CN101267256B - 光传输装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光传输装置及其控制方法。光传输装置由以下几部分构成：从接收的被波分复用信号光分离出监视光，检测监视光强度的单元，检测分离出监视光后的被波分复用信号光的强度的单元，放大被波分复用信号光的增益控制型光放大器，调整放大后的被波分复用信号光强度的光衰减单元，以及监视控制单元；除了能在正常状态下能够适当地控制信号光的强度确保通信质量外，也能够适当地控制信号光的强度确保通信质量；并且，监视控制单元在被波分复用信号光的强度适当时获悉监视光强度，对获悉的监视光强度进行固定控制，由此，即使在被波分复用信号光没有通过的状态下也适当地调整输入强度，缩短光放大器的启动时间。

Description

光传输装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及光传输装置及其控制方法，更详细为，涉及波分复用多个信号光并进行传输的光传输系统用的光传输装置及其控制方法。 

背景技术

光通信系统为了扩大通信容量并降低系统成本，一般使用将波长不同的多个信号光集中到一根光纤内进行通信的波分复用光传输技术。并且，实际的系统中为了补偿形成隔开距离的2个地点之间的传输路径的光纤中产生的光信号功率电平的损失，在传输路径上设置光纤放大器，不用在传输途中将光信号变换成电信号，而是将波长不同的多个信号光统一进行信号放大。 

光纤放大器对信号光的增益具有波长依赖性。例如，将波长范围为1530nm到1560nm的光信号放大的光纤放大器时，对1530nm附近的信号光的放大增益比对1560nm附近的信号光的放大增益大。该增益波长的依赖性随光纤放大器增益的变化而变化。为了调整光纤放大器的增益对波长的依赖性，希望将增益保持为固定，使对波长的依赖性不变。因此，为了获得多路复用的多种波长的信号光的增益平坦性，光纤放大器进行将增益保持为固定的增益固定控制。光纤放大器中的增益固定控制可以通过例如在光纤放大器的输入侧和输出侧观测波分复用信号光的强度、控制放大器的激发光使输入信号光与输出信号光的强度之比(增益)总为固定来实现。 

并且，在只进行增益固定的控制中，当传输路径的损失变化时，信号中继用光放大器的输入光信号强度变化，光放大器的输出光信号 强度也相应变化，结果，接收侧的光传输装置的输入光信号强度也变化，存在接收机的输入信号电平超出动态范围的可能性。为了解决上述那样的接收机受输入动态范围的制约或光纤的非线性效应等问题，光传输系统与上述增益固定控制不同，进行将每种波长的输出信号光强度保持为固定的输出强度固定的控制(以下简称“输出固定控制”)。 

输出固定控制可以例如这样进行：根据预先指定的多路复用信号光的数量(多路复用波长数)和每个波长的输出光强度求出包括光纤放大器的光放大单元的总输出光强度，控制设置在光纤放大器后部的光衰减器等光衰减单元的衰减量使光放大单元的总输出光强度为所希望的强度。通过该输出固定控制，能够将从光放大单元输出的光信号控制在所希望的固定的光强度，以抵消伴随光纤的损失变化的光强度变化的损失变化。 

这样一来，光放大单元具有增益固定控制、和补偿传输路径的损失变动引起的信号强度变化的输出固定控制这2种控制模式。在此，在通过输出固定控制将波分复用的光信号进行光放大时，由于像上述那样使用多路复用波长数，因此，当该多路复用的波长数与实际输入到光纤放大器中的多路复用信号光的波长数之间产生差异时，会产生问题。光传输系统在例如收容到光纤中的多部发送机中的一部产生故障、或连接发送机与波分复用单元的光纤被拔下的情况下，在光纤中被波分复用的信号光数(波长数)产生变化。此时，由于在故障发生的瞬间不能瞬间掌握各光纤放大器中实际多路复用的波长数的状态，因此，不能获得成为输出固定控制的前提的波长数与物理上在光纤中多路复用的波长数之间的匹配。 

因此，在由于维护保养作业或故障使某种波长的光信号缺失时，进行的是用比实际多路复用的信号光数多的信号光数计算出的总输出光强度为目标值的光纤放大器的输出固定控制。此时，存在每一个信号光的输出光强度比预定值大，结果各信号光以过大的输入信号电 平到达接收机这样的问题。因此，在多路复用的波长数产生变化的情况下，不是进行输出固定控制而需要进行增益固定控制。如果进行增益固定控制的话，由于即使波长数变化光信号的放大增益也是固定的，因此各波长的信号光以固定的增益放大，能够避免被过度放大。 

