JP2017135614A - 伝送装置、伝送システム、及び伝送制御方法 - Google Patents

伝送装置、伝送システム、及び伝送制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】伝送特性が向上された伝送装置、伝送システム、及び伝送制御方法を提供する。
【解決手段】周波数多重された複数のサブキャリア信号により搬送光を光変調することで生成された周波数多重光信号を受信する伝送装置において、受信処理回路２００は、周波数多重光信号から複数のサブキャリア信号を取得する取得部(複数のフィルタ部50）と、取得部により取得された複数のサブキャリア信号の信号品質をそれぞれ算出する複数の信号品質算出部59と、複数のサブキャリア信号の間の信号品質の偏りを検出する偏り検出部60と、偏り検出部により検出された信号品質の偏りに応じ、搬送光の光源に対して搬送光の周波数の制御を行う伝送特性制御部61とを有する。
【選択図】図４

Description

本件は、伝送装置、伝送システム、及び伝送制御方法に関する。
大容量のデータ伝送を行うための技術として、例えば、複数の異なる波長の光信号を多重して伝送する波長多重伝送方式（WDM: Wavelength Division Multiplexing）が知られている（例えば特許文献１参照）。また、異なるデータが重畳された複数のサブキャリア信号をデジタル信号処理により高密度に多重する、例えばＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing ）（例えば特許文献２参照）や、スペクトル波形を矩形化するナイキストフィルタを用いて周波数多重する（例えば非特許文献１，２参照）変調技術も知られている。
ＯＦＤＭ及びナイキストフィルタによりスペクトル波形が矩形化された信号で変調された光信号は、光信号の占有帯域幅を低減することができるため、波長光信号の波長間隔をシンボルレート程度に低減した超高密度多重が可能な光伝送方式の研究開発が行われている（例えば非特許文献３参照）。
特開２０１２−２３６０７号公報 特開２０１２−１２００１０号公報
波長光信号の中心周波数は、送信器に使用される光源の光の周波数により決定される。光の周波数は、送信器の経年劣化や波長依存性により数ＧＨｚ程度の範囲で変動するため、適切な制御が必要となる。
周波数の制御は、隣接する周波数多重光信号同士の間隔が最適化されるように行われる。最適な周波数間隔は、例えば、伝送路の途中に設けられた光フィルタによる帯域の狭窄化、波長光信号同士の線形のクロストーク、及び光ファイバ内で生ずるカー効果による波長光信号同士の非線形のクロストークに依存する。
しかし、上記の要素は、伝送路上のトラフィックやネットワークの運用条件に応じて変化するため、周波数の制御は、伝送路の状態にあわせて行う必要があり、難しい。これに対し、例えば、高分解能な光スペクトルアナライザを用いて波長光信号同士の周波数間隔をモニタし、そのモニタ結果、及びトラフィック情報・ネットワークの運用条件を集約し、それらの情報に基づき最適な周波数間隔を算出することも考えられるが、装置コストが上昇するだけでなく、制御系が複雑化するため、課題である。
そこで本件は上記の課題に鑑みてなされたものであり、伝送特性が向上された伝送装置、伝送システム、及び伝送制御方法を提供することを目的とする。
本明細書に記載の伝送装置は、周波数多重された複数のサブキャリア信号により搬送光を光変調することで生成された周波数多重光信号を受信する伝送装置において、前記周波数多重光信号から前記複数のサブキャリア信号を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記複数のサブキャリア信号の信号品質をそれぞれ算出する複数の算出部と、前記複数のサブキャリア信号の間の前記信号品質の偏りを検出する検出部と、前記検出部により検出された前記信号品質の偏りに応じ、前記搬送光の光源に対して前記搬送光の周波数の制御を行う制御部とを有する。
本明細書に記載の伝送システムは、複数のサブキャリア信号が周波数多重された周波数多重光信号を送信する第１伝送装置と、前記周波数多重光信号を受信する第２伝送装置とを有し、前記第１伝送装置は、前記複数のサブキャリア信号をそれぞれ変調する複数の変調部と、前記複数の変調部によりそれぞれ変調された前記複数のサブキャリア信号を周波数多重する多重化部と、搬送光を出力する光源と、前記多重化部により周波数多重された前記複数のサブキャリア信号で前記光源の前記搬送光を光変調することにより前記多重光信号を生成する生成部とを有し、前記第２伝送装置は、前記周波数多重光信号から前記複数のサブキャリア信号を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記複数のサブキャリア信号の信号品質をそれぞれ算出する複数の算出部と、前記複数のサブキャリア信号の間の前記信号品質の偏りを検出する検出部と、前記検出部により検出された前記信号品質の偏りに応じ、前記光源に対して前記搬送光の周波数の制御を行う制御部とを有する。
本明細書に記載の伝送制御方法は、周波数多重された複数のサブキャリア信号により搬送光を光変調することで生成された周波数多重光信号を受信し、前記周波数多重光信号から前記複数のサブキャリア信号を取得し、該取得された前記複数のサブキャリア信号の信号品質をそれぞれ算出し、前記複数のサブキャリア信号の間の前記信号品質の偏りを検出し、該検出された前記信号品質の偏りに応じ、前記搬送光の光源に対して前記搬送光の周波数の制御を行う方法である。
伝送特性を向上できる。
伝送システムの一例を示す構成図である。 送信器及び受信器の一例を示す構成図である。 送信処理回路の一例を示す構成図である。 受信処理回路の一例を示す構成図である。 サブキャリア信号のスペクトル波形及び信号品質の一例を示す図である。 光源の周波数を正方向にシフト制御する場合の動作例を示す図である。 光源の周波数を負方向にシフト制御する場合の動作例を示す図である。 光源の周波数をシフト制御しない場合の動作例を示す図である。 受信器の周波数制御処理の一例を示すフローチャートである。 周波数間隔を狭めた場合の動作例を示す図である。 周波数間隔を広げた場合の動作例及び周波数の間隔の調整の動作例を示す図である。 受信器の周波数制御処理の他例を示すフローチャートである。 周波数の間隔の調整処理の一例を示すフローチャートである。 多値度を増加させる場合の動作例を示す図である。 多値度を低下させる場合の動作例を示す図である。 受信器の周波数制御処理の他例を示すフローチャートである。 多値度制御処理の一例を示すフローチャートである。 伝送特性テーブルの一例を示す図である。 送信処理回路の他例を示す構成図である。 サブキャリア信号の送信動作の一例を示すタイムチャートである。
図１は伝送システムの一例を示す構成図である。伝送システムは、送信側の伝送装置１、受信側の伝送装置２、及び伝送装置１，２の間に接続された光挿入分岐装置（OADM: Optical Add and Drop Multiplexer）３とを有する。伝送装置１，２及び光挿入分岐装置３は、伝送路である光ファイバ９０により接続されている。なお、符号Ｇは、光ファイバ９０に伝送されるＷＤＭ信号Ｓｍのスペクトル波形の一例を示す。
伝送装置１は、第１伝送装置の一例であり、複数の送信器１０と、合波部１１とを有する。複数の送信器１０には、それぞれ、ＬＡＮ（Local Area Network）などのユーザ側のネットワークから電気的なデータ信号Ｄ１〜Ｄ４が入力される。複数の送信器１０は、データ信号Ｄ１〜Ｄ４から、複数のサブキャリア信号が周波数多重された周波数多重光信号（以下、「多重光信号」）Ｓ１〜Ｓ４を生成して合波部１１に出力する。なお、データ信号Ｄ１〜Ｄ４としては、例えばイーサネット（登録商標）フレームが挙げられるが、限定はない。
より具体的には、送信器１０は、データ信号Ｄ１〜Ｄ４を複数のサブキャリア信号に重畳して多重して周波数多重信号を生成し、その周波数多重信号により光源の送信光を光変調することにより多重光信号Ｓ１〜Ｓ４を生成する。多重光信号Ｓ１〜Ｓ４の中心周波数ｆ１〜ｆ４（以下、「周波数」と表記）は、各送信器１０の光源の送信光の周波数により決定される。
合波部１１は、例えば光カプラであり、複数の多重光信号Ｓ１〜Ｓ４を波長多重することによりＷＤＭ信号Ｓｍとして光ファイバ９０に出力する。ＷＤＭ信号Ｓｍは、光挿入分岐装置３を介して伝送装置２に送信される。
光挿入分岐装置３は、波長選択スイッチ（WSS: Wavelength Selective Switch）３０を有しており、波長選択スイッチ３０によりＷＤＭ信号Ｓｍに新たな光信号Ｓａを挿入する。また、光挿入分岐装置３は、不図示の光スプリッタやフィルタにより、ＷＤＭ信号Ｓｍから光信号を分岐させる。
波長選択スイッチ３０は、選択された波長の光を通過させるデバイスであり、その内部には光フィルタを備えている。このため、ＷＤＭ信号Ｓｍに多重された各多重光信号Ｓ１〜Ｓ４の周波数ｆ１〜ｆ４は、符号Ｇに示されるように、各帯域が光フィルタの透過帯域ＢＷ内に収まるように調整される。光挿入分岐装置３を通過したＷＤＭ信号Ｓｍは伝送装置２に入力される。
伝送装置２は、第２伝送装置の一例であり、複数の受信器２０と、分波部２２とを有する。分波部２２は、ＷＤＭ信号Ｓｍを分波して複数の受信器２０へそれぞれ導く。分波部２２は、周波数ｆ１〜ｆ４の多重光信号Ｓ１〜Ｓ４を複数の受信器２０にそれぞれ出力する。
受信器２０は、多重光信号Ｓ１〜Ｓ４を受信し、多重光信号Ｓ１〜Ｓ４からデータ信号Ｄ１〜Ｄ４を再生してユーザのネットワークに出力する。
このように、伝送装置１は、複数のサブキャリア信号が周波数多重された多重光信号Ｓ１〜Ｓ４を送信し、伝送装置２は、多重光信号Ｓ１〜Ｓ４を受信する。
送信光の周波数は、送信器の経年劣化や波長依存性により数ＧＨｚ程度の範囲で変動するため、適切な制御が必要となる。送信器１０において、周波数ｆ１〜ｆ４の制御は、符号Ｇのスペクトル波形に示されるように、隣接する多重光信号Ｓ１〜Ｓ４同士の間隔Ｍが最適化されるように行われる。
最適な周波数ｆ１〜ｆ４の間隔Ｍは、例えば、光挿入分岐装置３の波長選択スイッチ３０の光フィルタによる帯域の狭窄化、多重光信号Ｓ１〜Ｓ４同士の線形のクロストーク、及び光ファイバ９０内で生ずるカー効果による多重光信号Ｓ１〜Ｓ４同士の非線形のクロストークに依存する。これらの要素は、伝送路上のトラフィックやネットワークの運用条件に応じて変化するため、間隔Ｍの最適化は、伝送路の状態にあわせて周波数の制御が必要となるため、難しい。
そこで、伝送装置２は、多重光信号Ｓ１〜Ｓ４に周波数多重されたサブキャリア信号ごとの信号品質を算出し、サブキャリア信号間の信号品質の偏りに応じ送信器１０の光源の局発光の周波数ｆ１〜ｆ４を制御することで、伝送特性を向上する。
図２は、送信器１０及び受信器２０の一例を示す構成図である。図２は、図１に示された複数の送信器１０及び受信器２０のうち、共通の多重光信号Ｓ１〜Ｓ４を送受信する一組の送信器１０及び受信器２０を示したものである。送信器１０及び受信器２０は、一例としてデジタルコヒーレント光伝送方式に基づき伝送処理を行うが、これに限定されない。
送信器１０は、送信処理回路１００と、光源１０１と、デジタルアナログ変換器（Digital-to-Analog Converter）１０２ａ〜１０２ｄとを有する。また、送信器１０は、位相変調器（PM: Phase Modulator）１０３ａ〜１０３ｄと、偏波ビームスプリッタ（PBS: Polarization Beam Splitter）１０４と、偏波ビームコンバイナ（PBC: Polarization Beam Combiner）１０５とを有する。
