JP3851836B2 - 波長多重伝送システム及び波長多重伝送装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長多重伝送システム及び波長多重伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２７は既存の波長多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplex）伝送システムの一例を示すブロック図で、この図２７に示すＷＤＭ伝送システム１００は、ATM（Asynchronous Transfer Mode）網やSONET（Synchronous Optical NETwork），SDH（Synchronous Digital Hierarchy）網，イーサネット（登録商標）等の所要のネットワークと接続された端局装置２００，４００と、端局装置２００，４００間で光伝送路〔ＳＭＦ（Single Mode Fiber）等の光ファイバ〕５００，６００上を双方向に伝送されるＷＤＭ信号をそれぞれ増幅中継する光中継器３００とをそなえて構成されている。なお、光中継器（ＩＬＡ）３００は、ＷＤＭ信号の伝送距離に応じて適宜の数だけ設けられる。
【０００３】
また、端局装置（以下、単に「端局」という）２００（４００）には、例えば、トランスポンダ（送受信装置）２０１（４０１），波長多重部（ＷＤＭカプラ）２０２（４０２），EDFA（Erbium Doped Fiber Amplifier）等の光増幅器２０３（４０３），２０４（４０４）等が設けられ、光中継器（以下、中継局ともいう）３００には、EDFA等の中継光増幅器３０１，３０２が設けられている。
【０００４】
上述のごとく構成されたＷＤＭ伝送システム１００では、上述したATM網やSONET，SDH網，イーサネット等の所要のネットワークからの伝送信号が端局２００（４００）のトランスポンダ２０１（４０１）にて所定波長の光信号に変換され、ＷＤＭカプラ２０２（４０２）にてＷＤＭ信号に波長多重されたのち、光増幅器２０３（４０３）にて所望の光信号レベル（パワー）に波長一括増幅されて、光伝送路５００（６００）へ送出される。
【０００５】
このようにして光伝送路５００（６００）上へ送出されたＷＤＭ信号は、光中継器３００の光増幅器３０１（３０２）にて、所望の光信号レベルに波長一括増幅されて損失補償されて、対向する端局４００（２００）で受信される。受信側の端局４００（２００）では、光伝送路５００（６００）から受信されたＷＤＭ信号を光増幅器４０４（２０４）にて、再び波長一括増幅して損失補償を行なった上で、波長分離部４０５（２０５）にて各波長の光信号に分離し、それぞれをトランスポンダ４０１（２０１）にて電気信号に変換したのち、ATM網やSONET，SDH網，イーサネット等の所要のネットワークへの伝送信号として送出する。
【０００６】
さて、このようなＷＤＭ伝送システム１００では、周知のように、光伝送路５００（６００）の伝送帯域において波長依存性の伝送損失差が存在するため、端局２００（４００）や中継局３００において、送信又は受信ＷＤＭ信号のスペクトラムを監視し、各波長（チャンネル）の光信号の送信レベルを個々に調整（プリエンファシス制御）して、ＷＤＭ信号に生じるチルトを補償することが一般的に行なわれている。
【０００７】
このため、例えば図２８に示すように、端局２００（４００）では、光増幅器２０８（４０８）及び２０４（４０４）の出力をそれぞれ光カプラ２０３（４０３）及び２０９（４０９）で分岐してスペクトラムアナライザ（ＳＡＵ：Spectrum Analyzer Unit）２１０（４１０）に入力することで、送信又は受信ＷＤＭ信号のスペクトル監視を行ない、同様に、中継局３００では、図２９に示すように、光増幅器３０１及び３０２の出力をそれぞれ光カプラ３０４及び３０５で分岐してＳＡＵ３０６に入力することで、送信又は受信ＷＤＭ信号のスペクトル監視が行なえるようになっている。
【０００８】
そして、かかる監視の結果に応じて、必要な監視制御情報（プリエンファシス設定情報等）が後述するＳＡＵ２１０（４１０），３０６のＣＰＵ７０６により生成され、この監視制御情報が、端局２００（４００）ではＯＳＣ部２１９（４１９）、中継局３００ではＯＳＣ部３０７（又は３１０）にて、予めＯＳＣとして割り当てられている波長の光信号に載せられて光カプラ２２０（４２０），３０８にて光伝送路５００又は６００上を伝送するＷＤＭ信号の一部（ＯＳＣチャンネル信号）として挿入されるのである。
【０００９】
なお、図２８に示す端局２００（４００）おいて、２０６（４０６）は、トランスポンダ２０１（４０１）からの送信光信号の送信レベルを調整する光可変減衰器、２０７（４０７）はこの光可変減衰器２０６（４０６）による送信レベル調整済みの光信号を受光して電気信号に変換し、ＳＡＵ２１０（４１０）の後述する光学回路２１２（４１２）と、ＯＳＣ部２１９（４１９）とにそれぞれ入力するフォトダイオード（ＰＤ）、２２１（４２１）は光伝送路６００から受信されるＷＤＭ信号をＯＳＣ部２１９（４１９）に分岐する光カプラをそれぞれ表す。
【００１０】
また、図２９に示す中継局３００において、３０３（３０９）は光伝送路５００（６００）から受信されるＷＤＭ信号をＯＳＣチャンネル信号の受信のためにＯＳＣ部３１０（３０９）に分岐する光カプラ、３１１はＯＳＣチャンネル信号を光伝送路６００への送信ＷＤＭ信号に挿入するための光カプラをそれぞれ表す。
【００１１】
