JP2002141868A - 光学伝送システム - Google Patents
光学伝送システムInfo
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- JP2002141868A JP2002141868A JP2001247105A JP2001247105A JP2002141868A JP 2002141868 A JP2002141868 A JP 2002141868A JP 2001247105 A JP2001247105 A JP 2001247105A JP 2001247105 A JP2001247105 A JP 2001247105A JP 2002141868 A JP2002141868 A JP 2002141868A
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- fwm
- link
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/293—Signal power control
- H04B10/294—Signal power control in a multiwavelength system, e.g. gain equalisation
- H04B10/296—Transient power control, e.g. due to channel add/drop or rapid fluctuations in the input power
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 長距離に渡って光ファイバーで送信されるデ
ータは、元のデータの歪み及び置替わりによって引き起
こされる誤りを受信端で導入する。受信端で信号レベル
を増大するために、伝送パワーを増大すると、ファイバ
ーの非線形特性のために誤りが増大する。 【解決手段】 本発明は、増幅された自然放出及び四波
混合による誤り率を評価することにより、発射パワーを
最適化する。これによる信号対雑音比は閾値レベルを越
えるが、発射パワーが最大化されることが可能にされ
る。
ータは、元のデータの歪み及び置替わりによって引き起
こされる誤りを受信端で導入する。受信端で信号レベル
を増大するために、伝送パワーを増大すると、ファイバ
ーの非線形特性のために誤りが増大する。 【解決手段】 本発明は、増幅された自然放出及び四波
混合による誤り率を評価することにより、発射パワーを
最適化する。これによる信号対雑音比は閾値レベルを越
えるが、発射パワーが最大化されることが可能にされ
る。
Description
【０００１】（発明の属する技術分野）本発明は、通信
信号が、共通の光ファイバー経路によって、異なる波長
又は色で送られる光学伝送システムに関する。そのよう
なシステムは、波長分割多重方式（ＷＤＭ）と呼ばれ、
光ファイバー経路を効果的に用いることができる。
信号が、共通の光ファイバー経路によって、異なる波長
又は色で送られる光学伝送システムに関する。そのよう
なシステムは、波長分割多重方式（ＷＤＭ）と呼ばれ、
光ファイバー経路を効果的に用いることができる。
【０００２】（発明の背景）数年前に、ファイバー減衰
の最小値（約１５５０ｎｍ）付近で作動する単一チャネ
ルシステムが導入されたときには、ファイバーのグルー
プ速度分散が最大の問題であった。この問題を克服する
ために、１５５０ｎｍ付近でグループ速度分散が最小と
なる分散シフト型ファイバーが考案された。この種のフ
ァイバーは、光学的移送ネットワークに広く設置されて
きた。光学増幅器の導入及びレーザー製造の進歩によ
り、今では多くの高ビットレートのチャネルを異なる波
長で、非常に長い距離保持することができるようになっ
た。しかし残念なことに、光学増幅器によりファイバー
内にハイパワーでブーストされると、非線形のファイバ
ー挙動が著しくなり、ビット誤り率（ＢＥＲ）性能に大
