JP2020098987A - 光伝送装置、波長設定方法及び光送受信器 - Google Patents
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Abstract
【課題】光送受信器の信号光の割当波長を設定できる光伝送装置等を提供する。【解決手段】光伝送装置は、光送受信器と、波長合分波器とを有する。波長合分波器は、各光送受信器からの各波長の信号光を合波して波長多重光を光伝送路に出力すると共に、光伝送路から波長多重光を各波長の信号光に分波して波長毎の光送受信器に当該信号光を出力する。光送受信器は、生成部と、検出部と、分析部と、設定部とを有する。生成部は、波長多重光に割当可能な波長毎の試験光を生成し、当該試験光を波長合分波器経由で光伝送路に伝送する。検出部は、光伝送路から前記試験光に対する反射光を検出する。分析部は、波長毎の反射光から波長毎の試験光の到達距離を算出する。設定部は、波長毎の到達距離が最長となる波長を、当該光送受信器の信号光に割当てる波長に設定する。【選択図】図2
Description
本発明は、光伝送装置、波長設定方法及び光送受信器に関する。
例えば、データセンタやモバイルデバイスの普及に伴ってネットワーク中のトラフィックは増え続けており、情報伝送のインフラとして利用される波長分割多重(WDM:Wavelength Division Multiplex)光の伝送網の重要性が増している。
従来のWDM光を伝送する光伝送装置では、異なる波長の信号光を合分波する波長合分波器としてAWG(Arrayed Waveguide Granting)等の固定式のフィルタ素子が知られている。AWGは、異なる光送受信器からの各波長の各信号光を合波し、合波後のWDM光を光ファイバに出力する。また、AWGは、光ファイバから受信したWDM光を各波長の信号光に分波し、分波後の各波長の信号光を波長に対応した光送受信器に出力する。
しかしながら、光伝送装置では、AWGの複数のコネクタの内、光送受信器の信号光の波長を透過可能にするコネクタに当該光送受信器が物理的に接続された場合に当該光送受信器に接続されるコネクタで透過可能な信号波長が制限される。従って、光伝送装置では、光送受信器の送受信に使用する信号光の割当波長と、光送受信器と接続するAWGのコネクタの透過波長との整合性を確保する必要がある。そこで、従来の光伝送装置では、作業者等の人手によって、光送受信器の信号光の割当波長と、光送受信器と接続するAWGのコネクタの透過波長との整合性を確認している。つまり、光伝送装置では、作業者の確認作業で、AWG内のコネクタの透過波長に応じて、当該コネクタと接続する光送受信器の信号光の割当波長を設定するため、作業者の作業負担が大である。
一つの側面では、光送受信器の信号光の割当波長を設定できる光伝送装置等を提供することを目的とする。
一つの態様の光伝送装置は、光送受信器と、波長合分波器とを有する。波長合分波器は、各光送受信器からの各波長の信号光を合波して波長多重光を光伝送路に出力すると共に、光伝送路から前記波長多重光を各波長の信号光に分波して波長毎の光送受信器に当該信号光を出力する。光送受信器は、生成部と、検出部と、分析部と、設定部とを有する。生成部は、波長多重光に割当可能な波長毎の試験光を生成し、当該試験光を波長合分波器経由で光伝送路に伝送する。検出部は、光伝送路から試験光に対する反射光を検出する。分析部は、波長毎の反射光から波長毎の試験光の到達距離を算出する。設定部は、波長毎の到達距離が最長となる波長を、当該光送受信器の信号光に割当てる波長に設定する。
一つの態様では、光送受信器の信号光の割当波長を設定できる。
以下、図面に基づいて、本願の開示する光伝送装置、波長設定方法及び光送受信器の実施例を詳細に説明する。尚、各実施例により、開示技術が限定されるものではない。また、以下に示す各実施例は、矛盾を起こさない範囲で適宜組み合わせても良い。
図1は、実施例1のWDMシステム1の一例を示す説明図である。図1に示すWDM(Wavelength Division Multiplex)システム1は、光伝送装置2(2A)と、対向側の光伝送装置2(2B)と、光伝送装置2Aと対向側の光伝送装置2Bとの間の光ファイバ3とを有する。光ファイバ3は、光伝送装置2Aと対向側の光伝送装置2Bとの間でWDM光を伝送する。
光伝送装置2は、割当波長の信号光を送受信する複数の光送受信器4と、各光送受信器4の信号光を合分波する波長合分波器5とを有する。光送受信器4は、送信部11と、受信部12とを有する。送信部11は、割当波長の信号光を波長合分波器5に送信する。受信部12は、波長合分波器5からの割当波長の信号光を受信する。波長合分波器5は、合波部21と、分波部22とを有する。合波部21は、各光送受信器4からの異なる波長の信号光を合波し、合波後のWDM光を光ファイバ3に出力する。分波部22は、光ファイバ3からのWDM光を異なる波長の信号光に分波し、分波後の異なる波長の信号光を対応波長の光送受信器4に出力する。尚、対向側の光伝送装置2Bも光伝送装置2Aと同一の構成であるため、光伝送装置2Aと同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。
図2は、光伝送装置2の一例を示す説明図である。波長合分波器5は、複数の入力コネクタ23A(23)と、複数の出力コネクタ23B(23)とを有する。入力コネクタ23Aは、複数の光送受信器4と合波部21とを接続し、光送受信器4からの信号光を合波部21に入力する。出力コネクタ23Bは、複数の光送受信器4と分波部22とを接続し、分波部22から光送受信器4への信号光を出力する。入力コネクタ23Aの透過波長は、入力コネクタ23Aに接続する光送受信器4の信号光の割当波長と一致させる。出力コネクタ23Bの透過波長も、出力コネクタ23Bに接続する光送受信器4の信号光の割当波長と一致させる。
