JP2005318474A - 分散補償方法，光伝送システムおよび光伝送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＷＤＭ（波長分割多重）伝送システムにおいて、ＷＤＭ光に含まれる光パスについてそれぞれ個別にパスベース設計を用いて最適な分散補償値を取得し、また、ダイナミックかつ自動的に分散を補償し、信号劣化を抑止する。
【解決手段】 光伝送システム１００に設けられ波長多重光を伝送する光伝送装置２１〜２８が、実分散量を測定し（測定ステップ）、管理制御部１ｗが、測定ステップにて測定された実分散量と、各伝送区間の設計分散量とに基づいて、各伝送区間の補償量を計算する（計算ステップ）。そして、管理制御部１ｗが、計算ステップにて計算した補償量を各光伝送装置２１〜２８に通知し（補償量通知ステップ）、各光伝送装置２１〜２８が、通知された補償量に基づいて分散量を補償する（補償量設定ステップ）。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えばＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing：波長分割多重）伝送路に設定された複数のパス（光パス又は光伝送パス）が重畳する伝送区間における波長分散量の補償に用いて好適な、分散補償方法，光伝送システムおよび光伝送装置に関する。

インターネットの急速な発展に伴い、各国において通信需要が拡大しており、この通信需要に対応するため、システム（ＷＤＭ光伝送システム）の導入が進展している。近年、更なる伝送容量の拡大を図るための研究開発が進められ、ＷＤＭ光の伝送帯域を広帯域化して波長数を増加させる方法と、ＷＤＭ光の伝送帯域における波長間隔を高密度化して波長数を増加させる方法とが主に検討されている。また、伝送容量の拡大に加えて、送信ターミナルノード（送信端局）と受信ターミナルノード（受信端局）との間（Ｔｅｒｍ−Ｔｅｒｍ間）の長距離化が要請されるとともに、光伝送回線の運用，保守又は管理等に要するコストの低減が図られている。

一方、ＷＤＭ伝送においては、ＷＤＭ光の分散（波長分散）の補償が重要である。この分散は、ＷＤＭ光に含まれる単波長光の光ファイバにおける群速度が異なることに起因し、光ファイバの単位長あたりの時間遅延によって表される。
図２４（ａ）は光ファイバの分散特性の一例を示す図である。この図２４（ａ）に示す分散量（一次分散量）Ｚ１，Ｚ２は、それぞれ、波長λが大きくなると増加し、また、分散スロープ（二次分散量）Ｚ３は、波長λが大きくなると減少する。ここで、分散スロープＤは分散量τの傾き（微分値）ｄτ／ｄλであって波長依存性を有する。これらの分散量τ，分散スロープＤの各特性を表す曲線の傾きは、光ファイバのメーカ又は伝送路の環境等により異なる。

図２４（ｂ）は分散スロープ特性の一例を示す図であり、この図２４（ｂ）に示す分散スロープ特性曲線Ｚ４〜Ｚ７は、いずれも、波長λに対してほぼ直線的に増加し、各曲線Ｚ４〜Ｚ７の傾きはいずれも異なる。ＷＤＭ伝送システムの伝送品質を向上させるためには、分散補償のみならず、分散スロープの補償が必要である。
システムの設計は、「分散がどこでどの程度の大きさになるか」を把握するために、残留分散量（残留分散値）とペナルティとの関係を検討する。これは、発生するペナルティ値が、残留分散量の違いによって異なるからである。ここで、ペナルティとは、ビット誤り率（ＢＥＲ［Bit Error Rate］：ビットエラーレート）を劣化させる要因であり、分散のほかに、非線形光学効果，偏波，クロストーク等が要因である。さらに、ペナルティおよび残留分散は、いずれも、Ｑ値を劣化させる要因である。このＱ値の定義例は、信号光の振幅に重畳する振幅ノイズの影響を評価するための指標値であり、ペナルティと同様にＢＥＲにより表されることが多い。従って、例えば、いずれかのノードが信号光の受信時に同一ＳＮ比が得られた場合においても、ペナルティ値が異なるとＢＥＲも異なる。

一方、ペナルティの除去は、システム運用に要するコストが大きくなり過ぎ、また、システムの円滑な利用が妨げられる可能性がある。従って、設計上、システムは、一定量のペナルティを許容している。システムの仕様は、この許容されるペナルティの大きさ（ペナルティレベル又はペナルティライン）を規定し、また、システムの最終的なペナルティ値が、そのペナルティレベル以下になるように規定する。設計者は、残留分散量がこのペナルティレベル以下の範囲になるように、分散補償を設計する。

図２５（ａ）は残留分散量（横軸）とペナルティ（Penalty）値（縦軸）との関係を示す図である。この図２５（ａ）に示すペナルティレベル（ペナルティの大きさ又はペナルティライン）ＰＬは、システムの仕様に基づいて設定され、このペナルティレベルとペナルティ曲線との２箇所の交点に対応する横軸の点Ｐ１，Ｐ２間の範囲が許容残留分散量を表す。そして、システムの最終的なペナルティ値がペナルティレベル以下になるようにし、また、残留分散量がペナルティレベル以下の範囲になるように、分散補償を設計する。

図２５（ｂ）に示す曲線は、ペナルティレベルの一例を表し、ペナルティレベルが例えば０の場合が表示されている。ここで、残留分散量が点Ｐ１，Ｐ２（例えば−４００から４００まで）間にある場合、ペナルティ値は許容範囲に入っているとされる。そして、ＷＤＭ光の全ての単一光が、この許容範囲に入っているとき、システムは良好とされる。この一方、いずれかの単一光がこの許容範囲に入っていないときは、システムは分散を補償しきれていないとされる。

従って、システムの設計において、目標とする伝送容量（ターゲット伝送容量）で伝送可能か否かを判定する場合、伝送路の分散量の管理制御が重要なポイントである。この管理制御とは、分散量，補償量の設定，補償量の変更および残留分散量（ＲＤ：Residual Dispersion）の設定等を意味し、また、「分散補償器をどの位置に設けるか、補償量はどの程度にするか」等が伝送シミュレーションを用いて予め検討される。具体的には、分散補償器の位置および配置間隔（以下に述べる３Ｒ［Retiming, REGenerating, Reshaping］区間又は３Ｒスパン），各分散補償器に割り当てる分散補償量および分散補償器から出力される光強度等が検討される。この管理制御は、分散補償マネジメントと呼ばれる。

３Ｒ区間について更に詳述する。
図２６は３Ｒ区間を説明するための図である。この図２６に示す送信ターミナルノード５０１（Node 1）から送信されたＷＤＭ光は、複数のインライン増幅器（ＩＬＡ［In Line Amplifier］）５０ａにおいて増幅中継され、また、中継ノード５０２，ＯＡＤＭ（Optical Add and Drop Multiplexer：アドドロップノード）５０３を介し、信号光再生ノード（REGenerator）５０４において、一旦ＯＥ変換（Optical to Electrical：光電気変換）される。ここで、信号光再生ノード５０４は、ＷＤＭ光のタイミング調整，伝送品質を維持するために、ＷＤＭ光の再生およびＷＤＭ光の波形歪みの除去等を行なう。電気信号は、信号光再生ノード５０４によって、再度、ＥＯ変換（Electrical to Optical：電気光変換）され、ＷＤＭ光は、ＯＡＤＭノード５０５，中継ノード５０６，５０７をそれぞれ介して、受信ターミナルノード５０８に送信される。また、図２６に示すパス＃１〜＃３は、それぞれ、ＷＤＭ光の伝送区間（３Ｒ区間）を表す。パス＃１は送信ターミナルノード５０１から信号光再生ノード５０４までの３Ｒ区間であり、パス＃２は信号光再生ノード５０４から受信ターミナルノード５０８までの３Ｒ区間であり、そして、パス＃３はノード５０３からＯＡＤＭノード５０５までの３Ｒ区間である。従って、３種類のパス＃１〜＃３が、同一のＷＤＭ伝送路に重畳されて伝送されている。

さらに、上記残留分散量とは、光ファイバ伝送路の総分散量と、各伝送ノードにおける分散補償器の総補償量との差分量であり、また、この残留分散量の目標値（ターゲット値）が、最適値を中心とした許容範囲の値（残留分散トレランス値）に入るように設定する必要がある。
図２７は残留分散トレランス（残留分散トレランス値）の一例を示す図である。この図２７に示す残留分散ターゲット曲線ＲＤ１は、残留分散トレランスの上限を表す曲線ＲＤ２と残留分散トレランスの下限を表す曲線ＲＤ３との範囲内になるように決定される。さらに、残留分散ターゲットは、３Ｒ距離（横軸）が大きくなると増大し、いずれの３Ｒ距離についても残留分散ターゲットが異なる。従って、パス毎に個別に分散補償設計を行なうパスベース設計においては、パス毎に３Ｒ距離が異なるので、パス毎に残留分散ターゲットが異なる。

なお、残留分散トレランス曲線ＲＤ１は、一定ルールに基づいて作成された分散マップを用いたものであって、送信チャープ量（送信される信号光の波長変動），送信側の前置分散補償量および分散マップの３種類の要素に応じて変動する。
伝送路としてのファイバの伝送特性は、上記の二次分散量（成分）を有するので、ＷＤＭ伝送帯域全体の分散量を管理制御するために、二次分散の管理制御も必要である。長距離のＷＤＭ伝送は、累積した分散補償量のずれが大きくなるので、二次分散の管理制御は特に重要である。

さらに、ＷＤＭ伝送の需要の拡大に応じて、ＷＤＭ伝送を適用するネットワーク構成は、送受信ターミナルノード間（Ｔｅｒｍ−Ｔｅｒｍ間）を接続するシンプルな形状のみならず、ハブ型およびリング型等の複雑な形状にまで拡大されている。
従来から、この分散補償量の累積したずれの発生を抑制する方法として、高精度で補償可能な分散補償器を利用する方法と、ＷＤＭ伝送帯域を複数の帯域に分割し各帯域についてそれぞれ異なる補償量を有する分散補償器で補償する方法と、スロープ補償器を利用する方法等の各種の方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１記載のＷＤＭ光伝送システムは、波長多重化された光信号のＰＭＤ（Polarization Mode Dispersion：偏波モード分散）補償を高速かつ高精度に行なうとともに、小型軽量化を実現するものである。
特許文献２記載の光分散補償回路は、群速度分散量の傾きである二次分散、またその波長による微分値である三次分散等、高次の分散による光信号の劣化を補償するものである。分波された波長毎に所望の総分散量になるように、波長ごとの分散量を補償して各波長の光信号を合波するものである。これにより、光ファイバの有する群速度の相違による総分散量を補償できるので、高次の分散による信号の劣化を抑止できる。

特許文献３記載の分散補償光伝送路およびシステムは、６スパンのうちの５スパンまでは１スパン毎の分散補償量を、傾きＤｌｏｃａｌ×伝送距離とし、６スパン目の分散補償量を、Ｄａｖｇ×伝送距離として補償するものである。これにより、ＷＤＭ伝送で長距離の伝送特性を改善する。
特開２００１−２０３６３７号公報 特開平８−２３４２５５号公報 特開２０００−２６１３７７号公報

従来の補償量は、３Ｒ区間毎に設定されるので、伝送距離が長いパスと短いパスとが同一の補償量を割り当てられる。例えば、図２６に示すノードＯＡＤＭノード５０３，信号光再生ノード５０４間において、伝送距離が長いパス＃１と伝送距離が短いパス＃３とが、いずれも、同一量で補償され、また、信号光再生ノード５０４，ＯＡＤＭノード５０５間についてもパス＃１，＃２が同一量で補償される。

しかしながら、補償量は、波長毎に適切な量にすべきであり、パス＃１およびパス＃３の両方に適切な量を補償しなければならない。そのうえ、伝送品質の向上のために、全ての単一光について波長依存性の分散スロープを補償する必要があるにもかかわらず、各波長について同一の補償量である。従って、このような同一の補償量で補償する方法は、非効率であるとともに適切な補償を行なえないという課題がある。

また、ハブ型およびリング型等のネットワークにおいては、パス毎に伝送距離が異なる。従って、各パスについて補償すべき量が異なるにもかかわらず、パス毎に適切な補償ができない。
また、複数のパスが重畳している区間においては、それらの複数のパスが同一の分散補償量を受けるので、全パスについて最適な補償量を設定することができない。この結果、パスベースを用いた設計において分散補償できない場合は、各伝送区間において、全てのパスの補償量は、最も悪い伝送路条件のパスについての補償量を受ける。このため、条件の悪いパスについて信号光を再生する場合、それ以外の他のパスについても信号光が再生され、残留分散トレランス範囲に設定できず、信号光の再生数が多くなる。従って、高精度の分散補償器をネットワークに配置するだけの分散補償方法は、おのずと限界がある。

本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、ＷＤＭ伝送システムにおいて、ＷＤＭ光に含まれるパスについてそれぞれ個別にパスベース設計を用いて最適な分散補償値を取得でき、また、ダイナミックかつ自動的に分散を補償でき、信号劣化を抑止可能な、分散補償方法，光伝送システムおよび光伝送装置を提供することを目的とする。

このため、本発明の分散補償方法は、波長多重光に起因する実分散量を補償して波長多重光を伝送する光伝送システムにおける分散補償方法であって、光伝送システムに設けられ波長多重光を伝送する１又は複数の光伝送装置が、実分散量を測定する測定ステップと、光伝送システムに設けられた制御部が、測定ステップにて測定された実分散量と、各伝送区間の設計分散量とに基づいて、各伝送区間の補償量を計算する計算ステップと、制御部が、計算ステップにて計算した補償量を各光伝送装置に通知する補償量通知ステップと、各光伝送装置が、通知された補償量に基づいて分散量を補償する補償量設定ステップとをそなえたことを特徴としている（請求項１）。

また、補償量設定ステップは、次の（ｉ）〜（ｉｉｉ）に示すように処理することができる。
（ｉ）１又は複数の光伝送装置が、ターゲット分散量とずれが発生する光パスを特定し、１又は複数の光伝送装置のうちの受信側の光伝送装置が、特定された光パスについての分散量を補償する（請求項２）。

（ｉｉ）１又は複数の光伝送装置が、ターゲット分散量とずれが発生する光パスを特定する特定ステップと、１又は複数の光伝送装置のうちの送信側の光伝送装置が、特定ステップにて特定された光パスについての前置分散補償量を変更する（請求項３）。
（ｉｉｉ）１又は複数の光伝送装置が、ターゲット分散量とずれが発生する光パスを特定する特定ステップと、１又は複数の光伝送装置のうちの送信側の光伝送装置が、特定ステップにて特定された光パスについて送信側の光伝送装置自身の送信部のチャープに関する値を調整するチャープ処理ステップと、１又は複数の光伝送装置が、チャープ処理ステップにて調整されたチャープに関する値に基づいて波長変動させた波長の出力光の分散量を補償する補償ステップとをする（請求項４）。