这样一来，对于波长数的变化要选择增益固定控制，对于传输路径的损失变动要选择输出固定控制。作为切换这2种控制模式的方法，例如非专利文献1提出过通过检测从光放大器输出的总信号光强度和收纳在系统中的波长数，控制每一个信号光的输出光强度使其为所希望的强度的“WDM用光放大器的输出电平控制方式”的方案。这种控制方式的前提是：以传输路径中损失变化的速度与光放大器的控制速度相比相当慢、而伴随多路复用的波长数变化的信号强度变化的过渡响应特性与光放大器的控制速度相比非常快。在这种前提下，上述控制方式根据光传输装置观测到的光信号强度的变化速度的不同判断上述2种变动原因。波长数变化为例如连接发送地点与接收地点的通信路径的变更操作中发生的现象，假定由此引起的光信号强度的变化速度在几百μs以下。传输路径的损失变动为例如光传输系统的维护保养者拉曳或钩挂光纤时发生的异常现象，假定由此引起的光信号强度的变化速度在数ms以上。 

关注上述变化速度的不同时，能够对从光放大器的多路复用输入光检测到的总信号强度变化预先设定频率阈值，根据总信号强度伴随产生某种现象的变化速度是否超过上述频率阈值判断信号强度变动的产生原因是波长数变化还是传输路径损失的变化。并且能够根据判断出的总信号强度变化的产生原因决定应该在光放大单元中执行的控制模式。在此，作为光放大单元的控制模式如上所述，在检测到产生损失变化时采用输出固定控制，在检测到波长数变化时采用增益固定控制。 

此外，作为其他的解决波长数变化或传输路径的损失变动的方 法，专利文献1中提出过通过在光放大器的输出侧设置的分路元件提取被称为指示(Pilot)光(探测(Probe)光)的监视控制用监控光，控制光放大器使探测光的光强度为固定的方法。该专利文献1由于只关注探测光强度的变化进行光放大器的输出固定控制或增益固定控制，因此不需要像非专利文献1那样区分信号光强度变化的原因。并且，由于光放大器的响应时间常数也没有特别的限制，因此能够应对数ms以下的高速传输路径的损失变动或数ms以上的低速波长数变化。 

但是，上述通过频率阈值判断现象的方法在例如波长数的变化以ms以上的低速度产生时，总信号强度的变化不会被认为是波长数变化引起的，而会被认为是传输路径的损失变化引起的。此时光放大器的控制模式被选择为将输出光强度保持为目标值的输出固定控制，执行将各波长的信号光强度放大到需要程度以上的控制操作。这样一来，在难以识别变动的原因的情况下，尽管实际发生了某一种变动的原因，但执行了与该变动原因不相应的控制方法，结果有可能给信号的质量带来影响。即，检测多路复用的波长数而控制光放大器的方法只能应对传输路径的损失变动比较缓慢或者波长数变动速度比较高的情况。 

此外，使用探测光的方法由于光放大器的控制依赖于作为特定光的探测光，因此在光源故障等某种原因使探测光产生异常时，使用发生了异常的探测光的强度进行控制，存在光放大器的控制进行误动作或信号光的传输出现故障的危险。 

[专利文献1]日本特开2001-257646号公报 

[非专利文献1]吉田  他、1996年電子情報通信学会通信ソサイエテイ大会、講演番号B1096 

发明内容

本发明的目的就是要提供一种光传输装置及其控制方法，无论是在传输路径的损失不变动或多路复用的波长数不变化的正常状态下，还是在传输路径的损失变动或多路复用的波长数发生变化的异常状态下，都能够根据光强度的变化原因适当地决定作为控制方式的输出固定控制或增益固定控制，将信号光的强度控制在适当的强度，能够确保通信质量。 

为了达到上述目的，本发明的光传输装置在光放大器的前一级配置光衰减器，使用监视光等某种波长的光信号进行利用光衰减器的输出固定控制，在光放大器的前后分别监视波分复用信号光的强度，进行增益固定控制使它们的比值接近固定。 

