JP5169699B2 - 光伝送システム - Google Patents

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Description

本発明は、光ファイバ伝送路を通じて光伝送を行う光伝送システムに関する。
光通信ネットワークでは、光ファイバ伝送路上に配置される光アンプにおいて、入力レベルに対してどれぐらいの出力レベルを出すかの増幅率である利得をあらかじめ設定して立ち上げておく必要がある。
このような光アンプの立ち上げを行う場合、システムの初期導入時などに、運用信号光のない状態で、送信局のポストアンプ（post amplifier）から運用信号光の１波長相当の送信パワーを持ったＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）光を発光させ、そのＡＳＥ光を用いて下流に位置する中継局のインラインアンプ（in-line amplifier）や受信局のプリアンプ（pre amplifier）の利得を決定して立ち上げる方法が行われている（ＡＳＥ光による光アンプの立ち上げ方法を以下、ＡＳＥ立ち上げとも呼ぶ）。
なお、ＥＤＦＡ（Erbium-Doped Fiber Amplifier）のような誘導放出が増幅原理となっている光アンプでは、入力光の存在の有無に関わらず、自然放出といった現象が生じる。この現象によって光アンプから漏れ出す広帯域な雑音光をＡＳＥ光と呼んでいる。
図１７は従来のＡＳＥ立ち上げの概要を示す図である。光伝送システム５は、送信局５１と受信局５２から構成され、送信局５１と受信局５２は、光ファイバ伝送路ｆを介して接続する。送信局５１は、ＡＳＥ光の出力レベルが可変なポストアンプ５１ａを含み、受信局５２は、ＤＣＦ（Dispersion Compensating Fiber：分散補償ファイバ）５２ａとプリアンプ５２ｂを含む。
ポストアンプ５１ａで増幅出力された信号光は、光ファイバ伝送路ｆを介して伝送される。ＤＣＦ５２ａは、送信された信号光に対して、光ファイバ伝送路ｆ上で発生した波長分散を補償する。プリアンプ５２ｂは、分散補償後の信号光を受信して増幅する。
光伝送システム５において、システム運用前に、プリアンプ５２ｂのＡＳＥ立ち上げを行う場合、ポストアンプ５１ａは、運用信号光の１波相当の送信パワーを持つＡＳＥ光を発光する。
ＡＳＥ光は、光ファイバ伝送路ｆを流れて、受信局５２に到達し、ＤＣＦ５２ａを通過後にプリアンプ５２ｂに入力する。図中、ポイントｐ１〜ｐ３は、ＡＳＥ光のパワーを示している（縦軸は光パワー、横軸は波長）。ポイントｐ１は、ＡＳＥ光の送信パワーを示し、ポイントｐ２は、プリアンプ５２ｂの入力端におけるＡＳＥ光の受信パワーを示している。また、ポイントｐ３は、プリアンプ５２ｂで増幅されたＡＳＥ光の出力パワーを示している。
受信局５２では、受信したＡＳＥ光を用いて、プリアンプ５２ｂの出力パワーが、実信号光の出力目標値（１波の出力目標値）のパワーとなるように、プリアンプ５２ｂの利得を決定する。
図１８はＡＳＥ立ち上げ後の運用状態の信号光パワーを示す図である。図１７で示したＡＳＥ立ち上げ後のポイントｐ１〜ｐ３における実信号光のパワーを示している。プリアンプ５２ｂでは、ＡＳＥ立ち上げ時に決定された利得で、目標とする出力レベルで実信号光を増幅している。
このように、ＡＳＥ立ち上げを行うことで、システム運用前において、光アンプの利得を効率よく決定することができる。また、例えば、回線障害などが発生して瞬時に冗長系に切り替える場合に、立ち上げ時の利得で光アンプを待機させておく（スタンバイ状態とする）ことで、切り替え時間を極力短くするといったことも可能になる。
従来技術として、増幅光から分離されたＡＳＥ雑音光を利用して自動利得制御を行う技術が提案されている（特許文献１）。また、光伝送路間での光損失値及び波長分散値が等しくなるように、可変光減衰器および可変分散補償器を設定制御し、受信アンプでは、入力光レベルが一定に保たれた光信号を受信して増幅する技術が提案されている（特許文献２）。
特開２００１−１４４３５３号公報（段落番号〔００１３〕、第１図） 特許第３８３３６８４号公報（第５頁の３行目〜２４行目、第１図）
長距離、多波長の光伝送を行う場合では、波長毎にばらつきを持つ分散値や出力レベルなどを、中継器や受信局において補償する必要がある。このため、ＤＣＦなどの分散補償器、または利得等化器などの補償デバイスが光ファイバ伝送路上に配置される。
従来のシステムでは、分散値や等化特性をあらかじめ固定値として持つ固定型の補償デバイス（ＤＣＦなど）を使用することが多かったが、今後は、システム構成をできるだけ簡略化し、ストックしておく補償デバイスの種類を減らしてコスト低減を図るなどの目的により、可変分散補償器（ＴＤＣ：Tunable Dispersion Compensator）や可変利得等化器（ＤＧＥ：Dynamic Gain Equalizer）といった、補償値を可変的に調整できる可変型の補償デバイスを使用するケースが増えていくものと予測できる。
図１９はＤＧＥの構成を示す図である。可変型補償デバイスの一例としてＤＧＥの構成を示している。ＤＧＥ６は、波長分離部（ＤＥＭＵＸ）６１、可変光減衰器（ＶＯＡ：Variable Optical Attenuator）６２−１〜６２−ｎ、波長多重部（ＭＵＸ）６３から構成される。
ＤＥＭＵＸ６１は、ｎ波の波長が多重されているＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）信号を受信して波長毎に分離する。ＶＯＡ６２−１〜６２−ｎは、波長信号毎に減衰量を可変設定する。ＭＵＸ６３は、レベル変更後の波長信号を多重化し、ＷＤＭ信号を生成して出力する。
ここで、固定型補償デバイスは、信号光の波長帯域内でほぼ均一な損失特性（ロスプロファイル）を持っている。図２０は固定型補償デバイスの損失特性を示す図である。縦軸は挿入損失（ＩＬ：Insertion Loss（ｄＢ））、横軸は波長（ｎｍ）である。
信号光の波長帯域内において、どの波長に対しても損失はほぼ均一であり、ほぼ平坦な損失特性となっている（実際には多少のリプル形状を有するが、図２０ではイメージを示すものとして、平坦性を簡単に直線で示している）。
ポストアンプとプリアンプとの間の光ファイバ伝送路上に、このような損失特性を持つ固定型補償デバイスが挿入されたシステム構成上で、プリアンプに対して、上述したようなＡＳＥ立ち上げを施しても、特に不都合となる問題が生じることはない。
これに対し、可変型補償デバイスは、波長方向に周期的な損失特性を持っていることが多い。図２１は可変型補償デバイスの損失特性を示す図である。縦軸はＩＬ（ｄＢ）、横軸は波長（ｎｍ）である。
信号光の波長帯域内において、図２１に示すように一様ではない損失特性であるために、信号光の波長が立っているところでは損失は小さいが、信号光の波長から少しでも波長がずれると損失が大きくなることがわかる。例えば、信号光の波長λ１、λ２では、３ｄＢ程度の損失であるが、波長λ１、λ２からずれた波長λａでは、８ｄＢの損失となってしまう。
ポストアンプとプリアンプとの間の光ファイバ伝送路上に、このような損失特性を持つ可変型補償デバイスが挿入されたシステム構成上で、プリアンプに対して、上述したようなＡＳＥ立ち上げを施すと、可変型補償デバイスが持っている損失特性によって、ＡＳＥ光のパワーが大きく低減してしまう。このため、ＡＳＥ立ち上げ時には、本来の信号光が伝送中に生じる損失よりも大きな損失を持つＡＳＥ光を用いて、プリアンプの利得を決定することになる。
しかし、このことは１波の実信号光の受信パワーよりも低いパワーを用いて出力目標値に合うように利得を決めることになるので、実際の信号光にとっては過剰な利得が設定されることになり、正確な光アンプの立ち上げを実行することができないといった問題があった。