送信処理回路１００は、データ信号Ｄｉを中心周波数の異なる複数のサブキャリア信号に重畳し、複数のサブキャリア信号を多重することにより周波数多重信号を生成する。送信処理回路１００は、生成した周波数多重信号の電界情報を表す４つのデジタル信号Ｈｉ，Ｈｑ，Ｖｉ，Ｖｑにそれぞれ生成して、ＤＡＣ１０２ａ〜１０２ｄに出力する。なお、送信処理回路１００としては、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）が挙げられるが、これに限定されず、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）であってもよい。なお、送信処理回路１００の構成については後述する。
ＤＡＣ１０２ａ〜１０２ｄは、デジタル信号Ｈｉ，Ｈｑ，Ｖｉ，Ｖｑをそれぞれアナログ信号に変換する。アナログ信号は、ＰＭ１０３ａ〜１０３ｄに入力される。なお、ＤＡＣ１０２ａ〜１０２ｄは、送信処理回路１００内に構成されてもよい。
光源１０１は、例えばＬＤ（Laser Diode）であり、送信処理回路１００から設定された周波数ｆｉ（ｉ＝１，２，３，４）の送信光ＬＤｓをＰＢＳ１０４に出力する。ＰＢＳ１０４は、送信光ＬＤｓを、Ｈ軸及びＶ軸（偏光軸）の各成分に分離する。送信光ＬＤｓのＨ軸成分はＰＭ１０３ａ，１０３ｂにそれぞれ入力され、送信光ＬＤｓのＶ軸成分はＰＭ１０３ｃ，１０３ｄにそれぞれ入力される。なお、送信光ＬＤｓは搬送光の一例である。
ＰＭ１０３ａ〜１０３ｄは、ＤＡＣ１０２ａ〜１０２ｄからのアナログ信号により送信光ＬＤｓを光変調する。より具体的には、ＰＭ１０３ａ，１０３ｂは、送信光ＬＤｓのＨ軸成分をＤＡＣ１０２ａ，１０２ｂからのアナログ信号に基づき強度・位相変調し、ＰＭ１０３ｃ，１０３ｄは、送信光ＬＤｓのＶ軸成分をＤＡＣ１０２ｃ，１０２ｄからのアナログ信号に基づき強度・位相変調する。
強度・位相変調された送信光ＬＤｓのＨ軸成分及びＶ軸成分はＰＢＣ１０５に入力される。ＰＢＣ１０５は、送信光ＬＤｓのＨ軸成分及びＶ軸成分を偏波合成して、多重光信号Ｓｉ（ｉ＝１〜４）として光ファイバ９０に出力する。このように、ＰＭ１０３ａ〜１０３ｄは、生成部の一例であり、周波数多重された複数のサブキャリア信号、つまり周波数多重信号で光源１０１の送信光ＬＤｓを光変調することにより多重光信号Ｓｉを生成する。
受信器２０は、受信処理回路２００と、光源２０１と、ＡＤＣ（Analog-to-Digital Convertor）２０２ａ〜２０２ｄと、ＰＤ（Photo Diode）２０３ａ〜２０３ｄと、９０度光ハイブリッド回路２０４ａ，２０４ｂと、ＰＢＳ２０５，２０６とを有する。ＰＢＳ２０６は、送信器１０から光ファイバ９０を介して入力された多重光信号Ｓｉを、Ｈ軸成分及びＶ軸成分に分離して９０度光ハイブリッド回路２０４ａ，２０４ｂにそれぞれ出力する。
また、光源２０１は、送信器１０の送信光ＬＤｓと同じ周波数の局発光ＬＯｒをＰＢＳ２０５に入力する。ＰＢＳ２０５は、局発光ＬＯｒをＨ軸成分及びＶ軸成分に分離して９０度光ハイブリッド回路２０４ａ，２０４ｂにそれぞれ出力する。
９０度光ハイブリッド回路２０４ａは、多重光信号ＳｉのＨ軸成分及び局発光ＬＯｒのＨ軸成分を干渉させるための導波路を有し、多重光信号ＳｉのＨ軸成分を検波する。９０度光ハイブリッド回路２０４ａは、検波結果として、Ｉチャネル及びＱチャネルの各々の振幅及び位相に応じた光成分をＰＤ２０３ａ，２０３ｂにそれぞれ出力する。
９０度光ハイブリッド回路２０４ｂは、多重光信号ＳｉのＶ軸成分及び局発光ＬＯｒのＶ軸成分を干渉させるための導波路を有し、多重光信号ＳｉのＶ軸成分を検波する。９０度光ハイブリッド回路２０４ｂは、検波結果として、Ｉチャネル及びＱチャネルの各々の振幅及び位相に応じた光成分をＰＤ２０３ｃ，２０３ｄにそれぞれ出力する。
ＰＤ２０３ａ〜２０３ｄは、入力された光成分を電気信号に変換して、電気信号をＡＤＣ２０２ａ〜２０２ｄにそれぞれ出力する。ＡＤＣ２０２ａ〜２０２ｄは、ＰＤ２０３ａ〜２０３ｄから入力された電気信号をデジタル信号Ｈｉ，Ｈｑ，Ｖｉ，Ｖｑにそれぞれ変換する。デジタル信号Ｈｉ，Ｈｑ，Ｖｉ，Ｖｑは受信処理回路２００に入力される。
受信処理回路２００は、デジタル信号Ｈｉ，Ｈｑ，Ｖｉ，Ｖｑを合成して周波数多重信号とし、周波数多重信号に多重された各サブキャリア信号を取り出す。受信処理回路２００は、各サブキャリア信号からデータ信号Ｄｉを生成する。
また、受信処理回路２００は、各サブキャリア信号の信号品質を算出し、サブキャリア信号間の信号品質の偏りに応じて光源１０１の送信光ＬＤｓの周波数ｆｉを制御する。受信処理回路２００は、周波数ｆｉの制御情報を含む制御信号Ｓｃを生成し、送信器１０Ａに出力する。
送信器１０Ａは、制御信号Ｓｃを、光ファイバ９１を介して受信器２０Ａに送信する。受信器２０Ａは、制御信号Ｓｃを受信すると、送信処理回路１００に出力する。送信器１０Ａ及び受信器２０Ａは、例えば、伝送装置２，１にそれぞれ設けられ、送信器１０及び受信器２０の伝送方向とは反対方法にＷＤＭ信号Ｓｍを伝送するものである。
この場合、送信器１０Ａは、ＷＤＭ信号Ｓｍに波長多重される所定の波長の制御チャネルを介して制御信号Ｓｃを送信する。制御信号Ｓｃは、例えば低速の周波数変調処理や強度変調が行われた後、制御チャネルの搬送波に重畳される。もっとも、送信器１０Ａ及び受信器２０Ａは、図１に示された伝送システムとは別の伝送システムであってもよい。
このように、受信器２０は、サブキャリア信号の信号品質の偏りに基づいて、送信器１０の送信光ＬＤｓの周波数ｆｉをフィードバック制御する。
図３は、送信処理回路１００の一例を示す構成図である。送信処理回路１００は、送信制御部４５と、シリアル−パラレル変換回路（Ｓ／Ｐ）４０と、複数の変調部４１と、複数のフィルタ部４２と、複数の周波数シフト部４３と、合成部４４とを有する。変調部４１、フィルタ部４２、及び周波数シフト部４３は、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の数だけ設けられる。なお、本例の送信処理回路１００は、データ信号Ｄｉを８個のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ２に変調するが、サブキャリア信号の数に限定はない。
送信処理回路１００は、データ信号Ｄｉを中心周波数の異なる複数のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８に重畳し、複数のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８を多重することにより周波数多重信号を生成する。周波数多重信号は、図２を参照して述べたように、光源１０１の送信光ＬＤｓを光変調することにより多重光信号Ｓｉとして送信される。
シリアル−パラレル変換回路４０は、データ信号Ｄｉをシリアル−パラレル変換によりシリアル信号から８個のパラレル信号ｄ１〜ｄ８に変換する。パラレル信号ｄ１〜ｄ８は、複数の変調部４１にそれぞれ出力される。
変調部４１は、パラレル信号ｄ１〜ｄ８の変調処理を行う。変調部４１は、送信制御部４５から設定信号Ｋａ１〜Ｋａ８を受信し、設定信号Ｋａ１〜Ｋａ８に応じた変調方式により変調処理を行う。変調方式としては、ＱＰＳＫ（Quaternary Phase Shift Keying）や１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）が挙げられるが、これに限定されない。
フィルタ部４２は、変調部４１から出力されたパラレル信号ｄ１〜ｄ８のフィルタリング処理を行う。フィルタ部４２は、例えばナイキストフィルタであり、パラレル信号ｄ１〜ｄ８をナイキスト整形する。これにより、パラレル信号ｄ１〜ｄ８のスペクトル波形は矩形状に整形されるため、多重光信号Ｓｉの周波数帯域の幅が低減される。
フィルタ部４２は、送信制御部４５から設定信号Ｋｂ１〜Ｋｂ８を受信し、設定信号Ｋｂ１〜Ｋｂ８に応じた帯域によりフィルタリング処理を行う。フィルタ部４２を通過したパラレル信号ｄ１〜ｄ８は、周波数シフト部４３に入力される。
周波数シフト部４３は、パラレル信号ｄ１〜ｄ８のスペクトルの中心周波数を互いに異なる周波数にシフトする。周波数シフト部４３は、送信制御部４５から設定信号Ｋｃ１〜Ｋｃ８を受信し、設定信号Ｋｃ１〜Ｋｃ８に応じたシフト量でシフト処理を行う。これにより、互いに周波数の異なるサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８が生成される。サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８は合成部４４に入力される。
合成部４４は、多重化部の一例であり、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８を多重して周波数多重信号を生成する。合成部４４は、周波数多重信号を偏波成分ごとのデジタル信号Ｈｉ，Ｈｑ，Ｖｉ，Ｖｑに分離して出力する。
送信制御部４５は、送信処理回路１００の送信処理を制御する。送信制御部４５は、受信器２０Ａから入力された制御信号Ｓｃの制御情報に従い光源１０１に対して送信光ＬＤｓの周波数ｆｉの制御を行う。
また、送信制御部４５は、所定の設定に基づき、複数の変調部４１、複数のフィルタ部４２、及び複数の周波数シフト部４３に設定信号Ｋａ１〜Ｋａ８，Ｋｂ１〜Ｋｂ８，Ｋｃ１〜Ｋｃ８を出力する。なお、送信制御部４５は、後述するように、制御信号Ｓｃの制御情報に従って設定信号Ｋａ１〜Ｋａ８，Ｋｂ１〜Ｋｂ８，Ｋｃ１〜Ｋｃ８を出力することにより、変調部４１の変調の多値度を制御してもよい。
図４は、受信処理回路２００の一例を示す構成図である。受信処理回路２００は、信号復元部５と、パラレル−シリアル変換回路（Ｐ／Ｓ）５７と、複数の信号品質算出部５９と、偏り検出部６０と、伝送特性制御部６１と、メモリ６２とを有する。
信号復元部５は、多重光信号Ｓｉから複数のパラレル信号ｄ１〜ｄ８を復元する。信号復元部５は、複数のフィルタ部５０と、複数の周波数シフト部５１と、複数の分散補償部５２と、複数の偏波分離部５３と、複数のオフセット補償部５４と、複数の位相同期部５５と、複数の識別部５６とを有する。フィルタ部５０、周波数シフト部５１、分散補償部５２、偏波分離部５３、オフセット補償部５４、位相同期部５５、識別部５６、及び信号品質算出部５９は、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の数だけ設けられる。
ＡＤＣ２０２ａ〜２０２ｄから入力されたデジタル信号Ｈｉ，Ｈｑ，Ｖｉ，Ｖｑは、受信処理回路２００内で周波数多重信号に合成される。周波数多重信号は分岐して各フィルタ部５０に入力される。フィルタ部５０は、受信制御部５８から設定信号Ｈａ１〜Ｈａ８を受信し、設定信号Ｈａ１〜Ｈａ８に応じた周波数帯域で周波数多重信号をフィルタリング処理することによりサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８を取得する。サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８は周波数シフト部５１に出力される。なお、複数のフィルタ部５０は取得部の一例である。
周波数シフト部５１は、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の周波数のシフト処理を行う。周波数シフト部５１は、受信制御部５８から設定信号Ｈｂ１〜Ｈｂ８を受信し、設定信号Ｈｂ１〜Ｈｂ８に応じた分だけサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の周波数をシフトする。