そして、本発明の分散補償方法は、波長多重光を伝送する光伝送装置を含む伝送区間であって複数の光パスが重畳している伝送区間のうちの複数の光パスの伝送距離のそれぞれに基づいて複数の光パスのうちの１以上の優先区間を決定する優先区間決定ステップと、優先区間決定ステップにて決定された１以上の優先区間について複数の光伝送装置のそれぞれにおける入力光の分散量と出力光の分散量との変動特性を表す実分散マップを作成する実分散マップ作成ステップと、優先区間決定ステップにて決定された非優先区間について入力光の分散量と出力光の分散量との変動特性を表す仮想分散マップを作成する仮想分散マップ作成ステップと、実分散マップ作成ステップにて作成された実分散マップと、仮想分散マップ作成ステップにて作成された仮想分散マップとの各差分情報および各残留分散トレランス値に基づいて、複数の光伝送装置のうちの所望の光伝送装置における補償量を決定する補償量決定ステップと、補償量決定ステップにて決定された補償量で非優先区間の分散量を補償する非優先区間補償ステップとをそなえたことを特徴としている（請求項５）。

さらに、本発明の光伝送システムは、波長多重光から１又は複数の第１の単一波長光を分離する分離機能と、１又は複数の第２の単一波長光を波長多重光に多重する多重機能とのうちの少なくとも一方を有する複数の光伝送装置と、各光伝送装置にて分離された第１の単一波長光についての第１の分散量と、各光伝送装置にて多重される第２の単一波長光についての第２の分散量とのうちの少なくとも一方の分散量を補償する１又は複数の分散補償器と、複数の光伝送装置間の伝送区間のうちの伝送距離が異なる複数の光パスが重畳する伝送区間の実分散量と、伝送区間における分散管理データとに基づいて各分散補償器の補償量を設定する管理制御部とをそなえて構成されたことを特徴としている（請求項６）。

ここで、光伝送システムは、複数の光伝送装置が、実分散量を測定する複数の測定部を設けるとともに、複数の光伝送装置にて測定された複数の実分散量を集計する集計部と、伝送区間に割り当てられた分散量を保持するデータベースと、集計部にて集計された複数の実分散量とデータベースに保持された分散量とに基づいて同一の伝送区間について伝送距離が異なる複数の光パス毎に複数の分散補償器の補償量を演算する演算部とをそなえて構成されてもよい（請求項７）。

前記複数の光伝送装置は、それぞれ、ハブ型，リング型又はアドドロップ型の各ネットワーク形状になるように構成されてもよい（請求項８）。
また、本発明の光伝送装置は、波長多重光から１又は複数の第１の単一波長光を分離する分離部と、分離部にて分離された第１の単一波長光についての分散量を補償する分散補償器と、複数の光伝送装置間の伝送区間のうちの伝送距離が異なる複数の光パスが重畳する伝送区間の実分散量と、伝送区間における分散管理データとに基づいて各分散補償器の補償量を設定する管理制御部とをそなえて構成されたことを特徴としている（請求項９）。

そして、本発明の光伝送装置は、１又は複数の単一波長光を波長多重光に多重する多重部と、多重部にて多重された単一波長光についての分散量を補償する分散補償器と、複数の光伝送装置間の伝送区間のうちの伝送距離が異なる複数の光パスが重畳する伝送区間の実分散量と、伝送区間における分散管理データとに基づいて各分散補償器の補償量を設定する管理制御部とをそなえて構成されたことを特徴としている（請求項１０）。

本発明の分散補償方法によれば、ＷＤＭ伝送システムのパスベース設計が可能になり、伝送距離の短いパスは、光伝送装置（例えば信号光再生ノード）における再生処理が不要になるので、信号光再生ノード数の減少によるシステム開発，運用についてコストの低減が図れる。
また、本発明の分散補償方法によれば、例えばアドドロップノード等の光伝送装置の設置要求に対し、例えばリンクベースおよびパスベースの両方を組み合わせることができ、柔軟な設計が可能になるので、一層、効率的なネットワーク設計が可能となる。

本発明の光伝送装置によれば、高次分散に起因する信号劣化と異なるパスの違いによる信号劣化を抑止するので、長距離化が図れる。
さらに、本発明の光伝送システムによれば、各種類の光ファイバに対して行なう波長分散スロープごとの分散補償機能の設計と、回線距離に応じた分散補償の任意設定を行なうことにより、各回線の光ファイバの種類や回線距離に依存せずに、長距離光通信で利用する全波長帯の正確な波長分散補償を実現できる。

また、きめ細かい分散補償が必要な長距離の光通信システム構築において、回線設計における分散補償設計の簡易化と、分散補償器の調達および在庫の圧縮と、システム敷設時の導入作業と、回線ルート変更時の設定作業の簡略化との各処理において、効率的な分散補償マネジメントが可能となる。
さらに、本発明の分散補償方法によれば、各回線の光ファイバの種類や回線距離に応じて分散補償を行なえ、設計効率が大幅に向上する。また、設計手法の点において、本発明の分散補償方法によれば、各ノード間の接続関係を示すリンクに基づいて分散補償器の位置，補償量等を決定し、これに加えてパスベースの設計手法が加えられるので一層適切な分散補償が可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（Ａ）本発明の第１実施形態の説明
図１は本発明の第１実施形態に係るＷＤＭ伝送システム（システム）の構成図である。この図１に示すシステム１００は、ｎ（ｎは自然数を表す）波の単一波長光が多重されたＷＤＭ光を伝送するものであって、長距離隔てた地域間を接続して設けられている。また、このシステム１００に接続されたネットワーク４９ａ〜４９ｄは、それぞれ、例えば大都市，地域に設けられ、例えばパケット等の電気信号を変換した信号光をシステム１００に伝送する光アクセスネットワーク，ＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク又はＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ（Synchronous Optical NETwork/Synchronous Digital Hierarchy：同期光通信網／同期ディジタルハイアラーキ）ネットワーク等である。

（１）システム１００の構成
このシステム１００は、送信ターミナルノード２１と、受信ターミナルノード２８と、インライン増幅器（インライン増幅装置）５０と、中継ノード（中継装置又は中継増幅装置）２２，２６，２７と、ＯＡＤＭ（Optical Add and Drop Multiplexers）ノード（光アドドロップ装置）２３，２５と、ＲＥＧノード（レグノード，３Ｒノード又は信号光再生ノード）２４と、伝送路（光ファイバ）９０とをそなえて構成されている。また、ＯＡＤＭノード２３，２５およびＲＥＧノード２４は、受信したＷＤＭ光から１波以上の単一波長光を含む分岐光を出力するとともに１波以上の単一波長光を含む挿入光をＷＤＭ光に多重する光伝送装置として機能している。

なお、以下の説明において、送信ターミナルノード２１，中継ノード２２，ＯＡＤＭノード２３，ＲＥＧノード２４，ＯＡＤＭノード２５，中継ノード２６，中継ノード２７，受信ターミナルノード２８を、それぞれ、ノード１〜８と称する。これらのノード１〜８は、いずれも、以下に述べる信号光の送受信，光電気の相互変換および信号光の増幅等の信号光および電気信号の伝送処理と、ＷＤＭ光の分散補償との各機能を有する。

（１−１）パスベースの分散補償方法
システム１００は、パスベースの分散補償量を計算するものである。このパスベースの分散補償とは、ＷＤＭ光に含まれるｎ波の単波長光について波長単位で分散補償量を調整することを意味し、同一の伝送区間について伝送距離が異なる例えば３本のパス毎に分散補償量を調整する。

この調整のために、図１に示すノード４，６，８等に、分散調整機能を有する分散補償モジュール３１が設けられている。
（１−２）伝送方向とパス
主信号光としてのＷＤＭ光の伝送方向は、送信ターミナルノード２１から受信ターミナルノード２８への方向とする。この逆方向に定義してもよい。さらに、波長多重数はｎとし、相互に異なるｎ波の波長λ₁〜λ_nの信号光（単一光）が波長多重されたＷＤＭ光が伝送する。そして、図１に示すｍ（ｍは自然数を表す。）本のパス＃１〜＃ｍは、それぞれ、情報データを含む単一光をＷＤＭ光にアドする起点ノードと、そのアドされたＷＤＭ光をドロップしてその単一光をＯＥ変換する終点ノードとの間の経路を表しその詳細については後述する。以下の説明においても同様である。

（１−３）インターフェース
システム１００の入力側インターフェースは光である。ここで、ネットワーク４９ａは例えばパケット等の電気信号を転送するものとして構成することができ、この場合、光アクセス装置（図示省略）においてＥＯ変換された信号光がシステム１００に入力される。また、ネットワーク４９ａは例えばＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ等の光ネットワークとして構成することもでき、この場合、信号光の伝送速度を調整する機能を有するトランスポンダ（図示省略）が、システム１００の入力側に設けられる。なお、ネットワーク４９ｄも、ネットワーク４９ａと同様なので重複説明を省略する。

また、ＯＡＤＭノード２３，２５の入力側に接続されたネットワーク４９ｂ，４９ｃも、ネットワーク４９ａと同様に、光アクセス装置を設けたパケット転送ネットワーク又は信号光の波長，タイムスロットを変更した信号光を光スイッチする光ネットワークの伝送装置を設けた信号光伝送ネットワークとして構成することができる。
（１−４）伝送路９０と伝送区間
伝送路９０は、ノード１〜８およびインライン増幅器５０等の間を接続する光ファイバであり、ＷＤＭ光と、伝送制御に必要な情報を含む副信号光としてのＯＳＣ（Optical Service Channel）光とを伝送する。また、伝送路９０は、各伝送方向について１本以上設けられ、例えば２本の伝送路９０のそれぞれに主信号光およびＯＳＣ光を伝送する場合と、１本の伝送路９０に伝送帯域が別個に割り当てられた主信号光およびＯＳＣ光をともに伝送する場合とのいずれかを用いることができる。この伝送路９０は、伝送区間の環境，距離，経年変化および補償量等を考慮して適切な分散特性（一次分散特性および二次分散特性）を有するものが選択される。

また、伝送区間とは、情報データを含む単一光をＷＤＭ光にアド（ＡＤＤ又は挿入）する起点ノードと、そのアドされたＷＤＭ光をドロップ（ＤＲＯＰ又は分岐）してその単一光をＯＥ変換する終点ノードとの間を表す。
（１−５）送信ターミナルノード２１
図２は本発明の第１実施形態に係る送信ターミナルノード２１および受信ターミナルノード２８の概略的なブロック図である。この図２に示す送信ターミナルノード２１は、ネットワーク４９ａ側からのｎ波の信号光を波長多重したＷＤＭ光を送信するものであって、ｎ個のレーザーダイオード（ＬＤ：Laser Diode）１０１と、ｎ個の分散補償モジュール（ＤＣＭ［Dispersion Compensating Module］，分散補償器又は分散調整器）３１と、多重部（ＭＵＸ）５２と、増幅器（ＡＭＰ）３６と、送信用分散補償器（ＤＣＴ：Dispersion Compensator for Transmitting）４０ａと、モニタ光出力部５９と、ＯＳＣ光送受信部６１と、管理制御部１ｗとをそなえて構成されている。

（ｉ）ここで、ｎ個のレーザーダイオード１０１は、いずれも、励起光源であって、例
えばＩＴＵ（International Telecommunication Union：国際電気通信連合）−グリッドと呼ばれる仕様に規定された複数の波長のうちのいずれかの波長を有する１波の励起光を出力する。ｎ個のレーザーダイオード１０１からの励起光は、それぞれ、情報データ等を有する電気信号によって駆動（ドライブ又は変調）され、ｎ波の信号光が出力されるようになっている。ここで、ｎ個のレーザーダイオード１０１を各々レーザーダイオード＃１〜＃ｎと区別して表すと、各レーザーダイオード＃１〜＃ｎが出力する励起光波長は、他のレーザーダイオード＃１〜＃ｎが出力する励起光波長と相互に異なるように予め割り当てられている。レーザーダイオード＃１〜＃ｎは、各々波長の異なる複数の波長の励起光を例えば温度制御等を用いて出力できるチューナブルレーザーダイオードモジュールを用いることもできる。

（ｉｉ）分散補償モジュール３１は、補償量を変更可能な可変分散補償器であって、ネットワーク４９ａ側からのＷＤＭ光の分散を予め設計された補償量で補償（分散補償機能）し、その補償量を分散補償モジュール３１外部の制御手段（例えば管理制御部１ｗ）によって変更されうる（補償量可変機能）。具体的には、分散補償機能は、負の波長分散特性を有するネガティブ型の分散補償であり、このネガティブ型の分散補償により、累積した正の分散が補償されるようになっている。なお、正の分散特性を有するポジティブ型の分散補償を行なうこともできる。

また、補償量可変機能を実現するために、分散補償モジュール３１は、一例として、所望の補償量を変更又は調整できる補償量チューナブル型の分散補償デバイス（図示省略）と、管理制御部１ｗから出力される適切な補償量を分散補償デバイスに設定する補償量設定部（図示省略）とをそなえて構成されている。分散補償デバイスは、温度変化に基づいて補償量を変更できるＦＢＧ（Fiber Bragg Grating：平面光導波路）を有する。ＦＢＧの一例は、石英等の基板を用いたデバイスであってその基板に屈折率の異なる光導波路が形成されたものである。さらに、分散補償モジュール３１は、各種の可変分散補償器を用いることもできる。例えば、エタロン型のフィルタを用いたエタロン型の可変分散補償器、又は薄板の両面に反射膜がコーティングされた波長分散素子および反射ミラーを有する小型のＶＩＰＡ（Virtually Imaged Phased Array）等を用いて可変分散補償機能を実現することもできる。

従って、分散補償モジュール３１の機能は、例えば分散スロープを補償するための小型，安価なものによって実現でき、これにより、自動的，ダイナミックに補償量を調整することができる。
（ｉｉｉ）そして、レーザーダイオード１０１と分散補償モジュール３１とが協働することにより送信部（３１，１０１）として機能しており、この送信部（３１，１０１）は、ネットワーク４９ａからの情報データをフォーマット処理等し、フォーマット処理した電気信号を用いて駆動した信号光を分散補償する。

なお、後述するように、送信部（３１，１０１）は、チャープ調整機能を設けることができる。
（ｉｖ）送信用分散補償器（ＤＣＴ）４０ａは、増幅器３６にて一括増幅されたＷＤＭ光の分散を補償するものである。この補償量は、予め設計時に決定された補償量又は管理制御部１ｗから出力された補償量情報（補償量データ）に基づいて送信用分散補償器４０ａ自身が設定した補償量である。これにより、システム１００は、稼働前および稼働後のいずれにおいても、自動的かつダイナミックな、適切な補償が可能となる。この送信用分散補償器４０ａの機能は、例えば負の波長分散を有するネガティブＤＣＦ等により実現される。なお、送信用分散補償器４０ａは、上記の分散補償モジュール３１のような可変分散補償器を用いることもできる。

（ｖ）多重部５２は、各々、分散補償モジュール３１からのｎ波の信号光を多重してＷＤＭ光を出力するものであって、例えば波長多重フィルタ（帯域可変フィルタ）が用いられる。光カプラ（図示省略）は、多重部５２からのＷＤＭ光とモニタ光出力部５９からのモニタ光とを合波するものである。増幅器３６は、多重部５２からのＷＤＭ光を一括増幅するＥＤＦＡ（Erbium-Doped Optical Fiber Amplifier：エルビウム添加光ファイバ増幅器）等が用いられる。