きく影響して、チャネル間の漏話を引き起こす。
の最小値（約１５５０ｎｍ）付近で作動する単一チャネ
ルシステムが導入されたときには、ファイバーのグルー
プ速度分散が最大の問題であった。この問題を克服する
ために、１５５０ｎｍ付近でグループ速度分散が最小と
なる分散シフト型ファイバーが考案された。この種のフ
ァイバーは、光学的移送ネットワークに広く設置されて
きた。光学増幅器の導入及びレーザー製造の進歩によ
り、今では多くの高ビットレートのチャネルを異なる波
長で、非常に長い距離保持することができるようになっ
た。しかし残念なことに、光学増幅器によりファイバー
内にハイパワーでブーストされると、非線形のファイバ
ー挙動が著しくなり、ビット誤り率（ＢＥＲ）性能に大
きく影響して、チャネル間の漏話を引き起こす。
【０００３】許容できないビット誤り率を引き起こすこ
と無く、ＷＤＭシステム内に発射される光学信号のパワ
ーを高めることは、実際には難しいとされている。
と無く、ＷＤＭシステム内に発射される光学信号のパワ
ーを高めることは、実際には難しいとされている。
【０００４】本発明は、光学伝送システムを更に効率的
な方法で作動させる方法を提供することを目的とする。
な方法で作動させる方法を提供することを目的とする。
【０００５】（発明の概要）本発明の第１の態様によれ
ば、リンクを形成する複数の連続する増幅されたスパン
を有するＷＤＭ光学伝送システムの発射パワーを決定す
る方法は、各増幅器の増幅器パワーを、増幅された自然
放出（ＯＳＮＲase）による光学ＳＮ比と、四波混合
（ＯＳＮＲfwm）による光学ＳＮ比とが、どちらも前記
リンクの端部においてそれぞれ所定の閾値を上回るよう
な、同一の最大値か又はそれに近い値に設定する段階を
含んでいる。
ば、リンクを形成する複数の連続する増幅されたスパン
を有するＷＤＭ光学伝送システムの発射パワーを決定す
る方法は、各増幅器の増幅器パワーを、増幅された自然
放出（ＯＳＮＲase）による光学ＳＮ比と、四波混合
（ＯＳＮＲfwm）による光学ＳＮ比とが、どちらも前記
リンクの端部においてそれぞれ所定の閾値を上回るよう
な、同一の最大値か又はそれに近い値に設定する段階を
含んでいる。
【０００６】リンクの各スパン始端における所与の発射
パワーに関して、ＯＳＮＲase及びＯＳＮＲfwmの実際の
値は相互に関係しており、許容できない高ビット誤り率
を生じさせない最適な最大発射パワーを決定するため
に、反復プロセスが用いられるのが望ましい。
パワーに関して、ＯＳＮＲase及びＯＳＮＲfwmの実際の
値は相互に関係しており、許容できない高ビット誤り率
を生じさせない最適な最大発射パワーを決定するため
に、反復プロセスが用いられるのが望ましい。
【０００７】本発明の第２の態様によれば、増幅された
リンクを有するＷＤＭ光学伝送システムの発射パワーを
決定する方法は、（ａ）前記リンクの始点における増幅
器パワーを設定する段階と、（ｂ）前記リンクの終端に
おける、増幅された自然放出（ＯＳＮＲase）によるＳ
Ｎ比と、四波混合（ＯＳＮＲfwm）による光学ＳＮ比と
を決定する段階と、（ｃ）ＯＳＮＲaseとＯＳＮＲfwmと
を、各所定の閾値と比較する段階と、（ｄ）前記増幅器
パワーを変更する段階と、（ｅ）前記増幅器パワーが、
ＯＳＮＲase及びＯＳＮＲfwmが共に前記各閾値を上回る
一方で、最大値か又はその値に近くなるまで、段階
（ｂ）（ｃ）（ｄ）を繰り返す段階とを含んでいる。
リンクを有するＷＤＭ光学伝送システムの発射パワーを
決定する方法は、（ａ）前記リンクの始点における増幅
器パワーを設定する段階と、（ｂ）前記リンクの終端に
おける、増幅された自然放出（ＯＳＮＲase）によるＳ
Ｎ比と、四波混合（ＯＳＮＲfwm）による光学ＳＮ比と
を決定する段階と、（ｃ）ＯＳＮＲaseとＯＳＮＲfwmと
を、各所定の閾値と比較する段階と、（ｄ）前記増幅器
パワーを変更する段階と、（ｅ）前記増幅器パワーが、
ＯＳＮＲase及びＯＳＮＲfwmが共に前記各閾値を上回る
一方で、最大値か又はその値に近くなるまで、段階
