JP2004274113A - 波長多重光伝送システムおよび光信号伝送制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】波長可変レーザの波長設定や光信号の接続設定を正確に行うことが可能な波長多重光伝送システムを提供する。
【解決手段】各トランスポンダ１−１〜１−ｎ（ただし、ｎは１以上の整数）は、出力段に波長可変発光素子１１−１〜１１−ｎを具備する。任意のトランスポンダからの光信号は、波長多重光送信装置２に複数設けられたバンドパスフィルタ２２−１〜２２−ｍ（ただし、ｍは１以上の整数）を通過した後、光多重化部２１で波長多重化される。また、各バンドパスフィルタ２２−１〜２２−ｍにおける入力光信号および出力光信号の各光強度が、対応する入力光強度検出部２３−１〜２３−ｍおよび出力光強度検出部２４−１〜２４−ｍにより検出され、これらの検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の波長可変発光素子における最適な出力波長が、対応する波長判定部２５−１〜２５−ｍにより判定される。
【選択図】 図１
【解決手段】各トランスポンダ１−１〜１−ｎ（ただし、ｎは１以上の整数）は、出力段に波長可変発光素子１１−１〜１１−ｎを具備する。任意のトランスポンダからの光信号は、波長多重光送信装置２に複数設けられたバンドパスフィルタ２２−１〜２２−ｍ（ただし、ｍは１以上の整数）を通過した後、光多重化部２１で波長多重化される。また、各バンドパスフィルタ２２−１〜２２−ｍにおける入力光信号および出力光信号の各光強度が、対応する入力光強度検出部２３−１〜２３−ｍおよび出力光強度検出部２４−１〜２４−ｍにより検出され、これらの検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の波長可変発光素子における最適な出力波長が、対応する波長判定部２５−１〜２５−ｍにより判定される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異なる複数の波長をそれぞれ有する光信号を波長多重化して出力する波長多重光伝送システム、およびこのシステムにおける光信号伝送制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の光通信ネットワークでは、１回線当たりの伝送容量を大きくするために、波長の異なる光を多重化することで、１本の光ファイバで多数の信号を同時に伝送する光波長多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式を用いることが主流となっている。ＷＤＭ方式を用いた光通信システムを構築するためには、波長幅の狭い光信号を出力する光ユニットが必要であり、また、このような光ユニットが、多重化された各波長に対応する数だけ必要とされる。
【０００３】
しかし、波長多重数が年々増加していくのに伴い、必要とされる光ユニットの数も増加し、しかも実際には、光ユニットのメンテナンスを考慮すると、各波長に対応する予備の光ユニットを搭載する必要もある。このことから、複数の波長に対応できるように波長を切り換えることが可能な波長可変レーザ（Ｔｕｎａｂｌｅ Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）を用いた光ユニットが開発されている。
【０００４】
図９は、このような波長可変レーザをトランスポンダ内に搭載した従来のＷＤＭ伝送システムの構成例を示す図である。
図９に示すＷＤＭ伝送システムは、トランスポンダ５０１−１〜５０１−ｎ（ただし、ｎは１以上の整数）と、ＷＤＭ送信装置５１０と、装置監視・制御装置５２０とを具備している。また、ＷＤＭ送信装置５１０は、バンドパスフィルタ５１１−１〜５１１−ｎと、光多重化部５１２と、光アンプ５１３と、インタフェース（Ｉ／Ｆ）制御部５１４とを具備している。
【０００５】
このＷＤＭ伝送システムは、例えばＴＤＭ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：時分割多重）装置等からなるクライアント側から、異なる波長λ１〜λｎの光信号を受信する。トランスポンダ５０１−１〜５０１−ｎは、波長λ１〜λｎの光信号をそれぞれ受信し、波長幅の狭い光信号（以下、ＮＢ（Ｎａｒｒｏｗ Ｂａｎｄ）信号と呼称する）に変換して、ＷＤＭ送信装置５１０に出力する。これらのトランスポンダ５０１−１〜５０１−ｎは、それぞれに波長可変レーザを具備しており、例えば、クライアント側からの光信号を一旦電気信号に変換して、フレーム同期やデジタルラッピング等の処理を行った後、波長可変レーザを用いて再び光信号に変換して、ＷＤＭ送信装置５１０に出力する。従って、波長可変レーザを用いることにより、複数の波長の信号入力に対応することが可能となっている。
【０００６】
トランスポンダ５０１−１〜５０１−ｎからの光信号は、ＷＤＭ送信装置５１０のバンドパスフィルタ５１１−１〜５１１−ｎにそれぞれ入力され、それぞれに設定された帯域の光信号のみが通過して、光多重化部５１２に供給される。各光信号は、光多重化部５１２において波長多重化されて１つのＷＤＭ信号とされ、さらに光アンプ５１３において増幅された後、ＷＤＭ方式で光信号が伝送されるネットワークに対して送出される。
【０００７】
また、光多重化部５１２は、各チャンネルの光信号の光パワーを監視し、Ｉ／Ｆ制御部５１４に通知する。Ｉ／Ｆ制御部５１４は、各波長λ１〜λｎの光信号の光パワーに応じて、光アンプ５１３における増幅率を制御し、各チャンネルの光パワーを均一化する。
【０００８】
また、各トランスポンダ５０１−１〜５０１−ｎおよびＷＤＭ送信装置５１０の動作は、装置監視・制御装置５２０によってそれぞれ監視され、制御される。例えば、各トランスポンダ５０１−１〜５０１−ｎにおける波長可変レーザの波長設定等を、オペレータのマニュアル操作等により制御することができる。
【０００９】
なお、従来の一般的な波長可変レーザの例として、回転自在なバンドパスフィルタを外部共振器に用いた半導体レーザがあった。この半導体レーザでは、半導体レーザの非出力側面に反射防止膜を施し、球レンズ、バンドパスフィルタおよび反射鏡を順次配置して、外部共振器を形成する。また、反射鏡の後方に光検出器を配置し、光パワー計測回路に接続する。さらに、半導体レーザへの駆動電流を制御するＬＤ駆動回路は、光パワー計測回路からの計測情報を基準値を比較して、半導体レーザの光出力を一定に保つように制御する。ここで、バンドパスフィルタを回転させ、ＬＤ駆動回路からの半導体レーザへの駆動電流が最小値付近になったときに、バンドパスフィルタの回転を停止させる。これにより、外部共振器の縦モードが半導体レーザの固有縦モードに合致し、レーザ発信波長を最適に設定することができる（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
【特許文献１】
実開平６−１１３７０号公報（段落番号〔０００７〕〜〔０００８〕、第１図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のＷＤＭ伝送システムでは、各トランスポンダ５０１−１〜５０１−ｎとＷＤＭ送信装置５１０とは、装置監視・制御装置５３０によってそれぞれ個別に監視・制御されていた。このため、各トランスポンダ５０１−１〜５０１−ｎとＷＤＭ送信装置５１０の各チャンネルとの接続関係や、トランスポンダ５０１−１〜５０１−ｎにおける波長設定が正しく行われているか否かについて、人為的な手段によって確認しなければならない。近年では特に、多重化する波長数が増大しており、上記の方法では、誤設定等の人為的なミスが発生する可能性が高かった。
【００１２】
また、トランスポンダが単波長の信号出力を行う場合は、間違った接続が行われると、光信号がバンドパスフィルタを通過できなくなり、波長ズレを検出して警報を発することが可能であった。しかし、波長可変レーザを用いた場合、各トランスポンダ５０１−１〜５０１−ｎが複数の波長を出力可能であるため、波長設定や接続関係が正しくない場合にも、警報が発せられることなく、光信号がバンドパスフィルタ５１１−１〜５１１−ｎを通過してしまうことがある。このような場合に、誤った信号が回線上に流れ、回線上での信号疎通が不可能となった場合の原因を識別しにくくなることが問題となっていた。
【００１３】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、波長可変レーザの波長設定や光信号の接続設定を正確に行うことが可能な波長多重光伝送システムを提供することを目的とする。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、波長多重光伝送システムにおいて、波長可変レーザの波長設定や光信号の接続設定を正確に行うことを可能にするための光信号伝送制御方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような、波長多重光伝送システムが提供される。この波長多重光伝送システムは、異なる複数の波長λ１〜λｎをそれぞれ有する光信号を波長多重化して出力するものであり、前記複数の波長λ１〜λｎの光信号をそれぞれ受信する複数のトランスポンダ１−１〜１−ｎと、任意の前記トランスポンダからそれぞれ出力された複数の光信号を受け、波長多重化して出力する波長多重光送信装置２とから構成され、前記各トランスポンダ１−１〜１−ｎは、光信号の出力段に波長可変発光素子１１−１〜１１−ｎを有し、前記波長多重光送信装置２は、任意の前記トランスポンダからの光信号をそれぞれ受けて、特定の帯域の光信号のみ通過させる複数のバンドパスフィルタ２２−１〜２２−ｍと、前記各バンドパスフィルタ２２−１〜２２−ｍからの光信号を波長多重化する光多重化部２１と、前記バンドパスフィルタ２２−１〜２２−ｍにおける入力光信号および出力光信号の光強度をそれぞれ検出する、それぞれ複数設けられた入力光強度検出部２３−１〜２３−ｍおよび出力光強度検出部２４−１〜２４−ｍと、前記入力光強度検出部２３−１〜２３−ｍおよび前記出力光強度検出部２４−１〜２４−ｍによる検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の前記波長可変発光素子における最適な出力波長をそれぞれ判定する複数の波長判定部２５−１〜２５−ｍとを有することを特徴とする。
【００１６】
このような波長多重光伝送システムでは、各トランスポンダ１−１〜１−ｎに設けられた波長可変発光素子１１−１〜１１−ｎから光信号が出力され、任意のトランスポンダからの光信号が、波長多重光送信装置２に複数設けられたバンドパスフィルタ２２−１〜２２−ｍを通過した後、光多重化部２１で波長多重化される。また、各バンドパスフィルタ２２−１〜２２−ｍにおける入力光信号および出力光信号の各光強度が、対応する入力光強度検出部２３−１〜２３−ｍおよび出力光強度検出部２４−１〜２４−ｍにより検出され、これらの検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の波長可変発光素子における最適な出力波長が、対応する波長判定部２５−１〜２５−ｍにより判定される。従って、波長多重光送信装置２の入力チャンネルに入力すべき光信号の波長と、この入力チャンネルに接続されたトランスポンダにおける波長可変発光素子の設定波長との整合性を認識することができる。
【００１７】
また、本発明では、異なる複数の波長をそれぞれ有する光信号を波長多重化して出力する波長多重光伝送システムにおいて、前記複数の波長の光信号をそれぞれ受信する複数のトランスポンダと、任意の前記トランスポンダからそれぞれ出力された複数の光信号を受け、波長多重化して出力する波長多重光送信装置とから構成され、前記各トランスポンダは、光信号の出力段に波長可変発光素子を有し、前記波長多重光送信装置は、入力および出力の光強度に波長依存性を有し、任意の前記トランスポンダからの光信号をそれぞれ受けて通過させる複数の波長依存性素子と、前記各波長依存性素子からの光信号を波長多重化する光多重化部と、前記波長依存性素子における入力光信号および出力光信号の光強度をそれぞれ検出する、それぞれ複数設けられた入力光強度検出部および出力光強度検出部と、前記入力光強度検出部および前記出力光強度検出部による検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の前記波長可変発光素子における最適な出力波長をそれぞれ判定する複数の波長判定部とを有することを特徴とする波長多重光伝送システムが提供される。