さて、ここで、上述した端局２００（４００）におけるＳＡＵ２１０（４１０）及び中継局３００におけるＳＡＵ３０６は、具体的には、それぞれ、図２８及び図２９中に示すように、例えば、スイッチ７０１，ＰＤアレイ７０３を用いた光学回路７０２，アナログ増幅器７０４，ＡＤ（Analog to Digital）変換器７０５，ＣＰＵ７０６，バイアス回路７０７及びＤＡ（Digital to Analog）変換器７０８等をそなえて構成される。
【００１２】
このような構成により、ＳＡＵ２１０（４１０），３０６では、ＣＰＵ７０６からの指示に応じてスイッチ７０１が切り替えられることにより、光伝送路５００への送信ＷＤＭ信号及び光伝送路６００への送信ＷＤＭ信号のうちのいずれかが光学回路７０２への入力ＷＤＭ信号として選択されて、当該入力ＷＤＭ信号がＰＤアレイ７０３にて各波長の光信号毎に電気信号に変換されることになる。なお、この際、ＰＤアレイ７０３のバイアスが必要に応じてＣＰＵ７０６によりＤＡ変換器７０８を通じて調整される。
【００１３】
そして、このようにして得られた各波長の電気信号が、アナログ増幅器７０４にて所望のレベルに増幅されたのち、ＡＤ変換器７０５にてディジタル信号に変換されてＣＰＵ７０６に入力されることで、ＣＰＵ７０６にて入力ＷＤＭ信号、即ち、光伝送路５００又は６００への送信ＷＤＭ信号のスペクトルが波長毎に解析されて、必要な監視制御情報が生成されるのである。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしがなら、上述したＳＡＵ２１０（４１０），３０６では、非常に高価な光学回路７０２（ＰＤアレイ７０３）を用いているため、端局２００（４００）や中継局３００の装置コストを大幅に増大させる要因となっている。
また、ＷＤＭ伝送装置〔端局２００（４００）や中継局３００〕は、複数の光を波長多重して伝送するため、或る波長の回線トラフィックが増大すると、その波長（チャンネル）へのアクセスが輻輳し伝送効率が劣化してしまうため、ＷＤＭ伝送装置のような伝送容量の大きな装置においても回線トラフィックが増大するとその効果を活用できなくなる。
【００１５】
そこで、かかる場合には、ＷＤＭ伝送装置に接続される装置は、ＷＤＭ回線の接続に際して、アクセスの均等化を図って伝送容量を有効に利用できるようにする必要がある。しかし、図２８や図２９に示す構成から分かるように、ＷＤＭ伝送装置自体は信号を光のまま送受信あるいは中継する装置であるため、どのチャンネルにどれだけのトラフィックがあるのかが把握できない。
【００１６】
本発明は、上記のような課題に鑑み創案されたもので、ＷＤＭ信号のスペクトル監視を高価な光学回路を用いることなく可能とするとともに、ＷＤＭ信号の未使用波長（アイドル波長）を容易に識別できるようにしてトラフィックに応じた波長資源の有効活用を可能とした、波長多重伝送システム及び波長多重伝送装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の波長多重伝送システムは、波長多重光信号を送信する送信側の波長多重伝送装置が、(1)前記波長多重光信号に波長多重される光信号を用いて送信すべき送信データの有無を識別する送信データ有無識別手段と、(2)この送信データ有無識別手段により該光信号を用いて送信すべき該送信データが無いと識別されると、当該光信号の波長に固有のパイロット信号データを該光信号にて送信するパイロット信号送信手段とをそなえるとともに、該波長多重光信号を受信する受信側の波長多重伝送装置が、(3)受信した該波長多重光信号から該パイロット信号データを検出するパイロット信号検出手段と、(4)このパイロット信号検出手段で検出されたパイロット信号データ成分の振幅情報に基づいて該波長多重光信号の各波長のスペクトルを測定するスペクトル測定手段とをそなえて構成されたことを特徴としている。
ここで、上記の波長多重伝送システムは、前記受信側の波長多重伝送装置が、前記パイロット信号検出手段で検出された該パイロット信号データに基づいて該波長多重光信号の各波長の光信号の使用／未使用状態を判別する使用波長判別手段をそなえていてもよい。
【００１８】
また、本発明の波長多重伝送装置は、(1)波長多重光信号に波長多重される光信号を用いて送信すべき送信データの有無を識別する送信データ有無識別手段と、(2)この送信データ有無識別手段により該光信号を用いて送信すべき該送信データが無いと識別されると、当該光信号の波長に固有のパイロット信号データであって、受信側で当該パイロット信号データ成分の振幅情報に基づいて該波長多重光信号の各波長のスペクトルを測定するためのデータを該光信号にて送信するパイロット信号送信手段とをそなえたことを特徴としている。
【００１９】
ここで、上記のパイロット信号送信手段は、上記送信データをオーバヘッド部とペイロード部とを有するフレーム信号の該ペイロードに格納して該フレーム信号を組み立てるフレーム組立部をそなえ、このフレーム組立部が、上記の送信データ有無識別手段により該光信号を用いて送信すべき該送信データが無いと識別されると、少なくとも該オーバヘッド部及び該ペイロード部のいずれかに該パイロット信号データを格納するパイロット信号付加部をそなえて構成されていてもよい。
【００２０】
また、本発明の波長多重伝送装置は、(1)受信した該波長多重光信号から、送信データが無い波長の光信号にて送信されてくる当該波長に固有のパイロット信号データを検出するパイロット信号検出手段と、(2)このパイロット信号検出手段で検出された該パイロット信号データ成分の振幅情報に基づいて該波長多重光信号の各波長のスペクトルを測定するスペクトル測定手段とをそなえたことを特徴としている。