如果采用本发明的光传输装置，根据光强度的变化原因适当地决定输出固定控制和增益固定控制，能够适当地控制信号光的强度。 

附图说明

图1使用了本发明所适用的传输装置的网络的一个实施例。 

图2使用了本发明的环型波分复用光传输系统的概略结构的一个实施例。 

图3搭载到图1的光传输装置1(1A～1C)中的光放大单元30的一个实施例。 

图4用于说明光放大单元30的增益固定控制与输出固定控制之间的关系的图。 

图5用于说明使用了光放大单元30的监视控制光的光强度的输出固定控制的图。 

图6更新Em_target(n)的处理流程图。 

图7表示监视控制单元20的输出固定控制的流程图。 

图8波长数变化时更新Em_target(n)的处理流程图。 

具体实施方式

下面参照附图说明作为本发明的一个实施例的波分复用光传输系统及其控制方法。 

图1为表示使用了应用本发明的波分复用光传输系统的一般的网络结构。作为网络结构，由以下部分构成：对地域单位的加入者提供使用了OLT100(Optical Line Terminal，光线路终端)或ONU101(Optical Network Unit，光网络单元)装置的FTTH(Fiber To TheHome，光纤到户)服务的接入网102，用多个L2(Layer2，层2)切换元件103以地域群为单位集合来自地域单位的加入者的通信的EDGE网104，以城市为单位集合用L2(Layer2)切换元件103集合起来的通信的城域网(Metro)105，以及用于在大城市之间更有效地长距离传输以城市为单位集合的大容量通信的、主要由OXC107构成的核心网106。各层次之间用适当的路由器108等连接。在本网络中，OADM(Optical Add Drop Multiplexer，光插/分复用器)装置1用于将分散在比较宽广的范围内的通信集合到一处的光传输系统。 

图2为表示作为使用了本发明的光传输系统的一个实施例的环型波分复用光传输系统的大致结构的图。光传输系统由用构成光传输路径的光纤2(2-1、2-2)连接的OADM等多个光传输装置1(1A、1B、1C)构成。从搭载在光传输装置1A上的发送机10输出的信号光用合/分波器40-1波分复用，在用发送光放大器50-1放大后，经由光纤2-1、光传输装置1B和光纤2-2到达对方的光传输装置1C，被合/分波器40-3进行波长分离，由光传输装置1C的接收机11接收。来自光传输装置1A的发送信号光在通过光纤2过程中因传播损失使光强度降低。为了补偿这一降低，在光传输装置1B中搭载了接收光放大单元30-2、合/分波器40-2和发送光放大单元50-2，在光传输装置1C中搭载了接收光放大单元30-3。 

各光传输装置1A～1C具备监视控制单元20-1～20-3。监视控制单元20生成例如报警信息、装置的状态信息、多路复用信号光数等光传输装置所需要的监视信息，将其作为监视光与其他的光传输装置之间进行收发。如图2中用虚线表示的那样，从光传输装置1A的监视控制单元20-1发送给光纤2-1的监视光被相邻的中继用光传输装置1B的监视控制单元20-2接收并处理，从监视控制单元20-2发送给光纤2-2的监视光被光传输装置1C的监视控制单元20-3接收并处理。 

图3为表示搭载在光传输装置1中的光放大单元30的一个实施例的结构图。光放大单元30具备以下单元：能够自由地调整输入给光放大器33的输入光的通过损失的光衰减单元35；从来自光衰减单元35的输出光中分离出监视光的分波器31；将监视光变换成作为电信号的监视信息的监视光接收器41；分路出通过监视信息分波器31的信号光的一部分的光耦合器(Coupler)等分路单元32；光学放大通过分路单元32的信号光波长带域内的信号光，由光纤放大器等构成的光放大器33；分路出光放大器33输出的信号光的一部分的光耦合器等分路单元36；从其他装置接收监视信息并进行处理，生成发送给其他装置的监视信息的监视控制单元20；将从监视控制单元20来的监视信息作为监视光输出的监视光发送机47；将从监视光发送机47输出的监视光与通过光耦合器36的信号光合波，发送给输出侧的光纤的合波器37。 

由分波器31从信号光中分离出的监视光输入到监视光接收器41，从监视光接收器41向监视控制单元20输出监视光强度Em和从监视光提取的控制信息D1。由这些分波器31和监视光接收器41形成监视监视光强度的单元。被分路单元32分路的信号光输入到检测信号光强度的检测器42，检测器42的输出作为波分复用的信号光的输入到强度Es输入给监视控制单元20。由这些分路单元32和检测 器42形成监视输入光放大器33之前的波分复用信号光的强度的单元。由分路单元36分路出的信号光输入到检测器46，检测器46的输出作为放大后的信号光的强度Eo输入到监视控制单元20。由这些分路单元36和检测器46形成监视从光放大器33输出后的波分复用信号光的强度的单元。 

监视控制单元20监视从监视光接收器41、检测器42和检测器46输出的光强度，进行上述增益固定控制、输出固定控制和输出固定控制的抑止控制等，并且将从监视光接收器41接收到的监视信息D1作为监视信息D2中继给监视光发送机47。在增益固定控制中，通过控制信号S1调整光放大器33的激发光，使信号光输入强度Es与放大信号光强度Eo之比保持固定。 