光伝送装置2内の光送受信器4は、CFP(C-form-factor Pluggable)31と、OTN(Optical Transport Network)フレーマ32と、レーザ部33と、変調部34と、復調部35とを有する。更に、光送受信器4は、光サーキュレータ36と、入力コネクタ37A(37)と、出力コネクタ37B(37)とを有する。光送受信器4は、通信制御部39と、OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)制御部40と、生成部41と、検出部42と、分析部43と、到達距離テーブル44と、設定部45とを有する。
CFP31は、例えば、伝送ビットレートが100Gbpsの信号を送受信するための通信インタフェースである。OTNフレーマ32は、電気信号をOTNフレームに組み立てると共に、OTNフレームを電気信号に分解するフレーム処理部である。レーザ部33は、レーザ光を発振する。変調部34は、レーザ光でOTNフレームを変調し、変調後の信号光を光サーキュレータ36経由で出力コネクタ37Bに出力する。復調部35は、入力コネクタ37Aからの信号光をレーザ光で復調し、復調後のOTNフレームをOTNフレーマ32に出力する。出力コネクタ37Bは、光サーキュレータ36と波長合分波器5内の入力コネクタ23Aとを接続し、光サーキュレータ36からの信号光を波長合分波器5に出力する。入力コネクタ37Aは、波長合分波器5の出力コネクタ23Bと復調部35とを接続し、波長合分波器5からの信号光を復調部35に入力する。光サーキュレータ36は、変調部34からの信号光を出力コネクタ37Bに出力すると共に、出力コネクタ37Bからのパルス光に対する反射光を検出部42に出力する。尚、CFP31、OTNフレーマ32、レーザ部33、変調部34及び復調部35は、例えば、送信部11及び受信部12に相当する。
通信制御部39は、光送受信器4全体を制御する。OTDR制御部40は、波長毎の試験光であるパルス光を使用してパルス光の反射光を測定するOTDRを制御する。OTDR制御部40は、光ファイバ3にパルス光を入力し、戻ってくるパルス光の散乱光及び反射光の大きさにより、光ファイバ3の伝送特性や断線等を検出する。
生成部41は、OTDR制御部40からのWDM光に割当可能な波長毎のパルス光のパラメータを生成し、パルス光のパラメータをレーザ部33及び変調部34に設定する。尚、パルス光のパラメータとは、例えば、パルス光の波長、パルス光のパルス間隔やパルス幅等に相当する。レーザ部33は、生成部41からの波長毎のパルス光のパラメータに基づき、波長毎のパルス光を生成する。変調部34は、レーザ部33で生成したパルス光を変調し、変調後のパルス光を光サーキュレータ36経由で出力コネクタ37Bに出力する。検出部42は、入力コネクタ37Aからパルス光に対する反射光を検出する。尚、反射光は、例えば、パルス光の近端反射光、パルス光の後方散乱光やパルス光の端面反射光等である。
分析部43は、検出部42にて検出されたパルス光毎の反射光を分析する。分析部43は、パルス光の波長毎の反射光に基づき、波長毎のパルス光の到達距離を算出する。分析部43は、光送受信器4のスペックで信号光の最大到達距離や到達時間を使用して、パルス光に対する反射光のレベルや、パルス光の発光から反射光の受光までの時間に基づき、パルス光の到達距離を算出する。分析部43は、波長毎のパルス光の到達距離を到達距離テーブル44に記憶する。設定部45は、到達距離テーブル44を参照し、波長毎のパルス光の到達距離の内、最長の到達距離の波長を光送受信器4の割当波長に波長設定する。
波長合分波器5は、例えば、AWG(Arrayed Waveguide Granting)である。合波部21は、透過波長が異なる複数の入力コネクタ23Aを備え、各入力コネクタ23Aから各光送受信器4の異なる波長の信号光を合波し、合波後のWDM光を光ファイバ3に出力する。分波部22は、透過波長が異なる複数の出力コネクタ23Bを備え、光ファイバ3からのWDM光を分波し、分波後の異なる波長の信号光を出力コネクタ23Bを通して各光送受信器4に出力する。
図3は、光伝送装置2のパルス光及び反射光の関係の一例を示す説明図である。作業者は、光伝送装置2Aと対向側の光伝送装置2Bとを光ファイバ3で接続する場合、光送受信器4の割当波長と波長合分波器5のコネクタ23の透過波長との整合性が確保するように光送受信器4と波長合分波器5のコネクタ23とを接続している。
本実施例では、近端の光送受信器4の内部からの近端反射のため、OTDRの直近の特性が測定できない性質に着目する。更に、本実施例では、長距離の光ファイバ3では反射光がノイズレベルよりも低くなる距離から先の特性が測定できず、波長合分波器5内のコネクタ23の透過波長以外の波長が透過しない性質に着目している。光送受信器4では、パルス光の波長可変式のOTDR機能を組み込んで、WDM光に割当可能な各波長のパルス光の到達距離を算出し、波長毎の到達距離をテーブル化する。光送受信器4は、波長毎のパルス光の到達距離に基づき、波長合分波器5のコネクタ23を透過する信号光の波長を探索する。そして、光送受信器4は、この波長に信号光の割当波長を設定する。
光送受信器4内の生成部41は、異なる波長のパルス光を生成すべく、レーザ部33及び変調部34にパラメータを設定する。変調部34は、レーザ部33からの所定波長のパルス光を変調し、変調後のパルス光を波長合分波器5経由で光ファイバ3に出力する。