【００１８】
このような波長多重光システムでは、各トランスポンダに設けられた波長可変発光素子から光信号が出力され、任意のトランスポンダからの光信号が、波長多重光送信装置に複数設けられた波長依存性素子を通過した後、光多重化部で波長多重化される。また、各波長依存性素子における入力光信号および出力光信号の各光強度が、対応する入力光強度検出部および出力光強度検出部により検出され、これらの検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の波長可変発光素子における最適な出力波長が、対応する波長判定部により判定される。従って、波長多重光送信装置の入力チャンネルに入力すべき光信号の波長と、この入力チャンネルに接続されたトランスポンダにおける波長可変発光素子の設定波長との整合性を認識することができる。
【００１９】
さらに、本発明では、波長可変発光素子を用いて光信号を出力する複数のトランスポンダと、任意の前記トランスポンダからそれぞれ出力された複数の光信号を受け、波長多重化して出力する波長多重光送信装置とからなる波長多重光伝送システムの動作を制御する光信号伝送制御方法において、前記各波長多重光送信装置において、前記トランスポンダからの光信号をバンドパスフィルタに入力させ、特定の帯域の光信号のみ通過させた後、波長多重化するとともに、前記バンドパスフィルタにおける入力光信号および出力光信号の光強度をそれぞれ検出し、前記入力光信号および前記出力光信号の各光強度の検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の前記波長可変発光素子における最適な出力波長をそれぞれ判定することを特徴とする光信号伝送制御方法が提供される。
【００２０】
このような光信号伝送制御方法では、各波長多重光送信装置において、各トランスポンダからの光信号がバンドパスフィルタに入力され、特定の帯域の光信号のみ通過された後、波長多重化される。また、各バンドパスフィルタにおける入力光信号および出力光信号の光強度がそれぞれ検出され、各光強度の検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の波長可変発光素子における最適な出力波長が判定される。従って、波長多重光送信装置の入力チャンネルに入力すべき光信号の波長と、この入力チャンネルに接続されたトランスポンダにおける波長可変発光素子の設定波長との整合性を認識することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
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、本発明の原理を説明するための原理図である。
【００２２】
本発明の波長多重光伝送システムは、異なる複数の波長λ１〜λｎ（ただし、ｎは１以上の整数）をそれぞれ有する光信号を、ＷＤＭ方式により多重化して出力するためのものであり、図１に示すように、各波長λ１〜λｎに対応して設けられるトランスポンダ１−１〜１−ｎと、各トランスポンダ１−１〜１−ｎから出力される光信号を多重化する波長多重光送信装置２とを具備する。
【００２３】
各トランスポンダ１−１〜１−ｎは、光信号の出力段に、例えば半導体レーザ等からなる波長可変発光素子１１−１〜１１−ｎを有している。トランスポンダ１−１〜１−ｎは、波長λ１〜λｎの光信号をそれぞれ受けて所定の中継処理を行い、最終的に、各波長λ１〜λｎの光信号を波長可変発光素子１１−１〜１１−ｎからそれぞれ出力する。
【００２４】
波長多重光送信装置２は、複数の光信号を波長多重化する光多重化部２１を有し、ＷＤＭ信号を出力する。この波長多重光送信装置２は、複数の光信号にそれぞれ対応する入力チャンネル１〜ｍ（Ｃｈ−１〜Ｃｈ−ｍ、ただしｍは１以上の整数）を有し、各入力チャンネルで受けた光信号が光多重化部２１に入力されるようになっている。また、各トランスポンダ１−１〜１−ｎの出力と各入力チャンネル１〜ｍとを、光ケーブルにより任意に接続することが可能となっている。
【００２５】
波長多重光送信装置２では、入力チャンネル１〜ｍに対応して、バンドパスフィルタ２２−１〜２２−ｍ、入力光強度検出部２３−１〜２３−ｍ、出力光強度検出部２４−１〜２４−ｍおよび波長判定部２５−１〜２５−ｍがそれぞれ設けられている。なお、これらの機能および接続関係は、各入力チャンネル１〜ｍにおいて同じとなっている。
【００２６】
例えば、入力チャンネル１に対応するバンドパスフィルタ２２−１は、任意のトランスポンダからの光信号を受けて、特定の帯域の光信号のみ通過させる。通過した光信号は光多重化部２１に入力され、他の光信号と波長多重化される。また、入力チャンネル１に対応する入力光強度検出部２３−１および出力光強度検出部２４−１は、それぞれ、バンドパスフィルタ２２−１に入力される光信号、およびバンドパスフィルタ２２−１から出力される光信号の光強度を検出し、対応する波長判定部２５−１に検出結果を通知する。波長判定部２５−１は、入力光強度検出部２３−１および出力光強度検出部２４−１の各検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の波長可変発光素子における最適な出力波長を判定する。
【００２７】
ここで、バンドパスフィルタ２２−１は、波長多重光伝送システムに入力される波長λ１〜λｎの光信号のうちのいずれかのみが通過するように帯域設定されている。従って、このバンドパスフィルタ２２−１を通過可能な波長と、接続されるトランスポンダ内の波長可変発光素子に対して設定された出力波長とが同じ場合に、バンドパスフィルタ２２−１を光信号が正常に通過し、光多重化部２１を介してＷＤＭ信号として出力されることになる。
【００２８】
ところで、上述したように、各トランスポンダ１−１〜１−ｎの出力と、波長多重光送信装置２の入力チャンネル１〜ｍとは、任意に接続することが可能となっている。また、各トランスポンダ１−１〜１−ｎの波長可変発光素子１１−１〜１１−ｎでは、出力波長を任意に設定することが可能である。このため、波長可変発光素子の波長設定と、出力先の入力チャンネルで通過可能な波長とが整合していない場合は、正常な通信を行うことができない。
【００２９】
本発明の波長多重光送信システムでは、波長λ１〜λｎのいずか１つを通過させるバンドパスフィルタ２２−１〜２２−ｍの通過前および通過後の光信号レベルを検出し、波長判定部２５−１〜２５−ｍによってこれらの信号レベルを比較して、各バンドパスフィルタ２２−１〜２２−ｍを通過可能な波長と、実際に入力された光信号の波長とが一致しているか否かを判定する。
【００３０】
例えば、トランスポンダ１−１と入力チャンネル１とが接続された場合、実際に外部からの光信号の入力を受けて多重化し、出力する通常動作を行う前に、波長可変発光素子１１−１の設定波長を順に変化させて光信号を出力させるテスト動作を行う。このとき、バンドパスフィルタ２２−１における入力光信号および出力光信号の各光強度が、入力光強度検出部２３−１および出力光強度検出部２４−１より検出されて、その検出信号が波長判定部２５−１に対して順次供給される。
【００３１】
波長判定部２５−１は、これらの検出信号に基づいて最適な波長を判定する。例えば、信号出力源の波長可変発光素子１１−１における設定波長を変化させるごとに、入力光強度検出部２３−１による検出値と出力光強度検出部２４−１による検出値との差分値を算出して、順次保持する。そして、この差分値が最も小さいとき、バンドパスフィルタ２２−１に適する波長の光信号が入力されたと判定して、このときの波長を最適波長として通知する。これにより、波長可変発光素子１１−１〜１１−ｎにおける波長設定の間違いや、各トランスポンダ１−１〜１−ｎと入力チャンネル１〜ｍの間の接続設定の間違いを、オペレータが容易に認識することが可能となる。
【００３２】
また、波長判定部２５−１において最適と判定した波長を、信号出力源の波長可変発光素子１１−１に対して自動的に設定するようにしてもよい。これにより、波長設定や接続設定に対する作業ミスを防止することができる。
【００３３】
次に、本発明の実施の形態について、具体的に説明する。
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る波長多重光伝送システムの概略構成を示すブロック図である。
【００３４】
図２に示す波長多重光伝送システムは、複数の波長λ１〜λｎの光信号の入出力に対応するトランスポンダ１００−１〜１００−ｎと、波長多重送受信装置（以下、ＷＤＭ送受信装置と呼称する）２００と、これらの動作を監視し、制御する装置監視・制御装置３００によって構成される。
【００３５】
また、ＷＤＭ送受信装置２００は、トランスポンダ１００−１〜１００−ｎとの間で、例としてこれらと同じ数だけの入力チャンネルおよび出力チャンネルを具備しており、これらは任意に接続することが可能となっている。そして、ＷＤＭ送受信装置２００は、各入力チャンネル１〜ｍ（Ｃｈ−１〜Ｃｈ−ｍ）に対応するフィルタ処理部２１０−１〜２１０−ｍと、光多重化部２２０と、光アンプ２３０と、インタフェース（Ｉ／Ｆ）制御部２４０と、光分離部２５０と、ＷＤＭ監視・制御部２６０とを具備している。
【００３６】
各トランスポンダ１００−１〜１００−ｎは、光信号の発信元のクライアント側からそれぞれ波長λ１〜λｎの光信号の入力を受け、ＷＤＭ送受信装置２００の任意の入力チャンネル１〜ｍに対して光信号を中継する。また、ＷＤＭ送受信装置２００において分離された光信号を各出力チャンネルから受けて、クライアント側に中継する。
【００３７】
また、ＷＤＭ送受信装置２００において、各フィルタ処理部２１０−１〜２１０−ｍは、任意のトランスポンダ１００−１〜１００−ｎからの光信号を受けて、所定の波長の光のみ通過させるフィルタリング処理や、通過した波長が適正か否かを判定する処理等を行って、光多重化部２２０に出力する。なお、図２において、各フィルタ処理部２１０−１〜２１０−ｍは、例として、トランスポンダ１００−１〜１００−ｎの出力にそれぞれ接続されている。
【００３８】
光多重化部２２０は、各フィルタ処理部２１０−１〜２１０−ｍから出力された光信号を波長多重化して、１つのＷＤＭ信号を生成する。また、各チャンネルの光信号の光強度を監視し、Ｉ／Ｆ制御部２４０に通知する。光アンプ２３０は、光多重化部２２０から出力されたＷＤＭ信号を増幅する。増幅された光信号は、ＷＤＭ方式で通信されるネットワークに送出される。Ｉ／Ｆ制御部２４０は、光多重化部２２０から通知された各チャンネルの光信号の光強度に応じて、光アンプ２３０における増幅率を制御し、各チャンネルの光強度を均一化する。
【００３９】
また、光分離部２５０は、ＷＤＭネットワーク側からＷＤＭ信号の入力を受けて、多重化されたそれぞれの波長の光信号に分離する。分離された光信号は、それぞれトランスポンダ１００−１〜１００−ｎのＷＤＭネットワーク側入力に対して出力される。
【００４０】
ＷＤＭ監視・制御部２６０は、装置監視・制御装置３００と通信して、各フィルタ処理部２１０−１〜２１０−ｍを始めとするＷＤＭ送受信装置２００内の機能ブロックを監視し、制御する。
【００４１】
また、装置監視・制御装置３００は、各トランスポンダ１００−１〜１００−ｎおよびＷＤＭ送受信装置２００における動作を統括して監視し、制御する。また、これらの装置の動作設定を、オペレータによるマニュアル操作等により制御する。
【００４２】