ここで、上記の波長多重伝送装置は、前記パイロット信号検出手段で検出された該パイロット信号データに基づいて該波長多重光信号の各波長の光信号の使用／未使用状態を判別する使用波長判別手段をそなえていてもよい。
【００２１】
ここで、上記のパイロット信号検出手段は、各波長の光信号を受光してその光パワーに応じた電気信号を出力する光電変換部と、この光電変換部からの電気信号のうち、送信データが無い未使用波長の光信号にて送信されてくる当該未使用波長に固有のパイロット信号データ成分を通過させるパイロット信号検出用フィルタ部とをそなえるとともに、前記スペクトル測定手段が、上記パイロット信号検出用フィルタ部を通過する該パイロット信号データ成分の振幅情報に基づいて該波長多重光信号の各波長のスペクトルを測定するように構成されることが好ましい。
【００２２】
さらに、本発明の波長多重伝送装置は、波長多重光信号に波長多重される光信号を用いて送信すべき送信データの有無を識別する送信データ有無識別手段と、この送信データ有無識別手段により該光信号を用いて送信すべき該送信データが無いと識別されると、当該光信号の波長に固有のパイロット信号データを該光信号にて他の波長多重伝送装置へ送信するパイロット信号送信手段とを有する送信手段と、該他の波長多重伝送装置から受信した波長多重光信号からパイロット信号データを検出するパイロット信号検出手段と、該パイロット信号検出手段で検出されたパイロット信号データ成分の振幅情報に基づいて該波長多重光信号各波長のスペクトルを測定するスペクトル測定手段とを有する受信部と、この受信部の該パイロット信号検出手段で該パイロット信号データが検出されると、当該パイロット信号データに対応する波長の光信号についての該パイロット信号送信手段による該パイロット信号データの送信を停止するパイロット信号送信停止手段とをそなえたことを特徴としている。
ここで、上記の波長多重伝送装置は、前記パイロット信号検出手段で検出された該パイロット信号データに基づいて該波長多重光信号の各波長の光信号の使用／未使用状態を判別する使用波長判別手段をそなえていてもよい。
【００２４】
ここで、上記のパイロット信号検出用フィルタ部は、該光電変換部からの電気信号のうち該パイロット信号データ成分よりも高い周波数成分を遮断するローパスフィルタと、上記波長多重光信号の波長帯域を複数の波長帯域に分割したときの分割波長帯域に対応して設けられ、それぞれ、上記ローパスフィルタの出力のうち該分割波長帯域に含まれる波長に対応する該パイロット信号データ成分を通過させる複数の可変波長帯域のバンドパスフィルタとをそなえて構成してもよい。
【００２５】
また、上記のスペクトル測定手段は、初期動作時において同じ波長のパイロット信号データ成分についての該バンドパスフィルタの出力がそれぞれ同じとなる誤差補正係数を算出する誤差補正係数算出部と、運用時において該誤差補正係数算出部で算出された該誤差補正係数に基づいて該可変波長帯域のバンドパスフィルタの各出力について誤差補正処理を行なう誤差補正部とをそなえていてもよい。
【００２６】
さらに、上記のスペクトル測定手段は、該振幅情報を波長別に保持する保持回路と、この保持回路に保持された、各波長の光信号が未使用状態のときの各振幅情報に基づいて各波長の光信号品質を計算する光信号品質計算部とをそなえていてもよい。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（Ａ）ＷＤＭ伝送システム全体の説明
図１は本発明の一実施形態としてのＷＤＭ伝送システムに使用される端局装置の構成を示すブロック図、図２は同ＷＤＭ伝送システムに使用される中継局の構成を示すブロック図で、端局装置（以下、単に「端局」という）１は、図２７に示す端局装置２００又は４００に相当するものであり、中継局３は同じく図２７に示す中継局３００に相当するものであり、本実施形態においても、それぞれ、光伝送路５００，６００を介して相互に接続されている。
【００２８】
そして、図１に示すように、本実施形態の端局１は、トランスポンダ（送受信部）１１，ＷＤＭ信号の各波長の光信号毎に設けられた光可変減衰器１２，波長多重部（光合波カプラ）１３，光増幅器１４，２０，モニタ光分岐カプラ１５，２１，ＯＳＣ光挿入カプラ１６，ＳＡＵ１７，ＯＳＣ部１８，ＯＳＣ光分岐カプラ１９，波長分離部（光分波カプラ）２２などをそなえて構成されている。
【００２９】
ここで、トランスポンダ１１は、ギガビットイーサネット（イーサネットは登録商標）やSONET/SDH，ATMなどの所要のネットワークからの信号を所定波長の光信号に変換してＷＤＭ伝送システムへ送信する一方、ＷＤＭ伝送システムからのＷＤＭ信号の各波長の光信号を上記ネットワークへの信号に変換する機能を装備するもので、本実施形態では、その送信部に着目すると、図１中に示すように、例えば、終端部１１１，データフレーム組立・パイロット信号挿入部１１２，光源（ＬＤ：Laser Diode）１１３，光スイッチ１１４，光変調・ポートスイッチング部１１５等をそなえて構成されている。
【００３０】
上記の終端部１１１は、上記ネットワークからの信号フレームを一旦終端するものであり、データフレーム組立・パイロット信号挿入部１１２は、終端部１１１からの信号データ〔ＷＤＭ信号に波長多重して送信すべき送信（ユーザ）データ〕を所定の送信信号フレーム（フレーム構成については後述）に格納するものであるが、本実施形態では、送信ユーザデータが無い場合には固定パターンデータ（パイロット信号データ）を格納するようになっている。
【００３１】
