JP2013255195A - 海底伝送光信号波長多重システム、伝送パフォーマンス低下抑制制御方法およびその制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】システムが意図していない光信号が海底伝送路に挿入された場合や故障等によって個別の光信号パワーに変動が生じた場合でも、光信号の伝送パフォーマンスの低下を防止することが可能な海底伝送光信号波長多重システムの提供。
【解決手段】あらかじめ定めた一定の海底伝送路区間毎に波長多重光信号を中継増幅する海底中継器２ａ，２ｂ，…，２ｘを接続した海底伝送路Ｄ１，Ｄ２を介して、波長多重光信号を端局装置１ａ，１ｂ間で送受信するシステムにおいて、端局装置１ａ，１ｂ間の任意の位置例えば海底中継器２ａ，２ｂ間の海底伝送路Ｄ１，Ｄ２に、送信側の端局装置１ａからのフィルタ制御信号に基づいて任意のフィルタ形状に制御可能なフィルタ機能部３を接続する。フィルタ機能部３は、端局装置１ａからのフィルタ制御信号に基づくフィルタリング動作を行い、該フィルタリング動作の結果をフィルタ応答信号として端局装置１ａに返送する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、海底伝送光信号波長多重システム、海底伝送光信号波長多重システムにおける伝送パフォーマンス低下抑制制御方法および伝送パフォーマンス低下抑制制御プログラムに関する。

近年、インターネット等による情報量の増大に伴う情報伝達媒体に対する大容量化の要求に対応するために、海底伝送ネットワークシステムにおいても、特許文献１の特開平９−２８９４８８号公報「光海中分岐装置」や特許文献２の特開平１１−３３１０７７号公報「波長多重伝送用分散補償ケーブル」等にも記載されているように、海底ケーブル（海底伝送路）１本の光ファイバーの中に複数の光信号を波長によって多重化して伝送する波長多重伝送方式を採用するようになってきている。

図７は、光信号を波長多重して伝送する従来の海底伝送ネットワークシステムの構成を示すシステム構成図である。図７に示すように、端局装置１ａ，１ｂの間は、端局装置１ａから端局装置１ｂに向かう海底伝送路Ｄ１と逆方向の端局装置１ｂから端局装置１ａに向かう海底伝送路Ｄ２とによって互いに接続されており、相互の間で波長多重光信号の入出力を行っている。海底伝送路Ｄ１，Ｄ２それぞれには、あらかじめ定めた或る一定の海底伝送路区間毎に、光増幅器４ａ，４ｂ、光増幅器４ｃ，４ｄをそれぞれ内蔵した海底中継器２ａ，２ｂ，…が接続されており、海底伝送路Ｄ１，Ｄ２上を伝播する光信号のパワーは、或る一定の海底伝送路区間を伝播した後、海底中継器２ａ，２ｂ，…それぞれにおいて光増幅器４ａ，４ｂ、光増幅器４ｃ，４ｄ、…によって、該当する海底伝送路区間において受けたロスを補償するように構成している。ここで、或る一定の海底伝送路区間毎に配置されている海底中継器２ａ，２ｂ，…それぞれの光増幅器４ａ，４ｂ、光増幅器４ｃ，４ｄ、…すなわち各中継光増幅器における光信号の増幅方式としては、出力される光信号のトータルパワーが所定のパワー値になるように入力光信号を一括して増幅するという信号一括増幅方式が一般に採用されている。

特開平９−２８９４８８号公報（第３−４頁） 特開平１１−３３１０７７号公報（第３−５頁）

従来の海底伝送光信号波長多重システムにおいては、前述のように、中継光増幅器の制御方式として光信号のトータルパワーに基づく信号一括増幅方式を採用しているため、システムの意図しない光信号が海底伝送路に挿入された場合や光信号出力装置の故障等により個別信号の光信号パワーが変動した場合に、他の光信号のレベルに対して影響を及ぼすことになり、伝送パフォーマンスが低下するおそれがあるという問題点を含んでいる。

（本発明の目的）
本発明は、前述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、システムが意図していない光信号が海底伝送路に挿入された場合や故障等によって個別の光信号パワーに変動が生じた場合であっても、他の光信号に影響を及ぼすことなく、光信号の伝送パフォーマンスの低下を防止することが可能な海底伝送光信号波長多重システム、伝送パフォーマンス低下抑制制御方法および伝送パフォーマンス低下抑制制御プログラムを提供することを、その目的としている。

前述の課題を解決するため、本発明による海底伝送光信号波長多重システム、伝送パフォーマンス低下抑制制御方法および伝送パフォーマンス低下抑制プログラムは、主に、次のような特徴的な構成を採用している。

（１）本発明による海底伝送光信号波長多重システムは、あらかじめ定めた一定の海底伝送路区間毎に波長多重光信号を中継増幅する海底中継器を接続した海底伝送路を介して、前記波長多重光信号を端局装置間で送受信する海底伝送光信号波長多重システムであって、前記端局装置間の前記海底伝送路の任意の位置に、送信側の前記端局装置からのフィルタ制御信号に基づいて任意のフィルタ形状に制御することが可能なフィルタ機能部を接続した構成からなり、前記フィルタ機能部は、前記端局装置からの前記フィルタ制御信号に基づくフィルタリング動作を行った結果を、フィルタ応答信号として、前記フィルタ制御信号の送信元の前記端局装置に返送することを特徴とする。

（２）本発明による伝送パフォーマンス低下抑制制御方法は、あらかじめ定めた一定の海底伝送路区間毎に波長多重光信号を中継増幅する海底中継器を接続した海底伝送路を介して、前記波長多重光信号を端局装置間で送受信する海底伝送光信号波長多重システムにおける伝送パフォーマンス低下抑制制御方法であって、前記端局装置間の前記海底伝送路の任意の位置に、送信側の前記端局装置からのフィルタ制御信号に基づいて任意のフィルタ形状に制御することが可能なフィルタ機能部を接続し、前記フィルタ機能部は、前記端局装置からの前記フィルタ制御信号に基づくフィルタリング動作を行った結果を、フィルタ応答信号として、前記フィルタ制御信号の送信元の前記端局装置に返送することを特徴とする。