本实施例像图2中虚线表示的那样，从光传输装置1A的监视控制单元20-1发送来的监视光经过搭载在中继用光传输装置1B的光放大单元30-2中的光衰减单元35，在输入到光放大器33之前从信号光中分离出来，输入到监视控制单元20-2中。并且，从监视控制单元20-2输出的监视光在光放大单元30-2的输出侧与信号光多路复用，通过搭载在光传输装置1C的光放大单元30-3中的光衰减单元35，在输入到光放大器33之前从信号光中分离出来，输入到监视控制单元20-3。 

即，信号光和监视光都输入到搭载在光放大单元30中的光衰减单元35，监视光不输入到光放大器33中，只有信号光输入到光放大器33中。因此，在例如在光纤2-1的区间内发生损失变动的情况下，后续的中继用光传输装置1B不仅改变信号光强度，同时还改变输入到监视控制单元20-2中的监视光强度。并且，在从光传输装置1A发送给光纤2-1的信号光的数(波长数)增减的情况下，输入到监视控制单元20-2的监视光强度不变化，只有输入到光放大器33的信号光强度变化。 

由此，监视控制单元20-2对以监视光的能量为目标值的光衰减单元35进行输出固定控制，使检测到的监视光的能量为规定的光强度。并且，当信号光的数(波长数)变化时，监视控制单元20-2根据输入/输出到光放大器33中的波分复用信号光的强度对光放大器33进行增益固定控制。这样，本实施例的监视控制单元20-2监视对光放大器33的输入/输出信号光强度，对监视光强度进行增益固定控制；并监视来自光衰减单元35的输出监视光强度，对监视光强度进行输出固定控制。由于在光放大器33的前一级配置光衰减单元35，根据监视光进行该光衰减单元35的控制，因此能够补偿基于传输路径的损失变动等的信号光强度的变动，并能够进行不受波长数变化引起的严重影响的输出固定控制。并且，由于后一级由光放大器33进行的增益固定控制不是根据监视光而是根据信号光的输入/输出强度进行，因此即使在监视光产生异常的情况下增益固定控制也不受其影响。 

下面说明用监视光强度将光衰减单元35的输出控制为固定的方法。基本上是监视控制单元20控制光衰减单元35使监视光接收器41观测到的实际的监视光强度Em接近预先设定的监视光强度的目标值Em_target。在此，目标值Em_target可以是根据构建的光传输系统的特性固定地决定的值。 

但是，由于与输出固定控制的控制对象为波分复用的信号光不同，光衰减单元35进行的输出固定控制使用的是监视光，因此想要控制为固定的信号光强度的目标值与实际信号光强度之间有可能产生误差。如果将该误差反映到使用了监视光的控制，能提高传输系统的可靠性。因此，本实施例用检测器42检测到的信号光的实测值Es和预先设定的每一个波长的信号光强度的目标值Es_target更新监视光强度的目标值Em_target。 

在以下的说明中，监视光强度的目标值记为Em_target(n)。 Em_target(n-1)为上次使用的目标值，Em_target(n)为当前控制所使用的目标值，Em_target(n+1)为此后新更新的目标值。图6表示更新Em_target(n)的处理流程图。 

首先，监视控制单元20根据输入到光放大器33中的信号光强度实测值Es和信号光的多路复用波长数W求出每一个波长的信号光的强度Ese(601)。 

Ese＝Es/W…………………(1) 

接着，监视控制单元20求出Ese与每一个波长的信号光强度的控制目标值Es_target之间的误差ΔP(602)。 

ΔP＝Ese-Es_target………………(2) 

接着，监视控制单元20将当前设定的监视光强度的目标值Em_target(n)减去刚才求得的误差ΔP，通过这样计算求出新的监视光强度的目标值Em_target(n+1)(603)。 

Em_target(n+1)＝Em_target(n)-ΔP…………(3) 

用公式(1)～公式(3)对进行输出固定控制的监视光目标值Em_target(n)进行修正，使用修正后新的目标值Em_target(n+1)进行输出固定控制，由此能够使信号光强度的变化反映到监视光的目标值中，等价地能够对信号光强度Ese进行输出固定控制，使其为所希望的光强度Es_target。 

信号光强度目标值Es_target是为了在整个增幅带域获得均匀的增益由光放大器33的光学特性唯一决定的数值，例如能够决定为-20dBm。并且，监视光目标值Em_target的初始值也可以根据构建的传输系统的特性适当决定。但是，本实施例的监视光目标值Em_target(n)如上所述是由信号光强度的观测值Es和信号光强度目标值Es_target适当更新后的值，因此不需要严格的规定。因此，可以采用例如与信号光强度目标值Es_target相同的值，例如-20dBm。 