これにより、ＷＤＭ伝送システムにおいて、例えば、ギガビットイーサネットやＡＴＭ網等のバースト的な通信が行なわれるネットワークからの送信ユーザデータを光伝送する場合に、その送信ユーザデータの無い未使用波長の光信号にはパイロット信号データが載ることになり、ＷＤＭ信号の受信側においてこのパイロット信号データを検出すれば、そのパイロット信号データを検出した波長が未使用（アイドル）状態であることを識別することができる。そして、上記パイロット信号データを各波長に固有のデータにしておけば、ＷＤＭ信号の受信側では、ＷＤＭ信号の各波長の使用／未使用（波長使用状況）を識別することが可能となる。
【００３２】
さて次に、上記光源１１３は、それぞれ、ＷＤＭ信号に波長多重されるべき所定波長の光を発生するものであり、光スイッチ１１４は、この光源１１３からの光出力を停止しうるものであり、変調・ポートスイッチング部１１５は、光源１１３からの光をデータフレーム組立・パイロット信号挿入部１１２の出力で変調して上記送信信号フレームを有する送信光信号を生成する送信部としての機能と、光分波カプラ２２で分波されてくる各波長の光信号を電気信号に変換・終端して所要の信号受信処理を行なう受信部としての機能と、送信／受信光信号の出力先（ポート）を切り替える機能とを兼備するものである。なお、かかるポート切り替えは、後述するようにＯＳＣ部１８からの指示（下流側での波長使用状況）に従って行なわれる。
【００３３】
また、上記の光可変減衰器１２は、それぞれ、上記の変調・ポートスイッチング部１１５から出力される各波長の光信号の減衰度を個々に調整して当該光信号の光送信レベルを調整するためのものであり、光合波カプラ１３は、これらの光可変減衰器１２からの光送信レベル調整済みの各光信号を合波（波長多重）して送信ＷＤＭ信号を生成するものである。
【００３４】
さらに、光増幅器１４は、後段のモニタ光分岐カプラ１５及びＯＳＣ光挿入カプラ１６での光分岐による損失分を補償すべく、上記光合波カプラ１３からの送信ＷＤＭ信号を一括増幅するものであり、例えば、ＥＤＦＡがよく用いられる。また、モニタ光分岐カプラ１５は、光増幅器１４の出力を分岐して、一方をスペクトル監視のためにＳＡＵ１７へ入力するものであり、ＯＳＣ光挿入カプラ１６は、予めＯＳＣチャンネルとして設定されている波長の光信号（監視制御情報）をＯＳＣ部１８から受信して上記光増幅器１４の出力（モニタ光分岐カプラ１５の他方の出力）に合波するものである。
【００３５】
また、ＯＳＣ光分岐カプラ１９は、下流側から受信されるＷＤＭ信号をＯＳＣ部１８に分岐するもので、これにより、ＯＳＣ部１８にて受信ＷＤＭ信号からＯＳＣの監視制御情報（前記の使用波長状況も含まれる）が抽出されて、前述した変調・ポートスイッチング部１１５に対する指示や、当該監視制御情報（使用波長情報）とＳＡＵ１７でのスペクトル監視（測定）結果とに基づいた下流側に対する使用波長の調停制御（使用波長情報をＯＳＣによりＯＳＣ光挿入カプラ１６を通じて下流側へ送信する）等が行なえるようになっている。
【００３６】
さらに、光増幅器２０は、ＯＳＣ光分岐カプラ１９及びモニタ光分岐カプラ２１での光分岐による損失分を補償すべく、ＯＳＣ光分岐カプラ１９からの受信ＷＤＭ信号を一括増幅するためのものであり、モニタ光分岐カプラ２１は、この光増幅器２０の出力を分岐して一方をスペクトル監視のためにＳＡＵ１７へ入力するものであり、光分波カプラ２２は、このモニタ光分岐カプラ２１からの他方の受信ＷＤＭ信号を各波長の光信号に分波（波長分離）するためのものである。なお、分離後の各波長の光信号は、変調・ポートスイッチング部１１５へ出力される。
【００３７】
そして、上記のＳＡＵ１７は、上記のモニタ光分岐カプラ１５又は２１から分岐されてくる送信／受信ＷＤＭ信号のスペクトルを監視するものであるが、本実施形態では、従来のように高価な光学回路（ＰＤアレイ）を用いることなく、同等の機能を実現できるように構成されている。即ち、本ＳＡＵ１７は、その要部に着目すると、図１中に示すように、例えば、スイッチ５１，ＰＤ５２，増幅器５３，レベルピーク（ピーク／ボトム）ホールド回路５５，ＡＤ変換器５６，ＣＰＵ５７，ＤＡ変換器５８をそなえて構成されている。
【００３８】
ここで、上記のスイッチ５１は、上記のモニタ光分岐カプラ１５及び２１からそれぞれ分岐されてくるＷＤＭ信号のいずれか一方をＣＰＵ５７からの指示に従って選択的に出力するものであり、ＰＤ（光電変換部）５２は、このスイッチ５１から入力されるＷＤＭ信号を受光してその受光パワーに応じた電気信号を出力するものであり、増幅器５３は、このＰＤ５２の出力を所定のレベルに増幅するためのものである。
【００３９】
また、フィルタ５４は、上記増幅器５３の出力のうち前述したパイロット信号データ（以下、単に「パイロット信号」という）の成分よりも高い周波数成分（主にＡＳＥ光による直流成分）を遮断してパイロット信号成分（主に交流成分）を通過させるローパスフィルタであり、ピーク／ボトムホールド回路５５は、このフィルタ５４の出力のピーク値及びボトム値を保持するためのものであり、ＡＤ変換器５６は、このピーク／ボトムホールド回路５５で保持されたパイロット信号成分のピーク値及びボトム値（振幅情報）をそれぞれディジタル信号に変換するものである。
【００４０】
つまり、上記のＰＤ５２，フィルタ５４及びピーク／ボトムホールド回路５５は、受信したＷＤＭ信号からパイロット信号を検出するパイロット信号検出手段としての機能を果たしていることになる。
そして、ＣＰＵ５７は、上述のごとく得られたパイロット信号成分（このパイロット信号成分は複数波長分の信号成分が合成されたものである）の振幅情報に基づいて入力ＷＤＭ信号のスペクトル（ＯＳＮＲ）を測定するものである。なお、本ＣＰＵ５７は、かかる測定により、パイロット信号成分の検出の有無による使用／未使用波長の状況を識別することができる。また、かかる識別結果がＯＳＣ部１８に通知されることで、前述した使用波長情報をＯＳＣにより下流側へ通知することが可能となり、その結果、ＷＤＭ伝送システム内の全ノードにおいて、パイロット信号をモニタする必要がなくなる。