光送受信器4内の検出部42は、パルス光が光送受信器4の内部から光ファイバ3を伝送する際に発生する、例えば、近端反射光、後方散乱光や端面反射光等の反射光を検出する。近端反射光とは、例えば、光送受信器4の内部で発生する、パルス光の反射光である。後方散乱光は、光ファイバ3を通過するパルス光の散乱光である。端面反射光は、例えば、光ファイバ3上のコネクタ23やコネクタ37においてファイバが接合されるポイントで発生する、パルス光の反射光である。対向側の光伝送装置2B内の光伝送装置4の光コネクタ37においても、この端面反射光が発生する。
図3に示す反射光レベルは、パルス光が近端の光送受信器4の内部を通過する際にパルス光の近端反射で一時的に上昇するものの、パルス光が光ファイバ3を通過するに連れて徐々に減衰する。更に、反射光レベルは、光ファイバ3が屈曲する地点で減衰し、パルス光が光ファイバ3を通過するに連れて徐々に低下するものの、パルス光が対向側の光伝送装置2B内の光送受信器4で受光した際に発生する端面反射で顕著に上昇する。その後、反射光レベルは、端面反射で顕著に上昇した後、ノイズレベル以下に低下することになる。
図4は、波長合分波器5の入力コネクタ23Aの透過波長と、当該入力コネクタ23Aに接続する光送受信器4からのパルス光の割当波長とが異なる場合の反射光レベルの一例を示す説明図である。図4に示す反射光のレベルは、近端の波長合分波器5の入力コネクタ23Aからのパルス光に対する端面反射に応じて上昇するものの、波長合分波器5以降のパルス光に対する反射光のレベルが著しく低下する。つまり、光送受信器4の割当波長と、光送受信器4と接続する波長合分波器5の入力コネクタ23Aの透過波長とが異なるため、波長合分波器5でパルス光が透過せず、波長合分波器5以降のパルス光に対する反射光が戻って来ない状態と言える。
図5は、波長合分波器5の入力コネクタ23Aの透過波長と、当該入力コネクタ23Aに接続する光送受信器4からのパルス光の割当波長とが同一の場合の反射光レベルの一例を示す説明図である。図5に示す反射光のレベルは、近端の波長合分波器5の入力コネクタ23Aからのパルス光に対する端面反射に応じて上昇する。更に、反射光のレベルは、波長合分波器5以降の光ファイバ3を通過するパルス光の後方散乱に応じて反射光のレベルが徐々に低下する。更に、反射光のレベルは、対向側の光伝送装置2B内の波長合分波器5の入力コネクタ23Aからのパルス光に対する遠端反射に応じて上昇する。更に、反射光のレベルは、対向側の光伝送装置2B内の光送受信器4で受光したパルス光の端面反射に応じて反射光のレベルが上昇し、上昇後に反射光のレベルがノイズレベル以下まで低下する。
図6は、到達距離テーブル44の一例を示す説明図である。図6に示す到達距離テーブル44は、WDM光に割当可能なパルス光の波長毎に到達距離を管理する。分析部43は、検出部42にて検出したパルス光に対する反射光に基づき、パルス光の波長毎に検出部42で検出される反射光のレベルがノイズレベル以下になる点をその波長における到達距離と考え、パルス光の到達距離を順次算出する。分析部43は、パルス光の波長毎に算出した到達距離を到達距離テーブル44に記憶する。設定部45は、到達距離テーブル44を参照し、最長到達距離の波長を当該光送受信器4の割当波長に設定する。尚、図6に示す到達距離テーブル44の場合、設定部45は、到達距離が最長である86.6kmに対応する波長である1544.53nmを光送受信器4の割当波長に設定する。
図7は、第1の波長設定処理に関わる光送受信器4の処理動作の一例を示すフローチャートである。図7において光送受信器4内のOTDR制御部40は、光送受信器4においてWDM光に割当可能なパルス光の波長を設定する(ステップS11)。光送受信器4内の生成部41は、設定した波長のパルス光を生成し、生成したパルス光を波長合分波器5経由で光ファイバ3に出力する(ステップS12)。光送受信器4内の検出部42は、波長合分波器5からパルス光に対する反射光を検出する(ステップS13)。尚、反射光は、例えば、端面反射光や後方散乱光等の反射光である。
光送受信器4内の分析部43は、検出部42にて検出された反射光を分析する(ステップS14)。分析部43は、パルス光の反射光に基づき、パルス光の波長毎の当該パルス光の到達距離を算出する(ステップS15)。分析部43は、パルス光の波長毎の到達距離を到達距離テーブル44に記憶する(ステップS16)。OTDR制御部40は、光送受信器4においてWDM光に割当可能な波長の内、未設定波長のパルス光があるか否かを判定する(ステップS17)。光送受信器4内の設定部45は、未設定波長のパルス光がある場合(ステップS17肯定)、未設定波長のパルス光を設定すべく、ステップS11に移行する。
設定部45は、未設定波長のパルス光がない場合(ステップS17否定)、到達距離テーブル44を参照し、到達距離が最長の波長が1本であるか否かを判定する(ステップS18)。設定部45は、到達距離が最長の波長が1本の場合(ステップS18肯定)、到達距離が最長の波長を光送受信器4の割当波長に設定し(ステップS19)、図7に示す処理動作を終了する。
設定部45は、到達距離が最長の波長が1本でない場合(ステップS18否定)、異常通知を図示せぬ作業者の端末装置に通知し(ステップS20)、図7に示す処理動作を終了する。
実施例1のWDMシステム1内の光送受信器4では、WDM光に割当可能な波長毎のパルス光を生成し、当該パルス光を波長合分波器5経由で光ファイバ3に伝送し、光ファイバ3からパルス光に対する反射光を検出する。更に、光送受信器4は、波長毎の反射光から波長毎のパルス光の到達距離を算出し、波長毎の到達距離が最長となる波長を、当該光送受信器4に割当てる波長に設定する。その結果、波長合分波器5に特別な機能を設ける必要がなく、波長合分波器5のコネクタ23と接続する光送受信器4の信号光の割当波長を自動設定できる。従来のような波長合分波器5の入力コネクタ23Aの透過波長と、波長合分波器5の入力コネクタ23Aと接続する光送受信器4の信号光の割当波長との整合性を確保するための作業者の作業負担が軽減できる。