信号光强度目标值Es_target和监视光目标值Em_target(n)为例 如-20dBm，算出的Ese的值假设为-23dBm。此时ΔP用ΔP＝Ese-Es_target＝(-23)-(-20)＝-3dBm计算。此时信号光的强度不是控制在本来的控制目标值Ese的-20dBm，而是-23dBm，因此低3dB。因此，如果用刚才的监视光目标值Em_target(n)和ΔP计算新的监视光目标值Em_target(n+1)的话，则Em_target(n+1)＝Em_target(n)-ΔP＝(-20)-(-3)＝-17dBm。如果监视控制单元20用该新的控制目标值即监视光目标值Em_target(n+1)控制光衰减单元35的话，则控制后的监视光由光衰减单元35控制在-17dBm，此时的信号光被控制在-20dBm，达到目标。这样一来，能够用监视光将信号光控制在控制目标值。 

下面参照图4所示的信号波形图说明光放大单元30的监视控制单元20所执行的增益固定控制和输出固定控制。图4的横轴表示经过的时间。图4中，监视光强度(E1)表示监视光接收器41检测到的监视光强度Em，输入信号光强度(C1)表示作为光放大器33的前一级所设置的检测器42的输出而观测到的信号光强度Es，输出信号光强度(D)表示作为光放大器33的后一级所设置的检测器46的输出而观测到的信号光输出强度Eo的变化。 

输入信号光强度(C1)中的Slos为用于判断有无输入信号光而设定的阈值。当信号光强度Es超过Slos时，监视控制单元20判断为输入了信号光，像增益固定控制(A)所示那样开始光放大器33的增益固定控制。虽然Slos的值只要根据构建的光传输系统适当选择就可以，但也可以考虑使用例如-30dBm附近的值等。 

输入信号光强度(C1)中的Sth(H)和Sth(L)为用于判断信号光的波长数是否变化而设定的信号光强度的阈值。本实施例中，如果监视光强度Es在上限阈值Sth(H)与下限阈值Sth(L)之间的话，则监视控制单元20判断为光强度变动在允许范围内，不对信号光的阈值进行更新，当Es超出这些阈值的范围时，以阈值更新时刻观测 到的每一个波长的监视光强度Sm的值(黑圆)为基准设定上限阈值Sth(H)和下限阈值Sth(L)。当检测器42检测到的信号光的强度Es超过Sth(H)时，监视控制单元20判断为信号光的波长数增加，当信号光的强度Es低于Sth(L)时，判断为信号光的波长数减少。由于该Sth(H)和Sth(L)阈值需要根据波长数的增减更新数值，因此每次信号光强度产生变化时监视控制单元20都要更新这些阈值。 

更新用来检测该信号光强度变化的阈值Sth(H)和Sth(L)的触发脉冲为信号光阈值更新(C2)，在确认输入信号光强度(C1)的信号光强度Es变动后经过用T4或T2表示的规定的时间后发生。使触发脉冲仅推迟规定的时间的原因是考虑了到达在信号光强度Es产生变动之后产生的变动收敛，信号光的强度稳定的时间。例如图3所示的实施例在输入信号光强度(C1)中的监视光强度Es超过判断有无信号光强度的阈值Slos时，在判断为超过之后经过时间T4后更新用于检测信号光强度变动的阈值Sth(L)、Sth(H)。并且，在判断为信号光强度超过变动阈值Sth(H)、波长数发生了变化之后经过时间T2后更新用来检测变动的阈值。该阈值Sth(L)和Sth(H)的值也是根据构建的光传输系统进行各种选择的值，可以考虑使用例如信号光强度Sm±3dB的值。 

并且，监视光强度(E1)中的Mlos为用于判断有无监视光而设定的监视光强度的阈值。当检测器41检测到的监视光的强度Em超过Mlos时，监视控制单元20判断为输入了监视光，像输出固定控制(B)所示那样开始光衰减单元35的增益固定控制。 

当输入信号光强度(C1)产生了超过Sth(H)和Sth(L)的范围的变化时，监视控制单元20可以更新用于进行使用了监视控制光强度Em的输出固定控制的目标值Em_target(n)。用来更新的触发脉冲表示在监视光目标值更新(E2)中，监视控制单元20在用T3 表示的规定的时间后发送触发脉冲。使触发脉冲仅推迟规定的时间的原因是考虑了到达在监视光强度Em产生变动之后产生的变动收敛的时间。当图3的图(E1)中的监视光强度Em超过判断有无信号光强度的阈值Mlos时，监视控制单元20在判断为超过之后经过时间T3后设定用来进行输出固定控制的目标值Em_target(n)。此时设定的Em_target(n)如果输入了信号光的话可以是Ese的值，如果没有信号光可以是预先设定的Em_target的初始值。 

