JP2012195798A - 光伝送システム及び光伝送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スペクトル狭窄化及び波長分散を適切に補償することが可能な技術を提供することを目的とする。
【解決手段】光伝送システムは、監視制御装置３０の制御により、（ａ）にて送信信号が送信側伝送装置１０からノード４２を介して受信側伝送装置２０にて受信されるように、送信側伝送装置１０に送信信号に対するスペクトル狭窄化補償を行わせ、（ｂ）にて（ａ）後の受信信号の誤り率に基づいて、粗い刻みで第１波長分散補償値の探索を行い、（ｃ）にて第１波長分散補償値と、誤り率とに基づいて、（ｂ）よりも細かい刻みで第２波長分散補償値の探索を行う。そして、監視制御装置３０の制御により、（ｄ）にて第２波長分散補償値に基づいて、送信側伝送装置１０に送信信号に対する波長分散補償を行わせ、（ｅ）にて（ｄ）後の受信信号の誤り率に基づいて、送信側伝送装置１０に送信信号に対するスペクトル狭窄化補償を行わせる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光信号を送受信する光伝送システム及び光伝送方法に関するものである。

光信号を都市間で送受信する光伝送システムにおいて、長距離伝送及び大容量伝送を行うには、光信号の光伝送路による劣化（波長分散）を補償する分散補償技術が不可欠となっている。特許文献１には、この分散補償技術の一例が開示されている。具体的には、システム内の可変分散補償器にて分散補償を行い、分散補償した光信号から得られる受信データ信号の符号誤り率（ＢＥＲ：Bit Error Rate）に応じて、可変分散補償器の分散補償量を制御する技術が開示されている。

特開２００５−２８６３８２号公報

上述のような光伝送システムにおいては、現在、１０Ｇｂｐｓ光信号を用いる１０ＧＷＤＭ（Wavelength Division Multiplex：波長分割多重）から、さらなる大容量伝送が実現可能な４０Ｇｂｐｓ光信号を用いる４０ＧＷＤＭに移行する過渡期にある。

しかしながら、既存の１０Ｇ光伝送システムにおいて何の変更もせずに、４０Ｇｂｐｓの光信号を導通させようとすると、４０Ｇｂｐｓ光信号が１０Ｇｂｐｓ光信号に比べてスペクトルが広いことから、４０Ｇｂｐｓ光信号が１０Ｇｂｐｓ信号用の光フィルタを通過するたびに、４０Ｇｂｐｓ光信号の低周波成分及び高周波成分が、当該光フィルタのフィルタリング機能により減衰されていくことになる。この結果、光信号に含まれる情報が欠落する、いわゆるスペクトル狭窄化が生じてしまうという問題があった。また、このような場合に、１０Ｇｂｐｓ信号用の光フィルタを４０Ｇｂｐｓの光信号に対応させるように変更することも考えられるが、当該光フィルタは伝送路中に複数備えられていることから、全てを変更するには多くのコストがかかるという問題がある。

そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、スペクトル狭窄化及び波長分散を適切に補償することが可能な技術を提供することを目的とする。

本発明に係る光伝送システムは、光信号を送信信号として送信する送信装置と、フィルタを有するノードを介して、前記送信装置からの前記光信号を受信信号として受信する受信装置と、監視制御装置とを備える。前記監視制御装置の制御により、（ａ）前記送信信号が前記送信装置から前記ノードを介して前記受信装置にて受信されるように前記送信装置に前記送信信号に対するスペクトル狭窄化補償を行わせ、（ｂ）前記（ａ）後の前記受信信号の誤り率に基づいて、粗い刻みで第１波長分散補償値の探索を行い、（ｃ）前記第１波長分散補償値と、前記誤り率とに基づいて、前記（ｂ）よりも細かい刻みで第２波長分散補償値の探索を行う。そして、前記監視制御装置の制御により、（ｄ）前記第２波長分散補償値に基づいて、前記送信装置に前記送信信号に対する波長分散補償を行わせ、（ｅ）前記（ｄ）後の前記受信信号の誤り率に基づいて、前記送信装置に前記送信信号に対するスペクトル狭窄化補償を行わせる。

本発明によれば、スペクトル狭窄化補償を送信信号に行うとともに、第２波長分散補償値を二段階の探索で求め、それにより波長分散補償を送信信号に行う。したがって、スペクトル狭窄化及び波長分散を適切に補償することができる。よって、例えば、１０Ｇｂｐｓ信号用のフィルタが設けられた既存の光伝送システムにおいて、送信装置から４０Ｇｂｐｓの光信号を送信しても、受信装置に所望の光信号を受信させる可能性を高めることができる。

実施の形態１に係る光伝送システムの構成を示す図である。 ルックアップテーブルのイメージを示す図である。 実施の形態１に係る監視制御装置の制御手順を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る光伝送システムのシーケンスを示す図である。 実施の形態１に係る第１波長分散補償値探索の一例を示す図である。 実施の形態１に係る第２波長分散補償値探索の一例を示す図である。 実施の形態１に係る光伝送システムのシーケンスを示す図である。 実施の形態２に係る監視制御装置の制御手順を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る光伝送システムのシーケンスを示す図である。 実施の形態３に係る監視制御装置の制御手順を示すフローチャートである。 実施の形態４に係る第２波長分散補償値探索の一例を示す図である。

＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る光伝送システムの構成を示す図である。この図に示されるように、当該光伝送システムは、送信装置である送信側伝送装置１０と、受信装置である受信側伝送装置２０と、監視制御装置３０とを備えている。

送信側伝送装置１０と受信側伝送装置２０との間には、光信号を伝送する光伝送路４０が設けられている。この光伝送路４０は、ＤＣＦ（Dispersion Compensating Fiber）などの光ファイバから構成されており、送信側伝送装置１０と受信側伝送装置２０との間に１本だけ設けられてもよいし、複数本設けられてもよい。