図２２は可変型補償デバイスが配置されたシステム上でのＡＳＥ立ち上げの概要を示す図である。光伝送システム５−１は、送信局５１と受信局５２−１から構成され、送信局５１と受信局５２−１は、光ファイバ伝送路ｆを介して接続する。送信局５１は、ポストアンプ５１ａを含み、受信局５２−１は、ＴＤＣ（可変分散補償器）５２ａ−１とプリアンプ５２ｂを含む。
光伝送システム５−１において、プリアンプ５２ｂのＡＳＥ立ち上げを行う場合、ポストアンプ５１ａは、運用信号光の１波相当の送信パワーを持つＡＳＥ光を発光する。ＡＳＥ光は、光ファイバ伝送路ｆ上を流れて、受信局５２−１に到達し、ＴＤＣ５２ａ−１を通過した後にプリアンプ５２ｂに入力する。
ポイントｐ１〜ｐ３は、ＡＳＥ光のパワーを示している（縦軸は光パワー、横軸は波長）。ポイントｐ１は、ＡＳＥ光の送信パワーを示し、ポイントｐ２は、プリアンプ５２ｂの入力端におけるＡＳＥ光の受信パワーを示している。また、ポイントｐ３は、プリアンプ５２ｂで増幅されたＡＳＥ光の出力パワーを示している。
ここで、ＴＤＣ５２ａ−１は、図２１で示したような周期的な損失特性を持っているために、このような損失特性を持つＴＤＣ５２ａ−１をＡＳＥ光が通過すると、ＡＳＥ光のパワーは、ＴＤＣ５２ａ−１の損失特性に沿って削りとられるようにして（ＡＳＥ光の帯域の中の信号光の波長以外の波長領域が削られるイメージである）、パワーが低減することになる（ポイントｐ２）。
受信局５２−１では、ＴＤＣ５２ａ−１を通過した後のＡＳＥ光を用いて、プリアンプ５２ｂの出力パワーが、実信号光の出力目標値（１波の出力目標値）となる、プリアンプ５２ｂの利得を決定する。
図２３はＡＳＥ立ち上げ後の運用状態の信号光パワーを示す図である。図２２で示したＡＳＥ立ち上げ後のポイントｐ１〜ｐ３における、実信号光のパワーを示している。プリアンプ５２ｂでは、ＡＳＥ立ち上げ時に決定された利得で実信号光を増幅する。
しかし、ＴＤＣ５２ａ−１を通過することでパワーが大きく低減したＡＳＥ光を用いて、プリアンプ５２ｂの利得を決定しているので（ＴＤＣ通過後のＡＳＥ光パワー＜ＴＤＣ通過後の信号光パワー）、１波の実信号光の受信レベルよりも低いレベルを用いて出力目標値に合うように利得が決められている状態である。このため、実際の信号光にとっては過剰な利得が設定されてしまい、ポイントｐ３に示すように、運用時においては、過剰な出力パワーで信号光が出力してしまうことになる。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ＡＳＥ光を用いての光アンプの立ち上げ時、波長方向に一様ではない損失特性を持つデバイスが光伝送路上に配置されている場合であっても、信号光に対して正確な利得を決定する光アンプの立ち上げを行って、光伝送品質の向上を図った光伝送システムを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、光ファイバ伝送路を通じて光伝送を行う光伝送システムが提供される。この光伝送システムは、第一光増幅器を含む上流局と、第二光増幅器と、前記第二光増幅器の利得を決定して前記第二光増幅器の立ち上げを行う制御部と、を含む下流局とを備える。
ここで、第二光増幅器の前段に、波長方向に一様ではない損失特性を持つ光損失媒質が配置される場合、制御部は、上流局の第一光増幅器から出力される雑音光が、光損失媒質を通過して第二光増幅器に到達するまでに受ける損失である雑音光損失値と、第一光増幅器から出力される信号光が、光損失媒質を通過して第二光増幅器に到達するまでに受ける損失である信号光損失値とを認識し、雑音光損失値と信号光損失値との差分である損失差分を求め、第二光増幅器の立ち上げ時には、損失差分を補償して利得を決定する。
雑音光を用いての下流側光増幅器の立ち上げ時、波長方向に一様ではない損失特性を持つ光損失媒質が、光ファイバ伝送路上に配置されている場合であっても、信号光に対して正確な利得を決定して下流側光増幅器の立ち上げを行い、光伝送品質の向上を図る。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は光伝送システムの原理図である。光伝送システム１は、上流局１０と下流局２０から構成され、下り光ファイバ伝送路ｆ１と上り光ファイバ伝送路ｆ２で接続して、ＷＤＭ通信を行うシステムである。
上流局１０は、第一光増幅器である上流側光増幅器（以下、ポストアンプ）１１を含み、下流局２０は、光損失媒質２１、第二光増幅器である下流側光増幅器（以下、プリアンプ）２２、制御部２３を含む。
ポストアンプ１１は、ＷＤＭ信号光の増幅を行い、増幅光を下り光ファイバ伝送路ｆ１を通じて下流局２０へ送信する。また、自然放出による雑音光（以下、ＡＳＥ光）が漏出する。
なお、ポストアンプ１１から出力される信号光およびＡＳＥ光は、下流から伝送される光監視制御信号であるＯＳＣ（Optical Supervisor Channel）信号に重畳された情報に応じて、レベルが可変出力される。
光損失媒質２１は、図２１に示したような、波長方向に一様ではない損失特性を持つ可変型補償デバイスに該当し、具体的には、ＴＤＣ（可変分散補償器）やＤＧＥ（可変利得等化器）などが該当する。以降では、光損失媒質２１を主にＴＤＣ２１として説明する。プリアンプ２２は、受信した光を増幅出力する。制御部２３は、プリアンプ２２の利得を決定してプリアンプ２２の立ち上げを行う。
また、制御部２３は、ポストアンプ１１から出力されるＡＳＥ光が、ＴＤＣ２１を通過して、プリアンプ２２に到達するまでに受ける損失であるＡＳＥ光損失値を認識する。さらに、ポストアンプ１１から出力される信号光が、ＴＤＣ２１を通過してプリアンプ２２に到達するまでに受ける損失である信号光損失値を認識する。そして、ＡＳＥ光損失値と信号光損失値との差分である損失差分を求め、プリアンプ２２の立ち上げ時には、損失差分による補償を行って利得を決定する。
ここで、損失差分による補償を行って利得を決定する際に、損失差分を上流局１０へ通知して制御を行う場合について示すと、制御部２３は、まず、求めた損失差分をＯＳＣ信号に重畳して、対向方路の上り光ファイバ伝送路ｆ２を通じて、上流局１０へ通知する。
上流局１０では、通知された損失差分を、ポストアンプ１１に設定する。そして、下流局２０におけるプリアンプ２２の立ち上げ時には、ポストアンプ１１は、信号光１波相当のパワーを持つＡＳＥ光に、損失差分を加算して、補償ＡＳＥ光（補償雑音光）を生成・出力し、制御部２３は、補償ＡＳＥ光を用いて、プリアンプ２２の利得を決定してプリアンプ２２の立ち上げを行う。詳細については後述する。
上記の上流局１０および下流局２０は、送信局および受信局にそれぞれ該当する。また、下流局２０を中継局とし、プリアンプ２２をインラインアンプとした構成としてもよい。すなわち、中継局内にＴＤＣやＤＧＥのような光損失媒質２１が配置され、光損失媒質２１の後段にインラインアンプが位置するような構成の場合についても、損失差分を考慮したＡＳＥ光による立ち上げを行うことで、中継局内のインラインアンプに対して適切な利得設定（適切なインラインアンプの立ち上げ）を行うことができる。なお、光伝送システム１による光アンプの立ち上げ方法を以降、従来のＡＳＥ立ち上げと区別するために、ＡＳＥ損失補償立ち上げとも呼ぶ。
次に損失差分の算出処理について説明する。図２はＡＳＥ光損失値の算出処理を説明するための図である。ポストアンプ１１から出力されるＡＳＥ光の送信パワーがＸASE（ｄＢｍ）であり、ＴＤＣ２１を通過して、プリアンプ２２の入力端であるポイントＰ３におけるＡＳＥ光の受信パワーがＹASE（ｄＢｍ）であったとき、ＡＳＥ光損失値をＬｏｓｓASEとすれば、ＬｏｓｓASE（ｄＢ）は、式（１）で求まる。
ＬｏｓｓASE＝ＸASE−ＹASE・・・（１）