下面参照图4所示的信号波形图说明光纤损失变化时光放大单元30的动作。由于即使发生了传输路径损失(E3)所示的传输路径的损失61，在光放大单元30的输入部位也用光衰减单元35进行使用了监视光的输出固定控制，因此通过光衰减单元35的光信号的强度不会产生大的变化，能够抑制光纤损失引起的光信号强度的变动。并且，由于用光衰减单元35进行输出固定控制，因此如输入信号光强度(C1)的62所示那样信号光强度Es收敛在上限阈值Sth(H)～下限阈值Sth(L)的允许范围内，不会产生对信号光的阈值的更新。 

下面参照图4所示的信号波形图说明多路复用的波长数变化时光放大单元30的动作。当波长数变化(C3)中如63表示的那样存在从N波向M波(图5的M＝N1、N2、N3)波长数增加时，监视光强度不变化，只有信号光强度增大。因此，如输入信号光强度(C1)所示的那样Es变动，超过上限阈值Sth(H)，监视控制单元20判断为发生了波长数变化。于是在从检测到波长数变化后的时间T2内，监视控制单元20像监视光目标值(E2)所示的那样抑制作为输出固定控制的控制目标值Em_target(n)的更新。在经过了T2时间后，监视控制单元20再次将输出固定控制的控制目标值Em_target(n)更新为Em_target(n+1)。另外，抑制的只是输出固定控制的控制目标值，输出固定控制本身用Em_target(n)继续动作。 

其中，抑制输出固定控制的控制目标值的原因如下。即，在多路 复用的波长数变化的状态下，由于光纤等传输路径的损失本身没有变化，因此光衰减单元35输出的光信号的强度不固定改变。存在从物理上输入到光放大单元30的多路复用波长数变化到监视控制单元20检测该变化并更新波长数的设定之间的时间迟滞。如果忽略这一时间推迟而在多路复用信号光数变化时用以前的波长数更新控制目标值Em_target(n)，由于光放大器掌握的多路复用的波长数与物理上输入到光放大器中的多路复用的波长的数不同，因此进行了每一个波长的光强度的值错误的控制。因此监视控制单元20在检测到多路复用的信号光数(波长数)变化的时刻——即输入信号光强度(C1)所示的64的位置，像监视光目标更新值(E2)所示那样仅在时间T2内抑制对进行输出固定控制的控制目标值的更新。 

在该T2时间内的状态下，确定物理地输入到光放大单元30中的多路复用的波长数，完成成为对信号光进行输出固定控制的目标值的新的每一个波长的光强度Ese的设定，在完成后更新对监视控制光进行输出固定控制的控制目标值Em_target(n)。另外，作为监视控制单元20确定波长数的方法，可以考虑例如以下方法：使用光传输系统上游的光传输装置通过监视光传达的监视信息中包含的多路复用信号光数的方法；或者按波长不同识别监视控制单元20自身输入到光放大器中的信号光，检测当前多路复用的信号光数等的方法。 

在本实施例，即使判断在监视控制单元20没有输入到光放大器33中的信号光强度的情况下，当判断为存在从光衰减单元35输出的监视光强度时，能够用当前使用的目标值Em_target(n)继续进行光衰减单元35的输出固定控制。并且，当开通新的光信号路径时，如果仅使监视光在信号光之前通过传输路径，并设定Em_target(n)的初始值等、任意的监视光强度的目标值的话，则能够在信号光导通之前开始输出固定控制。一般情况下，使光衰减单元35变成能够进行输出固定控制的状态要花费时间，如果在光传输装置1内先前只有光 衰减单元35也能够使其处于工作状态的话，则能够缩短连接多台光传输装置1的整个光传输系统中光信号路径的开通时间。这样一来，本实施例的监视控制单元20即使在没有信号光强度的情况下，如果有监视光的话，也能够控制光衰减单元35的衰减量使其变成能够进行输出固定控制的状态。 

这样一来，如果用本实施例的光传输装置构建光传输系统的话，无论是在传输路径发生损失变动的情况下还是在收纳到波分复用系统中的多路复用的波长数变化的情况下，由于能够同时进行增益固定控制和输出固定控制，因此能够通过提高对外部干扰的稳定性提供高质量的通信服务。 