（ｖｉ）管理制御部１ｗは、例えば８台のノード１〜８間の伝送区間のうちの伝送距離が異なる例えば３本のパス＃１〜＃３が重畳する伝送区間の実分散量と、伝送区間における分散管理データとに基づいて、各分散補償手段（分散補償モジュール３１，送信用分散補償器４０ａ，伝送路分散補償器４０ｃ等）の補償量を設定するものである。なお、管理制御部１ｗは、送信ターミナルノード２１以外に設けることができる。

（ｖｉｉ）モニタ光出力部５９は、ノード２〜８において累積分散（累積残留分散）を測定するためのモニタ光を出力するものでありその詳細については後述する。一方、ＯＳＣ光送受信部６１はＯＳＣ光の受信復調とＯＳＣ光を変調送信するものである。
（ｖｉｉｉ）これにより、送信ターミナルノード２１において、個のレーザーダイオード＃１〜＃ｎは、ネットワーク４９ａから入力された信号によって駆動され、駆動されたｎ波の信号光は、多重部５２において多重され、多重されたＷＤＭ光は増幅器３６において増幅される。そして、増幅されたＷＤＭ光は、送信用分散補償器４０ａを通過し、分散量が補償され、補償されたＷＤＭ光は増幅器３６に戻ってから伝送路９０に出力される。

（１−６）インライン増幅器５０
インライン増幅器５０は、ＷＤＭ光の増幅と分散補償とを行なうものであって、インラインアンプ（ＩＬＡ［In Line Amplifier］）４０ｂと、伝送路分散補償器（ＤＣＬ［Dispersion Compensator for Lines］）４０ｃを有する。ここで、インラインアンプ４０ｂは、ＷＤＭ光を増幅するものである。また、伝送路分散補償器４０ｃは、ＷＤＭ光の全波長帯域を一括して分散補償するものであり、この機能は、ＷＤＭ光の分散量を補償するＤＣＦ等の固定分散補償器を用いることもできる。

（１−７）受信ターミナルノード２８
受信ターミナルノード２８は、受信したＷＤＭ光をｎ波の信号光に分離し分離したｎ波の信号光をＯＥ変換し、光アクセス装置等を介して電気信号又は分離した信号光を切り替えし、そして、トランスポンダ（図示省略）を介してネットワーク４９ｄ（図１）に転送するものであって、分離部（ＤＥＭＵＸ）５１と、ｎ個のフォトダイオード１１１と、累積分散測定部６０と、ＯＳＣ光送受信部６１とをそなえて構成されている。

ここで、分離部５１は、受信したＷＤＭ光を分離してｎ波の単一光を出力するものである。フォトダイオード１１１は、いずれも、分離部５１からの単一光を電気信号に変換するものである。累積分散測定部６０は、累積した実分散量を測定するためのものであり、送信ターミナルノード２１のモニタ光出力部５９から出力されたモニタ光について累積分散量を測定する。なお、この累積分散測定部６０の詳細については後述する。

（１−８）ＯＡＤＭノード（光アドドロップ装置）２３，２５
図３は本発明の第１実施形態に係るＯＡＤＭノード２３，２５の概略的なブロック図である。この図３に示すＯＡＤＭノード２３，２５は、それぞれ、ネットワーク４９ｂ，４９ｃからの信号光又はネットワーク４９ｂ，４９ｃへの信号光のアドドロップとこのアドドロップにより伝送容量の制御とを行なうものである。

具体的には、ＯＡＤＭノード２３，２５は、それぞれ、信号光の送信先ノードが自ノードである場合はＷＤＭ光に含まれる所望の信号光をドロップし、また、自ノードでない場合はその信号光をＷＤＭ光のまま通過させてＯＡＤＭノード２３，２５に接続されたネットワーク４９ｂ，４９ｃからの光信号をＷＤＭ光にアドするものである。これらのＯＡＤＭノード２３，２５は、いずれも、送信処理部２００，インライン増幅器５０，分離部５１，多重部５２，光カプラ（ＣＰＬ）３７，累積分散測定部６０をそなえて構成されている。

ここで、光カプラ３７は信号光を合波するものである。そして、送信処理部２００は、ネットワーク４９ｂ（ＯＡＤＭノード２５についてはネットワーク４９ｃ）からの信号光について分散補償する分散補償モジュール３１と、レーザーダイオード１０１と、信号光を増幅する増幅器３６とをそなえて構成されている。そして、増幅された増幅光は、光カプラ３７を介して多重部５２の出力光に合波される。なお、後述する図１３（ｂ）を用いて説明するように、送信処理部２００はチャープ調整機能を設けることもできる。

（１−９）中継ノード２２，２６，２７
図１に示す中継ノード２２，２６，２７は、それぞれ、受信光の増幅と、受信光について設計上の補償量による分散補償と、受信光の累積分散測定とを行なうものであって、ＯＡＤＭノード２３，２５と同様に、インライン増幅器５０，分離部５１，多重部５２，累積分散測定部６０をそなえて構成されている。

（１−１０）ＲＥＧノード２４
図４は本発明の第１実施形態に係るＲＥＧノード２４の概略的なブロック図である。この図４に示すＲＥＧノード２４は、ＷＤＭ光から分離された単一光のタイミング調整と、ＷＤＭ光に含まれる単一光のうちの特定波長を有する単一光の再生と、ＷＤＭ光の波形歪みの除去との３種類の処理機能（以下、３Ｒ処理と称する。）を有し、信号光再生ノードとして機能するものである。このＲＥＧノード２４は、受信光を３Ｒ処理することによって、３Ｒ区間を終端させるようになっている。

また、ＲＥＧノード２４は、受信光を一旦電気信号に変換し３Ｒ処理を行なってから信号光に戻して出力する信号光再生部２４ａと分散補償モジュール３１とを設けている。さらに、ＲＥＧノード２４は、各ノード１〜８から出力される分岐光の分散と、ＯＡＤＭノード２３，２５にて挿入される挿入光の分散とをそれぞれ補償するために、複数の分散補償モジュール３１又は分散補償器（例えばＤＣＦ）を設けることもできる。

これにより、ＲＥＧノード２４は、ＷＤＭ光を分波した単一光をＯＥ変換し変換した電気信号について上記のタイミング調整，単一光の再生，波形歪みの除去の３Ｒ処理を行ない、処理した電気信号を再度ＥＯ変換し波長多重したＷＤＭ光を伝送する。
（１−１１）３Ｒ区間
また、３Ｒ区間は、ブロードバンドデータを含むパケットをＥＯ変換してｎ波（又はｎ波以下）の信号光を波長多重して出力するノード（ターミナルノード又は中継ノード）と、ＷＤＭ光を分離し各単一光をＯＥ変換してパケットを生成するノード（ターミナルノード又は中継ノード）との区間である。

（１−１２）累積分散量の測定機能
累積分散量は、管理制御部１ｗにおいて実伝送路（実際の伝送路）９０の分散マップを作成するために測定されるものである。この累積分散量の測定機能は、モニタ光出力部５９と累積分散測定部６０とが協働することにより実現される。
図５は本発明の第１実施形態に係る累積分散量の測定方法を説明するための図である。この図５に示すモニタ光出力部５９は、ｎ波の波長λ₁〜λ_nのうちの所望の波長λ_k（ｋは２以上ｎ以下の自然数を表す。）を有する１波の励起光を出力する波長可変レーザーダイオード５９ａと、モニタ用の所望の周波数を有する正弦波信号を出力する正弦波変調部５９ｃと、波長λ₀の励起光を出力する固定波長出力部５９ｄと、波長可変レーザーダイオード５９ａから出力された波長λ_kの励起光を正弦波変調部５９ｃから出力される正弦波信号によって変調した変調光を出力する光強度変調器５９ｂと、固定波長出力部５９ｄから出力された波長λ₀の励起光を正弦波変調部５９ｃから出力される正弦波信号によって変調した変調光を出力する光強度変調器５９ｅと、光強度変調器５９ｂから出力される変調光を多重部５２の所望のチャネルポートに入力されるように切り替える光スイッチ５９ｆとをそなえて構成されている。

また、累積分散測定部６０は、ノード２〜８のそれぞれに設けられ、分離部（ＤＥＭＵＸ）５１を介してモニタ光出力部５９から出力された変調光のパスについてノード間分散量ＭＤ_j（ｊは２〜８の自然数を表す。）を測定するものであって、波長λ_kの変調光を検出するフォトダイオード（光検出器）６０ａと、波長λ₀の変調光を検出するフォトダイオード６０ｂと、フォトダイオード６０ａ，６０ｂにて検出された電気信号の位相を比較し累積分散量ＭＤ_j（群遅延データ）を出力する位相比較器６０ｃとをそなえて構成されている。ここで、累積分散量ＭＤ_jは、それぞれ、送信ターミナルノード２１と他のノード２〜８との間に累積する分散量を表す。なお、累積分散量ＭＤ_jの起点は送信ターミナルノード２１以外の他のノード２〜８を用いることもできる。

また、位相比較器６０ｃは、光スイッチ５９ｆにおいて生じる群遅延量（群遅延量データ）を予め保持しこの群遅延量分を差し引いた量を累積残留分散量ＭＤ_jとして出力する。そして、ノード２〜７等に設けられた累積分散測定部６０にて測定された累積分散量ＭＤ₃〜ＭＤ₅は、例えばＯＳＣ光を介して管理制御部１ｗにて収集される。
なお、各ノード１〜８は、いずれも、主信号光の伝送方向と逆方向にも光伝送するので、モニタ光出力部５９は受信ターミナルノード２８に設けてもよい。

従って、本分散補償方法は、ＷＤＭ光に起因する実分散量を補償してＷＤＭ光を伝送するシステム１００（図１）における分散補償方法であり、送信ターミナルノード２１（ノード１）が、実分散量を測定し（測定ステップ）、送信ターミナルノード２１に設けられた管理制御部１ｗが、測定ステップにて測定された実分散量と、各伝送区間の設計分散量とに基づいて、各伝送区間の補償量を計算し（計算ステップ）、さらに、管理制御部１ｗは、計算ステップにて計算した補償量をノード２〜８に通知し（補償量通知ステップ）、また、通知されたノード２〜８は、通知された補償量に基づいて各ノード２〜８の補償量を設定する（補償量設定ステップ）。

従って、測定データがフィードバック制御されるので、分散補償をダイナミックかつ自動的にできる。
（２）本発明のパスベースの分散補償方法
本発明の分散補償方法は、管理制御部１ｗが、３Ｒ区間の伝送後のＷＤＭ光の波形を決定する４種類の要素（送信チャープ量，送信側の分散前置補償量，分散マップの特性，残留分散量）を制御することにより、パスベースの分散補償量を計算する。換言すれば、システム１００は、ＷＤＭ光に含まれるｎ波の単波長光について波長単位で分散補償量を調整するようになっており、３本のパス＃１〜＃３毎に分散補償量を調整する。そして、この分散補償量の調整のために、管理制御部１ｗは、各ノード１〜８との間において分散補償に関するデータをＯＳＣ光によって送受信することにより、補償量を決定し通知するようになっている。

図６は本発明の第１実施形態に係る分散補償方法を説明するためのフローチャートである。本発明の分散補償方法は、ｎ波の単一波長光が多重されたＷＤＭ光を伝送するシステム１００における分散補償方法である。
まず、管理制御部１ｗは、例えば３本のパスの各伝送距離に基づいて３本のパス＃１〜＃３のうちの優先パス＃１，＃２を決定する（ステップＳ１）。ここで、管理制御部１ｗは非優先パス＃３をも決定する。そして、管理者又は管理制御部１ｗは、パス＃１，＃２について一括分散増幅に関する補償量をインストールし（ステップＳ２）、各ノード１〜８はそれぞれ累積分散量（ＭＤ）を測定する（ステップＳ３）。例えばノード３〜５において測定された累積分散量ＭＤ₃〜ＭＤ₅（ＭＤ_nと表示したもの）、ＯＳＣ光を介してノード１に対して送信され、管理制御部１ｗが累積分散量ＭＤ₃〜ＭＤ₅を収集する。

管理制御部１ｗは、優先パス＃１，＃２について帯域一括補償量を決定することにより仮想分散マップを作成し各ノード１〜８の理想上の累積分散量（ＲＤｎｖｉｒｔｕａｌ）を計算する（ステップＳ４）。この理想上の累積分散量は、例えば、分散補償器の位置および配置間隔と各分散補償器に割り当てる分散補償量と分散補償器から出力される光強度等とに基づいて決定される。これらの理想上の累積分散量は、伝送路９０が設置された場所の環境条件に応じて決定されている。例えば中継ノード２６（図１）等の設置間隔は、伝送路９０が海底に設けられる場合はほぼ等間隔にすることができる一方、伝送路９０が陸上に設けられている場合は、都市，郊外等の場所の違いや、コストの面から各中継ノードの間隔を一定にすることが実際上極めて困難であり、各中継スパン（中継区間）の分散量は一定ではない。また、地理的に分散補償量を迅速に設定できる必要があり、既設および将来の光ファイバを用いた伝送路９０の種類に対応できるものが好ましい。従って、これらの環境条件等をデータ化し、予め伝送シミュレーションによって適切に伝送路９０を設計し、これにより、理想上の累積分散量が計算される。

また、ステップＳ３にて得た累積分散量ＭＤ₃〜ＭＤ₅に基づいて実伝送路９０における実累積分散量（ＲＤｎｒｅａｌ）を計算し（ステップＳ５）、そして、理想上の累積分散量（ＲＤｎｖｉｒｔｕａｌ）および実累積分散量（ＲＤｎｒｅａｌ）との差分量を計算しこの差分により得られた値を、可変機能を有する分散補償モジュール３１又は他の分散補償器に設定する（ステップＳ６）。これにより、２種類の分散マップが得られ、実分散マップおよび仮想分散マップ間のずれが検出される。

続いて、管理制御部１ｗは、調整後の残留分散量を計算し（ステップＳ７）、データベース（後述する残留分散トレランスデータベース１ｅ）に保持された残留分散トレランス値と実残留分散量（実際に測定された残留分散量）とを比較する。管理制御部１ｗは、この比較結果に基づいて、実残留分散量が残留分散トレランス値の許容範囲に入るか否かを判定し、許容範囲に入らない場合は、残留分散トレランスの許容範囲内に入るように各分散補償モジュール３１の分散量を設定する（ステップＳ８）。

従って、本発明の各ノード１〜８は、高次分散に起因する信号劣化と異なるパスの違いによる信号劣化を抑止するので長距離化が図れる。
なお、以下、ＲＥＧノード２４においてＯＥＯ変換されるパス＃３もＷＤＭ光の伝送区間として説明する。また、パスの数は２本又は４本以上でもよく、１本の場合においても、本発明の分散補償方法を適用できる。さらに、パスのアド側およびパスのドロップ側の各ノード１〜８は、所望のノードを選択することもできる。

ここで、管理制御部１ｗの設置場所は、一例として送信ターミナルノード２１に設けられており、受信ターミナルノード２８，ＲＥＧノード２４および後述する第２実施形態，第３実施形態にて説明するハブノード，リングノード等のいずれのノードに設けてもよく、あるいは、管理制御部１ｗだけを独立して伝送路９０に設けてもよい。
（３）ＷＤＭ光の波形を決定する要素
上記の４種類の要素は、３Ｒ区間を伝送したＷＤＭ光の波形を決定する条件である。

