付与され、かつクラスタＣＬに属さない他の光アンプ１０１の交換タイミングとして決定する（ステップＳ１７）。

【0074】

次に、保守点検装置２０１は、決定した交換タイミングを放送事業者へ通知する（ステップＳ１８）。

【0075】

次に、保守点検装置２０１は、光アンプ１０１の交換タイミングまでの時間が所定値未満である場合、放送事業者における冷却ファンを遠隔制御することにより当該光アンプ１０１の冷却を強化するための処理を行う（ステップＳ１９）。

【0076】

次に、放送事業者は、複数の時系列データＤ１をクラスタリングした結果に基づいて決定された交換タイミングの通知を受けて、当該交換タイミングを待ち受け、当該交換タイミングにおいて光アンプ１０１を交換する（ステップＳ２０）。

【0077】

放送事業者は、ステップＳ１１において複数の光アンプ１０１を設置した後、光アンプ１０１を増設してもよい。

【0078】

保守点検装置２０１は、光アンプ１０１の駆動開始時点からの経過時間が短い場合、時系列データＤ１を高精度でクラスタリングすることができず、当該光アンプ１０１をクラスタＣＬに分類することができない場合がある。たとえば、保守点検装置２０１は、光アンプ１０１をクラスタＣＬに分類することができない場合、当該光アンプ１０１の交換タイミングの決定は現時点では不要と判断してもよい。この場合であっても、保守点検装置２０１は、当該光アンプ１０１の駆動開始時点からある程度の時間が経過した後、駆動開始時点からの経過時間に応じた劣化の進行に伴い、当該光アンプ１０１をいずれかのクラスタＣＬに分類するか、または当該光アンプ１０１が属する新規のクラスタＣＬを生成することができるので、当該光アンプ１０１が故障する前に、交換タイミングを決定することができる。

【0079】

なお、保守点検装置２０１は、ステップＳ１９の処理を行う代わりに、クラスタＣＬＡに属する光アンプ１０１の冷却を強化すべき旨の警告を、放送事業者へ通知してもよい。この場合、放送事業者は、当該警告に従い、当該光アンプ１０１の冷却を強化する。

【0080】

また、本開示の実施の形態に係る保守点検装置２０１では、処理部２２は、光アンプ１０１におけるＬＤ１５の駆動電流が所定の上限値Ｔｈに達するタイミングである到達タイミングＴａを推定し、推定した到達タイミングＴａを光アンプ１０１の交換タイミングとして決定する構成であるとしたが、これに限定するものではない。処理部２２は、外挿線ＥＬの傾きが所定値以上である場合、当該外挿線ＥＬに対応するクラスタＣＬに属する光アンプ１０１は異常であると判定し、到達タイミングＴａの推定を行うことなく、所定のタイミングたとえば当日を交換タイミングとして決定する構成であってもよい。この場合、たとえば、処理部２２は、所定の警告とともに、決定した交換タイミングを放送事業者へ通知する。

【0081】

また、たとえば、処理部２２は、複数のクラスタＣＬのうちの少なくともいずれか１つのクラスタＣＬに属する時系列データＤ１の傾きの平均値が所定値以上である場合、当該クラスタＣＬに属する光アンプ１０１の交換を促す構成であってもよい。

【0082】

また、本開示の実施の形態に係る保守点検装置２０１では、処理部２２は、収集装置１２１のモニタ対象の光アンプ１０１以外の光アンプ１０１の交換タイミングを決定する構成であるとしたが、これに限定するものではない。処理部２２は、収集装置１２１のモニタ対象の光アンプ１０１の交換タイミングを決定する一方で、収集装置１２１のモニタ対象の光アンプ１０１以外の光アンプ１０１の交換タイミングの決定を行わない構成であってもよい。この場合、処理部２２は、交換タイミングを決定した光アンプ１０１に付与された製造ロット番号の特定を行わなくてもよい。