図１に示されるように、光伝送路４０には、光フィルタ４１を有するノード４２が複数設けられている。本実施の形態では、ノード４２が有する光フィルタ４１として、１０Ｇｂｐｓ信号用の光フィルタが設けられているものとする。なお、図示しないが、ノード４２においては光伝送路４０が分岐されており、その分岐先には、送信側伝送装置１０または受信側伝送装置２０が接続されている。そして、ノード４２が、自身が受け付けた光信号を適切な分岐先に選択的に送信することにより、送信側伝送装置１０から所望の受信側伝送装置２０に光信号が送信することが可能となっている。

送信側伝送装置１０は、送信側監視制御部１１と、送信側主信号部１２とを備えており、波長分割多重方式によりデータが重畳された光信号を送信信号として光伝送路４０に送信する。

受信側伝送装置２０は、受信側監視制御部２１と、受信側主信号部２２とを備えており、送信側伝送装置１０が送信した光信号を、光伝送路４０を介して受信する。つまり、受信側伝送装置２０は、光フィルタ４１（フィルタ）を有するノード４２を介して、送信側伝送装置１０からの光信号を受信信号として受信する。

監視制御装置３０は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）を介して、送信側伝送装置１０及び受信側伝送装置２０と接続されている。この監視制御装置３０は、スペクトル狭窄化を補償するためのスペクトル狭窄化補償値の初期値、及び、波長分散を補償するための波長分散補償値の初期値が格納されたメモリ３１を備えており、送信側伝送装置１０及び受信側伝送装置２０を統括的に管理（制御）する。

なお、スペクトル狭窄化とは、例えば、４０Ｇｂｐｓの送信信号がノード４２を通過するごとに、送信信号の低周波成分及び高周波成分が、ノード４２の光フィルタ４１のフィルタリングにより減衰されていく結果、送信信号に含まれるデータが受信側において欠落する現象である。また、波長分散とは、送信信号に多重化されている光信号の波長が互いに異なることに起因して、それらの伝達速度に差が生じる結果、送信信号の波形が崩れてそれに含まれるデータが、受信側において欠落する現象である。

本実施の形態に係る光伝送システムでは、次に説明するように、監視制御装置３０は、スペクトル狭窄化補償を行うためのスペクトル狭窄化補償値（フィルタパターン）、及び、波長分散補償を行うための波長分散補償値を、送信側伝送装置１０に送信する。そして、送信側伝送装置１０は、監視制御装置３０からのスペクトル狭窄化補償値（フィルタパターン）及び波長分散補償値に基づいて、送信信号にスペクトル狭窄化補償及び波長分散補償を行う。

次に、本実施の形態に係る光伝送システムの動作について説明する。

監視制御装置３０は、メモリ３１に格納されたスペクトル狭窄化補償値の初期値及び波長分散補償値の初期値に基づいて、送信側伝送装置１０内の送信側監視制御部１１に対して、スペクトル狭窄化補償値（初期値）及び波長分散補償値（初期値）の設定を指示する。

送信側監視制御部１１は、送信側主信号部１２に対して、監視制御装置３０から指示されたスペクトル狭窄化補償値（初期値）及び波長分散補償値（初期値）を設定する。送信側主信号部１２にはメモリ１３が設けられており、このメモリ１３には、波長分散補償値及びスペクトル狭窄化補償値から定まる補償値を示す、後述のルックアップテーブル（配列）が保持されている。送信側主信号部１２は、メモリ１３に保持されたルックアップテーブルの補償値のうち、送信側監視制御部１１により設定されたスペクトル狭窄化補償値及び波長分散補償値に対応する補償値を選択する。そして、送信側主信号部１２は、選択された補償値に応じた電気信号を従来の電気信号に加え、それにより得られた電気信号を光信号に変換し、当該光信号を送信信号として光伝送路４０に送信する。

ここで、本実施の形態では、上述したように、送信側伝送装置１０は、補償値に応じた電気信号を従来の電気信号に加える。これにより、送信側伝送装置１０は、送信信号に対して、スペクトル狭窄化により減衰すると見込まれるスペクトルの強度を、他のスペクトルよりも予め高くする（持ち上げる）。したがって、送信信号にスペクトル狭窄化による減衰が生じても、その減衰と、予め高くされた強度とが相殺される結果、受信側伝送装置２０は、所望の強度の光信号を受信することが可能となっている。つまり、本実施の形態によれば、送信信号のスペクトル狭窄化を補償するスペクトル狭窄化補償を行うことが可能となっている。

なお、ここでは、送信信号のスペクトルの強度を変更することについて説明したが、送信信号の位相についても同様に適切に変更されることにより、スペクトル狭窄化補償の効果が高められている。また、以上においては、スペクトル狭窄化補償について説明したが、波長分散補償も概ね同様にして行われる。

監視制御装置３０は、受信側伝送装置２０内の受信側監視制御部２１に対し、受信側伝送装置２０が受信した受信信号について、誤り率であるＢＥＲ（符号誤り率）を測定するように指示する。受信側監視制御部２１は、この指示を受けると、受信側主信号部２２に対してＢＥＲ測定を指示する。受信側主信号部２２は、この指示を受けると、受信した受信信号のＢＥＲを測定し、その測定結果を受信側監視制御部２１に通知する。受信側監視制御部２１は、ＢＥＲの測定結果を監視制御装置３０に送信する。

監視制御装置３０は、受信側監視制御部２１から送信されたＢＥＲの測定結果に基づいて、スペクトル狭窄化補償値及び波長分散補償値をそれらの初期値からそれぞれ変更し、送信側監視制御部１１に対して、変更後のスペクトル狭窄化補償値及び波長分散補償値の設定を指示する。以上の動作を繰り返すことにより、ＢＥＲが低くなる適切なスペクトル狭窄化補償値及び波長分散補償値が決定され、それらに対応するルックアップテーブルの補償値に基づいて、スペクトル狭窄化補償及び波長分散補償が行われる。