次に、トランスポンダ１００−１とフィルタ処理部２１０−１とが接続された場合を想定して、これらのより詳細な内部構成について説明する。なお、トランスポンダ１００−２〜１００−ｎおよびフィルタ処理部２１０−２〜２１０−ｍは、それぞれトランスポンダ１００−１およびフィルタ処理部２１０−１と同じ構成を有するので、ここでは説明を省略する。
【００４３】
図３は、トランスポンダおよびフィルタ処理部の内部構成を示すブロック図である。
図３に示すように、トランスポンダ１００−１は、ワイドバンド（ＷＢ）処理部１０１、フレーム処理部１０２、ナローバンド（ＮＢ）送信部１０３、受光部１０４、トランスポンダ監視・制御部１０５によって構成される。また、フィルタ処理部２１０−１は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２１１、パワーモニタ（ＰＭ）２１２および２１３、Ａ／Ｄ変換器２１５および２１６、差分演算部２１７、記憶部２１８、波長制御部２１９によって構成される。
【００４４】
トランスポンダ１００−１において、ＷＢ処理部１０１は、クライアント側から入力されたＷＢ光信号を、電気信号に変換する。また、フレーム処理部１０２から出力された電気信号を光信号に変換して、クライアント側に送出する。
【００４５】
フレーム処理部１０２は、ＷＢ処理部１０１から出力された電気信号に対するフレーム再構成処理や、同期信号への同期処理、リードソロモン符号を用いたデジタルラッピング処理等を行い、ＮＢ信号としてＮＢ送信部１０３に出力する。また、受光部１０４からの電気信号に対して、同期信号に対する同期処理等を行って、ＷＢ処理部１０１に出力する。
【００４６】
ＮＢ送信部１０３は、波長可変レーザを具備し、フレーム処理部１０２からの電気信号をこの波長可変レーザにより光信号に変換して、ＷＤＭ送受信装置２００のフィルタ処理部２１０−１にＮＢ信号として送出する。波長可変レーザの出力波長設定は、トランスポンダ監視・制御部１０５からの制御信号によって設定される。
【００４７】
受光部１０４は、ＷＤＭ送受信装置２００の光分離部２５０によって波長分離された光信号の入力を受け、電気信号に変換してフレーム処理部２０１に出力する。
【００４８】
トランスポンダ監視・制御部１０５は、装置監視・制御装置３００からの制御信号や、ＷＤＭ送受信装置の波長制御部２１９からの信号に基づいて、トランスポンダ１００−１内の各部の動作を監視し、制御する。
【００４９】
一方、フィルタ処理部２１０−１において、バンドパスフィルタ２１１は、トランスポンダ１００−１のＮＢ送信部１０３から出力された光信号に対して、通過帯域制限を行い、ノイズ成分の除去等を行う。パワーモニタ２１２および２１３は、それぞれバンドパスフィルタ２１１を通過する前の光信号および通過後の光信号の光強度を検出し、それぞれＡ／Ｄ変換器２１５および２１６に対してアナログ検出信号を出力する。
【００５０】
Ａ／Ｄ変換器２１５および２１６は、それぞれ入力されたアナログ検出信号をデジタル信号に変換し、検出値を差分演算部２１７に供給する。また、Ａ／Ｄ変換器２１５は、検出値を波長制御部２１９に対しても供給する。差分演算部２１７は、各Ａ／Ｄ変換器２１５および２１６からの検出値の差分値を演算して、記憶部２１８に供給し、記憶させる。記憶部２１８は、例えば半導体メモリ等によってなり、差分演算部２１７からの差分値を、測定値２１８ａとして順次記憶していく。
【００５１】
波長制御部２１９は、記憶部２１８に記憶された測定値２１８ａを参照して、ＮＢ送信部１０３の波長可変レーザの出力波長として最適な値を判定し、トランスポンダ１００−１のトランスポンダ監視・制御部１０５に通知する。この波長制御部２１９の動作は、ＷＤＭ監視・制御部２６０からの制御信号、およびＡ／Ｄ変換器２１５から順次供給される検出値に基づいて制御される。
【００５２】
ここで、図４は、バンドパスフィルタにおいて通過する光信号について説明するための図である。図４（Ａ）はバンドパスフィルタにおける光信号の通過帯域を示し、（Ｂ）は入力される各波長の光信号がバンドパスフィルタを通過したときの波形例を示す図である。
【００５３】
各トランスポンダ１００−１〜１００−ｎのＮＢ送信部１０３から出力されるＮＢ信号は、それぞれ異なる波長を有している。また、各フィルタ処理部２１０−１〜２１０−ｍが具備するバンドパスフィルタは、図４（Ａ）のように特定の波長の光信号のみ通過するような帯域特性を有し、それぞれ異なる波長の光信号のみが通過するように設定される。
【００５４】
ここで、例えば波長λａ（ただしａは、０≦ａ≦ｎの整数）を通過させるように設定されたバンドパスフィルタに対して、トランスポンダ１００−１〜１００−ｎにより出力される各波長λ１〜λｎの光信号を通過させた場合を考える。なお、これらの光信号の光強度の最大値を、図４（Ｂ）ではそれぞれＰとしている。このとき、図４（Ｂ）のように、設定された波長λａを有する光信号の減衰量が最も小さくなることから、バンドパスフィルタを通過する光信号の波長が、バンドパスフィルタにあらかじめ設定された波長に一致しているか否か、すなわち入力されるべき最適な波長の光信号がトランスポンダから出力されているか否かを、バンドパスフィルタの通過前および通過後の光強度の差分値から判定することが可能となる。
【００５５】
次に、図５は、例として、トランスポンダ１００−１からのＮＢ信号を受けたフィルタ処理部２１０−１における処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートを用いて、この波長多重光伝送システムにおいて、トランスポンダからの出力信号の波長が最適であるか否かを判定するための処理について説明する。
【００５６】
まず、クライアント側からの光信号の入力を多重化して出力する通常動作を行う前に、ＮＢ送信部１０３の波長可変レーザの設定波長を順に変化させて光信号を出力させるテスト動作を行う。例えば、トランスポンダ１００−１およびＷＤＭ送受信装置２００の双方が、このようなテスト動作を行うための動作モードを具備し、装置監視・制御装置３００からの制御信号に基づいて、トランスポンダ監視・制御部１０５およびＷＤＭ監視・制御部２６０がこの動作モードを実行することにより、以下のようなテスト動作が行われる。
【００５７】
［ステップＳ５０１］波長制御部２１９が、トランスポンダ監視・制御部１０５を通じて、ＮＢ送信部１０３の具備する波長可変レーザに対して、この波長可変レーザが出力可能な波長の１つを出力するように設定する。例えば、まず、最も短い波長が設定される。ＮＢ送信部１０３は、設定された波長の光信号を出力し、この光信号がフィルタ処理部２１０−１において受信される。
【００５８】
［ステップＳ５０２］波長制御部２１９は、パワーモニタ２１２からＡ／Ｄ変換器２１５を通じて、光強度が検出されているか否かを判定する。検出されている場合は、ＮＢ送信部１０３から光信号が正常に出力されていると判定して、ステップＳ５０３に進む。また、検出されていない場合は、ＮＢ送信部１０３等に何らかの故障が生じていると判定して、処理を終了する。
【００５９】
［ステップＳ５０３］差分演算部２１７は、パワーモニタ２１２および２１３から、それぞれＡ／Ｄ変換器２１５および２１６を介して、光強度の検出値の供給を受け、これらの値の差分を演算する。
【００６０】
［ステップＳ５０４］差分演算部２１７は、算出した光強度の差分値を、このときにＮＢ送信部１０３に設定した波長に対応づけて、記憶部２１８に書き込む。
【００６１】
［ステップＳ５０５］波長制御部２１９は、ＮＢ送信部１０３の波長可変レーザに対して、出力可能なすべての波長を出力波長として設定したか否かを判定し、設定が済んだ場合にはステップＳ５０６に進む。また、設定が済んでいない場合は、ステップＳ５０１に進み、他の波長（例えば、次に長い波長）を順次設定して、ステップＳ５０１〜Ｓ５０５の処理を繰り返す。
【００６２】
［ステップＳ５０６］波長制御部２１９は、記憶部２１８に記憶した光強度の差分値を参照して、差分値も最も小さいときの設定波長を判定する。
［ステップＳ５０７］ステップＳ５０６で判定した波長を、最適な波長としてトランスポンダ監視・制御部１０５に通知し、ＮＢ送信部１０３に設定させる。
【００６３】
以上の処理により、フィルタ処理部２１０−１に入力される光信号の波長が、バンドパスフィルタ２１１を通過するように設定された波長と一致するように、ＮＢ送信部１０３の出力波長を自動的に設定することができる。これにより、出力波長の誤設定を防止することができる。また、トランスポンダ１００−１側において入力光信号と合致した出力すべき光信号の波長と、接続先のフィルタ処理部２１０−１において入力すべき波長とが異なる場合は、波長制御部２１９からの最適波長の通知を受けたトランスポンダ監視・制御部１０５において、これらが整合していないことを認識することができる。従って、このような事態の発生時に波長はずれ状態として警報を発することができ、また、接続ミスの生じたチャンネルを容易に探し当てることができる。
【００６４】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。この実施の形態に係る波長多重光伝送システムの全体構成は、上記の図２に示したものと同様である。異なる点は、ＷＤＭ送受信装置の各フィルタ処理部において、バンドパスフィルタのかわりに波長依存性素子を使用したことである。
【００６５】
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る波長多重光伝送システムの構成を示すブロック図である。なお、図６では、図３と同じ構成要素については同じ符号を付して示し、その説明は省略する。
【００６６】
本実施の形態では、図６に示すように、フィルタ処理部４１０−１は、波長依存性素子４１１、パワーモニタ２１２および２１３、Ａ／Ｄ変換器２１５および２１６、差分演算部２１７、記憶部４１８、波長制御部４１９および照合部４２０を具備している。なお、ＷＤＭ送受信装置４００には、実際には図３と同様に、同様な構成を有するフィルタ処理部がｍチャンネル分だけ設けられ、それぞれの出力光信号が光多重化部２２０に供給される。
【００６７】
波長依存性素子４１１は、通過する光信号の光強度の減衰量が波長に応じて変化する素子であり、ＮＢ送信部１０４からの光信号に対してフィルタ処理を施して、光多重化部２２０に供給する。
【００６８】
このフィルタ処理部４１０−１では、波長依存性素子４１１の通過前および通過後の光信号の光強度が検出され、差分演算部２１７によりその差分値が算出されて、測定値４１８ａとして記憶部４１８に記憶される。一方、記憶部４１８には、差分値に対する期待値４１８ｂが、波長依存性素子４１１を通過する光信号の波長に対応づけてあらかじめ記憶されている。照合部４２０は、記憶部４１８に順次記憶される光強度の差分の測定値４１８ａと、期待値４１８ｂとを照合して、照合結果を波長制御部４１９に通知する。
【００６９】
ここで、図７は、波長依存性素子における光信号の通過特性例を示す図である。
波長依存性素子は、例えば図７のように、通過する光信号の波長が長いほど、減衰量が大きくなるような通過特性を有している。従って、このような波長依存性素子の通過に伴う光強度の減衰量を基にして、通過する光信号の波長を特定することができる。このことを利用して、各フィルタ処理部に入力すべき光信号の波長に対応する、波長依存性素子の通過に伴う光強度の減衰量を、期待値として記憶部にあらかじめ記憶しておき、実際に光信号を通過させたときの減衰量と照合することにより、フィルタ処理部に入力すべき最適な波長を通知することが可能となる。
【００７０】
図８は、本実施の形態におけるフィルタ処理部４１０−１の処理の流れを示すフローチャートである。
本実施の形態でも、上記の第１の実施の形態と同様に、通常動作の前に、ＮＢ送信部１０３の波長可変レーザの設定波長を順に変化させて光信号を出力させるテスト動作を行うことで、最適波長の判定を行う。
【００７１】
