JP2007251683A - 光特性を測定する方法およびシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ＷＤＭ伝送システムにおいて、信号波長帯に配置される光信号を使用せずにその信号波長帯のスパンロスを正確に測定する。
【解決手段】光通信システムの初期立上げ時に、光アンプ１１が生成するＡＳＥ光の送信パワーおよび受信パワーに基づいてＡＳＥ基準スパンロスを算出し、また、監視制御光の送信パワーおよび受信パワーに基づいてＯＳＣ基準スパンロスを算出する。光通信システムの運用中に、監視制御光を利用してスパンロスを算出し、そのスパンロスとＯＳＣ基準スパンロスとの差分を表すスパンロス変動量を算出する。ＡＳＥ基準スパンロスにスパンロス変動量を加算することにより、送信局１０と受信局２０との間の現在のスパンロスを算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＷＤＭ光を伝送する光通信システムにおいて光特性を測定する方法およびシステムに係わる。

近年、光通信システムにおいては、顧客の操作性の向上や各種設定の自動化のために、端局と端局との間、端局と中継局との間、或いは中継局と中継局との間の光損失（スパンロス）を自動的に測定して表示する機能が要求されることがある。この測定機能は、一般に、通信システムの運用中の外的な要因によるスパンロスの変動を顧客に通知する機能を含む。また、この測定機能は、通信システムの初期立上げ時等において、事前にシミュレーション等により得られた設計値と実際のスパンロスとの誤差を測定するため、或いは、光伝送装置の入力レベル／出力レベルが所定の規定に適合しているか否かを確認するためにも利用される。

局間のスパンロスは、基本的には、送信局および受信局の双方にそれぞれ光パワーを検出するためのフォトデテクタを設け、送信局における光出力レベルおよび受信局における光入力レベルの差分を計算することにより得られる。なお、特許文献１には、２系統の光ファイバ伝送路を備える光通信システムにおいて、一方の伝送路を伝搬する光信号の一部を他方の伝送路に導き、その光信号のパワーを測定して光ファイバ伝送系の利得／損失を測定する構成が記載されている。
特開平９−１１６５０４号公報（図１など）

ＷＤＭ伝送システムにおいては、互いに異なる複数の波長を利用して複数の光信号が伝送される。そして、伝送路のスパンロスや光レベルの規格は、それらの複数の波長を含む所定の波長帯の中心波長（例えば、Ｃ−ｂａｎｄでは、約１５５０ｎｍ）における特性として規定されることが多い。したがって、伝送システムの初期立上げ時、或いは、伝送システムの運用中に、この中心波長の光信号を用いて伝送路のスパンロス等を実際に測定することが望ましい。

しかし、実際の運用に際しては、予め用意されている複数の波長の中のどの波長が使用されるのかは決まっていない。すなわち、伝送システムの設計に際して使用された中心波長が実際には使用されないこともある。他方、光ファイバにおける損失は、図１０に示すように、波長依存性を有している。このため、中心波長と異なる波長が使用される場合には、顧客が必要とする中心波長でのスパンロスを正確に知ることは困難である。また、システムの初期立上げ時には、ＷＤＭ信号波長帯内の波長が１波も入力されない状況も想定されるが、この場合もスパンロスを測定できない。

この問題の解決策の１つとして、監視制御信号を利用する構成が考えられる。監視制御信号は、一般に、データを伝送するための信号波長帯から外れた波長を利用し、伝送システムの運用時に常に送信されている。この方法では、監視制御信号を運ぶ監視光の光レベル送信局および受信局において測定し、監視光波長におけるスパンロスを計算する。そして、予め得られている光ファイバの波長特性に基づいて、その監視光波長におけるスパンロスから中心波長におけるスパンロスが推定される。この方法によれば、実際に使用される波長の数または配置の影響を受けることなく、中心波長におけるスパンロスを推定することができる。しかし、監視光のスパンロスから中心波長のスパンロスを推定するためには、局間の距離（すなわち、光ファイバの長さ）を表す情報が必要である。よって、正確な距離情報を有していない場合には、推定されたスパンロス値は、大きな誤差を含むおそれがある。

本発明の課題は、ＷＤＭ信号を伝送する光通信システムにおいて、信号波長帯に配置される光信号を使用せずに光伝送路の特性を正確に測定する方法を提供することである。

本発明の一実施態様による測定システムは、送信局から受信局へ所定の信号波長帯のＷＤＭ光を伝送する光通信システムにおいて前記送信局と前記受信局との間のスパンロスを測定する。この測定システムは、前記送信局に設けられ信号波長帯の波長成分を持った基準光を生成する基準光生成手段と、前記送信局に設けられ信号波長帯の光パワーを検出する第１の光検出器と、前記受信局に設けられ信号波長帯の光パワーを検出する第２の光検出器と、前記送信局に設けられ信号波長帯から外れた波長を持った監視制御光の光パワーを検出する第３の光検出器と、前記受信局に設けられ前記監視制御光の光パワーを検出する第４の光検出器と、前記基準光が生成されているときの前記第１および第２の光検出器の検出結果から基準スパンロスを計算する第１の計算手段と、前記第３および第４の光検出器の検出結果から補正データを計算する第２の計算手段と、前記補正データを用いて前記基準スパンロスを補正することにより信号波長帯におけるスパンロスを計算する第３の計算手段、を有する。

