JP2006211062A - 光増幅装置及びその方法並びにそれを用いた伝送装置及び波長多重伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】 波長多重伝送されてきた複数の信号に対して、波長分離後の信号毎に適切なレベルに増幅することが可能な光増幅方式を提供する。
【解決手段】 下位伝送装置８からの複数波長の光信号が多重化されて伝送された波長多重信号を受信する上位伝送装置１において、波長多重分離部７で波長多重信号を個々の波長信号に分離した後に、個々の波長信号が予め定められた所定レベル範囲になるように、受信増幅制御部６で、受信増幅部５の出力レベルを常時監視し、この監視レベルが、次段の波長変換部４で受信できる範囲になるように、受信制御部５においてレベル制御を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は光増幅装置及びその方法並びにそれを用いた伝送装置及び波長多重伝送システムに関し、特に複数の波長の光信号を多重化して伝送する波長多重伝送システムにおける光増幅装置の改良に関するものである。

波長多重伝送システムの従来のシステム構成を、図７を参照しつつ詳細に説明する。図７において、上位伝送装置１から複数の下位伝送装置８の各々の方向に対しては、二芯の光ファイバ伝送路１１が敷設されており、かつ複数の波長合分波器１０がシリアルに接続されている。一つの波長合分波器１０には一つの下位伝送装置８が接続されている。一つの波長合分波器１０と一つの下位伝送装置８との間は、二芯の光ファイバ伝送路１１で接続されている。

上位伝送装置１において、インタフェース部２は、この上位伝送装置１より更に上位（図では、上位伝送装置１の左側を想定）にある装置（図示せず）と接続するインタフェース部であり、伝送する信号の終端処理を行う。回線多重分離部３は、インタフェース部２の出力信号を、各下位伝送装置８へ伝送する単位（回線単位）に分離して出力する。また、各波長変換部４の出力信号を多重して出力する。

波長変換部４は、回線多重分離部３の出力信号を、光ファイバ伝送路１１上で波長多重信号として伝送するために、予め指定されている波長へ変換して出力する。波長多重分離部７は、各波長変換部４の出力信号を波長多重して出力する。また、受信増幅部１４からの波長多重信号を波長分離して出力する。受信増幅部１４は、光ファイバ伝送路１１から波長多重伝送されてきた全ての信号を、一括して信号増幅を行い出力する。

波長合分波器１０の詳細について、図２に示す。光フィルタ分岐方向２１は、上位伝送装置１からの波長多重信号の中から、当該波長合分波器１０と接続する下位伝送装置８へ伝送する信号用の波長（本例では、２３ｄで示す波長４）だけを分岐（分波）して、下位伝送装置８へ出力する。波長多重信号の残りの全波長（本例では、２３ａ〜２３ｃで示す波長１〜３）は透過的に通過させ、下流方向（更に下流にある下位伝送装置８の方向）へ出力する。

光フィルタ挿入方向２２は、上位伝送装置１への波長多重信号の中へ、当該波長合分波器１０と接続する下位伝送装置８から伝送する信号用の波長（本例では、２３ｈで示す波長４）だけを挿入（合波）して、上位伝送装置１の方向へ出力する。下流からの波長多重信号の残りの全波長（本例では、２３ｅ〜２３ｇで示す波長１〜３）は透過的に通過させ、同じく上位伝送装置１の方向へ出力する。

再度図７に戻ると、下位伝送装置８における波長変換部９は、上位伝送装置１へ伝送する信号を、光ファイバ伝送路１１上で波長多重信号として伝送するために、予め指定されている波長へ変換して出力するものである。

この様に、図７に示した従来のシステムでは、一つの上位伝送装置１と複数の下位伝送装置８との間における複数の信号の伝送を、波長多重により伝送する方法において、複数の下位伝送装置８からの複数の信号を上位伝送装置１で受信する場合、上位伝送装置１と各下位伝送装置８間の伝送路損失によって劣化した信号のレベルを、上位伝送装置１で正常に受信できるレベルとするために、全ての信号が波長多重された状態で、受信増幅部１４により、一括して信号増幅している。これは、上位伝送装置１で受信する全ての信号のレベルが、ある定められた範囲内であることを想定しているためであり、一括して信号増幅することにより、全ての信号を正常に受信することができる。