［ステップＳ８０１〜Ｓ８０４］これらの処理は、図５のステップＳ５０１〜Ｓ５０４に対応する。すなわち、波長制御部２１９が、ＮＢ送信部１０３の具備する波長可変レーザの出力波長を設定し、パワーモニタ２１２からＡ／Ｄ変換器２１５を介して出力される検出値により、波長可変レーザから光信号が正常に出力されていることを確認する。そして、差分演算部２１７により、Ａ／Ｄ変換器２１５および２１６からの検出値の差分が演算される。
【００７２】
［ステップＳ８０４］差分演算部２１７は、算出した光強度の差分値を、このときにＮＢ送信部１０３に設定した波長に対応づけて、記憶部２１８に測定値４１８ａとして書き込む。
【００７３】
［ステップＳ８０５］照合部４２０は、フィルタ処理部４１０−１に入力されるべき光信号の波長に対応する差分値の期待値をあらかじめ抽出しておく。そして、ステップＳ８０４で記憶された差分値と、抽出しておいた期待値とを照合し、照合結果を波長制御部４１９に通知する。また、差分値と期待値とが一致した場合はステップＳ８０６に進み、一致しない場合はステップＳ８０７に進む。
【００７４】
［ステップＳ８０６］波長制御部４１９は、差分値と期待値の一致を示す通知を照合部４２０から受けると、このときＮＢ送信部１０４に対して設定していた波長を最適な波長として認識し、テスト動作を終了させる。これにより、ＮＢ送信部１０４の波長可変レーザの出力波長が、フィルタ処理部４１０−１に入力すべき波長に設定される。
【００７５】
［ステップＳ８０７］波長制御部４１９は、差分値と期待値の不一致を示す通知を照合部４２０から受けると、ＮＢ送信部１０３の波長可変レーザが出力可能なすべての波長について、設定を行ったか否かを判定する。その結果、設定が済んだ場合には、例えばＷＤＭ監視・制御部２６０を通じてエラー通知を行う等の処理を行い、テスト動作を終了させる。また、設定が済んでいない場合は、ステップＳ８０１に戻り、他の波長（例えば、次に長い波長）を順次設定して、ステップＳ８０１〜Ｓ８０５の処理を繰り返す。
【００７６】
以上の処理により、フィルタ処理部４１０−１に入力すべき光信号の波長を、出力元の波長可変レーザの出力波長として自動的に設定することができ、出力波長の誤設定が防止される。また、照合部４２０によって照合対象とされる期待値を変更することにより、波長可変レーザに出力させる波長を変えることも可能となる。
【００７７】
ここで、第１および第２の実施の形態の用途について補足説明する。例えば、多重化する光信号の波長間隔が狭い場合には、通過帯域特性に優れた高性能のバンドパスフィルタをフィルタ処理部に設けることが望ましい。逆に、必要とされる波長間隔が比較的広い場合には、通過する波長を厳密に選別する必要がないため、波長依存性素子を使用することが可能である。波長依存性素子を用いた場合は、波長依存性素子を通過した光信号の減衰量を、照合対象の期待値として事前に設定しておく必要があるが、特に通過帯域特性の高性能なバンドパスフィルタを用いた場合と比較して、部品コストを削減することが可能となる。
【００７８】
（付記１） 異なる複数の波長をそれぞれ有する光信号を波長多重化して出力する波長多重光伝送システムにおいて、
前記複数の波長の光信号をそれぞれ受信する複数のトランスポンダと、
任意の前記トランスポンダからそれぞれ出力された複数の光信号を受け、波長多重化して出力する波長多重光送信装置と、
から構成され、
前記各トランスポンダは、光信号の出力段に波長可変発光素子を有し、
前記波長多重光送信装置は、
任意の前記トランスポンダからの光信号をそれぞれ受けて、特定の帯域の光信号のみ通過させる複数のバンドパスフィルタと、
前記各バンドパスフィルタからの光信号を波長多重化する光多重化部と、
前記バンドパスフィルタにおける入力光信号および出力光信号の光強度をそれぞれ検出する、それぞれ複数設けられた入力光強度検出部および出力光強度検出部と、
前記入力光強度検出部および前記出力光強度検出部による検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の前記波長可変発光素子における最適な出力波長をそれぞれ判定する複数の波長判定部と、
を有することを特徴とする波長多重光伝送システム。
【００７９】
（付記２） 前記トランスポンダは、出力した光信号に対応する前記波長判定部によって判定された最適な出力波長を、前記波長可変発光素子の出力波長として設定することを特徴とする付記１記載の波長多重光伝送システム。
【００８０】
（付記３） 前記波長判定部は、前記入力光強度検出部および前記出力光強度検出部による検出値の差が最も小さくなるときの前記入力光信号の波長を、対応する前記波長可変発光素子の最適な出力波長と判定することを特徴とする付記１記載の波長多重光伝送システム。
【００８１】
（付記４） 前記トランスポンダは、入力された光信号の出力動作を行う前に、前記波長可変発光素子の波長設定を徐々に変化させて光信号を出力させ、
前記トランスポンダの出力した光信号に対応する前記波長判定部は、前記波長可変発光素子における出力波長の変化に応じて前記入力光強度検出部および前記出力光強度検出部による検出値の差分値を順次記憶した後、記憶した前記差分値が最小となったときの光信号の波長を前記波長可変発光素子の最適な出力波長と判定することを特徴とする付記４記載の波長多重光伝送システム。
【００８２】
（付記５） 前記トランスポンダは、出力した光信号に対応する前記波長判定部によって判定された最適な出力波長を、前記波長可変発光素子の出力波長として設定した後、入力された光信号の出力動作を開始することを特徴とする付記４記載の波長多重光伝送システム。
【００８３】
（付記６） 前記バンドパスフィルタは、あらかじめ設定された前記複数の波長のうち１つの波長を有する光信号のみ通過させ、かつ、前記各バンドパスフィルタでそれぞれ異なる帯域設定が行われることを特徴とする付記１記載の波長多重光伝送システム。
【００８４】
（付記７） 前記波長可変発光素子は、半導体レーザによってなることを特徴とする付記１記載の波長多重光伝送システム。
（付記８） 異なる複数の波長をそれぞれ有する光信号を波長多重化して出力する波長多重光伝送システムにおいて、
前記複数の波長の光信号をそれぞれ受信する複数のトランスポンダと、
任意の前記トランスポンダからそれぞれ出力された複数の光信号を受け、波長多重化して出力する波長多重光送信装置と、
から構成され、
前記各トランスポンダは、光信号の出力段に波長可変発光素子を有し、
前記波長多重光送信装置は、
入力および出力の光強度に波長依存性を有し、任意の前記トランスポンダからの光信号をそれぞれ受けて通過させる複数の波長依存性素子と、
前記各波長依存性素子からの光信号を波長多重化する光多重化部と、
前記波長依存性素子における入力光信号および出力光信号の光強度をそれぞれ検出する、それぞれ複数設けられた入力光強度検出部および出力光強度検出部と、
前記入力光強度検出部および前記出力光強度検出部による検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の前記波長可変発光素子における最適な出力波長をそれぞれ判定する複数の波長判定部と、
を有することを特徴とする波長多重光伝送システム。
【００８５】
（付記９） 前記波長判定部は、前記入力光強度検出部および前記出力光強度検出部による測定値の差があらかじめ決められた値となるときの前記入力光信号の波長を、対応する前記トランスポンダにおける前記波長可変発光素子の最適な出力波長と判定することを特徴とする付記７記載の波長多重光伝送システム。
【００８６】
（付記１０） 前記最適な出力波長と判定するための前記検出値の差に基づく基準値は、前記各波長判定部で異なる値が設定されることを特徴とする付記９記載の波長多重光伝送システム。
【００８７】
（付記１１） 波長可変発光素子を用いて光信号を出力する複数のトランスポンダと、任意の前記トランスポンダからそれぞれ出力された複数の光信号を受け、波長多重化して出力する波長多重光送信装置とからなる波長多重光伝送システムの動作を制御する光信号伝送制御方法において、
前記各波長多重光送信装置において、前記トランスポンダからの光信号をバンドパスフィルタに入力させ、特定の帯域の光信号のみ通過させた後、波長多重化するとともに、
前記バンドパスフィルタにおける入力光信号および出力光信号の光強度をそれぞれ検出し、
前記入力光信号および前記出力光信号の各光強度の検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の前記波長可変発光素子における最適な出力波長をそれぞれ判定する、
ことを特徴とする光信号伝送制御方法。
【００８８】
（付記１２） 前記波長多重光送信装置において判定された前記最適な出力波長を、前記出力元の波長可変発光素子の出力波長として設定することを特徴とする付記１１記載の光信号伝送制御方法。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の波長多重光システムでは、波長多重光送信装置の入力チャンネルに入力すべき光信号の波長と、この入力チャンネルに接続されたトランスポンダにおける波長可変発光素子の設定波長との整合性を認識することができるので、トランスポンダと波長多重光送信装置との間の接続ミスや、トランスポンダの波長可変発光素子の設定ミスを防止することができる。
【００９０】
また、本発明の光信号伝送制御方法では、波長多重光送信装置の入力チャンネルに入力すべき光信号の波長と、この入力チャンネルに接続されたトランスポンダにおける波長可変発光素子の設定波長との整合性を認識することができるので、トランスポンダと波長多重光送信装置との間の接続ミスや、トランスポンダの波長可変発光素子の設定ミスを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を説明するための原理図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る波長多重光伝送システムの概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るトランスポンダおよびフィルタ処理部の内部構成を示すブロック図である。
【図４】バンドパスフィルタにおいて通過する光信号について説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るフィルタ処理部における処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る波長多重光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図７】波長依存性素子における光信号の通過特性例を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るフィルタ処理部における処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】波長可変レーザをトランスポンダ内に搭載した従来のＷＤＭ伝送システムの構成例を示す図である。
【符号の説明】
１−１〜１−ｎ トランスポンダ
２ 波長多重光送信装置
１１−１〜１１−ｎ 波長可変発光素子
２１ 光多重化部
２２−１〜２２−ｍ バンドパスフィルタ
２３−１〜２３−ｍ 入力光強度検出部
２４−１〜２４−ｍ 出力光強度検出部
２５−１〜２５−ｍ 波長判定部
【発明の属する技術分野】
本発明は、異なる複数の波長をそれぞれ有する光信号を波長多重化して出力する波長多重光伝送システム、およびこのシステムにおける光信号伝送制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の光通信ネットワークでは、１回線当たりの伝送容量を大きくするために、波長の異なる光を多重化することで、１本の光ファイバで多数の信号を同時に伝送する光波長多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式を用いることが主流となっている。ＷＤＭ方式を用いた光通信システムを構築するためには、波長幅の狭い光信号を出力する光ユニットが必要であり、また、このような光ユニットが、多重化された各波長に対応する数だけ必要とされる。
