JP2018196061A

JP2018196061A - 光伝送装置、光伝送システムおよび割り当て方法

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Publication number: JP2018196061A
Application number: JP2017100229A
Authority: JP
Inventors: 智夫 ▲高▼原; Tomoo Takahara
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2017-05-19
Filing date: 2017-05-19
Publication date: 2018-12-06
Anticipated expiration: 2037-05-19
Also published as: US20180337735A1; JP6881022B2; US10547390B2

Abstract

【課題】システムの起動を確実にし、伝送特性を向上させる。
【解決手段】光伝送システム１は、第１および第２の光伝送装置（光伝送装置２Ａ、２Ｂ）を有する。光伝送装置２Ａ、２Ｂは、光送信部１０と、制御部５０とを有する。光伝送装置２Ａにおいて、光送信部１０は、システム起動時において、複数のサブキャリアを用いて制御信号を光伝送装置２Ｂに送信する。制御部５０は、複数のサブキャリアのうち、制御信号に対する光伝送装置２Ｂの応答により必要最低限の伝送特性が得られたサブキャリアにＬＣＣ（Link Communication Channel）を割り当てる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光伝送装置、光伝送システムおよび割り当て方法に関する。

近年、伝送トラフィックの増加に伴い、光伝送システムの大容量化の需要が益々高まっている。また、短距離系伝送システムでは、大容量だけでなく、低コストかつ簡易な構成が求められる。

そのため、離散マルチトーン（ＤＭＴ：Discrete Multi-tone）変調方式を光伝送システムに適用することが検討されている。ＤＭＴ変調方式は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技術をベースとしたマルチキャリア伝送技術の１つであり、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）等のＤＳＬ技術で利用されている。そのため、ＤＭＴ変調方式は、マルチキャリア変調方式と称することもある。

ＤＭＴ変調方式では、個々のサブキャリアに対して伝送特性に応じたビット数を割り当てる「ビットローディング」と呼ばれる手法が用いられる。伝送特性は、受信特性あるいは信号品質と称することもある。

伝送特性の指標の一例としては、光信号対雑音比（Optical Signal to Noise Ratio）（以下、ＯＳＮＲと記載する）やビットエラーレート（ＢＥＲ）等が挙げられる。伝送特性は、伝送条件と称することもある。ＤＭＴ変調方式においては、例えば、伝送特性の高いサブキャリアには伝送特性の低いサブキャリアよりも多くのビットが割り当てられる。したがって、ＤＭＴ変調方式では、伝送帯域の周波数利用効率を向上でき、伝送容量の拡大化を図ることが可能である。

このため、光伝送システムにＤＭＴ変調方式を導入することで、周波数利用効率（すなわち、伝送容量）が向上し、小型化や低コスト化が可能になる。

特開２０１４−１０７８５４号公報

ＤＭＴ変調方式では、１つ以上のサブキャリアをデータ伝送ではなく、機能実現のために使用することが検討されている。その機能としては、ＬＣＣ（Link Communication Channel）が挙げられる。ＬＣＣは、第１の光伝送装置と第２の光伝送装置との間のデータ伝送を確実に実現するために、システムの起動時において、第１の光伝送装置の光送信部と第２の光伝送装置の光受信部との間の制御コマンド（制御信号）の伝送に使用される。

しかしながら、ＤＭＴ変調方式では、伝送特性としてＯＳＮＲが著しく劣化するサブキャリアが生じることがある。このような伝送特性の落ち込みは、例えば、光送信部の光源がもつ周波数特性によって送信光信号に加わる周波数チャープと、伝送光信号が光伝送路から受ける分散と、に起因するパワーフェージングの影響により生じる。

伝送特性が落ち込むサブキャリアが生じる場合、伝送特性の落ち込みが生じるサブキャリアに対してＬＣＣを割り当てることは好ましくない。伝送特性の落ち込みが生じるサブキャリアに対してＬＣＣが割り当てられた場合、ＯＳＮＲが著しく低くなり、ＬＣＣが確立できない可能性がある。ＬＣＣが確立できない場合、システムの起動が妨げられる。

一方、伝送特性が非常に良いサブキャリアに対してＬＣＣを割り当てることも好ましくない。ＬＣＣが割り当てられたサブキャリアは、システムを起動させるために使用されるものであって、データ伝送に使用することはできない。すなわち、伝送特性が非常に良いサブキャリアに対してＬＣＣが割り当てられた場合、伝送容量が減ったり、受信感度が劣化したりして、伝送特性に影響が生じる。

本願に開示の技術は、システムの起動を確実にし、伝送特性を向上させる。

１つの態様では、光伝送装置は、光送信部と、制御部と、を有する。光送信部は、システム起動時において、複数のサブキャリアを用いて制御信号を他の光伝送装置に送信する。制御部は、複数のサブキャリアのうち、制御信号に対する他の光伝送装置の応答により必要最低限の伝送特性が得られたサブキャリアにＬＣＣ（Link Communication Channel）を割り当てる。

１つの側面では、システムの起動を確実にし、伝送特性が向上する。

図１は、実施例に係る光伝送システムの構成の一例を示すブロック図である。図２は、実施例に係る光伝送システムの光送信部の構成の一例を示すブロック図である。図３は、ＤＭＴ変調を概念的に説明する模式図である。図４は、ＤＭＴ変調を概念的に説明する模式図である。図５は、ＤＭＴ変調を概念的に説明する模式図である。図６は、実施例に係る光伝送システムの光受信部の構成の一例を示すブロック図である。図７は、パワーフェージングを説明するための図である。図８は、実施例に係る光伝送システムの制御部の構成の一例を示すブロック図である。図９は、実施例に係る光伝送システムの動作を示すシーケンス図である。図１０は、図９のシステム起動処理を示すフローチャートである。図１１は、図１０のステップＳ１０１の処理を説明するための周波数応答特性の一例を示す図である。図１２は、図１０のステップＳ１０１の処理を説明するための最初のディップ周波数の一例を示す図である。図１３は、図１０のステップＳ１０１の処理の一例を示すフローチャートである。図１４は、図１０のステップＳ１０９〜Ｓ１１５の処理においてＬＣＣの割り当てを概念的に説明する模式図である。図１５は、実施例に係る光伝送システムのハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、図面に基づいて、本願の開示する光伝送装置、光伝送システムおよび割り当て方法の実施例を詳細に説明する。尚、本実施例により、開示技術が限定されるものではない。また、以下に示す各実施例は、矛盾を起こさない範囲で適宜組み合わせても良い。

［光伝送システムの構成］
図１は、実施例に係る光伝送システム１の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、光伝送システム１は、光伝送装置２Ａ、２Ｂを有する。

光伝送装置２Ａ、２Ｂの各々は、光送信部１０と、光受信部３０と、制御部５０とを有する。光受信部３０は光伝送路３を介して光送信部１０と接続されている。光伝送路３には、光ファイバ等の光伝送媒体が用いられ、１または複数の光増幅部が設けられている。

光送信部１０は、送信データをＤＭＴ（Discrete Multi-tone）変調方式にて変調してＤＭＴ変調信号を生成する。そして、光送信部１０は、生成したＤＭＴ変調信号を光信号に変換してＤＭＴ変調光信号を生成する。ＤＭＴ変調方式は、マルチキャリア変調方式の一例であり、ＤＭＴ変調光信号は、マルチキャリア変調光信号の一例である。光送信部１０は、生成したＤＭＴ変調光信号を光伝送路３に送信する。

光受信部３０は、光伝送路３からＤＭＴ変調光信号を受信し、受信したＤＭＴ変調光信号を電気信号に変換してＤＭＴ変調信号を生成する。そして、光受信部３０は、生成したＤＭＴ変調信号を復調して受信データを得る。