下面参照图5所示的信号波形图，根据没有信号光强度或监视光强度的状态，对在某种状态变化时或波长数变化时决定监视光目标值Em_target(n)的方法进行说明。在时刻T5以前的状态下，由于无论是监视控制光还是信号光都是决定其存在的预定值Slos、Mlos以下的强度，因此处于强度本身没有的状态。此时输出固定控制也停止。 

接着，虽然在时间T5的状态下判断为有监视光强度，但在判断为没有信号光强度的状态下，由于没有信号光强度，因此监视光目标值Em_target(n)设定为任意的初始值，监视控制单元20用该目标值进行输出固定控制。 

然后在时刻T6的状态下，N1种波长的信号光输入到光放大单元30，在监视控制单元20同时检测到监视光强度和信号光强度的情况下，监视控制单元20用公式(1)～公式(3)计算监视光目标值Em_target(n)，将算出的目标值作为输出固定控制的目标值控制光衰减单元35。此时，虽然实际上对监视控制光进行输出固定控制，但由于对信号光强度的输出固定控制等价地成立，因此达到了将输出给光放大器33的信号光强度控制在规定值这一目标。 

接着，在时刻T7、T8那样波长数变化了的情况下，观测到的信 号光强度Es对应于波长数增减。监视控制单元20在检测到波长数变化开始经过时间T2后，用公式(1)～公式(3)将Em_target(n)更新为Em_target(n+1)。 

然后，在时刻T9信号光强度低于阈值Slos，信号光强度完全不存在，波长数为0的情况下，监视光目标值Em_target(n)维持在没有信号光强度之前的目标值地动作。由此，即使不存在信号光强度也能够继续输出固定控制的动作。 

在时刻T10信号光强度超过阈值Slos、判断为存在信号光强度的情况下，经过时间T4后监视控制单元20用公式(1)～公式(3)再次计算监视光目标值Em_target(n)，使输出固定控制继续动作。 

如上所述，当像时刻T9那样一次用信号光强度计算监视光目标值Em_target(n)时，由于监视控制单元20能够保存以前的值，因此能够继续进行使用了光衰减单元35的输出固定控制，能够缩短到达信号光强度再次恢复的时间。 

作为本实施例中光衰减单元35的启动方法，有以下方法。在实际的波分复用系统的应用中，为了确认连接在系统中的光纤的连接妥当性等，具有实验性地使信号光导通确认光强度等作业。即，在进行该作业中监视控制单元20能够存储作为输出固定控制的控制目标值的Em_target(n)。因此，即使在本确认作业结束、删除了实验性地导通的信号的情况下，也能够用实验作业中存储的Em_target(n)继续进行输出固定控制。并且，在实际使信号光导通时，由于与时刻T10一样已经进行着使用了Em_target(n)的光衰减单元35的输出固定控制，因此能够缩短光放大单元30的启动时间。 

图7表示监视控制单元20所进行的输出固定控制的流程图。首先，监视控制单元20设定Em_target(n)的初始值(701)。接着监视控制单元20检查是否输入了信号光，在输入了信号光(702中为Yes)的情况下，根据需要更新Em_target(n)(703)。在需要这种更 新的情况下，例如图8的流程图所示那样判断信号光强度Es是否超过阈值Sth(801)，当超过时，等待时间T2(802)，然后进行图6所示的更新处理(803)。图6所示的更新处理包括(公式1)的处理(601)、(公式2)的处理(602)和(公式3)的处理(603)。 

即使在监视控制单元20判断为没有输入信号光(702中为No)的情况下，当判断为输入了监视光(704中为Yes)时，用已经设定的Em_target(n)的值对光衰减单元35使进行输出固定控制(705)。并且，即使在监视控制单元20判断为输入了信号光的情况下，当判断为输入了监视光(704中为Yes)时，同样进行输出固定控制(705)。或者，如果判断为监视光消失(704中为No)，由于监视控制单元20不进行输出固定控制，因此中止处理。 

监视光和信号光在波分复用传输的光传输路径上发生损失变动时，加到信号光上的监视光的强度变化。并且，在上游侧多路复用的信号光的数(波长数)变化的情况下，只有信号光的强度变化。本发明的光传输装置利用光传输系统的上述性质将监视光强度作为控制对象进行输出固定控制，由此能够将光放大器的输出强度保持在固定。并且，通过将信号光强度作为控制对象进行增益固定控制，能够将单位波长值的信号光强度保持在固定。 