図２は、送信側伝送装置１０のメモリ１３に保持されているルックアップテーブルのイメージを示す図である。この例では、波長分散補償値Ｃが設定できる範囲は、−α［ｐｓ／ｎｍ］から＋α［ｐｓ／ｎｍ］と設定されており、波長分散補償値はΔ［ｐｓ／ｎｍ］の刻みで設定できることを示している。この図に示されるフィルタパターンＦは、上述のスペクトル狭窄化補償値と実質的に同じものである。この図に示される例では、フィルタパターンＦは、０〜（ｎ−１）のｎ種類で設定できることを示している。波長分散補償値Ｃ及びフィルタパターンＦが交差する位置に保持されている補償値が、送信側伝送装置１０に設定されるべき補償値となる。

光伝送路４０が持つ波長分散量がＣ１のとき、監視制御装置３０の制御により設定される波長分散補償値は「−Ｃ１」とする。スペクトル狭窄化の補償量は、光フィルタ４１のフィルタリングの形状や狭窄化の量、及び、光フィルタ４１でのシフト量などのフィルタ特性に基づいて行われる。そこで、フィルタパターンＦは、これらフィルタ特性のパラメータの組合せを変化させパターン化されている。

監視制御装置３０から送信側監視制御部１１に、波長分散補償値及びフィルタパターンの指示が行われると、送信側監視制御部１１は、送信側主信号部１２に対し、分散補償値及びフィルタパターンを通知する。送信側主信号部１２は、通知された分散補償値及びフィルタパターンを元に、図２に示されるルックアップテーブルを参照し、それに示される補償値を選択する。そして、送信側主信号部１２は、当該選択した補償値に基づいて送信信号に変換されるべき電気信号を生成することにより、送信信号にスペクトル狭窄化補償及び波長分散補償を行う。

なお、このように、スペクトル狭窄化補償値に基づくスペクトル狭窄化補償と、波長分散補償値に基づく波長分散補償とをそれぞれ独立して行わずに、補償値に基づいてスペクトル狭窄化補償及び波長分散補償を同時に行う理由は、スペクトル狭窄化補償と波長分散補償との間に多少の相関関係が認められるからである。

ただし、以下の説明においては、補償値の代わりに、スペクトル狭窄化補償値及び波長分散補償値のうち着目すべき一方を記載することもある。例えば、監視制御装置３０によりスペクトル狭窄化補償値が変化するように指定され、波長分散補償値が固定的に設定される場合には、スペクトル狭窄化補償値に着目して、「送信側伝送装置１０は、監視制御装置３０で指定されたスペクトル狭窄化補償値に基づいて、送信信号にスペクトル狭窄化補償を行う」というように記載することもある。

図３は、本実施の形態に係る監視制御装置３０の制御により制御手順を示すフローチャートである。以下、この図３を用いて、監視制御装置３０の制御について説明する。

主信号導通開始時、つまり、ステップＳ１１にて伝送路調整が開始すると、監視制御装置３０は、ステップＳ１２にて、フィルタパターンの初期値設定が行われるように、送信側監視制御部１１に対して指示をする。

このように、フィルタパターンの初期値設定の指示を行う理由は、スペクトル狭窄化補償を行わない状態では、送信側伝送装置１０から受信側伝送装置２０に光信号が導通しない可能性があるからである。

ここで、上述したように、送信信号は、ノード４２（光フィルタ４１）を通過するごとに減衰していく。つまり、スペクトル狭窄化による送信信号の減衰量が、当該送信信号が通過するノード４２の数（光フィルタ４１の段数）に比例する。

そこで、監視制御装置３０は、光信号が確実に導通することが可能となるように、ノード４２の数に基づいて、初期設定されるべきフィルタパターンを決定する。つまり、本実施の形態では、送信信号が送信側伝送装置１０からノード４２を介して受信側伝送装置２０にて受信されるように、送信側伝送装置１０は、監視制御装置３０の制御により、ノードの数に基づいてスペクトル狭窄化補償を行う。なお、ノード４２の数と、初期設定されるべきフィルタパターンとの対応関係と、フィルタパターンの最大値とは、監視制御装置３０のメモリ３１に予め保持されている。

それから、次に説明するステップＳ１３及びステップＳ１４にて、適切な波長分散補償値を探索する。なお、ステップＳ１３及びステップＳ１４の間、送信側伝送装置１０に設定すべきフィルタパターンは、上述のフィルタパターンの初期値に固定される。

ステップＳ１３にて、まず、１つの波長分散補償値を送信側伝送装置１０に設定し、そのときの受信信号のＢＥＲを測定する。そして、当該１つの波長分散補償値を、広い範囲内において粗い刻みで変更しながら、このＢＥＲの測定を繰り返す。これにより、ＢＥＲが、予め定められたＢＥＲの上限（以下「ＢＥＲ上限」と呼ぶ）以下となる第１波長分散補償値Ｃ₀ ^*が検出される。つまり、ここでは、監視制御装置３０の制御により、ステップＳ１２後の受信信号のＢＥＲに基づいて、粗い刻みで第１波長分散補償値Ｃ₀ ^*の探索を行う。

次に、ステップＳ１４にて、第１波長分散補償値Ｃ₀ ^*周辺の１つの波長分散補償値を、送信側伝送装置１０に設定し、そのときの受信信号のＢＥＲを測定する。そして、当該１つの波長分散補償値を、第１波長分散補償値Ｃ₀ ^*周辺の狭い範囲内において先程よりも細かい刻みで変更しながら、このＢＥＲの測定を繰り返す。これにより、その範囲内でＢＥＲが最小となる第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**が検出される。つまり、ここでは、監視制御装置３０の制御により、第１波長分散補償値Ｃ₀ ^*と、ステップＳ１２後の受信信号のＢＥＲとに基づいて、ステップＳ１３よりも細かい刻みで第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**の探索を行う。