制御部５０は、光送信部１０および光受信部３０を制御する。

［光送信部の構成］
図２は、実施例に係る光伝送システム１の光送信部１０の構成の一例を示すブロック図である。光送信部１０は、ＤＭＴ変調部１１と、デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）１２と、電光変換（Ｅ／Ｏ）モジュール１３とを有する。

ＤＭＴ変調部１１は、マルチキャリア変調部の一例であり、電気信号である送信データをＤＭＴ変調してＤＭＴ変調信号を生成する。

ＤＭＴ変調部１１は、シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換部１１１と、ＦＥＣ（Forward Error Correction）エンコーダ１１２と、コンスタレーションマッパ部１１３とを有する。更に、ＤＭＴ変調部１１は、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transformer）部１１４と、ＣＰ（Cyclic Prefix）付加部１１５と、パラレル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換部１１６とを有する。ＣＰは、ガードインターバル（ＧＩ）と称することもある。

Ｓ／Ｐ変換部１１１は、送信データをＳ／Ｐ変換して送信サブキャリア数に応じた数のパラレルデータを生成する。Ｓ／Ｐ変換部１１１は、生成したパラレルデータをＦＥＣエンコーダ１１２に出力する。

ＦＥＣエンコーダ１１２は、誤り訂正符号部の一例であり、Ｓ／Ｐ変換部１１１から出力されたパラレルデータに対して誤り訂正符号を施す。誤り訂正符号としては、例えば、低密度パリティ検査符号（low-density parity-check code、ＬＤＰＣ）やターボ符号等が適用される。ＦＥＣエンコーダ１１２は、誤り訂正符号が施されたパラレルデータをコンスタレーションマッパ部１１３に出力する。

コンスタレーションマッパ部１１３は、ＦＥＣエンコーダ１１２から出力されたパラレルデータ（デジタルビット列）を、サブキャリア単位で、「コンスタレーション」と称する複素平面（ＩＱ平面）におけるシンボルにマッピングする。上記マッピングを「マルチキャリア変調」または「サブキャリア変調」と称することがある。上述のように、マルチキャリア変調方式の一例としてＤＭＴ変調方式を挙げているため、本実施例では、上記マッピングを「ＤＭＴ変調」と記載する。

図３〜図５は、ＤＭＴ変調を概念的に説明する模式図である。図３に示すように、周波数領域においてＮ個のサブキャリアが設定されている。例えば、Ｎは２５６であるものとする。１〜Ｎは、サブキャリア番号を示す。図３においては、サブキャリア番号が大きいほど周波数が高い。ただし、周波数に対するサブキャリア番号の割り当て順序は不問とする。

ＤＭＴ変調方式では、伝送特性の高いサブキャリアに対して伝送特性の低いサブキャリアよりも多くのビットを１シンボルに割り当てることができる。ここで、伝送特性は、受信特性あるいは信号品質と称することもある。例えば、図４に示すように、周波数によって伝送特性に高低が生じるケースを想定する。この場合、コンスタレーションマッパ部１１３は、伝送特性の高いサブキャリア番号のサブキャリア（例えば図５の斜線を参照）に、伝送特性の低いサブキャリア番号のサブキャリア（例えば図５の太斜線を参照）よりも多くのビットを１シンボルに割り当てる。

なお、割り当てられるビット数がＤＭＴ変調の多値度に相当すると捉えてよい。例えば、ＤＭＴ変調がＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）の場合、多値度は４である。ＤＭＴ変調がＭ−ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）の場合、多値度はＭ（Ｍ＝１６、６４、２５６等）である。

図２において、ＩＦＦＴ部１１４は、コンスタレーションマッパ部１１３によってサブキャリア毎にシンボルにマッピングされた周波数領域の信号を、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理することにより時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部１１４は、時間領域に変換された信号をＣＰ付加部１１５に出力する。

ＣＰ付加部１１５は、ＩＦＦＴ部１１４により時間領域に変換された信号（シンボルデータ）に対してＣＰを付加する。ＣＰの付加としては、例えば、ＣＰ付加部１１５は、ＩＦＦＴ処理後のシンボルデータの末尾から所定の長さ分のデータをコピーし、上記シンボルの先頭に付加する。ＣＰの付加によって、シンボル間干渉が除去あるいは低減される。

Ｐ／Ｓ変換部１１６は、ＣＰ付加部１１５によりＣＰが付加されたシンボルデータをＰ／Ｓ変換してＤＭＴ変調信号を生成する。Ｐ／Ｓ変換部１１６は、生成したＤＭＴ変調信号をＤＡＣ１２に出力する。

ＤＡＣ１２は、ＤＭＴ変調部１１のＰ／Ｓ変換部１１６から出力されたデジタル信号であるＤＭＴ変調信号を、アナログ信号に変換してＥ／Ｏモジュール１３に出力する。

Ｅ／Ｏモジュール１３は、ＤＡＣ１２から出力されたアナログ信号であるＤＭＴ変調信号を、光信号に変換する。例えば、Ｅ／Ｏモジュール１３は、光源とドライバとを有する。光源とドライバとを含むブロックはＴＯＳＡ（Transmitter Optical Sub-Assembly）と称することもある。ドライバは、アナログ信号であるＤＭＴ変調信号に応じた駆動信号を光源に与える。上記駆動信号に応じて光源の駆動条件（例えばバイアス電流および振幅）が制御される。その制御に応じて、光源の発光パワーが変動してＤＭＴ変調光信号が生成される。

すなわち、Ｅ／Ｏモジュール１３は、光源の出力光をＤＭＴ変調信号によって変調を行なう。光源は、例えば半導体レーザである。半導体レーザは、ＤＭＴ変調信号によって直接変調される場合、直接変調レーザ（direct modulation laser、ＤＭＬ）と称することもある。Ｅ／Ｏモジュール１３は、生成したＤＭＴ変調光信号を光伝送路３に送信する。

［光受信部の構成］
図６は、実施例に係る光伝送システム１の光受信部３０の構成の一例を示すブロック図である。光受信部３０は、光電変換（Ｏ／Ｅ）モジュール３１と、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）３２と、ＤＭＴ復調部３３とを有する。

Ｏ／Ｅモジュール３１は、光伝送路３からＤＭＴ変調光信号を受信する。Ｏ／Ｅモジュール３１は、例えば、受光素子の一例であるＰＤ（フォトディテクタあるいはフォトダイオード）を有する。

ＰＤは、受信したＤＭＴ変調光信号を、受光パワーに応じた振幅を有する電気信号（例えば、電流信号）に変換する。ＰＤの受光パワーに応じた電流信号は、例えば、トランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ）によって電圧信号に変換される。ＰＤとＴＩＡとを含むブロックは、ＲＯＳＡ（Receiver Optical Sub-Assembly）と称することもある。

ＡＤＣ３２は、Ｏ／Ｅモジュール３１により光電変換されたアナログ信号である電気信号を、デジタル信号に変換する。

ＤＭＴ復調部３３は、ＡＤＣ３２により変換されたデジタル信号である電気信号をＤＭＴ復調して受信データを得る。

ＤＭＴ復調部３３は、Ｓ／Ｐ変換部３３１と、ＣＰ除去部３３２と、ＦＦＴ（Fast Fourier Transformer）部３３３と、コンスタレーションデマッパ部３３４と、ＦＥＣデコーダ３３５と、Ｐ／Ｓ変換部３３６とを有する。

Ｓ／Ｐ変換部３３１は、ＡＤＣ３２から出力された電気信号をサブキャリア数に応じた数のパラレル信号にＳ／Ｐ変換する。Ｓ／Ｐ変換部３３１は、Ｓ／Ｐ変換により得られたパラレル信号をＣＰ除去部３３２に出力する。

ＣＰ除去部３３２は、Ｓ／Ｐ変換部３３１から出力されたパラレル信号を受け取り、パラレル信号からＣＰを除去する。そのＣＰは、光送信部１０のＣＰ付加部１１５によってＤＭＴ変調信号に付加されたＣＰである。ＣＰ除去部３３２は、ＣＰが除去されたパラレル信号（すなわち、ＤＭＴ変調信号）をＦＦＴ部３３３に出力する。