（ｂ）（ｃ）（ｄ）を繰り返す段階とを含んでいる。
【０００８】リンクは、複数の連続する増幅されたスパ
ンを含んでいるのが望ましく、その場合、各増幅器パワ
ーが同じ値であるのが望ましい。
ンを含んでいるのが望ましく、その場合、各増幅器パワ
ーが同じ値であるのが望ましい。
【０００９】（好適な実施例の詳細な説明）本発明につ
いて、添付の図面を参照しながら例を挙げて更に説明す
る。
いて、添付の図面を参照しながら例を挙げて更に説明す
る。
【００１０】図１において、ＷＤＭ光学伝送システムは
光学伝送装置１から成り、光学伝送装置１は、ＷＤＭ光
学信号を３つのスパン２、３、４から成るリンクを通し
て光学受信装置５へ伝送する。伝送装置は多数の個別の
光学信号伝送器６を有しており、それぞれが異なる波長
で光学チャネル信号を生成する。これらのチャネル信号
は、各チャネルの搬送波長を維持しながら、各ファイバ
ーが連結されるマルチプレクサ８のファイバー７を通し
て送られ、高パワー増幅器９によって第１スパン２を備
えている光ファイバーに発射される。光学増幅器１０及
び１１は、受信装置５で受信されるように、それぞれス
パン３及び４それぞれを通って前方に伝送されるように
光学信号を増幅する。
光学伝送装置１から成り、光学伝送装置１は、ＷＤＭ光
学信号を３つのスパン２、３、４から成るリンクを通し
て光学受信装置５へ伝送する。伝送装置は多数の個別の
光学信号伝送器６を有しており、それぞれが異なる波長
で光学チャネル信号を生成する。これらのチャネル信号
は、各チャネルの搬送波長を維持しながら、各ファイバ
ーが連結されるマルチプレクサ８のファイバー７を通し
て送られ、高パワー増幅器９によって第１スパン２を備
えている光ファイバーに発射される。光学増幅器１０及
び１１は、受信装置５で受信されるように、それぞれス
パン３及び４それぞれを通って前方に伝送されるように
光学信号を増幅する。
【００１１】入力増幅器１２は、受信した各光学チャネ
ルを、デマルチプレクサ１３によって多重分離、即ち分
離してしまう前に増幅し、多重分離後、各光学チャネル
は、単一の光チャネルを搬送する個別ファイバー１４を
通して各受信器１５へと送られる。
ルを、デマルチプレクサ１３によって多重分離、即ち分
離してしまう前に増幅し、多重分離後、各光学チャネル
は、単一の光チャネルを搬送する個別ファイバー１４を
通して各受信器１５へと送られる。
【００１２】スパン２、３、４は、恐らく数百キロメー
トルにも及ぶ相当な長さが必要なことも多いので、長い
ファイバー内では不可避的に生じる信号減衰に備えて、
各スパンに亘って高パワーで光学信号を発射する必要が
ある。光学信号は、光ファイバーを通して伝送されると
きに、歪み及び分散の害を被る。
トルにも及ぶ相当な長さが必要なことも多いので、長い
ファイバー内では不可避的に生じる信号減衰に備えて、
各スパンに亘って高パワーで光学信号を発射する必要が
ある。光学信号は、光ファイバーを通して伝送されると
きに、歪み及び分散の害を被る。
【００１３】図２において、光学受信装置５では、受信
された光学信号がＯＳＮＲモニター２０によってモニタ
ーされ、ＯＳＮＲase及びＯＳＮＲfwmの値が計算され
る。これらの値は、比較器２１及び２２で、リンクにと
って許容可能な最小値を表すＯＳＮＲase及びＯＳＮＲ
fwmの各閾値と比較される。比較結果が増幅器制御ユニ
ット２３へ送られると、増幅器制御ユニット２３が作用
して増幅器９、１０、１１の増幅パワーを調整する。
された光学信号がＯＳＮＲモニター２０によってモニタ
ーされ、ＯＳＮＲase及びＯＳＮＲfwmの値が計算され
る。これらの値は、比較器２１及び２２で、リンクにと
って許容可能な最小値を表すＯＳＮＲase及びＯＳＮＲ
fwmの各閾値と比較される。比較結果が増幅器制御ユニ
ット２３へ送られると、増幅器制御ユニット２３が作用
して増幅器９、１０、１１の増幅パワーを調整する。
【００１４】ＦＷＭは、分散シフト型ファイバー上で作
動するＷＤＭシステムにおける主要な非線形効果であ