分散補償部５２は、周波数シフト部５１から出力されたサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８に対し、光ファイバ９０内で生じた波長分散による波形歪みを補償する。分散補償部５２は、例えば光ファイバ９０内の波長分散とは逆の特性を加えることにより、波長分散により生じた波形歪みを補償する。
偏波分離部５３は、分散補償部５２から出力されたサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の偏波分離を行う。オフセット補償部５４は、偏波分離部５３から出力されたサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８に対し送信器１０の光源１０１と受信器２０の光源２０１の間の周波数誤差による周波数のオフセットを補償する。
位相同期部５５は、オフセット補償部５４から出力されたサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８が変調方式に応じた信号コンスタレーション（信号空間ダイヤグラム）により正常に復調処理されるように、送信器１０の光源１０１と受信器２０の光源２０１の間の位相の差分を補正する。信号コンスタレーションは、複素平面上に信号の振幅及び位相に応じた信号点を表したものである。位相同期部５５は、補正したサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８を識別部５６に出力する。
識別部５６は、変調方式に応じた信号コンスタレーションに基づいて信号点を識別することによりサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８を復調処理する。識別部５６は、受信制御部５８から設定信号Ｈｃ１〜Ｈｃ８を受信し、設定信号Ｈｃ１〜Ｈｃ８に応じた復調方式で復調処理を行う。これにより、パラレル信号ｄ１〜ｄ８が復元される。パラレル信号ｄ１〜ｄ８は、パラレル−シリアル変換回路５７及び複数の信号品質算出部５９にそれぞれ入力される。
パラレル−シリアル変換回路５７は、パラレル信号ｄ１〜ｄ８をシリアル変換することにより元のデータ信号Ｄｉを復元して後段の回路へ出力する。
複数の信号品質算出部５９は、算出部の一例であり、複数のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）をそれぞれ算出する。信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の算出方法に限定はないが、例えば以下の手法が採用できる。
Figure 2017135614
信号品質算出部５９は、例えば上記の式（１）に従い信号品質Ｃ（ｉ）（ｉ＝１，２，・・・，８）を算出する。式（１）において、ｅｒｆ−１は誤差関数の逆関数であり、ＢＥＲ（ｉ）はサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８のビットエラーレートである。
Figure 2017135614
また、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８を、既知のパタンを有するパイロット信号とした上で、ビットエラーレートの判定に硬判定を用いてもよい。この場合、信号品質算出部５９は、例えば上記の式（２）に従い信号品質Ｃ（ｉ）を算出する。式（２）において、ＢＥＲｓ（ｉ）はサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の硬判定のビットエラーレートである。
Ｃ（ｉ）＝−ｌｏｇ（ｍ（ｉ）/Ｂ（ｉ）） ・・・（３）
また、信号品質算出部５９は、例えば上記の式（３）に従い、パイロット信号の情報と復調されたコンスタレーション（信号の強度及び位相）から相互情報量ｍ（ｉ）を算出することにより、信号品質Ｃ（ｉ）を算出してもよい。式（３）において、Ｂ（ｉ）は、１シンボルで送信されるビット数であり、変調部４１の変調の多値度に応じて決定される。
ｍ（ｉ）＝Ｈ（Ｙ）（ｉ）−Ｈ（Ｙ｜Ｘ）（ｉ） ・・・（４）
相互情報量ｍ（ｉ）は、例えば上記の式（４）により算出される。ここで、Ｈ（Ｙ）（ｉ）は、コンスタレーション上のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の信号点の確率分布から算出され、Ｈ（Ｙ｜Ｘ）（ｉ）は、パイロット信号を用いて条件付きの確率分布から算出される。
図５には、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８のスペクトル波形及び信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の一例が示されている。符号Ｇ１ａはサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８のスペクトル波形を示し、符号Ｇ１ｂはサブキャリア番号（ｉ）ごとの信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）を示す。
サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８のスペクトル波形は、それそれ、略矩形形状を有し、周波数ｆｉを中心として多重光信号Ｓｉの周波数帯域内に分布する。サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８のうち、サブキャリア信号ＳＣ１のスペクトル波形は最も低周波数側に位置し、サブキャリア信号ＳＣ８のスペクトル波形は最も高周波数側に位置する。
信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）は、上述した通り、信号品質算出部５９により算出される。偏り検出部６０は、符号Ｇ１ｂに示されるように、信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）をサブキャリア番号ｉの順に並べた状態における信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の偏りを検出する。なお、本例は、信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）に偏りがない状態の一例である。信号品質算出部５９は、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）を偏り検出部６０に出力する。
再び図４を参照すると、偏り検出部６０は、検出部の一例であり、複数のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の間の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の偏りを検出する。より具体的には、偏り検出部６０は、信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）から偏り判定値Ｉを算出する。
Figure 2017135614
偏り検出部６０は、例えば上記の式（５）に従い偏り判定値Ｉを算出する。式（５）において、変数ｎはサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の数であり、本例の場合、ｎ＝８である。偏り検出部６０は、算出した偏り判定値Ｉを、信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の偏りの状態を示す数値として伝送特性制御部６１に出力する。
より具体的には、偏り判定値Ｉ＝０の場合、信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）に偏りはないと判定される。また、偏り判定値Ｉ＞０の場合、低周波数側のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）が低下していると判定され、偏り判定値Ｉ＜０の場合、高周波数側のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）が低下していると判定される。
伝送特性制御部６１は、制御部の一例であり、偏り検出部６０により検出された信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の偏りに応じ、送信器１０の光源１０１に対して送信光ＬＤｓの周波数ｆｉの制御を行う。より具体的には、伝送特性制御部６１は、偏り判定値Ｉに応じて周波数ｆｉを正方向または負方向にシフト制御する。なお、偏り判定値Ｉ＝０の場合、伝送特性制御部６１は、周波数ｆｉのシフト制御を行わない。
図６には、光源１０１の周波数ｆ１を正方向にシフト制御する場合の動作例が示されている。なお、以降の例では、ＷＤＭ信号Ｓｍに多重される多重光信号Ｓ１〜Ｓ４のうち、最も低周波数側の多重光信号Ｓ１の周波数ｆ１のシフト制御の動作を挙げるが、他の多重光信号Ｓ２〜Ｓ４の周波数ｆ２〜ｆ４にも同様のシフト制御が行われる。
符号Ｇ２ａは、シフト制御前の多重光信号Ｓ１，Ｓ２のスペクトル波形を示し、符号Ｇ２ｂは、シフト制御前の多重光信号Ｓ１の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）を示す。なお、以降の例では、多重光信号Ｓ１の周波数ｆ１のみがシフト制御され、多重光信号Ｓ２の周波数ｆ２はシフト制御されないと仮定する。
サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８のうち、低周波数側のサブキャリア信号ＳＣ１，ＳＣ２のスペクトル波形は、図１を参照して述べた光フィルタの透過帯域ＢＷの端部に重複しているため、光フィルタにより削られる。このため、サブキャリア信号ＳＣ１，ＳＣ２の信号品質Ｃ（１），Ｃ（２）は、他のサブキャリア信号ＳＣ３〜ＳＣ８より低く（点線の丸参照）、偏り判定値Ｉ＞０となる。
符号Ｇ２ｃは、シフト制御後の多重光信号Ｓ１，Ｓ２のスペクトル波形を示す。伝送特性制御部６１は、偏り判定値Ｉ＞０の場合、周波数ｆ１を正方向にシフト制御する。より具体的には、伝送特性制御部６１は、刻み幅＋Δｆ（Δｆ＞０）ずつ周波数ｆ１を増加させるように制御を行う。
この制御情報は、上述したように、送信器１０Ａから受信器２０Ａに送信され、送信器１０の送信制御部４５は、受信器２０Ａから取得した制御情報に従い光源１０１の周波数ｆｉを制御する。
また、伝送特性制御部６１は、制御情報を受信制御部５８に出力する。受信制御部５８は、制御情報に従い受信器２０の光源２０１の周波数ｆ１を、送信器１０の光源１０１と同様に制御する。
これにより、多重光信号Ｓ１の周波数ｆ１は増加してｆ１’となり、多重光信号Ｓ１，Ｓ２の周波数ｆ１，ｆ２の間隔Ｍは減少してＭ’となる。このため、低周波数側のサブキャリア信号ＳＣ１，ＳＣ２のスペクトル波形は、正方向に移動し、光フィルタの透過帯域ＢＷの端部との重複が回避される。
したがって、サブキャリア信号ＳＣ１，ＳＣ２の信号品質Ｃ（１），Ｃ（２）は高くなり、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）が、図５の符号Ｇ１ｂに示されるように偏りのない状態となる。よって、伝送特性が向上する。
一方、図７には、光源１０１の周波数ｆ１を負方向にシフト制御する場合の動作例が示されている。符号Ｇ３ａは、シフト制御前の多重光信号Ｓ１，Ｓ２のスペクトル波形を示し、符号Ｇ３ｂは、シフト制御前の多重光信号Ｓ１の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）を示す。
サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８のうち、高周波数側のサブキャリア信号ＳＣ８のスペクトル波形は、隣接する多重光信号Ｓ２のスペクトル波形に重複しているため、多重光信号Ｓ２とのクロストークの影響を受ける。このため、サブキャリア信号ＳＣ８の信号品質Ｃ（８）は、他のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ７より低く（点線の丸参照）、偏り判定値Ｉ＜０となる。
符号Ｇ３ｃは、シフト制御後の多重光信号Ｓ１，Ｓ２のスペクトル波形を示す。伝送特性制御部６１は、偏り判定値Ｉ＜０の場合、周波数ｆ１を負方向にシフト制御する。より具体的には、伝送特性制御部６１は、刻み幅Δｆずつ周波数ｆ１を低下させるように制御を行う。なお、この制御情報は、偏り判定値Ｉ＞０の場合と同様に送信制御部４５及び受信制御部５８に出力され、受信器２０の光源２０１の周波数ｆ１も同様に制御される。
これにより、多重光信号Ｓ１の周波数ｆ１は低下してｆ１’となり、多重光信号Ｓ１，Ｓ２の周波数ｆ１，ｆ２の間隔Ｍは増加してＭ’となる。このため、高周波数側のサブキャリア信号ＳＣ８のスペクトル波形は、負方向に移動し、隣接する多重光信号Ｓ２のスペクトル波形との重複が回避される。
したがって、サブキャリア信号ＳＣ８の信号品質Ｃ（８）は高くなり、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）が、図５の符号Ｇ１ｂに示されるように偏りのない状態となる。よって、伝送特性が向上する。
また、図８には、光源１０１の周波数ｆ１をシフト制御しない場合の動作例が示されている。符号Ｇ４ａは多重光信号Ｓ１，Ｓ２のスペクトル波形を示し、符号Ｇ４ｂは、シフト制御前の多重光信号Ｓ１の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）を示す。
符号Ｇ４ｂに示されるように、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）は偏りのない状態であるため、周波数ｆ１のシフト制御は行われない。このため、光源１０１の周波数ｆ１及び周波数ｆ１を，ｆ２の間隔Ｍは維持される。なお、シフト制御が行われない場合でも、伝送特性制御部６１は、刻み幅Δｆ＝０とした制御情報を送信制御部４５及び受信制御部５８に出力してもよい。
再び図４を参照すると、メモリ６２は、保持部の一例であり、伝送特性制御部６１の制御に用いられる各種の情報を保持する。伝送特性制御部６１は、後述する例のように、メモリ６２内に保持された情報を参照することにより制御を行う。
受信制御部５８は、所定の設定に基づき、複数のフィルタ部５０、複数の周波数シフト部５１、及び複数の識別部５６に設定信号Ｈａ１〜Ｈａ８，Ｈｂ１〜Ｈｂ８，Ｈｃ１〜Ｈｃ８を出力する。なお、受信制御部５８は、後述するように、変調部４１の変調の多値度が制御される場合、その制御情報に従って設定信号Ｈａ１〜Ｈａ８，Ｈｂ１〜Ｈｂ８，Ｈｃ１〜Ｈｃ８を出力する。
図９は、受信器２０の周波数制御処理の一例を示すフローチャートである。まず、ＰＤ２０３ａ〜２０３ｄは、送信器１０から多重光信号Ｓｉを受信する（ステップＳｔ１）。次に、複数のフィルタ部５０は、多重光信号Ｓｉからサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８を取得する（ステップＳｔ２）。
次に、信号品質算出部５９は、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）を算出する（ステップＳｔ３）。次に、偏り検出部６０は、例えば上記の式（５）に従い、信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）から偏り判定値Ｉを算出する（ステップＳｔ４）。なお、偏り判定値Ｉは、これに限定されず、例えば、信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）を１次関数に近似した場合の傾きや、最も高周波数側のサブキャリア信号ＳＣ８と最も低周波数側のサブキャリア信号ＳＣ１の信号品質Ｃ（１），Ｃ（８）の差分として算出されてもよい。
次に、伝送特性制御部６１は、偏り判定値Ｉに応じた処理を行う。伝送特性制御部６１は、偏り判定値Ｉ＝０の場合（ステップＳｔ５のＹｅｓ）、周波数ｆｉのシフト制御（ステップＳｔ７，Ｓｔ８）を行わずに、例えばネットワーク管理装置などの指示に基づいて、周波数制御を継続するか否かを判定する（ステップＳｔ９）。伝送特性制御部６１は、周波数制御を終了する場合（ステップＳｔ９のＮｏ）、該当処理を終了し、周波数制御を継続する場合（ステップＳｔ９のＹｅｓ）、再びステップＳｔ１の処理を行う。
また、伝送特性制御部６１は、偏り判定値Ｉ≠０の場合（ステップＳｔ５のＮｏ）、偏り判定値Ｉ＞０のとき（ステップＳｔ６のＹｅｓ）、図６に示されるように、周波数ｆｉを刻み幅Δｆだけ増加させる（ステップＳｔ７）。次に、伝送特性制御部６１は、上記のステップＳｔ９の処理を行う。
また、伝送特性制御部６１は、偏り判定値Ｉ＜０のとき（ステップＳｔ６のＮｏ）、図７に示されるように、周波数ｆｉを刻み幅Δｆだけ低下させる（ステップＳｔ８）。次に、伝送特性制御部６１は、上記のステップＳｔ９の処理を行う。このようにして、伝送特性制御部６１は周波数制御を行う。
この周波数制御は、各多重光信号Ｓ１〜Ｓ４の受信器２０において行われるため、ＷＤＭ信号Ｓｍの周波数帯域内の各多重光信号Ｓ１〜Ｓ４の間隔Ｍが最適化される。
図１０には周波数間隔Ｍを狭めた場合の動作例が示されている。符号Ｇ５ａは、周波数制御前の多重光信号Ｓ１〜Ｓ４のスペクトル波形を示し、符号Ｇ５ｂは、周波数制御後の多重光信号Ｓ１〜Ｓ４のスペクトル波形を示す。
周波数制御前、多重光信号Ｓ１〜Ｓ４の周波数ｆ１〜ｆ４の間隔Ｍは、光フィルタの透過帯域ＢＷに対して広い。このため、低周波数側の多重光信号Ｓ１及び高周波数側の多重光信号Ｓ４の各スペクトル波形は、光フィルタの透過帯域ＢＷの端部と重複しており、伝送特性が劣化している。
多重光信号Ｓ１〜Ｓ４の周波数ｆ１〜ｆ４は、周波数制御によりｆ１’〜ｆ４’に変化する。これにより、周波数ｆ１〜ｆ４の間隔ＭはＭ’に狭まる。したがって、低周波数側の多重光信号Ｓ１及び高周波数側の多重光信号Ｓ４の各スペクトル波形は、光フィルタの透過帯域ＢＷとの重複が回避され、伝送特性が向上する。
また、図１１には、周波数間隔Ｍを広げた場合の動作例及び周波数ｆ１〜ｆ４の間隔Ｍの調整の動作例が示されている。符号Ｇ６ａは、周波数制御前の多重光信号Ｓ１〜Ｓ４のスペクトル波形を示し、符号Ｇ６ｂは、周波数制御後の多重光信号Ｓ１〜Ｓ４のスペクトル波形を示す。なお、周波数ｆ１〜ｆ４の間隔の調整については後述する。
周波数制御前、多重光信号Ｓ１〜Ｓ４の周波数ｆ１〜ｆ４の間隔Ｍは、光フィルタの透過帯域ＢＷに対して狭い。このため、多重光信号Ｓ１〜Ｓ４の各スペクトル波形は、隣接する多重光信号Ｓ１〜Ｓ４とのクロストークの影響を受けるため、伝送特性が劣化している。
多重光信号Ｓ１〜Ｓ４の周波数ｆ１〜ｆ４は、周波数制御によりｆ１’〜ｆ４’に変化する。これにより、周波数ｆ１〜ｆ４の間隔ＭはＭ’に広がる。したがって多重光信号Ｓ１〜Ｓ４の各スペクトル波形は、クロストークの影響が回避され、伝送特性が向上する。
このように、本実施例において、複数の信号品質算出部５９は、複数のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）をそれぞれ算出し、偏り検出部６０は、複数のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の間の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の偏りを検出する。また、伝送特性制御部６１は、偏り検出部６０により検出された信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の偏りに応じ、送信器１０の光源１０１に対して送信光ＬＤｓの周波数ｆｉの制御を行う。
したがって、伝送特性制御部６１は、複数のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の偏りに応じて、多重光信号Ｓ１〜Ｓ４の間の間隔Ｍを最適に制御できる。よって、伝送特性が向上する。なお、本実施例の制御方法によれば、光スペクトルアナライザなどの高価な機器や複雑な制御系を用いることなく、容易に周波数ｆ１〜ｆ４の間隔Ｍを制御できる。
本例において、仮に光フィルタが、上記の透過帯域ＢＷより広い透過帯域ＢＷ’を有している場合、周波数ｆ１’〜ｆ４’の間隔Ｍ’をさらに広げることにより伝送特性をさらに向上することができる。この場合、伝送特性制御部６１は、上述した周波数ｆ１〜ｆ４の間隔Ｍ’の制御後に、信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の平均値が増加するように周波数ｆ１’〜ｆ４’の間隔Ｍ’を調整する。
符号Ｇ６ｃは、周波数ｆ１’〜ｆ４’の間隔Ｍ’を調整後の多重光信号Ｓ１〜Ｓ４のスペクトル波形を示す。伝送特性制御部６１は、符号Ｇ６ｂに示す制御を行った後、光フィルタが広い透過帯域ＢＷ’を有していると判定し、信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の平均値が増加するように周波数ｆ１’〜ｆ４’をｆ１’’〜ｆ４’’に制御することで間隔Ｍ’をさらに広い間隔Ｍ’’とする。これにより、例えば多重光信号Ｓ１〜Ｓ４間のファイバ伝送中のカー効果による非線形の位相雑音が低減されるため、多重光信号Ｓ１〜Ｓ４の伝送特性がさらに向上する。
伝送特性制御部６１は、信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の偏りが検出されない場合、つまり偏り判定値Ｉ＝０の場合、多重光信号Ｓ１〜Ｓ４の周波数帯域内の中央部及び端部の各サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の間の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）のの差分に基づき透過帯域ＢＷ’の広さを判定する。以下に周波数ｆ１’〜ｆ４’の間隔Ｍ’を調整処理について述べる。
図１２は、受信器２０の周波数制御処理の他例を示すフローチャートである。図１２において、図９と共通する処理については同一の符号を付し、その説明を省略する。
偏り検出部６０は、偏り判定値Ｉ＝０の場合（ステップＳｔ５のＹｅｓ）、つまり信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の偏りが検出されない場合、多重光信号Ｓｉの周波数帯域内の中央部及び端部の各サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の間の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の差分ΔＣを算出する（ステップＳｔ１０）。差分ΔＣは、例えばＣ（４）−Ｃ（１）及びＣ（５）−Ｃ（８）の平均値としてもよい。
多重光信号Ｓｉの周波数帯域において、端部に近いサブキャリア信号（例えばＳＣ１，ＳＣ８）ほど、光フィルタの透過帯域ＢＷの端部や隣接する多重光信号Ｓｉの影響を受ける。このため、伝送特性制御部６１は、差分ΔＣに基づき光フィルタの透過帯域ＢＷの大小を判定できる。