ＦＦＴ部３３３は、ＣＰが除去されたＤＭＴ変調信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理して周波数領域の信号に変換する。ＦＦＴ部３３３は、ＦＦＴ処理されたＤＭＴ変調信号をコンスタレーションデマッパ部３３４に出力する。

コンスタレーションデマッパ部３３４は、ＦＦＴ部３３３によって得られた周波数領域の信号から、サブキャリア毎に「コンスタレーション」における受信シンボルを識別し、受信シンボルにマッピングされたビットを抽出（デマッピング）する。これにより、ＤＭＴ変調信号が復調される。上記デマッピングを「マルチキャリア復調」または「サブキャリア復調」と称することがある。また、上記デマッピングされたサブキャリア毎の信号を「サブキャリア信号」と記載する。コンスタレーションデマッパ部３３４は、サブキャリア信号をＦＥＣデコーダ３３５に出力する。

ＦＥＣデコーダ３３５は、誤り訂正復号部の一例であり、コンスタレーションデマッパ部３３４によりデマッピングされたサブキャリア信号に対して誤り訂正復号を施す。誤り訂正復号の方式は、光送信部１０のＦＥＣエンコーダ１１２に適用された誤り訂正符号化方式に対応する方式でよい。

Ｐ／Ｓ変換部３３６は、ＦＥＣデコーダ３３５により誤り訂正復号が施されたサブキャリア信号をＰ／Ｓ変換する。これにより、復調及び復号されたシリアル信号の受信データが得られる。

なお、ＤＭＴ変調部１１のＩＦＦＴ部１１４により逆高速フーリエ変換が行なわれ、ＤＭＴ復調部３３のＦＦＴ部３３３により高速フーリエ変換が行なわれているが、これに限定されない。ＤＭＴ変調部１１のＩＦＦＴ部１１４、および、ＤＭＴ復調部３３のＦＦＴ部３３３は、それぞれ、ＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transformer）部及びＤＦＴ（Discrete Fourier Transformer）部に代替されてもよい。すなわち、ＤＭＴ変調部１１のＩＤＦＴ部により逆離散フーリエ変換が行なわれ、ＤＭＴ復調部３３のＤＦＴ部により離散フーリエ変換が行なわれてもよい。

［伝送特性の落ち込み］
ここで、図４に示すように、光受信部３０が受信したＤＭＴ変調光信号には、伝送特性としてＯＳＮＲ（Optical Signal to Noise Ratio）が著しく劣化するサブキャリアが生じることがある。

このような伝送特性の落ち込みは、例えば、光送信部１０の光源がもつ周波数特性によって送信光信号に加わる周波数チャープのパラメータαと、ＤＭＴ変調信号が光伝送路３から受ける分散と、に起因するパワーフェージングの影響により生じる。

光伝送路３に伝送されるＤＭＴ変調光信号の相対強度Ｉ_Ｒは、下記の数１によって表すことができる。

数１において、ｍは変調度を表し、αは光送信部１０の周波数チャープのパラメータを表し、λはＤＭＴ変調光信号の波長を表す。また、Ｄは波長分散値を表し、Ｌは光伝送路３の長さ（例えば、光ファイバ長による伝送距離）を表し、ｆは周波数を表し、ｃは光速を表す。

図７は、パワーフェージングを説明するための図である。図７において、波長分散値Ｄを１６［ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ］とし、伝送距離Ｌを４０［ｋｍ］とし、波長λを１５５０［ｎｍ］としたときに、異なる周波数チャープのパラメータαとして、αを０、１、２、３とした場合の周波数応答特性を示している。図７に示すように、ＤＭＴ変調光信号の周波数応答特性は、ＤＭＴ変調光信号の相対強度Ｉ_Ｒと周波数ｆとの関係を表し、光送信部１０の周波数チャープのパラメータαに依存して変化する。すなわち、伝送特性の落ち込みが発生する周波数は、周波数チャープのパラメータαに依存して変化する。

また、波長分散値Ｄ、波長λ、周波数チャープのパラメータαを不変とし、異なる伝送距離Ｌとして、伝送距離Ｌを変更した場合、ＤＭＴ変調光信号の周波数応答特性は、伝送距離Ｌにも依存して変化する。すなわち、伝送特性の落ち込みが発生する周波数は、ＤＭＴ変調光信号の伝送距離にも依存して変化する。

ここで、ＤＭＴ伝送帯域において、ＤＭＴ変調光信号の周波数応答特性は、フラットであるのが理想である。しかし、ＤＭＴ変調光信号は、光送信部１０や光受信部３０に用いられる光デバイスの周波数特性によって、例えば高周波数ほど帯域制限を受け易く、伝送特性が低下する傾向にある（図４を参照）。

また、ＤＭＴ伝送帯域において、上述のような帯域制限に加えて、光送信部１０の周波数チャープのパラメータαと、ＤＭＴ変調信号が光伝送路３から受ける分散と、に起因して、伝送特性の落ち込みが発生する（図４および図７を参照）。この場合、伝送特性の落ち込みが生じるサブキャリアのシンボルには、送信データのビットを割り当てられない。または、割り当てが可能であるとしても、伝送特性の落ち込みが生じていないときのビット数よりも少ないビット数の送信データしか割り当てられない（図５を参照）。

［ＬＣＣ］
ＤＭＴ変調方式では、１つ以上のサブキャリアをデータ伝送ではなく、機能実現のために使用することが検討されている。その機能としては、ＬＣＣ（Link Communication Channel）が挙げられる。ＬＣＣは、光伝送装置２Ａと光伝送装置２Ｂとの間のデータ伝送を確実に実現するために、システムの起動時において、光伝送装置２Ａの光送信部１０と光伝送装置２Ｂの光受信部３０との間の制御コマンド（制御信号）の伝送に使用される。

ＬＣＣは、周波数領域において、Ｎ個のサブキャリアのうち、１つ以上のサブキャリアに割り当てられる。送信データ等のデータは、周波数領域において、Ｎ個のサブキャリアのうち、ＬＣＣが割り当てられたサブキャリア以外のサブキャリアに割り当てられる。

ここで、伝送特性が落ち込むサブキャリアが生じる場合、伝送特性の落ち込みが生じるサブキャリアに対してＬＣＣを割り当てることは好ましくない。伝送特性の落ち込みが生じるサブキャリアに対してＬＣＣが割り当てられた場合、ＬＣＣが確立できない可能性がある。ＬＣＣが確立できない場合、システムの起動が妨げられる。

また、設計時や出荷時等において、ＬＣＣに使用するサブキャリアを予め設定することは好ましくない。上述のように、ＤＭＴ変調光信号の周波数応答特性は、周波数チャープのパラメータαや伝送距離Ｌに依存して伝送特性の落ち込みが発生する周波数が変化する。そのため、ＬＣＣに使用するサブキャリアは、システムの起動時に設定されることが好ましい。

［制御部の構成］
図８は、実施例に係る光伝送システム１の制御部５０の構成の一例を示すブロック図である。制御部５０は、システム起動時に用いられる構成として、暫定割当部５１と、伝送特性取得部５２と、ＬＣＣ割当部５３とを有する。

暫定割当部５１は、サブキャリア選択部５４を有する。サブキャリア選択部５４は、Ｎ個のサブキャリアのうち、後述の方法（１）〜（３）のいずれかによりサブキャリアを選択する。そして、サブキャリア選択部５４は、自装置の光送信部１０を制御して、選択したサブキャリア毎に制御コマンド（制御信号）を他の光伝送装置に送信する。ここで、自動値が光伝送装置２Ａである場合、他の光伝送装置は光伝送装置２Ｂである。また、制御コマンドとしては、例えばＰｉｎｇ（Packet internet groper）が挙げられる。