しかも、光送受信器4は、信号光を送信する光ファイバ3と同一経路で各波長のパルス光を送信し、同一経路のパルス光に対する反射光に基づき、WDM光に割当可能な波長毎の到達距離を算出する。光送受信器4は、パルス光の波長毎の到達距離の内、最長到達距離の波長を信号光の割当波長に設定する。その結果、光送受信器4は、信号光と同一経路のパルス光の反射光を使用して、現在の接続状況に応じた信号光の割当波長を自動設定できる。
光送受信器4では、到達距離が最長の波長が1本でない場合、波長合分波器5の入力コネクタ23Aと光送受信器4との結線が間違ったものと判断し、異常を報知する。その結果、作業者は、異常報知に基づき、結線の間違いを認識できる。
従来方式では、光送受信器4と波長合分波器5との間の結線及び光送受信器4への波長設定が正しいことを確認するために、波長合分波器5のモニタポートに光スペクトルアナライザを接続する。そして、光スペクトルアナライザで設計通りのスペクトルが観測されることを確認することが必要だった。これに対して、本実施例では、光送受信器4と波長合分波器5との間の結線と、光送受信器4の信号光の割当波長と波長合分波器5のコネクタの透過波長との整合性とを保証すべく、パルス光の到達距離が最大の波長を光送受信器4の割当波長に自動的に設定する。その結果、光スペクトルアナライザを使用しなくても、作業者の作業負担を軽減できる。従って、設計通りに配線されたかどうかの確認が従来方式に比べて容易になる。
光送受信器4では、信号光及びパルス光の生成をレーザ部33及び変調部34で共有できるため、部品コストが低減できる。
尚、実施例1の光送受信器4では、検出部42でパルス光に対する反射光を検出する場合を例示した。しかしながら、復調部35で検出部42の機能を兼用しても良く、その実施の形態につき、実施例2として以下に説明する。
図8は、実施例2の光伝送装置2Aの一例を示す説明図である。尚、実施例1の光伝送装置2Aと同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明について省略する。
図8に示す実施例2の光送受信器4Aと実施例1の光送受信器4とが異なるところは、復調部35Aで検出部42の機能を兼用した点にある。光送受信器4Aは、復調部35Aと入力コネクタ37Aとの間に配置されたスイッチ46と、光サーキュレータ36Aとを有する。光サーキュレータ36Aは、変調部34からのパルス光を出力コネクタ37Bに出力すると共に、出力コネクタ37Bからのパルス光に対する反射光をスイッチ46に出力する。スイッチ46は、復調部35Aに対する出力を光サーキュレータ36Aからの出力コネクタ37B経由のパルス光と、入力コネクタ37Aからの信号光のうちのいずれかに切り替える。復調部35Aは、スイッチ46の切替接続で光サーキュレータ36Aからの反射光を復調し、復調後の反射光を分析部43に出力する。
分析部43は、パルス光の反射光の検出結果に基づき、パルス光の到達距離を算出し、パルス光の波長毎の到達距離を到達距離テーブル44に記憶する。設定部45は、パルス光の波長毎の到達距離に基づき、到達距離が最長のパルス光の波長を光送受信器4の割当波長に設定する。
実施例2のWDMシステム1内の光送受信器4Aでは、WDM光に割当可能な波長毎のパルス光を生成し、当該パルス光を波長合分波器5経由で光ファイバ3に伝送し、光ファイバ3からパルス光に対する反射光を検出する。更に、光送受信器4Aは、波長毎の反射光から波長毎のパルス光の到達距離を算出し、波長毎の到達距離が最長となる波長を、当該光送受信器4Aに割当てる波長に設定する。その結果、波長合分波器5に特別な機能を設ける必要がなく、波長合分波器5と接続する光送受信器4Aの信号光の割当波長を自動設定できる。従って、作業者の作業負担が軽減できる。
光送受信器4Aでは、信号光及びパルス光の生成をレーザ部33及び変調部34で実行すると共に、反射光を検出する検出部42の機能を復調部35Aで実行するため、部品コストが軽減できる。
尚、実施例1の光送受信器4では、信号光を生成するレーザ部33を使用してパルス光を生成する場合を例示したが、パルス光と信号光とを別個に生成するようにしても良く、その実施の形態につき、実施例3として以下に説明する。
図9は、実施例3の光伝送装置2の一例を示す説明図である。尚、実施例1の光伝送装置2と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明について省略する。
図9に示す実施例3の光送受信器4Bと実施例1の光送受信器4とが異なるところは、スイッチ46Aと、波長設定部47と、生成部41Aと、光サーキュレータ36Bとを有する点にある。スイッチ46Aは、変調部34と出力コネクタ37Bとの間に配置されている。波長設定部47は、パルス光の波長を設定する。生成部41Aは、波長設定部47にて設定された波長でパルス光を生成する。光サーキュレータ36Bは、生成部41Aからのパルス光をスイッチ46Aに出力すると共に、スイッチ46Aからの反射光を検出部42に出力する。