（ｉ）送信チャープ量
チャープ（チャーピング）とは、レーザーダイオード１０１を高速に強度変調したときに光パルスの立ち上がり部分と立ち下がり部分とにおいて発生する光波長のシフト（光波長変動又は光波長変化）であり、チャープ量とは、送信側が付与する光波長の変動量（波長変動量，波長変化量）の値を意味し、具体的には、後述する式（７）によって表される送信チャープが用いられる。

（ｉｉ）送信側の分散前置補償量
分散前置補償とは、受信ターミナルノード２８を除くいずれかのノード１〜７が、波長多重処理する前の単一光を分散補償することである。この分散前置補償によってＷＤＭ光の累積分散量の増大が抑制される。
（ｉｉｉ）分散マップ
分散マップは、例えば図２４（ａ）に示すように、各中継ノード２２，２６，２７における入力光の分散量と出力光の分散量との変動を表したものであり、また、伝送路９０が複数の場合は、各伝送路９０について個別に作成される。そして、各ノード１〜８に設けられた分散補償器（後述する固定分散補償器又は可変分散補償器）が、総補償量のうちの一部を補償してシステム１００全体の分散補償が実現される。この分散マップの特性が相違することにより、伝送路９０にて発生する分散および非線形光学効果等の発生の仕方が異なる。つまり、分散マップの特性に応じて、残留分散トレランスが変動する。

（ｉｖ）残留分散量
残留分散量が、上記の各要素で決定された許容残留分散トレランスの許容範囲に入っている場合にＷＤＭ光の高品質な伝送が可能となる。
（４）分散マップの特性，残留分散量を用いた分散補償方法
管理制御部１ｗは、例えば８台のノード１〜８間の伝送区間のうちの伝送距離が異なる複数のパスが重畳する伝送区間の実分散量と、伝送区間における分散管理データとに基づいて各分散補償手段の補償量を設定するものである。この補償量を設定するために、管理制御部１ｗは、分散マップを作成する。

（４−１）管理制御部１ｗの分散補償方法
この管理制御部１ｗの分散補償方法は、管理制御部１ｗが送信ターミナルノード２１，受信ターミナルノード２８，インライン増幅器５０，中継ノード２２，２６，２７，ＯＡＤＭノード２３，２５およびＲＥＧノード２４のそれぞれに設けられた累積分散測定部６０にて測定された各伝送区間の実分散量を集計し（集計ステップ）、システム１００の設計時に用いた各伝送区間の分散量等を保持したデータベース１ｃに保持された分散量，伝送距離，補償量等の分散管理データを読み込み（読み込みステップ）、読み込みした分散管理データに基づいて各ノード１〜８が補償する補償量を計算し（計算ステップ）、計算して得た補償量を各ノード１〜８に通知し（補償量通知ステップ）、そして、各ノード１〜８がその通知された補償量でノード１〜８自身の補償量を設定するようになっている（補償量設定ステップ）。これにより、自動的かつダイナミックにシステム１００の適切な分散補償が行なわれる。

（４−２）管理制御部１ｗの構成
図７は本発明の第１実施形態に係る管理制御部１ｗのブロック図である。この図７に示す管理制御部１ｗは、優先区間決定部１ａと、ノード間分散量集計部１ｂと、データベース１ｃと、演算部１ｆと、可変ＤＣＭ制御部１ｇとをそなえて構成されている。
（４−３）優先区間決定部１ａ
優先区間決定部１ａは、例えば３本のパス＃１〜＃３が重畳している伝送区間について、パス＃１〜＃３の優先度を決定するものである。

図８は本発明の第１実施形態に係る優先区間を説明するための図である。この図８に示すパス＃１〜＃３は、それぞれ、情報データを含む単一光をＷＤＭ光にアドする起点ノードと、そのアドされたＷＤＭ光をドロップしてその単一光をＯＥ変換する終点ノードとの間を表し、パス＃１は送信ターミナルノード２１からＲＥＧノード２４までの区間であり、パス＃２はＲＥＧノード２４から受信ターミナルノード２８までの区間であり、そして、パス＃３はＯＡＤＭノード２３からＯＡＤＭノード２５までの区間である。ここで、ノード３，４間はパス＃１およびパス＃３が重畳し、ノード４，５間はパス＃２およびパス＃３が重畳している。

本発明の分散補償方法は、これらの重畳区間について、パスベースにより分散量を管理制御する。そして、優先区間決定部１ａは、優先区間であるパス＃１，＃２の各々についてＷＤＭ光の帯域一括分散補償量（ｂａｎｄ ＤＣＭ）を決定する。
また、ノード１〜８間の距離は、例えばデータベース１ｃに保持されており、優先区間決定部１ａは、パス＃１〜＃３のうちの伝送距離が最も長いパス（例えばパス＃１，＃２）を、データベース１ｃに保持された伝送区間に関するデータに基づいて決定する。なお、管理者が手動入力するようにもできる。

すなわち、管理制御部１ｗが、パス＃１〜＃３が重畳する伝送区間において、各パス＃１〜＃３のそれぞれに対して伝送距離に基づく優先度を付与するようになっている。
（４−４）ノード間分散量集計部（集計部）１ｂ
図９は本発明の第１実施形態に係る集計部の集計方法を説明するための図である。この図９に示すノード間分散量集計部１ｂは、１個以上の実分散量を集計するものであって、ノード８およびノード３〜５に設けられた累積分散測定部６０にて測定された累積分散量（累積残留分散量）ＭＤ₃〜ＭＤ₅を、例えばＯＳＣ光を介して収集するものである。ノード間分散量集計部１ｂは、集計した各累積分散量をメモリ（図示省略）に保持する。保持された各累積分散量は、実分散マップの作成に用いられる。

なお、分散情報は、例えばＩＰネットワークに設けられた状況監視回線等を用いて送受信することもできる。
（４−５）分散情報
この累積分散量ＭＤ₃〜ＭＤ₅について更に詳述する。
各ノード１〜８等が測定した実分散量に関する分散情報（分散情報データ）は、波長−分散特性を近似する例えばセルマイヤ多項式の５種類の係数であり、図１０および図１１（ａ）を参照して説明する。

図１０は本発明の第１実施形態に係るセルマイヤ多項式の係数を用いた分散情報を説明するための図である。この図１０に示す波長−分散特性曲線（実線）の縦軸は、光ファイバの単位長あたりの群遅延（分散）を表し、点線で表した曲線は近似式としてのセルマイヤ多項式を表す。セルマイヤ多項式の５種類の係数とは、この波長−分散特性曲線を、波長λ（横軸）の−４次〜＋４次のべき乗項の結合で表したセルマイヤ多項式の各係数を表す。そして、各ノード２〜８は、測定した累積分散量（累積残留分散量）ＭＤ₃〜ＭＤ₅を、ＯＳＣ光を経由して管理制御部１ｗに送信する。

ここで、累積分散量ＭＤ₂〜ＭＤ₈の一例を表１に示す。ここで、表１に示すノード間の累積分散量ＭＤ₂はノード１とノード２との間の累積分散量であり、また、累積分散量ＭＤ₃〜累積分散量ＭＤ₈についてもノード１とノード３〜８との間の累積分散量である。

また、表１に示す累積分散量ＭＤ₂〜ＭＤ₈の隣接する累積分散量について単純に差分を計算することにより、表２に示す実分散マップが得られ、また、データベース１ｃに予め作成されている仮想分散マップが読み出され、これらの２種類の分散マップの差分が計算される。
（４−６）データベース１ｃ
データベース１ｃは、分散管理データとして伝送区間における分散量と伝送区間における分散補償量とを保持するものであり、伝送路分散データ（伝送路分散量データ）を保持する伝送路分散データベース１ｄと、残留分散トレランスを保持する残留分散トレランスデータを保持する残留分散トレランスデータベース１ｅとをそなえて構成されている。これらの伝送路分散量および残留分散トレランスは、いずれも、シミュレーション等にて取得された伝送距離毎に発生するものが使用される。

（ｉ）図１１（ａ）は本発明の第１実施形態に係る伝送路分散データベース１ｄの一例
を示す図であり、この図１１（ａ）に示す係数Ａ〜Ｅは、次の式（１）により表されるセルマイヤ多項式の係数Ａ〜Ｅを表す。ここで、λ，＊，ｅはそれぞれ波長，乗算，自然対数の底を表す。

群遅延＝Ａ＊λ⁴＋Ｂ＊λ²＋Ｃ＋Ｄ＊λ^-2＋Ｅ＊λ^-4 …（１）
また、分散量は、式（１）をλにより微分して得た式（２）で表される。
分散量＝４＊Ａ＊λ³＋２＊Ｂ＊λ−２＊Ｄ＊λ^-3−４＊Ｅ＊λ^-5 …（２）
（ｉｉ）図１１（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る残留分散トレランスデータベース１ｅの一例を示す図である。この図１１（ｂ）に示す残留分散トレランスデータベース１ｅは、区間数と、残留分散トレランスの上限値（ＲＤ ｔｏｌ ｍａｘ）と、下限値（ＲＤ ｔｏｌ ｍｉｎ）とをそれぞれ対応付けて保持している。例えば、パス＃３について１区間通過後の信号光の残留分散トレランスの上限，下限は、それぞれ、−７７９，７７である。また、１０区間通過後の場合の上限，下限は、それぞれ、−８９０，１６９であることが得られる。これらの残留分散トレランスを用いた演算は、後述する前置分散量等を計算するために用いられる。

なお、図１１（ｂ）に示す残留分散データベース１ｅにおいては、区間数についてのパラメータとして残留分散トレランスの上限，下限が保持されているが、区間数以外の条件を保持するようにもできる。例えば、前置補償量又はチャープ等を用いて制御する場合は、前置補償量又はチャープの各パラメータについての残留分散トレランスの上限，下限を保持するようにする。

（４−７）演算部１ｆ
演算部１ｆは、データベース１ｃに基づいてパス＃３の仮想分散マップを作成し、また、各累積分散測定部６０から収集された累積分散量ＭＤ₃，ＭＤ₅に基づいてパス＃３の実分散マップを作成する。演算部１ｆは、最初に、伝送路分散データベース１ｄに基づいて、パス＃３の仮想分散マップを作成する。演算部１ｆは、作成されたパス＃３の仮想分散マップにおけるノード４の累積分散量をＲＤ４ｖ（ＲＤ４ｖｉｒｔｕａｌ）とし、また、ノード５の累積分散量をＲＤ５ｖとする。次に、演算部１ｆは、ノード間分散量集計部１ｂにて集計されたノード３，５の累積分散量ＭＤ₃，ＭＤ₅に基づいて、パス＃３におけるノード４の累積分散量ＲＤ４ｒ（ＲＤ４ｒｅａｌ）を、式（３）により計算する。

ＲＤ４ｒ＝ＭＤ₄−ＭＤ₃ …（３）
演算部１ｆは、ノード４の分散補償モジュール３１に設定する補償量ＤＣＭ１を、式（４）により決定する。
ＤＣＭ１＝ＲＤ４ｖ−ＲＤ４ｒ …（４）
例えば、ＲＤ４ｖ，ＲＤ４ｒをそれぞれ、−２２２，−１２２とすると、ＤＣＭ１は−１００となる。

このように、演算部１ｆは、仮想分散マップと実分散マップとを比較することにより、パス＃３の補償量を計算する。
なお、この演算は、インライン増幅器５０における補償量が、パスにかかわらず、一定としている。例えば、インライン増幅器５０が、伝送路９０を１００％補償することを前提としている。

次に、演算部１ｆは、ノード３，５の累積分散量ＭＤ₃，ＭＤ₅とノード４の補償量ＤＣＭ１とに基づいて、ノード５における累積分散量ＲＤ５ｒを、式（５）により計算する。
ＲＤ５ｒ＝ＭＤ₅−ＭＤ₃＋ＤＣＭ１ …（５）
管理制御部１ｗは、式（１）により表される波長−分散特性曲線の逆特性曲線（横軸について反転した曲線）の係数を計算し、計算結果を各ノード１〜８に通知し、各ノード１〜８が逆特性曲線により表される量の補償量を分散補償器に設定することにより、自動的かつダイナミックに適切な分散補償が可能となる。

さらに、演算部１ｆは、式（１）により計算した累積分散量ＲＤ５ｒと、ＲＤ５ｖとに基づいて、ノード５の補償量ＤＣＭ２を、式（６）により決定する。
ＤＣＭ２＝ＲＤ５ｖ−ＲＤ５ｒ …（６）
このノード５の補償量ＤＣＭ２は、可変ＤＣＭ制御部１ｇによって、ノード５に対して通知され、ノード５は、ドロップしたパス＃３に、分散を補償量ＤＣＭ２で補償する。

なお、残留分散量ＲＤ５ｒが残留分散トレランスの範囲にある場合は、分散補償量ＤＣＭ２の補償を省略することができる。
このように、収集した累積分散量ＭＤ₄から累積分散量ＭＤ₃を減算してノード３，４間の分散量が取得され、また、ノード４，５間の分散量についても同様に取得される。これにより、パス＃３の前半部分と後半部分とについての分散量が取得される。

また、このように、本システム１００は、ノード１〜８が、実分散量を測定する累積分散測定部６０を設けるとともに、ＷＤＭ光の伝送区間における分散量を補償するＤＣＬ，ＤＣＴ等の多数の分散補償器と、各ノード１〜８にて測定された複数の実分散量を集計するノード間分散量集計部１ｂと、伝送区間に割り当てられた分散量を保持するデータベース１ｃと、ノード間分散量集計部１ｂにて集計された複数の実分散量とデータベース１ｃに保持された分散量とに基づいて同一の伝送区間について伝送距離が異なる複数のパス毎に複数の分散補償器の補償量を演算する演算部１ｆとをそなえて構成されたことになる。

（４−８）可変ＤＣＭ制御部１ｇ
図１２は本発明の第１実施形態に係る可変ＤＣＭ制御部１ｇの補償量の設定方法を説明するための図である。この図１２に示す可変ＤＣＭ制御部１ｇは、ノード間分散量集計部１ｂにて集計された実分散量とデータベース１ｃに保持された分散管理データとに基づいて、ノード４，５等を含むシステム１００に設けられた各ノード１〜８又はインライン増幅器５０等に対して分散補償モジュール３１等の可変分散補償器の補償量を設定する設定部として機能している。演算部１ｆにて取得された分散量データをＯＳＣ光に出力し、これにより、各ノード１〜８は、適切な補償量が設定される。

従って、システム１００が稼働状態においても、自動的かつダイナミックに適切な分散補償が可能となる。また、このように、本発明の分散補償方法は、各パス＃１〜＃３に優先度を付与し、さらに、伝送方向の下流側のノード２〜８が分散量を調整することによって各パスについて適切な補償を行なえる。
（５）管理制御部１ｗにおける各要素についての制御例
次に、管理制御部１ｗが、送信チャープ量と、送信側の分散前置補償量とを用いて補償量を設定する方法について詳述する。