この測定システムにおいては、信号波長帯の波長成分を持った基準光を利用して予め基準スパンロスを用意しておく。その後、信号波長帯から外れた波長を持った監視制御光を利用して補正データを算出する。そして、この補正データを用いて基準スパンロスを補正することにより信号波長帯におけるスパンロスが算出される。

上記測定システムにおいて、基準光生成手段は、受信局へ送信すべき光信号を増幅する光アンプにより実現されるようにしてもよい。この場合、その光アンプから出力されるＡＳＥ光が基準光として出力される。

ＷＤＭシステムにおいては、信号波長帯のほぼ中心波長の光信号で測定したスパンロス値が要求されることが多々ある。これに対して、本発明の測定システムにおいては、ＡＳＥ光を利用してスパンロスが測定される。ここで、信号波長帯のＡＳＥ光の送信パワー／受信パワーは、それぞれ、信号波長帯のほぼ中心波長の光信号の送信パワー／受信パワーに相当する。よって、信号波長帯のほぼ中心波長の光信号を準備することなく、その中心波長の光信号を用いた場合と同等の測定を行うことができる。また、運用中のスパンロスの変動は、監視制御光により測定される。よって、データを伝送する光信号の有無（あるいは、その波長配置）にかかわらず、すなわち、運用中のデータに影響を与えることなく最新のスパンロスを測定できる。

本発明によれば、ＷＤＭ信号を伝送する光通信システムにおいて、信号波長帯に配置される光信号を使用せずに光伝送路の特性を正確に測定する方法を提供することである。

図１は、本発明に係る光通信システムが備える送信局および受信局の構成を示す図である。ここで、本発明に係る光通信システムは、互いに異なる複数の波長を多重化することで複数の光信号を伝送するＷＤＭ伝送システムを前提とする。そして、本発明に係る測定システムは、送信局と受信局との間の伝送路の光特性（スパンロス、受信レベル等）を測定する。なお、送信端局と中継局との間の特性を測定する際は、その中継局が受信局である。また、中継局と受信端局との間の特性を測定する際は、その中継局が送信局である。さらに、中継局間の特性を測定する際には、上流側の中継局が送信局であり、下流側の中継局が受信局である。

図１において、光アンプ（ポストアンプ）１１は、例えば、希土類添加光ファイバ増幅器であり、励起光のエネルギーを利用して受信局２０へ送信すべき信号光を増幅する。増幅制御は、例えば、一定の出力レベルを保持するＡＬＣ（Automatic Level Control ）または一定の利得を保持するＡＧＣ（Automatic Gain Control）である。受信局２０へデータを送信するための信号光は、所定の波長帯に属する波長が割り当てられている。この波長帯は、特に限定されるものではないが、例えば、Ｃ−ｂａｎｄ（１５３０〜１５６０ｎｍ）である。なお、以下の記載では、この信号光に割り当てられた波長帯のことを「信号波長帯」と呼ぶことがある。

光検出器（Photo Detector）ＰＤ１、ＰＤ３は、それぞれ、例えば、フォトダイオードである。光検出器ＰＤ１は、受信局２０へ送信される光の出力パワーを検出する。ただし、図１に示す構成においては、光アンプ１１の出力光の一部が光スプリッタにより分岐されて光検出器ＰＤ１に導かれている。すなわち、後述する監視制御光は光検出器ＰＤ１に導かれない。したがって、光検出器ＰＤ１は、信号光および雑音光（すなわち、光アンプ１１により生成されるＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）光）のパワーを検出する。そして、信号光が送信されない場合（すなわち、光信号を伝送するチャネル数がゼロの場合）は、光検出器ＰＤ１は、ＡＳＥ光のパワーを検出することになる。

光検出器ＰＤ３は、監視制御（ＯＳＣ：Optical Supervisory Channel ）光の出力パワーを検出する。図１に示す構成においては、監視制御光の一部が光スプリッタにより分岐されて光検出器ＰＤ３に導かれている。監視制御光は、信号波長帯から外れた波長が割り当てられており、光通信システムの状態を局間で通知するための監視制御信号を伝送する。信号波長帯としてＣ−ｂａｎｄが使用される場合には、監視制御光の波長は、例えば、１５１０ｎｍである。なお、監視制御光は、ＣＰＵ１２により生成され、例えば、ＷＤＭカプラ１３を利用して信号光に合波される。なお、光検出器ＰＤ１、ＰＤ３の出力は、不図示のＡ／Ｄ変換器によりデジタルデータ（光出力パワーデータ）に変換される。