る。それは、周波数ｆi、ｆj、ｆk（ｋ≠ｉ、ｊ）にお
ける３つの波動が光ファイバー内で相互作用し、周波
数： ｆijk＝ｆi＋ｆj−ｆk で、新しい波動を作り出す非線形プロセスである。
動するＷＤＭシステムにおける主要な非線形効果であ
る。それは、周波数ｆi、ｆj、ｆk（ｋ≠ｉ、ｊ）にお
ける３つの波動が光ファイバー内で相互作用し、周波
数： ｆijk＝ｆi＋ｆj−ｆk で、新しい波動を作り出す非線形プロセスである。
【００１５】図３は、４つの波動の混合（ＦＷＭ）によ
って作られる新しい周波数を示している。 １）パワー消耗：チャネルパワーが、部分的にＦＷＭ周
波数に移される ２）漏話：ＦＷＭ周波数が１つ又はそれ以上の伝送され
るチャネルと一致する という２つの現象が、デジタル信号の検出に影響を及ぼ
すことになる。
って作られる新しい周波数を示している。 １）パワー消耗：チャネルパワーが、部分的にＦＷＭ周
波数に移される ２）漏話：ＦＷＭ周波数が１つ又はそれ以上の伝送され
るチャネルと一致する という２つの現象が、デジタル信号の検出に影響を及ぼ
すことになる。
【００１６】漏話はＷＤＭシステムの重大な欠陥であ
り、漏話は、分散シフト型ファイバー内で生じる場合に
は、ファイバー分散が低いときに生じ、チャネルパワー
の３乗に比例することがわかる。
り、漏話は、分散シフト型ファイバー内で生じる場合に
は、ファイバー分散が低いときに生じ、チャネルパワー
の３乗に比例することがわかる。
【００１７】ＦＷＭ漏話を避けるために現在適用されて
いる解決策は、混合生産物が何れのチャネルにも当たら
ないように、チャネル周波数をアレンジすることであ
る。この条件は、チャネルが不均等に配置されている場
合にのみ満足される。所定数のチャネルに対し、チャネ
ル間隔を不均等にするには、均等間隔のチャネルの場合
よりも広い帯域幅が必要である。
いる解決策は、混合生産物が何れのチャネルにも当たら
ないように、チャネル周波数をアレンジすることであ
る。この条件は、チャネルが不均等に配置されている場
合にのみ満足される。所定数のチャネルに対し、チャネ
ル間隔を不均等にするには、均等間隔のチャネルの場合
よりも広い帯域幅が必要である。
【００１８】本発明は、ＦＷＭ効果を考えると明らかで
あるが、伝送及び光学的フィルターの仕様を変更する必
要無しに、標準的なシステムの同じ増幅器を使った場合
よりも多くのチャネル数を保持することを可能にする。
あるが、伝送及び光学的フィルターの仕様を変更する必
要無しに、標準的なシステムの同じ増幅器を使った場合
よりも多くのチャネル数を保持することを可能にする。
【００１９】分散シフト型ファイバー上で作動するＷＤ
Ｍシステムで許容できる漏話の量を決定するために提案
されているルールは、以下の式 ＯＳＮＲ＝（ＯＳＮＲase -1＋ＯＳＮＲfwm -1）-1 に基づいており、ここに、ＯＳＮＲaseは、チャネルパ
ワーと増幅された自然放出パワーの割合である。これ
は、チャネルパワーと共に直線的に上昇する。又、ＯＳ
ＮＲfwmは、チャネルパワーと、前記チャネルに当たる
全ＦＷＭ生成物のパワーの和との間の比である。その値
は、標準的なファイバー上ではゼロである。それは、チ
ャネルパワーの２乗と共に減少する。
Ｍシステムで許容できる漏話の量を決定するために提案
されているルールは、以下の式 ＯＳＮＲ＝（ＯＳＮＲase -1＋ＯＳＮＲfwm -1）-1 に基づいており、ここに、ＯＳＮＲaseは、チャネルパ
ワーと増幅された自然放出パワーの割合である。これ
は、チャネルパワーと共に直線的に上昇する。又、ＯＳ
ＮＲfwmは、チャネルパワーと、前記チャネルに当たる
全ＦＷＭ生成物のパワーの和との間の比である。その値
は、標準的なファイバー上ではゼロである。それは、チ
ャネルパワーの２乗と共に減少する。
【００２０】この式は、ＡＳＥ及びＦＷＭを付加的独立
雑音寄与と考えている。トレードオフは、両者を最小に
するチャネルパワーを見つけ出すために必要である。
雑音寄与と考えている。トレードオフは、両者を最小に