（５−１）送信チャープ量の調整
光波長は、立ち上がりおよび立ち下がりの各部分において長波長側および短波長側にそれぞれシフト（波長ずれ）し、波長がシフトした光パルスは光ファイバにおいて波形歪みを生じる。長距離伝送された信号光の最終的な波形は、チャープ量の相違に応じて大きく変化する。このため、システム１００は、シフト方向とシフト量とを評価するために、屈折率と光の吸収量との各変化量の比を表すチャープパラメータ（チャープに関する値）αを用いてチャープ量を調整するようになっている。このチャープパラメータαは、光の位相φ，時間ｔ，光の振幅ｓを用いて式（７）により表される。

α＝ （ｄφ／ｄｔ）／Ｑ …（７）
ここで、Ｑ＝（１／２）＊（１／ｓ）＊（ｄｓ／ｄｔ）である（＊は乗算を表す）。屈折率が変化しない場合（α＝０の場合）、チャープは生じないが、屈折率が変化する場合は、光の位相変化により波長が変化したようになりチャープが生じる。なお、チャープに関する値は、式（７）に表すチャープパラメータαそのものに限定されず、例えば式（７）に含まれる係数を変更したものや、式（７）を近似した式等を用いることができる。

図１３（ａ）は本発明の第１実施形態に係るチャープパラメータαを説明するための図であり、この図１３（ａ）に示すペナルティ曲線１，２は、それぞれ、ペナルティ値の残留分散量に対する変動を表し、また、チャープパラメータαが１，−１の場合におけるものであり、ペナルティ値が負の部分が、ＷＤＭ光のペナルティの許容範囲を表す。さらに、この許容範囲におけるペナルティ値が最小になる残留分散量ＲＤ₀，ＲＤ₁が最適な残留分散量である。

また、図１３（ｂ）は本発明の第１実施形態に係るチャープ調整機能を有する送信処理部の概略的なブロック図である。この図１３（ｂ）に示す送信処理部２００は、一例として、パス＃３の始点ノードとしてのノード３に設けられており、上記のペナルティ曲線のデータを保持し適切なチャープパラメータαを出力するチャープ調整部２０と、分散補償モジュール３１と、レーザーダイオード１０１（チャネル＃３用）と、増幅器３６とをそなえて構成されている。分散補償モジュール３１の分散補償量が、チャープ調整部２０から出力されたチャープパラメータαに基づいて設定され、また、レーザーダイオード１０１から出力される励起光は、その設定された量で補償され、これにより、送信される信号光はプリチャープされるのである。

さらに、図１３（ｃ）は本発明の第１実施形態に係るパス＃３についての送信チャープ量設定を説明するための図である。信号光波長が伝送路の零分散波長よりも短い場合、長波長光の速度は短波長光の速度よりも速く伝送するので、この速度シフトを除去するために、送信処理部２００は信号光に負のチャープ量（α＜０）を付与する。この一方、信号光波長が伝送路９０の零分散波長よりも長い場合、送信処理部２００は信号光に正のチャープ量（α＞０）を付与する。従って、管理制御部１ｗが、複数のパスのうちのターゲット分散量の範囲外の分散量を有するパスについて、各ノード１〜８に設けられた分散補償器の補償量を補償することにより、分岐光又は挿入光の補償量を補償するようになっている。

これにより、パス＃３について作成された仮想分散マップ（例えば図１７（ｂ）参照）の残留分散量が例えばＲＤ₁になる位置において、チャープ調整部２０がチャープパラメータα＝−１のチャープ値を選択する送信チャープによって、残留分散量が得られる。
このように、伝送路９０の条件に合わせてチャープパラメータαの値を調整することによって、システム１００全体の伝送条件を最適化することができる。

また、このように、残留分散トレランス（残留分散トレランス値）は、送信チャープ量に応じて変動する。従って、残留分散トレランスは、分散マップの作成時において、チャープ量をパラメータとして決定されるので、伝送路９０の条件に合わせてパラメータαの値を調整することによって、システム１００全体の伝送条件を最適化できる。
（５−２）送信側の分散前置補償量
分散前置補償とは、いずれかのノード１〜７が、波長多重処理する前に、単一光を分散補償することである。この分散前置補償が用いられる理由は、ＷＤＭ光の累積分散量が増大し、受信ターミナルノード２８よりも前段において、累積分散量が補償可能量を超えることを防止するためである。

分散補償モジュール３１は、ＥＤＦＡから出力される信号光について、以下に述べる前置補償を行なう。また、分散前置補償を行なう理由は、残留分散トレランスが、予め行なった分散補償によって異なるからである。これらの点について図１４（ａ），図１４（ｂ）を参照して更に詳述する。
図１４（ａ）は本発明の第１実施形態に係る分散前置補償方法を説明するための図であり、この図１４（ａ）に示すノード３の送信側に分散前置補償器として機能する分散補償モジュール（ＤＣＴ：Dispersion Compensator for Transmitting）３１が設けられている。この分散補償モジュールがパス＃３について、分散マップを用いて決定された補償量で補償するのである。

また、分散前置補償量の大きさに応じて、残留分散トレランスは変化する。
図１４（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る伝送距離と分散前置補償量との関係の一例を示す図であり、縦軸の残留分散トレランスが、横軸の伝送距離（例えば３Ｒ距離）が増大するにしたがって上昇する。曲線Ｃ１〜Ｃ３はそれぞれ各種の劣化要因およびチャネル間の影響等によって異なる。これらの曲線Ｃ１〜Ｃ３は、伝送距離の各点において、いずれも、分散前置補償量が小さいとき（例えばＤＣＴ＝−３００：三角形の点で表示されたもの）よりも、大きいとき（例えばＤＣＴ＝−２００：黒丸で表示されたもの）のほうが、残留分散トレランス値が小さいことがわかる。

従って、本発明の管理制御部１ｗは、複数のパスのうちのターゲット分散量の範囲外の分散量を有するパスについて、パスの起点側のノード１〜７の前置分散補償量を変更することにより、分岐光又は挿入光の補償量を補償するようになっている。
また、このため、送信側が予め分散前置補償を行なうことにより、残留分散トレランスの最適値（ＲＤ ｏｐｔ）の近傍の残留分散トレランスの目標値（ＲＤ ｔａｒｇｅｔ）の範囲にすることができる。これにより、分散調整されたパス＃３は、ノード３において、ＷＤＭ光にアドされ、ＷＤＭ光が伝送路９０から伝送される。また、アドされた後、光ファイバにおける分散および非線形光学効果等の発生の仕方は異なる。つまり、分散前置補償量の大きさに応じて、残留分散トレランスが変動する。そして、分散前置補償量は、信号光波形を決定するので、パス＃３についての良好な伝送が可能になる。

このように、本発明の分散補償方法は、各パス＃１〜＃３の順番に優先度を付与し、優先度の小さいパス＃３について、ノード３よりも下流側のノード４，５が各々分散量を調整することによってパス＃３について補償し、これにより、各パス＃１〜＃３について適切な補償が可能になる。
このように、本発明の分散補償方法は、各要素を管理制御することにより、各要素を管理制御し、また、補償量設定ステップが、次の（ｉ）〜（ｉｉｉ）に示すように処理する。

（ｉ）各ノード１〜８が、ターゲット分散量とずれが発生するパスを特定し（特定ステップ）、各ノード１〜８のうちの受信側のノードが、特定ステップにて特定されたパスについての分散量を補償する（受信側補償ステップ）。ここで、受信側のノードとは、例えば受信ターミナルノード２８や、異なるノード間において通信している場合の下流（伝送方向側）に設けられたノードである。

（ｉｉ）各ノード１〜８が、ターゲット分散量とずれが発生するパスを特定し（特定ステップ）、各ノード１〜８のうちの送信側のノードが、特定ステップにて特定されたパスについての前置分散補償量を変更し（変更ステップ）、そして、各ノード１〜８のうちの送信側のノードが、特定ステップにて変更された前置分散補償量で分散量を補償する（前置分散補償ステップ）。ここで、送信側のノードとは、例えば送信ターミナルノード２１や、異なるノード間において通信している場合の上流（伝送方向の逆側）に設けられたノードである。

（ｉｉｉ）さらに、各ノード１〜８が、ターゲット分散量とずれが発生するパスを特定し（特定ステップ）、各ノード１〜８のうちの送信側の送信ターミナルノード２１が、特定ステップにて特定されたパスについて送信ターミナルノード２１自身の図１に示す送信部（３１，１０１）のチャープパラメータαを調整し（チャープ処理ステップ）、そして、各ノード１〜８が、チャープ処理ステップにて調整されたチャープパラメータαに基づいて波長変動させた波長の出力光の分散量を補償する（補償ステップ）。

これにより、例えば信号光再生ノード等の各ノード１〜８は、信号光の再生処理が不要になり、信号光再生ノード数の減少によるシステム開発，運用についてコストの低減が図れる。
また、管理制御部１ｗは、上記の（ｉ）〜（ｉｉｉ）に対応する機能を有する。
（ｉ）各３本のパスのうちのターゲット分散量の範囲外の分散量を有するパスについて、各ノード１〜８に設けられた分散補償モジュール３１等が分散を補償することにより、分岐光又は挿入光の分散量を補償する機能。

（ｉｉ）３本のパスのうちのターゲット分散量の範囲外の分散量を有するパスについて、パスの起点側のノードが前置分散補償量を変更することにより、分岐光又は挿入光の分散量を補償する機能。
（ｉｉｉ）３本のパスのうちのターゲット分散量の範囲外の分散量を有するパスについて、パスの起点側のノードがチャーピング量を変更することにより、分岐光又は挿入光の分散量を補償する機能。

また、これらに加えて、管理制御部１ｗは、３本のパスが重畳する伝送区間において、３本のパス＃１〜＃３のそれぞれに対して伝送距離に基づく優先度を付与する機能をも有する。
また、本発明の分散補償方法によれば、光伝送装置（例えばアドドロップノード）の設置要求に対し、例えばリンクベースおよびパスベースの両方を組み合わせることができ、柔軟な設計が可能になるので、一層、効率的なネットワーク設計が可能となる。

そして、本発明の分散補償方法によれば、高次の分散に起因する信号劣化ではなく、パスの違いによる信号劣化が抑止される。
このように、本システム１００は、１以上の分散補償器が、個別チャンネルＤＣＭ，帯域ＤＣＭ又は可変ＤＣＭを用いてパス毎の分散量を制御し、ダイナミックに補償量を変更できる。

（６）本発明の分散補償方法の詳細
以下、本発明のパスベースを用いた分散補償方法が有効な例について説明する。具体的には、図６を参照して説明したステップＳ１〜Ｓ８のそれぞれについて詳述する。また、各図面において上述したものと同一符号を有するものはそれらと同一のものを表す。
（Ｓ１）優先区間の決定
図１５（ａ）は本発明の第１実施形態に係る優先区間を説明するための図であり、この図１５（ａ）に示すシステム１００のパス＃１は、ノード１からの信号光がノード４において信号再生され、ＳＮ比（Signal Noise Ratio）の劣化が限界値に達する前に３Ｒ処理される。一方、パス＃３は、信号光がノード３からアドされ、ノード５においてドロップされるので、ノード４におけるＳＮ比は、未だ、限界に達していない。従って、ノード４の信号光再生部２４ａは、このパス＃３についての処理を削除する。換言すれば、本発明の分散補償方法は、複数（例えば３本）のパス＃１〜＃ｎのうちの劣化していないパスだけを除去し、いわば虫食い状のパス＃１〜＃ｎを処理するのである。

システム１００は、例えばパス＃１〜＃ｍのうちの距離が長いものから順番に分散マップを作成するように優先区間を決定し、パス＃１，＃２を優先区間として設定する。これにより、パス＃３の前半区間は、パス＃１用の分散マップを共用し、また、パス＃３の後半区間は、パス＃２用の分散マップを共用する。
なお、ノード４の信号光再生部２４ａは、システム１００の稼働前において優先区間が決定されるまでの間は非動作状態にされるので、システム１００の稼働前において、信号光再生部２４ａは設けられない。また、システム１００の稼働後においても、障害発生又は保守点検等によって停止することがある。この場合、信号光再生部２４ａは、ＲＥＧノード２４の送受信部又は光パケット処理部等から削除又は除去されて、非接続状態にされており、受信されたＷＤＭ光についての３Ｒ処理機能が動作しないようになっている。

このステップＳ１および以下に述べるステップＳ２〜Ｓ５までの間は、ＲＥＧノード２４は非接続状態にされ、ステップＳ６においてＲＥＧノード２４に実装される。
これにより、補償量決定ステップにて作成された
（Ｓ２）分散マップの作成
（ｉ）システムインストール
図６のステップＳ２における補償量のインストールについて説明する。

本システム１００の設計は、最初に、送信ターミナルノード２１，中継ノード２２，２６，２７，ＯＡＤＭノード２３，２５および受信ターミナルノード２８の各ノード１〜８間の接続関係を示すリンクに基づいて、分散補償器の位置，補償量等を決定する。この決定は一般にリンクベースの設計と称される。本発明の分散補償方法は、このリンクベースの設計に加えてパスベースの設計手法が加えられる。

リンクベースの設計においては、ＷＤＭ光に含まれるいずれかの単一光の分散量が零分散になるように補償しても、他の単一光の波長と、伝送路９０が零分散となる信号光の波長とが異なるので、正の分散量が累積する。従って、設計者は、最初に、分散補償器の位置，配置間隔と、分散量，残留分散量と、補償量とのそれぞれについて予め測定又は伝送シミュレーション等を用いて検討し、分散マップを作成する。

次に、設計者は、伝送シミュレーションによって得られた分散量等の伝送路９０を設置し、ＷＤＭ光をその伝送路９０に入力し、各伝送区間の分散量，システム１００の全体の総分散量，波形劣化等を測定して実伝送路９０の特性を評価する。そして、設計者は、評価内容に基づいて、総分散量に応じた総補償量を、各ノード１〜８，装置および中継ノード等に配分し、システム１００インストールが行なわれる。

（ｉｉ）帯域一括分散補償器３０
ＷＤＭ光に含まれる各波長の分散を等しく補償する。
図１５（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る帯域一括分散補償器３０を用いた分散マップの一例を示す図である。この図１５（ｂ）に示す横軸は送信ターミナルノード２１からの距離を表し、また、縦軸方向の位置は縦軸方向の位置とほぼ同一である。これらの条件は、後述する他の図面においても同一である。例えば図１５（ｂ）のＰ１は帯域一括分散補償器３０に入力される前の信号光の分散量であり、また、Ｐ２は帯域一括分散補償器３０から出力された後の信号光の分散量を表しており、ＷＤＭ光の分散量が帯域一括分散補償器３０において一括して改善されている。そして、Ｐ４，Ｐ５における分散量Ｖは、システム１００の設計時における残留分散ターゲットを表し、ＷＤＭ光の分散量がこの残留分散ターゲットの近傍にある場合に高品質な伝送が可能になる。

また、理想的な分散量変動波形は、Ｐ４，Ｐ５間を接続する一定値になる一方、伝送路分散に起因して分散量変動波形が上昇するので（Ｐ３参照）、分散量の増大と分散量の低下とが繰り返される。
このように、システム１００において、伝送路９０の分散情報に基づいて、帯域一括分散補償器３０における補償量が決定される。これにより、優先区間であるパス＃１，＃２の各分散マップが決定される。