【０００３】
しかし、波長多重数が年々増加していくのに伴い、必要とされる光ユニットの数も増加し、しかも実際には、光ユニットのメンテナンスを考慮すると、各波長に対応する予備の光ユニットを搭載する必要もある。このことから、複数の波長に対応できるように波長を切り換えることが可能な波長可変レーザ（Ｔｕｎａｂｌｅ Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）を用いた光ユニットが開発されている。
【０００４】
図９は、このような波長可変レーザをトランスポンダ内に搭載した従来のＷＤＭ伝送システムの構成例を示す図である。
図９に示すＷＤＭ伝送システムは、トランスポンダ５０１−１〜５０１−ｎ（ただし、ｎは１以上の整数）と、ＷＤＭ送信装置５１０と、装置監視・制御装置５２０とを具備している。また、ＷＤＭ送信装置５１０は、バンドパスフィルタ５１１−１〜５１１−ｎと、光多重化部５１２と、光アンプ５１３と、インタフェース（Ｉ／Ｆ）制御部５１４とを具備している。
【０００５】
このＷＤＭ伝送システムは、例えばＴＤＭ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：時分割多重）装置等からなるクライアント側から、異なる波長λ１〜λｎの光信号を受信する。トランスポンダ５０１−１〜５０１−ｎは、波長λ１〜λｎの光信号をそれぞれ受信し、波長幅の狭い光信号（以下、ＮＢ（Ｎａｒｒｏｗ Ｂａｎｄ）信号と呼称する）に変換して、ＷＤＭ送信装置５１０に出力する。これらのトランスポンダ５０１−１〜５０１−ｎは、それぞれに波長可変レーザを具備しており、例えば、クライアント側からの光信号を一旦電気信号に変換して、フレーム同期やデジタルラッピング等の処理を行った後、波長可変レーザを用いて再び光信号に変換して、ＷＤＭ送信装置５１０に出力する。従って、波長可変レーザを用いることにより、複数の波長の信号入力に対応することが可能となっている。
【０００６】
トランスポンダ５０１−１〜５０１−ｎからの光信号は、ＷＤＭ送信装置５１０のバンドパスフィルタ５１１−１〜５１１−ｎにそれぞれ入力され、それぞれに設定された帯域の光信号のみが通過して、光多重化部５１２に供給される。各光信号は、光多重化部５１２において波長多重化されて１つのＷＤＭ信号とされ、さらに光アンプ５１３において増幅された後、ＷＤＭ方式で光信号が伝送されるネットワークに対して送出される。
【０００７】
また、光多重化部５１２は、各チャンネルの光信号の光パワーを監視し、Ｉ／Ｆ制御部５１４に通知する。Ｉ／Ｆ制御部５１４は、各波長λ１〜λｎの光信号の光パワーに応じて、光アンプ５１３における増幅率を制御し、各チャンネルの光パワーを均一化する。
【０００８】
また、各トランスポンダ５０１−１〜５０１−ｎおよびＷＤＭ送信装置５１０の動作は、装置監視・制御装置５２０によってそれぞれ監視され、制御される。例えば、各トランスポンダ５０１−１〜５０１−ｎにおける波長可変レーザの波長設定等を、オペレータのマニュアル操作等により制御することができる。
【０００９】
なお、従来の一般的な波長可変レーザの例として、回転自在なバンドパスフィルタを外部共振器に用いた半導体レーザがあった。この半導体レーザでは、半導体レーザの非出力側面に反射防止膜を施し、球レンズ、バンドパスフィルタおよび反射鏡を順次配置して、外部共振器を形成する。また、反射鏡の後方に光検出器を配置し、光パワー計測回路に接続する。さらに、半導体レーザへの駆動電流を制御するＬＤ駆動回路は、光パワー計測回路からの計測情報を基準値を比較して、半導体レーザの光出力を一定に保つように制御する。ここで、バンドパスフィルタを回転させ、ＬＤ駆動回路からの半導体レーザへの駆動電流が最小値付近になったときに、バンドパスフィルタの回転を停止させる。これにより、外部共振器の縦モードが半導体レーザの固有縦モードに合致し、レーザ発信波長を最適に設定することができる（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
【特許文献１】
実開平６−１１３７０号公報（段落番号〔０００７〕〜〔０００８〕、第１図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のＷＤＭ伝送システムでは、各トランスポンダ５０１−１〜５０１−ｎとＷＤＭ送信装置５１０とは、装置監視・制御装置５３０によってそれぞれ個別に監視・制御されていた。このため、各トランスポンダ５０１−１〜５０１−ｎとＷＤＭ送信装置５１０の各チャンネルとの接続関係や、トランスポンダ５０１−１〜５０１−ｎにおける波長設定が正しく行われているか否かについて、人為的な手段によって確認しなければならない。近年では特に、多重化する波長数が増大しており、上記の方法では、誤設定等の人為的なミスが発生する可能性が高かった。
【００１２】
また、トランスポンダが単波長の信号出力を行う場合は、間違った接続が行われると、光信号がバンドパスフィルタを通過できなくなり、波長ズレを検出して警報を発することが可能であった。しかし、波長可変レーザを用いた場合、各トランスポンダ５０１−１〜５０１−ｎが複数の波長を出力可能であるため、波長設定や接続関係が正しくない場合にも、警報が発せられることなく、光信号がバンドパスフィルタ５１１−１〜５１１−ｎを通過してしまうことがある。このような場合に、誤った信号が回線上に流れ、回線上での信号疎通が不可能となった場合の原因を識別しにくくなることが問題となっていた。
【００１３】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、波長可変レーザの波長設定や光信号の接続設定を正確に行うことが可能な波長多重光伝送システムを提供することを目的とする。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、波長多重光伝送システムにおいて、波長可変レーザの波長設定や光信号の接続設定を正確に行うことを可能にするための光信号伝送制御方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような、波長多重光伝送システムが提供される。この波長多重光伝送システムは、異なる複数の波長λ１〜λｎをそれぞれ有する光信号を波長多重化して出力するものであり、前記複数の波長λ１〜λｎの光信号をそれぞれ受信する複数のトランスポンダ１−１〜１−ｎと、任意の前記トランスポンダからそれぞれ出力された複数の光信号を受け、波長多重化して出力する波長多重光送信装置２とから構成され、前記各トランスポンダ１−１〜１−ｎは、光信号の出力段に波長可変発光素子１１−１〜１１−ｎを有し、前記波長多重光送信装置２は、任意の前記トランスポンダからの光信号をそれぞれ受けて、特定の帯域の光信号のみ通過させる複数のバンドパスフィルタ２２−１〜２２−ｍと、前記各バンドパスフィルタ２２−１〜２２−ｍからの光信号を波長多重化する光多重化部２１と、前記バンドパスフィルタ２２−１〜２２−ｍにおける入力光信号および出力光信号の光強度をそれぞれ検出する、それぞれ複数設けられた入力光強度検出部２３−１〜２３−ｍおよび出力光強度検出部２４−１〜２４−ｍと、前記入力光強度検出部２３−１〜２３−ｍおよび前記出力光強度検出部２４−１〜２４−ｍによる検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の前記波長可変発光素子における最適な出力波長をそれぞれ判定する複数の波長判定部２５−１〜２５−ｍとを有することを特徴とする。
【００１６】
このような波長多重光伝送システムでは、各トランスポンダ１−１〜１−ｎに設けられた波長可変発光素子１１−１〜１１−ｎから光信号が出力され、任意のトランスポンダからの光信号が、波長多重光送信装置２に複数設けられたバンドパスフィルタ２２−１〜２２−ｍを通過した後、光多重化部２１で波長多重化される。また、各バンドパスフィルタ２２−１〜２２−ｍにおける入力光信号および出力光信号の各光強度が、対応する入力光強度検出部２３−１〜２３−ｍおよび出力光強度検出部２４−１〜２４−ｍにより検出され、これらの検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の波長可変発光素子における最適な出力波長が、対応する波長判定部２５−１〜２５−ｍにより判定される。従って、波長多重光送信装置２の入力チャンネルに入力すべき光信号の波長と、この入力チャンネルに接続されたトランスポンダにおける波長可変発光素子の設定波長との整合性を認識することができる。
【００１７】
また、本発明では、異なる複数の波長をそれぞれ有する光信号を波長多重化して出力する波長多重光伝送システムにおいて、前記複数の波長の光信号をそれぞれ受信する複数のトランスポンダと、任意の前記トランスポンダからそれぞれ出力された複数の光信号を受け、波長多重化して出力する波長多重光送信装置とから構成され、前記各トランスポンダは、光信号の出力段に波長可変発光素子を有し、前記波長多重光送信装置は、入力および出力の光強度に波長依存性を有し、任意の前記トランスポンダからの光信号をそれぞれ受けて通過させる複数の波長依存性素子と、前記各波長依存性素子からの光信号を波長多重化する光多重化部と、前記波長依存性素子における入力光信号および出力光信号の光強度をそれぞれ検出する、それぞれ複数設けられた入力光強度検出部および出力光強度検出部と、前記入力光強度検出部および前記出力光強度検出部による検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の前記波長可変発光素子における最適な出力波長をそれぞれ判定する複数の波長判定部とを有することを特徴とする波長多重光伝送システムが提供される。
【００１８】
このような波長多重光システムでは、各トランスポンダに設けられた波長可変発光素子から光信号が出力され、任意のトランスポンダからの光信号が、波長多重光送信装置に複数設けられた波長依存性素子を通過した後、光多重化部で波長多重化される。また、各波長依存性素子における入力光信号および出力光信号の各光強度が、対応する入力光強度検出部および出力光強度検出部により検出され、これらの検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の波長可変発光素子における最適な出力波長が、対応する波長判定部により判定される。従って、波長多重光送信装置の入力チャンネルに入力すべき光信号の波長と、この入力チャンネルに接続されたトランスポンダにおける波長可変発光素子の設定波長との整合性を認識することができる。
【００１９】
さらに、本発明では、波長可変発光素子を用いて光信号を出力する複数のトランスポンダと、任意の前記トランスポンダからそれぞれ出力された複数の光信号を受け、波長多重化して出力する波長多重光送信装置とからなる波長多重光伝送システムの動作を制御する光信号伝送制御方法において、前記各波長多重光送信装置において、前記トランスポンダからの光信号をバンドパスフィルタに入力させ、特定の帯域の光信号のみ通過させた後、波長多重化するとともに、前記バンドパスフィルタにおける入力光信号および出力光信号の光強度をそれぞれ検出し、前記入力光信号および前記出力光信号の各光強度の検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の前記波長可変発光素子における最適な出力波長をそれぞれ判定することを特徴とする光信号伝送制御方法が提供される。
【００２０】
このような光信号伝送制御方法では、各波長多重光送信装置において、各トランスポンダからの光信号がバンドパスフィルタに入力され、特定の帯域の光信号のみ通過された後、波長多重化される。また、各バンドパスフィルタにおける入力光信号および出力光信号の光強度がそれぞれ検出され、各光強度の検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の波長可変発光素子における最適な出力波長が判定される。従って、波長多重光送信装置の入力チャンネルに入力すべき光信号の波長と、この入力チャンネルに接続されたトランスポンダにおける波長可変発光素子の設定波長との整合性を認識することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