【００４１】
つまり、ＣＰＵ５７は、上記のパイロット信号検出手段でのパイロット信号成分の検出結果に基づいて各波長の光信号の使用／未使用状態を判別する使用波長判別手段としての機能と、その判別結果を予め監視制御情報の送受のために割り当てられているＯＳＣを用いて他のＷＤＭ伝送装置へ通知する使用波長通知手段（監視制御情報送信部）としての機能とを兼ね備えているのである。
【００４２】
次に、図２に示すように、本実施形態の中継局３は、双方向通信のために対称な構成を有しており、例えば図２の紙面右方向を送信（下流）方向、その逆を受信（上流）方向と考えると、送信系として、ＯＳＣ光分岐カプラ３１，光増幅器３２，モニタ光分岐カプラ３３，ＯＳＣ光挿入カプラ３４等をそなえるとともに、受信系として、ＯＳＣ光分岐カプラ３７，光増幅器３８，モニタ光分岐カプラ３９，ＯＳＣ光挿入カプラ４０等をそなえ、且つ、監視制御系として、ＳＡＵ３５（３５ａ，３５ｂ），ＯＳＣ部３６ａ，３６ｂ等をそなえて構成されている。
【００４３】
ここで、上記の送信系（受信系）において、ＯＳＣ光分岐カプラ３１（３７）は、光伝送路５００（６００）から受信されるＷＤＭ信号を分岐して一方をＯＳＣ部３６ｂ（３６ａ）へ、他方を光増幅器３２（３８）へ出力するものであり、光増幅器３２（３８）は、後段のモニタ光分岐カプラ３３（３９）及びＯＳＣ光挿入カプラ３４（４０）での損失分を補償すべくＯＳＣ光分岐カプラ３１（３７）からのＷＤＭ信号を一括増幅するもので、この場合も、例えばＥＤＦＡが適用される。
【００４４】
また、モニタ光分岐カプラ３３（３９）は、この光増幅器３２（３８）の出力を分岐して、一方をＳＡＵ３５ａ（３５ｂ）、他方をＯＳＣ光挿入カプラ３４（４０）へ出力するものであり、ＯＳＣ光挿入カプラ３４（４０）は、モニタ光分岐カプラ３４（４０）の出力にＯＳＣ光を挿入するためのものである。そして、ＳＡＵ３５ａ，３５ｂは、それぞれ、端局１におけるＳＡＵ１７と同様の構成を有し、ＷＤＭ信号に含まれる前記パイロット信号成分に基づいてＷＤＭ信号の波長使用状況及びスペクトル（ＯＳＮＲ）を監視することができるものである。ただし、本中継局３においては、下流及び上流方向のそれぞれについてＳＡＵ３５ａ，３５ｂが専用となっているので、端局１のＳＡＵ１７におけるスイッチ５１に相当するものは装備されていない。
【００４５】
上述のごとく構成された本実施形態のＷＤＭ伝送システムでは、端局１から、ＷＤＭ信号の未使用波長を用いて当該波長に固有のパイロット信号データ（固定パターン）が送信され、このパイロット信号データを中継局３やＯＡＤＭ（図示省略）等の途中ノードに装備されたＳＡＵ１７（３５）において検出することで、ＷＤＭ信号の使用／未使用波長（波長使用状況）を識別することができるので、その波長使用状況に応じたアクティブな通信制御が可能となる。
【００４６】
即ち、上記の波長使用状況をＯＳＣにより他ノード（ＯＡＤＭ等）に通知することで、他ノードにおいて未使用波長を用いた別の通信が可能となる。例えば、ＯＡＤＭノードでは、光送信手段（アド／ドロップ機能）により、上述のごとくＯＳＣにより通知される波長使用状況に基づいてアイドル状態と判別された波長の光信号に他の送信データを載せて他のＷＤＭ伝送装置へ送信することが可能となる。
【００４７】
したがって、ＷＤＭ伝送システムの波長資源を有効活用することができ、トラフィックの瞬時的増大による輻輳を低減させることが可能である。
また、上記パイロット信号データに基づいてＷＤＭ信号のスペクトル（ＯＳＮＲ）を計測できるので、高価な光学回路を用いることなく測定することも可能である。
【００４８】
以下、上記のパイロット信号データを扱う端局１のトランスポンダ１１の詳細について説明する。
（Ａ１）トランスポンダ１１の第１態様の説明
図３（Ａ）及び図４は上記のトランスポンダ１１の第１態様を示すブロック図で、図３（Ａ）はトランスポンダ１１の送信部の構成、図４はトランスポンダ１１の受信部の構成をそれぞれ示すブロック図である。
【００４９】
まず、図３（Ａ）に示すように、本第１態様のトランスポンダ１１は、送信部１１Ｓとして、例えば、図３（Ｂ）に示すようにフレームパターン５，オーバヘッド部６及びペイロード７を有するデータフレームを生成するフレーム組立部１１Ａ（前記のデータフレーム組立・パイロット信号挿入部１１２に相当する）と、このフレーム組立部１１Ａで生成されたデータフレームをＷＤＭ信号として波長多重される所定波長の光信号に載せるＥ／Ｏ部１１Ｂとをそなえており、フレーム組立部１１Ａには、パラレル／シリアル（Ｐ／Ｓ）部１１Ａ−１，オーバヘッド挿入部１１Ａ−２，スクランブラ１１Ａ−３，パイロット信号付加部１１Ａ−４，フレームパターン挿入部１１Ａ−５及びパルスジェネレータ（ＰＧ）部１１Ａ−６等がそなえられ、Ｅ／Ｏ部１１Ｂには、光変調部１１Ｂ−１及びＬＤ（光源）１１Ｂ−２等がそなえられている。
【００５０】
ここで、Ｐ／Ｓ部１１Ａ−１は、ATM網やSONET，SDH網，イーサネット等の所要のネットワークから受信されるデータ（パラレルデータ）をシリアルデータに変換するものであり、オーバヘッド挿入部１１Ａ−２は、このＰ／Ｓ部１１Ａ−１の出力（ペイロードデータ）に対して必要なオーバヘッド情報（オーバヘッド部６）を付加するものであり、スクランブラ１１Ａ−３は、このオーバヘッド挿入部１１Ａ−２の出力（オーバヘッド部６＋ペイロード７）に対して一括してスクランブルをかけるものである。