このように、きめ細かい分散補償が必要な長距離の光通信を行なうシステム１００の構築において、回線設計における分散補償設計の簡易化と、分散補償器の調達および在庫の圧縮と、システム１００の敷設時の導入作業と、回線ルート変更時の設定作業の簡略化との各処理において、効率的な分散補償マネジメントが可能となる。
さらに、高次分散に起因する信号劣化と異なるパスの違いによる信号劣化を抑止でき長距離化が図れる。そして、各種類の光ファイバに対して行なう波長分散スロープごとの分散補償機能の設計と、回線距離に応じた分散補償の任意設定を行なうことにより、各回線の光ファイバの種類や回線距離に依存せずに、長距離光通信で利用する全波長帯の正確な波長分散補償を実現できる。

（Ｓ３）非優先区間のパスについて仮想分散マップの作成
図１６（ａ）は本発明の第１実施形態に係る仮想分散マップを作成する伝送区間を説明するための図であり、この図１６（ａ）に示すパス＃３とパス＃１，＃２とが重畳しているノード３，４間，ノード４，５間は、それぞれ、同一の分散補償量を受け、その詳細は後述する。ここで、「仮想」は、優先区間のパス＃１，＃２の各分散マップ作成を援用するためのものである。そして、非優先区間のパス＃３の分散マップは、優先区間のパス＃１，＃２よりも先に作成される。

図１６（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る非優先区間のパス＃３の仮想分散マップの一例を示す図である。この図１６（ｂ）に示す分散量変動波形のＰ１０〜Ｐ１２は、それぞれ、ノード３〜５において仮想的に補償された後の分散量の改善箇所を表す。パス＃３のＳＮ比は、限界値に達していないのにもかかわらず、パス＃１，＃２についての補償量で補償される。

このような構成によって、伝送路９０の分散情報に基づき、帯域一括分散補償器３０におけるパス＃３の仮想的な補償量が決定される。これにより、優先区間としてのパス＃１，＃２の各分散マップが決定される。
（Ｓ４）実分散マップと仮想分散マップとの差分量の計算
図１７（ａ）は本発明の第１実施形態に係る分散マップの差分量を計算する差分量計算区間を説明するための図であり、図１７（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る差分量計算区間の実分散マップおよび仮想分散マップの一例を示す図である。この図１７（ｂ）に示す円Ｃ１により囲まれた部分において、実線により表された分散量変動波形が実分散マップであり、波線により表された分散量変動波形が仮想分散マップである。そして、パス＃１およびパス＃２についての実分散マップと、仮想分散マップとが同一か否かについてチェックされる。この図１７（ａ）に示す後半区間においては、パス＃３の伝送距離はパス＃２の伝送距離よりも長いので、パス＃３はパス＃２よりも分散により劣化する。

従って、パス＃３についての分散量は、パス＃１およびパス＃２についてのそれよりも大きい。これにより、伝送距離について、実線および波線間の「ずれ」の量が差分量として計算される。
（Ｓ５）残留分散トレランスの計算
図１８（ａ）は本発明の第１実施形態に係る残留分散トレランスの位置を参照するための図であり、図１８（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る残留分散トレランスの一例を示す図である。この図１８（ｂ）に示すパス＃３の分散量変動波形は、分散量方向（縦軸方向）に変動しながら徐々に下降（劣化）している。また、この分散量変動波形のノード５の位置に対応する部分の変動幅（ＲＤ：残留分散トレランス）が、パス＃３の残留分散トレランスを表す。これにより、実分散マップを用いた残留分散量が残留分散トレランス値の許容範囲に入るか否かが判定される。

なお、システム１００が稼働している間は、残留分散量がターゲット値になることが要求されるが、パスベースの設計時においては、残留分散量がターゲット値になる必要はない。
（Ｓ６）分散補償モジュールによる調整
図１９（ａ）は本発明の第１実施形態に係る分散補償モジュールの設置位置の一例を示す図であって、この図１９（ａ）に示すノード４，５に、それぞれ、分散補償モジュール３１が設けられた状態が示されている。ここで、上記ステップＳ４，Ｓ５にて得られた分散マップの差分量と残留分散トレランスとに基づいて、各分散補償モジュール３１の補償量が計算され、計算された補償量でパス＃３の分散マップが補償される。この補償によって、差分量と残留分散トレランスとが補償される。なお、補償できない場合は、パス＃３についてのパスベース設計はされずに終了する。

図１９（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る分散補償モジュール３１を用いて分散調整された分散量変動波形の一例を示す図である。この図１９（ｂ）に示す円３により囲まれた部分の分散量変動波形は、図１８（ｂ）に示す円２の部分と比較して、距離の増大に対して分散量が改善される。
そして、波長λ₃の信号光は、分散補償モジュール３１において分散補償され補償された波長λ₃の信号光は、再度、合波されて、波長多重される。一方、波長λ₃の信号光以外のものであって、ノード３にてドロップされる波長λ_kの信号光は、（ｎ−１）個のＲＥＧノード２４に入力され、各ＲＥＧノード２４において３Ｒ処理され、３Ｒ処理後の（ｎ−１）本の波長λ_kの信号光は、分散調整された波長λ₃の信号光とのｎ波の波長のλ₁〜λ_nの信号光が、再度、波長多重され、ノード５に対して送信される。

これにより、ノード５にてドロップされたパス＃３（信号光）は、分散補償モジュール３１において分散調整され、分散調整された信号光が出力される。
また、パスの本数は４本以上にすることもでき、上記の説明と同様に処理することによって、パスベースの設計が可能になる。
従って、本分散補償方法は、ＷＤＭ光に起因する実分散量を補償してＷＤＭ光を伝送するシステム１００におけるものである。

最初に、例えば管理制御部１等のシステム１００は、ＷＤＭ光を伝送するノード１〜８を含む伝送区間であって例えば３本のパス＃１〜＃３が重畳しているノード３，４およびノード４，５の各伝送区間のうちの３本のパス＃１〜＃３の伝送距離のそれぞれに基づいて３本のパス＃１〜＃３のうちの２本の優先区間（パス＃１，＃２）を決定する（優先区間決定ステップ）。

次に、システム１００は、優先区間決定ステップにて決定された優先区間パス＃１，＃２）について８台のノード１〜８のそれぞれにおける入力光の分散量と出力光の分散量との変動特性を表す実分散マップを作成し（実分散マップ作成ステップ）、優先区間決定ステップにて決定された非優先区間（パス＃３）について入力光の分散量と出力光の分散量との変動特性を表す仮想分散マップを作成する（仮想分散マップ作成ステップ）。

そして、システム１００は、実分散マップ作成ステップにて作成された実分散マップと、仮想分散マップ作成ステップにて作成された仮想分散マップとの各差分情報および各残留分散トレランス値に基づいて、８台のノード１〜８のうちのノード３〜５における補償量を決定し（補償量決定ステップ）、補償量決定ステップにて決定された補償量で非優先区間の分散量を補償する（非優先区間補償ステップ）。

上記の補償量決定ステップは、実分散マップ作成ステップにて作成された実分散マップに基づく残留分散量が残留分散トレランス値の許容範囲に入るか否かを判定することにより補償を決定する。
このように、本システム１００によれば、伝送路９０としての各種類の光ファイバに対して行なう波長分散スロープごとの分散補償機能の設計と、回線距離に応じた分散補償の任意設定を行なうことにより、各回線の光ファイバの種類や回線距離に依存せずに、長距離光通信で利用する全波長帯の正確な波長分散補償を実現できる。また、きめ細かい分散補償が必要な長距離光通信システム構築において、回線設計における分散補償設計の簡易化、分散補償器の調達，在庫の圧縮、システム敷設時の導入作業および回線ルート変更時の設定作業の簡略化など、効率的な分散補償マネジメントが可能となる。

このようにして、本発明の第１実施形態に係る分散補償方法によれば、パスベースを用いて、ＷＤＭ光に含まれるｎ波の単一光のうちの所望のものについて補償可能になる。
（Ｂ）本発明の第２実施形態の説明
本発明の分散補償方法は、ネットワーク形状にかかわらず適用可能である。
図２０は本発明の第２実施形態に係るＷＤＭ伝送システムの構成図である。この図２０に示すシステム１００ａは、ＷＤＭ光を伝送するものであり、信号光の制御情報又はチャネルに含まれる送信先に基づいてＷＤＭ光に含まれるチャネルを振り分ける機能を有するハブノード２９をそなえたハブ（ＨＵＢ）ネットワークである。システム１００ａは、送信ターミナルノード２１からハブノード２９を介して受信ターミナルノード２８にＷＤＭ光を伝送する第１の伝送路９０と、このハブノード２９から送受信ターミナルノード４１に対してＷＤＭ光を伝送する第２の伝送路９０と、送受信ターミナルノード４１からハブノード２９に対してＷＤＭ光を伝送する第３の伝送路９０とをそなえて構成されている。すなわち、例えば４台のノード２１，２８，２９，４１が、それぞれ、ハブ型ネットワークに設けられて構成されている。また、システム１００ａの一例は、送信ターミナルノード２１および受信ターミナルノード２８間（Ｔｅｒｍ−Ｔｅｒｍ間）の基幹系ＷＤＭ伝送システムに、他の基幹系ＷＤＭ伝送システム又は光アクセス伝送システムが追加接続されたものである。

そして、ハブノード２９は、送信ターミナルノード２１からのＷＤＭ光を受信ターミナルノード２８又は送受信ターミナルノード４１に伝送するとともに、送受信ターミナルノード４１からのＷＤＭ光を受信ターミナルノード２８に伝送し、ＷＤＭ光のままで方路切り替えし、これにより、ハブとして機能している。すなわち、ハブノード２９において、ＷＤＭ光は、ＯＥＯ変換，ＷＤＭ光に対する特定波長の信号光のアド，ＷＤＭ光からの特定波長の信号光のドロップおよび光装置による光スイッチ等が行なわれずにＷＤＭ光のままで方路がスイッチされるのである。

また、第２実施形態においては、送信ターミナルノード２１，ハブノード２９，受信ターミナルノード２８，送受信ターミナルノード４１をそれぞれ、ノード１〜４として説明する。そして、パス＃１，＃２，＃３はそれぞれノード１〜２〜＃３，ノード１〜４，ノード４〜２を表す。なお、インライン増幅器５０は第１実施形態にて説明したものと同一のものである。また、図２０に示すもので上述したものと同様の符号を有するものは同一のもの又は同一機能を有するものであるので、さらなる説明を省略する。

（ｉ）最長パス（例えばパス＃１，＃３）について
システム１００ａは、最長パスについて、所望のルールにしたがって、本来の帯域一括分散補償器３０を選択する。
（ｉｉ）２番目に長いパス（例えばパス＃２）について
システム１００ａは、ルールにしたがって、ノード１，３間の一括分散補償量を選択し、本来の選択方法である。また、ノード１，ハブノード２９間について、システム１００ａは、（ｉ）にて選択された一括分散補償量を、パス＃１〜＃６からなるパスの優先区間
の割り当て方法を説明する。

ハブノード２９，ノード３間については、システム１００ａは、（ｉｉ）にて選択され
た一括分散補償量を仮確定する。
ノード１，ノード３間については、システム１００ａは、本来選択されるべき帯域一括分散補償器３０と、実際に選択された帯域一括分散補償器３０とのそれぞれの分散マップの同一性をチェックし、続いて、残留分散トレランスをチェックする。ここで、分散マップのチェック結果が非同一の場合、システム１００ａは、ノード１，分散補償ノードＣＮ，ハブノード２９について、個別チャネル用分散補償モジュールを配置し、分散マップの許容範囲に入るようにする。

そして、ノード１，ノード３間について、システム１００ａは、ノード１，ハブノード２９間に適用した個別チャネル用分散補償モジュールを含めて残留分散トレランスをチェックする。具体的には、システム１００ａは、残留分散トレランスの許容範囲に入るように、ノード３の受信用分散補償モジュールを調整し、調整後の過不足分については個別チャネル用分散補償モジュールを適用する。

（ｉｉｉ）３番目に長いパス（例えばパス＃５）について
システム１００ａは、ルールにしたがって、ノード３，１間の帯域一括分散補償器３０を選択する（本来の帯域一括分散補償器３０を選択する）。また、ノード３，ハブノード２９間について、システム１００ａは、選択された帯域一括分散補償器３０を仮確定し、ハブノード２９，ノード３間について、（ｉｉ）にて選択された個別チャネル用分散補償
モジュールを仮確定する。

ノード３，１間について、システム１００ａは、分散マップおよび残留分散トレランスを各々チェックする。ここで、分散マップのチェック結果が非同一の場合、ノード３，ハブノード２９，分散補償ノードＣＮ，ノード１のそれぞれについて、システム１００ａは、個別チャネル用分散補償モジュールを配置し、これらの分散補償モジュールによる分散補償量の総和が分散マップの許容範囲に入るようにする。

そして、システム１００ａは、個別帯域一括分散補償器３０を含めて残留分散トレランスをチェックし、残留分散トレランスの許容範囲に入るように、ノード３の受信用分散補償モジュールを調整し、過不足分については個別チャネル用分散補償モジュールを適用する。
（ｉｖ）残りのパス（例えばパス＃４，＃６）について
システム１００ａは、ルールにしたがって、ノード３，２間の帯域一括分散補償器３０を選択する（本来の帯域一括分散補償器３０を選択する）。帯域一括分散補償器３０は既に選択されているので、システム１００ａは、ルールにしたがって得た本来の帯域一括分散補償器３０について、分散マップと残留分散トレランスとをチェックする。

システム１００ａは、分散マップと残留分散トレランスとを満たすように、必要に応じて、かつ可能な場合は個別帯域一括分散補償器３０を選択する。
そして、システム１００ａは、分散マップと残留分散トレランスとを再度チェックし、これらの分散マップと残留分散トレランスとを満たしているか否かを確認する。
（ｖ）与えられた条件（個別帯域一括分散補償器３０の可否）において、分散マップと残留分散トレランスとを満たしていない場合、システム１００ａは、そのパスにより伝送するチャネルを伝送不可にする。

このように、ネットワーク形状がハブ型であっても、本発明のＷＤＭ伝送システム１００ａによれば、各回線の光ファイバの種類や回線距離に依存せずに、長距離光通信で利用する全波長帯の正確な波長分散補償を実現できる。
また、効率的な分散補償マネジメントが可能となる。
次に、本発明の第２実施形態に係る分散補償方法について詳述する。

図２０に示すパス＃１，＃２は前半部分が重畳しており（第１の重畳区間）、また、パス＃１，＃３は後半部分が重畳している（第２の重畳区間）。
そして、第１の重畳区間において、優先区間がパス１である場合、パス＃２の前半部分は、パス＃１の前半部分と共用する区間であって、同一の分散補償を受けるので、パス＃２の仮想分散マップと実分散マップとの間のずれが生じる。ハブノード２９（ノード２）は、そのずれをハブノード２９自身に設けた分散補償モジュールを用いて調整する。なお、ハブノード２９におけるずれが大きくない場合は、ノード４の分散補償モジュールを用いて最終的な調整をすることができる。