するチャネルパワーを見つけ出すために必要である。
【００２１】各スパンの始端における最大許容パワーを
決定するための段階は、以下に示す通りである。 １．システムが、選択されたＢＥＲ値を使って作動する
のに十分なマージンを備えて作動できるように、ＯＳＮ
Ｒ値を選択する。このことは、標準的なファイバーで同
じ作動点を選択することによって行われる。図４は、Ｏ
ＳＮＲの固定値の作動曲線であり、ＯＳＮＲase及びＯ
ＳＮＲfwmからの寄与を示している。許容可能なシステ
ムは、曲線の右上側で作動する。安定性の点では、曲線
の上端３０近くで作動するのが望ましい。 ２．増幅器９、１０、１１の増幅器出力パワーを任意の
レベルに設定する。各出力パワーは全増幅器で同じであ
り、その最大値に近いか又は最大値であることが望まし
い。 ３．受信器５でＯＳＮＲaseを計算する。 ４．ＯＳＮＲase値が、段階１で選択されたＯＳＮＲ目
標値を上回ることを確認する。確認できれば段階５へ進
み、確認できなければ増幅器出力パワーを増やして段階
３へ戻る。 ５．ＯＳＮＲfwmを計算する。 ６．ＯＳＮＲfwmが、段階１で選択されたＯＳＮＲ目標
値を上回ることを確認する。確認できれば段階８へ進
み、確認できなければ段階７へ戻る。 ７．増幅器を再生器と取り替えて、リンクを２つの区画
に分断し、工程を段階１から再開する。出来なければ、
リンクは実施不可能である。 ８．ＯＳＮＲase及びＯＳＮＲfwmの値からＯＳＮＲを計
算する。 ９．ＯＳＮＲ値が目標ＯＳＮＲ値に等しいか又はそれを
上回る場合、リンクは実施可能である。ＯＳＮＲ値が目
標ＯＳＮＲ値を下回る場合で、ＯＳＮＲaseがＯＳＮＲ
目標値を上回っていれば、増幅器出力パワーを減少させ
て段階３へ戻り、ＯＳＮＲaseがＯＳＮＲ目標値を下回
っていれば、段階７へ進む。
決定するための段階は、以下に示す通りである。 １．システムが、選択されたＢＥＲ値を使って作動する
のに十分なマージンを備えて作動できるように、ＯＳＮ
Ｒ値を選択する。このことは、標準的なファイバーで同
じ作動点を選択することによって行われる。図４は、Ｏ
ＳＮＲの固定値の作動曲線であり、ＯＳＮＲase及びＯ
ＳＮＲfwmからの寄与を示している。許容可能なシステ
ムは、曲線の右上側で作動する。安定性の点では、曲線
の上端３０近くで作動するのが望ましい。 ２．増幅器９、１０、１１の増幅器出力パワーを任意の
レベルに設定する。各出力パワーは全増幅器で同じであ
り、その最大値に近いか又は最大値であることが望まし
い。 ３．受信器５でＯＳＮＲaseを計算する。 ４．ＯＳＮＲase値が、段階１で選択されたＯＳＮＲ目
標値を上回ることを確認する。確認できれば段階５へ進
み、確認できなければ増幅器出力パワーを増やして段階
３へ戻る。 ５．ＯＳＮＲfwmを計算する。 ６．ＯＳＮＲfwmが、段階１で選択されたＯＳＮＲ目標
値を上回ることを確認する。確認できれば段階８へ進
み、確認できなければ段階７へ戻る。 ７．増幅器を再生器と取り替えて、リンクを２つの区画
に分断し、工程を段階１から再開する。出来なければ、
リンクは実施不可能である。 ８．ＯＳＮＲase及びＯＳＮＲfwmの値からＯＳＮＲを計
算する。 ９．ＯＳＮＲ値が目標ＯＳＮＲ値に等しいか又はそれを
上回る場合、リンクは実施可能である。ＯＳＮＲ値が目
標ＯＳＮＲ値を下回る場合で、ＯＳＮＲaseがＯＳＮＲ
目標値を上回っていれば、増幅器出力パワーを減少させ
て段階３へ戻り、ＯＳＮＲaseがＯＳＮＲ目標値を下回
っていれば、段階７へ進む。
【００２２】ＯＳＮＲfwmの計算に関して図５及び図６
を参照すると、全伝送ラインは、Ｍ個の区画と（Ｍ−
１）個のインライン増幅器とから構成されている。繰り
返すスパンは、伝送を通して等しくなっているが、これ
は、ＦＷＭが、チャネルパワーが高い、各スパンの最初
の数キロメートルでだけ有効なので、良い近似である。
従って、それはスパンの長さとは関係ない。各増幅器の
利得は、増幅器の直前の区画の伝送損失を補償するよう