その後、ステップＳ１５にて、第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**の設定と、フィルタパターンの探索及び設定とを行う。以下、ステップＳ１５の処理を順に説明する。

まず、第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**を送信側伝送装置１０に設定する。つまり、監視制御装置３０の制御により、第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**に基づいて、送信側伝送装置１０に送信信号に対する波長分散補償を行わせる。なお、次に説明するフィルタパターンの探索の間、送信側伝送装置１０に設定すべき波長分散補償値は、第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**に固定される。

次に、フィルタパターンの探索として、光パス上のノード４２の数と同数のフィルタパターンから１つのフィルタパターンを送信側伝送装置１０に設定し、そのときの受信信号のＢＥＲを測定する。そして、当該１つのフィルタパターンを順にノード４２の数だけ変更しながら、この一連の処理を繰り返す。これにより、上述の複数のフィルタパターンの中でＢＥＲが最小となる１つのフィルタパターンが決定される。

例えば、光パス（光伝送路４０）上のノード４２の数が３であった場合には、ルックアップテーブル（図２）のフィルタパターンを初期値、（初期値＋１）、（初期値＋２）というように１つずつ増加する方向に３段階変化させることにより、その中でＢＥＲが最小となる１つのフィルタパターンを決定する。なお、以下の説明においては、ここで決定される１つのフィルタパターンを「決定フィルタパターン」と記すこともある。

それから、決定フィルタパターンを送信側伝送装置１０に設定することにより、送信信号にスペクトル狭窄化補償を行う。なお、決定フィルタパターンは、第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**による波長分散補償を行った後の受信信号のＢＥＲに基づいて決定されるものである。したがって、上述の動作を換言すれば、本実施の形態では、監視制御装置３０の制御により、当該受信信号のＢＥＲに基づいて、送信側伝送装置１０に送信信号に対するスペクトル狭窄化補償を行わせる。

ステップＳ１６にて、以上による伝送路調整が完了する。

図４は、ステップＳ１２〜Ｓ１４のシーケンスを示す図である。以下、図４を用いて、このシーケンスについて詳細に説明する。

まず、図４の上側において点線で囲まれるフィルタパターン初期値設定（ステップＳ１２）のシーケンスについて説明する。監視制御装置３０は、送信側伝送装置１０に対しフィルタパターンの初期値を設定するための設定要求を送信する。送信側伝送装置１０は、当該設定要求を受信すると、フィルタパターン設定応答を監視制御装置３０に送信した後、当該設定要求に指定されたフィルタパターンの初期値を設定する。つまり、送信側伝送装置１０は、当該フィルタパターンの初期値に基づいて、送信信号を導通可能にするためのスペクトル狭窄化補償を送信信号に行う。その後、送信側伝送装置１０は、フィルタパターン設定完了通知を監視制御装置３０に送信する。

次に、図４の中央において点線で囲まれる波長分散補償値の粗い探索（ステップＳ１３）のシーケンスについて説明する。監視制御装置３０は、フィルタパターン設定完了通知を受信すると、送信側伝送装置１０に対し、波長分散補償値を設定するための設定要求を送信する。送信側伝送装置１０は、当該設定要求を受信すると、波長分散補償値設定応答を監視制御装置３０に送信した後、当該設定要求に指定された波長分散補償値を設定する。つまり、送信側伝送装置１０は、当該波長分散補償値に基づいて、送信信号に波長分散補償を行う。その後、送信側伝送装置１０は、波長分散補償値設定完了通知を監視制御装置３０に送信する。

監視制御装置３０は、波長分散補償設定完了通知を受信すると、受信側伝送装置２０に対し、ＢＥＲ測定開始要求を送信する。受信側伝送装置２０は、ＢＥＲ測定開始要求を受信すると、ＢＥＲ測定開始応答を監視制御装置３０に送信した後、ＢＥＲ測定を開始する。受信側伝送装置２０は、ＢＥＲ測定完了後、ＢＥＲ測定完了通知にてＢＥＲ測定結果を監視制御装置３０に送信する。監視制御装置３０は、当該ＢＥＲ測定結果をメモリ３１に記録する。そして、監視制御装置３０は、設定要求の波長分散補償値を変更しながら、図４の中央に示される点線に囲まれる波長分散補償値設定要求から測定結果記録までの一連の処理を繰り返す。これにより、監視制御装置３０は、上述の第１波長分散補償値Ｃ₀ ^*を決定する。

図５は、ここで行われる第１波長分散補償値Ｃ₀ ^*の探索（ステップＳ１３）の一例を示す図である。ここでは、第１波長分散補償値Ｃ₀ ^*を短時間で検出することができるように、光伝送路４０の種類から予測される、当該種類に固有の波長分散補償値を開始点として送信側伝送装置１０に設定する。ここでは、ＤＣＦに固有の波長分散補償値Ｃ₀を開始点として設定した場合について説明する。

監視制御装置３０は、送信側伝送装置１０に設定すべき波長分散補償値を、開始点Ｃ₀から粗い刻み幅Δηずつ徐々に遠ざかるように変更していき、測定されるＢＥＲが上述のＢＥＲ上限以下となる１つの波長分散補償値が得られた場合には、それを波長分散補償値Ｃ₀ ^*とする。ここで検出された第１波長分散補償値Ｃ₀ ^*は、第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**の探索における開始点となる。