ここで、特許文献１，２を参照すると、波長多重伝送システムにおいて、多重波長毎に光信号のレベル制御を行う技術が開示されている。この場合、各波長信号のレベル制御を行う契機（トリガ）は、多重されている波長数（チャネル数）が変化したタイミングとなっており、これにより波長対応のチャネル数の変更に対して安定化を図るようになっている。
特開平１０−０５１０５７号公報 特開２００３−０２３３９９号公報

図７に示したシステムにおいては、上位伝送装置１で受信する各下位伝送装置８からの信号のレベルは、上位伝送装置１と各下位伝送装置８間の伝送路損失によって変動する。伝送路損失は、上位伝送装置１と下位伝送装置８間の光ファイバ伝送路１１の距離及びその特性、光ファイバ間を接続するコネクタの数及びその特性等によって変化するものである。従って、上位伝送装置と各下位伝送装置間の構成によって、伝送路損失が予め想定していた範囲を外れることがある。

この様な状況では、ある下位伝送装置からの信号のレベルが、想定以上の伝送路損失によるレベル劣化の影響を受け、上位伝送装置で正常に受信することができる範囲を外れる。その結果、従来の構成の様に、その他の下位伝送装置からの信号を含む全ての信号を一括して信号増幅を行っても、範囲を外れている信号は正常に受信することが出来ないという欠点がある。

また、特許文献１，２の技術では、波長対応のチャネル数の変更に対して安定化を図るためになされたものであるから、やはり上記の欠点を解決することはできない。

本発明の目的は、波長多重伝送されてきた複数の信号に対して、波長分離後の信号毎に適切なレベルに増幅することが可能な光増幅装置及びその方法並びにそれを用いた伝送装置及び波長多重伝送システムを提供することである。

本発明による光増幅装置は、下位装置からの複数波長の光信号が多重化されて伝送された波長多重信号を受信する伝送装置における光増幅装置であって、前記波長多重信号を個々の波長信号に分離した後に、個々の波長信号が予め定められた所定レベル範囲になるようレベル制御する増幅手段を含むことを特徴とする。

本発明による伝送装置は上記の光増幅装置を含み、また本発明による波長多重伝送システムは当該伝送装置を含むことを特徴とする。

本発明による光増幅方法は、下位装置からの複数波長の光信号が多重化されて伝送された波長多重信号を受信する伝送装置における光増幅方法であって、前記波長多重信号を個々の波長信号に分離した後に、個々の波長信号が予め定められた所定レベル範囲になるようレベル制御する増幅制御ステップを含むことを特徴とする。

本発明によれば、複数の下位伝送装置からの複数の信号を、信号単位にレベルのモニタを常時行い、モニタした結果から信号の増幅レベルを決定するようにしたので、伝送路損失の違いによりレベルが異なる複数の信号が波長多重伝送される場合でも、全ての信号を常に正常に受信できるという効果がある。

以下に、図面を参照して本発明の実施例につき詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態を示す図であり、図７と同等部分は同一符号により示している。図１において、上位伝送装置１から各下位伝送装置８方向へは、二芯の光ファイバ伝送路１１が敷設され、かつ複数の波長合分波器１０がシリアルに接続されている。一つの波長合分波器１０に一つの下位伝送装置８が接続されている。一つの波長合分波器１０と一つの下位伝送装置８の間は、二芯の光ファイバ伝送路１１で接続されている。

上位伝送装置１において、インタフェース部２は、上位伝送装置１より更に上位（図１では、上位伝送装置１の左側を想定）にある図示せぬ装置と接続するインタフェース部であり、伝送する信号の終端処理を行う。回線多重分離部３は、インタフェース部２の出力信号を、各下位伝送装置８へ伝送する単位（回線単位）に分離して出力する。また、各波長変換部４の出力信号を多重して出力する。