に調整されるが、これは、全増幅器が飽和領域内で作動
しているときは現実的状況である。従って、インライン
増幅器からの信号パワー出力、即ち、ファイバー入力パ
ワーは、各区画で等しい。１つの区画は異なるゼロ分散
波長を有するＮ個のファイバー長から成っており、１つ
の長さに沿っては均一であると仮定されている。各ファ
イバーの長さは等しい。このシステム構成では、ｆF＝
ｆ1＋ｆ2−ｆ3でのＦＷＭ光が評価され、ここにｆ1、ｆ
2、ｆ 3は、伝送される信号の光の周波数である。各光の
偏光状態は、伝送を通して適合していると仮定されてい
る。
を参照すると、全伝送ラインは、Ｍ個の区画と（Ｍ−
１）個のインライン増幅器とから構成されている。繰り
返すスパンは、伝送を通して等しくなっているが、これ
は、ＦＷＭが、チャネルパワーが高い、各スパンの最初
の数キロメートルでだけ有効なので、良い近似である。
従って、それはスパンの長さとは関係ない。各増幅器の
利得は、増幅器の直前の区画の伝送損失を補償するよう
に調整されるが、これは、全増幅器が飽和領域内で作動
しているときは現実的状況である。従って、インライン
増幅器からの信号パワー出力、即ち、ファイバー入力パ
ワーは、各区画で等しい。１つの区画は異なるゼロ分散
波長を有するＮ個のファイバー長から成っており、１つ
の長さに沿っては均一であると仮定されている。各ファ
イバーの長さは等しい。このシステム構成では、ｆF＝
ｆ1＋ｆ2−ｆ3でのＦＷＭ光が評価され、ここにｆ1、ｆ
2、ｆ 3は、伝送される信号の光の周波数である。各光の
偏光状態は、伝送を通して適合していると仮定されてい
る。
【００２３】上記システム構成に対し、以下の記号が定
められている。 １．Ｍ 区画の数 ２．Ｎ １つの区画内のファイバー数 ３．Ｌ0 １つのファイバーの長さ ４．Ｌ＝ＮＬ0 １つの区画の長さ ５．α ファイバーの損失係数 ６．κ 位相適合状況でのＦＷＭ効果を表す定
数 ７．Ｅ1 (mn) 区画ｍ内のファイバーｎの始端にお
けるｆ1明視野 ８．Ｅ2 (mn) 区画ｍ内のファイバーｎの始端にお
けるｆ2明視野 ９．Ｅ3 (mn) 区画ｍ内のファイバーｎの始端にお
けるｆ3明視野 １０．ＥF (mn) 区画ｍ内のファイバーｎの始端にお
けるＦＷＭ明視野 １１．β1 (mn) 区画ｍ内のファイバーｎ内のｆ1の
伝播定数 １２．β2 (mn) 区画ｍ内のファイバーｎ内のｆ3の
伝播定数 １３．β3 (mn) 区画ｍ内のファイバーｎ内のｆ1の
伝播定数 １４．βF (mn) 区画ｍ内のファイバーｎ内のＦＷＭ
の伝播定数 １５．Δβ(mn)＝β1 (mn)−β2 (mn)−β2 (mn)−βF (mn)
＝ １６．
められている。 １．Ｍ 区画の数 ２．Ｎ １つの区画内のファイバー数 ３．Ｌ0 １つのファイバーの長さ ４．Ｌ＝ＮＬ0 １つの区画の長さ ５．α ファイバーの損失係数 ６．κ 位相適合状況でのＦＷＭ効果を表す定
数 ７．Ｅ1 (mn) 区画ｍ内のファイバーｎの始端にお
けるｆ1明視野 ８．Ｅ2 (mn) 区画ｍ内のファイバーｎの始端にお
けるｆ2明視野 ９．Ｅ3 (mn) 区画ｍ内のファイバーｎの始端にお
けるｆ3明視野 １０．ＥF (mn) 区画ｍ内のファイバーｎの始端にお
けるＦＷＭ明視野 １１．β1 (mn) 区画ｍ内のファイバーｎ内のｆ1の
伝播定数 １２．β2 (mn) 区画ｍ内のファイバーｎ内のｆ3の
伝播定数 １３．β3 (mn) 区画ｍ内のファイバーｎ内のｆ1の
伝播定数 １４．βF (mn) 区画ｍ内のファイバーｎ内のＦＷＭ
の伝播定数 １５．Δβ(mn)＝β1 (mn)−β2 (mn)−β2 (mn)−βF (mn)
＝ １６．
【数１】 １７．Ｓは、分散スロープ １８．ｆ0 (mn) 区画ｍ内のファイバーｎのゼロ分散
周波数 １９．
周波数 １９．
【数２】 ２０．
【数３】 ２１．
【数４】 ２２．
【数５】 ２３． Δφ（ｍ）＝Δφ1 (m)＋Δφ2 (m)＋Δφ3 (m)−
ΔφF (m) 最終的なＦＷＭ電力は、
ΔφF (m) 最終的なＦＷＭ電力は、