このため、伝送特性制御部６１は、差分ΔＣと所定値ＴＨを比較する（ステップＳｔ１１）。なお、所定値ＴＨは、送信器１０及び受信器２０の特性に応じて決定される。伝送特性制御部６１は、差分ΔＣ≧ＴＨの場合（ステップＳｔ１１のＹｅｓ）、光フィルタの透過帯域ＢＷが狭いと判定し、周波数ｆ１〜ｆ４の間隔Ｍの調整を行わない。一方、差分ΔＣ＜ＴＨの場合（ステップＳｔ１１のＮｏ）、伝送特性制御部６１は、図１３に示される周波数ｆ１〜ｆ４の間隔Ｍの調整処理を行う（ステップＳｔ１２）。このようにして、受信器２０は周波数制御処理を行う。
図１３は、周波数ｆ１〜ｆ４の間隔Ｍの調整処理の一例を示すフローチャートである。本処理において、伝送特性制御部６１は、周波数ｆｉを変化させて、信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の平均値が最大となるように周波数ｆｉを決定する。
Figure 2017135614
伝送特性制御部６１は、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の現在の平均値Ｃａｖを算出する（ステップＳｔ１２１）。平均値Ｃａｖは、例えば上記の式（６）から算出される。
次に、伝送特性制御部６１は、周波数ｆｉを刻み幅Δｆだけ増加させる（ステップＳｔ１２２）。次に、伝送特性制御部６１は、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）を算出し（ステップＳｔ１２３）、その平均値Ｃａｖｐを算出する（ステップＳｔ１２４）。平均値Ｃａｖｐは、例えば上記の式（６）から算出される。次に、伝送特性制御部６１は、周波数ｆｉを増加前の値に戻す（ステップＳｔ１２５）。
次に、伝送特性制御部６１は、周波数ｆｉを刻み幅Δｆだけ低下させる（ステップＳｔ１２６）。次に、伝送特性制御部６１は、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）を算出し（ステップＳｔ１２７）、その平均値Ｃａｖｍを算出する（ステップＳｔ１２８）。平均値Ｃａｖｍは、例えば上記の式（６）から算出される。次に、伝送特性制御部６１は、周波数ｆｉを低下前の値に戻す（ステップＳｔ１２９）。
次に、伝送特性制御部６１は、信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の現在の平均値Ｃａｖ、周波数増加時（＋Δｆ）の平均値Ｃａｖｐ、及び周波数低下時（−Δｆ）の平均値Ｃａｖｍを比較する（ステップＳｔ１３０）。伝送特性制御部６１は、現在の平均値Ｃａｖが最大である場合（ステップＳｔ１３１のＹｅｓ）、処理を終了する。この場合、伝送特性制御部６１は、伝送特性を向上する可能性がないと判断して、周波数ｆ１〜ｆ４の間隔Ｍを調整しない。
伝送特性制御部６１は、周波数増加時の平均値Ｃａｖｐが最大である場合（ステップＳｔ１３１のＮｏ、ステップＳｔ１３２のＹｅｓ）、周波数ｆｉを刻み幅Δｆだけ増加させて（ステップＳｔ１３３）、処理を終了する。また、伝送特性制御部６１は、周波数低下時の平均値Ｃａｖｍが最大である場合（ステップＳｔ１３１のＮｏ、ステップＳｔ１３２のＮｏ）、周波数ｆｉを刻み幅Δｆだけ低下させて（ステップＳｔ１３４）、処理を終了する。このようにして、周波数ｆ１〜ｆ４の間隔Ｍの調整処理は行われる。
このように、伝送特性制御部６１は、信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の差分ΔＣが所定値ＴＨより小さい場合、信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の平均値が増加するように、光源１０１に対して送信光ＬＤｓの周波数ｆｉの制御を行う。これにより、例えば多重光信号Ｓ１〜Ｓ４間の非線形の位相雑音が低減されるため、多重光信号Ｓ１〜Ｓ４の伝送特性がさらに向上する。
本実施例において、伝送特性制御部６１は、周波数ｆ１〜ｆ４を制御することにより、多重光信号Ｓ１〜Ｓ４の間隔を最適化したが、これに限定されない。伝送特性制御部６１は、例えばサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の変調の多値度を制御することにより、多重光信号Ｓ１〜Ｓ４の間隔を最適化してもよい。
図１４には、多値度を増加させる場合の動作例が示されている。符号Ｇ７ａは、周波数制御前の多重光信号Ｓ１〜Ｓ４のスペクトル波形を示し、符号Ｇ７ｂは、周波数制御後の多重光信号Ｓ１〜Ｓ４のスペクトル波形を示す。
本例において、光フィルタの透過帯域ＢＷは狭いため、周波数制御後、多重光信号Ｓ１〜Ｓ４の帯域の間隔Δｍ、及び端の多重光信号Ｓ１，Ｓ４のスペクトル波形と光フィルタの透過帯域ＢＷの間隔Δｕは小さい。このため、伝送特性制御部６１は、周波数制御後、中心部のサブキャリア信号ＳＣ３〜ＳＣ６の変調の多値度を増加させ、多重光信号Ｓｉの帯域幅を縮小することにより間隔Δｍ，Δｕを最適化する。
符号Ｇ７ｃは、多値度制御後の多重光信号Ｓ１〜Ｓ４のスペクトル波形を示す。伝送特性制御部６１は、上記の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の差分ΔＣから光フィルタの透過帯域ＢＷの大小を判定する。伝送特性制御部６１は、光フィルタの透過帯域ＢＷが狭いと判定した場合、中央部Ｐｃのサブキャリア信号ＳＣ３〜ＳＣ６の変調の多値度を増加させ、多重光信号Ｓｉの帯域幅を縮小する。なお、中央部Ｐｃのサブキャリア信号ＳＣ３〜ＳＣ６には限定はなく、例えばサブキャリア信号ＳＣ４，ＳＣ５だけを多値度制御の対象として選択してもよい。
サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８は、送信器１０の変調部４１によりそれぞれ変調される。このため、伝送特性制御部６１は、多値度の制御情報を制御信号Ｓｃに含めて送信器１０に送信する。送信器１０では、送信制御部４５が制御情報に基づき設定信号Ｋａ１〜Ｋａ８を出力することで変調部４１を制御する。さらに送信制御部４５は、変調の多値度に応じフィルタ部４２及び周波数シフト部４３に対しても制御を行う。また、受信制御部５８も、変調の多値度に応じフィルタ部５０、周波数シフト部５１、及び識別部５６に対して制御を行う。
これにより、間隔Δｍ，Δｕが増加して間隔Δｍ，Δｕに最適化されるため、光フィルタの透過帯域ＢＷに応じた最適な伝送特性が得られる。
また、図１５には多値度を低下させる場合の動作例が示されている。符号Ｇ８ａは、周波数制御前の多重光信号Ｓ１〜Ｓ４のスペクトル波形を示し、符号Ｇ８ｂは、周波数制御後の多重光信号Ｓ１〜Ｓ４のスペクトル波形を示す。符号Ｇ８ｃは、多値度制御後の多重光信号Ｓ１〜Ｓ４のスペクトル波形を示す。
本例において、光フィルタの透過帯域ＢＷは広いため、多重光信号Ｓ１〜Ｓ４の帯域の間隔Δｍ及び端の多重光信号Ｓ１，Ｓ４と光フィルタの透過帯域ＢＷの間隔Δｕは大きい。このため、伝送特性制御部６１は、帯域を有効に活用するため、端部Ｐｅのサブキャリア信号ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ７，ＳＣ８の変調の多値度を低下させ、多重光信号Ｓｉの帯域幅を広げる。なお、端部Ｐｅのサブキャリア信号ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ７，ＳＣ８には限定はなく、例えばサブキャリア信号ＳＣ１，ＳＣ８だけを多値度制御の対象として選択してもよい。
このとき、伝送特性制御部６１は、変調の多値度を増加させる場合と同様に、送信制御部４５及び受信制御部５８に多値度の制御情報を出力する。送信制御部４５は、制御情報に従い変調部４１などを制御し、受信制御部５８は、制御情報に従い識別部５６などを制御する。
これにより、端部Ｐｅのサブキャリア信号ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ７，ＳＣ８は、変調の多値度が低下するため、帯域幅が増加して伝送特性が向上する。以下に多値度制御の詳細について述べる。
図１６は、受信器２０の周波数制御処理の他例を示すフローチャートである。図１６において、図９と共通する処理については同一の符号を付し、その説明を省略する。
偏り検出部６０は、偏り判定値Ｉ＝０の場合（ステップＳｔ５のＹｅｓ）、つまり信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の偏りが検出されない場合、多重光信号Ｓｉの周波数帯域内の中央部及び端部の各サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の間の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の差分ΔＣを算出する（ステップＳｔ２０）。伝送特性制御部６１は、図１１の例と同様に、差分ΔＣに基づき光フィルタの透過帯域ＢＷの大小を判定する。
伝送特性制御部６１は、差分ΔＣと第１閾値ＴＨａ及び第２閾値ＴＨｂとを比較する（ステップＳｔ２１）。なお、第１閾値ＴＨａ及び第２閾値ＴＨｂは、送信器１０及び受信器２０の特性に応じて決定される。伝送特性制御部６１は、ＴＨａ≦ΔＣ≦ＴＨｂの場合（ステップＳｔ２１のＹｅｓ）、光フィルタの透過帯域ＢＷが適切な範囲内であると判定し、多値度制御を行わない。
一方、ΔＣ＜ＴＨａまたはΔＣ＞ＴＨｂの場合（ステップＳｔ２１のＮｏ）、伝送特性制御部６１は、図１７に示される多値度制御を行う（ステップＳｔ２２）。このようにして、受信器２０は周波数制御処理を行う。
図１７は、多値度制御処理の一例を示すフローチャートである。本例において、伝送特性制御部６１は、一例として、変調の多値度を変更する前に、受信器２０のメモリ６２に予め保持された伝送特性テーブルを参照し、変調後の多値度での多重光信号Ｓｉの伝送可否を判断する。
伝送特性制御部６１は、ΔＣ＞ＴＨｂの場合（ステップＳｔ２２１のＹｅｓ）、多値度制御の対象として多重光信号Ｓｉの中央部Ｐｃのサブキャリア信号ＳＣ３〜ＳＣ６を選択する（ステップＳｔ２２２）。このとき、伝送特性制御部６１は、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８のうち、多重光信号Ｓｉの周波数帯域の中央部Ｐｃにより近く、変調の多値度がより低いサブキャリア信号を選択する。
次に、伝送特性制御部６１は、メモリ６２に保持された伝送特性テーブルを参照することにより、選択したサブキャリア信号ＳＣ３〜ＳＣ６の現在のＳＮ比を推定する（ステップＳｔ２２３）。次に、伝送特性制御部６１は、伝送特性テーブルを参照することにより、多値度を増加させた後のサブキャリア信号ＳＣ３〜ＳＣ６の伝送可否を判定する（ステップＳｔ２２４）。
図１８には伝送特性テーブルの一例が示されている。伝送特性テーブルは、テーブルの一例であり、変調の多値度ごとに、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の信号品質Ｃ（ｉ）とＳＮ比及び伝送可否情報とが対応付けられて登録されている。なお、伝送可否情報（「伝送可否」参照）は、伝送試験または伝送シミュレーションなどで予め得られた測定値に基づきサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の伝送の可否を、ＯＫ（伝送可能）またはＮＧ（伝送不可）として示す。