制御部２３には、あらかじめＡＳＥ光送信パワーＸASEが登録されている。また、カプラＣは、ＴＤＣ２１通過後の光を２分岐し、一方をプリアンプ２２へ出力し、他方を制御部２３へ出力する。制御部２３は、カプラＣを介して受信したＡＳＥ光から、ＡＳＥ光受信パワーＹASEを実測する。これにより、式（１）にもとづいてＡＳＥ光損失値ＬｏｓｓASEを求めることができる。
図３は信号光損失値の算出処理を説明するための図である。ポストアンプ１１から出力される信号光の送信パワーがＸSIG（ｄＢｍ）であり、ＴＤＣ２１を通過して、プリアンプ２２の入力端であるポイントＰ３における信号光の受信パワーがＹSIG（ｄＢｍ）であったとき、信号光損失値をＬｏｓｓSIGとすれば、ＬｏｓｓSIG（ｄＢ）は、式（２）で求まる。
ＬｏｓｓSIG＝ＸSIG−ＹSIG・・・（２）
制御部２３には、あらかじめ信号光送信パワーＸSIGが登録されている。また、カプラＣを介して受信した信号光から、信号光受信パワーＹSIGを実測する。これにより、式（２）にもとづいて信号光損失値ＬｏｓｓSIGを求めることができる。
制御部２３では、ＡＳＥ光伝送時の損失であるＡＳＥ光損失値ＬｏｓｓASEと、信号光伝送時の損失である信号光損失値をＬｏｓｓSIGとの差分をとって損失差分とする。損失差分をＬｏｓｓDEVとした場合、ＬｏｓｓDEV（ｄＢ）は式（３）で求める。
ＬｏｓｓDEV＝ＬｏｓｓASE−ＬｏｓｓSIG・・・（３）
なお、ＴＤＣ２１は、波長方向に一様ではない周期的な損失特性を有しているため、広帯域なＡＳＥ光が入力すると、周期的な損失特性に沿って、ＡＳＥ光のパワーは削られる。この削られた分のパワーが損失差分ＬｏｓｓDEVに該当するものである。
上記では実測値を用いて算出したが、ＹASEやＹSIGなどのデータ値があらかじめ認識されている場合は、制御部２３でモニタせずに、これらの損失データ値を、保守端末等を介して制御部２３に登録しておいて算出してもよい。
また、光損失媒質２１として、図１９で示したＤＧＥのような、波長毎に減衰量を設定可能な可変補償デバイスを使用する場合では、上記のような損失差分の測定実行中は、各波長の帯域の損失が同じになるような減衰量で固定した状態にして、ＡＳＥ光損失値ＬｏｓｓASEや信号光損失値ＬｏｓｓSIGの取得を行うようにする。
次にＡＳＥ損失補償立ち上げの概念について、従来のＡＳＥ立ち上げと比べながら、具体的な数値を用いて説明する。図２で示した、ＹASE（ＴＤＣ２１通過後のＡＳＥ光の受信パワー）と、ＹSIG（ＴＤＣ２１通過後の信号光の受信パワー）とが同じであれば、従来のＡＳＥ立ち上げを行って、プリアンプ２２の利得を決定することができる。しかし、実際は、ＹASEとＹSIGは異なるために（ＹASE＜ＹSIG）、これらの差分を考慮して、ＡＳＥ損失補償立ち上げを行う必要がある。
なお、ＷＤＭ信号光に波長多重されている波長周期に沿って、ＴＤＣ２１は、周期的な損失特性を持っているので、ＴＤＣ２１を信号光が通過しても挿入損失は小さいが、広帯域なＡＳＥ光がＴＤＣ２１を通過すると、周期的な損失特性によってＡＳＥ光が削られてしまうために、挿入損失は信号光と比べると大きくなる。したがって、ＹASE＜ＹSIGとなる。
図４は信号光の伝送時の各ポイントの値を示す図である。１波の実信号光がポストアンプ１１から出力しているときのポイントＰ１〜Ｐ３の値およびプリアンプ２２の利得を示している。なお、ポストアンプ１１の信号光１波の出力パワーを０ｄＢｍとする。
〔ポイントＰ１〕上流局１０における信号光送信パワーは０ｄＢｍである。
〔ポイントＰ２〕ＴＤＣ２１の入力端に到達した信号光のパワーは、ポイントＰ１における信号光の送信パワーから、光ファイバ伝送路ｆ１の伝送損失分を減算したものとなる。光ファイバ伝送路ｆ１の伝送損失を２０ｄＢとすれば、ＴＤＣ２１の入力端に到達した信号光のパワーは、０ｄＢｍ−２０ｄＢ＝−２０ｄＢｍとなる。
〔ポイントＰ３〕プリアンプ２２の入力端における信号光のパワーは、ポイントＰ２におけるＴＤＣ２１の入力端の信号光パワーから、ＴＤＣ２１に信号光が通過したときの損失分を減算したものとなる。ＴＤＣ２１の信号光の損失分を３ｄＢとすれば、プリアンプ２２の入力端における信号光のパワーは、−２０ｄＢｍ−３ｄＢ＝−２３ｄＢｍとなる。
〔プリアンプ２２の利得〕プリアンプ２２における、信号光１波の出力目標値が０ｄＢｍである場合、プリアンプ２２の入力パワーが−２３ｄＢｍのとき、これを０ｄＢｍまで増幅することになるので、プリアンプ２２の利得は、０ｄＢｍ−（−２３ｄＢｍ）＝２３ｄＢとなる。すなわち、プリアンプ２２には、２３ｄＢの利得が設定されることが必要である。
図５はＡＳＥ立ち上げ時の各ポイントの値を示す図である。ＡＳＥ光がポストアンプ１１から出力しているときのポイントＰ１〜Ｐ３の値およびプリアンプ２２の利得を示しており、従来のＡＳＥ立ち上げの動作を示している。
〔ポイントＰ１〕上流局１０におけるＡＳＥ光送信パワーは０ｄＢｍである。
〔ポイントＰ２〕ＴＤＣ２１の入力端に到達したＡＳＥ光のパワーは、ポイントＰ１におけるＡＳＥ光の送信パワーから、光ファイバ伝送路ｆ１の伝送損失分を減算したものとなる。光ファイバ伝送路ｆ１の伝送損失は２０ｄＢなので、ＴＤＣ２１の入力端に到達したＡＳＥ光のパワーは、０ｄＢｍ−２０ｄＢ＝−２０ｄＢｍとなる。
〔ポイントＰ３〕プリアンプ２２の入力端におけるＡＳＥ光のパワーは、ポイントＰ２におけるＴＤＣ２１の入力端のＡＳＥ光パワーから、ＴＤＣ２１にＡＳＥ光が通過したときの損失分を減算したものとなる。ＴＤＣ２１のＡＳＥ光の損失分を６ｄＢとすれば、プリアンプ２２の入力端におけるＡＳＥ光のパワーは、−２０ｄＢｍ−６ｄＢ＝−２６ｄＢｍとなる。
〔プリアンプ２２の利得算出〕プリアンプ２２における、信号光１波の出力目標値が０ｄＢｍである場合、プリアンプ２２の入力パワーが−２６ｄＢｍのとき、これを０ｄＢｍまで増幅してプリアンプ２２は発光する。このときのプリアンプ２２の利得は、０ｄＢｍ−（−２６ｄＢｍ）＝２６ｄＢであり、利得２６ｄＢがプリアンプ２２に設定されることになる。
しかし、図４で示したように、本来はプリアンプ２２の利得は、２３ｄＢのときに、信号光にとって正常な出力パワーが得られるので、従来のＡＳＥ立ち上げでは、２６ｄＢを設定することになり、過剰な利得を設定してしまうことになる。
図６は上流局１０で補償ＡＳＥ光を出力させて、ＡＳＥ損失補償立ち上げを行った場合の各ポイントの値を示す図である。補償ＡＳＥ光がポストアンプ１１から出力しているときのポイントＰ１〜Ｐ３の値およびプリアンプ２２の利得を示している。
なお、信号光損失値ＬｏｓｓSIGは、図４において、ポイントＰ１のレベルからポイントＰ３のレベルを減算したものなので（∵式（２））、０ｄＢｍ−（−２３ｄＢｍ）＝２３ｄＢである。また、ＡＳＥ光損失値ＬｏｓｓASEは、図５において、ポイントＰ１のレベルからポイントＰ３のレベルを減算したものなので（∵式（１））、０ｄＢｍ−（−２６ｄＢｍ）＝２６ｄＢである。したがって、損失差分ＬｏｓｓDEVは、式（３）から３ｄＢとなる。
〔ポイントＰ１〕上流局１０における補償ＡＳＥ光の送信パワーは、（ＡＳＥ光のパワー）＋（損失差分ＬｏｓｓDEV）である。ＡＳＥ光の送信パワーは、０ｄＢｍ（信号光１波相当のパワー）であり、損失差分ＬｏｓｓDEVは３ｄＢなので、上流局１０における補償ＡＳＥ光の送信パワーは、０ｄＢｍ＋３ｄＢ＝３ｄＢｍとなる。
〔ポイントＰ２〕ＴＤＣ２１の入力端に到達した補償ＡＳＥ光のパワーは、ポイントＰ１における補償ＡＳＥ光の送信パワーから、光ファイバ伝送路ｆ１の伝送損失分を減算したものとなる。光ファイバ伝送路ｆ１の伝送損失は２０ｄＢなので、ＴＤＣ２１の入力端に到達した補償ＡＳＥ光のパワーは、３ｄＢｍ−２０ｄＢ＝−１７ｄＢｍとなる。