ＣＰＵ１２は、光検出器ＰＤ１、ＰＤ３により検出される光出力パワーデータを取得して保持する。ここで、光検出器ＰＤ１、ＰＤ３により検出される光出力パワーデータは、必要に応じて、監視制御光を利用して受信局２０へ送信される。この場合、光出力パワーデータは、監視制御信号を伝送するためのフレームの所定領域に格納されて送信される。また、ＣＰＵ１２は、光アンプ１１にＡＳＥ光を生成させることができる。実施形態の測定方法においては、ＣＰＵ１２は、光通信システムの初期立上げ時に、信号光が送信されない状態で、光アンプ１１にＡＳＥ光を生成させる。なお、ＣＰＵ１２は、送信局１０の他の動作も制御する。

送信局１０は、その送信局１０の内部において発生する光損失（例えば、光検出器ＰＤ１、ＰＤ３から送信局１０の出力端までの間の光損失）に係わる情報を予め保持していることが望ましい。この場合、ＣＰＵ１２は、光検出器ＰＤ１、ＰＤ３により検出される光出力パワー値を、それぞれ、送信局１０の出力端における光出力パワー値に換算することができる。

送信局１０から送信される信号光および監視制御光は、光ファイバ３０を介して受信局２０へ送信される。なお、光アンプ１１において発生するＡＳＥ光も光ファイバ３０を介して受信局２０へ送信されることになる。

受信局２０は、入力光から信号波長帯の波長成分および監視制御光の波長成分をそれぞれ抽出する光フィルタ２１を備える。すなわち、入力光から信号光および監視制御光がそれぞれ抽出される。そして、信号光は、光アンプ（プリアンプ）２２へ導かれ、監視制御光は、監視制御信号を処理するための処理回路へ導かれる。

光検出器ＰＤ２、ＰＤ４は、それぞれ、例えば、フォトダイオードである。光検出器ＰＤ４は、監視制御光の入力パワーを検出する。一方、光検出器ＰＤ２は、信号波長帯の波長成分の光入力パワーを検出する。よって、送信局１０から信号波長帯の光信号が送信されているときは、信号光およびＡＳＥ光の合計パワーが検出される。また、送信局１０から信号波長帯の光信号が送信されていないときは、ＡＳＥ光のパワーが検出されることになる。そして、光検出器ＰＤ２、ＰＤ４の出力は、不図示のＡ／Ｄ変換器によりデジタルデータ（光入力パワーデータ）に変換される。

ＣＰＵ２３は、光検出器ＰＤ２、ＰＤ４により検出される光入力パワーデータを取得して保持する。また、ＣＰＵ２３は、送信局１０から送られてくる監視制御信号を解読し、送信局１０において検出された光出力パワーデータを取得する。そして、ＣＰＵ２３は、これらの光出力パワーデータおよび光入力パワーデータを利用して、送信局１０と受信局２０との間のスパンロスを算出する。なお、ＣＰＵ２３は、受信局２０の他の動作も制御する。

受信局２０は、その受信局２０の内部において発生する光損失（例えば、受信局の入力端から光検出器ＰＤ２、ＰＤ４までの間の光損失）に係わる情報を予め保持していることが望ましい。この場合、ＣＰＵ２３は、光検出器ＰＤ２、ＰＤ４により検出される光入力パワー値を、それぞれ、受信局２０の入力端における光入力パワー値に換算することができる。

上記構成の光通信システムにおいて、送信局１０と受信局２０との間のスパンロスは以下の手順により測定される。
１．光通信システムの初期立上げ時に、ＡＳＥ光を利用して第１の基準スパンロスを測定し、また、監視制御光を利用して第２の基準スパンロスを測定する。
２．光通信システムの運用中に、監視制御光を利用してスパンロスを測定し、第２の基準スパンロスからの変化量を検出する。
３．第１の基準スパンロスにスパンロス変化量を加算することにより、最新のスパンロスを算出する。

このように、ＡＳＥ光を利用して基準スパンロスが予め求められ、運用中の伝送路の光特性の変化は監視制御光を利用して検出される。
図２は、スパンロスの測定手順を模式的に示す図である。上述の例では、受信局２０においてスパンロスが算出されている。すなわち、送信局１０は、光検出器ＰＤ１、ＰＤ３を用いて出力レベル情報を取得する。この出力レベル情報は、監視制御信号を利用して受信局２０へ送られる。また、受信局２０は、光検出器ＰＤ２、ＰＤ４を用いて入力レベル情報を取得すると共に、送信局１０から出力レベル情報を受信する。そして、受信局２０は、出力レベル情報および入力レベル情報に基づいて、スパンロスを算出する。

スパンロスは、送信局１０において算出されるようにしてもよい。すなわち、受信局２０から送信局１０へ信号を伝送することができる場合（例えば、送信局１０と受信局２０との間に双方向通信路が設けられている場合）は、スパンロスは、送信局１０において算出することも可能である。この場合、受信局２０は、監視制御信号を利用して入力レベル情報を送信局１０へ送信する。そして、送信局１０は、出力レベル情報および入力レベル情報に基づいて、スパンロスを算出する。