スイッチ46Aは、生成部41Aからのパルス光を出力コネクタ37Bに出力すると共に、出力コネクタ37Bからのパルス光に対する反射光を光サーキュレータ36Aに出力する。光サーキュレータ36Aは、スイッチ46Aからの反射光を検出部42に出力する。検出部42は、パルス光に対する反射光を検出し、検出した反射光を分析部43に出力する。分析部43は、パルス光の反射光の分析結果に基づき、パルス光の到達距離を算出し、パルス光の波長毎の到達距離を到達距離テーブル44に記憶する。設定部45は、パルス光の波長毎の到達距離に基づき、到達距離が最長のパルス光の波長を光送受信器4Bの割当波長に設定する。
実施例3の光送受信器4Bでは、WDM光に割当可能な波長毎のパルス光を生成し、当該パルス光を波長合分波器5経由で光ファイバ3に伝送し、光ファイバ3からパルス光に対する反射光を検出する。更に、光送受信器4Bは、波長毎の反射光から波長毎のパルス光の到達距離を算出し、波長毎の到達距離が最長となる波長を、当該光送受信器4Bに割当てる波長に設定する。その結果、波長合分波器5に特別な機能を設ける必要がなく、波長合分波器5と接続する光送受信器4Bの信号光の割当波長を自動設定できる。従って、作業者の作業負担が軽減できる。
尚、実施例1乃至3のWDMシステム1では、光伝送装置2Aと、対向側の光伝送装置2Bとの間の光ファイバ3上にWDM光を増幅する光アンプなしのシステムを例示した。これに対して、WDM光の長距離伝送を実現するためには光ファイバ3上に光アンプありのWDMシステム1Aのようなシステムを用いる。光送受信機4が接続されたWDMシステムが、光アンプなしのWDMシステムなのか光アンプありのWDMシステムなのかがわからない場合の実施の形態につき、実施例4として以下に説明する。
図10は、実施例4を説明するための光アンプありのWDMシステム1Aの一例を示す説明図である。図10に示すWDMシステム1Aは、光伝送装置2Aと、光アンプ6A(6)と、対向側の光伝送装置2Bと、対向側の光アンプ6B(6)と、光ファイバ3とを有する。光伝送装置2Aから対向側の光伝送装置2Bへの上りの光ファイバ3A(3)上に光アンプ6A及び対向側の光アンプ6Bを配置する。対向側の光伝送装置2Bから光伝送装置2Aへの下りの光ファイバ3B(3)上に対向側の光アンプ6D及び光アンプ6Cを配置する。
上りの光ファイバ3A上の光アンプ6Aは、光伝送装置2AからのWDM光を光増幅し、光増幅後のWDM光を対向側の光アンプ6Bに出力する。更に、対向側の光アンプ6Bは、光アンプ6AからのWDM光を光増幅し、光増幅後のWDM光を対向側の光伝送装置2Bに出力する。また、下りの光ファイバ3B上の対向側の光アンプ6Dは、対向側の光伝送装置2BからのWDM光を光増幅し、光増幅後のWDM光を光アンプ6Cに出力する。更に、光アンプ6Cは、対向側の光アンプ6DからのWDM光を光増幅し、光増幅後のWDM光を光伝送装置2Aに出力する。光アンプ6には、アイソレータが内蔵されているため、入力方向からのWDM光の入力に対してはWDM光を光増幅するが、出力方向からのWDM光の入力に対してはWDM光の出力を遮断することになる。
OTDRでは、パルス光のパワーが大きい方が測定可能な距離も長くなるが、WDMシステム1Aでは他波長の信号光への影響を避けるために、パルス光のパワーはWDMシステム1Aで用いられている他の信号光のパワーよりも大きくできない。また、パルス光のパルス幅は、長い方が測定可能な距離が大きくなるが、パルス幅が長いと距離分解能が粗くなり、近端反射の影響を受ける時間も長くなるので直近の特性を測定できない。また、長い距離の測定を正しく行うためには、パルス光のパルス間隔を長くする必要がある。しかしながら、パルス間隔が長いと測定に時間がかかるため、波長の自動設定に必要な時間も長くなる。また、前のパルス光の反射光が戻ってくる前に次のパルス光が送出されると、どちらのパルス光に対する反射光なのかがわからなくなる。その結果、パルス光が反射した地点の到達距離を誤って判断する虞がある。
WDMシステム1の光伝送装置2Aと対向側の光伝送装置2Aとの間の光ファイバ3上に光アンプ6が存在しない場合、波長合分波器5で透過する波長のパルス光は、対向の光伝送装置2Bに至るまで反射光が戻って来る。その結果、光アンプ6が存在しない場合、パルス光のパルス間隔を大きくすることが必要である。一般的に、光アンプ無しのWDMシステムにおいては波長合分波器5の透過可能な波長と透過不可の波長との到達距離の差は数km程度以上ある。従って、光送受信器4では、距離分解能が小さくても良く、パルス光のパルス幅も広くても良い。
これに対して、光伝送装置2Aと対向側の光伝送装置2Bとの間の光ファイバ3上に光アンプ6が存在する場合、波長合分波器5で透過する波長の光でも、光アンプ6内にアイソレータが入っているため、光アンプ6よりも先からパルス光の反射光が戻って来ない。一般に、光アンプ6と波長合分波器5との間は数m〜数十m程度のパッチコードしかなく、波長合分波器5の透過可能な波長と透過不可の波長との到達距離の差は、このパッチコードの長さ程度である。従って、光送受信器4は、距離分解能が大きくする必要があるため、パルス光のパルス幅も狭くする必要がある。
これらの点を踏まえて、OTDR制御部40は、予め、光送受信器4の最大スペックから、光アンプ無しでの到達距離の最大値を得て、(光アンプ無しでの到達距離の最大値×2÷光ファイバ3中の光の伝送速度)+マージンでパルス光の第1のパルス間隔を算出する。そして、OTDR制御部40は、予め、複数のパルス光のパワーに対して、到達距離の最大値まで測定可能なパルス幅を(例えば実験的に)求めて、リスト化する。更に、光送受信器4に信号光のパワーが設定されたら、リストの中から信号光のパワーを超えないパルス光のパワーを選択し、このパルス光のパワーに対応するパルス光の第1のパルス幅を選択する。その結果、OTDR制御部40は、第1のパルス幅及び第1のパルス間隔で光アンプ6無しの場合の第1のパルス光(第1の試験光)を設定する。