（３）本発明による伝送パフォーマンス低下抑制制御プログラムは、少なくとも前記（２）に記載の伝送パフォーマンス低下抑制制御方法のうち前記端局装置、前記フィルタ機能部のいずれか一方もしくは双方の動作の少なくとも一部を、コンピュータによって実行可能なプログラムとして実施していることを特徴とする。

本発明の海底伝送光信号波長多重システム、伝送パフォーマンス低下抑制制御方法および伝送パフォーマンス低下抑制制御プログラムによれば、以下のような効果を奏することができる。

海底伝送光信号波長多重システム（海底伝送ネットワークシステム）の海底伝送路中に、信号送信側の端局装置からの制御に基づいて、フィルタ形状を任意に制御することが可能なフィルタ機能部を備えることによって、海底伝送光信号波長多重システムが意図していない光信号波形が海底伝送路中に挿入された場合や光信号出力装置の故障等によって個別の光信号波形の光信号パワーに変動が生じた場合であっても、他の光信号に影響を及ぼすことなく、光信号の伝送パフォーマンスの低下を確実に抑制することができる。

本発明による海底伝送光信号波長多重システムのシステム構成の一例を示すシステム構成図である。 図１に示した海底伝送光信号波長多重システムを構成する端局装置の内部構成の一例を示すブロック構成図である。 図１に示した海底伝送光信号波長多重システムを構成するフィルタ機能部の内部構成の一例を示すブロック構成図である。 図１に示す海底伝送光信号波長多重システムのフィルタ機能部におけるフィルタリングの動作の一例を説明するための説明図である。 図１に示す海底伝送光信号波長多重システムにおいて意図していないような光信号が海底伝送路中に挿入された場合に、フィルタ機能部を適切に制御して光信号の伝送パフォーマンスの低下を抑制する仕組みの一例を説明するための説明図である。 図１に示す海底伝送光信号波長多重システムにおいて光信号のパワーが変動した場合のフィルタ機能部におけるフィルタリングの動作の一例を説明するための説明図である。 光信号を波長多重して伝送する従来の海底伝送ネットワークシステムの構成を示すシステム構成図である。

以下、本発明による海底伝送光信号波長多重システム、海底伝送光信号波長多重システムにおける伝送パフォーマンス低下抑制制御方法および伝送パフォーマンス低下抑制制御プログラムの好適な実施形態について添付図を参照して説明する。なお、以下の説明においては、本発明による海底伝送光信号波長多重システム、海底伝送光信号波長多重システムにおける伝送パフォーマンス低下抑制制御方法について説明するが、かかる伝送パフォーマンス低下抑制制御方法をコンピュータにより実行可能な伝送パフォーマンス低下抑制制御プログラムとして実施するようにしても良いし、あるいは、伝送パフォーマンス低下抑制プログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録するようにしても良いことは言うまでもない。

（本発明の特徴）
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、海底伝送ネットワークシステムの海底伝送路中にフィルタ形状を任意に制御することが可能なフィルタを備えることによって、海底伝送ネットワークシステムが意図していない光信号が海底伝送路中に挿入された場合や光信号出力装置の故障等によって個別の光信号パワーに変動が生じた場合であっても、他の光信号に影響を及ぼすことなく、光信号の伝送パフォーマンスの低下を抑制することを可能にしている点に主要な特徴がある。

より詳細には次の通りである。背景技術において図７を用いて説明したように、従来の海底伝送ネットワークシステムにおいては、端局装置１ａ、１ｂ間を互いに接続する海底伝送路Ｄ１、Ｄ２には、あらかじめ定めた一定の海底伝送路区間毎に、それぞれの該当海底伝送路区間においてロスした光信号パワーを補償するために設定された増幅率を有する光増幅器４ａ，４ｂ、光増幅器４ｃ，４ｄ、…をそれぞれ内蔵している海底中継器２ａ，２ｂ、…が順次接続された構成となっている。しかし、海底中継器２ａ，２ｂ、…においては入力されてくる光信号を一括して増幅する仕組みになっているため、システムの意図しない光信号が海底伝送路に挿入された場合や光信号出力装置の故障等により個別信号の光信号パワーが変動した場合には、他の光信号のパワーレベルに影響を及ぼすことになり、伝送パフォーマンスが低下するおそれがある。

これに対して、本発明による海底伝送ネットワークシステムすなわち海底伝送光信号波長多重システムは、図１に示すようなシステム構成を採用している。図１は、本発明による海底伝送光信号波長多重システムのシステム構成の一例を示すシステム構成図であり、光信号を波長多重して伝送する海底伝送ネットワークシステムを構成する複数の端局装置のうち任意に選んだ２つの端局装置の間の接続構成の一例を示している。

図１に示す海底伝送光信号波長多重システムは、図７の従来技術の場合と同様、端局装置１ａ，１ｂ、海底伝送路Ｄ１，Ｄ２、光増幅器４ａ，４ｂ内蔵の海底中継器２ａ、光増幅器４ｃ，４ｄ内蔵の海底中継器２ｂ、…、光増幅器４ｙ，４ｚ内蔵の海底中継器２ｘを含んで構成するとともに、さらに、図７の従来技術の場合とは異なり、２つの海底中継器２ａ，２ｂの間には、本発明に特有のフィルタ機能部３を追加挿入する構成からなっている。

つまり、図１に示す海底伝送光信号波長多重システムにおいても、図７の従来技術の場合と同様、端局装置１ａから端局装置１ｂに対して海底伝送路Ｄ１を介して波長多重の光信号を送信する場合、あらかじめ定めた或る一定の海底伝送路区間毎に配置されている海底中継器２ａ，２ｂ，…，２ｘそれぞれに内蔵されている光増幅器４ａ，４ｃ，…，４ｙによって、それぞれの該当海底伝送路区間における光信号パワーのロスを補償する分だけ増幅して中継伝送し、逆に、端局装置１ｂから端局装置１ａに対して海底伝送路Ｄ２を介して波長多重の光信号を送信する場合、あらかじめ定めた或る一定の海底伝送路区間毎に配置されている海底中継器２ｘ，…２ｂ，２ａそれぞれに内蔵されている光増幅器４ｚ，…，４ｄ，４ｂによって、それぞれの該当海底伝送路区間における光信号パワーのロスを補償する分だけ増幅して中継伝送するようにしている。