〔ポイントＰ３〕プリアンプ２２の入力端における補償ＡＳＥ光のパワーは、ポイントＰ２におけるＴＤＣ２１の入力端の補償ＡＳＥ光パワーから、ＴＤＣ２１にＡＳＥ光が通過したときの損失分を減算したものとなる。ＴＤＣ２１の損失分は６ｄＢなので、プリアンプ２２の入力端における補償ＡＳＥ光のパワーは、−１７ｄＢｍ−６ｄＢ＝−２３ｄＢｍとなる。
〔プリアンプ２２の利得算出〕プリアンプ２２における、信号光１波の出力目標値が０ｄＢｍである場合、プリアンプ２２の入力パワーが−２３ｄＢｍのとき、これを０ｄＢｍまで増幅してプリアンプ２２は発光する。このときのプリアンプ２２の利得は、０ｄＢｍ−（−２３ｄＢｍ）＝２３ｄＢとなるので、プリアンプ２２の発光後に、２３ｄＢの利得が設定される。
このように、ＡＳＥ損失補償立ち上げを行うことにより、結果的に、図４で示した利得と同じ値の２３ｄＢを設定することができ、システム運用時において、プリアンプ２２から所望の出力レベルで信号光を増幅することが可能になる。
なお、一般にプリアンプ２２の出力目標値を決める場合は、ＡＳＥ補正量について考慮する必要があるが、ＡＳＥ損失補償立ち上げを行う場合は、上流局１０から通知されたＡＳＥ補正量は使用しなくてよく、プリアンプ２２で発生するＡＳＥ光の発生量のみ考慮すればよい（ＡＳＥ補正量については後述する）。
以上説明したように、波長方向に一様ではない損失特性を持つＴＤＣやＤＧＥ等の可変補償デバイスが、プリアンプの前段に配置された構成において、広帯域なＡＳＥ光を用いて、プリアンプの立ち上げを行う場合、可変補償デバイスによってＡＳＥ光が削られてしまう分のレベルを補償する必要がある。
このために、ＡＳＥ光が可変補償デバイスを通過してプリアンプに到達するまでに受ける損失であるＡＳＥ光損失値と、信号光が可変補償デバイスを通過してプリアンプに到達するまでに受ける損失である信号光損失値との損失差分をあらかじめ求めておき（要するに、可変補償デバイスによってＡＳＥ光が削られてしまう分のレベルを求めておき）、その損失差分を上流のポストアンプに通知し、その差分だけポストアンプの出力レベルを上げた補償ＡＳＥ光を用いて、プリアンプの立ち上げ処理を行う構成とした。これにより、プリアンプの所望とする出力レベルを得るための、信号光に対する利得を正確に決定することが可能になる。
また、上記のＡＳＥ損失補償立ち上げでは、プリアンプ２２から出力目標値とするパワーの発光を行って、このときの利得を固定するといった制御を行っている。すなわち、プリアンプ２２を実際に発光させた後に利得を設定しているので、プリアンプ２２が正常に発光するか否か（例えば、アンプ内部に断線が生じているか否かなど）をあらかじめ検出することも可能になる。
次にＡＳＥ補正について説明する。光アンプから出力されるトータルの出力パワーは、信号光の増幅成分だけでなく、ＡＳＥ光の増幅成分も含まれる。したがって、例えば、信号光成分だけを考えて、光アンプから信号光を出力パワーＰ０で出力させるときの利得をＧ０と決めた場合、実際には、利得Ｇ０を設定しても、信号光成分は、所定の出力パワーＰ０まで出すことができない。
なぜなら、光アンプの出力パワーＰ０には、ＡＳＥ光の増幅成分も含まれており、その分、信号光の出力パワーが低下することになるからであって、ＡＳＥ光による誤差成分を考慮せずに、利得をＧ０と設定しても、信号光成分は、所定の出力パワーＰ０まで出せないことになる。
したがって、所定の出力パワーで信号光を増幅するには、ＡＳＥ光の増幅成分によって失われるパワー量を考慮して、出力目標値を決める必要がある。このように、ＡＳＥ光の増幅成分が含まれることを考慮して、光アンプの出力目標値を決定することをＡＳＥ補正と呼び、このときの補正量をＡＳＥ補正量と呼ぶ。
ＡＳＥ補正を行わなければ、光アンプで増幅された光は、中継増幅されることにより、ＡＳＥ光も蓄積し、信号光のパワーも減少していくことになるが、通常は、上流局で送信された増幅光の中に、ＡＳＥ光の増幅成分がどれだけ含まれているかといった情報（すなわち、ＡＳＥ補正量）が、上流局から下流局に対して通知されるので、下流局では通知されたＡＳＥ補正量を加味して、ＡＳＥ補正を行って出力目標値を決定することで、信号光に対して所定の出力パワーとなるように光増幅を行うことができる。
ここで、従来のＡＳＥ立ち上げを行う場合は、上記のようなＡＳＥ補正を行うことは必要であるが、ＡＳＥ損失補償立ち上げを行う場合は、上流局から通知されたＡＳＥ補正量を考慮してのＡＳＥ補正を行う必要はない。
図７は上流局から通知されたＡＳＥ補正量が不要となる理由を説明するためのイメージ図である。ポストアンプ１１による増幅光には、信号光増幅成分とＡＳＥ光増幅成分とが含まれる。また、斜線部分に該当するＡＳＥ光がＡＳＥ補正量に該当する。
従来のＡＳＥ立ち上げを行う場合、下流局２０では、プリアンプ２２の出力目標値を決定するとき、信号光成分を所定の出力パワーで出力させるパワー値（パワー値ａ１とする）を、信号光成分のみを考慮して算出し、さらに、そのパワー値ａ１に対して、上流から通知されたＡＳＥ補正量分のパワーと、プリアンプ２２自身のＡＳＥ光の発生量とを加算する。このようにして求めたパワー値（＝（パワー値ａ１）＋（通知されたＡＳＥ補正量）＋（プリアンプ自身のＡＳＥ光発生量））を出力目標値として設定することで、プリアンプ２２から、所望のパワーで信号光を出力させることができる。
これに対し、ＡＳＥ損失補償立ち上げを行う場合は、斜線部分に該当するＡＳＥ光は、下流局２０内のＴＤＣ２１によって削りとられてしまうことになるため、上流局１０から通知されたＡＳＥ補正量を考慮してのＡＳＥ補正を行う必要はなく、上流局１０から送信されたＡＳＥ補正量は、制御部２３において使用しないためクリアされることになる。
なお、プリアンプ２２での増幅時には、上記のようにプリアンプ２２でＡＳＥ光が発生するので、このＡＳＥ光の発生量については考慮することになる。すなわち、プリアンプ２２でのＡＳＥ光の発生パワーの分、増幅すべき信号光パワーは低下するので、ＡＳＥ光の発生パワーの分だけ上乗せした値を、プリアンプ２２の出力目標値のレベルとすることになる（ＡＳＥ光の発生パワーの分だけ、下駄を履かせた値を目標レベルにおく）。
次に上流局１０で補償ＡＳＥ光を出力させずに、ＡＳＥ光を出力させた状態で、ＡＳＥ損失補償立ち上げを行う場合について説明する。図８は上流局１０でＡＳＥ光を出力させて、ＡＳＥ損失補償立ち上げを行った場合の各ポイントの値を示す図である。
〔ポイントＰ１〕上流局１０におけるＡＳＥ光送信パワーは０ｄＢｍである。
〔ポイントＰ２〕ＴＤＣ２１の入力端に到達したＡＳＥ光のパワーは、ポイントＰ１におけるＡＳＥ光の送信パワーから、光ファイバ伝送路ｆ１の伝送損失分を減算したものとなる。光ファイバ伝送路ｆ１の伝送損失を２０ｄＢとすれば、ＴＤＣ２１の入力端に到達したＡＳＥ光のパワーは、０ｄＢｍ−２０ｄＢ＝−２０ｄＢｍとなる。
〔ポイントＰ３〕プリアンプ２２の入力端におけるＡＳＥ光のパワーは、ポイントＰ２におけるＴＤＣ２１の入力端のＡＳＥ光パワーから、ＴＤＣ２１にＡＳＥ光が通過したときの損失分を減算したものとなる。ＴＤＣ２１のＡＳＥ光による損失分を６ｄＢとすれば、プリアンプ２２の入力端におけるＡＳＥ光のパワーは、−２０ｄＢｍ−６ｄＢ＝−２６ｄＢｍとなる。
〔信号光入力時の入力レベルの算出〕プリアンプ２２の入力端におけるＡＳＥ光のパワーに、あらかじめ算出しておいた損失差分の値を加算し、１波相当の信号光が入力する際の入力レベルを算出する。損失差分ＬｏｓｓDEV＝３ｄＢであるならば、１波相当の信号光が入力する際の入力レベルは、−２６ｄＢｍ＋３ｄＢ＝−２３ｄＢとなる。
〔プリアンプ２２の利得算出〕算出された１波相当の信号光が入力する際の入力レベルと、プリアンプ２２の出力目標値から、プリアンプ２２の利得を決定する。信号光１波の出力目標値が０ｄＢｍならば、プリアンプ２２の利得は、０ｄＢｍ−（−２３ｄＢ）＝２３ｄＢとなり、この利得値をプリアンプ２２に設定する。