算出されたスパンロス情報は、ユーザの要求に応じて、所定の表示装置に表示される。また、算出されたスパンロスが異常値を示していた場合には、アラームが出力されるようにしてもよい。

以下、実施形態の測定方法について詳細に説明する。
＜スパンロスの測定（基本方法）＞
図３は、送信局１０と受信局２０との間のスパンロスを測定する方法を示す図である。なお、図３（ａ）は、光通信システムの初期立上げ時に行う手順を示し、図３（ｂ）は、光通信システムの運用時に常時（または、定期的に）行われる手順を示している。
（初期立上げ時の手順）
手順１：ＣＰＵ１２は、光アンプ１１にＡＳＥ光を生成させる。ここで、図４を参照しながらＡＳＥ光について簡単に説明する。光アンプ１１は、励起光のエネルギーを利用して信号光を増幅することができる。このとき、光アンプ１１は、信号光の有無にかかわらず、励起光のパワーに応じたＡＳＥ光を出力する。したがって、信号光が入力されていない状態で励起光が与えられると、光アンプ１１は、ＡＳＥ光のみを出力する。光バンドパスフィルタ４１は、光アンプ１１の出力光から信号波長帯の波長成分を抽出する。これにより、図５に示すように、信号波長帯のＡＳＥ光が得られる。光検出器（ＰＤ）４２は、ＡＳＥ光のパワーを検出する。励起光制御部４３は、そのＡＳＥ光のパワーが所望の値に保持されるように光源（ＬＤ）４４を駆動する。そして、光源４４は、励起光制御部４３の指示に従って励起光を生成する。上記構成により、信号波長帯において所望のパワーを持ったＡＳＥ光が生成される。なお、ＡＳＥ光の生成方法の一例については、例えば、特開平６−９７５５４号公報に記載されている。

手順２：送信局１０の光検出器ＰＤ１は、ＡＳＥ光の送信パワーＰ１ref を検出し、受信局２０の光検出器ＰＤ２は、ＡＳＥ光の受信パワーＰ２ref を検出する。送信局１０において検出された送信パワーＰ１ref は、監視制御信号を利用して受信局２０へ通知される。そして、受信局２０は、送信パワーＰ１ref および受信パワーＰ２ref に基づいて、ＡＳＥ基準スパンロスを算出する。ここで、ＡＳＥ基準スパンロスは、下式により算出される。
ＡＳＥ基準スパンロス＝Ｐ１ref −Ｐ２ref
なお、上述のようにして生成されるＡＳＥ光は、図５に示すように、信号波長帯の全波長領域に渡って光パワーを有している。したがって、このＡＳＥ光の送信パワーをモニタすることは、信号波長帯のほぼ中心波長の光信号の送信パワーをモニタすることと同等である。例えば、ＷＤＭ伝送においてＣ−ｂａｎｄ（１５３０〜１５６０ｎｍ）が使用される場合、上述のＡＳＥ光の送信パワーをモニタすることは、約１５５０ｎｍの波長を持った信号光の送信パワーをモニタすることと同等である。

また、送信局１０から出力されるＡＳＥ光は、光ファイバ３０を介して受信局２０へ伝送される。このとき、光ファイバ３０は図１０に示す波長特性を有しているので、信号波長帯内の短波長領域の波長成分の減衰量は大きく、信号波長帯内の長波長領域の波長成分の減衰量は小さい。したがって、受信局２０においてこのＡＳＥ光の受信パワーをモニタすることは、信号波長帯のほぼ中心波長の光信号の受信パワーをモニタすることと同等である。例えば、ＷＤＭ伝送においてＣ−ｂａｎｄ（１５３０〜１５６０ｎｍ）が使用される場合、上述のＡＳＥ光の受信パワーをモニタすることは、約１５５０ｎｍの波長を持った信号光の受信パワーをモニタすることと同等である。