OTDR制御部40は、第1のパルス幅及び第1のパルス間隔で設定した第1のパルス光で測定した到達距離(光アンプありのWDMシステムの場合は光アンプ6までの距離と推定)から、(測定された到達距離×2÷光ファイバ3中の光の伝送速度)+マージンでパルス光の第2のパルス間隔を算出する。そして、OTDR制御部40は、パルス光の第2のパルス幅を、距離分解能1m以下になる値に設定する。その結果、OTDR制御部40は、第2のパルス幅及び第2のパルス間隔で光アンプ6有りの場合の第2のパルス光(第2の試験光)を設定する。
図11は、実施例4の設定処理に関わる光送受信器4の処理動作の一例を示すフローチャートである。図11において光送受信器4内のOTDR制御部40は、光アンプ6なしの状態を想定した第1のパルス幅及び第1のパルス間隔で第1のパルス光を設定する(ステップS31)。尚、第1のパルス間隔は、(光アンプ無しでの到達距離の最大値×2÷光ファイバ3中の光の伝送速度)+マージンで算出したパルス間隔である。第1のパルス幅は、信号光のパワーを超えないパルス光のパワーを選択し、パルス光のパワーに対応するパルス幅である。OTDR制御部40は、第1のパルス光のパワーが信号光パワーを超えないように設定する(ステップS32)。光送受信器4は、ステップS31及びS32の設定で、第1のパルス光を使用して、図7に示す第1の波長設定処理を実行する(ステップS33)。
設定部45は、第1の波長設定処理にて第1のパルス光で光送受信器4の割当波長の波長設定が成功したか否かを判定する(ステップS34)。OTDR制御部40は、波長設定が成功したのでない場合(ステップS34否定)、光アンプ6ありの状態を想定した第2のパルス幅及び第2のパルス間隔で第2のパルス光を設定する(ステップS35)。尚、第2のパルス間隔は、第1のパルス光で測定した到達距離から、(測定された到達距離×2÷光ファイバ3中の光の伝送速度)+マージンで算出し直したパルス間隔である。第2のパルス幅は、距離分解能1m以下になる値に設定し直したパルス幅である。光送受信器4は、ステップS35の設定で、第2のパルス光を使用して、第1の波長設定処理を実行する(ステップS36)。設定部45は、光送受信器4への割当波長への波長設定が成功したか否かを判定する(ステップS37)。設定部45は、割当波長への波長設定が成功した場合(ステップS37肯定)、図11に示す処理動作を終了する。
設定部45は、割当波長への波長設定が成功したのでない場合(ステップS37否定)、作業者の端末装置に異常を通知し(ステップS38)、図11に示す処理動作を終了する。設定部45は、波長設定が成功した場合(ステップS34肯定)、図11に示す処理動作を終了する。
実施例4の光送受信器4は、光ファイバ3上の光アンプ6の有無に応じて、パルス光のパルス間隔及びパルス幅を自動設定するので、光アンプ6の有無に応じて適切なパルス光のパルス間隔及びパルス幅を設定できる。
光送受信器4は、光ファイバ3上で光アンプ6の無しの状態の場合、第1のパルス間隔及び第1のパルス幅の第1のパルス光を生成する。そして、光送受信器4は、第1のパルス光を光ファイバ3に出力し、第1のパルス光に対する第1の反射光を検出し、第1の反射光に基づき到達距離を算出する。更に、光送受信器4は、到達距離に基づき、割当波長への波長設定が成功した場合、最長到達距離の波長を割当波長に設定する。その結果、光アンプ6無しの状態での光送受信器4の割当波長を自動設定できる。
光送受信器4は、第1のパルス光の到達距離に基づき、割当波長への波長設定が失敗した場合、第2のパルス間隔及び第2のパルス幅の第2のパルス光を生成する。そして、光送受信器4は、第2のパルス光を光ファイバ3に出力し、第2のパルス光に対する第2の反射光を検出し、第2の反射光に基づき到達距離を算出する。更に、光送受信器4は、到達距離に基づき、割当波長への波長設定が成功した場合、最長到達距離の波長を割当波長に設定する。その結果、光アンプ6ありの状態での光送受信器4の割当波長を自動設定できる。
尚、実施例1の光伝送装置2は、波長合分波器5としてAWGを例示したが、AWGの代わりにCD−ROADM(Colorless Directionless Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer)を代用しても良い。その実施の形態につき、実施例5として以下に説明する。
図12は、実施例5の光伝送装置2Cの一例を示す説明図である。図12に示す光伝送装置2Cと実施例1の光伝送装置2とが異なるところは、波長合分波器5(AWG)の代わりにCD−ROADM5Aを配置した点にある。CD−ROADM5Aは、信号光を波長毎に適切な方路に振り分けて送受信する再構成可能な光分岐挿入多重装置である。
CD−ROADM5Aは、入力コネクタ51A(51)と、出力コネクタ51B(51)と、光カプラ52と、複数のWSS(Wavelength Selective Switch)53と、光スプリッタ54とを有する。CD−ROADM5Aの入力コネクタ51Aは、割当可能な全波長を透過可能にし、光送受信器4の出力コネクタ37Bと接続すると共に、光カプラ52と接続する。CD−ROADM5Aの出力コネクタ51Bは、割当可能な全波長を透過可能にし、光送受信器4の入力コネクタ37Aと接続すると共に、光スプリッタ54と接続する。光カプラ52は、各光送受信器4からの異なる波長の信号光を合波し、合波後のWDM光をWSS53に出力する。WSS53は、WDM光内の任意の波長群のWDM光を光ファイバ3に出力する。