そして、暫定割当部５１は、Ｎ個のサブキャリアのうち、制御コマンド（制御信号）に対して他の光伝送装置（光伝送装置２Ｂ）から応答があったサブキャリアにＬＣＣを暫定的に割り当てる。

伝送特性取得部５２は、応答があったサブキャリアを用いて他の光伝送装置（光伝送装置２Ｂ）との間でネゴシエーションを行ない、応答があったサブキャリアにおける伝送特性を取得する。

ＬＣＣ割当部５３は、伝送特性が得られたサブキャリアのうち、必要最低限の伝送特性が得られたサブキャリアにＬＣＣを割り当てる。

［全体動作］
図９は、実施例に係る光伝送システム１の動作を示すシーケンス図である。まず、光伝送装置２Ａは、システム起動処理を実行する（ステップＳ１）。システム起動処理において、光伝送装置２Ａの制御部５０は、自装置の光送信部１０を制御して制御コマンドを送信し、光伝送装置２Ｂの制御部５０は、自装置の光受信部３０を制御して制御コマンドに対する応答を行なう。光伝送装置２Ａの制御部５０は、光伝送装置２Ｂからの応答に基づいて、ＬＣＣに使用するサブキャリアを設定する。その後、光伝送装置２Ａおよび光伝送装置２Ｂは、通常運用を実行する（ステップＳ２）。通常運用において、光伝送装置２Ａおよび光伝送装置２Ｂの制御部５０は、自装置の光送信部１０および光受信部３０を制御して、光伝送装置２Ａと光伝送装置２Ｂとの間でデータの送受信を行なう。

［システム起動処理］
図１０は、図９のシステム起動処理を示すフローチャートである。

まず、光伝送装置２Ａの制御部５０において、暫定割当部５１のサブキャリア選択部５４は、Ｎ個のサブキャリアの中から、疎通確認コマンドを送信するためのサブキャリアを選択する（ステップＳ１０１）。次に、サブキャリア選択部５４は、自装置の光送信部１０を制御して、選択したサブキャリアを用いて制御コマンドとして疎通確認コマンドを光伝送装置２Ｂに送信する（ステップＳ１０２）。次に、サブキャリア選択部５４は、自装置の光受信部３０を制御して、疎通確認コマンドに対する光伝送装置２Ｂからの応答があるか否かの疎通確認を行なう（ステップＳ１０３）。

ここで、ステップＳ１０１において、疎通確認コマンドを送信するためのサブキャリアを選択する方法として、以下に示す方法（１）〜（３）が考えられる。

まず、ステップＳ１０１の方法（１）において、暫定割当部５１のサブキャリア選択部５４は、全てのサブキャリア（この場合、Ｎ個のサブキャリア）を選択する。この場合、ステップＳ１０２において、サブキャリア選択部５４は、自装置の光送信部１０を制御して、全てのサブキャリアを用いて同時に疎通確認コマンドを光伝送装置２Ｂに送信する。ステップＳ１０３において、サブキャリア選択部５４は、自装置の光受信部３０を制御して、制御コマンドに対する光伝送装置２Ｂからの応答があるか否かの疎通確認を行なう。

また、ステップＳ１０１の方法（２）において、暫定割当部５１のサブキャリア選択部５４は、Ｎ個のサブキャリアのうちのｎ個のサブキャリア（ｎはｎ＜Ｎを満たす整数）を順次に選択する。その選択方法として、低周波側からｎ個のサブキャリアを順次に選択する場合、高周波側からｎ個のサブキャリアを順次に選択する場合、ランダムにｎ個のサブキャリアを順次に選択する場合などが考えられる。この場合、ステップＳ１０２において、サブキャリア選択部５４は、自装置の光送信部１０を制御して、ｎ個のサブキャリア毎に疎通確認コマンドを光伝送装置２Ｂに送信する。ステップＳ１０３において、サブキャリア選択部５４は、自装置の光受信部３０を制御して、制御コマンドに対する光伝送装置２Ｂからの応答があるか否かの疎通確認を行なう。全てのサブキャリア（この場合、Ｎ個のサブキャリア）の疎通確認が行なわれるまで（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３が実行される。

また、ステップＳ１０１の方法（３）において、暫定割当部５１のサブキャリア選択部５４は、Ｎ個のサブキャリアのうち、図１１〜１３に示す選択方法によりサブキャリアを順次に選択する。

図１１は、図１０のステップＳ１０１の処理を説明するための周波数応答特性の一例を示す図である。図１２は、図１０のステップＳ１０１の処理を説明するための最初のディップ周波数の一例を示す図である。ここで、ディップ周波数とは、相対強度Ｉ_Ｒの落ち込みが発生する周波数を表す。

パワーフェージングは、図１１に示すように、高周波に向かって周期が短くなりながら繰り返し発生する。最初のディップ周波数Ｆ１（図１１の第一の谷に相当する周波数）は、想定される使用条件の中で、波長分散値Ｄと光送信部１０の周波数チャープのパラメータαとの値が最大の場合に最も低い周波数となる。

使用される変調器（例えば光送信部１０のＤＭＴ変調部１１）の周波数チャープは、最も大きな直接変調レーザの場合でも３．５程度であり、周波数チャープのパラメータαを５．０とした場合、充分に大きな周波数チャープを想定したと言える。また、光分散補償を用いないシステムの伝送距離Ｌを１００［ｋｍ］とした場合、充分な波長分散値Ｄを想定できる。そこで、図１１、１２に示すように、最初のディップ周波数Ｆ１は概ね２．２［ＧＨｚ］であることがわかる。

この場合、ステップＳ１０１において、暫定割当部５１のサブキャリア選択部５４は、上述の数１により、ＤＭＴ変調光信号の相対強度Ｉ_Ｒと周波数ｆとの関係を表す周波数応答特性を算出する。すなわち、サブキャリア選択部５４は、変調度ｍと光送信部１０の周波数チャープのパラメータαとＤＭＴ変調光信号の波長λと波長分散値Ｄと伝送距離Ｌと周波数ｆと光速ｃとを用いた演算式により、周波数応答特性を算出する。このとき、サブキャリア選択部５４は、周波数応答特性において相対強度Ｉ_Ｒの落ち込みが最初に生じる周波数、すなわち、最初のディップ周波数Ｆ１を特定（決定）する。そして、サブキャリア選択部５４は、Ｎ個のサブキャリアのうち、最初のディップ周波数Ｆ１に相当する間隔のｎ個のサブキャリア（ｎはｎ＜Ｎを満たす整数）を順次に選択する。ステップＳ１０２において、サブキャリア選択部５４は、自装置の光送信部１０を制御して、ｎ個のサブキャリア毎に疎通確認コマンドを光伝送装置２Ｂに送信する。ステップＳ１０３において、サブキャリア選択部５４は、自装置の光受信部３０を制御して、疎通確認コマンドに対する光伝送装置２Ｂからの応答があるか否かの疎通確認を行なう。全てのサブキャリア（この場合、Ｎ個のサブキャリア）の疎通確認が行なわれるまで（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３が実行される。

暫定割当部５１のサブキャリア選択部５４は、最初のディップ周波数Ｆ１に相当する間隔でｎ個のサブキャリア毎に疎通確認コマンドを送信することで、確実にパワーフェージングの影響を回避してＬＣＣを確立することができる。図１１のドット部分は、最初のディップ周波数Ｆ１である２．２［ＧＨｚ］に相当する間隔（周期）を示す。図１１に示すように、複数のサブキャリアがパワーフェージングの影響を回避していることがわかる。例えば、１００［ＭＨｚ］間隔で２５６個のサブキャリアを用いる伝送システムの場合、サブキャリア選択部５４は、２２個のサブキャリア毎に疎通確認コマンドを送信する。