【数６】 である。
【００２４】一般的にｆ0 (mn)は、ガウス分布のランダ
ム変数としてモデル化されている。従って、Ｐfwmも、
モンテカルロ法を用いれば分布を探し出すことができる
ランダム変数である。
ム変数としてモデル化されている。従って、Ｐfwmも、
モンテカルロ法を用いれば分布を探し出すことができる
ランダム変数である。
【００２５】Ｎｃｈのチャネルを有するＤＷＤＭシステ
ムでは、ｍ番目のチャネルに関連するＯＳＮＲfwmは、
ムでは、ｍ番目のチャネルに関連するＯＳＮＲfwmは、
【数７】 ｍ＝１，．．．，Ｎｃｈ であり、ここに、 ・Ｐ(m)は、ｍ番目のチャネルのパワーであり、 ・Ｐfwm (i、j、k)は、ｉ番目、ｊ番目、ｋ番目のチャネル
によって作り出されるＦＷＭパワーであり、式
によって作り出されるＦＷＭパワーであり、式
【数８】 に従って計算される。
【００２６】ＯＳＮＲaseの計算に関して図７を参照す
ると、各光学増幅器は、
ると、各光学増幅器は、
【数９】 に従ってＡＳＥノイズを作り出し、ここに、 ・ＡＳＥは増幅された自然放出ノイズパワー（Ｗ） ・ｈはプランク定数(J・s) ・ｆ0は作動周波数(Hz) ・ＮＦは光学増幅器ノイズ数 ・Ｇは光学増幅器利得 ・Ｍtは偏光状態の数（Ｍt＝１又は２） ・Ｂoは光学帯域幅（Ｈｚ） ＮＦとＧは両方共、波長及び総入力パワーに依存する。
【００２７】インライン増幅器を有する光学リンク内で
の信号及びノイズの伝播は、式 信号の伝播 Ｓi＝Ｇi｛Ｓi-1−Ｌi｝−Ｌi＋Ｓi-1ｄ
Ｂｍ ノイズの伝播 Ｎi＝Ｇi｛Ｓi−１−Ｌi｝−Ｌi＋Ｎi-1
＋ＡＳＥiｄＢｍ （ｉ＝１、．．．、ｎ）に従って計算され、ここに ・Ｓiは、ｉ番目の光線増幅器の後のｄＢｍで示される
チャネルパワー ・Ｓoは、発射ブースタの後のｄＢｍで示されるチャネ
ルパワー ・Ｓnは、最後の前置増幅器の後のｄＢｍで示されるチ
ャネルパワー ・Ｎiは、１つのチャネルの周囲のＢ0帯域幅上の、ｉ番
目の光線増幅器の後の、ｄＢｍで示されるノイズパワー
（ｉ＝１、．．．、ｎ−１） ・Ｎoは、式４で計算される、ブースタによって作り出
される、チャネル毎の、ｄＢｍで示されるノイズ信号パ
ワー ・Ｎnは、最後の前置増幅器の後の、チャネル毎の、ｄ
Ｂｍで示されるノイズパワー ・ＡＳＥiは、式４で計算される、ｉ番目の増幅器によ
って作り出されるノイズ ・Ｌiは、ｉ番目のスパンの損失（ｄＢで示される） ・Ｇi｛｝は、総入力パワーの関数としてｄＢで示され
るｉ番目の光学増幅器の利得 ・ｎはスパンの数である。 最後に、 ＯＳＮＲ（ｄＢ）＝Ｓn−Ｎn
の信号及びノイズの伝播は、式 信号の伝播 Ｓi＝Ｇi｛Ｓi-1−Ｌi｝−Ｌi＋Ｓi-1ｄ
Ｂｍ ノイズの伝播 Ｎi＝Ｇi｛Ｓi−１−Ｌi｝−Ｌi＋Ｎi-1
＋ＡＳＥiｄＢｍ （ｉ＝１、．．．、ｎ）に従って計算され、ここに ・Ｓiは、ｉ番目の光線増幅器の後のｄＢｍで示される
チャネルパワー ・Ｓoは、発射ブースタの後のｄＢｍで示されるチャネ
ルパワー ・Ｓnは、最後の前置増幅器の後のｄＢｍで示されるチ
ャネルパワー ・Ｎiは、１つのチャネルの周囲のＢ0帯域幅上の、ｉ番
目の光線増幅器の後の、ｄＢｍで示されるノイズパワー
（ｉ＝１、．．．、ｎ−１） ・Ｎoは、式４で計算される、ブースタによって作り出
される、チャネル毎の、ｄＢｍで示されるノイズ信号パ
ワー ・Ｎnは、最後の前置増幅器の後の、チャネル毎の、ｄ
Ｂｍで示されるノイズパワー ・ＡＳＥiは、式４で計算される、ｉ番目の増幅器によ
って作り出されるノイズ ・Ｌiは、ｉ番目のスパンの損失（ｄＢで示される） ・Ｇi｛｝は、総入力パワーの関数としてｄＢで示され
るｉ番目の光学増幅器の利得 ・ｎはスパンの数である。 最後に、 ＯＳＮＲ（ｄＢ）＝Ｓn−Ｎn
【図１】ＷＤＭ光学伝送システムを示している。
【図２】本発明を実行することのできるＷＤＭ光学伝送
システムを示している。
システムを示している。
【図３】説明のための線図である。
【図４】説明のための線図である。
【図５】ＯＳＮＲfwmの計算に関する線図である。