さらに、第２の重畳区間において、優先区間がパス＃１である場合、パス＃３の後半部分は、パス＃１の後半部分と共用し、やはり、同一の補償量を受けるので、パス＃３の仮想分散マップと実分散マップとの間のずれが生じる。ハブノード２９は、そのずれをハブノード２９自身に設けた分散補償モジュールを用いて調整する。なお、ハブノード２９におけるずれが大きくない場合は、ノード４の分散補償モジュールを用いて最終的な調整をすることができる。

そして、管理制御部１ｗ（図示省略）はノード１に設けられている。
また、本発明の第２実施形態に係るシステム１００ａは、送信チャープを用いることもできる。図２０に示すノード４は、情報データを波長λ₁〜λ_nのうちのいずれかの波長λｋの信号光にＥＯ変換するとともに、その変換された信号光に所望のチャープ量を付加して信号光のチャープ量を調整するものである。これにより、パス＃３のチャープ量を調整することにより、パス＃３の伝送が可能になる。

図２１（ａ）は本発明の第２実施形態に係るパスベース設計を説明するための図である。この図２１（ａ）に示すシステム１００ａは、ノード１〜３と分散補償ノードＣＮ（Compensating Node）とハブノードＨＵＢとをそなえて構成されている。これらのノード１〜３，分散補償ノードＣＮ，ハブノードＨＵＢは、いずれも、ＷＤＭ光に含まれるいずれか１波の単一光について分散補償する１又は複数の分散補償モジュール（Per Channel DCM）を設けている。また、パス＃３以外のパス＃４，＃５は、それぞれ、ノード２，３間，ノード１，３間までの区間である。これらのパス＃４，＃５についても、ノード間分散量ＭＤ_jの起点および終点のそれぞれについて、例えば図１１に示すノード間分散量集計部１ｂ，データベース１ｃの所望の値を用いて分散補償モジュールＤＣＭを設定する。

従って、本発明の分散補償方法は、ＷＤＭ光に起因する実分散量を補償してＷＤＭ光を伝送するＷＤＭ伝送システム１００ａにおけるものである。
ＷＤＭ伝送システム１００ａに設けられＷＤＭ光を伝送する例えばノード２〜４が、実分散量を測定し（測定ステップ）、ＷＤＭ伝送システム１００ａのノード１に設けられた管理制御部１ｗが、測定ステップにて測定された実分散量と、各伝送区間の設計分散量とに基づいて、各伝送区間の補償量を計算し（計算ステップ）、管理制御部１ｗが、計算ステップにて計算した補償量をノード２〜４に通知し（補償量通知ステップ）、また、通知されたノード２〜４が、通知された補償量に基づいてノード２〜４の補償量を設定する（補償量設定ステップ）。このように、やはり、測定データがフィードバック制御されるようにし、これにより、分散補償をダイナミックかつ自動的にできる。

図２１（ｂ）は本発明の第２実施形態に係る分散マップの一例を示す図である。この図２１（ｂ）に示す分散マップの横軸は、伝送区間を表し、この伝送区間を目安として、図２１（ａ）に示す６種類のパス＃１〜＃６（パスグループ）の距離が表されている。例えばパス＃１，＃３が最長（１５区間）であり、パス＃２，ｄ５が１１区間であり、そして、パス＃４，＃６が最短（６区間）である。

本発明の第２実施形態に係る分散補償方法は、これらの例えば３種類のパスグループについてそれぞれ残留分散ターゲット値を別個に割り当てるようになっている。例えば、パス＃１，＃３は０であり、パス＃２，＃５は−２００であり、また、パス＃４，＃６は−３００である。さらに、区間０−６と、区間６−１１と区間１１−１５との３区間の内部においては、残留分散ターゲット値が内挿され、区間０−１５の範囲において、残留分散ターゲット値が、区間によって変動するように設計されているのである。

図２２は本発明の第２実施形態に係るパス＃１〜＃６の属性の一例を示す図であって、６種類のパス＃１〜＃６がノード１〜４，分散補償ノードＣＮおよび分散補償モジュール間において設定されている。
以下、本発明の第２実施形態に係るパスベースの分散補償方法について詳述する。ここで、優先区間はパス＃１，＃３とする。

（ｉ）最長パス（例えばパス＃１，＃３）について
システム１００ａは、最長パスについて、所望のルールにしたがって、本来の帯域一括分散補償器３０を選択する。
（ｉｉ）２番目に長いパス（例えばパス＃２）について
システム１００ａは、ルールにしたがって、ノード１，３間の一括分散補償量を選択し、本来の選択方法である。また、ノード１，ハブノード２９間について、システム１００ａは、（ｉ）にて選択された一括分散補償量を、パス＃１〜＃６からなるパスの優先区間
の割り当て方法を説明する。

ハブノード２９，ノード３間については、システム１００ａは、（ｉｉ）にて選択され
た一括分散補償量を仮確定する。
ノード１，ノード３間については、システム１００ａは、本来選択されるべき帯域一括分散補償器３０と、実際に選択された帯域一括分散補償器３０とのそれぞれの分散マップの同一性をチェックし、続いて、残留分散トレランスをチェックする。ここで、分散マップのチェック結果が非同一の場合、システム１００ａは、ノード１，分散補償ノードＣＮ，ハブノード２９について、個別チャネル用分散補償モジュールを配置し、分散マップの許容範囲に入るようにする。

そして、ノード１，ノード３間について、システム１００ａは、ノード１，ハブノード２９間に適用した個別チャネル用分散補償モジュールを含めて残留分散トレランスをチェックする。具体的には、システム１００ａは、残留分散トレランスの許容範囲に入るように、ノード３の受信用分散補償モジュールを調整し、調整後の過不足分については個別チャネル用分散補償モジュールを適用する。

（ｉｉｉ）３番目に長いパス（例えばパス＃５）について
システム１００ａは、ルールにしたがって、ノード３，１間の帯域一括分散補償器３０を選択する（本来の帯域一括分散補償器３０を選択する）。また、ノード３，ハブノード２９間について、システム１００ａは、選択された帯域一括分散補償器３０を仮確定し、ハブノード２９，ノード３間について、（ｉｉ）にて選択された個別チャネル用分散補償
モジュールを仮確定する。

ノード３，１間について、システム１００ａは、分散マップおよび残留分散トレランスを各々チェックする。ここで、分散マップのチェック結果が非同一の場合、ノード３，ハブノード２９，分散補償ノードＣＮ，ノード１のそれぞれについて、システム１００ａは個別チャネル用分散補償モジュールを配置し、分散マップの許容範囲に入るようにする。
そして、システム１００ａは、個別帯域一括分散補償器３０を含めて残留分散トレランスをチェックし、残留分散トレランスの許容範囲に入るように、ノード３の受信用分散補償モジュールを調整し、過不足分については個別チャネル用分散補償モジュールを適用する。

（ｉｖ）残りのパス（例えばパス＃４，＃６）について
システム１００ａは、ルールにしたがって、ノード３，２間の帯域一括分散補償器３０を選択する（本来の帯域一括分散補償器３０を選択する）。帯域一括分散補償器３０は既に選択されているので、システム１００ａは、ルールにしたがって得た本来の帯域一括分散補償器３０について、分散マップと残留分散トレランスとをチェックする。

システム１００ａは、分散マップと残留分散トレランスとを満たすように、必要に応じて、かつ可能な場合は個別帯域一括分散補償器３０を選択する。
そして、システム１００ａは、分散マップと残留分散トレランスとを再度チェックし、これらの分散マップと残留分散トレランスとを満たしているか否かを確認する。
（ｖ）与えられた条件（個別帯域一括分散補償器３０の可否）において、分散マップと残留分散トレランスとを満たしていない場合、システム１００ａは、そのパスにより伝送するチャネルを伝送不可にする。

このように、各ノード間の接続関係を示すリンクに基づいて分散補償器の位置，補償量等を決定し、パスベースの設計を行なうので、一層適切な分散補償が可能となる。さらに、各回線の光ファイバの種類や回線距離に応じて分散補償を行なえ、設計効率が大幅に向上する。
（Ｃ）本発明の第３実施形態の説明
ＷＤＭ伝送システムのネットワーク形状は、リング型でも可能である。基本的な分散補償方法の考え方は、上記第１実施形態および第２実施形態の考え方と同一であり、各ノード１〜８で分散の調整を行ない、仮想分散マップに近づけて伝送させる。

図２３は本発明の第３実施形態に係るＷＤＭ伝送システム１００ｂの構成図である。この図２３に示すシステム１００ｂは、例えば５台のノード（リングノード：光伝送装置）１〜５が、インライン増幅器５０を介してリング型ネットワークを構成し、そして、多数のパスが設定されている。ここで、ダイアモンド形は起点であり、矢印の先端が終点を表す。具体的には、ノード１は、ノード２，ノード３，ノード４，ノード５のそれぞれに対する４本のパスを有する。ノード２〜５もそれぞれ自分自身以外の他のノードに対して４本のパスを有し、全部で２０本のパスが設定されている。

さらに、ノード１〜５のうちのいずれか１台のノード（例えばノード１）に、モニタ光出力部５９を設け、他の例えばノード２〜５に累積分散測定部６０を設けるようにし、これにより、各ノード１〜５の適切な補償量を決定でき、また、フィードバック制御が可能となる。
なお、図２３に示すもので上述したものと同一符号を有するものは同一のものを表す。

このような構成によって、図２３に示すシステム１００ｂについて、図６に示すステップＳ１〜Ｓ８と対応付けて説明する。例えば、ノード１とノード３との間における累積分散の補償方法は、管理制御部１ｗ（図示省略）が、多数のパスの各伝送距離に基づいて１以上の優先パスおよび非優先パスを決定し（ステップＳ１）、各パスについて補償量をインストールし（ステップＳ２）、各ノード２〜５はそれぞれ累積分散量（ＭＤ）を測定する（ステップＳ３）。そして、管理制御部１ｗは累積分散量ＭＤ１〜ＭＤ５をＯＳＣ光経由で収集し、優先パスについて仮想分散マップを作成し理想上の累積分散量（ＲＤｖｉｒｔｕａｌ）を計算する（ステップＳ４）。

次に、管理制御部１ｗはステップＳ３にて得た累積分散量（ＭＤ）に基づいて実伝送路における実累積分散量（ＲＤｒｅａｌ）を計算し（ステップＳ５）、そして、理想上の累積分散量（ＲＤｖｉｒｔｕａｌ）および実累積分散量（ＲＤｒｅａｌ）との差分量を計算しこの差分により得られた値を、ネットワークの各分散補償器に設定する（ステップＳ６）。続いて、管理制御部１ｗは、各ノード１〜５の分散量を調整して残留分散量を計算し（ステップＳ７）、残留分散トレランスデータベース１ｅの残留分散トレランス値と実残留分散量とを比較し、この比較結果に基づいて、実残留分散量が残留分散トレランス値の許容範囲に入るか否かを判定し、許容範囲に入らない場合は、残留分散トレランスの許容範囲内に入るように各分散補償器の分散量を設定する（ステップＳ８）。

従って、本発明の分散補償方法は、ＷＤＭ伝送システム１００ｂに設けられたノード１が、実分散量を測定し（測定ステップ）、ノード１に設けられた管理制御部１ｗが、測定ステップにて測定された実分散量と、各伝送区間の設計分散量とに基づいて、各伝送区間の補償量を計算し（計算ステップ）、管理制御部１ｗが、計算ステップにて計算した補償量をノード２〜５に通知し（補償量通知ステップ）、また、通知されたノード２〜５が、通知された補償量に基づいてノード２〜５の補償量を設定する（補償量設定ステップ）。これにより、測定データがフィードバック制御されるので、分散補償をダイナミックかつ自動的にできる。

このように、システム１００ｂは、ＯＳＣ光（図示省略）を用いて、インライン増幅器５０，前置分散補償器および終点側のノードにおいて分離された単一光の分散を補償する後置分散補償器のそれぞれにおける分散補償量をパス毎に設定できる。
そして、第３実施形態においても、上記第１実施形態，第２実施形態にて説明した内容とほぼ同一の効果を得ることができる。

（Ｄ）その他
本発明は上述した実施態様およびその変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
分散マップは、表形式で表すこともできる。
（Ｅ）付記
（付記１） 波長多重光に起因する実分散量を補償して該波長多重光を伝送する光伝送システムにおける分散補償方法であって、
該光伝送システムに設けられ該波長多重光を伝送する１又は複数の光伝送装置が、該実分散量を測定する測定ステップと、
該光伝送システムに設けられた制御部が、該測定ステップにて測定された該実分散量と、各伝送区間の設計分散量とに基づいて、各伝送区間の補償量を計算する計算ステップと、
該制御部が、該計算ステップにて計算した該補償量を該１又は複数の光伝送装置に通知する補償量通知ステップと、
該１又は複数の光伝送装置が、通知された該補償量に基づいて該分散量を補償する補償量設定ステップとをそなえたことを特徴とする、分散補償方法。

（付記２） 該補償量設定ステップが、
該１又は複数の光伝送装置が、ターゲット分散量とずれが発生する光パスを特定する特定ステップと、
該１又は複数の光伝送装置のうちの受信側の光伝送装置が、該特定ステップにて特定された光パスについての該分散量を補償する受信側補償ステップとをそなえたことを特徴とする、付記１記載の分散補償方法。

（付記３） 該補償量設定ステップが、
該１又は複数の光伝送装置が、ターゲット分散量とずれが発生する光パスを特定する特定ステップと、
該１又は複数の光伝送装置のうちの送信側の光伝送装置が、該特定ステップにて特定された光パスについての前置分散補償量を変更する変更ステップと、
該１又は複数の光伝送装置のうちの送信側の光伝送装置が、該変更ステップにて変更された該前置分散補償量で分散量を補償する前置分散補償ステップとをそなえたことを特徴とする、付記１記載の分散補償方法。

（付記４） 該補償量設定ステップが、
該１又は複数の光伝送装置が、ターゲット分散量とずれが発生する光パスを特定する特定ステップと、
該１又は複数の光伝送装置のうちの送信側の光伝送装置が、光伝送装置自身の送信部のチャープに関する値を調整するチャープ処理ステップと、
該１又は複数の光伝送装置が、該チャープ処理ステップにて調整されたチャープに関する値に基づいて波長変動させた波長の出力光の分散量を補償する補償ステップとをそなえたことを特徴とする、付記１記載の分散補償方法。

（付記５） 波長多重光に起因する実分散量を補償して該波長多重光を伝送する光伝送システムにおける分散補償方法であって、
該波長多重光を伝送する光伝送装置を含む伝送区間であって複数の光パスが重畳している伝送区間のうちの該複数の光パスの伝送距離のそれぞれに基づいて該複数の光パスのうちの１以上の優先区間を決定する優先区間決定ステップと、
該優先区間決定ステップにて決定された該１以上の優先区間について複数の光伝送装置のそれぞれにおける入力光の分散量と出力光の分散量との変動特性を表す実分散マップを作成する実分散マップ作成ステップと、
該優先区間決定ステップにて決定された非優先区間について入力光の分散量と出力光の分散量との変動特性を表す仮想分散マップを作成する仮想分散マップ作成ステップと、
該実分散マップ作成ステップにて作成された該実分散マップと、該仮想分散マップ作成ステップにて作成された該仮想分散マップとの各差分情報および各残留分散トレランス値に基づいて、該複数の光伝送装置のうちの所望の光伝送装置における補償量を決定する補償量決定ステップと、
該補償量決定ステップにて決定された補償量で該非優先区間の分散量を補償する非優先区間補償ステップとをそなえたことを特徴とする、分散補償方法。