しかし、図１に示すように、本発明においては、それだけではなく、海底中継器２ａ，２ｂの間には、信号送信側の端局装置１ａ，１ｂからのフィルタ制御信号に基づいて、フィルタ形状を任意に制御することが可能なフィルタを有するフィルタ機能部３が追加挿入されているので、図７の従来構成の場合とは異なり、たとえ、当該海底伝送光信号波長多重システムが意図していないような光信号が海底伝送路Ｄ１，Ｄ２中に挿入された場合が生じたとしても、あるいは、海底中継器２ａ，２ｂ等の光信号出力装置の故障等によって個別の光信号パワーに変動が生じたような場合であっても、フィルタ機能部３のフィルタリング特性を適切に制御することが可能であり、他の光信号に影響を及ぼすことなく、光信号の伝送パフォーマンスの低下を抑制することが可能である。

例えば、当該海底伝送光信号波長多重システムが意図していないような光信号が海底伝送路Ｄ１，Ｄ２中に挿入された場合であっても、光信号の伝送パフォーマンスの低下を抑制することが可能になる仕組みについて、図５を用いて説明する。図５は、図１に示す海底伝送光信号波長多重システムの信号送信側の端局装置１ａにおいて意図していないような光信号が海底伝送路Ｄ１中に挿入された場合に、フィルタ機能部３を適切に制御して光信号の伝送パフォーマンスの低下を抑制する仕組みの一例を説明するための説明図であり、図５（Ａ１）は、端局装置１ａから海底伝送路Ｄ１中に出力された光信号の波長配列Ｔ３に対して意図しない光信号波形Ｙ１が混入した様子を示し、図５（Ａ２）は、端局装置１ａから出力しようとする光信号の波長配列Ｔ３に応じた端局装置１ａからのフィルタ制御信号に基づいてフィルタ機能部３において生成されるフィルタ形状Ｆ１を示し、図５（Ｂ）は、フィルタ機能部３のフィルタリング機能により、意図しない光信号波形Ｙ１を除去した後の光信号の波長配列Ｔ４（端局装置１ａから出力しようとしていた光信号の波長配列Ｔ３に該当する信号波形）をフィルタ機能部３から海底伝送路Ｄ１に対して出力する様子を示している。

つまり、図５（Ａ１）に示すように、端局装置１ａから出力される波長多重光信号の波長配列Ｔ３中に当該海底伝送光信号波長多重システムの送信側の端局装置１ａが意図していない光信号波形Ｙ１が波長多重されてしまった場合であっても、図５（Ａ２）に示すように、端局装置１ａから出力しようとする波長多重光信号の波長配列Ｔ３に応じて、端局装置１ａからフィルタ機能部３のフィルタリング特性をフィルタ形状Ｆ１に制御するフィルタ制御信号を該フィルタ機能部３に対して送信する。而して、図５（Ｂ）に示すように、フィルタ機能部３からのフィルタリング透過後の波長多重光信号の波長配列Ｔ４としては、波長多重光信号の波長配列Ｔ３中に混入している光信号波形Ｙ１を完全に除去し、該光信号波形Ｙ１による海底伝送路Ｄ１内のパワー変動を抑えることができ、光信号の伝送パフォーマンスの低下を抑制するという効果を実現することができる。

なお、図１のシステム構成例においては、フィルタ機能部３は、端局装置１ａに接続する海底中継器２ａと、該海底中継器２ａと接続する海底中継器２ｂとの間に接続した例を示しているが、本発明は、かかる場合のみに限るものではない。すなわち、海底中継器２ａ，２ｂ，…，２ｘは、前述のように、あらかじめ定めた或る一定の海底伝送路区間毎に配置されるものであり、端局装置１ａ，１ｂ間の距離に応じて、２個に限らず複数の海底中継器が一定の海底伝送路区間毎に接続される。

したがって、端局装置１ａ，１ｂの間の海底中継器２ａ，２ｂ，…，２ｘの接続台数や接続環境の如何によらず、端局装置１ａ，１ｂの間のいずれか任意の場所にフィルタ機能部３を１個のみ接続するような構成であっても良いし、海底中継器２ａ，２ｂ，…，２ｘの接続台数や接続環境の如何に応じて、１個に限ることなく、複数のフィルタ機能部３を接続するようにし、接続台数や接続環境の如何に応じて適宜選択した隣接海底中継器の間にそれぞれフィルタ機能部３を接続するように構成するようにしても良い。

（実施形態の構成例）
次に、本発明による海底伝送光信号波長多重システムの構成例について、その一例を図１ないし図３を用いて説明する。図１は、前述したように、本発明による海底伝送光信号波長多重システムのシステム構成の一例を示すシステム構成図であり、図２は、図１に示した海底伝送光信号波長多重システムを構成する端局装置１ａ，１ｂの内部構成の一例を示すブロック構成図であり、図３は、図１に示した海底伝送光信号波長多重システムを構成するフィルタ機能部３の内部構成の一例を示すブロック構成図である。なお、図２に示す端局装置の内部構成は、端局装置１ａの場合について示しているが、端局装置１ｂにおいても全く同様の内部構成からなっている。

まず、図１の海底伝送光信号波長多重システムのシステム構成例について説明する。前述したように、端局装置１ａ，１ｂは、海底伝送路Ｄ１，Ｄ２を介して海底中継器２ａ，２ｂ，…，２ｘおよびフィルタ機能部３をそれぞれ接続しており、海底中継器２ａ，２ｂ，…，２ｘには光増幅器４ａ，４ｂ、光増幅器４ｃ，４ｄ、…、光増幅器４ｙ，４ｚがそれぞれ内蔵されている。ここで、端局装置１ａ，１ｂの間にあらかじめ定めた一定の海底伝送路区間毎に接続される海底中継器２ａ，２ｂ，…，２ｘの接続台数は、前述したように、端局装置１ａ，１ｂ間の距離に応じて変動する。