図１３は、図１０のステップＳ１０１の処理の一例を示すフローチャートである。

暫定割当部５１のサブキャリア選択部５４は、光送信部１０の最大の周波数チャープのパラメータαを設定し（ステップＳ２０１）、最大伝送距離として伝送距離Ｌを設定する（ステップＳ２０２）。また、サブキャリア選択部５４は、サブキャリア数Ｎを設定し（ステップＳ２０３）、最大帯域ＢＷを設定する（ステップＳ２０４）。そして、サブキャリア選択部５４は、ＢＷ／Ｎにより、ＢＲ（Baud Rate）を算出する（ステップＳ２０５）。

次に、サブキャリア選択部５４は、変調度ｍと光送信部１０の周波数チャープのパラメータαとＤＭＴ変調光信号の波長λと波長分散値Ｄと伝送距離Ｌと周波数ｆと光速ｃとを用いた演算式（数１）により、周波数応答特性を算出する。このとき、サブキャリア選択部５４は、周波数応答特性において相対強度Ｉ_Ｒの落ち込みが最初に生じる周波数、すなわち、最初のディップ周波数Ｆ１を特定する（ステップＳ２０６）。

次に、サブキャリア選択部５４は、以下のステップＳ２０７〜Ｓ２１３の処理により、Ｎ個のサブキャリアのうち、最初のディップ周波数Ｆ１に相当する間隔のｎ個のサブキャリア（ｎ＜Ｎ）を順次に選択する。

まず、サブキャリア選択部５４は、定数ｎ、ｍを１に設定する（ステップＳ２０７）。そして、サブキャリア選択部５４は、ＢＲ／２＋ＢＲ×（ｎ−１）により、周波数ｆを算出する（ステップＳ２０８）。サブキャリア選択部５４は、周波数ｆが（ｆ１×（ｍ−１））以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０９）。

判定の結果、周波数ｆが（ｆ１×（ｍ−１））以上ではない場合（ステップＳ２０９：Ｎｏ）、暫定割当部５１のサブキャリア選択部５４は、定数ｎに１を加算する（ステップＳ２１３）。その後、サブキャリア選択部５４は、ステップＳ２０８以降を実行する。

一方、判定の結果、周波数ｆが（ｆ１×（ｍ−１））以上である場合（ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）、暫定割当部５１のサブキャリア選択部５４は、ｎ番目のサブキャリアを疎通確認用のサブキャリアとして選択する（ステップＳ２１０）。サブキャリア選択部５４は、定数ｎがサブキャリア数Ｎであるか否かを判定する（ステップＳ２１１）。

判定の結果、定数ｎがサブキャリア数Ｎではない場合（ステップＳ２１１：Ｎｏ）、暫定割当部５１のサブキャリア選択部５４は、定数ｍに１を加算する（ステップＳ２１２）。その後、サブキャリア選択部５４は、ステップＳ２１３を実行し、ステップＳ２０８以降を実行する。

一方、判定の結果、定数ｎがサブキャリア数Ｎである場合（ステップＳ２１１：Ｙｅｓ）、暫定割当部５１のサブキャリア選択部５４は、ステップＳ１０２、Ｓ１０３の処理を実行する。

ここで、全てのサブキャリア（この場合、Ｎ個のサブキャリア）の疎通確認が行なわれたものとする（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）。このとき、Ｎ個のサブキャリアのうちのＭ個のサブキャリア（ＭはＭ＜Ｎを満たす整数）において、疎通確認コマンドに対する応答があったものとする。この場合、図１０において、暫定割当部５１は、応答があったＭ個のサブキャリアにＬＣＣを暫定的に割り当てる（ステップＳ１０４）。

次に、光伝送装置２Ａの制御部５０において、伝送特性取得部５２は、Ｍ個のサブキャリアの中から、サブキャリアを順次に選択する（ステップＳ１０５）。ここで、サブキャリアを選択する順は不問であるが、本実施例では、１番目からＭ番目まで順番にサブキャリアが選択されるものとする。

次に、伝送特性取得部５２は、自装置の光送信部１０を制御して、選択したサブキャリアを用いてパイロット信号を光伝送装置２Ｂに送信して、光伝送装置２Ａと光伝送装置２Ｂとの間でネゴシエーションを行なう（ステップＳ１０６）。このとき、伝送特性取得部５２は、ネゴシエーションの結果により、選択したサブキャリアにおける伝送特性を取得する（ステップＳ１０７）。伝送特性の指標の一例としては、ＯＳＮＲ（Optical Signal to Noise Ratio）やビットエラーレート（ＢＥＲ）等が挙げられるが、本実施例においては伝送特性としてＯＳＮＲを例とする。全てのサブキャリア（この場合、Ｍ個のサブキャリア）のＯＳＮＲの取得が行なわれるまで（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、ステップＳ１０５〜Ｓ１０８が実行される。

ここで、全てのサブキャリア（この場合、Ｍ個のサブキャリア）のＯＳＮＲの取得が行なわれたものとする（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）。

次に、光伝送装置２Ａの制御部５０において、ＬＣＣ割当部５３は、定数ｎを１に設定する（ステップＳ１０９）。そして、ＬＣＣ割当部５３は、ＬＣＣとして使用可能なサブキャリアのＯＳＮＲの候補であるＯＳＮＲ_ＬＣＣと、ＬＣＣとして使用可能なサブキャリアのＯＳＮＲの基準値であるＯＳＮＲ_ＲＥＦとを設定する（ステップＳ１１０）。ＯＳＮＲ_ＬＣＣは、まず、∞に設定される。

次に、ＬＣＣ割当部５３は、Ｍ個のサブキャリアのＯＳＮＲのうちのｎ番目のサブキャリアのＯＳＮＲ_ｎがＯＳＮＲ_ＲＥＦ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。

判定の結果、ＯＳＮＲ_ｎがＯＳＮＲ_ＲＥＦ以上ではない場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、ＬＣＣ割当部５３は、後述のステップＳ１１４を実行する。

一方、判定の結果、ＯＳＮＲ_ｎがＯＳＮＲ_ＲＥＦ以上である場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、ＬＣＣ割当部５３は、ＯＳＮＲ_ＬＣＣがＯＳＮＲ_ｎ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。

判定の結果、ＯＳＮＲ_ＬＣＣがＯＳＮＲ_ｎ以上ではない場合（ステップＳ１１２：Ｎｏ）、ＬＣＣ割当部５３は、後述のステップＳ１１４を実行する。

一方、判定の結果、ＯＳＮＲ_ＬＣＣがＯＳＮＲ_ｎ以上である場合（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、ＬＣＣ割当部５３は、ＯＳＮＲ_ＬＣＣをＯＳＮＲ_ｎとし、ｎ番目のサブキャリアにＬＣＣを設定する（ステップＳ１１３）。

次に、ＬＣＣ割当部５３は、定数ｎが、上記応答があったサブキャリア数Ｍであるか否かを判定する。すなわち、ＬＣＣ割当部５３は、全てのサブキャリア（この場合、Ｍ個のサブキャリア）に対して上述のステップＳ１１１〜Ｓ１１３が行なわれたか否かを判定する（ステップＳ１１４）。

判定の結果、全てのサブキャリア（Ｍ個のサブキャリア）に対して上述のステップＳ１１１〜Ｓ１１３が行なわれていない場合（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、ＬＣＣ割当部５３は、定数ｎに１を加算する（ステップＳ１１５）。その後、ＬＣＣ割当部５３は、ステップＳ１１１以降を実行する。

一方、判定の結果、全てのサブキャリア（Ｍ個のサブキャリア）に対して上述のステップＳ１１１〜Ｓ１１３が行なわれたものとする（ステップＳ１１４：Ｙｅｓ）。この場合、ＬＣＣ割当部５３は、上述のステップＳ１０９〜Ｓ１１５により、必要最低限のＯＳＮＲが得られたサブキャリアにＬＣＣを割り当てている。そのため、光伝送装置２Ａの制御部５０は、上述のステップＳ２を実行する。すなわち、通常運用（ステップＳ２）において、光伝送装置２Ａおよび光伝送装置２Ｂの制御部５０は、自装置の光送信部１０および光受信部３０を制御して、光伝送装置２Ａと光伝送装置２Ｂとの間でデータの送受信を行なう。