手順３：送信局１０の光検出器ＰＤ３は、監視制御光の送信パワーＰ３ref を検出し、受信局２０の光検出器ＰＤ４は、監視制御光の受信パワーＰ４ref を検出する。送信局１０において検出された送信パワーＰ３ref は、監視制御信号を利用して受信局２０へ通知される。ここで、監視制御光は、図５に示すように、信号波長帯の外に配置されている。ＷＤＭ伝送においてＣ−ｂａｎｄ（１５３０〜１５６０ｎｍ）が使用される場合、監視制御光の波長は、例えば、１５１０ｎｍである。また、監視制御光は、基本的に、信号光の有無にかかわらず、常時、送信局１０から受信局２０へ送信されている。そして、受信局２０は、送信パワーＰ３ref および受信パワーＰ４ref に基づいて、ＯＳＣ基準スパンロスを算出する。ここで、ＯＳＣ基準スパンロスは、下式により算出される。
ＯＳＣ基準スパンロス＝Ｐ３ref −Ｐ４ref
（通常運用時の手順）
手順４：手順４の動作は、基本的には、手順３と同じである。すなわち、送信局１０の光検出器ＰＤ３は、監視制御光の送信パワーＰ３det を検出し、受信局２０へ通知する。また、受信局２０の光検出器ＰＤ４は、監視制御光の受信パワーＰ４det を検出する。そして、受信局２０は、送信パワーＰ３det および受信パワーＰ４det に基づいて、ＯＳＣスパンロスを算出する。ここで、ＯＳＣスパンロスは、下式により算出される。
ＯＳＣスパンロス＝Ｐ３det −Ｐ４det
手順５：初期立上げ時に得られたＯＳＣ基準スパンロスと新たに得られたＯＳＣスパンロスとの差分を計算することにより、スパンロスの変動量を求める。そして、初期立上げ時に得られたＡＳＥ基準スパンロスにその変動量を加算するにより、現時点における実スパンロスを計算する。現時点における実スパンロスは、下式により表される。
実スパンロス＝「ＡＳＥ基準スパンロス」＋「スパンロス変動量」
＝「ＡＳＥ基準スパンロス」＋（「ＯＳＣスパンロス」−「ＯＳＣ基準スパンロス」）
＝Ｐ１ref−Ｐ２ref＋｛（Ｐ３det−Ｐ４det）−（Ｐ３ref−Ｐ４ref）｝
このように、実施形態の測定方法においては、信号波長帯のＡＳＥ光を利用して基準スパンロスが用意される。よって、信号波長帯の中心波長で設計した場合のスパンロス値に対する誤差が小さくなる。

また、光通信システムの運用中に定期的に検出される光パワー情報が送信局１０および受信局２０の一方から他方へ監視制御信号を利用して通知される。よって、スパンロスの変化を常時モニタすることができる。

さらに、光通信システムの運用中のスパンロスの変化は、監視制御光を利用して測定される。ここで、監視制御光は、信号波長帯の外に配置されており、信号光と分離してモニタすることができる。よって、スパンロスの測定は、データを伝送するチャネルの数またはそれらのチャネルの波長配置の影響を受けることはない。すなわち、データを伝送するチャネル数がゼロであってもスパンロスを測定することができる。

＜スパンロスの測定（変形例）＞
上述の測定方法では、光通信システムの初期立上げ時にＡＳＥ光を利用して基準スパンロスを測定した。これに対して図６に示す方法では、送信局１０は、光ファイバのロスが定義される波長の光信号を生成する光源５１、およびその光源５１により生成される光信号を信号伝送路に挿入する光アド・ドロップマルチプレクサ５２を備える。光ファイバのロスが定義される波長は、Ｃ−ｂａｎｄが使用されるシステムでは、例えば１５５０ｎｍである。そして、光通信システムの立上げ時に、この光源５１が生成する光信号を利用して基準スパンロスを測定する。以降の手順は、図３を参照しながら説明した方法と同じである。

＜受信パワーの測定＞
図７は、受信局２０における光受信パワーを測定する方法を示す図である。ここでは、ＡＳＥ光および監視制御光を利用して１波長当たりの信号光の受信パワーを測定する方法を示す。
（初期立上げ時の手順）
手順１：ＣＰＵ１２は、光アンプ１１にＡＳＥ光を生成させる。ここで、ＡＳＥ光の送信パワーは、この光通信システムにおいて１チャネル分の信号光の送信パワーとして予め規定されている値に調整される。この送信パワーは、特に限定されるものではないが、例えば、ゼロｄＢｍ程度である。