【００５１】
そして、パイロット信号付加部１１Ａ−４は、ペイロード７に格納すべきデータが無いアイドル状態であるときに、スクランブラ１１Ａ−３をバイパスしてくる信号（オーバヘッド部６及びペイロード７から成る領域）にパイロット信号データを挿入するものである。
このため、本パイロット信号付加部１１Ａ−４は、例えば図５に示すように、ペイロードＡＬＬ零検出部４１，保護タイマ４２，ＯＲ回路４３，Ｎ進カウンタ４４，Ｔ／Ｎ周期タイマ４５，パルス生成部４６及びセレクタ（ＳＥＬ）４７をそなえて構成される。
【００５２】
ここで、ペイロードＡＬＬ零検出部（送信データ有無識別手段）４１は、スクランブラ１１Ａ−３によるスクランブル前のペイロードデータが全て零であるか否かを検出することにより、ＷＤＭ信号に波長多重される光信号を用いて送信すべき送信データの有無を識別するものであり、このペイロードＡＬＬ零検出部４１にてペイロードデータのＡＬＬ“０”が検出されると、Ｎ進カウンタ４４，Ｔ／Ｎ周期タイマ４５（パイロット信号のパルスデューティのインクリメントに用いられる）及びパルス生成部４６によって生成されるパイロット信号が、スクランブラ１１Ａ−３によるスクランブル後のデータ（オーバヘッド部６及びペイロード７）に代わってセレクタ４７にてフレームパターン挿入部１１Ａ−５への入力として選択出力されるようになっている。
【００５３】
なお、上記のＮは最大零連許容数〔データとして０（又は１）が連続する最大許容数（ビット）〕を表し、例えばＮ＞２０であり、Ｔはパイロット信号周期を表す。これにより、例えば図６に示すように、送信データの無いアイドル期間において、パイロット信号周期Ｔ内においてＮビット毎に論理が反転されたパターンをもつパイロット信号がオーバヘッド部６及びペイロード７に挿入されることになる。
【００５４】
また、上記のパイロット信号周期Ｔを波長毎に変えることで、各波長に固有のパイロット信号を生成できる（パイロット信号を波長毎にラベル化することができる）。保護タイマ４２は、ペイロードＡＬＬ零検出部４１にてペイロードデータのＡＬＬ零が検出された時点で直ぐに検出信号を出力するのではなく、その後も或る程度連続してデータ零が検出されて初めて検出信号を出力するためのタイマである。
【００５５】
ＯＲ回路４３は、この保護タイマ４２の出力と外部切り替え信号（トランスポンダ１１の受信系からの光入力断検出信号やフレーム同期外れ信号から検出信号）についてＯＲをとるもので、これにより、ペイロードＡＬＬ零が検出された場合のみならず、上記外部切り替え信号が入力された場合にも、セレクタ４７の出力がパルス生成部４６側に切り替えられるようになっている。
【００５６】
次に、図３において、フレームパターン挿入部１１Ａ−５は、上述のごとくパイロット信号の挿入された信号（オーバヘッド部６＋ペイロード７）に対して同期のための所定のフレームパターン５を付加することにより、最終的に、図３（Ｂ）に示すような送信データフレームを生成するものである。なお、ＰＧ部１１Ａ−６は、装置内基準クロックに基づいて上記の各部１１Ａ−１〜１１Ａ−５に必要な動作クロックを供給するものである。
【００５７】
一方、Ｅ／Ｏ部１１Ｂにおいて、光変調部１１Ｂ−１は、ＬＤ１１Ｂ−２から供給される所定波長の光を、ＰＧ部１１Ａ−６から供給される動作クロックに従い、上述のごとくフレーム組立部１１Ａによって生成された送信データフレームによって変調することで、送信光信号を生成するものである。
つまり、上述したパイロット信号付加部１１Ａ−４及びＥ／Ｏ部１１Ｂは、上記のペイロードＡＬＬ零検出部４１でペイロードデータのＡＬＬ“０”が検出されて光信号を用いて送信すべき送信データ（ペイロード）が無いと識別されると、その光信号の波長に固有の（波長毎にラベル化された）パイロット信号を当該光信号にて送信するパイロット信号送信手段としての機能を果たすものである。
【００５８】
これに対し、図４に示すトランスポンダ１１の受信部１１Ｒは、光伝送路６００からの受信光信号（詳細には図１に示す光分波カプラ２２の出力）を電気信号に変換してデータフレームを抽出するＯ／Ｅ部１１Ｃと、このＯ／Ｅ部１１Ｃで得られたデータフレームに対してデスクランブラやＳ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換等の所要の終端処理を施す終端ＬＳＩ１１Ｄとをそなえて構成される。
【００５９】
このため、Ｏ／Ｅ部１１Ｃには、例えば、フォトダイオード（ＰＤ）１１Ｃ−１，バイアス回路１１Ｃ−２，前置増幅部１１Ｃ−３，等化フィルタ１１Ｃ−４，タイミング抽出部１１Ｃ−５及びデータ抽出部１１Ｃ−６等がそなえられ、終端ＬＳＩ１１Ｄには、フレームタイミング抽出部１１Ｄ−１，パイロットパターン検出部１１Ｄ−２，デスクランブラ１１Ｄ−３，Ｓ／Ｐ部１１Ｄ−４及びメモリ（バッファ）部１１Ｄ−５等がそなえられている。
【００６０】
ここで、Ｏ／Ｅ部１１Ｃにおいて、ＰＤ１１Ｃ−１は、光伝送路６００から受信される所定波長の光信号を受光して電気信号に変換するものであり、バイアス回路１１Ｃ−２は、このＰＤ１１Ｃ−１のバイアスを調整するためのものであり、前置増幅部１１Ｃ−３は、ＰＤ１１Ｃ−１からの電気信号を所要の信号レベルに増幅するものである。
【００６１】
また、等化フィルタ１１Ｃ−４は、この前置増幅部１１Ｃ−３の出力について等化処理を施すものであり、タイミング抽出部１１Ｃ−５は、同じく前置増幅部１１Ｃ−３の出力から基準伝送クロックを抽出するものであり、データ抽出部１１Ｃ−６は、等化フィルタ１１Ｃ−４による等化後信号からデータフレームを抽出するものである。
【００６２】