【図６】ＯＳＮＲfwmの計算に関する線図である。
【図７】ＯＳＮＲaseの計算に関する線図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｊ 14/02 (72)発明者 エドアルド モンジアルディニ イタリア ジェノヴァ 16158 ヴィア ドン ジオヴァンニ ヴェルティア 21 ／５ Ｆターム(参考） 5F072 HH02 HH06 JJ20 RR01 YY17 5K002 AA01 AA03 AA06 BA05 CA02 CA09 CA13 DA02 DA05 FA01
Claims (5)
- 【請求項１】 リンクを形成する複数の連続する増幅さ
れたスパンを有するＷＤＭ光学伝送システムの発射パワ
ーを決定する方法において、各増幅器の増幅器パワー
を、増幅された自然放出（ＯＳＮＲase）による光学Ｓ
Ｎ比と、四波混合（ＯＳＮＲfwm）による光学ＳＮ比と
が、どちらも前記リンクの端部においてそれぞれ所定の
閾値を上回るような、同一の最大値か又はそれに近い値
に設定する段階を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 許容できない高ビット誤り率を生じさせ
ない最適な最大発射パワーを決定するために、反復処理
が用いられることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 増幅されたリンクを有するＷＤＭ光学伝
送システムの発射パワーを決定する方法において、
（ａ）前記リンクの始点における増幅器パワーを設定す
る段階と、（ｂ）前記リンクの終端における、増幅され
た自然放出（ＯＳＮＲase）によるＳＮ比と、四波混合
（ＯＳＮＲfwm）による光学ＳＮ比とを決定する段階
と、（ｃ）ＯＳＮＲaseとＯＳＮＲfwmとを、各所定の閾
値と比較する段階と、（ｄ）前記増幅器パワーを変更す
る段階と、（ｅ）前記増幅器パワーが、ＯＳＮＲase及
びＯＳＮＲfwmが共に前記各閾値を上回る一方で、最大
値か又はその値に近くなるまで、段階（ｂ）（ｃ）
（ｄ）を繰り返す段階とを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項４】 前記リンクが複数の連続する増幅された
スパンを含み、段階（ｄ）がリンクの始端において各増
幅器で実行されることを特徴とする請求項３に記載の方
法。 - 【請求項５】 各スパン内に発射される増幅されたパワ
ーは、同一値であることを特徴とする請求項４に記載の
方法。
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2000
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-
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- 2001-07-27 EP EP01306447A patent/EP1180861B1/en not_active Expired - Lifetime
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- 2001-08-16 NO NO20013999A patent/NO20013999L/no unknown
- 2001-08-16 JP JP2001247105A patent/JP2002141868A/ja active Pending
- 2001-08-17 AU AU61876/01A patent/AU6187601A/en not_active Abandoned
- 2001-08-17 RU RU2001123251/09A patent/RU2001123251A/ru not_active Application Discontinuation
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