ここで、図６で説明したＡＳＥ損失補償立ち上げ（ＡＳＥ損失補償立ち上げｋ１とする）と、図８のＡＳＥ損失補償立ち上げ（ＡＳＥ損失補償立ち上げｋ２とする）との主な違いについて示すと、ＡＳＥ損失補償立ち上げｋ１では、損失差分を上流局１０へ通知して、上流局１０から補償ＡＳＥ光を出力させ、補償ＡＳＥ光を用いて、プリアンプ２２を発光させて、発光後の利得をプリアンプ２２に設定するものである。
これに対し、ＡＳＥ損失補償立ち上げｋ２では、上流局１０からは通常のＡＳＥ光を出力させ、受信したＡＳＥ光のパワーと損失差分とから、プリアンプ２２に信号光が入力するときの利得を計算し、プリアンプ２２を発光させずに、計算した利得を設定するものである。
ＡＳＥ損失補償立ち上げｋ１では、プリアンプ２２を出力目標値で発光した後に利得を設定しているので、下流側の光アンプを立ち上げる場合に、このとき発光したプリアンプ２２の出力光を使用できる。
一方、ＡＳＥ損失補償立ち上げｋ２においては、プリアンプ２２を発光させずに、信号光に対する利得を計算して設定しているので、もし、この利得を用いて、現在入力しているＡＳＥ光でプリアンプ２２を発光させると、プリアンプ２２の出力目標値よりも低いレベルで発光させることになるので（算出した利得は信号光に対応するものであって、ＡＳＥ光に対応するものではない）、下流側の光アンプ立ち上げとして、プリアンプ２２で増幅したＡＳＥ光を使用することはできない。すなわち、ＡＳＥ損失補償立ち上げｋ２は、下流局２０のさらに下流にある局でも光アンプ立ち上げを行うような場合には用いないことになる。
なお、ＡＳＥ損失補償立ち上げｋ２においても、プリアンプ２２の出力目標値を決める際のＡＳＥ補正量については、上流局１０から通知されたＡＳＥ補正量は使用しなくてよく、プリアンプ２２で発生するＡＳＥ光の発生量のみ考慮すればよい。
図９は信号光の伝送時の各ポイントの値を示す図である。図８で示したＡＳＥ損失補償立ち上げ後の１波の実信号光がポストアンプ１１から出力しているときのポイントＰ１〜Ｐ３の値を示している。なお、ポストアンプ１１の信号光１波の出力パワーを０ｄＢｍとする。
〔ポイントＰ１〕上流局１０における信号光送信パワーは０ｄＢｍである。
〔ポイントＰ２〕ＴＤＣ２１の入力端に到達した信号光のパワーは、ポイントＰ１における信号光の送信パワーから、光ファイバ伝送路ｆ１の伝送損失分を減算したものとなる。光ファイバ伝送路ｆ１の伝送損失は２０ｄＢなので、ＴＤＣ２１の入力端に到達した信号光のパワーは、０ｄＢｍ−２０ｄＢ＝−２０ｄＢｍとなる。
〔ポイントＰ３〕プリアンプ２２の入力端における信号光のパワーは、ポイントＰ２におけるＴＤＣ２１の入力端の信号光パワーから、ＴＤＣ２１に信号光が通過したときの損失分を減算したものとなる。ＴＤＣ２１の信号光による損失分を３ｄＢとすれば、プリアンプ２２の入力端における信号光のパワーは、−２０ｄＢｍ−３ｄＢ＝−２３ｄＢｍとなる。
〔プリアンプ２２の利得〕プリアンプ２２における。信号光１波の出力目標値が０ｄＢｍである場合、プリアンプ２２の入力パワーが−２３ｄＢｍのとき、これを０ｄＢｍまで増幅することになるので、プリアンプ２２の利得は、０ｄＢｍ−（−２３ｄＢｍ）＝２３ｄＢとなる。図８で示したＡＳＥ損失補償立ち上げ時に設定された利得で、出力目標値となるように増幅されていることがわかる。
次にプリアンプ２２の立ち上げ手順についてフローチャートを用いて説明する。図１０、図１１はプリアンプ２２の立ち上げの動作手順を示す全体フローチャートである。
〔Ｓ１〕下流局２０内の制御部２３は、下流局２０の内部にＴＤＣ等の可変補償デバイス（光損失媒質２１）が使用されているか否かの実装情報を、保守端末からの設定等によって入手する。
〔Ｓ２〕波長方向に一様ではない損失特性を持つ可変補償デバイスが使用されていない場合は、ステップＳ３へいき、可変補償デバイスが使用されている場合は、ステップＳ６へいく。
〔Ｓ３〕可変補償デバイスが使用されていない場合、制御部２３は、通常のＡＳＥ光を用いたＡＳＥ立ち上げを行うものとして、ＯＳＣ信号を用いて、上流局１０のポストアンプ１１から、信号光１波相当のパワーのＡＳＥ光を発光させることを指示する。
〔Ｓ４〕ポストアンプ１１は、信号光１波相当のパワーのＡＳＥ光を出力する。
〔Ｓ５〕プリアンプ２２は、伝送されたＡＳＥ光を受信し、ＡＳＥ光のパワーが入力することで目標レベルまで発光する。制御部２３は、このときの利得を設定（固定）して、プリアンプ２２の立ち上げを完了する。
〔Ｓ６〕可変補償デバイスが使用されている場合、制御部２３は、損失差分（ＬｏｓｓDEV）を算出する。
〔Ｓ７〕プリアンプ２２を発光させて立ち上げる場合は、ステップＳ８へいき、プリアンプ２２を発光させずに立ち上げる場合はステップＳ１２へいく。
〔Ｓ８〕制御部２３は、ＯＳＣ信号を用いて、損失差分を上流局１０へ通知する。
〔Ｓ９〕上流局１０では、損失差分をポストアンプ１１に設定する。そして、ポストアンプ１１は、信号光１波相当のパワーのＡＳＥ光に損失差分を加えた補償ＡＳＥ光を生成して出力する。
〔Ｓ１０〕プリアンプ２２は、伝送された補償ＡＳＥ光を受信し、補償ＡＳＥ光のパワーが入力することで目標レベルまで発光する。
〔Ｓ１１〕制御部２３は、このときの利得を設定（固定）して、プリアンプ２２の立ち上げを完了する。
〔Ｓ１２〕制御部２３は、ＯＳＣ信号を用いて、上流局１０のポストアンプ１１から、信号光１波相当のパワーのＡＳＥ光を発光させることを指示する。
〔Ｓ１３〕ポストアンプ１１は、信号光１波相当のパワーのＡＳＥ光を出力する。
〔Ｓ１４〕制御部２３は、プリアンプ２２の入力端におけるＡＳＥ光のパワーに、あらかじめ算出しておいた損失差分の値を加算し、１波相当の信号光が入力する際の入力レベルを算出する。
〔Ｓ１５〕制御部２３は、算出された１波相当の信号光が入力する際の入力レベルと、プリアンプ２２の出力目標値から、プリアンプ２２の利得を決定する。
次にＶＯＡが含まれる下流局において、ＶＯＡの減衰量を制御することで、プリアンプの立ち上げを行う場合について説明する。図１２はＶＯＡを含む光伝送システムおよびレベルダイアグラムを示す図である。レベルダイアグラムの縦軸は光パワー、横軸は距離である。
光伝送システム１−１の下流局２０ａには、ＶＯＡ２４がＴＤＣ２１の前段に配置される。その他の構成は図１と同じである。また、レベルダイアグラムは、ポイントＰ１１〜Ｐ１６までの各区間の光パワーを示しており、太実線の波形は、下流局２０ａ内のＡＳＥ光パワーを示し、点線の波形は、下流局２０ａ内の信号光パワーを示している。
プリアンプ２２の立ち上げ時、制御部２３は、ポストアンプ１１によって送信されたＡＳＥ光を用いて、プリアンプ２２に入力するＡＳＥ光の入力パワーが、プリアンプ２２の入力ダイナミックレンジの上限値（入力目標値）になるように、ＶＯＡ２４の減衰量を調節する。
ポイントＰ１５〜Ｐ１６のＡＳＥ光レベル波形は、ＴＤＣ２１の挿入損失を示している。したがって、このような挿入損失を持ったＴＤＣ２１を通過した後のＡＳＥ光のパワーが、プリアンプ２２の入力ダイナミックレンジ上限値となるように、ＶＯＡ２４の減衰量を調節することになる。ポイントＰ１３〜Ｐ１４のＡＳＥ光レベル波形が、そのときのＶＯＡ２４の減衰量レベルを示している。
プリアンプ２２は、上記のような減衰量が設定されたＶＯＡ２４を通過してきたＡＳＥ光の入力パワーを用いて、出力目標値まで発光し、制御部２３は、このとき発光したプリアンプ２２の利得を固定してプリアンプ２２の立ち上げを行う。
一方、システム運用時には、上流局１０からは信号光が送信されるが、現在設定されている減衰量のままのＶＯＡ２４を信号光が通過すると、プリアンプ２２の入力端における信号光パワーは、入力ダイナミックレンジの上限値から外れてしまうことになる。