例えば、現在の信号品質Ｃ（ｉ）が「１４」であり、現在の多値度が「２」である場合、ステップＳｔ２２３及び後述するステップＳｔ２２８において、符号Ｘ１に示されるように、該当するＳＮ比は「１６」と推定される。ここで、多値度を「３」に増加させる場合、多値度「３」及びＳＮ比「１６」に対応する伝送可否情報は、符号Ｘ２で示されるように、「ＯＫ」を示す。したがって、信号品質Ｃ（ｉ）が「１４」である場合、多値度を「２」から「３」に増加させたとき、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の伝送は可能である。
一方、多値度を「４」に増加させる場合、多値度「４」及びＳＮ比「１６」に対応する伝送可否情報は、符号Ｘ３で示されるように、「ＮＧ」を示す。したがって、信号品質Ｃ（ｉ）が「１４」である場合、多値度を「２」から「４」に増加させたとき、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の伝送は不可能である。
このように、伝送特性制御部６１は、伝送特性テーブルを参照することにより、増加後の多値度におけるサブキャリア信号の信号品質Ｃ（ｉ）に対応する伝送可否情報を取得する。このため、伝送特性制御部６１は、多値度の増加による伝送特性の低下を回避できる。
再び図１７を参照すると、伝送特性制御部６１は、伝送可否情報がＯＫ（伝送可能）を示す場合（ステップＳｔ２２５のＹｅｓ）、該当するサブキャリア信号ＳＣ３〜ＳＣ６変調の多値度を増加させる制御を行う（ステップＳｔ２２６）。このとき、伝送特性制御部６１は、変調の多値度の制御内容を示す制御情報を制御信号Ｓｃに含めて送信器１０に送信する。
一方、伝送特性制御部６１は、伝送可否情報がＮＧ（伝送不可）を示す場合（ステップＳｔ２２５のＮｏ）、多値度の制御を行わずに処理を終了する。なお、多値度制御の対象のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８が複数である場合、伝送特性制御部６１は、個別の伝送可否の結果に応じて多値度を増加させてもよいし、伝送不可のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８が１以上である場合、多値度制御を中止するようにしてもよい。
このように、伝送特性制御部６１は、信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の差分ΔＣが第２閾値ＴＨｂより大きい場合、送信器１０の変調部４１に対し変調の多値度を増加させる制御を行う。このため、多値度制御の対象のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８のシンボルレートが低下し、帯域幅が縮小される。これにより、多重光信号Ｓ１〜Ｓ４の帯域の間隔Δｍ、及び端の多重光信号Ｓ１，Ｓ４のスペクトル波形と光フィルタの透過帯域ＢＷの間隔Δｕが最適化されるため、光フィルタの透過帯域ＢＷに応じた最適な伝送特性が得られる。
また、伝送特性制御部６１は、中央部Ｐｃのサブキャリア信号ＳＣ３〜ＳＣ６に対応する変調部４１に対し変調の多値度を増加させる制御を行う。このため、端部Ｐｅより信号品質Ｃ（ｉ）の高い中央部Ｐｃのサブキャリア信号ＳＣ３〜ＳＣ６の伝送特性を低下させることにより、多重光信号Ｓｉの全体的な伝送特性の最適化をはかることができる。なお、伝送特性制御部６１は、本実施例とは異なり、多値度制御の対象として他のサブキャリア信号ＳＣ３〜ＳＣ６を選択してもよい。
さらに、伝送特性制御部６１は、伝送特性テーブルを参照することにより、増加後の多値度における中央部Ｐｃのサブキャリア信号ＳＣ３〜ＳＣ６の信号品質Ｃ（ｉ）に対応する伝送可否情報を取得する。伝送特性制御部６１は、伝送可否情報が伝送可能を示す場合、中央部Ｐｃのサブキャリア信号ＳＣ３〜ＳＣ６に対応する変調部４１に対し変調の多値度を増加させる制御を行う。このため、伝送特性制御部６１は、多値度の増加による多重光信号Ｓｉの伝送特性の低下を回避できる。
また、伝送特性制御部６１は、ΔＣ＜ＴＨａの場合（ステップＳｔ２２１のＮｏ）、多値度制御の対象として多重光信号Ｓｉの端部Ｐｅのサブキャリア信号ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ７，ＳＣ８を選択する（ステップＳｔ２２７）。このとき、伝送特性制御部６１は、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８のうち、多重光信号Ｓｉの周波数帯域の端部Ｐｅにより近く、変調の多値度がより高いサブキャリア信号を選択する。
次に、伝送特性制御部６１は、メモリ６２に保持された伝送特性テーブルを参照することにより、選択したサブキャリア信号ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ７，ＳＣ８の現在のＳＮ比を推定する（ステップＳｔ２２８）。次に、伝送特性制御部６１は、伝送特性テーブルを参照することにより、多値度を低下させた後のサブキャリア信号ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ７，ＳＣ８の伝送可否を判定する（ステップＳｔ２２９）。なお、伝送可否の判定については、図１８を参照して述べた通りである。
伝送特性制御部６１は、伝送可否情報がＯＫ（伝送可能）を示す場合（ステップＳｔ２３０のＹｅｓ）、該当するサブキャリア信号ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ７，ＳＣ８の変調の多値度を低下させる制御を行う（ステップＳｔ２３１）。このとき、伝送特性制御部６１は、変調の多値度の制御内容を示す制御情報を制御信号Ｓｃに含めて送信器１０に送信する。
一方、伝送特性制御部６１は、伝送可否情報がＮＧ（伝送不可）を示す場合（ステップＳｔ２３０のＮｏ）、多値度の制御を行わずに処理を終了する。なお、多値度制御の対象のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８が複数である場合、伝送特性制御部６１は、個別の伝送可否の結果に応じて多値度を低下させてもよいし、伝送不可のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８が１以上である場合、多値度制御を中止するようにしてもよい。
このように、伝送特性制御部６１は、信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の差分ΔＣが第１閾値ＴＨａより小さい場合、送信器１０の変調部４１に対し変調の多値度を増加させる制御を行う。このため、多値度制御の対象のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８のシンボルレートが増加し、帯域幅が広がる。これにより、多重光信号Ｓ１〜Ｓ４の帯域の間隔Δｍ、及び端の多重光信号Ｓ１，Ｓ４のスペクトル波形と光フィルタの透過帯域ＢＷの間隔Δｕが最適化されるため、光フィルタの透過帯域ＢＷに応じた最適な伝送特性が得られる。
また、伝送特性制御部６１は、端部Ｐｅのサブキャリア信号ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ７，ＳＣ８に対応する変調部４１に対し変調の多値度を増加させる制御を行う。このため、中央部Ｐｃより信号品質Ｃ（ｉ）の低い端部Ｐｅのサブキャリア信号ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ７，ＳＣ８の伝送特性を向上することにより、多重光信号Ｓｉの全体的な伝送特性の最適化をはかることができる。なお、伝送特性制御部６１は、本実施例とは異なり、多値度制御の対象として他のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８を選択してもよい。
さらに、伝送特性制御部６１は、伝送特性テーブルを参照することにより、低下後の多値度における端部Ｐｅのサブキャリア信号ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ７，ＳＣ８の信号品質Ｃ（ｉ）に対応する伝送可否情報を取得する。伝送特性制御部６１は、伝送可否情報が伝送可能を示す場合、端部Ｐｅのサブキャリア信号ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ７，ＳＣ８に対応する変調部４１に対し変調の多値度を低下させる制御を行う。このため、伝送特性制御部６１は、多値度の低下による多重光信号Ｓｉの伝送特性の低下を回避できる。
これまで述べた実施例において、伝送特性制御部６１は、ユーザ側のネットワークのデータ信号Ｄｉに基づき伝送特性の制御を行うが、これに限定されず、例えば送信器１０において生成されたパイロット信号に基づき伝送特性の制御を行ってもよい。パイロット信号は、データ信号Ｄｉとは異なり、固定パタンのデータが重畳された試験信号である。以下に、この場合の送信器１０の構成について説明する。
図１９は送信処理回路１００の他例を示す構成図である。図１９において、図３と共通する構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
送信処理回路１００は、送信制御部４５ａと、シリアル−パラレル変換回路４０と、パイロット信号生成部４６と、複数の選択部４７と、複数の変調部４１と、複数のフィルタ部４２と、複数の周波数シフト部４３と、合成部４４とを有する。選択部４７、変調部４１、フィルタ部４２、及び周波数シフト部４３は、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の数だけ設けられる。
パイロット信号生成部４６は、固定パタンのデータが重畳されたパイロット信号を生成してパラレル変換し、そのパラレル信号ｐ１〜ｐ８複数の選択部４７にそれぞれ出力する。選択部４７は、例えばセレクタ回路であり、送信制御部４５ａからの選択信号ＳＥＬに応じて、パイロット信号のパラレル信号ｐ１〜ｐ８またはデータ信号Ｄｉのパラレル信号ｄ１〜ｄ８を選択して変調部４１に出力する。これにより、受信器２０に送信される信号が切り替えられる。
送信制御部４５は、選択信号ＳＥＬを各選択部４７に出力する。なお、選択信号ＳＥＬは、複数の選択部４７の間で共通である。送信制御部４５は、例えば、伝送装置１，２の運用が開始される前、つまりデータ信号Ｄｉが流れ始める前、パイロット信号が選択されるように選択信号ＳＥＬを出力してもよい。この場合、運用開始に先立ち、送信器１０及び受信器２０の間の伝送特性を調整することができる。
また、送信制御部４５は、伝送装置１，２の運用状態において、定期的にパイロット信号が流れるように選択信号ＳＥＬを出力してもよい。
図２０は、この場合のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の送信動作の一例を示すタイムチャートである。本例において、区間Ｔｐではパイロット信号（ｐ１〜ｐ８）が送信され、区間Ｔｕではデータ信号Ｄｉ（ｄ１〜ｄ８）が送信される。
送信制御部４５は、パイロット信号の区間Ｔｐとデータ信号Ｄｉの区間Ｔｕが交互に到来するように選択信号ＳＥＬを出力する。受信器２０の伝送特性制御部６１は、パイロット信号の受信時のみ、伝送特性の制御を行うため、制御が周期的となる。このため、運用中でも、環境変動などに応じて伝送特性の制御が可能になるとともに、例えば受信器２０の受信処理回路２００の消費電力が低減される。
これまで述べたように、実施例の伝送装置２は、周波数多重された複数のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８により送信光ＬＤｓを光変調することで生成された多重光信号Ｓｉを受信する。伝送装置２は、複数のフィルタ部５０と、複数の信号品質算出部５９と、偏り検出部６０と、伝送特性制御部６１と有する。