【0083】

また、本開示の実施の形態に係る保守点検装置２０１では、処理部２２は、光アンプ１０１の交換タイミングまでの時間が所定値未満である場合、当該光アンプ１０１の冷却を強化するための処理を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。処理部２２は、光アンプ１０１の冷却を強化するための処理を行わない構成であってもよい。

【0084】

また、本開示の実施の形態に係る保守点検装置２０１では、取得部２１は、光アンプ１０１ごとに予め設定された温度補正係数と、光アンプ１０１の温度の計測結果とを用いて時系列データＤ１を補正する構成であるとしたが、これに限定するものではない。取得部２１は、時系列データＤ１の補正を行わない構成であってもよい。この場合、光アンプ１０１における計測部１８は、時系列データＤ２の生成を行わない構成であってもよい。

【0085】

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0086】

上述の実施形態の各処理（各機能）は、１または複数のプロセッサを含む処理回路（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）により実現される。上記処理回路は、上記１または複数のプロセッサに加え、１または複数のメモリ、各種アナログ回路、各種デジタル回路が組み合わされた集積回路等で構成されてもよい。上記１または複数のメモリは、上記各処理を上記１または複数のプロセッサに実行させるプログラム（命令）を格納する。上記１または複数のプロセッサは、上記１または複数のメモリから読み出した上記プログラムに従い上記各処理を実行してもよいし、予め上記各処理を実行するように設計された論理回路に従って上記各処理を実行してもよい。上記プロセッサは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、およびＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等、コンピュータの制御に適合する種々のプロセッサであってよい。なお、物理的に分離した上記複数のプロセッサが互いに協働して上記各処理を実行してもよい。たとえば、物理的に分離した複数のコンピュータのそれぞれに搭載された上記プロセッサがＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ （Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、およびインターネット等のネットワークを介して互いに協働して上記各処理を実行してもよい。上記プログラムは、外部のサーバ装置等から上記ネットワークを介して上記メモリにインストールされても構わないし、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、および半導体メモリ等の記録媒体に格納された状態で流通し、上記記録媒体から上記メモリにインストールされても構わない。

【0087】

以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
ＬＤを備える光アンプの保守点検方法であって、
複数の前記光アンプにおける前記ＬＤの駆動電流の計測値の時間変化をそれぞれ示す複数の時系列データを取得するステップと、
取得した前記複数の時系列データをクラスタリングすることにより、前記複数の光アンプを複数のクラスタに分類するステップと、
前記複数の光アンプを分類した前記複数のクラスタのうちの、少なくともいずれか１つの前記クラスタに属する前記光アンプの交換タイミングを決定するステップとを含み、
前記交換タイミングを決定するステップにおいては、前記クラスタに属する前記光アンプの前記時系列データの外挿線の傾きが所定値以上である場合、前記クラスタに属する前記光アンプは異常であると判定し、異常と判定した前記光アンプの前記交換タイミングを所定のタイミングに決定する、保守点検方法。

【符号の説明】

【0088】

１１ 入力コネクタ
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ 光カプラ
１３Ａ，１３Ｂ アイソレータ
１４ Ｅｒ添加ファイバ
１５ ＬＤ
１６Ａ，１６Ｂ 検出用ＰＤ
１７ 制御部
１８ 計測部
２１ 取得部
２２ 処理部
２３ 記憶部
１０１ 光アンプ
１１１ 光放送装置
１２１ 収集装置
２０１ 保守点検装置
Ｄ１ａ，Ｄ１ｂ，Ｄ１ｃ，Ｄ１ｄ，Ｄ１ｅ，Ｄ１ｆ，Ｄ１ｇ，Ｄ１ｈ 時系列データ
ＣＬＡ，ＣＬＢ クラスタ
ＥＬＡ，ＥＬＢ 外挿線
Ｔｈ 上限値
ＴａＡ，ＴａＢ 到達タイミング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】