［ＬＣＣ割り当ての具体例］
図１４は、図１０のステップＳ１０９〜Ｓ１１５の処理においてＬＣＣの割り当てを概念的に説明する模式図である。

図１４に示すように、説明の都合上、上記応答があったサブキャリア数Ｍは、１０であるものとする。以下、１０個のサブキャリアのうち、サブキャリア番号が１〜１０番のサブキャリアをそれぞれ１〜１０番目のサブキャリアと記載する。ここで、図１４に示すように、説明の都合上、１〜１０番目のサブキャリアのＯＳＮＲは、それぞれ、４、３、４、１、４、４、３、２、４、３であるものとする。

ステップＳ１０９において、ＬＣＣ割当部５３は、定数ｎを１に設定する。ステップＳ１１０において、上述のように、ＬＣＣとして使用可能なサブキャリアのＯＳＮＲの候補であるＯＳＮＲ_ＬＣＣは、∞に設定される。ここで、説明の都合上、ＬＣＣとして使用可能なサブキャリアのＯＳＮＲの基準値であるＯＳＮＲ_ＲＥＦは、１．５に設定されているものとする。

まず、一巡目（すなわち、ｎ＝１）について説明する。ＬＣＣ割当部５３は、１０個のサブキャリアのＯＳＮＲのうちの１番目のサブキャリアのＯＳＮＲ_１がＯＳＮＲ_ＲＥＦ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。判定の結果、ＯＳＮＲ_１がＯＳＮＲ_ＲＥＦ以上であるため（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、ＬＣＣ割当部５３は、ＯＳＮＲ_ＬＣＣがＯＳＮＲ_１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。判定の結果、ＯＳＮＲ_ＬＣＣがＯＳＮＲ_１以上であるため（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、ＬＣＣ割当部５３は、ＯＳＮＲ_ＬＣＣをＯＳＮＲ_１とし、１番目のサブキャリアにＬＣＣを設定する（ステップＳ１１３）。そして、ＬＣＣ割当部５３は、１０個のサブキャリアに対して上述のステップＳ１１１〜Ｓ１１３を行なっていないため（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、定数ｎに１を加算する（ステップＳ１１５）。この段階においては、上述のように、ＬＣＣは１番目のサブキャリアに設定されている。

次に、二巡目（すなわち、ｎ＝２）について説明する。ＬＣＣ割当部５３は、１０個のサブキャリアのＯＳＮＲのうちの２番目のサブキャリアのＯＳＮＲ_２がＯＳＮＲ_ＲＥＦ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。判定の結果、ＯＳＮＲ_２がＯＳＮＲ_ＲＥＦ以上であるため（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、ＬＣＣ割当部５３は、ＯＳＮＲ_ＬＣＣ（この場合、ＯＳＮＲ_１）がＯＳＮＲ_２以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。判定の結果、ＯＳＮＲ_ＬＣＣ（ＯＳＮＲ_１）がＯＳＮＲ_２以上であるため（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、ＬＣＣ割当部５３は、ＯＳＮＲ_ＬＣＣをＯＳＮＲ_２とし、２番目のサブキャリアにＬＣＣを設定する（ステップＳ１１３）。そして、ＬＣＣ割当部５３は、１０個のサブキャリアに対して上述のステップＳ１１１〜Ｓ１１３を行なっていないため（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、定数ｎに１を加算する（ステップＳ１１５）。この段階においては、ＬＣＣは、１番目のサブキャリアに代えて、２番目のサブキャリアに設定されている。

次に、三巡目（すなわち、ｎ＝３）について説明する。ＬＣＣ割当部５３は、１０個のサブキャリアのＯＳＮＲのうちの３番目のサブキャリアのＯＳＮＲ_３がＯＳＮＲ_ＲＥＦ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。判定の結果、ＯＳＮＲ_３がＯＳＮＲ_ＲＥＦ以上であるため（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、ＬＣＣ割当部５３は、ＯＳＮＲ_ＬＣＣ（この場合、ＯＳＮＲ_２）がＯＳＮＲ_３以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。判定の結果、ＯＳＮＲ_ＬＣＣ（ＯＳＮＲ_２）がＯＳＮＲ_３以上ではない（ステップＳ１１２：Ｎｏ）。この場合、ＬＣＣ割当部５３は、ステップＳ１１３をスキップする。そして、ＬＣＣ割当部５３は、１０個のサブキャリアに対して上述のステップＳ１１１〜Ｓ１１３を行なっていないため（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、定数ｎに１を加算する（ステップＳ１１５）。この段階においても、ＬＣＣは、２番目のサブキャリアに設定されている。

次に、四巡目（すなわち、ｎ＝４）について説明する。ＬＣＣ割当部５３は、１０個のサブキャリアのＯＳＮＲのうちの４番目のサブキャリアのＯＳＮＲ_４がＯＳＮＲ_ＲＥＦ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。判定の結果、ステップＳ１１２、Ｓ１１３をスキップする。そして、ＬＣＣ割当部５３は、１０個のサブキャリアに対して上述のステップＳ１１１〜Ｓ１１３を行なっていないため（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、定数ｎに１を加算する（ステップＳ１１５）。この段階においても、ＬＣＣは、２番目のサブキャリアに設定されている。

次に、五巡目（すなわち、ｎ＝５）について説明する。ＬＣＣ割当部５３は、１０個のサブキャリアのＯＳＮＲのうちの５番目のサブキャリアのＯＳＮＲ_５がＯＳＮＲ_ＲＥＦ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。判定の結果、ＯＳＮＲ_５がＯＳＮＲ_ＲＥＦ以上であるため（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、ＬＣＣ割当部５３は、ＯＳＮＲ_ＬＣＣ（この場合、ＯＳＮＲ_２）がＯＳＮＲ_５以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。判定の結果、ＯＳＮＲ_ＬＣＣ（ＯＳＮＲ_２）がＯＳＮＲ_５以上ではない（ステップＳ１１２：Ｎｏ）。この場合、ＬＣＣ割当部５３は、ステップＳ１１３をスキップする。そして、ＬＣＣ割当部５３は、１０個のサブキャリアに対して上述のステップＳ１１１〜Ｓ１１３を行なっていないため（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、定数ｎに１を加算する（ステップＳ１１５）。この段階においても、ＬＣＣは、２番目のサブキャリアに設定されている。

次に、六巡目（すなわち、ｎ＝６）について説明する。ＬＣＣ割当部５３は、１０個のサブキャリアのＯＳＮＲのうちの６番目のサブキャリアのＯＳＮＲ_６がＯＳＮＲ_ＲＥＦ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。判定の結果、ＯＳＮＲ_６がＯＳＮＲ_ＲＥＦ以上であるため（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、ＬＣＣ割当部５３は、ＯＳＮＲ_ＬＣＣ（この場合、ＯＳＮＲ_２）がＯＳＮＲ_６以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。判定の結果、ＯＳＮＲ_ＬＣＣ（ＯＳＮＲ_２）がＯＳＮＲ_６以上ではない（ステップＳ１１２：Ｎｏ）。この場合、ＬＣＣ割当部５３は、ステップＳ１１３をスキップする。そして、ＬＣＣ割当部５３は、１０個のサブキャリアに対して上述のステップＳ１１１〜Ｓ１１３を行なっていないため（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、定数ｎに１を加算する（ステップＳ１１５）。この段階においても、ＬＣＣは、２番目のサブキャリアに設定されている。