複数のフィルタ部５０は、多重光信号Ｓｉから複数のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８を取得する。複数の信号品質算出部５９は、複数のフィルタ部５０により取得された複数のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）をそれぞれ算出する。
偏り検出部６０は、複数のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の間の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の偏りを検出する。伝送特性制御部６１は、偏り検出部６０により検出された信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の偏りに応じ、送信光ＬＤｓの光源１０１に対して送信光ＬＤｓの周波数ｆｉの制御を行う。
上記の構成によると、複数の信号品質算出部５９は、複数のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）をそれぞれ算出し、偏り検出部６０は、複数のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の間の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の偏りを検出する。また、伝送特性制御部６１は、偏り検出部６０により検出された信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の偏りに応じ、送信器１０の光源１０１に対して送信光ＬＤｓの周波数ｆｉの制御を行う。
したがって、伝送特性制御部６１は、複数のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の偏りに応じて、多重光信号Ｓ１〜Ｓ４の間の間隔Ｍを最適に制御できる。よって、伝送特性が向上する。
また、実施例の伝送システムは、複数のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８が周波数多重された多重光信号Ｓｉを送信する伝送装置１と、多重光信号Ｓｉを受信する伝送装置２とを有する。伝送装置１は、複数の変調部４１と、合成部４４と、光源１０１と、ＰＭ１０３ａ〜１０３ｄとを有する。
複数の変調部４１は、複数のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８をそれぞれ変調する。合成部４４は、複数の変調部４１によりそれぞれ変調された複数のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８を周波数多重する。光源１０１は、送信光ＬＤｓを出力する。ＰＭ１０３ａ〜１０３ｄは、合成部４４により周波数多重された複数のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８で、光源１０１の送信光ＬＤｓを光変調することにより多重光信号Ｓｉを生成する。
また、伝送装置２は、複数のフィルタ部５０と、複数の信号品質算出部５９と、偏り検出部６０と、伝送特性制御部６１と有する。
複数のフィルタ部５０は、多重光信号Ｓｉから複数のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８を取得する。複数の信号品質算出部５９は、複数のフィルタ部５０により取得された複数のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）をそれぞれ算出する。
偏り検出部６０は、複数のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の間の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の偏りを検出する。伝送特性制御部６１は、偏り検出部６０により検出された信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の偏りに応じ、光源１０１に対して送信光ＬＤｓの周波数ｆｉの制御を行う。
実施例に係る伝送システムは、上記の伝送装置２と同様の構成を含むので、上述した内容と同様の作用効果を奏する。
また、実施例の伝送制御方法は、以下のステップを有する。
ステップ（１）：周波数多重された複数のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８により送信光ＬＤｓを光変調することで生成された多重光信号Ｓｉを受信する。
ステップ（２）：多重光信号Ｓｉから複数のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８を取得する。
ステップ（３）：該取得された複数のサブキャリア信号ＳＣ８の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）をそれぞれ算出する。
ステップ（４）：複数のサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ８の間の信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の偏りを検出する。
ステップ（５）：その検出された信号品質Ｃ（１）〜Ｃ（８）の偏りに応じ、送信光ＬＤｓの光源１０１に対して送信光ＬＤｓの周波数ｆｉの制御を行う。
実施例に係る伝送制御方法は、上記の伝送装置２と同様の構成を含むので、上述した内容と同様の作用効果を奏する。
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１） 周波数多重された複数のサブキャリア信号により搬送光を光変調することで生成された周波数多重光信号を受信する伝送装置において、
前記周波数多重光信号から前記複数のサブキャリア信号を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記複数のサブキャリア信号の信号品質をそれぞれ算出する複数の算出部と、
前記複数のサブキャリア信号の間の前記信号品質の偏りを検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記信号品質の偏りに応じ、前記搬送光の光源に対して前記搬送光の周波数の制御を行う制御部とを有することを特徴とする伝送装置。
（付記２） 前記検出部は、前記信号品質の偏りが検出されない場合、前記複数のサブキャリア信号のうち、前記周波数多重光信号の周波数帯域内の中央部及び端部の各サブキャリア信号の間の前記信号品質の差分を算出し、
前記制御部は、前記差分が所定値より小さい場合、前記複数のサブキャリア信号の前記信号品質の平均値が増加するように、前記光源に対して前記搬送光の周波数の制御を行うことを特徴とする付記１に記載の伝送装置。
（付記３） 前記複数のサブキャリア信号は、複数の変調部によりそれぞれ変調されたものであり、
前記検出部は、前記信号品質の偏りが検出されない場合、前記複数のサブキャリア信号のうち、前記周波数多重光信号の周波数帯域内の中央部及び端部の各サブキャリア信号の間の前記信号品質の差分を算出し、
前記制御部は、前記差分が第１閾値より小さい場合、前記複数の変調部に対し変調の多値度を低下させる制御を行うことを特徴とする付記１に記載の伝送装置。
（付記４） 前記制御部は、前記差分が前記第１閾値より小さい場合、前記複数の変調部のうち、前記端部のサブキャリア信号に対応する変調部に対し変調の多値度を低下させる制御を行うことを特徴とする付記３に記載の伝送装置。
（付記５） 前記変調の多値度ごとに、前記信号品質と前記複数のサブキャリア信号の伝送の可否を示す伝送可否情報とが対応付けられて記録されたテーブルを保持する保持部を、さらに有し、
前記制御部は、前記テーブルを参照することにより、該低下後の多値度における前記端部のサブキャリア信号の前記信号品質に対応する前記伝送可否情報を取得し、前記伝送可否情報が伝送可能を示す場合、前記端部のサブキャリア信号に対応する変調部に対し変調の多値度を低下させる制御を行うことを特徴とする付記４に記載の伝送装置。
（付記６） 前記複数のサブキャリア信号は、複数の変調部によりそれぞれ変調されたものであり、
前記検出部は、前記信号品質の偏りが検出されない場合、前記複数のサブキャリア信号のうち、前記周波数多重光信号の周波数帯域内の中央部及び端部の各サブキャリア信号の間の前記信号品質の差分を算出し、
前記制御部は、前記差分が第２閾値より大きい場合、前記複数の変調部に対し変調の多値度を増加させる制御を行うことを特徴とする付記１に記載の伝送装置。
（付記７） 前記制御部は、前記差分が前記第２閾値より大きい場合、前記複数の変調部のうち、前記中央部のサブキャリア信号に対応する変調部に対し変調の多値度を増加させる制御を行うことを特徴とする付記６に記載の伝送装置。
（付記８） 前記変調の多値度ごとに、前記信号品質と前記複数のサブキャリア信号の伝送の可否を示す伝送可否情報とが対応付けられて記録されたテーブルを保持する保持部を、さらに有し、
前記制御部は、前記テーブルを参照することにより、該増加後の多値度における前記中央部のサブキャリア信号の前記信号品質に対応する前記伝送可否情報を取得し、前記伝送可否情報が伝送可能を示す場合、前記中央部のサブキャリア信号に対応する変調部に対し変調の多値度を増加させる制御を行うことを特徴とする付記７に記載の伝送装置。
（付記９） 複数のサブキャリア信号が周波数多重された多重光信号を送信する第１伝送装置と、
前記周波数多重光信号を受信する第２伝送装置とを有し、
前記第１伝送装置は、
前記複数のサブキャリア信号をそれぞれ変調する複数の変調部と、
前記複数の変調部によりそれぞれ変調された前記複数のサブキャリア信号を周波数多重する多重化部と、
搬送光を出力する光源と、
前記多重化部により周波数多重された前記複数のサブキャリア信号で前記光源の前記搬送光を光変調することにより前記多重光信号を生成する生成部とを有し、
前記第２伝送装置は、
前記周波数多重光信号から前記複数のサブキャリア信号を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記複数のサブキャリア信号の信号品質をそれぞれ算出する複数の算出部と、
前記複数のサブキャリア信号の間の前記信号品質の偏りを検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記信号品質の偏りに応じ、前記光源に対して前記搬送光の周波数の制御を行う制御部とを有することを特徴とする伝送システム。
（付記１０） 前記検出部は、前記信号品質の偏りが検出されない場合、前記複数のサブキャリア信号のうち、前記多重光信号の周波数帯域内の中央部及び端部の各サブキャリア信号の間の前記信号品質の差分を算出し、
前記制御部は、前記差分が所定値より小さい場合、前記複数のサブキャリア信号の前記信号品質の平均値が増加するように、前記光源に対して前記搬送光の周波数の制御を行うことを特徴とする付記９に記載の伝送システム。
（付記１１） 前記複数のサブキャリア信号は、複数の変調部によりそれぞれ変調されたものであり、
前記検出部は、前記信号品質の偏りが検出されない場合、前記複数のサブキャリア信号のうち、前記周波数多重光信号の周波数帯域内の中央部及び端部の各サブキャリア信号の間の前記信号品質の差分を算出し、