なぜなら、ＴＤＣ２１の信号光に対する挿入損失は、ＡＳＥ光に対する挿入損失よりも小さいので、ＡＳＥ光によるプリアンプ２２の立ち上げ時にＶＯＡ２４に設定された減衰量では、信号光にとっては適切な減衰量になっていないからである。すなわち、信号光が入力ダイナミックレンジの上限値となるための適切な減衰量に対して、ＡＳＥ光による立ち上げ時にＶＯＡ２４に設定された減衰量は、小さな減衰量となっている（要するに、信号光にとっては、ＡＳＥ光立ち上げ時のＶＯＡ２４は、開きすぎているということ）。
したがって、ＶＯＡ２４に現在設定されている減衰量に対して、損失差分に相当するレベル分の減衰量を増加させておけば（ＶＯＡ２４を閉じる方向に制御する）、信号光にとって適切な減衰量とすることができる。すなわち、システム運用時には、損失差分に相当するレベル分の減衰量を増加させておけば、点線波形のように、信号光の入力時でも、信号光のプリアンプ２２の入力パワーを、入力ダイナミックレンジの上限値に合わせることができる。
次に光伝送システム１−１のプリアンプ２２の立ち上げおよびＶＯＡ２４の減衰量設定手順についてフローチャートを用いて説明する。図１３はプリアンプ２２の立ち上げおよびＶＯＡ２４の減衰量設定手順を示すフローチャートである。
〔Ｓ２１〕制御部２３は、ポストアンプ１１によって送信されたＡＳＥ光を用い、プリアンプ２２に入力するＡＳＥ光の入力パワーが、プリアンプ２２の入力目標値になるように、ＶＯＡ２４の減衰量を調節する。
〔Ｓ２２〕ＶＯＡ２４の減衰量の調節時、ＶＯＡ２４の減衰量を最小減衰量に設定しても（ＶＯＡ２４を全開にしても）、ＡＳＥ光の入力パワーが入力目標値に調節できない場合はステップＳ２３へいき、ＶＯＡ２４を全開にしなくても、または全開にすることで、ＡＳＥ光の入力パワーが入力目標値に調節可能な場合はステップＳ２８へいく。
〔Ｓ２３〕制御部２３は、損失差分を上流局１０へ通知する。
〔Ｓ２４〕ポストアンプ１１は、通知された損失差分を、ＡＳＥ光のパワーに加算して補償ＡＳＥ光を生成して出力する。
〔Ｓ２５〕プリアンプ２２は、入力した補償ＡＳＥ光のパワーを用いて、あらかじめ設定された出力目標値まで発光する。
〔Ｓ２６〕制御部２３は、補償ＡＳＥ光が入力することで発光したときのプリアンプ２２の利得を固定することで、プリアンプ２２の立ち上げを行う。
〔Ｓ２７〕制御部２３は、ＶＯＡ２４の減衰量を最小減衰量の状態で固定する（ＶＯＡ２４を全開で固定する）。
〔Ｓ２８〕プリアンプ２２は、ＡＳＥ光の入力パワーを用いて、あらかじめ設定された出力目標値まで発光する。
〔Ｓ２９〕制御部２３は、ＡＳＥ光が入力することで発光したときのプリアンプ２２の利得を固定することで、プリアンプ２２の立ち上げを行う。
〔Ｓ３０〕制御部２３は、システム運用時には、ＶＯＡ２４の減衰量を損失差分に相当する減衰レベル分を増加させた状態で固定する（ＶＯＡ２４は適切に閉じた状態で固定される）。
以上説明したように、プリアンプの入力ダイナミックレンジ拡大のために、ＶＯＡが挿入されている構成のシステムでは、上流局の出力を制御する代わりに、ＶＯＡの減衰量を調整することで、波長方向に一様ではない損失特性を持つ光損失媒質が、光ファイバ伝送路上に配置されている場合であっても、効率よく正確な利得を決定してプリアンプの立ち上げを行うことが可能になる。
次に下流局２０が複数配置される場合のシステムにおけるアンプ立ち上げ情報の通知動作について説明する。図１４は下流局が複数配置される光伝送システムを示す図である。光伝送システム１−２は、上流局である送信局＃０と、下流局である中継局＃１、＃２および受信局＃３から構成される。
送信局＃０と中継局＃１は、下り光ファイバ伝送路ｆ１−１と上り光ファイバ伝送路ｆ２−１で接続し、中継局＃１と中継局＃２は、下り光ファイバ伝送路ｆ１−２と上り光ファイバ伝送路ｆ２−２で接続し、中継局＃２と受信局＃３は、下り光ファイバ伝送路ｆ１−３と上り光ファイバ伝送路ｆ２−３で接続する。
送信局＃０は、ポストアンプ１１を含む。中継局＃１は、ＴＤＣ２１−１、インラインアンプ２２−１、制御部２３−１を含む。中継局＃２は、ＴＤＣ２１−２、インラインアンプ２２−２、制御部２３−２を含む。受信局＃３は、ＴＤＣ２１−３、プリアンプ２２−３、制御部２３−３を含む。
〔Ｓ４１〕中継局＃１において、インラインアンプ２２−１の立ち上げを行う場合は、インラインアンプ２２−１の前段にＴＤＣ２１−１が配置されているので、制御部２３−１は、損失差分を求めて、損失差分を送信局＃０に送信する。
〔Ｓ４２〕インラインアンプ２２−１の立ち上げ時、インラインアンプ２２−１は、ポストアンプ１１からの補償ＡＳＥ光のパワーを用いて、あらかじめ設定された出力目標値まで発光し、制御部２３−１は、発光したときの利得を固定して、インラインアンプ２２−１の立ち上げを行う。
〔Ｓ４３〕制御部２３−１は、損失差分を補償してのインラインアンプ２２−１の立ち上げを実行した旨を示すアンプ立ち上げ情報を生成する。そして、アンプ立ち上げ情報をＯＳＣ信号に重畳し、下り光ファイバ伝送路ｆ１−２を通じて、中継局＃２の制御部２３−２へ通知する。
〔Ｓ４４〕中継局＃２内の制御部２３−２は、中継局＃１から送信されたＯＳＣ信号を受信して、アンプ立ち上げ情報を取得する。すると、インラインアンプ２２−２の立ち上げには、インラインアンプ２２−２の前段にＴＤＣ２１−２が配置されている場合であっても、損失差分を補償しての立ち上げは不要であることを認識する。
〔Ｓ４５〕インラインアンプ２２−２の立ち上げを行う場合は、インラインアンプ２２−２は、インラインアンプ２２−１からの送信光のパワーを用いて、あらかじめ設定された出力目標値まで発光し、制御部２３−２は、送信光が入力することで発光したときの利得を固定して、インラインアンプ２２−２の立ち上げを行う。
〔Ｓ４６〕制御部２３−２は、アンプ立ち上げ情報を受信局＃３に中継通知する。受信局＃３では、上記と同様にして、プリアンプ２２−３の前段にＴＤＣ２１−３が配置されていても、インラインアンプ２２−２からの送信光を用いての通常の立ち上げ処理を行う。
このように、ＴＤＣ等の可変補償デバイスが、中継局＃１、＃２、受信局＃３に設置され、各局においてインラインアンプ２２−１、２２−２やプリアンプ２２−３を立ち上げる場合は、中継局＃１では、ＡＳＥ損失補償立ち上げ（図６のＡＳＥ損失補償立ち上げｋ１）を行う。このとき、中継局＃１のインラインアンプ２２−１からは、すでにＴＤＣ２１−１の損失特性によってＡＳＥ光が削られた状態の光を送出することになる。
このため、下流に位置するＴＤＣ２１−２、２１−３では、削られるＡＳＥ光は存在せず、実際に１波相当の入力レベルがインラインアンプ２２−２やプリアンプ２２−３で保証できるため、中継局＃２および受信局＃３では、可変補償デバイスが配置されることによるＡＳＥ損失補償立ち上げを行う必要はない。
そのため、ＡＳＥ損失補償立ち上げを行った局のみが、該当局の下流に位置する局に対して、通常通りのアンプ立上げを行うように、その旨を示すアンプ立ち上げ情報をＯＳＣ信号で通知すればよい。なお、ＡＳＥ補正に関しては、ＴＤＣ等の可変補償デバイスがある局では、上流から送信されたＡＳＥ補正量の情報は無視し、下流に対しても上流からのＡＳＥ補正量の情報は足しこまずに送信する。また、ＴＤＣ等の可変補償デバイスがない局では、上流から送信されたＡＳＥ補正量を考慮して、ＡＳＥ補正を行っていく。
次に光伝送システムの構成の変形例について説明する。図１５は光伝送システムの変形例を示す図である。下流局において、２つのプリアンプの段間にＴＤＣが配置されているシステム構成を示している。
光伝送システム１ｂは、上流局１０と下流局２０ｂから構成され、下り光ファイバ伝送路ｆ１と上り光ファイバ伝送路ｆ２で接続する。上流局１０は、ポストアンプ１１を含み、下流局２０ｂは、ＴＤＣ２１、プリアンプ２２ｂ−１、２２ｂ−２、制御部２３ｂを含む。なお、ＴＤＣ２１は、プリアンプ２２ｂ−１とプリアンプ２２ｂ−２との間に配置される。