一方、フィルタ機能部３は、本実施形態においては、端局装置１ａ，１ｂの間に接続される海底中継器２ａ，２ｂ，…，２ｘの接続台数の如何に関係なく、端局装置１ａ，１ｂの間に１台のみ接続する構成の場合を示しているが、前述したように、その接続箇所は、端局装置１ａ，１ｂ間を接続する海底伝送路Ｄ１，Ｄ２内の接続位置であれば、任意の位置であっても構わない。さらには、フィルタ機能部３は、端局装置１ａ，１ｂ間を接続する海底伝送路Ｄ１，Ｄ２内に、複数接続するような構成であっても構わなく、場合によっては、海底中継器２ａ，２ｂ，…，２ｘそれぞれの後段に接続するような構成であっても良いし、海底中継器２ａ，２ｂ，…，２ｘそれぞれの内部に内蔵するように構成しても良い。端局装置１ａ，１ｂの間にフィルタ機能部３を複数接続する構成の場合は、端局装置１ａ，１ｂとフィルタ機能部３との間でやり取りする制御情報には、送受信を行う対象のフィルタ機能部３を特定するためのフィルタ機能部識別情報を付与するようにすれば良い。

すなわち、図１においては、端局装置１ａ，１ｂの間に接続される海底中継器２ａ，２ｂ，…，２ｘのうち、フィルタ機能部３を、光信号の送信元になる端局装置１ａに直接接続されている第１段目の海底中継器２ａと次段の海底中継器２ｂとの間に接続している例を示しているが、前述のように、かかる場合に限るものではなく、海底伝送路Ｄ１，Ｄ２内の接続位置であれば、任意の位置であって構わない。また、図１に示すように、フィルタ機能部３を１個のみ接続する場合においては、フィルタ機能部３を、海底中継器２ａ，２ｂ，…，２ｘとは別個に、任意に選択した２個の海底中継器の間に配置する独立の装置として構成しても良いし、場合によっては、任意に選択した２個の海底中継器のいずれかに内蔵するように構成しても良い。あるいは、複数のフィルタ機能部３を接続する場合についても、選択したそれぞれの海底中継器間に独立に配置する代わりに、選択したそれぞれの海底中継器のいずれかの内部に内蔵させるように構成しても良い。

次に、端局装置１ａの内部構成の一例について図２を用いて説明する。図２に示すように、端局装置１ａは、波長多重部５ａ、波長分離部５ｂ、トランスポンダ６ａ、フィルタ制御信号送信部７ａ、フィルタ応答信号受信部７ｂ、および、制御部Ａ８を少なくとも含んで構成されている。

図２において、トランスポンダ６ａおよびフィルタ制御信号送信部７ａは、波長多重部５ａに接続されており、両者からの信号は波長多重されて、端局装置１ａから海底伝送路Ｄ１に対して出力される。一方、海底伝送路Ｄ２からの入力は波長分離部５ｂに入力されて２つの信号に分離されて、それぞれ、トランスポンダ６ａおよびフィルタ応答信号受信部７ｂに入力される。フィルタ応答信号受信部７ｂは、制御部Ａ８と制御用コードによって接続され、また、制御部Ａ８は、フィルタ制御信号送信部７ａおよびトランスポンダ６ａと制御用コードによって接続される。

ここで、トランスポンダ６ａに入出力される信号は、端局装置１ａ，１ｂ間で送受信される光信号であり、フィルタ制御信号送信部７ａ、フィルタ応答信号受信部７ｂに入出力される信号は、フィルタ機能部３との間で送受信されるフィルタ制御信号、フィルタ応答信号である。

次に、フィルタ機能部３の内部構成の一例について図３を用いて説明する。図３に示すように、フィルタ機能部３は、フィルタ制御信号受信部７ｃ、フィルタ応答信号送信部７ｄ、光カップラＣＰＬ９ａ，９ｂ，９ｃ、可変フィルタ１０、制御部Ｂ（制御ＬＳＩ）１１、波長確認部１２を少なくとも含んで構成されている。なお、図３には、海底伝送路Ｄ１を介して入力されてくる波長多重光信号をフィルタリングする回路部のみを示しているが、逆方向に、海底伝送路Ｄ２を介して入力されてくる波長多重光信号をフィルタリングする回路部についても、図３に示す回路部と海底伝送路Ｄ１，Ｄ２を入れ替える以外は全く同様の回路部からなっている。

図３に示すように、可変フィルタ１０、光カップラＣＰＬ９ａ，９ｂ，９ｃは、海底伝送路Ｄ１，Ｄ２に割り入れた状態で実装する。光カップラＣＰＬ９ａとフィルタ制御信号受信部７ｃとは光ファイバーによって接続される。光カップラＣＰＬ９ｂと波長確認部１２とは光ファイバーによって接続される。光カップラＣＰＬ９ｃとフィルタ応答信号送信部７ｄとは光ファイバーによって接続される。制御部Ｂ１１と、可変フィルタ１０、フィルタ制御信号受信部７ｃ、フィルタ応答信号送信部７ｄ、波長確認部１２それぞれとの間は、制御用コードによって接続される。

ここで、可変フィルタ１０のフィルタリング特性は、光カップラＣＰＬ９ａを介してフィルタ制御信号受信部７ｃにおいて受信した信号送信側の端局装置１ａからのフィルタ制御信号にて指定されたフィルタ形状によって制御される。また、可変フィルタ１０によってフィルタリングされて透過してきた波長多重光信号は、フィルタ機能部３から後方の海底伝送路Ｄ２に対して出力されるとともに、光カップラＣＰＬ９ｂを介して、波長確認部１２に入力される。波長確認部１２においては、可変フィルタ１０を透過後の波長多重光信号の波長毎の特性を確認して、波長毎の信号パワー等に関する情報を生成する。また、可変フィルタ１０におけるフィルタリング動作結果および波長確認部１２において生成した波長毎の信号パワー等に関する情報は、フィルタ応答信号として、フィルタ応答信号送信部７ｄから光カップラＣＰＬ９ｃを介して後方の海底伝送路Ｄ２に出力され、フィルタ制御信号の送信元の端局装置１ａに返送される。

（実施形態の動作の説明）
次に、図１、図２、図３に本発明の一実施形態として示した海底伝送光信号波長多重システムの動作について、図４、図５、図６の説明図を用いてその一例を説明する。図４は、図１に示す海底伝送光信号波長多重システムのフィルタ機能部３におけるフィルタリングの動作の一例を説明するための説明図であり、図５は、前述のように、海底伝送光信号波長多重システムが意図していないような光信号が海底伝送路Ｄ１中に挿入された場合のフィルタ機能部３におけるフィルタリングの動作の一例を説明するための説明図である。また、図６は、図１に示す海底伝送光信号波長多重システムにおいて光信号のパワーが変動した場合のフィルタ機能部３におけるフィルタリングの動作の一例を説明するための説明図である。