ステップＳ１３のシーケンスの後、図４に戻って、その図の下側において点線で囲まれる波長分散補償値の細かい探索（ステップＳ１４）のシーケンスが行われる。このシーケンスにおいては、図４の中央において点線で囲まれる上述のシーケンスと同様のシーケンスが行われる。つまり、監視制御装置３０は、設定要求の波長分散補償値を変更しながら、図４の下側に示される点線に囲まれる波長分散補償値設定要求から測定結果記録までの一連の処理を繰り返す。これにより、監視制御装置３０は、上述の第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**を決定する。

図６は、ここで行われる第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**の探索（ステップＳ１４）の一例を示す図である。ここでは、まず、先に検出された第１波長分散補償値Ｃ₀ ^*を開始点として設定する。そして、監視制御装置３０は、送信側伝送装置１０に設定すべき波長分散補償値を、開始点Ｃ₀ ^*から細かい刻み幅Δζ（＜Δη）ずつ増加するように変更していき（図６の（i））、ＢＥＲ上限を超えるＢＥＲに対応する波長分散補償値Ｃ_E+（図６の（ii））を探索する。以下、この探索をプラス側の探索と記す。監視制御装置３０は、波長分散補償値Ｃ_E+を検出すると、今度は、送信側伝送装置１０に設定する波長分散補償値を、開始点Ｃ₀ ^*から細かい刻み幅Δζずつ減少するように変更していき（図６の（iii））、ＢＥＲ上限を超えるＢＥＲに対応する波長分散補償値Ｃ_E-（図６の（iv））を探索する。以下、この探索をマイナス側の探索と記す。

監視制御装置３０は、波長分散補償値Ｃ_E-を検出すると、波長分散補償値Ｃ_E+，Ｃ_E-同士の中点を第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**として決定する（図６の（v））。なお、このように、波長分散補償値Ｃ_E+，Ｃ_E-の中点を第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**とするのは、温度変化等により波長分散値が多少変化しても、主信号導通を確保することが可能となるからである。

図７は、以上のような図４に示されるステップＳ１２〜Ｓ１４のシーケンスが終わった後に行われる上述のステップＳ１５のシーケンスを示す図である。以下、図７を用いて、このシーケンスについて詳細に説明する。

監視制御装置３０は、第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**を決定した後、送信側伝送装置１０に対し、第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**を設定するための設定要求を送信する。送信側伝送装置１０は、当該設定要求を受信すると、波長分散補償値設定応答を監視制御装置３０に送信した後、第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**を設定する。つまり、送信側伝送装置１０は、第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**に基づいて、送信信号に波長分散補償を行う。その後、送信側伝送装置１０は、波長分散補償値設定完了通知を監視制御装置３０に送信する。

次に、図７において点線で囲まれるフィルタパターン探索のシーケンスについて説明する。監視制御装置３０は、波長分散補償値設定完了通知を受信すると、送信側伝送装置１０に対し、フィルタパターンを設定するための設定要求を送信する。送信側伝送装置１０は、当該設定要求を受信すると、フィルタパターン設定応答を監視制御装置３０に送信した後、当該設定要求に指定されたフィルタパターンを設定する。つまり、送信側伝送装置１０は、当該フィルタパターンに基づいて、送信信号にスペクトル狭窄化補償を行う。その後、送信側伝送装置１０は、フィルタパターン設定完了通知を監視制御装置３０に送信する。

監視制御装置３０は、フィルタパターン設定完了通知を受信すると、受信側伝送装置２０に対し、ＢＥＲ測定開始要求を送信する。受信側伝送装置２０は、ＢＥＲ測定開始要求を受信すると、ＢＥＲ測定開始応答を監視制御装置３０に送信した後、ＢＥＲ測定を開始する。受信側伝送装置２０は、ＢＥＲ測定を完了すると、ＢＥＲ測定完了通知にてＢＥＲ測定結果を監視制御装置３０に送信する。監視制御装置３０は、当該ＢＥＲ測定結果をメモリ３１に記録する。そして、監視制御装置３０は、設定要求のフィルタパターンを、光パス上のノード４２の数だけ変更しながら、図７に示される点線に囲まれるフィルタパターン設定要求から測定結果記録までの一連の処理を繰り返す。これにより、監視制御装置３０は、上述の決定フィルタパターンを決定する。

監視制御装置３０は、決定フィルタパターンを決定した後、送信側伝送装置１０に対し、決定フィルタパターンを設定するための設定要求を送信する。送信側伝送装置１０は、当該設定要求を受信すると、フィルタパターン設定完了通知を監視制御装置３０に送信した後、決定フィルタパターンを設定する。つまり、送信側伝送装置１０は、決定フィルタパターンに基づいて、送信信号にスペクトル狭窄化補償を行う。つまり、送信側伝送装置１０は、第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**により波長分散補償が行われた後のＢＥＲに基づいて、送信信号にスペクトル狭窄化補償を行う。その後、送信側伝送装置１０は、フィルタパターン設定完了通知を監視制御装置３０に送信する。

監視制御装置３０は、第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**及び決定フィルタパターンを、送信側伝送装置１０に保持させるため、メモリ格納要求にて、第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**及び決定フィルタパターンを送信側伝送装置１０に送信する。送信側伝送装置１０は、当該第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**及び決定フィルタパターンをメモリ１３に記録した後、監視制御装置３０にメモリ格納応答を送信する。その後、監視制御装置３０は、受信側伝送装置２０に対しＢＥＲ測定開始要求を送信すると、受信側伝送装置２０からのＢＥＲ測定開始応答を受信する。その後、監視制御装置３０は、受信側伝送装置２０からの、ＢＥＲ測定結果を含むＢＥＲ測定完了通知を受信し、第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**及び決定フィルタパターンが送信側伝送装置１０に設定されたことを確認する。