前記制御部は、前記差分が第１閾値より小さい場合、前記複数の変調部に対し変調の多値度を低下させる制御を行うことを特徴とする付記９に記載の伝送システム。
（付記１２） 前記制御部は、前記差分が前記第１閾値より小さい場合、前記複数の変調部のうち、前記端部のサブキャリア信号に対応する変調部に対し変調の多値度を低下させる制御を行うことを特徴とする付記１１に記載の伝送システム。
（付記１３） 前記変調の多値度ごとに、前記信号品質と前記複数のサブキャリア信号の伝送の可否を示す伝送可否情報とが対応付けられて記録されたテーブルを保持する保持部を、さらに有し、
前記制御部は、前記テーブルを参照することにより、該低下後の多値度における前記端部のサブキャリア信号の前記信号品質に対応する前記伝送可否情報を取得し、前記伝送可否情報が伝送可能を示す場合、前記端部のサブキャリア信号に対応する変調部に対し変調の多値度を低下させる制御を行うことを特徴とする付記１２に記載の伝送システム。
（付記１４） 前記複数のサブキャリア信号は、複数の変調部によりそれぞれ変調されたものであり、
前記検出部は、前記信号品質の偏りが検出されない場合、前記複数のサブキャリア信号のうち、前記周波数多重光信号の周波数帯域内の中央部及び端部の各サブキャリア信号の間の前記信号品質の差分を算出し、
前記制御部は、前記差分が第２閾値より大きい場合、前記複数の変調部に対し変調の多値度を増加させる制御を行うことを特徴とする付記９に記載の伝送システム。
（付記１５） 前記制御部は、前記差分が前記第２閾値より大きい場合、前記複数の変調部のうち、前記中央部のサブキャリア信号に対応する変調部に対し変調の多値度を増加させる制御を行うことを特徴とする付記１４に記載の伝送システム。
（付記１６） 前記変調の多値度ごとに、前記信号品質と前記複数のサブキャリア信号の伝送の可否を示す伝送可否情報とが対応付けられて記録されたテーブルを保持する保持部を、さらに有し、
前記制御部は、前記テーブルを参照することにより、該増加後の多値度における前記中央部のサブキャリア信号の前記信号品質に対応する前記伝送可否情報を取得し、前記伝送可否情報が伝送可能を示す場合、前記中央部のサブキャリア信号に対応する変調部に対し変調の多値度を増加させる制御を行うことを特徴とする付記１５に記載の伝送システム。
（付記１７） 周波数多重された複数のサブキャリア信号により搬送光を光変調することで生成された周波数多重光信号を受信し、
前記周波数多重光信号から前記複数のサブキャリア信号を取得し、
該取得された前記複数のサブキャリア信号の信号品質をそれぞれ算出し、
前記複数のサブキャリア信号の間の前記信号品質の偏りを検出し、
該検出された前記信号品質の偏りに応じ、前記搬送光の光源に対して前記搬送光の周波数の制御を行うことを特徴とする伝送制御方法。
（付記１８） 前記信号品質の偏りが検出されない場合、前記複数のサブキャリア信号のうち、前記周波数多重光信号の周波数帯域内の中央部及び端部の各サブキャリア信号の間の前記信号品質の差分を算出し、
前記差分が所定値より小さい場合、前記複数のサブキャリア信号の前記信号品質の平均値が増加するように、前記光源に対して前記搬送光の周波数の制御を行うことを特徴とする付記１７に記載の伝送制御方法。
（付記１９） 前記複数のサブキャリア信号は、複数の変調部によりそれぞれ変調されたものであり、
前記信号品質の偏りが検出されない場合、前記複数のサブキャリア信号のうち、前記周波数多重光信号の周波数帯域内の中央部及び端部の各サブキャリア信号の間の前記信号品質の差分を算出し、
前記差分が第１閾値より小さい場合、前記複数の変調部に対し変調の多値度を低下させる制御を行うことを特徴とする付記１７に記載の伝送制御方法。
（付記２０） 前記差分が前記第１閾値より小さい場合、前記複数の変調部のうち、前記端部のサブキャリア信号に対応する変調部に対し変調の多値度を低下させる制御を行うことを特徴とする付記１９に記載の伝送制御方法。
（付記２１） 前記変調の多値度ごとに、前記信号品質と前記複数のサブキャリア信号の伝送の可否を示す伝送可否情報とが対応付けられて記録されたテーブルを参照することにより、該低下後の多値度における前記端部のサブキャリア信号の前記信号品質に対応する前記伝送可否情報を取得し、前記伝送可否情報が伝送可能を示す場合、前記端部のサブキャリア信号に対応する変調部に対し変調の多値度を低下させる制御を行うことを特徴とする付記２０に記載の伝送制御方法。
（付記２２） 前記複数のサブキャリア信号は、複数の変調部によりそれぞれ変調されたものであり、
前記信号品質の偏りが検出されない場合、前記複数のサブキャリア信号のうち、前記周波数多重光信号の周波数帯域内の中央部及び端部の各サブキャリア信号の間の前記信号品質の差分を算出し、
前記差分が第２閾値より大きい場合、前記複数の変調部に対し変調の多値度を増加させる制御を行うことを特徴とする付記１７に記載の伝送制御方法。
（付記２３） 前記差分が前記第２閾値より大きい場合、前記複数の変調部のうち、前記中央部のサブキャリア信号に対応する変調部に対し変調の多値度を増加させる制御を行うことを特徴とする付記２２に記載の伝送制御方法。
（付記２４） 前記変調の多値度ごとに、前記信号品質と前記複数のサブキャリア信号の伝送の可否を示す伝送可否情報とが対応付けられて記録されたテーブルを参照することにより、該増加後の多値度における前記中央部のサブキャリア信号の前記信号品質に対応する前記伝送可否情報を取得し、前記伝送可否情報が伝送可能を示す場合、前記中央部のサブキャリア信号に対応する変調部に対し変調の多値度を増加させる制御を行うことを特徴とする付記２３に記載の伝送制御方法。
１，２ 伝送装置
１０ 送信器
２０ 受信器
４１ 変調部
４４ 合成部
５０ フィルタ部
５９ 信号品質算出部
６０ 偏り検出部
６１ 伝送特性制御部
１０１ 光源
１０３ａ〜１０３ｄ 位相変調器

Claims (10)

  1. 周波数多重された複数のサブキャリア信号により搬送光を光変調することで生成された周波数多重光信号を受信する伝送装置において、
    前記周波数多重光信号から前記複数のサブキャリア信号を取得する取得部と、
    前記取得部により取得された前記複数のサブキャリア信号の信号品質をそれぞれ算出する複数の算出部と、
    前記複数のサブキャリア信号の間の前記信号品質の偏りを検出する検出部と、
    前記検出部により検出された前記信号品質の偏りに応じ、前記搬送光の光源に対して前記搬送光の周波数の制御を行う制御部とを有することを特徴とする伝送装置。
  2. 前記検出部は、前記信号品質の偏りが検出されない場合、前記複数のサブキャリア信号のうち、前記周波数多重光信号の周波数帯域内の中央部及び端部の各サブキャリア信号の間の前記信号品質の差分を算出し、
    前記制御部は、前記差分が所定値より小さい場合、前記複数のサブキャリア信号の前記信号品質の平均値が増加するように、前記光源に対して前記搬送光の周波数の制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
  3. 前記複数のサブキャリア信号は、複数の変調部によりそれぞれ変調されたものであり、
    前記検出部は、前記信号品質の偏りが検出されない場合、前記複数のサブキャリア信号のうち、前記周波数多重光信号の周波数帯域内の中央部及び端部の各サブキャリア信号の間の前記信号品質の差分を算出し、
    前記制御部は、前記差分が第１閾値より小さい場合、前記複数の変調部に対し変調の多値度を低下させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
  4. 前記制御部は、前記差分が前記第１閾値より小さい場合、前記複数の変調部のうち、前記端部のサブキャリア信号に対応する変調部に対し変調の多値度を低下させる制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の伝送装置。
  5. 前記変調の多値度ごとに、前記信号品質と前記複数のサブキャリア信号の伝送の可否を示す伝送可否情報とが対応付けられて記録されたテーブルを保持する保持部を、さらに有し、
    前記制御部は、前記テーブルを参照することにより、該低下後の多値度における前記端部のサブキャリア信号の前記信号品質に対応する前記伝送可否情報を取得し、前記伝送可否情報が伝送可能を示す場合、前記端部のサブキャリア信号に対応する変調部に対し変調の多値度を低下させる制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の伝送装置。
  6. 前記複数のサブキャリア信号は、複数の変調部によりそれぞれ変調されたものであり、
    前記検出部は、前記信号品質の偏りが検出されない場合、前記複数のサブキャリア信号のうち、前記周波数多重光信号の周波数帯域内の中央部及び端部の各サブキャリア信号の間の前記信号品質の差分を算出し、
    前記制御部は、前記差分が第２閾値より大きい場合、前記複数の変調部に対し変調の多値度を増加させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
  7. 前記制御部は、前記差分が前記第２閾値より大きい場合、前記複数の変調部のうち、前記中央部のサブキャリア信号に対応する変調部に対し変調の多値度を増加させる制御を行うことを特徴とする請求項６に記載の伝送装置。
  8. 前記変調の多値度ごとに、前記信号品質と前記複数のサブキャリア信号の伝送の可否を示す伝送可否情報とが対応付けられて記録されたテーブルを保持する保持部を、さらに有し、
    前記制御部は、前記テーブルを参照することにより、該増加後の多値度における前記中央部のサブキャリア信号の前記信号品質に対応する前記伝送可否情報を取得し、前記伝送可否情報が伝送可能を示す場合、前記中央部のサブキャリア信号に対応する変調部に対し変調の多値度を増加させる制御を行うことを特徴とする請求項７に記載の伝送装置。
  9. 複数のサブキャリア信号が周波数多重された周波数多重光信号を送信する第１伝送装置と、
    前記周波数多重光信号を受信する第２伝送装置とを有し、
    前記第１伝送装置は、
    前記複数のサブキャリア信号をそれぞれ変調する複数の変調部と、
    前記複数の変調部によりそれぞれ変調された前記複数のサブキャリア信号を周波数多重する多重化部と、
    搬送光を出力する光源と、
    前記多重化部により周波数多重された前記複数のサブキャリア信号で前記光源の前記搬送光を光変調することにより前記多重光信号を生成する生成部とを有し、
    前記第２伝送装置は、
    前記周波数多重光信号から前記複数のサブキャリア信号を取得する取得部と、
    前記取得部により取得された前記複数のサブキャリア信号の信号品質をそれぞれ算出する複数の算出部と、
    前記複数のサブキャリア信号の間の前記信号品質の偏りを検出する検出部と、
    前記検出部により検出された前記信号品質の偏りに応じ、前記光源に対して前記搬送光の周波数の制御を行う制御部とを有することを特徴とする伝送システム。
  10. 周波数多重された複数のサブキャリア信号により搬送光を光変調することで生成された周波数多重光信号を受信し、
    前記周波数多重光信号から前記複数のサブキャリア信号を取得し、
    該取得された前記複数のサブキャリア信号の信号品質をそれぞれ算出し、
    前記複数のサブキャリア信号の間の前記信号品質の偏りを検出し、
    該検出された前記信号品質の偏りに応じ、前記搬送光の光源に対して前記搬送光の周波数の制御を行うことを特徴とする伝送制御方法。
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