なお、図４において、図４（Ａ１）は、端局装置１ａから海底伝送路Ｄ１中に出力された光信号の波長配列Ｔ１の様子を示し、図４（Ａ２）は、端局装置１ａから出力しようとする光信号の波長配列Ｔ１に応じて生成された端局装置１ａからのフィルタ制御信号に基づいてフィルタ機能部３において生成されるフィルタ形状Ｆ１を示し、図４（Ｂ）は、フィルタ機能部３のフィルタリング機能により、端局装置１ａからの光信号の波長配列Ｔ１を透過してフィルタ機能部３から海底伝送路Ｄ１に対して出力する光信号の波長配列Ｔ２の様子を示している。

また、図５についても同様であり、前述したように、図５（Ａ１）は、端局装置１ａから海底伝送路Ｄ１中に出力された光信号の波長配列Ｔ３に対して意図しない光信号波形Ｙ１が混入した様子を示し、図５（Ａ２）は、端局装置１ａから出力しようとする光信号の波長配列Ｔ３に応じて生成された端局装置１ａからのフィルタ制御信号に基づいてフィルタ機能部３において生成されるフィルタ形状Ｆ１を示し、図５（Ｂ）は、フィルタ機能部３のフィルタリング機能により、混入していた意図しない光信号波形Ｙ１を除去して、フィルタ機能部３から海底伝送路Ｄ１に対して出力する光信号の波長配列Ｔ４（端局装置１ａから出力しようとしていた光信号の波長配列Ｔ３に該当する信号波形）の様子を示している。

また、図６についてもほぼ同様であるが、図６には、フィルタ機能部３において生成されるフィルタ形状を、光信号のパワー変動に関する補正前のフィルタ形状Ｆ２と光信号のパワー変動に関する補正後のフィルタ形状Ｆ３とのそれぞれについて示している。

つまり、図６（Ａ１）は、端局装置１ａから海底伝送路Ｄ１中に出力された光信号の波長配列Ｔ５に対して、該端局装置１ａ内や海底中継器２ａ内の光信号出力装置の故障等によってパワーが変動した光信号波形Ｙ２が存在している様子を示し、図６（Ａ２）は、端局装置１ａから出力しようとする光信号の波長配列Ｔ５に応じて生成された端局装置１ａからのフィルタ制御信号に基づいてフィルタ機能部３において生成されるフィルタ形状のうち、光信号波形Ｙ２に関するパワー変動分の補正を行う前の端局装置１ａからのフィルタ制御信号に基づいて生成されるフィルタ形状Ｆ２を示し、図６（Ｂ１）は、フィルタ機能部３のパワー変動分の補正前のフィルタ形状Ｆ２を用いたフィルタリング機能により、パワー変動した光信号波形Ｙ２'を含む光信号の波長配列Ｔ６（端局装置１ａから出力される光信号の波長配列Ｔ５にさらにパワー変動した光信号波形Ｙ２が存在する信号に該当する信号波形）の様子を示している。

一方、図６（Ａ３）は、端局装置１ａから出力される光信号の波長配列Ｔ５に応じて生成されたフィルタ制御信号に基づいてフィルタ機能部３において生成されるフィルタ形状のうち、光信号波形Ｙ２に関するパワー変動分の補正を行った後の端局装置１ａからのフィルタ制御信号に基づいて生成されるフィルタ形状Ｆ３を示し、図６（Ｂ２）は、フィルタ機能部３のパワー変動分の補正後のフィルタ形状Ｆ３を用いたフィルタリング機能により、パワー変動を補正した光信号波形Ｙ３を含む光信号の波長配列Ｔ７（端局装置１ａから出力される光信号の波長配列Ｔ５に含まれていた光信号波形Ｙ２のパワー変動分を補正した信号に該当する信号波形）の様子を示している。

まず、図４の説明図を用いて、図１〜図３の海底光信号波長多重伝送システムの基本的な動作の一例について説明する。ここで、図４においては、端局装置１ａから出力される光信号の波長配列の１例として、海底光信号波長多重伝送システムのキャリアである光信号を入出力するトランスポンダ６ａを複数台用いて光信号の波長配列Ｔ１を伝送させた場合について説明している。

端局装置１ａの波長多重部５ａは、複数台のトランスポンダ６ａそれぞれから入力された光信号を波長多重して、図４（Ａ１）に示すように、光信号の波長配列Ｔ１として海底伝送路Ｄ１に対して出力する。このとき、端局装置１ａの制御部Ａ８は、複数台のトランスポンダ６ａそれぞれに設定された波長を確認することにより、海底伝送路Ｄ１に対して出力する光信号の波長配列Ｔ１を確認するとともに、フィルタ制御信号送信部７ａを制御し、フィルタ機能部３の可変フィルタ１０が海底伝送路Ｄ１から入力されてくる光信号の波長配列Ｔ１をそのまま透過させるようなフィルタリング特性のフィルタ形状Ｆ１となるように制御するための光信号をフィルタ制御信号として出力させる。

フィルタ制御信号送信部７ａがフィルタ制御信号として出力した光信号は、波長多重部５ａによりトランスポンダ６ａからの出力光と波長多重され、海底伝送路Ｄ１に対して波長多重光信号として送信される。海底伝送路Ｄ１および海底中継器２ａを介してフィルタ機能部３に到達した波長多重光信号は、光カップラＣＰＬ９ａにより分岐され、フィルタ制御信号として波長多重されていた光信号はフィルタ制御信号受信部７ｃに対して出力される。フィルタ制御信号受信部７ｃは、光カップラＣＰＬ９ａによって分岐された端局装置１ａからのフィルタ制御信号（光信号）を受信して、該フィルタ制御信号の制御内容を制御部Ｂ１１に対して伝達する。