一方、終端ＬＳＩ１１Ｄにおいて、フレームタイミング抽出部１１Ｄ−１は、上述のごとくタイミング抽出部１１Ｃ−５にて抽出された基準伝送クロックに基づいて受信データフレームのフレームタイミング（前記のフレームパターン５）を抽出するものであり、パイロットパターン検出部１１Ｄ−２は、フレームタイミング抽出部１１Ｄ−１から供給される動作クロックに従って、データ抽出部１１Ｃ−６によって抽出されたデータフレームからパイロット信号を検出するものである。なお、本パイロットパターン検出部１１Ｄ−２は、パイロットパターン情報設定により、予め送信側の最大零連許容数Ｎとパイロット信号周期Ｔとを知っている。
【００６３】
また、デスクランブラ１１Ｄ−３は、データ抽出部１１Ｃ−６によって得られた受信データフレームに対してデスクランブラを施して、受信データフレームのスクランブルを解くものであり、Ｓ／Ｐ部１１Ｄ−４は、このデスクランブラ１１Ｄ−３の出力についてＳ／Ｐ変換を施すものであり、メモリ部１１Ｄ−５は、このＳ／Ｐ部１１Ｄ−４の出力を一時的に保持するものである。ただし、パイロットパターン検出部１１Ｄ−２によるパイロット信号検出時にはデータはＡＬＬ“０”又はＡＬＬ“１”固定とする。
【００６４】
以上の構成により、本実施形態のトランスポンダ１１は、下流側への送信ＷＤＭ信号の未使用波長を用いて、その波長に固有のパイロット信号を送信することが可能となり、下流側からの受信ＷＤＭ信号に含まれるパイロット信号を分離して、必要なデータのみをATM網やSONET，SDH網，イーサネット等の所要のネットワークへ送信することが可能となる。
【００６５】
なお、上述したトランスポンダ１１では、アイドル状態の場合のパイロット信号挿入箇所を、送信データフレームのオーバヘッド部６及びペイロード７の双方の領域としているが、この他に、例えば、オーバヘッド部６及びペイロード７のいずれか一方のみに挿入するようにしてもよいし、オーバヘッド部６とペイロード７とで異なるパイロット信号を挿入するようにしてもよい。
【００６６】
また、オーバヘッド部６にパイロット信号を挿入する場合は、その全てではなく一部（非常駐オーバヘッド；誤り監視のための有意なバイト（Ａ１〜Ｚバイト）以外の未使用バイト）に挿入することも可能である。以下に、これらの各態様について順に説明する。
（Ａ２）トランスポンダ１１の第２態様（パイロット信号をオーバヘッド部にのみ挿入する場合）
図７（Ａ）及び図８は上述したトランスポンダ１１の第２態様（パイロット信号をオーバヘッド部にのみ挿入する場合）を示すブロック図で、図７（Ａ）はトランスポンダ１１の送信部１１Ｓの構成、図８は同トランスポンダ１１の受信部１１Ｒの構成を示すブロック図である。
【００６７】
そして、図７（Ａ）に示すように、本第２態様における送信部１１Ｓは、パイロット信号をオーバヘッド部６にのみ挿入するため、オーバヘッド挿入部１１Ａ−２の前段に設けたペイロードスクランブラ１１Ａ−３１及びオーバヘッド挿入部１１Ａ−２の後段に設けたオーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３２により、入力データに対するスクランブルをペイロード７（以下、ペイロードデータ７とも表記する）とオーバヘッド部６（以下、オーバヘッド情報６とも表記する）とで個別に行なえる構成になっている。
【００６８】
即ち、送信データがアイドル状態ではないときには、まず、送信ペイロードデータ７がペイロードスクランブラ１１Ａ−３１にてスクランブルされ、そのスクランブル後のペイロードデータ７にオーバヘッド挿入部１１Ａ−２にて必要なオーバヘッド情報６が付加されたのち、オーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３２にてオーバヘッド情報６がスクランブルされ、パイロット信号付加部１１Ａ−４をスルーして、最終的に、フレームパターン挿入部１１Ａ−５でフレームパターン５が付加されて、送信データフレームが生成される。
【００６９】
これに対し、送信データがアイドル状態の場合は、送信ペイロードデータ７（データ無し）が、ペイロードスクランブラ１１Ａ−３を通じてオーバヘッド挿入部１１Ａ−２に入力され、オーバヘッド挿入部１１Ａ−２をスルーするとともに、オーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３２をバイパスしてパイロット信号付加部１１Ａ−４へ入力されて、そこでオーバヘッド情報６の代わりにパイロット信号が挿入される〔図７（Ｂ）参照〕。なお、他の動作は基本的に図３（Ａ）により上述した送信部１１Ｓの動作と同様である。
【００７０】
一方、受信部１１Ｒは、パイロット信号の挿入箇所をオーバヘッド部６のみとすることに対応して、図８に示すように、終端ＬＳＩ１１Ｄに、オーバヘッド抽出部１１Ｄ−６が付加されるとともに、ペイロードデータ７とオーバヘッド情報６とで個別にデスクランブル，Ｓ／Ｐ変換及びバッファの各処理を行なえるように、ペイロードデータ７用のデスクランブラ１１Ｄ−３１，Ｓ／Ｐ部１１Ｄ−４１及びメモリ（バッファ）部１１Ｄ−５１と、オーバヘッド情報６用のデスクランブラ１１Ｄ−３２，Ｓ／Ｐ部１１Ｄ−４２及びメモリ（バッファ）部１１Ｄ−５２とがそなえられている。なお、他の構成は図３（Ａ）に示すものと同一もしくは同様である。
【００７１】
これにより、受信部１１Ｒでは、Ｏ／Ｅ１１Ｃにおいて得られたデータフレームからオーバヘッド抽出部１１Ｄ−６にてオーバヘッド情報６が抽出され、当該オーバヘッド情報６はデスクランブラ１１Ｄ−３２にてデスクランブルされたのち、Ｓ／Ｐ部１１Ｄ−４２にてＳ／Ｐ変換されてメモリ部１１Ｄ−５２で一旦保持される一方、残りのペイロードデータ７はデスクランブラ１１Ｄ−３１にてデスクランブルされたのち、Ｓ／Ｐ部１１Ｄ−４１にてＳ／Ｐ変換されてメモリ部１１Ｄ−５１で一旦保持される。