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、本発明の原理を説明するための原理図である。
【００２２】
本発明の波長多重光伝送システムは、異なる複数の波長λ１〜λｎ（ただし、ｎは１以上の整数）をそれぞれ有する光信号を、ＷＤＭ方式により多重化して出力するためのものであり、図１に示すように、各波長λ１〜λｎに対応して設けられるトランスポンダ１−１〜１−ｎと、各トランスポンダ１−１〜１−ｎから出力される光信号を多重化する波長多重光送信装置２とを具備する。
【００２３】
各トランスポンダ１−１〜１−ｎは、光信号の出力段に、例えば半導体レーザ等からなる波長可変発光素子１１−１〜１１−ｎを有している。トランスポンダ１−１〜１−ｎは、波長λ１〜λｎの光信号をそれぞれ受けて所定の中継処理を行い、最終的に、各波長λ１〜λｎの光信号を波長可変発光素子１１−１〜１１−ｎからそれぞれ出力する。
【００２４】
波長多重光送信装置２は、複数の光信号を波長多重化する光多重化部２１を有し、ＷＤＭ信号を出力する。この波長多重光送信装置２は、複数の光信号にそれぞれ対応する入力チャンネル１〜ｍ（Ｃｈ−１〜Ｃｈ−ｍ、ただしｍは１以上の整数）を有し、各入力チャンネルで受けた光信号が光多重化部２１に入力されるようになっている。また、各トランスポンダ１−１〜１−ｎの出力と各入力チャンネル１〜ｍとを、光ケーブルにより任意に接続することが可能となっている。
【００２５】
波長多重光送信装置２では、入力チャンネル１〜ｍに対応して、バンドパスフィルタ２２−１〜２２−ｍ、入力光強度検出部２３−１〜２３−ｍ、出力光強度検出部２４−１〜２４−ｍおよび波長判定部２５−１〜２５−ｍがそれぞれ設けられている。なお、これらの機能および接続関係は、各入力チャンネル１〜ｍにおいて同じとなっている。
【００２６】
例えば、入力チャンネル１に対応するバンドパスフィルタ２２−１は、任意のトランスポンダからの光信号を受けて、特定の帯域の光信号のみ通過させる。通過した光信号は光多重化部２１に入力され、他の光信号と波長多重化される。また、入力チャンネル１に対応する入力光強度検出部２３−１および出力光強度検出部２４−１は、それぞれ、バンドパスフィルタ２２−１に入力される光信号、およびバンドパスフィルタ２２−１から出力される光信号の光強度を検出し、対応する波長判定部２５−１に検出結果を通知する。波長判定部２５−１は、入力光強度検出部２３−１および出力光強度検出部２４−１の各検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の波長可変発光素子における最適な出力波長を判定する。
【００２７】
ここで、バンドパスフィルタ２２−１は、波長多重光伝送システムに入力される波長λ１〜λｎの光信号のうちのいずれかのみが通過するように帯域設定されている。従って、このバンドパスフィルタ２２−１を通過可能な波長と、接続されるトランスポンダ内の波長可変発光素子に対して設定された出力波長とが同じ場合に、バンドパスフィルタ２２−１を光信号が正常に通過し、光多重化部２１を介してＷＤＭ信号として出力されることになる。
【００２８】
ところで、上述したように、各トランスポンダ１−１〜１−ｎの出力と、波長多重光送信装置２の入力チャンネル１〜ｍとは、任意に接続することが可能となっている。また、各トランスポンダ１−１〜１−ｎの波長可変発光素子１１−１〜１１−ｎでは、出力波長を任意に設定することが可能である。このため、波長可変発光素子の波長設定と、出力先の入力チャンネルで通過可能な波長とが整合していない場合は、正常な通信を行うことができない。
【００２９】
本発明の波長多重光送信システムでは、波長λ１〜λｎのいずか１つを通過させるバンドパスフィルタ２２−１〜２２−ｍの通過前および通過後の光信号レベルを検出し、波長判定部２５−１〜２５−ｍによってこれらの信号レベルを比較して、各バンドパスフィルタ２２−１〜２２−ｍを通過可能な波長と、実際に入力された光信号の波長とが一致しているか否かを判定する。
【００３０】
例えば、トランスポンダ１−１と入力チャンネル１とが接続された場合、実際に外部からの光信号の入力を受けて多重化し、出力する通常動作を行う前に、波長可変発光素子１１−１の設定波長を順に変化させて光信号を出力させるテスト動作を行う。このとき、バンドパスフィルタ２２−１における入力光信号および出力光信号の各光強度が、入力光強度検出部２３−１および出力光強度検出部２４−１より検出されて、その検出信号が波長判定部２５−１に対して順次供給される。
【００３１】
波長判定部２５−１は、これらの検出信号に基づいて最適な波長を判定する。例えば、信号出力源の波長可変発光素子１１−１における設定波長を変化させるごとに、入力光強度検出部２３−１による検出値と出力光強度検出部２４−１による検出値との差分値を算出して、順次保持する。そして、この差分値が最も小さいとき、バンドパスフィルタ２２−１に適する波長の光信号が入力されたと判定して、このときの波長を最適波長として通知する。これにより、波長可変発光素子１１−１〜１１−ｎにおける波長設定の間違いや、各トランスポンダ１−１〜１−ｎと入力チャンネル１〜ｍの間の接続設定の間違いを、オペレータが容易に認識することが可能となる。
【００３２】
また、波長判定部２５−１において最適と判定した波長を、信号出力源の波長可変発光素子１１−１に対して自動的に設定するようにしてもよい。これにより、波長設定や接続設定に対する作業ミスを防止することができる。
【００３３】
次に、本発明の実施の形態について、具体的に説明する。
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る波長多重光伝送システムの概略構成を示すブロック図である。
【００３４】
図２に示す波長多重光伝送システムは、複数の波長λ１〜λｎの光信号の入出力に対応するトランスポンダ１００−１〜１００−ｎと、波長多重送受信装置（以下、ＷＤＭ送受信装置と呼称する）２００と、これらの動作を監視し、制御する装置監視・制御装置３００によって構成される。
【００３５】
また、ＷＤＭ送受信装置２００は、トランスポンダ１００−１〜１００−ｎとの間で、例としてこれらと同じ数だけの入力チャンネルおよび出力チャンネルを具備しており、これらは任意に接続することが可能となっている。そして、ＷＤＭ送受信装置２００は、各入力チャンネル１〜ｍ（Ｃｈ−１〜Ｃｈ−ｍ）に対応するフィルタ処理部２１０−１〜２１０−ｍと、光多重化部２２０と、光アンプ２３０と、インタフェース（Ｉ／Ｆ）制御部２４０と、光分離部２５０と、ＷＤＭ監視・制御部２６０とを具備している。
【００３６】
各トランスポンダ１００−１〜１００−ｎは、光信号の発信元のクライアント側からそれぞれ波長λ１〜λｎの光信号の入力を受け、ＷＤＭ送受信装置２００の任意の入力チャンネル１〜ｍに対して光信号を中継する。また、ＷＤＭ送受信装置２００において分離された光信号を各出力チャンネルから受けて、クライアント側に中継する。
【００３７】
また、ＷＤＭ送受信装置２００において、各フィルタ処理部２１０−１〜２１０−ｍは、任意のトランスポンダ１００−１〜１００−ｎからの光信号を受けて、所定の波長の光のみ通過させるフィルタリング処理や、通過した波長が適正か否かを判定する処理等を行って、光多重化部２２０に出力する。なお、図２において、各フィルタ処理部２１０−１〜２１０−ｍは、例として、トランスポンダ１００−１〜１００−ｎの出力にそれぞれ接続されている。
【００３８】
光多重化部２２０は、各フィルタ処理部２１０−１〜２１０−ｍから出力された光信号を波長多重化して、１つのＷＤＭ信号を生成する。また、各チャンネルの光信号の光強度を監視し、Ｉ／Ｆ制御部２４０に通知する。光アンプ２３０は、光多重化部２２０から出力されたＷＤＭ信号を増幅する。増幅された光信号は、ＷＤＭ方式で通信されるネットワークに送出される。Ｉ／Ｆ制御部２４０は、光多重化部２２０から通知された各チャンネルの光信号の光強度に応じて、光アンプ２３０における増幅率を制御し、各チャンネルの光強度を均一化する。
【００３９】
また、光分離部２５０は、ＷＤＭネットワーク側からＷＤＭ信号の入力を受けて、多重化されたそれぞれの波長の光信号に分離する。分離された光信号は、それぞれトランスポンダ１００−１〜１００−ｎのＷＤＭネットワーク側入力に対して出力される。
【００４０】
ＷＤＭ監視・制御部２６０は、装置監視・制御装置３００と通信して、各フィルタ処理部２１０−１〜２１０−ｍを始めとするＷＤＭ送受信装置２００内の機能ブロックを監視し、制御する。
【００４１】
また、装置監視・制御装置３００は、各トランスポンダ１００−１〜１００−ｎおよびＷＤＭ送受信装置２００における動作を統括して監視し、制御する。また、これらの装置の動作設定を、オペレータによるマニュアル操作等により制御する。
【００４２】
次に、トランスポンダ１００−１とフィルタ処理部２１０−１とが接続された場合を想定して、これらのより詳細な内部構成について説明する。なお、トランスポンダ１００−２〜１００−ｎおよびフィルタ処理部２１０−２〜２１０−ｍは、それぞれトランスポンダ１００−１およびフィルタ処理部２１０−１と同じ構成を有するので、ここでは説明を省略する。
【００４３】
図３は、トランスポンダおよびフィルタ処理部の内部構成を示すブロック図である。
図３に示すように、トランスポンダ１００−１は、ワイドバンド（ＷＢ）処理部１０１、フレーム処理部１０２、ナローバンド（ＮＢ）送信部１０３、受光部１０４、トランスポンダ監視・制御部１０５によって構成される。また、フィルタ処理部２１０−１は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２１１、パワーモニタ（ＰＭ）２１２および２１３、Ａ／Ｄ変換器２１５および２１６、差分演算部２１７、記憶部２１８、波長制御部２１９によって構成される。
【００４４】
トランスポンダ１００−１において、ＷＢ処理部１０１は、クライアント側から入力されたＷＢ光信号を、電気信号に変換する。また、フレーム処理部１０２から出力された電気信号を光信号に変換して、クライアント側に送出する。
【００４５】
フレーム処理部１０２は、ＷＢ処理部１０１から出力された電気信号に対するフレーム再構成処理や、同期信号への同期処理、リードソロモン符号を用いたデジタルラッピング処理等を行い、ＮＢ信号としてＮＢ送信部１０３に出力する。また、受光部１０４からの電気信号に対して、同期信号に対する同期処理等を行って、ＷＢ処理部１０１に出力する。
【００４６】
ＮＢ送信部１０３は、波長可変レーザを具備し、フレーム処理部１０２からの電気信号をこの波長可変レーザにより光信号に変換して、ＷＤＭ送受信装置２００のフィルタ処理部２１０−１にＮＢ信号として送出する。波長可変レーザの出力波長設定は、トランスポンダ監視・制御部１０５からの制御信号によって設定される。
【００４７】
受光部１０４は、ＷＤＭ送受信装置２００の光分離部２５０によって波長分離された光信号の入力を受け、電気信号に変換してフレーム処理部２０１に出力する。
【００４８】
トランスポンダ監視・制御部１０５は、装置監視・制御装置３００からの制御信号や、ＷＤＭ送受信装置の波長制御部２１９からの信号に基づいて、トランスポンダ１００−１内の各部の動作を監視し、制御する。
【００４９】
一方、フィルタ処理部２１０−１において、バンドパスフィルタ２１１は、トランスポンダ１００−１のＮＢ送信部１０３から出力された光信号に対して、通過帯域制限を行い、ノイズ成分の除去等を行う。パワーモニタ２１２および２１３は、それぞれバンドパスフィルタ２１１を通過する前の光信号および通過後の光信号の光強度を検出し、それぞれＡ／Ｄ変換器２１５および２１６に対してアナログ検出信号を出力する。
【００５０】