制御部Ｂ１１は、フィルタ制御信号受信部７ｃから伝達されてきたフィルタ制御信号の制御内容を基にして、端局装置１ａから出力された光信号の波長配列Ｔ１をそのまま透過させることができるように、可変フィルタ１０のフィルタリング特性を図４（Ａ２）に示すようなフィルタ形状Ｆ１に制御する。可変フィルタ１０は、制御部Ｂ１１からの制御によって生成されたフィルタ形状Ｆ１により、光カップラＣＰＬ９ａから出力されてきた波長多重光信号をフィルタリング制御して、フィルタ形状Ｆ１によって透過された波長多重光信号を光カップラＣＰＬ９ｂに対して出力した後、制御部Ｂ１１に対してフィルタリング制御が完了した旨を示す完了応答を行う。

可変フィルタ１０によりフィルタリングされた透過後の波長多重光信号は、光カップラＣＰＬ９ｂにて分岐して、波長確認部１２に対して出力されるとともに、図４（Ｂ）に示すように、光信号の波長配列Ｔ２として、海底伝送路Ｄ１に対して出力する。波長確認部１２においては、波長毎のパワー等に関する情報をデータ化するとともに、データ化した波長毎のパワーに関する情報を制御部Ｂ１１に対して伝達する。

データ化した波長毎のパワーに関する情報を受け取った制御部Ｂ１１は、フィルタ応答信号送信部７ｄを制御して、可変フィルタ１０からの応答信号（フィルタリング制御に関する完了応答）および波長確認部１２からの波長データ（データ化した波長毎のパワーに関する情報）をフィルタ応答信号の光信号として出力させ、光カップラＣＰＬ９ｃによって海底伝送路Ｄ２から入力されてくる波長多重光信号と波長多重されて、後方の海底伝送路Ｄ２に対して出力することによって、該フィルタ応答信号を端局装置１ａに対して返送する。

端局装置１ａは、海底伝送路Ｄ２を介して海底中継器２ａを経由して返送されてきた波長多重光信号を波長分離部５ｂにおいて波長毎に分離する。この結果、フィルタ機能部３のフィルタ応答信号送信部７ｄからフィルタ応答信号として出力されてきた光信号は、フィルタ応答信号受信部７ｂに対して出力され、フィルタ応答信号の応答内容は制御部Ａ８に伝達される。フィルタ応答信号受信部７ｂからの応答内容を受け取った制御部Ａ８は、フィルタ機能部３における可変フィルタ１０のフィルタ形状Ｆ１による制御完了の確認および波長毎の出力パワーに関する情報を取得することができる。したがって、端局装置１ａの制御部Ａ８は、出力しようとしていた波長多重光信号を相手側の端局装置１ｂに対して海底伝送路Ｄ１を介して正常に送信することができているか否かを、リアルタイムで確認することができる。

次に、先に概要を説明したが、図５の説明図を用いて、図１〜図３の海底光信号波長多重伝送システムが意図していないような光信号波形Ｙ１が海底伝送路Ｄ１中の光信号の波長配列Ｔ３に挿入された場合のフィルタ機能部３におけるフィルタリングの動作の一例を説明する。

図５（Ａ１）に示すように、端局装置１ａから出力される波長多重光信号の波長配列Ｔ３中に、当該海底伝送光信号波長多重システムにおいて光信号の送信側になる端局装置１ａの制御部Ａ８が認識していないようなすなわちシステムが意図していないような光信号波形Ｙ１が波長多重されてしまった場合であっても、図５（Ａ２）に示すように、かくのごとき光信号波形Ｙ１の存在を認識していない当該端局装置１ａの制御部Ａ８の制御の下、トランスポンダ６ａから出力された波長多重光信号の波長配列Ｔ３のみに応じたフィルタ制御信号が生成され、端局装置１ａのフィルタ制御信号送信部７ａを介して出力されたフィルタ制御信号を受け取ることになるフィルタ機能部３のフィルタリング特性は、システムが認識していない波長の光信号波形Ｙ１を透過させない特性になり、図４（Ａ２）の場合と同様のフィルタ形状Ｆ１に制御される。

したがって、フィルタ機能部３から海底伝送路Ｄ１に出力されるフィルタリング透過後のスペクトラム波形である波長多重光信号の波長配列Ｔ４としては、図５（Ｂ）に示すように、フィルタ機能部３に入力されてくる波長多重光信号の波長配列Ｔ３中に混入していた光信号波形Ｙ１を完全に除去し、フィルタ機能部３後方には混入していた該光信号波形Ｙ１を伝送させない波長配列に維持される。而して、該光信号波形Ｙ１による海底伝送路Ｄ１内のパワー変動を抑えることができ、光信号の伝送パフォーマンスの低下を抑制する効果を実現することができる。

次に、図６の説明図を用いて、図１〜図３に示す海底伝送光信号波長多重システムにおいて端局装置１ａ内や海底中継器２ａ内の光信号出力装置の故障等により光信号のパワーが変動した場合のフィルタ機能部３におけるフィルタリングの動作の一例を説明する。まず、端局装置１ａの制御部Ａ８が、当該端局装置１ａから出力される波長多重光信号の波長配列Ｔ５中に図６（Ａ１）に示すような光信号パワーの変動が発生した光信号波形Ｙ２が含まれていることを認識していなかった場合の動作について、図６（Ａ２）、図６（Ｂ１）を用いて説明する。

端局装置１ａの制御部Ａ８が、当該端局装置１ａから出力される波長多重光信号の波長配列Ｔ５中にパワー変動が発生した光信号波形Ｙ２が含まれていることを認識していなかった場合は、図６（Ａ２）に示すように、かくのごときパワー変動がある光信号波形Ｙ２の存在を認識していない当該端局装置１ａの制御部Ａ８の制御の下、パワー変動がある光信号波形Ｙ２の存在を無視して、トランスポンダ６ａから出力された波長多重光信号の波長配列Ｔ５のみに応じたフィルタ制御信号が生成され、端局装置１ａのフィルタ制御信号送信部７ａを介して出力されたフィルタ制御信号を受け取ることになるフィルタ機能部３のフィルタリング特性は、図４（Ａ２）の場合と類似した振幅値を有するフィルタ形状Ｆ２に制御される。つまり、パワー変動により、振幅値が大きくなった光信号波形Ｙ２の振幅値を抑制することなくそのまま透過するフィルタリング特性のフィルタ形状Ｆ２となっている。