手順２：受信局２０の光検出器ＰＤ２は、ＡＳＥ光の受信パワーＰ２ref を検出する。そして、この検出により得られた基準受信パワーを保持する。
基準受信パワー＝Ｐ２ref
手順３：送信局１０の光検出器ＰＤ３は、監視制御光の送信パワーＰ３ref を検出し、受信局２０の光検出器ＰＤ４は、監視制御光の受信パワーＰ４ref を検出する。送信局１０において検出された送信パワーＰ３ref は、監視制御信号を利用して受信局２０へ通知される。そして、受信局２０は、送信パワーＰ３ref および受信パワーＰ４ref に基づいて、ＯＳＣ基準スパンロスを算出する。ここで、ＯＳＣ基準スパンロスは、下式により算出される。
ＯＳＣ基準スパンロス＝Ｐ３ref −Ｐ４ref
（通常運用時の手順）
手順４：手順４の動作は、基本的には、手順３と同じである。すなわち、送信局１０の光検出器ＰＤ３は、監視制御光の送信パワーＰ３det を検出し、受信局２０へ通知する。また、受信局２０の光検出器ＰＤ４は、監視制御光の受信パワーＰ４det を検出する。そして、受信局２０は、送信パワーＰ３det および受信パワーＰ４det に基づいて、ＯＳＣスパンロスを算出する。ここで、ＯＳＣスパンロスは、下式により算出される。
ＯＳＣスパンロス＝Ｐ３det −Ｐ４det
手順５：初期立上げ時に得られたＯＳＣ基準スパンロスと新たに得られたＯＳＣスパンロスとの差分を計算することにより、スパンロスの変動量を計算する。そして、初期立上げ時に得られた基準受信パワーからその変動量を減算するにより、現時点の受信局２０における実受信パワーを計算する。現時点における実受信パワーは、下式により表される。
実受信パワー＝「基準受信パワー」−「スパンロス変動量」
＝「基準受信パワー」−（「ＯＳＣスパンロス」−「ＯＳＣ基準スパンロス」）
＝Ｐ２ref−｛（Ｐ３det−Ｐ４det）−（Ｐ３ref−Ｐ４ref）｝
＜受信パワーの測定（送信局でＡＧＣが行われる場合）＞
図８は、送信局１０の光アンプ１１が利得一定制御で動作する場合の受信局２０における受信パワーを測定する方法を示す図である。光アンプ１１が利得一定制御で動作する構成では、光アンプ１１とその前段に設けられているデバイス（ここでは、光アド・ドロップマルチプレクサ５２）との間の光損失が変化すると、それに応じて送信局１０の送信パワーも変化してしまう。よって、この場合、光アド・ドロップマルチプレクサ５２と光アンプ１１との間の光損失の変化をモニタする必要がある。そして、送信局１０は、この光損失を測定するために、光アンプ１１の光入力パワーを検出する光検出器ＰＤ５および光アド・ドロップマルチプレクサ５２の光出力パワーを検出する光検出器ＰＤ６を備えている。
（初期立上げ時の手順）
手順１〜手順３：図７を参照しながら説明した手順１〜手順３と同じである。即ち、下記の基準受信パワーおよびＯＳＣ基準スパンロスを測定する。
基準受信パワー＝Ｐ２ref
ＯＳＣ基準スパンロス＝Ｐ３ref −Ｐ４ref
手順４：光検出器ＰＤ５、ＰＤ６を用いてそれぞれ光パワーＰ５ref およびＰ６ref を検出する。このとき、光アド・ドロップマルチプレクサ５２は、光信号を出力しているものとする。そして、この検出結果に基づいて基準内部ロスを算出する。基準内部ロスは、下式により得られる。
基準内部ロス＝Ｐ６ref −Ｐ５ref
（通常運用時の手順）
手順５：図７を参照しながら説明した手順４と同じである。即ち、送信パワーＰ３det および受信パワーＰ４det に基づいて、ＯＳＣスパンロスを算出する。
ＯＳＣスパンロス＝Ｐ３det −Ｐ４det
手順６：光検出器ＰＤ５、ＰＤ６を用いてそれぞれ光パワーＰ５det およびＰ６det を検出する。このとき、光アド・ドロップマルチプレクサ５２は、光信号を出力しているものとする。そして、この検出結果に基づいて内部ロスを算出する。内部ロスは、下式により得られる。
内部ロス＝Ｐ６det −Ｐ５det
手順７：初期立上げ時に得られたＯＳＣ基準スパンロスと新たに得られたＯＳＣスパンロスとの差分を計算することにより、スパンロスの変動量を計算する。また、初期立上げ時に得られた基準内部ロスと新たに得られた内部ロスとの差分を計算することにより、内部ロスの変動量を計算する。
スパンロス変動量＝「ＯＳＣスパンロス」−「ＯＳＣ基準スパンロス」
内部ロス変動量＝「内部ロス」−「基準内部ロス」
そして、初期立上げ時に得られた基準受信パワーからそれらの変動量をそれぞれ減算するにより、現時点での受信局２０における実受信パワーを計算する。現時点における実受信パワーは、下式により表される。
実受信パワー＝「基準受信パワー」−「スパンロス変動量」−「内部ロス変動量」
＝「基準受信パワー」−（「ＯＳＣスパンロス」−「ＯＳＣ基準スパンロス」）−（「内部ロス」−「基準内部ロス」）
＝Ｐ２ref−｛（Ｐ３det−Ｐ４det）−（Ｐ３ref−Ｐ４ref）｝−｛（Ｐ６det−Ｐ５det）−（Ｐ６ref−Ｐ５ref）｝
＜その他の構成＞
上述の実施例では、光検出器ＰＤ１、ＰＤ２は、それぞれ監視制御光を含まない光信号のパワーを検出する。これに対して図９に示す光通信システムでは、光検出器ＰＤ１、ＰＤ２は、それぞれ監視制御光を含んだ光信号のパワーを検出する。この構成においては、初期立上げ時にＡＳＥ光を用いて基準スパンロスまたは基準受信パワーを測定する際、監視制御光の影響を受けてしまう。よって、図９に示す構成においては、ＡＳＥ光を用いて基準スパンロスまたは基準受信パワーを測定する際に、監視制御光をいったん停止する手順を導入する。そして、基準スパンロスまたは基準受信パワーの測定値を保持した後、監視制御光の出力を再開する。以降の手順は、上述した手順と同じである。この手順を導入することにより、ＡＳＥ光および監視制御光によるそれぞれの測定値の誤差を回避することができる。