Ａ／Ｄ変換器２１５および２１６は、それぞれ入力されたアナログ検出信号をデジタル信号に変換し、検出値を差分演算部２１７に供給する。また、Ａ／Ｄ変換器２１５は、検出値を波長制御部２１９に対しても供給する。差分演算部２１７は、各Ａ／Ｄ変換器２１５および２１６からの検出値の差分値を演算して、記憶部２１８に供給し、記憶させる。記憶部２１８は、例えば半導体メモリ等によってなり、差分演算部２１７からの差分値を、測定値２１８ａとして順次記憶していく。
【００５１】
波長制御部２１９は、記憶部２１８に記憶された測定値２１８ａを参照して、ＮＢ送信部１０３の波長可変レーザの出力波長として最適な値を判定し、トランスポンダ１００−１のトランスポンダ監視・制御部１０５に通知する。この波長制御部２１９の動作は、ＷＤＭ監視・制御部２６０からの制御信号、およびＡ／Ｄ変換器２１５から順次供給される検出値に基づいて制御される。
【００５２】
ここで、図４は、バンドパスフィルタにおいて通過する光信号について説明するための図である。図４（Ａ）はバンドパスフィルタにおける光信号の通過帯域を示し、（Ｂ）は入力される各波長の光信号がバンドパスフィルタを通過したときの波形例を示す図である。
【００５３】
各トランスポンダ１００−１〜１００−ｎのＮＢ送信部１０３から出力されるＮＢ信号は、それぞれ異なる波長を有している。また、各フィルタ処理部２１０−１〜２１０−ｍが具備するバンドパスフィルタは、図４（Ａ）のように特定の波長の光信号のみ通過するような帯域特性を有し、それぞれ異なる波長の光信号のみが通過するように設定される。
【００５４】
ここで、例えば波長λａ（ただしａは、０≦ａ≦ｎの整数）を通過させるように設定されたバンドパスフィルタに対して、トランスポンダ１００−１〜１００−ｎにより出力される各波長λ１〜λｎの光信号を通過させた場合を考える。なお、これらの光信号の光強度の最大値を、図４（Ｂ）ではそれぞれＰとしている。このとき、図４（Ｂ）のように、設定された波長λａを有する光信号の減衰量が最も小さくなることから、バンドパスフィルタを通過する光信号の波長が、バンドパスフィルタにあらかじめ設定された波長に一致しているか否か、すなわち入力されるべき最適な波長の光信号がトランスポンダから出力されているか否かを、バンドパスフィルタの通過前および通過後の光強度の差分値から判定することが可能となる。
【００５５】
次に、図５は、例として、トランスポンダ１００−１からのＮＢ信号を受けたフィルタ処理部２１０−１における処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートを用いて、この波長多重光伝送システムにおいて、トランスポンダからの出力信号の波長が最適であるか否かを判定するための処理について説明する。
【００５６】
まず、クライアント側からの光信号の入力を多重化して出力する通常動作を行う前に、ＮＢ送信部１０３の波長可変レーザの設定波長を順に変化させて光信号を出力させるテスト動作を行う。例えば、トランスポンダ１００−１およびＷＤＭ送受信装置２００の双方が、このようなテスト動作を行うための動作モードを具備し、装置監視・制御装置３００からの制御信号に基づいて、トランスポンダ監視・制御部１０５およびＷＤＭ監視・制御部２６０がこの動作モードを実行することにより、以下のようなテスト動作が行われる。
【００５７】
［ステップＳ５０１］波長制御部２１９が、トランスポンダ監視・制御部１０５を通じて、ＮＢ送信部１０３の具備する波長可変レーザに対して、この波長可変レーザが出力可能な波長の１つを出力するように設定する。例えば、まず、最も短い波長が設定される。ＮＢ送信部１０３は、設定された波長の光信号を出力し、この光信号がフィルタ処理部２１０−１において受信される。
【００５８】
［ステップＳ５０２］波長制御部２１９は、パワーモニタ２１２からＡ／Ｄ変換器２１５を通じて、光強度が検出されているか否かを判定する。検出されている場合は、ＮＢ送信部１０３から光信号が正常に出力されていると判定して、ステップＳ５０３に進む。また、検出されていない場合は、ＮＢ送信部１０３等に何らかの故障が生じていると判定して、処理を終了する。
【００５９】
［ステップＳ５０３］差分演算部２１７は、パワーモニタ２１２および２１３から、それぞれＡ／Ｄ変換器２１５および２１６を介して、光強度の検出値の供給を受け、これらの値の差分を演算する。
【００６０】
［ステップＳ５０４］差分演算部２１７は、算出した光強度の差分値を、このときにＮＢ送信部１０３に設定した波長に対応づけて、記憶部２１８に書き込む。
【００６１】
［ステップＳ５０５］波長制御部２１９は、ＮＢ送信部１０３の波長可変レーザに対して、出力可能なすべての波長を出力波長として設定したか否かを判定し、設定が済んだ場合にはステップＳ５０６に進む。また、設定が済んでいない場合は、ステップＳ５０１に進み、他の波長（例えば、次に長い波長）を順次設定して、ステップＳ５０１〜Ｓ５０５の処理を繰り返す。
【００６２】
［ステップＳ５０６］波長制御部２１９は、記憶部２１８に記憶した光強度の差分値を参照して、差分値も最も小さいときの設定波長を判定する。
［ステップＳ５０７］ステップＳ５０６で判定した波長を、最適な波長としてトランスポンダ監視・制御部１０５に通知し、ＮＢ送信部１０３に設定させる。
【００６３】
以上の処理により、フィルタ処理部２１０−１に入力される光信号の波長が、バンドパスフィルタ２１１を通過するように設定された波長と一致するように、ＮＢ送信部１０３の出力波長を自動的に設定することができる。これにより、出力波長の誤設定を防止することができる。また、トランスポンダ１００−１側において入力光信号と合致した出力すべき光信号の波長と、接続先のフィルタ処理部２１０−１において入力すべき波長とが異なる場合は、波長制御部２１９からの最適波長の通知を受けたトランスポンダ監視・制御部１０５において、これらが整合していないことを認識することができる。従って、このような事態の発生時に波長はずれ状態として警報を発することができ、また、接続ミスの生じたチャンネルを容易に探し当てることができる。
【００６４】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。この実施の形態に係る波長多重光伝送システムの全体構成は、上記の図２に示したものと同様である。異なる点は、ＷＤＭ送受信装置の各フィルタ処理部において、バンドパスフィルタのかわりに波長依存性素子を使用したことである。
【００６５】
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る波長多重光伝送システムの構成を示すブロック図である。なお、図６では、図３と同じ構成要素については同じ符号を付して示し、その説明は省略する。
【００６６】
本実施の形態では、図６に示すように、フィルタ処理部４１０−１は、波長依存性素子４１１、パワーモニタ２１２および２１３、Ａ／Ｄ変換器２１５および２１６、差分演算部２１７、記憶部４１８、波長制御部４１９および照合部４２０を具備している。なお、ＷＤＭ送受信装置４００には、実際には図３と同様に、同様な構成を有するフィルタ処理部がｍチャンネル分だけ設けられ、それぞれの出力光信号が光多重化部２２０に供給される。
【００６７】
波長依存性素子４１１は、通過する光信号の光強度の減衰量が波長に応じて変化する素子であり、ＮＢ送信部１０４からの光信号に対してフィルタ処理を施して、光多重化部２２０に供給する。
【００６８】
このフィルタ処理部４１０−１では、波長依存性素子４１１の通過前および通過後の光信号の光強度が検出され、差分演算部２１７によりその差分値が算出されて、測定値４１８ａとして記憶部４１８に記憶される。一方、記憶部４１８には、差分値に対する期待値４１８ｂが、波長依存性素子４１１を通過する光信号の波長に対応づけてあらかじめ記憶されている。照合部４２０は、記憶部４１８に順次記憶される光強度の差分の測定値４１８ａと、期待値４１８ｂとを照合して、照合結果を波長制御部４１９に通知する。
【００６９】
ここで、図７は、波長依存性素子における光信号の通過特性例を示す図である。
波長依存性素子は、例えば図７のように、通過する光信号の波長が長いほど、減衰量が大きくなるような通過特性を有している。従って、このような波長依存性素子の通過に伴う光強度の減衰量を基にして、通過する光信号の波長を特定することができる。このことを利用して、各フィルタ処理部に入力すべき光信号の波長に対応する、波長依存性素子の通過に伴う光強度の減衰量を、期待値として記憶部にあらかじめ記憶しておき、実際に光信号を通過させたときの減衰量と照合することにより、フィルタ処理部に入力すべき最適な波長を通知することが可能となる。
【００７０】
図８は、本実施の形態におけるフィルタ処理部４１０−１の処理の流れを示すフローチャートである。
本実施の形態でも、上記の第１の実施の形態と同様に、通常動作の前に、ＮＢ送信部１０３の波長可変レーザの設定波長を順に変化させて光信号を出力させるテスト動作を行うことで、最適波長の判定を行う。
【００７１】
［ステップＳ８０１〜Ｓ８０４］これらの処理は、図５のステップＳ５０１〜Ｓ５０４に対応する。すなわち、波長制御部２１９が、ＮＢ送信部１０３の具備する波長可変レーザの出力波長を設定し、パワーモニタ２１２からＡ／Ｄ変換器２１５を介して出力される検出値により、波長可変レーザから光信号が正常に出力されていることを確認する。そして、差分演算部２１７により、Ａ／Ｄ変換器２１５および２１６からの検出値の差分が演算される。
【００７２】
［ステップＳ８０４］差分演算部２１７は、算出した光強度の差分値を、このときにＮＢ送信部１０３に設定した波長に対応づけて、記憶部２１８に測定値４１８ａとして書き込む。
【００７３】
［ステップＳ８０５］照合部４２０は、フィルタ処理部４１０−１に入力されるべき光信号の波長に対応する差分値の期待値をあらかじめ抽出しておく。そして、ステップＳ８０４で記憶された差分値と、抽出しておいた期待値とを照合し、照合結果を波長制御部４１９に通知する。また、差分値と期待値とが一致した場合はステップＳ８０６に進み、一致しない場合はステップＳ８０７に進む。
【００７４】
［ステップＳ８０６］波長制御部４１９は、差分値と期待値の一致を示す通知を照合部４２０から受けると、このときＮＢ送信部１０４に対して設定していた波長を最適な波長として認識し、テスト動作を終了させる。これにより、ＮＢ送信部１０４の波長可変レーザの出力波長が、フィルタ処理部４１０−１に入力すべき波長に設定される。
【００７５】
［ステップＳ８０７］波長制御部４１９は、差分値と期待値の不一致を示す通知を照合部４２０から受けると、ＮＢ送信部１０３の波長可変レーザが出力可能なすべての波長について、設定を行ったか否かを判定する。その結果、設定が済んだ場合には、例えばＷＤＭ監視・制御部２６０を通じてエラー通知を行う等の処理を行い、テスト動作を終了させる。また、設定が済んでいない場合は、ステップＳ８０１に戻り、他の波長（例えば、次に長い波長）を順次設定して、ステップＳ８０１〜Ｓ８０５の処理を繰り返す。
【００７６】
以上の処理により、フィルタ処理部４１０−１に入力すべき光信号の波長を、出力元の波長可変レーザの出力波長として自動的に設定することができ、出力波長の誤設定が防止される。また、照合部４２０によって照合対象とされる期待値を変更することにより、波長可変レーザに出力させる波長を変えることも可能となる。
【００７７】
ここで、第１および第２の実施の形態の用途について補足説明する。例えば、多重化する光信号の波長間隔が狭い場合には、通過帯域特性に優れた高性能のバンドパスフィルタをフィルタ処理部に設けることが望ましい。逆に、必要とされる波長間隔が比較的広い場合には、通過する波長を厳密に選別する必要がないため、波長依存性素子を使用することが可能である。波長依存性素子を用いた場合は、波長依存性素子を通過した光信号の減衰量を、照合対象の期待値として事前に設定しておく必要があるが、特に通過帯域特性の高性能なバンドパスフィルタを用いた場合と比較して、部品コストを削減することが可能となる。
【００７８】
（付記１） 異なる複数の波長をそれぞれ有する光信号を波長多重化して出力する波長多重光伝送システムにおいて、