したがって、パワー変動分の補正前のフィルタ形状Ｆ２を用いてフィルタリング特性を制御されるフィルタ機能部３から海底伝送路Ｄ１に出力されるフィルタリング透過後のスペクトラム波形すなわち波長多重光信号の波長配列Ｔ６としては、図６（Ｂ１）に示すように、パワー変動分補正前の光信号として、光信号波形Ｙ２のパワー変動分をそのまま維持した状態の光信号波形Ｙ２'が含まれたまま、フィルタ機能部３後方に伝送されることになり、海底伝送路Ｄ１内の伝送パフォーマンスの低下を引き起こすおそれがある。

このため、海底伝送路Ｄ１に出力される波長多重光信号の監視を行っているフィルタ機能部３の波長確認部１２においては、出力される波長多重光信号の波長毎のパワー等に関する情報（少なくとも、パワー変動の光信号波形Ｙ２'が存在している旨を示す情報）をデータ化して制御部Ｂ１１に対して伝達する。該波長毎のパワー等に関する情報を受け取った制御部Ｂ１１は、フィルタ応答信号送信部７ｄを制御して、可変フィルタ１０からの応答信号（フィルタリング制御に関する完了応答）および波長確認部１２からの波長データ（データ化した波長毎のパワーに関する情報）をフィルタ応答信号の光信号として、海底伝送路Ｄ２から入力されてくる波長多重光信号と波長多重されて、後方の海底伝送路Ｄ２を介して端局装置１ａに対して返送する。

次に、端局装置１ａの制御部Ａ８が、出力しようとする光信号として、図６（Ａ１）に示すようなパワー変動が生じた光信号波形Ｙ２を含む光信号の波長配列Ｔ５を確認することにより、あるいは、図６（Ｂ１）に示すようなパワー変動を有する光信号波形Ｙ２'を含む波長多重光信号の波長配列Ｔ６がフィルタ機能部３から出力された旨をフィルタ機能部３からのフィルタ応答信号として受け取ることにより、当該端局装置１ａから出力されて、フィルタ機能部３に入力される波長多重光信号の波長配列Ｔ５中に、光信号出力装置の故障等により光信号のパワーの変動が発生した光信号波形Ｙ２が含まれていることを認識した場合の動作について、図６（Ａ３）、図６（Ｂ２）を用いて説明する。

端局装置１ａの制御部Ａ８が、当該端局装置１ａから出力される波長多重光信号の波長配列Ｔ５中にパワー変動が発生した光信号波形Ｙ２が含まれていることを認識した場合は、図６（Ａ３）に示すように、かくのごときパワー変動がある光信号波形Ｙ２の存在を認識した当該端局装置１ａの制御部Ａ８の制御の下、トランスポンダ６ａから出力された波長多重光信号の波長配列Ｔ５にはパワー変動がある光信号波形Ｙ２が含まれていることを勘案したフィルタ制御信号が生成され、端局装置１ａのフィルタ制御信号送信部７ａを介して出力されたフィルタ制御信号を受け取ることになるフィルタ機能部３のフィルタリング特性は、図４（Ａ２）の場合とは異なる振幅値を有するフィルタ形状Ｆ３に制御される。つまり、パワー変動分の補正結果として、パワー変動により振幅値が大きくなった光信号波形Ｙ２の振幅値を他の信号振幅値に揃えるように抑制することができるフィルタリング特性を有するフィルタ形状Ｆ３となっている。

したがって、パワー変動分の補正後のフィルタ形状Ｆ３を用いてフィルタリング特性が制御されるフィルタ機能部３から海底伝送路Ｄ１に出力されるフィルタリング透過後のスペクトラム波形すなわち波長多重光信号の波長配列Ｔ７としては、図６（Ｂ２）に示すように、パワー変動分補正後の光信号として、光信号波形Ｙ２のパワー変動分を他の光信号と同等の振幅値にほぼ揃えた光信号波形Ｙ３が含まれた状態に制御して、フィルタ機能部３後方に伝送されることになる。この結果、フィルタ機能部３後方にはパワー変動した該光信号波形Ｙ２を他の信号振幅値と同等の振幅値にほぼ揃えた光信号波形Ｙ３に補正して、フィルタ機能部３を透過後の波長多重光信号を波長毎のパワーが均一な状態の信号として伝送することができるので、海底伝送路Ｄ１内のパワー変動を抑えることができ、光信号の伝送パフォーマンスの低下を抑制する効果を実現することができる。

（実施形態の発明の効果）
以上に詳細に説明したように、本実施形態においては、次のような効果が得られる。

海底伝送光信号波長多重システム（海底伝送ネットワークシステム）の海底伝送路Ｄ１，Ｄ２中に、信号送信側の端局装置１ａ，１ｂからの制御に基づいて、フィルタ形状を任意に制御することが可能なフィルタ機能部３を備えることによって、海底伝送光信号波長多重システムが意図していない光信号波形が海底伝送路Ｄ１，Ｄ２中に挿入された場合や光信号出力装置の故障等によって個別の光信号波形の光信号パワーに変動が生じた場合であっても、他の光信号に影響を及ぼすことなく、光信号の伝送パフォーマンスの低下を確実に抑制することができる。

以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、かかる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。

１ａ 端局装置
１ｂ 端局装置
２ａ 海底中継器
２ｂ 海底中継器
２ｘ 海底中継器
３ フィルタ機能部
４ａ 光増幅器
４ｂ 光増幅器
４ｃ 光増幅器
４ｄ 光増幅器
４ｙ 光増幅器
４ｚ 光増幅器
５ａ 波長多重部
５ｂ 波長分離部
６ａ トランスポンダ
７ａ フィルタ制御信号送信部
７ｂ フィルタ応答信号受信部
７ｃ フィルタ制御信号受信部
７ｄ フィルタ応答信号送信部
８ 制御部Ａ
９ａ ＣＰＬ（光カップラ）
９ｂ ＣＰＬ（光カップラ）
９ｃ ＣＰＬ（光カップラ）
１０ 可変フィルタ
１１ 制御部Ｂ
１２ 波長確認部
Ｄ１ 海底伝送路
Ｄ２ 海底伝送路
Ｆ１ フィルタ形状
Ｆ２ フィルタ形状
Ｆ３ フィルタ形状
Ｔ１ 光信号の波長配列
Ｔ２ 光信号の波長配列
Ｔ３ 光信号の波長配列
Ｔ４ 光信号の波長配列
Ｔ５ 光信号の波長配列
Ｔ６ 光信号の波長配列
Ｔ７ 光信号の波長配列
Ｙ１ 光信号波形
Ｙ２ 光信号波形
Ｙ２' 光信号波形
Ｙ３ 光信号波形