以上のような本実施の形態に係る光伝送システム及び光伝送方法によれば、スペクトル狭窄化補償を送信信号に行うとともに、第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**を二段階の探索で求め、それにより波長分散補償を送信信号に行う。したがって、スペクトル狭窄化及び波長分散を適切に補償することができる。よって、例えば、１０Ｇｂｐｓ信号用の光フィルタ４１が設けられた既存の光伝送システムにおいて、送信側伝送装置から４０Ｇｂｐｓの光信号を送信しても、受信側伝送装置２０に所望の光信号を受信させる可能性を高めることができる。この結果、既存の光伝送システムに大きな変更を加えなくて済むことから、コストを抑制することができる。また、１０Ｇｂｐｓ及び４０Ｇｂｐｓの光信号は互いに周波数が異なり、ほとんど互いに干渉しないことから、切り替えスイッチ装置などの特別な装置を設けなくても、両者を同時に送受信することができる。したがって、この観点からもコストを抑制することができる。

また、本実施の形態に係る光伝送システム及び光伝送方法によれば、送信信号が送信側伝送装置１０からノード４２を介して受信側伝送装置２０にて受信されるように、つまり、光信号が導通するように、ノード４２の数に基づいてスペクトル狭窄化補償を行う。したがって、初期段階で、送信信号が受信側伝送装置２０まで導通する可能性を高めることができる。

なお、以上の説明においては、スペクトル狭窄化補償及び波長分散補償を行う制御は、監視制御装置３０が行うものとして説明したが、これに限ったものではなく、送信側伝送装置１０で行われてもよいし、受信側伝送装置２０で行われてもよい。

＜実施の形態２＞
図８は、本発明の実施の形態２に係る光伝送システムが備える監視制御装置３０の制御手順を示すフローチャートである。以下、この図８を用いて、監視制御装置３０の制御について説明する。なお、以下、本実施の形態に係る光伝送システム及び光伝送方法についての説明において、実施の形態１で説明した構成要素と類似するものについては同じ符号を付すものとする。

図８に示されるフローチャートは、実施の形態１で説明した図３に示されるフローチャートにおけるステップＳ１５，Ｓ１６の間に、ステップＳ２１を追加したものとなっている。そこで、以下においては、ステップＳ２１についてのみ説明する。

ステップＳ２１においては、フィルタパターンを固定して、ステップＳ１４と概ね同じ処理を行う。具体的には、第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**周辺の１つの波長分散補償値を、送信側伝送装置１０に設定し、そのときの受信信号のＢＥＲを測定する。そして、当該１つの波長分散補償値を、第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**周辺の狭い範囲（ここではステップＳ１４で求めた波長分散補償値Ｃ_E-〜Ｃ_E+の範囲）内において、上述のΔηよりも細かい刻み（例えばΔζ）で変更しながら、このＢＥＲの測定を繰り返す。これにより、その範囲でＢＥＲが最小となる第３波長分散補償値Ｃ₀ ^***が検出される。つまり、ここでは、監視制御装置３０の制御により、ステップＳ１４の探索結果（波長分散補償値Ｃ_E-〜Ｃ_E+の範囲）と、ステップＳ１５後の受信信号のＢＥＲとに基づいて、ステップ１３よりも細かい刻みで第３波長分散補償値Ｃ₀ ^***の探索を行う。

その後、第３波長分散補償値Ｃ₀ ^***を送信側伝送装置１０に設定する。つまり、監視制御装置３０の制御により、第３波長分散補償値Ｃ₀ ^***に基づいて、送信側伝送装置１０に送信信号に対する波長分散補償を行わせる。

図９は、ステップＳ２１のシーケンスを示す図である。以下、図９を用いて、このシーケンスについて簡単に説明する。

まず、実施の形態１で説明したステップＳ１５のシーケンスが行われた後、図９において点線で囲まれる波長分散補償値の細かい探索（ステップＳ２１）のシーケンスが行われる。このシーケンスにおいては、図４の下側において点線で囲まれる波長分散補償値の細かい探索（ステップＳ１４）のシーケンスと同様のシーケンスが行われる。つまり、監視制御装置３０は、設定要求の波長分散補償値を変更しながら、図９に示される点線に囲まれる波長分散補償値設定要求から測定結果記録までの一連の処理を繰り返す。これにより、監視制御装置３０は、上述の第３波長分散補償値Ｃ₀ ^***を決定する。

監視制御装置３０は、第３波長分散補償値Ｃ₀ ^***を決定した後、送信側伝送装置１０に対し、第３波長分散補償値Ｃ₀ ^***を設定するための設定要求を送信する。送信側伝送装置１０は、当該設定要求を受信すると、波長分散補償値設定応答を監視制御装置３０に送信した後、第３波長分散補償値Ｃ₀ ^***を設定する。つまり、送信側伝送装置１０は、第３波長分散補償値Ｃ₀ ^***に基づいて、送信信号に波長分散補償を行う。その後、送信側伝送装置１０は、波長分散補償値設定完了通知を監視制御装置３０に送信する。その後のメモリ格納要求以降の処理については、図７に示したメモリ格納要求以降の処理と同様である。

以上のような本実施の形態に係る光伝送システム及び光伝送方法によれば、実施の形態１の処理の後に、第３波長分散補償値Ｃ₀ ^***による波長分散補償を送信信号に行う。したがって、スペクトル狭窄化及び波長分散を実施の形態１よりも適切に補償することができることから、実施の形態１で説明した効果をより確実に実現することができる。

＜実施の形態３＞
図１０は、本発明の実施の形態３に係る光伝送システムが備える監視制御装置３０の制御手順を示すフローチャートである。以下、この図１０を用いて、監視制御装置３０の制御について説明する。なお、以下、本実施の形態に係る光伝送システム及び光伝送方法についての説明において、実施の形態１で説明した構成要素と類似するものについては同じ符号を付すものとする。