前記複数の波長の光信号をそれぞれ受信する複数のトランスポンダと、
任意の前記トランスポンダからそれぞれ出力された複数の光信号を受け、波長多重化して出力する波長多重光送信装置と、
から構成され、
前記各トランスポンダは、光信号の出力段に波長可変発光素子を有し、
前記波長多重光送信装置は、
任意の前記トランスポンダからの光信号をそれぞれ受けて、特定の帯域の光信号のみ通過させる複数のバンドパスフィルタと、
前記各バンドパスフィルタからの光信号を波長多重化する光多重化部と、
前記バンドパスフィルタにおける入力光信号および出力光信号の光強度をそれぞれ検出する、それぞれ複数設けられた入力光強度検出部および出力光強度検出部と、
前記入力光強度検出部および前記出力光強度検出部による検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の前記波長可変発光素子における最適な出力波長をそれぞれ判定する複数の波長判定部と、
を有することを特徴とする波長多重光伝送システム。
【００７９】
（付記２） 前記トランスポンダは、出力した光信号に対応する前記波長判定部によって判定された最適な出力波長を、前記波長可変発光素子の出力波長として設定することを特徴とする付記１記載の波長多重光伝送システム。
【００８０】
（付記３） 前記波長判定部は、前記入力光強度検出部および前記出力光強度検出部による検出値の差が最も小さくなるときの前記入力光信号の波長を、対応する前記波長可変発光素子の最適な出力波長と判定することを特徴とする付記１記載の波長多重光伝送システム。
【００８１】
（付記４） 前記トランスポンダは、入力された光信号の出力動作を行う前に、前記波長可変発光素子の波長設定を徐々に変化させて光信号を出力させ、
前記トランスポンダの出力した光信号に対応する前記波長判定部は、前記波長可変発光素子における出力波長の変化に応じて前記入力光強度検出部および前記出力光強度検出部による検出値の差分値を順次記憶した後、記憶した前記差分値が最小となったときの光信号の波長を前記波長可変発光素子の最適な出力波長と判定することを特徴とする付記４記載の波長多重光伝送システム。
【００８２】
（付記５） 前記トランスポンダは、出力した光信号に対応する前記波長判定部によって判定された最適な出力波長を、前記波長可変発光素子の出力波長として設定した後、入力された光信号の出力動作を開始することを特徴とする付記４記載の波長多重光伝送システム。
【００８３】
（付記６） 前記バンドパスフィルタは、あらかじめ設定された前記複数の波長のうち１つの波長を有する光信号のみ通過させ、かつ、前記各バンドパスフィルタでそれぞれ異なる帯域設定が行われることを特徴とする付記１記載の波長多重光伝送システム。
【００８４】
（付記７） 前記波長可変発光素子は、半導体レーザによってなることを特徴とする付記１記載の波長多重光伝送システム。
（付記８） 異なる複数の波長をそれぞれ有する光信号を波長多重化して出力する波長多重光伝送システムにおいて、
前記複数の波長の光信号をそれぞれ受信する複数のトランスポンダと、
任意の前記トランスポンダからそれぞれ出力された複数の光信号を受け、波長多重化して出力する波長多重光送信装置と、
から構成され、
前記各トランスポンダは、光信号の出力段に波長可変発光素子を有し、
前記波長多重光送信装置は、
入力および出力の光強度に波長依存性を有し、任意の前記トランスポンダからの光信号をそれぞれ受けて通過させる複数の波長依存性素子と、
前記各波長依存性素子からの光信号を波長多重化する光多重化部と、
前記波長依存性素子における入力光信号および出力光信号の光強度をそれぞれ検出する、それぞれ複数設けられた入力光強度検出部および出力光強度検出部と、
前記入力光強度検出部および前記出力光強度検出部による検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の前記波長可変発光素子における最適な出力波長をそれぞれ判定する複数の波長判定部と、
を有することを特徴とする波長多重光伝送システム。
【００８５】
（付記９） 前記波長判定部は、前記入力光強度検出部および前記出力光強度検出部による測定値の差があらかじめ決められた値となるときの前記入力光信号の波長を、対応する前記トランスポンダにおける前記波長可変発光素子の最適な出力波長と判定することを特徴とする付記７記載の波長多重光伝送システム。
【００８６】
（付記１０） 前記最適な出力波長と判定するための前記検出値の差に基づく基準値は、前記各波長判定部で異なる値が設定されることを特徴とする付記９記載の波長多重光伝送システム。
【００８７】
（付記１１） 波長可変発光素子を用いて光信号を出力する複数のトランスポンダと、任意の前記トランスポンダからそれぞれ出力された複数の光信号を受け、波長多重化して出力する波長多重光送信装置とからなる波長多重光伝送システムの動作を制御する光信号伝送制御方法において、
前記各波長多重光送信装置において、前記トランスポンダからの光信号をバンドパスフィルタに入力させ、特定の帯域の光信号のみ通過させた後、波長多重化するとともに、
前記バンドパスフィルタにおける入力光信号および出力光信号の光強度をそれぞれ検出し、
前記入力光信号および前記出力光信号の各光強度の検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の前記波長可変発光素子における最適な出力波長をそれぞれ判定する、
ことを特徴とする光信号伝送制御方法。
【００８８】
（付記１２） 前記波長多重光送信装置において判定された前記最適な出力波長を、前記出力元の波長可変発光素子の出力波長として設定することを特徴とする付記１１記載の光信号伝送制御方法。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の波長多重光システムでは、波長多重光送信装置の入力チャンネルに入力すべき光信号の波長と、この入力チャンネルに接続されたトランスポンダにおける波長可変発光素子の設定波長との整合性を認識することができるので、トランスポンダと波長多重光送信装置との間の接続ミスや、トランスポンダの波長可変発光素子の設定ミスを防止することができる。
【００９０】
また、本発明の光信号伝送制御方法では、波長多重光送信装置の入力チャンネルに入力すべき光信号の波長と、この入力チャンネルに接続されたトランスポンダにおける波長可変発光素子の設定波長との整合性を認識することができるので、トランスポンダと波長多重光送信装置との間の接続ミスや、トランスポンダの波長可変発光素子の設定ミスを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を説明するための原理図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る波長多重光伝送システムの概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るトランスポンダおよびフィルタ処理部の内部構成を示すブロック図である。
【図４】バンドパスフィルタにおいて通過する光信号について説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るフィルタ処理部における処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る波長多重光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図７】波長依存性素子における光信号の通過特性例を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るフィルタ処理部における処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】波長可変レーザをトランスポンダ内に搭載した従来のＷＤＭ伝送システムの構成例を示す図である。
【符号の説明】
１−１〜１−ｎ トランスポンダ
２ 波長多重光送信装置
１１−１〜１１−ｎ 波長可変発光素子
２１ 光多重化部
２２−１〜２２−ｍ バンドパスフィルタ
２３−１〜２３−ｍ 入力光強度検出部
２４−１〜２４−ｍ 出力光強度検出部
２５−１〜２５−ｍ 波長判定部
Claims (5)
- 異なる複数の波長をそれぞれ有する光信号を波長多重化して出力する波長多重光伝送システムにおいて、
前記複数の波長の光信号をそれぞれ受信する複数のトランスポンダと、
任意の前記トランスポンダからそれぞれ出力された複数の光信号を受け、波長多重化して出力する波長多重光送信装置と、
から構成され、
前記各トランスポンダは、光信号の出力段に波長可変発光素子を有し、
前記波長多重光送信装置は、
任意の前記トランスポンダからの光信号をそれぞれ受けて、特定の帯域の光信号のみ通過させる複数のバンドパスフィルタと、
前記各バンドパスフィルタからの光信号を波長多重化する光多重化部と、
前記バンドパスフィルタにおける入力光信号および出力光信号の光強度をそれぞれ検出する、それぞれ複数設けられた入力光強度検出部および出力光強度検出部と、
前記入力光強度検出部および前記出力光強度検出部による検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の前記波長可変発光素子における最適な出力波長をそれぞれ判定する複数の波長判定部と、
を有することを特徴とする波長多重光伝送システム。 - 前記トランスポンダは、出力した光信号に対応する前記波長判定部によって判定された最適な出力波長を、前記波長可変発光素子の出力波長として設定することを特徴とする請求項１記載の波長多重光伝送システム。
- 前記波長判定部は、前記入力光強度検出部および前記出力光強度検出部による検出値の差が最も小さくなるときの前記入力光信号の波長を、対応する前記波長可変発光素子の最適な出力波長と判定することを特徴とする請求項１記載の波長多重光伝送システム。
- 異なる複数の波長をそれぞれ有する光信号を波長多重化して出力する波長多重光伝送システムにおいて、
前記複数の波長の光信号をそれぞれ受信する複数のトランスポンダと、
任意の前記トランスポンダからそれぞれ出力された複数の光信号を受け、波長多重化して出力する波長多重光送信装置と、
から構成され、
前記各トランスポンダは、光信号の出力段に波長可変発光素子を有し、
前記波長多重光送信装置は、
入力および出力の光強度に波長依存性を有し、任意の前記トランスポンダからの光信号をそれぞれ受けて通過させる複数の波長依存性素子と、
前記各波長依存性素子からの光信号を波長多重化する光多重化部と、
前記波長依存性素子における入力光信号および出力光信号の光強度をそれぞれ検出する、それぞれ複数設けられた入力光強度検出部および出力光強度検出部と、
前記入力光強度検出部および前記出力光強度検出部による検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の前記波長可変発光素子における最適な出力波長をそれぞれ判定する複数の波長判定部と、
を有することを特徴とする波長多重光伝送システム。 - 波長可変発光素子を用いて光信号を出力する複数のトランスポンダと、任意の前記トランスポンダからそれぞれ出力された複数の光信号を受け、波長多重化して出力する波長多重光送信装置とからなる波長多重光伝送システムの動作を制御する光信号伝送制御方法において、
前記各波長多重光送信装置において、前記トランスポンダからの光信号をバンドパスフィルタに入力させ、特定の帯域の光信号のみ通過させた後、波長多重化するとともに、
前記バンドパスフィルタにおける入力光信号および出力光信号の光強度をそれぞれ検出し、
前記入力光信号および前記出力光信号の各光強度の検出値に基づいて、検出対象の光信号の出力元の前記波長可変発光素子における最適な出力波長をそれぞれ判定する、
ことを特徴とする光信号伝送制御方法。
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