波長変換部４は、回線多重分離部３の出力信号を、光ファイバ伝送路１１上で波長多重信号として伝送するために、予め指定されている波長へ変換して出力する。波長多重分離部７は、各波長変換部４の出力信号を波長多重して出力する。また、光ファイバ伝送路１１からの波長多重信号を波長分離して出力する。受信増幅部５は、波長多重分離部７からの信号を入力し、受信増幅制御部６から出力される制御信号によって決定される増幅レベル分の信号増幅を行い出力する。受信増幅制御部６は、受信増幅部５からの信号を入力し、信号のレベルが波長変換部４で入力するために適切なレベルか否かを判断し、常時適切なレベルとなるように受信増幅部５で信号増幅する増幅レベルを決定し、受信増幅部５を制御する制御信号を出力する。

波長合分波器１０については、図２に示しており、この波長合分波器１０の詳細については、既に「背景技術」の部分にて説明したので、ここでは省略するものとする。他、下位伝送装置８において、波長変換部９が設けられており、これは上位伝送装置１へ伝送する信号を、光ファイバ伝送路１１上で波長多重信号として伝送するために、予め指定されている波長へ変換して出力することは、図７の従来例と同一である。

次に、図１の構成の動作を図３及び図４を使用して説明する。動作について、上位伝送装置１と下位伝送装置８ｂとの間の信号伝送を例として説明する。

１）上位伝送装置１から下位伝送装置８ｂへの信号伝送：
下位伝送装置８ｂへ伝送する信号である下位伝送装置８ｂ用信号（回線）３２は、大容量フレーム３１に収容されて、上位伝送装置１とさらに上位との間で伝送され、上位伝送装置１のインタフェース部２で受信される。インタフェース部２は、大容量フレーム３１を終端し、下位伝送装置８ｂ用信号（回線）３２を含む各下位伝送装置８用の信号を取り出し、回線多重分離部３へ出力する。回線多重分離部３では、インタフェース部２の出力信号の中から、下位伝送装置８ｂ用信号（回線）３２であることを識別し、下位伝送装置８ｂに対応している波長変換部４ｂへ出力する。

波長変換部４ｂでは、下位伝送装置８ｂ用信号（回線）３２を小容量フレーム３３に収容し、波長多重分離部７へ出力する。この際、下位伝送装置８ｂへ信号を伝送する波長は、波長２（本例では、使用する波長数は８波である。各波長は、波長１、波長２、……、波長８と区別しており、ここでは、その中の波長２（２番目の波長）を使用して伝送することを意味する）と指定されているため、出力波長を波長２へ変換する。波長多重分離部７では、波長２を含む各波長変換部４からの各波長を多重し、波長多重信号として光ファイバ伝送路１１ａへ出力する。

波長合分波器１０ａでは、下位伝送装置８ａへ信号を伝送する波長１のみを分岐（分波）する。従って、下位伝送装置８ｂへ信号を伝送する波長２は、波長合分波器１０ａを透過的に通過し、光ファイバ伝送路１１ｂへ出力する。波長合分波器１０ｂでは、下位伝送装置８ｂへ信号を伝送する波長２のみを分岐（分波）する。従って、下位伝送装置８ｂへ信号を伝送する波長２は、波長合分波器１０ｂにて波長多重信号から分岐（分波）され、光ファイバ伝送路１１ｊへ出力する。

下位伝送装置８ｂでは、下位伝送装置８ｂ用信号（回線）３２が収容されている小容量フレーム３３を、波長変換部９ｂで受信する。波長変換部９ｂは、小容量フレーム３３を終端し、下位伝送装置８ｂ用信号（回線）３２を取り出し、所定の処理を行う。

２）下位伝送装置８ｂから上位伝送装置１への信号伝送：
下位伝送装置８ｂにおいて、上位伝送装置１へ伝送する下位伝送装置８ｂ用信号（回線）３２は、波長変換部９ｂにおいて小容量フレーム３３に収容し、光ファイバ伝送路１１ｉへ出力する。この際、上位伝送装置１へ信号を伝送する波長は、波長２と指定されているため、出力波長を波長２へ変換する。