因此，如果采用本实施例，即使在收纳在光传输系统中的信号光的数变化的情况下，也能够实现增益固定控制，能够保障已经开始服务的已收容信号光的通信质量。 

并且，如果采用本实施例，即使在连接远程配置的光传输系统之间的光纤的损失等变化的情况下，也能够实现输出固定控制，能够保障已经开始服务的已收容信号光的通信质量。 

如果采用本实施例，由于上述输出固定控制和增益固定控制的控制对象不同，因此彼此能够独立地进行控制，因此即使在同时发生信号光数的变化和光纤损失的变化的情况下，也能够同时驱动两种控 制。 

并且，如果采用本实施例，即使在没有输入光传输系统的信号光的情况下，也能够预先进行搭载在光放大器中的光衰减器的调整，当最初开通信号光时，能够缩短光放大器启动的时间。 

如果采用本实施例，即使在没有输入光传输系统的信号光的情况下，通过让信号光强度通过一次能够保持对光衰减器正确的衰减量，当第2次开通信号光时能够进一步缩短光放大器的启动时间。 

Claims (8)

1.一种光传输装置，调整波分复用信号光的光强度，在光传输路径间中继，其特征在于，

具有：

衰减量可变的光衰减器，使从光传输路径接收到的波分复用信号光的光强度衰减；

第1光强度监视单元，从通过上述光衰减器的波分复用信号光中分离出某个波长的光信号，监视光强度；

第2光强度监视单元，将通过上述光衰减器的波分复用信号光的一部分分路，监视光强度；

光放大器，将分路了上述波分复用信号光的一部分后剩下的波分复用信号光放大并输出；

第3光强度监视单元，将从上述光放大器输出的波分复用信号光的一部分分路，监视光强度；以及

控制单元，控制上述光衰减器的衰减量，使由上述第1光强度监视单元监视的光信号的强度接近第1目标值，并控制上述光放大器的增益，使由上述第2光强度监视单元监视的波分复用信号光的强度与由上述第3光强度监视单元监视的波分复用信号光的强度之比接近第2目标值。

2.如权利要求1所述的光传输装置，其特征在于，

上述控制单元通过将由上述第2光强度监视单元监视的波分复用信号光的强度除以波分复用数，求出平均一个波长的信号光的强度；

计算上述平均一个波长的信号光的强度与第3目标值的差分；

根据上述差分，更新上述第1目标值。

3.如权利要求2所述的光传输装置，其特征在于，

上述控制单元定期地更新上述第1目标值。

4.如权利要求1所述的光传输装置，其特征在于，

上述控制单元判断由上述第2光强度监视单元监视的波分复用信号光的强度是否在为检测波分复用数的变化而设置的第1阈值与第2阈值之间；当判断为该波分复用信号光的强度超出上述阈值的范围时，在该判断之后到经过预先设定的时间为止的期间内，用在该判断时使用的上述第1目标值控制上述光衰减器；

经过上述预先设定的时间后，通过将由上述第2光强度监视单元监视的波分复用信号光的强度除以波分复用数，求出平均一个波长的信号光的强度；计算出上述平均一个波长的信号光的强度与上述第3目标值的差分；根据上述差分，更新上述第1目标值。

5.如权利要求4所述的光传输装置，其特征在于，

经过上述预先设定的时间后，上述控制单元根据由上述第2光强度监视单元监视的波分复用信号光的强度，更新上述第1和第2阈值。

6.如权利要求1所述的光传输装置，其特征在于，

由上述第1光强度监视单元监视强度的某个波长的光信号为承载用于控制光传输装置的信息的监视光；

上述第1光强度监视单元将监视了光强度后的监视光向上述控制单元输出；

具有监视光插入单元，将上述控制单元作成的控制用的信息变换成光信号，并合波到来自上述第3光强度监视单元的波分复用光信号。

7.如权利要求1所述的光传输装置，其特征在于，

上述第1光强度监视单元具有：

波长分离单元，从波分复用信号光将上述某个波长的光信号分离；以及

第1检测器，检测来自上述波长分离单元的光信号的强度，

上述第2光强度监视单元具有：

第1分路单元，将上述波分复用信号光的一部分分路；以及

第2检测器，检测来自上述第1分路单元的光信号的强度，

上述第3光强度监视单元具有：

第2分路单元，将上述放大器输出的上述波分复用信号光的一部分分路；以及

第3检测器，检测来自上述第2分路单元的光信号的强度。

8.如权利要求1所述的光传输装置，其特征在于，

由上述第1光强度监视单元监视强度的某波长的光信号为承载用于控制光传输装置的信息的监视光；

即使在没有波分复用信号光的情况下，上述控制单元也使用上述监视光和上述第1目标值控制上述光衰减器。

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