（付記１）
送信局から受信局へ所定の信号波長帯のＷＤＭ光を伝送する光通信システムにおいて前記送信局と前記受信局との間のスパンロスを測定する測定システムであって、
前記送信局に設けられ、信号波長帯の波長成分を持った基準光を生成する基準光生成手段と、
前記送信局に設けられ、信号波長帯の光パワーを検出する第１の光検出器と、
前記受信局に設けられ、信号波長帯の光パワーを検出する第２の光検出器と、
前記送信局に設けられ、信号波長帯から外れた波長を持った監視制御光の光パワーを検出する第３の光検出器と、
前記受信局に設けられ、前記監視制御光の光パワーを検出する第４の光検出器と、
前記基準光が生成されているときの前記第１および第２の光検出器の検出結果から基準スパンロスを計算する第１の計算手段と、
前記第３および第４の光検出器の検出結果から補正データを計算する第２の計算手段と、
前記補正データを用いて前記基準スパンロスを補正することにより信号波長帯におけるスパンロスを計算する第３の計算手段、
を有する測定システム。

（付記２）
付記１に記載の測定システムであって、
前記第２の計算手段は、前記光通信システムの初期立上げ時に得られる第１の補正値と前記光通信システムの運用中に得られる第２の補正値との差分を前記補正データとして出力する
ことを特徴とする測定システム。

（付記３）
付記１に記載の測定システムであって、
前記基準光生成手段は、前記受信局へ送信すべき光信号を増幅する光アンプであり、
前記基準光は、その光アンプから出力されるＡＳＥ光である
ことを特徴とする測定システム。

（付記４）
付記３に記載の測定システムであって、
前記基準光は、前記光アンプに前記光信号が入力されていない状態において励起光を供給することにより生成されるＡＳＥ光である
ことを特徴とする測定システム。

（付記５）
付記３に記載の測定システムであって、
前記基準光生成手段は、前記信号波長帯の波長成分を通過させる光フィルタを備え、
前記基準光は、前記光フィルタを用いて前記ＡＳＥ光から信号波長帯の波長成分を抽出することにより得られる
ことを特徴とする測定システム。

（付記６）
付記１に記載の測定システムであって、
前記基準光生成手段は、
信号波長帯内の所定の波長を持った光信号を生成する光源と、
その光源により生成される光信号を前記送信局と受信局との間の伝送路に導く光デバイスを備える
ことを特徴とする測定システム。

（付記７）
付記１に記載の測定システムであって、
前記第１および第２の光検出器は、それぞれ、前記監視制御光を含む光信号の光パワーを検出する位置に配置されており、
前記第１の計算手段が前記基準スパンロスを計算するために前記第１および第２の光検出器が光パワーを検出する際には、前記監視制御光が停止される
ことを特徴とする測定システム。

（付記８）
送信局から受信局へ所定の信号波長帯のＷＤＭ光を伝送する光通信システムにおいて前記受信局における光受信パワーを測定する測定システムであって、
前記送信局に設けられ、信号波長帯の波長成分を持った基準光を生成する基準光生成手段と、
前記受信局に設けられ、信号波長帯の光パワーを検出する第１の光検出器と、
前記送信局に設けられ、信号波長帯から外れた波長を持った監視制御光の光パワーを検出する第２の光検出器と、
前記受信局に設けられ、前記監視制御光の光パワーを検出する第３の光検出器と、
前記基準光が生成されているときの前記１の光検出器の検出結果から基準受信パワーを検出する第１の検出手段と、
前記第２および第３の光検出器の検出結果から第１の補正データを計算する第１の計算手段と、
前記第１の補正データを用いて前記基準受信パワーを補正することにより信号波長帯における光受信パワーを計算する第２の計算手段、
を有する測定システム。

（付記９）
付記８に記載の測定システムであって、
前記送信局内に設けられる波長分岐挿入器と前記受信局へ送信すべき光信号を一定の利得で増幅する光アンプとの間の光損失を検出する第２の検出手段と、
前記光通信システムの初期立上げ時に前記第２の検出手段により得られる光損失と前記光通信システムの運用中に前記第２の検出手段により得られる光損失との差分を表す第２の補正データを計算する第３の計算手段、をさらに有し、
前記第２の計算手段は、前記第１および第２の補正データを用いて前記基準受信パワーを補正することにより信号波長帯における光受信パワーを計算する
ことを特徴とする測定システム。