（付記６） 該補償量決定ステップが、
該実分散マップ作成ステップにて作成された該実分散マップに基づく残留分散量が残留分散トレランス値の許容範囲に入るか否かを判定することにより該補償を決定することを特徴とする、付記５記載の分散補償方法。
（付記７） 波長多重光に起因する実分散量を補償して該波長多重光を伝送する光伝送システムであって、
該波長多重光から１又は複数の第１の単一波長光を分離する分離機能と、１又は複数の第２の単一波長光を該波長多重光に多重する多重機能とのうちの少なくとも一方を有する複数の光伝送装置と、
各光伝送装置にて分離された該第１の単一波長光についての第１の分散量と、各光伝送装置にて多重される該第２の単一波長光についての第２の分散量とのうちの少なくとも一方の分散量を補償する１又は複数の分散補償器と、
該複数の光伝送装置間の伝送区間のうちの伝送距離が異なる複数の光パスが重畳する伝送区間の実分散量と、伝送区間における分散管理データとに基づいて各分散補償器の補償量を設定する管理制御部とをそなえて構成されたことを特徴とする、光伝送システム。

（付記８） 該複数の光伝送装置が、該実分散量を測定する複数の測定部を設けるとともに、
該複数の光伝送装置にて測定された複数の実分散量を集計する集計部と、
該伝送区間に割り当てられた分散量を保持するデータベースと、
該集計部にて集計された該複数の実分散量と該データベースに保持された該分散量とに基づいて同一の伝送区間について伝送距離が異なる複数の光パス毎に該複数の分散補償器の補償量を演算する演算部とをそなえて構成されたことを特徴とする、付記７記載の光伝送システム。

（付記９） 該管理制御部が、
複数の光パスのうちのターゲット分散量の範囲外の分散量を有する光パスについて、各光伝送装置に設けられた分散補償器が分散を補償することにより、分岐光又は挿入光の分散量を補償するように構成されたことを特徴とする、付記７記載の光伝送システム。
（付記１０） 該管理制御部が、
複数の光パスのうちのターゲット分散量の範囲外の分散量を有する光パスについて、光パスの起点側の光伝送装置が前置分散補償量を変更することにより、分岐光又は挿入光の分散量を補償するように構成されたことを特徴とする、付記７記載の光伝送システム。

（付記１１） 該管理制御部が、
複数の光パスのうちのターゲット分散量の範囲外の分散量を有する光パスについて、光パスの起点側の光伝送装置がチャーピング量を変更することにより、分岐光又は挿入光の分散量を補償するように構成されたことを特徴とする、付記７記載の光伝送システム。
（付記１２） 該管理制御部が、
複数の光パスが重畳している伝送区間について、複数の光パスのそれぞれの優先度を決定するように構成されたことを特徴とする、付記７記載の光伝送システム。

（付記１３） 該１又は複数の分散補償器が、
個別チャンネル分散補償器，帯域分散補償器又は可変分散補償器を用いて光パス毎の分散量を制御するように構成されたことを特徴とする、付記７記載の光伝送システム。
（付記１４） 該複数の光伝送装置が、それぞれ、
ハブ型，リング型又はアドドロップ型の各ネットワーク形状になるように構成されたことを特徴とする、付記７記載の光伝送システム。

（付記１５） 波長多重光に起因する実分散量を補償して該波長多重光を伝送する光伝送システムにおける光伝送装置であって、
該波長多重光から１又は複数の第１の単一波長光を分離する分離部と、
該分離部にて分離された該第１の単一波長光についての分散量を補償する分散補償器と、
複数の光伝送装置間の伝送区間のうちの伝送距離が異なる複数の光パスが重畳する伝送区間の実分散量と、伝送区間における分散管理データとに基づいて各分散補償器の補償量を設定する管理制御部とをそなえて構成されたことを特徴とする、光伝送装置。

（付記１６） 波長多重光に起因する実分散量を補償して該波長多重光を伝送する光伝送システムにおける光伝送装置であって、
１又は複数の単一波長光を該波長多重光に多重する多重部と、
該多重部にて多重された該単一波長光についての分散量を補償する分散補償器と、
複数の光伝送装置間の伝送区間のうちの伝送距離が異なる複数の光パスが重畳する伝送区間の実分散量と、伝送区間における分散管理データとに基づいて各分散補償器の補償量を設定する管理制御部とをそなえて構成されたことを特徴とする、光伝送装置。

本発明の分散補償方法によれば、ＷＤＭ伝送システムのパスベース設計が可能になり、伝送距離の短いパスおよび伝送距離の長いパスのいずれかについても適切な分散補償が可能となり、伝送距離の長距離化に寄与し、また、システム開発，運用についてコストの低減が図れる。さらに、システムの設計は、リンクベースおよびパスベースの両方を組み合わせて行なえ、柔軟な設計が可能になるとともに、一層効率的なネットワーク設計が可能となる。

そして、回線設計における分散補償設計の簡易化と、分散補償器の調達および在庫の圧縮と、システム敷設時の導入作業と、回線ルート変更時の設定作業の簡略化との各処理が効率的も行なえる。

本発明の第１実施形態に係るＷＤＭ伝送システムの構成図である。 本発明の第１実施形態に係る送信ターミナルノードおよび受信ターミナルノードの概略的なブロック図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態に係る中継ノードの概略的なブロック図であり、（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る光アドドロップノードの概略的なブロック図である。 本発明の第１実施形態に係るＲＥＧノードの概略的なブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る累積分散量の測定方法を説明するための図である。 本発明の第１実施形態に係る分散補償方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る管理制御部のブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る優先区間を説明するための図である。 本発明の第１実施形態に係る集計部の集計方法を説明するための図である。 本発明の第１実施形態に係るセルマイヤ多項式の係数を用いた分散情報を説明するための図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態に係る伝送路分散データベースの一例を示す図であり、（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る残留分散トレランスデータベースの一例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る可変ＤＣＭ制御部の設定方法を説明するための図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態に係るチャープパラメータを説明するための図であり、（ｂ）は本発明の第１実施形態に係るチャープ調整機能を有する送信部の概略的なブロック図であり、（ｃ）は本発明の第１実施形態に係るパスについての送信チャープ量設定を説明するための図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態に係る分散前置補償方法を説明するための図であり、（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る伝送距離と分散前置補償量との関係の一例を示す図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態に係る優先区間を説明するための図であり、（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る帯域一括分散補償器を用いた分散マップの一例を示す図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態に係る仮想分散マップを作成する伝送区間を説明するための図であり、（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る非優先区間のパスの仮想分散マップの一例を示す図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態に係る分散マップの差分量を計算する差分量計算区間を説明するための図であり、（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る差分量計算区間の実分散マップおよび仮想分散マップの一例を示す図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態に係る残留分散トレランスの位置を参照するための図であり、（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る残留分散トレランスの一例を示す図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態に係る分散補償モジュールの設置位置の一例を示す図であり、（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る分散補償モジュールを用いて分散調整された分散量変動波形の一例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るＷＤＭ伝送システムの構成図である。 （ａ）は本発明の第２実施形態に係るパスベース設計を説明するための図であり、（ｂ）は本発明の第２実施形態に係る分散マップの一例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るパスの属性を示す図である。 本発明の第３実施形態に係るＷＤＭ伝送システムの構成図である。 （ａ）は光ファイバの分散特性の一例を示す図であり、（ｂ）は分散スロープ特性の一例を示す図である。 （ａ），（ｂ）はそれぞれ残留分散量とペナルティ値との関係を示す図である。 ３Ｒ区間を説明するための図である。 残留分散トレランスの一例を示す図である。

符号の説明

１〜８ ノード（光伝送装置）
１ｗ 管理制御部
１ａ 優先区間決定部
１ｂ ノード間分散量集計部
１ｃ データベース
１ｄ 伝送路分散データベース
１ｅ 残留分散トレランスデータベース
１ｆ 演算部
１ｇ 可変ＤＣＭ制御部
２０ チャープ調整部
２１ 送信ターミナルノード
２２，２６，２７ 中継ノード
２３，２５ アドドロップノード
２４ ＲＥＧノード
２４ａ 信号光再生部
２８ 受信ターミナルノード
２９ ハブノード
３１ 分散補償モジュール（送信部）
３３ 送受信ターミナルノード
３６ 増幅器
３７ 光カプラ
４０ａ 送信用分散補償器（ＤＣＴ）
４０ｂ インラインアンプ
４０ｃ 伝送路分散補償器（ＤＣＬ）
４０ｄ ＤＣＲ
４０ｅ，４０ｆ ＤＣＴ
４９ａ〜４９ｄ ネットワーク
５０ インライン増幅器
５１ 分離部
５２ 多重部
５９ モニタ光出力部
５９ａ 波長可変レーザーダイオード
５９ｃ 正弦波変調部
５９ｄ 固定波長出力部
５９ｂ，５９ｅ 光強度変調器
５９ｆ 光スイッチ
６０ 累積分散測定部
６０ａ，６０ｂ，１１１ フォトダイオード（光検出器）
６０ｃ 位相比較器
６１ ＯＳＣ光送受信部
１０１ レーザーダイオード（送信部）
２００ 送信処理部

Claims (10)

1. 波長多重光に起因する実分散量を補償して該波長多重光を伝送する光伝送システムにおける分散補償方法であって、
   該光伝送システムに設けられた１又は複数の光伝送装置が、実分散量を測定する測定ステップと、
   該光伝送システムに設けられた制御部が、該測定ステップにて測定された実分散量と、各伝送区間の分散量を保持するデータベースの保持分散量とに基づいて、各伝送区間の補償量を計算する計算ステップと、
   該制御部が、該計算ステップにて計算した該補償量を各光伝送装置に通知する補償量通知ステップと、
   各光伝送装置が、通知された該補償量に基づいて少なくとも１台の光伝送装置の補償量を設定する補償量設定ステップとをそなえたことを特徴とする、分散補償方法。
2. 該補償量設定ステップが、
   該１又は複数の光伝送装置が、ターゲット分散量とずれが発生するパスを特定する特定ステップと、
   該１又は複数の光伝送装置のうちの受信側の光伝送装置が、該特定ステップにて特定されたパスについて分散補償器を用いて補償する受信側補償ステップとをそなえたことを特徴とする、請求項１記載の分散補償方法。
3. 該補償量設定ステップが、
   該１又は複数の光伝送装置が、ターゲット分散量とずれが発生するパスを特定する特定ステップと、
   該１又は複数の光伝送装置のうちの送信側の光伝送装置が、該特定ステップにて特定されたパスについて前置分散補償量を変更する前置補償ステップとをそなえたことを特徴とする、請求項１記載の分散補償方法。
4. 該補償量設定ステップが、
   該１又は複数の光伝送装置が、ターゲット分散量とずれが発生するパスを特定する特定ステップと、
   該１又は複数の光伝送装置のうちの送信側の光伝送装置が、該特定ステップにて特定されたパスについて送信側の光伝送装置自身の送信部のチャープに関する値を調整するチャープ処理ステップと、
   該１又は複数の光伝送装置が、該チャープ処理ステップにて調整された該チャープに関する値に基づいて波長変動させた波長の出力光の分散量を補償する補償ステップとをそなえたことを特徴とする、請求項１記載の分散補償方法。
5. 波長多重光に起因する実分散量を補償して該波長多重光を伝送する光伝送システムにおける分散補償方法であって、
   該波長多重光を伝送する光伝送装置を含む伝送区間であって複数の光パスが重畳している伝送区間のうちの該複数の光パスの伝送距離のそれぞれに基づいて該複数の光パスのうちの１以上の優先区間を決定する優先区間決定ステップと、
   該優先区間決定ステップにて決定された該１以上の優先区間について複数の光伝送装置のそれぞれにおける入力光の分散量と出力光の分散量との変動特性を表す実分散マップを作成する実分散マップ作成ステップと、
   該優先区間決定ステップにて決定された非優先区間について入力光の分散量と出力光の分散量との変動特性を表す仮想分散マップを作成する仮想分散マップ作成ステップと、
   該実分散マップ作成ステップと該仮想分散マップ作成ステップとのそれぞれにて作成された該実分散マップと該仮想分散マップとの差分情報と残留分散トレランス値とに基づいて、該複数の光伝送装置のうちの所望の光伝送装置における補償量を決定する補償量決定ステップと、
   該補償量決定ステップにて決定された補償量で該非優先区間を補償する非優先区間補償ステップとをそなえたことを特徴とする、分散補償方法。
6. 複数の単一波長光が多重された波長多重光を伝送する光伝送システムであって、
   該波長多重光から１又は複数の第１の単一波長光を分離する分離機能と、１又は複数の第２の単一波長光を該波長多重光に多重する多重機能とのうちの少なくとも一方を有する複数の光伝送装置と、
   各光伝送装置にて分離された該第１の単一波長光についての第１の分散量と、各光伝送装置にて多重される該第２の単一波長光についての第２の分散量とのうちの少なくとも一方を補償する１又は複数の分散補償部と、
   該複数の光伝送装置間の伝送区間のうちの伝送距離が異なる複数の光パスが重畳する伝送区間の実分散量と、伝送区間における分散管理データとに基づいて各分散補償部の補償量を設定する管理制御部とをそなえて構成されたことを特徴とする、光伝送システム。
7. 該複数の光伝送装置が、該実分散量を測定する複数の測定部を設けるとともに、
   該複数の光伝送装置にて測定された複数の実分散量を集計する集計部と、
   該伝送区間に割り当てられた分散量を保持するデータベースと、
   該集計部にて集計された該複数の実分散量と該データベースに保持された該分散量とに基づいて同一の伝送区間について伝送距離が異なる複数の光パス毎に該複数の分散補償部の補償量を演算する演算部とをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項６記載の光伝送システム。
8. 該複数の光伝送装置が、それぞれ、
   ハブ型，リング型又はアドドロップ型の各ネットワーク形状になるように構成されたことを特徴とする、請求項６記載の光伝送システム。
9. 複数の単一波長光が多重された波長多重光を伝送する光伝送システムに設けられた光伝送装置であって、
   該波長多重光から１又は複数の第１の単一波長光を分離する分離部と、
   該分離部にて分離された該第１の単一波長光についての分散量を補償する分散補償部と、
   複数の光伝送装置間の伝送区間のうちの伝送距離が異なる複数の光パスが重畳する伝送区間の実分散量と、伝送区間における分散管理データとに基づいて各分散補償部の補償量を設定する管理制御部とをそなえて構成されたことを特徴とする、光伝送装置。
10. 複数の単一波長光が多重された波長多重光を伝送する光伝送システムに設けられた光伝送装置であって、
    １又は複数の単一波長光を該波長多重光に多重する多重部と、
    該多重部にて多重された該単一波長光についての分散量を補償する分散補償部と、
    複数の光伝送装置間の伝送区間のうちの伝送距離が異なる複数の光パスが重畳する伝送区間の実分散量と、伝送区間における分散管理データとに基づいて各分散補償部の補償量を設定する管理制御部とをそなえて構成されたことを特徴とする、光伝送装置。

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