次に、七巡目（すなわち、ｎ＝７）について説明する。ＬＣＣ割当部５３は、１０個のサブキャリアのＯＳＮＲのうちの７番目のサブキャリアのＯＳＮＲ_７がＯＳＮＲ_ＲＥＦ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。判定の結果、ＯＳＮＲ_７がＯＳＮＲ_ＲＥＦ以上であるため（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、ＬＣＣ割当部５３は、ＯＳＮＲ_ＬＣＣ（この場合、ＯＳＮＲ_２）がＯＳＮＲ_７以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。判定の結果、ＯＳＮＲ_ＬＣＣ（ＯＳＮＲ_２）がＯＳＮＲ_７と同じであるため（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、ＬＣＣ割当部５３は、ＯＳＮＲ_ＬＣＣをＯＳＮＲ_７とし、７番目のサブキャリアにＬＣＣを設定する（ステップＳ１１３）。そして、ＬＣＣ割当部５３は、１０個のサブキャリアに対して上述のステップＳ１１１〜Ｓ１１３を行なっていないため（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、定数ｎに１を加算する（ステップＳ１１５）。この段階においては、ＬＣＣは、２番目のサブキャリアに代えて、７番目のサブキャリアに設定されている。

次に、八巡目（すなわち、ｎ＝８）について説明する。ＬＣＣ割当部５３は、１０個のサブキャリアのＯＳＮＲのうちの８番目のサブキャリアのＯＳＮＲ_８がＯＳＮＲ_ＲＥＦ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。判定の結果、ＯＳＮＲ_８がＯＳＮＲ_ＲＥＦ以上であるため（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、ＬＣＣ割当部５３は、ＯＳＮＲ_ＬＣＣ（この場合、ＯＳＮＲ_７）がＯＳＮＲ_８以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。判定の結果、ＯＳＮＲ_ＬＣＣ（ＯＳＮＲ_７）がＯＳＮＲ_８以上であるため（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、ＬＣＣ割当部５３は、ＯＳＮＲ_ＬＣＣをＯＳＮＲ_８とし、８番目のサブキャリアにＬＣＣを設定する（ステップＳ１１３）。そして、ＬＣＣ割当部５３は、１０個のサブキャリアに対して上述のステップＳ１１１〜Ｓ１１３を行なっていないため（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、定数ｎに１を加算する（ステップＳ１１５）。この段階においては、ＬＣＣは、７番目のサブキャリアに代えて、８番目のサブキャリアに設定されている。

次に、九巡目（すなわち、ｎ＝９）について説明する。ＬＣＣ割当部５３は、１０個のサブキャリアのＯＳＮＲのうちの９番目のサブキャリアのＯＳＮＲ_９がＯＳＮＲ_ＲＥＦ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。判定の結果、ＯＳＮＲ_９がＯＳＮＲ_ＲＥＦ以上であるため（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、ＬＣＣ割当部５３は、ＯＳＮＲ_ＬＣＣ（この場合、ＯＳＮＲ_８）がＯＳＮＲ_９以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。判定の結果、ＯＳＮＲ_ＬＣＣ（ＯＳＮＲ_８）がＯＳＮＲ_９以上ではない（ステップＳ１１２：Ｎｏ）。この場合、ＬＣＣ割当部５３は、ステップＳ１１３をスキップする。そして、ＬＣＣ割当部５３は、１０個のサブキャリアに対して上述のステップＳ１１１〜Ｓ１１３を行なっていないため（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、定数ｎに１を加算する（ステップＳ１１５）。この段階においても、ＬＣＣは、８番目のサブキャリアに設定されている。

次に、十巡目（すなわち、ｎ＝１０）について説明する。ＬＣＣ割当部５３は、１０個のサブキャリアのＯＳＮＲのうちの１０番目のサブキャリアのＯＳＮＲ_１０がＯＳＮＲ_ＲＥＦ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。判定の結果、ＯＳＮＲ_１０がＯＳＮＲ_ＲＥＦ以上であるため（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、ＬＣＣ割当部５３は、ＯＳＮＲ_ＬＣＣ（この場合、ＯＳＮＲ_８）がＯＳＮＲ_１０以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。判定の結果、ＯＳＮＲ_ＬＣＣ（ＯＳＮＲ_８）がＯＳＮＲ_１０以上ではない（ステップＳ１１２：Ｎｏ）。この場合、ＬＣＣ割当部５３は、ステップＳ１１３をスキップする。そして、ＬＣＣ割当部５３は、１０個のサブキャリアに対して上述のステップＳ１１１〜Ｓ１１３を行なっている（ステップＳ１１４：Ｙｅｓ）。この場合、ＬＣＣ割当部５３は、上述のステップＳ１０９〜Ｓ１１５により、必要最低限のＯＳＮＲ_ＬＣＣ（ＯＳＮＲ_８）が得られた８番目のサブキャリアにＬＣＣを割り当てている。

そして、通常運用（ステップＳ２）において、光伝送装置２Ａおよび光伝送装置２Ｂの制御部５０は、自装置の光送信部１０および光受信部３０を制御して、光伝送装置２Ａと光伝送装置２Ｂとの間でデータの送受信を行なう。

［実施例の効果］
以上の説明により、実施例に係る光伝送システム１は、第１および第２の光伝送装置（光伝送装置２Ａ、２Ｂ）を有する。光伝送装置２Ａ、２Ｂは、光送信部１０と、制御部５０とを有する。光伝送装置２Ａにおいて、光送信部１０は、システム起動時において、複数のサブキャリアを用いて制御信号（疎通確認コマンド）を光伝送装置２Ｂに送信する。制御部５０は、複数のサブキャリアのうち、制御信号（疎通確認コマンド）に対する光伝送装置２Ｂの応答により必要最低限の伝送特性（ＯＳＮＲ_ＬＣＣ）が得られたサブキャリアにＬＣＣを割り当てる。

また、実施例に係る光伝送システム１の光伝送装置２Ａにおいて、制御部５０は、伝送特性取得部５２と、ＬＣＣ割当部５３とを有する。
伝送特性取得部５２は、複数のサブキャリアのうち、制御信号（疎通確認コマンド）に対して光伝送装置２Ｂから応答があったサブキャリアを用いて光伝送装置２Ｂとの間でネゴシエーションを行なう。ネゴシエーションの結果、伝送特性取得部５２は、上記応答があったサブキャリアにおける伝送特性（ＯＳＮＲ_ｎ）を取得する。ＬＣＣ割当部５３は、応答があったサブキャリアのうち、必要最低限の伝送特性（ＯＳＮＲ_ＬＣＣ）が得られたサブキャリアにＬＣＣを割り当てる。具体的には、ＬＣＣ割当部５３は、応答があったサブキャリアにおける伝送特性（ＯＳＮＲ_ｎ）が基準値（ＯＳＮＲ_ＲＥＦ）以上であるか否かを判定する。そして、ＬＣＣ割当部５３は、伝送特性（ＯＳＮＲ_ｎ）が基準値（ＯＳＮＲ_ＲＥＦ）以上であるサブキャリアのうち、伝送特性（ＯＳＮＲ_ｎ）が最も小さいサブキャリアにＬＣＣを割り当てる。

このように、実施例に係る光伝送システム１によれば、光伝送装置２Ａは、複数のサブキャリアのうち、制御信号に対する光伝送装置２Ｂの応答により必要最低限の伝送特性（ＯＳＮＲ_ＬＣＣ）が得られたサブキャリアにＬＣＣを割り当てる。ここで、伝送特性の落ち込みが生じるサブキャリアに対してＬＣＣが割り当てられた場合、ＯＳＮＲが著しく低くなり、ＬＣＣが確立できない可能性がある。ＬＣＣが確立できない場合、システムの起動が妨げられる。また、伝送特性が非常に良いサブキャリアに対してＬＣＣが割り当てられた場合、伝送容量が減ったり、受信感度が劣化したりして、伝送特性に影響が生じる。そこで、実施例に係る光伝送システム１によれば、光伝送装置２Ａは、複数のサブキャリアのうち、必要最低限の伝送特性（ＯＳＮＲ_ＬＣＣ）が得られたサブキャリアにＬＣＣを割り当てるので、システムの起動を確実にし、伝送特性を向上させることができる。