（付記１０）
送信局から受信局へ所定の信号波長帯のＷＤＭ光を伝送する光通信システムにおいて前記送信局と前記受信局との間のスパンロスを測定する方法であって、
前記送信局から前記受信局へ信号波長帯の波長成分を持った基準光を送信し、
前記送信局に設けられている第１の光検出器を用いて前記基準光の光パワーを検出し、
前記受信局に設けられている第２の光検出器を用いて前記基準光の光パワーを検出し、
前記第１および第２の光検出器の検出結果から基準スパンロスを計算し、
前記送信局に設けられている第３の光検出器を用いて信号波長帯から外れた波長を持った監視制御光の光パワーを検出し、
前記受信局に設けられている第４の光検出器を用いて前記監視制御光の光パワーを検出し、
前記第３および第４の光検出器の検出結果から補正データを計算し、
前記補正データを用いて前記基準スパンロスを補正することにより信号波長帯におけるスパンロスを計算する
ことを特徴とするスパンロスの測定方法。

送信局および受信局の構成を示す図である。 スパンロスの測定手順を模式的に示す図である。 送信局と受信局との間のスパンロスを測定する方法を示す図である。 ＡＳＥ光の生成について説明する図である。 ＡＳＥ光および監視制御光の配置を示す図である。 他のスパンロス測定方法を示す図である。 受信局における光受信パワーを測定する方法を示す図である。 送信局の光アンプが利得一定制御で動作する場合の受信局における受信パワーを測定する方法を示す図である。 光検出器の配置が異なる場合の測定方法を示す図である。 光ファイバの波長特性を示す図である。

符号の説明

１０ 送信局
１１ 光アンプ
１２ ＣＰＵ
２０ 受信局
２３ ＣＰＵ
３０ 光ファイバ
５１ 光源
５２ 光アド・ドロップマルチプレクサ

Claims (5)

1. 送信局から受信局へ所定の信号波長帯のＷＤＭ光を伝送する光通信システムにおいて前記送信局と前記受信局との間のスパンロスを測定する測定システムであって、
   前記送信局に設けられ、信号波長帯の波長成分を持った基準光を生成する基準光生成手段と、
   前記送信局に設けられ、信号波長帯の光パワーを検出する第１の光検出器と、
   前記受信局に設けられ、信号波長帯の光パワーを検出する第２の光検出器と、
   前記送信局に設けられ、信号波長帯から外れた波長を持った監視制御光の光パワーを検出する第３の光検出器と、
   前記受信局に設けられ、前記監視制御光の光パワーを検出する第４の光検出器と、
   前記基準光が生成されているときの前記第１および第２の光検出器の検出結果から基準スパンロスを計算する第１の計算手段と、
   前記第３および第４の光検出器の検出結果から補正データを計算する第２の計算手段と、
   前記補正データを用いて前記基準スパンロスを補正することにより信号波長帯におけるスパンロスを計算する第３の計算手段、
   を有する測定システム。
2. 請求項１に記載の測定システムであって、
   前記第２の計算手段は、前記光通信システムの初期立上げ時に得られる第１の補正値と前記光通信システムの運用中に得られる第２の補正値との差分を前記補正データとして出力する
   ことを特徴とする測定システム。
3. 請求項１に記載の測定システムであって、
   前記基準光生成手段は、前記受信局へ送信すべき光信号を増幅する光アンプであり、
   前記基準光は、その光アンプから出力されるＡＳＥ光である
   ことを特徴とする測定システム。
4. 送信局から受信局へ所定の信号波長帯のＷＤＭ光を伝送する光通信システムにおいて前記受信局における光受信パワーを測定する測定システムであって、
   前記送信局に設けられ、信号波長帯の波長成分を持った基準光を生成する基準光生成手段と、
   前記受信局に設けられ、信号波長帯の光パワーを検出する第１の光検出器と、
   前記送信局に設けられ、信号波長帯から外れた波長を持った監視制御光の光パワーを検出する第２の光検出器と、
   前記受信局に設けられ、前記監視制御光の光パワーを検出する第３の光検出器と、
   前記基準光が生成されているときの前記１の光検出器の検出結果から基準受信パワーを検出する第１の検出手段と、
   前記第２および第３の光検出器の検出結果から第１の補正データを計算する第１の計算手段と、
   前記第１の補正データを用いて前記基準受信パワーを補正することにより信号波長帯における光受信パワーを計算する第２の計算手段、
   を有する測定システム。
5. 送信局から受信局へ所定の信号波長帯のＷＤＭ光を伝送する光通信システムにおいて前記送信局と前記受信局との間のスパンロスを測定する方法であって、
   前記送信局から前記受信局へ信号波長帯の波長成分を持った基準光を送信し、
   前記送信局に設けられている第１の光検出器を用いて前記基準光の光パワーを検出し、
   前記受信局に設けられている第２の光検出器を用いて前記基準光の光パワーを検出し、
   前記第１および第２の光検出器の検出結果から基準スパンロスを計算し、
   前記送信局に設けられている第３の光検出器を用いて信号波長帯から外れた波長を持った監視制御光の光パワーを検出し、
   前記受信局に設けられている第４の光検出器を用いて前記監視制御光の光パワーを検出し、
   前記第３および第４の光検出器の検出結果から補正データを計算し、
   前記補正データを用いて前記基準スパンロスを補正することにより信号波長帯におけるスパンロスを計算する
   ことを特徴とするスパンロスの測定方法。

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