波長合分波器１０ｂでは、下位伝送装置８ｂからの波長２のみを挿入（合波）する。従って、上位伝送装置１へ信号を伝送する波長２は、波長合分波器１０ｂにて波長多重信号の中へ挿入（合波）され、光ファイバ伝送路１１ｅへ出力する。波長合分波器１０ａでは、下位伝送装置８ａからの波長１のみを挿入（合波）する。従って、上位伝送装置１へ信号を伝送する波長２は、波長合分波器１０ａを透過的に通過し、光ファイバ伝送路１１ｄへ出力する。

上位伝送装置１では、光ファイバ伝送路１１ｄからの波長多重信号を、波長多重分離部７で受信する。下位伝送装置８ｂ用信号（回線）３２が収容されている波長２を含め、各波長は波長多重分離部７で分離される。下位伝送装置８ｂ用信号（回線）３２が収容されている波長２は、受信増幅部５ｂへ出力される。受信増幅部５ｂでは、波長多重分離部７からの信号を入力し、信号増幅を行って出力する。

ここで、信号の増幅レベルは、受信増幅制御部６ｂからの制御信号によって決定される。受信増幅制御部６ｂでは、受信増幅部５ｂからの信号を入力し、信号のレベルを常時モニタする。モニタした結果、信号のレベルが波長変換部４ｂで受信することができる範囲にある場合は、特に新たな処理は行わない。信号のレベルが波長変換部４ｂで受信することができる範囲を外れている場合には、受信することができる範囲に入るように、受信増幅部５ｂにおける新たな増幅レベルを決定し、受信増幅部５ｂを制御するための制御信号を出力する。受信増幅部５ｂでは、受信増幅制御部６ｂからの新たな制御信号にて指定されている増幅レベルに、リアルタイムで変更する。

波長変換部４ｂでは、下位伝送装置８ｂ用信号（回線）３２が収容されている小容量フレーム３３を終端し、下位伝送装置８ｂ用信号（回線）３２を取り出し、回線多重分離部３へ出力する。回線多重分離部３では、下位伝送装置８ｂ用信号（回線）３２を含む各波長変換部４からの各信号を多重し、インタフェース部２へ出力する。インタフェース部２では、下位伝送装置８ｂ用信号（回線）３２を含む各信号を、大容量フレーム３１に収容し、更に上位方向へ出力する。なお、図４において、ＯＨはオーバヘッドを意味する。

本発明の他の実施の形態のシステム構成を図５に示しており、図１と同等部分は同一符号により示している。本例は、図１の例と比較して、次の点が異なる。すなわち、図１の例では、受信増幅制御部６は、受信増幅部５から出力される信号のレベルが、波長変換部４において受信することができる範囲内であるか否かを元に、受信増幅部５における増幅レベルを決定し、受信増幅部５を制御している。

これに対して、図５の例では、受信増幅制御部１３は、波長多重分離部７から出力される信号のレベルが、受信増幅部５で信号増幅することができる範囲内であるか否かを元に、受信増幅部５における増幅レベルを決定し、受信増幅部５を制御するのである。

次に、図５の例の構成を説明する。図５において、図１の実施例と異なる部分についてのみ記載する。上位伝送装置１において、受信増幅部５は、波長多重分離部７からの信号を入力し、受信増幅制御部１３から出力される制御信号によって決定される増幅レベル分の信号増幅を行い出力する。受信増幅制御部１３は、波長多重分離部７からの信号を入力し、信号のレベルが受信増幅部５で信号増幅するために適切なレベルか否かを判断し、受信増幅部５で信号増幅する増幅レベルを決定し、受信増幅部５を制御する制御信号を出力する。