Claims (10)

1. あらかじめ定めた一定の海底伝送路区間毎に波長多重光信号を中継増幅する海底中継器を接続した海底伝送路を介して、前記波長多重光信号を端局装置間で送受信する海底伝送光信号波長多重システムであって、前記端局装置間の前記海底伝送路の任意の位置に、送信側の前記端局装置からのフィルタ制御信号に基づいて任意のフィルタ形状に制御することが可能なフィルタ機能部を接続した構成からなり、前記フィルタ機能部は、前記端局装置からの前記フィルタ制御信号に基づくフィルタリング動作を行った結果を、フィルタ応答信号として、前記フィルタ制御信号の送信元の前記端局装置に返送することを特徴とする海底伝送光信号波長多重システム。
2. 前記端局装置は、前記フィルタ制御信号として、前記フィルタ機能部の前記フィルタ形状を制御するための情報を生成する際に、少なくとも、前記海底伝送路を介して送信しようとする前記波長多重光信号の波長配列として認識していない波長の光信号を透過させないフィルタリング特性に前記フィルタ形状を制御する情報を生成して、前記フィルタ機能部に対して送信することを特徴とする請求項１に記載の海底伝送光信号波長多重システム。
3. 前記フィルタ機能部は、送信元の前記端局装置に返送する前記フィルタ応答信号として、少なくとも、前記フィルタ制御信号に基づいたフィルタリング動作の結果として透過した前記波長多重光信号の波長毎のパワーに関する情報を含む情報を前記フィルタ制御信号の送信元の前記端局装置に返送し、該フィルタ応答信号を受信した前記端局装置は、前記海底伝送路を介して送信しようとする前記波長多重光信号の波長配列および前記フィルタ機能部から返送されてきた前記フィルタ応答信号に含まれている前記波長多重光信号の波長毎のパワーに関する情報を参照することにより、前記フィルタ制御信号として、透過後の前記波長多重光信号の波長毎のパワーが均一になるフィルタリング特性に前記フィルタ形状を制御する情報を生成して、前記フィルタ応答信号の返信元の前記フィルタ機能部に対して送信することを特徴とする請求項１または２に記載の海底伝送光信号波長多重システム。
4. 前記フィルタ機能部は、前記海底伝送路区間毎に前記海底伝送路に接続されている前記海底中継器のうち、任意の位置で隣接する海底中継器の間に前記海底伝送路を介して接続されているか、あるいは、任意の位置で隣接する海底中継器のいずれか一方の海底中継器内に内蔵されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の海底伝送光信号波長多重システム。
5. 前記フィルタ機能部は、前記端局装置間の前記海底伝送路の１ないし複数の位置に、１ないし複数配置した構成からなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の海底伝送光信号波長多重システム。
6. あらかじめ定めた一定の海底伝送路区間毎に波長多重光信号を中継増幅する海底中継器を接続した海底伝送路を介して、前記波長多重光信号を端局装置間で送受信する海底伝送光信号波長多重システムにおける伝送パフォーマンス低下抑制制御方法であって、前記端局装置間の前記海底伝送路の任意の位置に、送信側の前記端局装置からのフィルタ制御信号に基づいて任意のフィルタ形状に制御することが可能なフィルタ機能部を接続し、前記フィルタ機能部は、前記端局装置からの前記フィルタ制御信号に基づくフィルタリング動作を行った結果を、フィルタ応答信号として、前記フィルタ制御信号の送信元の前記端局装置に返送することを特徴とする伝送パフォーマンス低下抑制制御方法。
7. 前記端局装置は、前記フィルタ制御信号として、前記フィルタ機能部の前記フィルタ形状を制御するための情報を生成する際に、少なくとも、前記海底伝送路を介して送信しようとする前記波長多重光信号の波長配列として認識していない波長の光信号を透過させない透過させないフィルタリング特性に前記フィルタ形状を制御する情報を生成して、前記フィルタ機能部に対して送信することを特徴とする請求項６に記載の伝送パフォーマンス低下抑制制御方法。
8. 前記フィルタ機能部は、送信元の前記端局装置に返送する前記フィルタ応答信号として、少なくとも、前記フィルタ制御信号に基づいたフィルタリング動作の結果として透過した前記波長多重光信号の波長毎のパワーに関する情報を含む情報を前記フィルタ制御信号の送信元の前記端局装置に返送し、該フィルタ応答信号を受信した前記端局装置は、前記海底伝送路を介して送信しようとする前記波長多重光信号の波長配列および前記フィルタ機能部から返送されてきた前記フィルタ応答信号に含まれている前記波長多重光信号の波長毎のパワーに関する情報を参照することにより、前記フィルタ制御信号として、透過後の前記波長多重光信号の波長毎のパワーが均一になるフィルタリング特性に前記フィルタ形状を制御する情報を生成して、前記フィルタ応答信号の返信元の前記フィルタ機能部に対して送信することを特徴とする請求項６または７に記載の伝送パフォーマンス低下抑制制御方法。
9. 前記フィルタ機能部は、前記海底伝送路区間毎に前記海底伝送路に接続されている前記海底中継器のうち、任意の位置で隣接する海底中継器の間に前記海底伝送路を介して接続されているか、あるいは、任意の位置で隣接する海底中継器のいずれか一方の海底中継器内に内蔵されていることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の伝送パフォーマンス低下抑制制御方法。
10. 請求項６ないし９のいずれかに記載の伝送パフォーマンス低下抑制制御方法のうち前記端局装置、前記フィルタ機能部のいずれか一方もしくは双方の動作の少なくとも一部を、コンピュータによって実行可能なプログラムとして実施していることを特徴とする伝送パフォーマンス低下抑制制御プログラム。

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