図１０に示されるフローチャートは、実施の形態１で説明した図３に示されるフローチャートにおけるステップＳ１５を、ステップＳ３１に変更したものとなっている。そこで、以下においては、ステップＳ３１について主に説明する。

上述したように、ステップＳ１４においては、第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**の探索を行った際に、第１波長分散補償値Ｃ₀ ^*周辺において、ＢＥＲ上限以下（所定の閾値以下）のＢＥＲに対応する複数の波長分散補償値（Ｃ_E-〜Ｃ_E+）が求められている。

ステップＳ３１にて、まず、送信側伝送装置１０に設定すべき波長分散補償値を、Ｃ_E-に固定する。それから、上述のステップＳ１５と同様に、光パス上のノード４２の数と同数の複数のフィルタパターンから１つのフィルタパターンを送信側伝送装置１０に設定し、そのときの受信信号のＢＥＲを測定する。そして、当該１つのフィルタパターンを順にノード４２の数だけ変更しながら、この一連の処理を繰り返す。これにより、上述の複数のフィルタパターンの中でＢＥＲが最小となる１つのフィルタパターン（「Ｃ_E-フィルタパターン」と呼ぶ）が決定される。このＣ_E-フィルタパターンは、ＢＥＲとともに監視制御装置３０内のメモリ３１に保持される。

続いて、送信側伝送装置１０に設定すべき波長分散補償値を、（Ｃ_E-＋Δζ）に固定する。それから、上述と同様の処理を行うことにより、上述の複数のフィルタパターンの中でＢＥＲが最小となる１つのフィルタパターン（「（Ｃ_E-＋Δζ）フィルタパターン」と呼ぶ）が決定され、ＢＥＲとともにメモリ３１に保持される。このような動作を、波長分散補償値Ｃ_E+に対応する１つのフィルタパターン（「Ｃ_E+フィルタパターン」と呼ぶ）がメモリ３１に保持されるまで、送信側伝送装置１０に設定すべき波長分散補償値をΔζずつ変更しながら繰り返し行う。

そして、メモリ３１に保持されたＣ_E-フィルタパターン、（Ｃ_E-＋Δζ）フィルタパターン、…、Ｃ_E+フィルタパターンのうち、最もＢＥＲが低い１つのフィルタパターンを求める。ここで、最もＢＥＲが低い１つのフィルタパターンを求めることは、最も小さいＢＥＲに対応する１組の波長分散補償値及びフィルタパターンを求めることに相当する。

以上のように、本実施の形態では、監視制御装置３０の制御により、複数の波長分散補償値（Ｃ_E-〜Ｃ_E+）と、ノード４２の数と同数の複数のフィルタパターンとの組合せの全てについて、送信側伝送装置１０に送信信号に対する波長分散補償及びスペクトル狭窄化補償を行わせる。そして、各組合せについて受信側伝送装置２０で受信される受信信号のＢＥＲのうち、最も小さい誤り率に対応する１つの組合せを探索する。

それから、監視制御装置３０の制御により、探索された１つの組合せをなす１つの波長分散補償値及び１つのフィルタパターンに基づいて、送信側伝送装置１０に送信信号に対する波長分散補償及びスペクトル狭窄化補償を行わせる。

以上のような本実施の形態に係る光伝送システム及び光伝送方法によれば、実施の形態１よりも、広い範囲に亘って波長分散補償値及びフィルタパターンの組合せを求め、それらに基づいて波長分散補償及びスペクトル狭窄化補償を行う。したがって、スペクトル狭窄化及び波長分散を実施の形態１よりも適切に補償することができることから、実施の形態１で説明した効果をより確実に実現することができる。

＜実施の形態４＞
以上の説明では、二段階目の第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**を細かい刻みで探索したが、この探索方法では時間がかかる可能性がある。そこで、本発明の実施の形態４に係る光伝送システム及び光伝送方法では、第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**とすべき波長分散補償値の高速探索が可能となっている。なお、以下、本実施の形態に係る光伝送システム及び光伝送方法についての説明において、実施の形態１で説明した構成要素と類似するものについては同じ符号を付すものとする。

図１１は、本実施の形態に係る高速探索の動作イメージを示す図である。本実施の形態では、上述のステップＳ１４の代わりに、以下の制御が行われる。

まず、第１波長分散補償値Ｃ₀ ^*を探索開始点とし、Ｃ₀ ^*からΔξ（＞Δζ）の間隔で徐々に遠ざかるように波長分散補償値を変更していき、測定されるＢＥＲが上述のＢＥＲ上限を超えるまで、当該波長分散補償値と、それに対応する当該ＢＥＲとを取得する。それから、当該複数の波長分散補償値と、当該複数のＢＥＲとに基づいて特性曲線（ここでは最小二乗法を用いた二次回帰曲線）を求める。そして、当該特性曲線において、最も低いＢＥＲに対応する波長分散補償値を、第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**とする。その後、ステップＳ１５の制御が行われる。

以上のような本実施の形態に係る光伝送システム及び光伝送方法によれば、細かい刻みで探索する代わりに、特性曲線を用いて上述の第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**に相当する波長分散補償値を探索する。したがって、第２波長分散補償値Ｃ₀ ^**を高速に探索することができる。

１０ 送信側伝送装置、２０ 受信側伝送装置、３０ 監視制御装置、４１ 光フィルタ、４２ ノード。

Claims (8)