図５の例の動作を図６を用いて説明する。図５の例の動作においては、図１の例の動作と異なる部分についてのみ記載する。すなわち、下位伝送装置８ｂから上位伝送装置１への信号伝送について説明する。上位伝送装置１における受信増幅部５ｂでは、波長多重分離部７からの信号を入力し、信号増幅を行って出力する。信号の増幅レベルは、受信増幅制御部１３ｂからの制御信号によって決定される。

受信増幅制御部１３ｂでは、波長多重分離部７からの信号を入力し、信号のレベルを常時モニタする。モニタした結果、信号のレベルが受信増幅部５ｂで信号増幅することができる範囲にある場合は、特に新たな処理は行わない。信号のレベルが受信増幅部５ｂで信号増幅することができる範囲を外れている場合には、信号増幅することができるように、受信増幅部５ｂにおける新たな増幅レベルを決定し、受信増幅部５ｂを制御するための制御信号を出力する。受信増幅部５ｂでは、受信増幅制御部１３ｂからの新たな制御信号にて指定されている増幅レベルに、リアルタイムで変更する。

本発明の一実施の形態を示すブロック図である。 図１における波長合分波器の構成例を示す図である。 図１の構成における動作を説明するための図である。 図３に用いる主信号の例を示す図である。 本発明の他の実施の形態を示すブロック図である。 図５の構成における動作を説明するための図である。 従来例の構成を示す図である。

符号の説明

１ 上位伝送装置
２ インタフェ−ス部
３ 回線多重分離部
４，９ 波長変換部
５ 受信増幅部
６，１３ 受信増幅制御部
７ 波長多重分離部
８ 下位伝送装置
１０ 波長合分波器
１１ 光ファイバ伝送路

Claims (10)

1. 下位装置からの複数波長の光信号が多重化されて伝送された波長多重信号を受信する伝送装置における光増幅装置であって、前記波長多重信号を個々の波長信号に分離した後に、個々の波長信号が予め定められた所定レベル範囲になるようレベル制御する増幅手段を含むことを特徴とする光増幅装置。
2. 前記増幅手段は、前記個々の波長信号のレベルを常時監視し、この監視レベルが前記所定レベル範囲になるよう制御することを特徴とする請求項１記載の光増幅装置。
3. 前記伝送装置には、前記増幅手段によりレベル制御された個々の波長信号の波長変換をなす波長変換手段と、この変換出力を波長多重する手段とが設けられており、前記増幅手段は、前記個々の波長信号を前記波長変換手段において受信するに十分なレベルに制御することを特徴とする請求項１または２記載の光増幅装置。
4. 前記増幅手段は、前記個々の波長信号を増幅する増幅部を有し、前記個々の波長信号を前記増幅部において増幅するに十分なレベルに制御することを特徴とする請求項１または２記載の光増幅装置。
5. 請求項１〜４いずれか記載の光増幅装置を含むことを特徴とする伝送装置。
6. 請求項５記載の伝送装置を含むことを特徴とする波長多重伝送システム。
7. 下位装置からの複数波長の光信号が多重化されて伝送された波長多重信号を受信する伝送装置における光増幅方法であって、前記波長多重信号を個々の波長信号に分離した後に、個々の波長信号が予め定められた所定レベル範囲になるようレベル制御する増幅制御ステップを含むことを特徴とする光増幅方法。
8. 前記増幅制御ステップは、前記個々の波長信号のレベルを常時監視し、この監視レベルが前記所定レベル範囲になるよう制御することを特徴とする請求項７記載の光増幅方法。
9. 前記伝送装置には、前記増幅手段によりレベル制御された個々の波長信号の波長変換をなす波長変換手段と、この変換出力を波長多重する手段とが設けられており、前記増幅制御ステップは、前記個々の波長信号を前記波長変換手段において受信するに十分なレベルに制御することを特徴とする請求項７または８記載の光増幅方法。
10. 前記増幅制御ステップは、前記個々の波長信号を増幅する増幅ステップと、前記個々の波長信号を前記増幅ステップおいて増幅するに十分なレベルに制御することを特徴とする請求項７または８記載の光増幅方法。

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