WSS53は、光ファイバ3からのWDM光を受光し、受光後のWDM光の内、任意の波長群のWDM光を抽出し、抽出した任意の波長群のWDM光を光スプリッタ54に出力する。光スプリッタ54は、WSS53からWDM光を各光送受信器4に出力する。各光送受信器4は、WDM光から割当波長の信号光を抽出し、抽出した信号光を復調する。
図13は、到達距離テーブル44Aの一例を示す説明図である。図13に示す到達距離テーブル44Aは、パルス光の波長と、使用中フラグと、到達距離とを対応付けて管理する。
光送受信器4内のOTDR制御部40は、WDM光に割当可能な波長のパルス光のパラメータをレーザ部33に設定する際にパルス光の割当波長がWDM光に現在使用中の波長であるか否かを判定する。現在使用中の波長かどうかの判断は、復調部35を用いてその波長で光信号が受信されているかどうかにより判断する。光送受信器4内の分析部43は、パルス光の割当波長がWDM光に現在使用中の波長の場合、パルス光の波長に対する使用中フラグ“no”を到達距離テーブル44Aに記憶する。そして、生成部41は、パルス光の割当波長がWDM光に現在使用中の波長の場合、当該波長のパルス光を生成せず、次に割当可能な未設定波長のパルス光のパラメータをレーザ部33及び変調部34に設定する。その結果、生成部41は、WDM光で現在使用中の信号光の波長と、パルス光の波長との衝突を回避できる。レーザ部33は、未設定波長のパルス光を生成し、未設定波長のパルス光を変調部34に出力する。変調部34は、未設定波長のパルス光を光サーキュレータ36経由で出力コネクタ37Bに出力する。
CD−ROADM5A内の光カプラ52は、入力コネクタ51A経由で各光送受信器4からのパルス光を合波し、合波後のWDM光をWSS53に出力する。WSS53は、WDM光を光ファイバ3に出力する。
検出部42は、光カプラ52経由で入力コネクタ51AからのWDM光内のパルス光に対する反射光を検出する。分析部43は、パルス光の波長毎の反射光に基づき、波長毎のパルス光の到達距離を算出する。分析部43は、波長毎のパルス光の到達距離及び使用中フラグ“yes”を到達距離テーブル44Aに記憶する。設定部45は、到達距離テーブル44Aを参照し、波長毎のパルス光の到達距離の内、使用中フラグが“no”の最長到達距離の波長を光送受信器4の割当波長に波長設定する。
次に実施例5のWDMシステム1の動作について説明する。図14は、第2の波長設定処理に関わる光送受信器4の処理動作の一例を示すフローチャートである。図14は、第2の波長設定処理に関わる光送受信器4の処理動作の一例を示すフローチャートである。図14において光送受信器4内のOTDR制御部40は、WDM光に割当可能なパルス光の波長を設定する(ステップS41)。OTDR制御部40は、復調部35を使ってパルス光の設定波長がWDM光に現在使用中の信号光の波長であるか否かを判定する(ステップS42)。
光送受信器4内の生成部41は、パルス光の設定波長がWDM光に現在使用中の信号光の波長でない場合(ステップS42否定)、設定した波長のパルス光を生成し、生成したパルス光をCD−ROADM5A経由で光ファイバ3に出力する(ステップS43)。
光送受信器4内の検出部42は、CD−ROADM5Aからパルス光に対する反射光を検出する(ステップS44)。尚、反射光は、例えば、端面反射光や後方散乱光等の反射光である。光送受信器4内の分析部43は、検出部42にて検出された反射光を分析する(ステップS45)。分析部43は、パルス光の反射光に基づき、パルス光の波長毎の当該パルス光の到達距離を算出する(ステップS46)。分析部43は、パルス光の波長毎の到達距離及び使用中フラグ“no”を到達距離テーブル44Aに記憶する(ステップS47)。OTDR制御部40は、WDM光に割当可能な波長の内、未設定波長のパルス光があるか否かを判定する(ステップS48)。光送受信器4内の設定部45は、未設定波長のパルス光がある場合(ステップS48肯定)、未設定波長のパルス光を設定すべく、ステップS41に移行する。
設定部45は、未設定波長のパルス光がない場合(ステップS48否定)、到達距離テーブル44Aを参照し、到達距離が最長の波長が1本であるか否かを判定する(ステップS49)。設定部45は、到達距離が最長の波長が1本の場合(ステップS49肯定)、到達距離が最長の波長を光送受信器4の割当波長に設定し(ステップS50)、図14に示す処理動作を終了する。
設定部45は、到達距離が最長の波長が1本でない場合(ステップS49否定)、異常通知を図示せぬ作業者の端末装置に通知し(ステップS51)、図14に示す処理動作を終了する。
分析部43は、パルス光の設定波長がWDM光に現在使用中の信号光の波長である場合(ステップS42肯定)、パルス光の波長毎の使用中フラグ“yes”及び到達距離“測定せず”を到達距離テーブル44Aに記憶する(ステップS52)。そして、OTDR制御部40は、割当可能な未設定のパルス光の波長があるか否かを判定すべく、ステップS48に移行する。
実施例5の光送受信器4では、WDM光に割当可能な波長毎のパルス光を生成し、当該パルス光をCD−ROADM5A経由で光ファイバ3に伝送し、光ファイバ3からパルス光に対する反射光を検出する。更に、光送受信器4は、波長毎の反射光から波長毎のパルス光の到達距離を算出し、波長毎の到達距離が最長となる波長を、当該光送受信器4に割当てる信号光の割当波長に設定する。その結果、CD−ROADM5Aに特別な機能を設ける必要がなく、CD−ROADM5Aと接続する光送受信器4の信号光の割当波長を自動設定できる。従って、作業者の作業負担が軽減できる。
光送受信器4は、WDM光に割当可能な波長毎のパルス光を生成する場合、パルス光の設定波長がWDM光に現在使用中の信号光の波長の場合、当該波長のパルス光を送信しない。その結果、パルス光とWDM光に使用中の信号光との波長衝突を回避できる。