1. 光信号を送信信号として送信する送信装置と、
   フィルタを有するノードを介して、前記送信装置からの前記光信号を受信信号として受信する受信装置と、
   監視制御装置と
   を備え、
   前記監視制御装置の制御により、
   （ａ）前記送信信号が前記送信装置から前記ノードを介して前記受信装置にて受信されるように、前記送信装置に前記送信信号に対するスペクトル狭窄化補償を行わせ、
   （ｂ）前記（ａ）後の前記受信信号の誤り率に基づいて、粗い刻みで第１波長分散補償値の探索を行い、
   （ｃ）前記第１波長分散補償値と、前記誤り率とに基づいて、前記（ｂ）よりも細かい刻みで第２波長分散補償値の探索を行い、
   （ｄ）前記第２波長分散補償値に基づいて、前記送信装置に前記送信信号に対する波長分散補償を行わせ、
   （ｅ）前記（ｄ）後の前記受信信号の誤り率に基づいて、前記送信装置に前記送信信号に対するスペクトル狭窄化補償を行わせる、光伝送システム。
2. 請求項１に記載の光伝送システムであって、
   前記監視制御装置は、
   前記スペクトル狭窄化補償を行うためのフィルタパターン、及び、前記波長分散補償を行うための波長分散補償値を、前記送信装置に送信し、
   前記送信装置は、
   前記監視制御装置からの前記フィルタパターン及び前記波長分散補償値に基づいて、前記スペクトル狭窄化補償及び前記波長分散補償を行う、光伝送システム。
3. 請求項１または請求項２に記載の光伝送システムであって、
   前記（ａ）において、前記送信装置と前記受信装置との間に設けられた前記ノードの数に基づいて、前記送信装置に前記スペクトル狭窄化補償を行わせる、光伝送システム。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光伝送システムであって、
   前記監視制御装置の制御により、
   （ｆ）前記（ｃ）の探索結果と、前記（ｅ）後の前記受信信号の誤り率とに基づいて、前記（ｂ）よりも細かい刻みで第３波長分散補償値の探索を行い、
   （ｇ）前記第３波長分散補償値に基づいて、前記送信装置に前記送信信号に対する波長分散補償を行わせる、光伝送システム。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光伝送システムであって、
   前記監視制御装置の制御により、
   （ｈ）前記（ｃ）の代わりに、前記第１波長分散補償値周辺における複数の波長分散補償値と、それに対応する複数の前記誤り値とに基づいて特性曲線を求め、当該特性曲線に基づいて前記第２波長分散補償値とすべき波長分散補償値を求める、光伝送システム。
6. 光信号を送信信号として送信する送信装置と、
   フィルタを有するノードを介して、前記送信装置からの前記光信号を受信信号として受信する受信装置と、
   監視制御装置と
   を備え、
   前記監視制御装置の制御により、
   （ａ）前記送信信号が前記送信装置から前記ノードを介して前記受信装置にて受信されるように、前記送信装置に前記送信信号に対するスペクトル狭窄化補償を行わせ、
   （ｂ）前記（ａ）後の前記受信信号の誤り率に基づいて、粗い刻みで第１波長分散補償値の探索を行い、
   （ｃ）前記第１波長分散補償値周辺において、所定の閾値以下の前記誤り率に対応する複数の波長分散補償値を求め、
   （ｄ）前記複数の波長分散補償値及び複数のフィルタパターンの組合せの全てについて、前記送信装置に前記送信信号に対する波長分散補償及びスペクトル狭窄化補償を行わせ、各前記組合せについて前記受信装置で受信される前記受信信号の誤り率のうち、最も小さい誤り率に対応する１つの前記組合せを探索し、
   （ｅ）前記（ｄ）で探索された前記１つの組合せをなす１つの波長分散補償値及び１つのフィルタパターンに基づいて、前記送信装置に前記送信信号に対する波長分散補償及びスペクトル狭窄化補償を行わせる、光伝送システム。
7. 光信号を送信信号として送信する送信装置と、フィルタを有するノードを介して前記送信装置からの前記光信号を受信信号として受信する受信装置とにおいて行われる光伝送方法であって、
   （ａ）前記送信信号が前記送信装置から前記ノードを介して前記受信装置にて受信されるように、前記送信装置に前記送信信号に対するスペクトル狭窄化補償を行わせる工程と、
   （ｂ）前記工程（ａ）後の前記受信信号の誤り率に基づいて、粗い刻みで第１波長分散補償値の探索を行う工程と、
   （ｃ）前記第１波長分散補償値と、前記誤り率とに基づいて、前記工程（ｂ）よりも細かい刻みで第２波長分散補償値の探索を行う工程と、
   （ｄ）前記第２波長分散補償値に基づいて、前記送信装置に前記送信信号に対する波長分散補償を行わせる工程と、
   （ｅ）前記工程（ｄ）後の前記受信信号の誤り率に基づいて、前記送信装置に前記送信信号に対するスペクトル狭窄化補償を行わせる工程と
   を備える、光伝送方法。
8. 光信号を送信信号として送信する送信装置と、フィルタを有するノードを介して前記送信装置からの前記光信号を受信信号として受信する受信装置とにおいて行われる光伝送方法であって、
   （ａ）前記送信信号が前記送信装置から前記ノードを介して前記受信装置にて受信されるように、前記送信装置に前記送信信号に対するスペクトル狭窄化補償を行わせる工程と、
   （ｂ）前記工程（ａ）後の前記受信信号の誤り率に基づいて、粗い刻みで第１波長分散補償値の探索を行う工程と、
   （ｃ）前記第１波長分散補償値周辺において、所定の閾値以下の前記誤り率に対応する複数の波長分散補償値を求める工程と、
   （ｄ）前記複数の波長分散補償値及び複数のフィルタパターンの組合せの全てについて、前記送信装置に前記送信信号に対する波長分散補償及びスペクトル狭窄化補償を行わせ、各前記組合について前記受信装置で受信される前記受信信号の誤り率のうち、最も小さい誤り率に対応する１つの前記組合せを探索する工程と、
   （ｅ）前記工程（ｄ）で探索された前記１つの組合せをなす１つの波長分散補償値及び１つのフィルタパターンに基づいて、前記送信装置に前記送信信号に対する波長分散補償及びスペクトル狭窄化補償を行わせる工程と
   を備える、光伝送方法。

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