下流局２０ｂのような構成で、プリアンプ２２ｂ−２の立ち上げを行う場合は、損失差分は、上流局１０に通知せずに、前段のプリアンプ２２ｂ−１に設定することで、ＡＳＥ損失補償立ち上げを行うことが可能である。
図１６は光伝送システムの変形例を示す図である。下流局において、２つのプリアンプの段間にＶＯＡとＴＤＣが配置されているシステム構成を示している。光伝送システム１ｂ−１は、上流局１０と下流局２０ｂ−１から構成され、下り光ファイバ伝送路ｆ１と上り光ファイバ伝送路ｆ２で接続する。上流局１０は、ポストアンプ１１を含み、下流局２０ｂ−１は、ＴＤＣ２１、プリアンプ２２ｂ−１、２２ｂ−２、制御部２３ｂ、ＶＯＡ２４ｂを含む。なお、ＶＯＡ２４ｂとＴＤＣ２１は、プリアンプ２２ｂ−１とプリアンプ２２ｂ−２との間に配置される。
ＶＯＡ２４ｂは、プリアンプ２２ｂ−１、２２ｂ−２の段間のロス補償のために挿入されるが、図１２でのスパンロス調整用のＶＯＡ２４の使用時と同様の制御をＶＯＡ２４ｂに対しても行うことができる。
（付記１） 光ファイバ伝送路を通じて光伝送を行う光伝送システムにおいて、
第一光増幅器を含む上流局と、
第二光増幅器と、前記第二光増幅器の利得を決定して前記第二光増幅器の立ち上げを行う制御部と、を含む下流局と、
を備え、
前記第二光増幅器の前段に、波長方向に一様ではない損失特性を持つ光損失媒質が配置される場合、
前記制御部は、
前記上流局の第一光増幅器から出力される雑音光が、前記光損失媒質を通過して前記第二光増幅器に到達するまでに受ける損失である雑音光損失値と、前記第一光増幅器から出力される信号光が、前記光損失媒質を通過して前記第二光増幅器に到達するまでに受ける損失である信号光損失値とを認識し、
前記雑音光損失値と前記信号光損失値との差分である損失差分を求め、
前記第二光増幅器の立ち上げ時には、前記損失差分を補償して前記利得を決定する、
ことを特徴とする光伝送システム。
（付記２） 前記第二光増幅器の立ち上げを行う際に、前記第二光増幅器を発光させた後に立ち上げる場合は、
前記制御部は、前記損失差分を前記上流局へ通知し、
前記第一光増幅器は、通知された前記損失差分を、前記雑音光のパワーに加算して補償雑音光を生成して出力し、
前記制御部は、前記補償雑音光を用いて、前記第二光増幅器の立ち上げを行う、
ことを特徴とする付記１記載の光伝送システム。
（付記３） 前記補償雑音光を用いて、下流側の第二光増幅器の立ち上げを行う場合は、
前記第二光増幅器は、入力した前記補償雑音光のパワーを用いて、あらかじめ設定された出力目標値まで発光し、
前記制御部は、前記補償雑音光が入力することで発光したときの前記第二光増幅器の利得を固定することで、前記第二光増幅器の立ち上げを行う、
ことを特徴とする付記２記載の光伝送システム。
（付記４） 前記下流局は、前記第二光増幅器の入力パワーを可変に調節する可変光減衰器をさらに含み、前記可変光減衰器と前記第二光増幅器との間に、前記光損失媒質が配置される場合であって、
前記制御部は、前記第一光増幅器によって送信された前記雑音光を用い、前記第二光増幅器に入力する前記雑音光の入力パワーが、前記第二光増幅器の入力目標値になるように、前記可変光減衰器の減衰量を調節する際に、
前記可変光減衰器の前記減衰量を最小減衰量に設定しても、前記雑音光の入力パワーが前記入力目標値に達しない場合は、
前記制御部は、前記損失差分を前記上流局へ通知し、
前記第一光増幅器は、通知された前記損失差分を、前記雑音光のパワーに加算して補償雑音光を生成して出力し、
前記第二光増幅器は、入力した前記補償雑音光のパワーを用いて、あらかじめ設定された出力目標値まで発光し、
前記制御部は、前記補償雑音光が入力することで発光したときの前記第二光増幅器の利得を固定することで、前記第二光増幅器の立ち上げを行い、
前記可変光減衰器に設定される前記減衰量は、前記最小減衰量の状態で固定する、
ことを特徴とする付記１記載の光伝送システム。
（付記５） 前記制御部は、前記第一光増幅器によって送信された前記雑音光を用い、前記第二光増幅器に入力する前記雑音光の入力パワーが、前記第二光増幅器の入力目標値になるように、前記可変光減衰器の減衰量を調節する際に、
前記可変光減衰器の前記減衰量が最小減衰量とならずに、前記雑音光の入力パワーを前記入力目標値に調節できる場合は、
前記第二光増幅器は、前記雑音光の入力パワーを用いて、あらかじめ設定された出力目標値まで発光し、
前記制御部は、前記雑音光が入力することで発光したときの前記第二光増幅器の利得を固定することで、前記第二光増幅器の立ち上げを行い、
前記可変光減衰器に設定される前記減衰量は、運用時には、前記損失差分に相当する減衰レベル分を増加させた状態で固定する、
ことを特徴とする付記４記載の光伝送システム。
（付記６） 前記制御部は、前記第一光増幅器から出力される増幅光に、どれだけ前記雑音光の増幅成分が含まれるかを示す雑音光補正量が、前記上流局から通知された場合、前記雑音光補正量は使用せずに、前記第二光増幅器の増幅光に含まれる前記雑音光の発生量から、前記第二光増幅器の出力目標値を設定することを特徴とする付記１記載の光伝送システム。
（付記７） 前記下流局を前記光ファイバ伝送路上に複数配置し、複数の前記下流局それぞれを下流局＃１〜＃ｎとした場合、
下流局＃１内の前記制御部は、前記下流局＃１内の前記第二光増幅器の立ち上げ時には、前記損失差分による補償を行って前記利得を決定し、かつ前記損失差分を補償しての前記下流側光増幅器の立ち上げを実行した旨を示す立ち上げ情報を生成し、
前記立ち上げ情報は、下流局＃２〜＃ｎに通知され、
下流局＃ｋ（２≦ｋ≦ｎ）内の前記制御部は、前記立ち上げ情報を受信すると、前記下流局＃ｋ内の第ｋ光増幅器の立ち上げ時には、前記損失差分を補償しての立ち上げは不要であることを認識し、
前記下流局＃ｋ内の前記第ｋ光増幅器の立ち上げを行う場合は、
前記下流局＃ｋ内の前記第ｋ光増幅器は、前段に位置する下流局＃ｋ−１からの送信光のパワーを用いて、あらかじめ設定された出力目標値まで発光し、
前記下流局＃ｋ内の前記制御部は、前記送信光が入力することで発光したときの前記第ｋ光増幅器の利得を固定して、前記第ｋ光増幅器の立ち上げを行う、
ことを特徴とする付記１記載の光伝送システム。
（付記８） 前記下流局は、前記光損失媒質の前段に光増幅器を有し、前記制御部は、前記損失差分を前記光増幅器に設定し、
前記光増幅器は、設定された前記損失差分を、前記雑音光のパワーに加算して補償雑音光を生成して出力し、
前記制御部は、前記補償雑音光を用いて、前記第二光増幅器の立ち上げを行うことを特徴とする付記１記載の光伝送システム。
（付記９） 前記下流局は、前記光損失媒質の前段に可変光減衰器を有し、前記制御部は、前記損失差分を前記可変光減衰器に設定し、
前記可変光減衰器は、設定された前記損失差分を、前記雑音光のパワーに加算して補償雑音光を生成して出力し、
前記制御部は、前記補償雑音光を用いて、前記第二光増幅器の立ち上げを行うことを特徴とする付記１記載の光伝送システム。
（付記１０） 波長方向に一様ではない損失特性を持つ光損失媒質と、前記光損失媒質の後段に下流側光増幅器と、が配置された受信部に対して、信号光および雑音光を送信する光増幅器において、
前記下流側光増幅器の立ち上げ時には、
前記雑音光が前記光損失媒質を通過して前記下流側光増幅器に到達するまでに受ける損失である雑音光損失値と、前記信号光が前記光損失媒質を通過して前記下流側光増幅器に到達するまでに受ける損失である信号光損失値と、の差分である損失差分を前記雑音光に加算した補正雑音光を出力する、
ことを特徴とする光増幅器。