また、実施例に係る光伝送システム１の光伝送装置２Ａにおいて、制御部５０は、周波数応答特性算出部と、ディップ周波数特定部と、サブキャリア選択部５４とを有する。周波数応答特性算出部およびディップ周波数特定部は、サブキャリア選択部５４に相当する。周波数応答特性算出部は、上述の数１により、ＤＭＴ変調光信号の相対強度Ｉ_Ｒと周波数ｆとの関係を表す周波数応答特性を算出する。すなわち、周波数応答特性算出部は、変調度ｍと光送信部１０の周波数チャープのパラメータαとＤＭＴ変調光信号の波長λと波長分散値Ｄと伝送距離Ｌと周波数ｆと光速ｃとを用いた演算式により、周波数応答特性を算出する。このとき、ディップ周波数特定部は、周波数応答特性において相対強度Ｉ_Ｒの落ち込みが最初に生じる周波数である最初のディップ周波数Ｆ１を特定する。サブキャリア選択部５４は、複数のサブキャリアのうち、最初のディップ周波数Ｆ１に相当する間隔のサブキャリアを順次に選択する。光送信部１０は、サブキャリア選択部５４により選択されたサブキャリア毎に制御信号（疎通確認コマンド）を送信する。

このように、実施例に係る光伝送システム１によれば、光伝送装置２Ａは、複数のサブキャリアのうち、最初のディップ周波数Ｆ１に相当する間隔のサブキャリアを選択し、選択したサブキャリア毎に制御信号（疎通確認コマンド）を送信する。これにより、実施例に係る光伝送システム１によれば、光伝送装置２Ａは、確実にパワーフェージングの影響を回避してＬＣＣを確立することができる。

［他の実施例］
実施例で図示した各部の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。

さらに、各装置で行われる各種処理は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）（又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）等のマイクロ・コンピュータ）上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしてもよい。また、各種処理は、ＣＰＵ（又はＭＰＵ、ＭＣＵ等のマイクロ・コンピュータ）で解析実行するプログラム上、又はワイヤードロジックによるハードウェア上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしてもよい。

実施例に係る光伝送システムは、例えば、次のようなハードウェア構成により実現することができる。図１５は、実施例に係る光伝送システムのハードウェア構成の一例を示す図である。

図１５に示すように、実施例に係る光伝送システムの光伝送装置２Ａ、２Ｂの各々の光送信部１００は、プロセッサ１０１と、メモリ１０２と、アナログ回路１０３とを有する。プロセッサ１０１の一例としては、ＣＰＵ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等が挙げられる。また、メモリ１０２の一例としては、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）等のＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ等が挙げられる。

そして、光送信部１００で行われる各種処理は、不揮発性記憶媒体などの各種メモリに格納されたプログラムをプロセッサで実行することによって実現されてもよい。すなわち、ＤＭＴ変調部１１および制御部５０によって実行される各処理に対応するプログラムがメモリ１０２に記録され、各プログラムがプロセッサ１０１で実行されてもよい。また、ＤＡＣ１２、Ｅ／Ｏモジュール１３は、アナログ回路１０３によって実現される。

図１５に示すように、実施例に係る光伝送システムの光伝送装置２Ａ、２Ｂの各々の光受信部３００は、プロセッサ３０１と、メモリ３０２と、アナログ回路３０３とを有する。プロセッサ３０１の一例としては、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ等が挙げられる。また、メモリ３０２の一例としては、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等が挙げられる。

そして、光受信部３００で行われる各種処理は、不揮発性記憶媒体などの各種メモリに格納されたプログラムをプロセッサで実行することによって実現されてもよい。すなわち、ＤＭＴ復調部３３および制御部５０によって実行される各処理に対応するプログラムがメモリ３０２に記録され、各プログラムがプロセッサ３０１で実行されてもよい。また、可変分散補償部３１、Ｏ／Ｅモジュール３１、ＡＤＣ３２は、アナログ回路３０３によって実現される。

なお、ここでは、実施例に係る光伝送システムで行われる各種処理が１つのプロセッサによって実行されるものとしたが、これに限定されるものではなく、複数のプロセッサによって実行されてもよい。

１伝送システム
２Ａ、２Ｂ光伝送装置
３光伝送路
１０光送信部
１１ＤＭＴ変調部
１２ＤＡＣ
１３Ｅ／Ｏモジュール
３０光受信部
３１Ｏ／Ｅモジュール
３２ＡＤＣ
３３ＤＭＴ復調部
５０制御部
５１暫定割当部
５２伝送特性取得部
５３ＬＣＣ割当部
５４サブキャリア選択部
１００光送信部
１０１プロセッサ
１０２メモリ
１０３アナログ回路
１１１Ｓ／Ｐ変換部
１１２ＦＥＣエンコーダ
１１３コンスタレーションマッパ部
１１４ＩＦＦＴ部
１１５ＣＰ付加部
１１６Ｐ／Ｓ変換部
３０１プロセッサ
３０２メモリ
３０３アナログ回路
３３１Ｓ／Ｐ変換部
３３２ＣＰ除去部
３３３ＦＦＴ部
３３４コンスタレーションデマッパ部
３３５ＦＥＣデコーダ
３３６Ｐ／Ｓ変換部

Claims

システム起動時において、複数のサブキャリアを用いて制御信号を他の光伝送装置に送信する光送信部と、
前記複数のサブキャリアのうち、前記制御信号に対する前記他の光伝送装置の応答により必要最低限の伝送特性が得られたサブキャリアにＬＣＣ（Link Communication Channel）を割り当てる制御部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
前記制御部は、
前記複数のサブキャリアのうち、前記制御信号に対して前記他の光伝送装置から応答があったサブキャリアを用いて前記他の光伝送装置との間でネゴシエーションを行ない、前記応答があったサブキャリアにおける伝送特性を取得する伝送特性取得部と、
前記応答があったサブキャリアのうち、前記必要最低限の伝送特性が得られたサブキャリアに前記ＬＣＣを割り当てるＬＣＣ割当部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
前記ＬＣＣ割当部は、
前記応答があったサブキャリアにおける前記伝送特性が基準値以上であるか否かを判定し、
前記伝送特性が前記基準値以上であるサブキャリアのうち、前記伝送特性が最も小さいサブキャリアに前記ＬＣＣを割り当てる、
を有することを特徴とする請求項２に記載の光伝送装置。
前記制御部は、
変調度と前記光送信部の周波数チャープのパラメータと変調光信号の波長と波長分散値と伝送距離と周波数と光速とを用いた演算式により前記変調光信号の相対強度と前記周波数との関係を表す周波数応答特性を算出する周波数応答特性算出部と、
前記周波数応答特性において前記相対強度の落ち込みが最初に生じる周波数である最初のディップ周波数を特定するディップ周波数特定部と、
前記複数のサブキャリアのうち、前記最初のディップ周波数に相当する間隔のサブキャリアを順次に選択するサブキャリア選択部と、
を有し、
前記光送信部は、前記サブキャリア選択部により選択されたサブキャリア毎に前記制御信号を送信する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光伝送装置。
第１および第２の光伝送装置、
を有し、
前記第１の光伝送装置は、
システム起動時において、複数のサブキャリアを用いて制御信号を前記第２の光伝送装置に送信する光送信部と、
前記複数のサブキャリアのうち、前記制御信号に対する前記第２の光伝送装置の応答により必要最低限の伝送特性が得られたサブキャリアにＬＣＣ（Link Communication Channel）を割り当てる制御部と、
を有することを特徴とする光伝送システム。
光伝送装置が、
システム起動時において、複数のサブキャリアを用いて制御信号を他の光伝送装置に送信し、
前記複数のサブキャリアのうち、前記制御信号に対する前記他の光伝送装置の応答により必要最低限の伝送特性が得られたサブキャリアにＬＣＣ（Link Communication Channel）を割り当てる、
処理を実行することを特徴とする割り当て方法。