尚、本実施例では、光送受信器4を例示したが、光送受信器4としては、例えば、トランスポンダ、マックスポンダ、CFPやQSFP(Quad Small Form-Factor Pluggable)等のプラグインモジュールでも良く、適宜変更可能である。
光伝送装置2は、光送受信器4の送信部11及び受信部12として、例えばCFP31、OTNフレーマ32、レーザ部33、変調部34、復調部35、通信制御部39及び設定部45を光送受信器4の通信モジュールとして実装しても良く、適宜変更可能である。この場合、光伝送装置2は、例えば、OTDR制御部40、生成部41、検出部42、分析部43及び到達距離テーブル44を別のモジュールとして実装しても良く、適宜変更可能である。
また、例えば、光送受信器4は、送信部11及び受信部12を内蔵した場合を例示したが、これに限定されるものではなく、適宜変更可能である。
また、図示した各部の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
1 WDMシステム
2 光伝送装置
3 光ファイバ
4 光送受信器
5 波長合分波器
5A CD−ROADM
21 合波部
22 分波部
40 OTDR制御部
41 生成部
42 検出部
43 分析部
45 設定部
2 光伝送装置
3 光ファイバ
4 光送受信器
5 波長合分波器
5A CD−ROADM
21 合波部
22 分波部
40 OTDR制御部
41 生成部
42 検出部
43 分析部
45 設定部
Claims (7)
- 光送受信器と、各光送受信器からの各波長の信号光を合波して波長多重光を光伝送路に出力すると共に、前記光伝送路から前記波長多重光を各波長の信号光に分波して波長毎の光送受信器に当該信号光を出力する波長合分波器とを有する光伝送装置であって、
前記光送受信器は、
前記波長多重光に割当可能な波長毎の試験光を生成し、当該試験光を前記波長合分波器経由で前記光伝送路に伝送する生成部と、
前記光伝送路から前記試験光に対する反射光を検出する検出部と、
前記波長毎の反射光から前記波長毎の試験光の到達距離を算出する分析部と、
前記波長毎の前記到達距離が最長となる波長を、当該光送受信器の前記信号光に割当てる波長に設定する設定部と
を有することを特徴とする光伝送装置。 - 前記設定部は、
前記波長合分波器内の異なる透過波長のコネクタに接続している状態で、前記波長毎の前記到達距離が最長となる波長を、当該コネクタに接続する前記光送受信器の前記信号光に割当てる波長に設定することを特徴とする請求項1に記載の光伝送装置。 - 前記生成部は、
前記波長多重光に割当可能な波長の内、当該波長多重光に使用中の波長以外の波長で前記試験光を生成することを特徴とする請求項1に記載の光伝送装置。 - 前記生成部は、
前記光伝送路上に前記波長多重光を増幅する光増幅器がなしの状態で試験光のパワー毎に到達距離が最大値まで測定可能なパルス幅のリストを参照し、前記試験光のパワーが前記光送受信器の信号光パワー未満となる第1のパルス幅を選択し、選択された第1のパルス幅と、前記光送受信器の到達距離が最大値の第1のパルス間隔とに基づき、第1の試験光を生成し、当該第1の試験光を前記光伝送路に伝送し、
前記検出部は、
前記光伝送路から前記第1の試験光に対する第1の反射光を検出し、
前記分析部は、
前記波長毎の第1の反射光から前記波長毎の第1の試験光の到達距離を算出し、
前記生成部は、
前記第1の試験光の到達距離が最長となる波長の当該光送受信器の波長割当に失敗した場合に、前記第1の試験光の到達距離に基づき、第2の試験光の第2のパルス間隔及び第2のパルス幅を算出し、前記第2の試験光の第2のパルス間隔及び第2のパルス幅に基づき、第2の試験光を生成し、当該第2の試験光を前記光伝送路に伝送し、
前記検出部は、
前記光伝送路から前記第2の試験光に対する第2の反射光を検出し、
前記分析部は、
前記波長毎の第2の反射光から前記波長毎の第2の試験光の到達距離を算出し、
前記設定部は、
前記第2の試験光の到達距離の内、前記到達距離が最長となる波長を、当該光送受信器の前記信号光に割当てる波長に設定することを特徴とする請求項1に記載の光伝送装置。 - 光送受信器と、各光送受信器からの各波長の信号光を合波して波長多重光を光伝送路に出力すると共に、前記光伝送路から前記波長多重光を各波長の信号光に分波して波長毎の光送受信器に当該信号光を出力する波長合分波器とを有する光伝送装置が実行する波長設定方法であって、
前記光送受信器は、
前記波長多重光に割当可能な波長毎の試験光を生成し、当該試験光を前記波長合分波器経由で前記光伝送路に伝送し、
前記光伝送路から前記試験光に対する反射光を検出し、
前記波長毎の反射光から前記波長毎の試験光の到達距離を算出し、
前記波長毎の前記到達距離が最長となる波長を、当該光送受信器の前記信号光に割当てる波長に設定する
処理を実行することを特徴とする波長設定方法。 - 各光送受信器から異なる波長の信号光を波長合分波器で合波した波長多重光に割当可能な波長毎の試験光を生成し、当該試験光を前記波長合分波器経由で光伝送路に伝送する生成部と、
前記光伝送路から前記試験光に対する反射光を検出する検出部と、
前記波長毎の反射光から前記波長毎の試験光の到達距離を算出する分析部と
を有することを特徴とする光送受信器。 - 前記波長毎の試験光の到達距離が最長となる波長を、当該光送受信器の前記信号光に割当てる波長に設定する設定部をさらに有することを特徴とする請求項6に記載の光送受信器。
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