光伝送システムの原理図である。 ＡＳＥ光損失値の算出処理を説明するための図である。 信号光損失値の算出処理を説明するための図である。 信号光の伝送時の各ポイントの値を示す図である。 ＡＳＥ立ち上げ時の各ポイントの値を示す図である。 上流局で補償ＡＳＥ光を出力させて、ＡＳＥ損失補償立ち上げを行った場合の各ポイントの値を示す図である。 上流局から通知されたＡＳＥ補正量が不要となる理由を説明するためのイメージ図である。 上流局でＡＳＥ光を出力させて、ＡＳＥ損失補償立ち上げを行った場合の各ポイントの値を示す図である。 信号光の伝送時の各ポイントの値を示す図である。 プリアンプの立ち上げの動作手順を示す全体フローチャートである。 プリアンプの立ち上げの動作手順を示す全体フローチャートである。 ＶＯＡを含む光伝送システムおよびレベルダイアグラムを示す図である。 プリアンプの立ち上げおよびＶＯＡの減衰量設定手順を示すフローチャートである。 下流局が複数配置される光伝送システムを示す図である。 光伝送システムの変形例を示す図である。 光伝送システムの変形例を示す図である。 従来のＡＳＥ立ち上げの概要を示す図である。 ＡＳＥ立ち上げ後の運用状態の信号光パワーを示す図である。 ＤＧＥの構成を示す図である。 固定型補償デバイスの損失特性を示す図である。 可変型補償デバイスの損失特性を示す図である。 可変型補償デバイスが配置されたシステム上でのＡＳＥ立ち上げの概要を示す図である。 ＡＳＥ立ち上げ後の運用状態の信号光パワーを示す図である。
符号の説明
１ 光伝送システム
１０ 上流局
１１ 上流側光増幅器（ポストアンプ）
２０ 下流局
２１ 光損失媒質
２２ 下流側光増幅器（プリアンプ）
２３ 制御部
ｆ１ 下り光ファイバ伝送路
ｆ２ 上り光ファイバ伝送路

Claims (8)

  1. 光ファイバ伝送路を通じて光伝送を行う光伝送システムにおいて、
    第一光増幅器を含む上流局と、
    第二光増幅器と、前記第二光増幅器の利得を決定して前記第二光増幅器の立ち上げを行う制御部と、を含む下流局と、
    を備え、
    前記第二光増幅器の前段に、波長方向に一様ではない損失特性を持つ光損失媒質が配置される場合、
    前記制御部は、
    前記上流局の第一光増幅器から出力される雑音光が、前記光損失媒質を通過して前記第二光増幅器に到達するまでに受ける損失である雑音光損失値と、前記第一光増幅器から出力される信号光が、前記光損失媒質を通過して前記第二光増幅器に到達するまでに受ける損失である信号光損失値とを認識し、
    前記雑音光損失値と前記信号光損失値との差分である損失差分を求め、
    前記第二光増幅器の立ち上げ時には、前記損失差分を補償して前記利得を決定する、
    ことを特徴とする光伝送システム。
  2. 前記第二光増幅器の立ち上げを行う際に、前記第二光増幅器を発光させた後に立ち上げる場合は、
    前記制御部は、前記損失差分を前記上流局へ通知し、
    前記第一光増幅器は、通知された前記損失差分を、前記雑音光のパワーに加算して補償雑音光を生成して出力し、
    前記制御部は、前記補償雑音光を用いて、前記第二光増幅器の立ち上げを行う、
    ことを特徴とする請求項１記載の光伝送システム。
  3. 前記補償雑音光を用いて、下流側の第二光増幅器の立ち上げを行う場合は、
    前記第二光増幅器は、入力した前記補償雑音光のパワーを用いて、あらかじめ設定された出力目標値まで発光し、
    前記制御部は、前記補償雑音光が入力することで発光したときの前記第二光増幅器の利得を固定することで、前記第二光増幅器の立ち上げを行う、
    ことを特徴とする請求項２記載の光伝送システム。
  4. 前記下流局は、前記第二光増幅器の入力パワーを可変に調節する可変光減衰器をさらに含み、前記可変光減衰器と前記第二光増幅器との間に、前記光損失媒質が配置される場合であって、
    前記制御部は、前記第一光増幅器によって送信された前記雑音光を用い、前記第二光増幅器に入力する前記雑音光の入力パワーが、前記第二光増幅器の入力目標値になるように、前記可変光減衰器の減衰量を調節する際に、
    前記可変光減衰器の前記減衰量を最小減衰量に設定しても、前記雑音光の入力パワーが前記入力目標値に達しない場合は、
    前記制御部は、前記損失差分を前記上流局へ通知し、
    前記第一光増幅器は、通知された前記損失差分を、前記雑音光のパワーに加算して補償雑音光を生成して出力し、
    前記第二光増幅器は、入力した前記補償雑音光のパワーを用いて、あらかじめ設定された出力目標値まで発光し、
    前記制御部は、前記補償雑音光が入力することで発光したときの前記第二光増幅器の利得を固定することで、前記第二光増幅器の立ち上げを行い、
    前記可変光減衰器に設定される前記減衰量は、前記最小減衰量の状態で固定する、
    ことを特徴とする請求項１記載の光伝送システム。
  5. 前記制御部は、前記第一光増幅器によって送信された前記雑音光を用い、前記第二光増幅器に入力する前記雑音光の入力パワーが、前記第二光増幅器の入力目標値になるように、前記可変光減衰器の減衰量を調節する際に、
    前記可変光減衰器の前記減衰量が最小減衰量とならずに、前記雑音光の入力パワーを前記入力目標値に調節できる場合は、
    前記第二光増幅器は、前記雑音光の入力パワーを用いて、あらかじめ設定された出力目標値まで発光し、
    前記制御部は、前記雑音光が入力することで発光したときの前記第二光増幅器の利得を固定することで、前記第二光増幅器の立ち上げを行い、
    前記可変光減衰器に設定される前記減衰量は、運用時には、前記損失差分に相当する減衰レベル分を増加させた状態で固定する、
    ことを特徴とする請求項４記載の光伝送システム。
  6. 前記制御部は、前記第一光増幅器から出力される増幅光に、どれだけ前記雑音光の増幅成分が含まれるかを示す雑音光補正量が、前記上流局から通知された場合、前記雑音光補正量は使用せずに、前記第二光増幅器の増幅光に含まれる前記雑音光の発生量から、前記第二光増幅器の出力目標値を設定することを特徴とする請求項１記載の光伝送システム。
  7. 前記下流局を前記光ファイバ伝送路上に複数配置し、複数の前記下流局それぞれを下流局＃１〜＃ｎとした場合、
    下流局＃１内の前記制御部は、前記下流局＃１内の前記第二光増幅器の立ち上げ時には、前記損失差分による補償を行って前記利得を決定し、かつ前記損失差分を補償しての前記下流側光増幅器の立ち上げを実行した旨を示す立ち上げ情報を生成し、
    前記立ち上げ情報は、下流局＃２〜＃ｎに通知され、
    下流局＃ｋ（２≦ｋ≦ｎ）内の前記制御部は、前記立ち上げ情報を受信すると、前記下流局＃ｋ内の第ｋ光増幅器の立ち上げ時には、前記損失差分を補償しての立ち上げは不要であることを認識し、
    前記下流局＃ｋ内の前記第ｋ光増幅器の立ち上げを行う場合は、
    前記下流局＃ｋ内の前記第ｋ光増幅器は、前段に位置する下流局＃ｋ−１からの送信光のパワーを用いて、あらかじめ設定された出力目標値まで発光し、
    前記下流局＃ｋ内の前記制御部は、前記送信光が入力することで発光したときの前記第ｋ光増幅器の利得を固定して、前記第ｋ光増幅器の立ち上げを行う、
    ことを特徴とする請求項１記載の光伝送システム。
  8. 波長方向に一様ではない損失特性を持つ光損失媒質と、前記光損失媒質の後段に下流側光増幅器と、が配置された受信部に対して、信号光および雑音光を送信する光増幅器において、
    前記下流側光増幅器の立ち上げ時には、
    前記雑音光が前記光損失媒質を通過して前記下流側光増幅器に到達するまでに受ける損失である雑音光損失値と、前記信号光が前記光損失媒質を通過して前記下流側光増幅器に到達するまでに受ける損失である信号光損失値と、の差分である損失差分を前記雑音光に加算した補正雑音光を出力する、
    ことを特徴とする光増幅器。
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