【００７２】
そして、パイロットパターン検出部１１Ｄ−２にて、オーバヘッド抽出部１１Ｄ−６で抽出されたオーバヘッド部６からパイロット信号が検出された場合は、各メモリ１１Ｄ−５１及び１１Ｄ−５２の保持内容がＡＬＬ“０”又はＡＬＬ“１”とされる。
このようにして、パイロット信号をオーバヘッド部６のみに挿入する場合においても、デスクランブル，Ｓ／Ｐ変換及びバッファの各処理をオーバヘッド部６とペイロード７とで個別に行なうことで、正常な信号受信処理を行なうことができる。
【００７３】
（Ａ３）トランスポンダ１１の第３態様（パイロット信号をペイロードにのみ挿入する場合）
次に、図９（Ａ）及び図１０は上述したトランスポンダ１１の第３態様〔パイロット信号をペイロード７にのみ挿入する場合：図９（Ｂ）参照〕を示すブロック図で、図９（Ａ）はトランスポンダ１１の送信部１１Ｓの構成、図１０は同トランスポンダ１１の受信部１１Ｒの構成を示すブロック図である。
【００７４】
そして、図９（Ａ）に示すように、本第３態様における送信部１１Ｓは、パイロット信号をペイロード７にのみ挿入するため、パイロット信号付加部１１Ａ−４の前段に設けたペイロードスクランブラ１１Ａ−３１及びオーバヘッド挿入部１１Ａ−２の後段に設けたオーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３２により、入力データに対するスクランブルをペイロードデータ７とオーバヘッド情報６とで個別に行なえる構成になっている。
【００７５】
即ち、アイドル状態ではないときには、まず、送信ペイロードデータ７がペイロードスクランブラ１１Ａ−３１にてスクランブルされ、パイロット信号付加部１１Ａ−４をスルーしてオーバヘッド挿入部１１Ａ−２に入力され、そのスクランブル後のペイロードデータ７にオーバヘッド挿入部１１Ａ−２にて必要なオーバヘッド情報６が付加されたのち、オーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３２にてオーバヘッド情報６がスクランブルされて、フレームパターン挿入部１１Ａ−５でフレームパターン５が付加される。
【００７６】
これに対し、アイドル状態の場合は、Ｐ／Ｓ部１１Ａ−１の出力が、ペイロードスクランブラ１１Ａ−３をバイパスしてパイロット信号付加部１１Ａ−４に入力され、パイロット信号付加部１１Ａ−４にてペイロードデータ７の代わりにパイロット信号が挿入されたのち、オーバヘッド挿入部１１Ａ−２にてオーバヘッド情報６が付加される。そして、このオーバヘッド情報６がオーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３２にてスクランブルされたのち、フレームパターン挿入部１１Ａ−５にてフレームパターン５が付加されて、ペイロード７にパイロット信号を有する送信データフレームが生成される。なお、他の動作は基本的に図３（Ａ）及び図７（Ａ）により上述した送信部１１Ｓの動作と同様である。
【００７７】
一方、受信部１１Ｒは、パイロット信号の挿入箇所をペイロード７のみとすることに対応して、図１０に示すように、図８に示すオーバヘッド抽出部１１Ｄ−６に代えて、データ抽出部１１Ｃ−６の出力からペイロード７を抽出するペイロード抽出部１１Ｄ−７がそなえられている点が異なる。
そして、この場合は、ペイロード抽出部１１Ｄ−７で抽出されたペイロード７からパイロットパターン検出部１１Ｄ−２にてパイロット信号が検出されたときには、ペイロード７用のメモリ部１１Ｄ−５１についてのみその保持内容がＡＬＬ“０”又はＡＬＬ“１”固定となる。他の動作は図８と同様である。これにより、パイロット信号をペイロード７のみに挿入する場合においても、正常な信号受信処理を行なうことができる。
【００７８】
（Ａ４）トランスポンダ１１の第４態様（パイロット信号をオーバヘッド部６の一部（非常駐オーバヘッド部）とペイロードとに挿入する場合）
次に、図１１（Ａ）及び図１２はトランスポンダ１１の第４態様〔パイロット信号を図１１（Ｂ）に示す非常駐オーバヘッド部６２とペイロード７とに挿入する場合〕を示すブロック図で、図１１（Ａ）はトランスポンダ１１の送信部１１Ｓの構成、図１２は同トランスポンダ１１の受信部１１Ｒの構成を示すブロック図である。なお、これらの図１１（Ａ），（Ｂ）及び図１２においても、既述の符号と同一符号を付したものは、それぞれ、既述のものと同一もしくは同様の機能を有するものである。
【００７９】
そして、図１１（Ａ）に示すように、本第４態様における送信部１１Ｓは、パイロット信号を非常駐オーバヘッド部６２とペイロード７とに挿入するため、Ｐ／Ｓ部１１Ａ−１と非常駐オーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３３との間に非常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２１が設けられるとともに、パイロット信号付加部１１Ａ−４と常駐オーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３４との間に常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２２が設けられ、各スクランブラ１１Ａ−３３及び１１Ａ−３４により、入力データに対するスクランブルを、ペイロードデータ７と、オーバヘッド部６のうち常駐オーバヘッド部６１に格納される情報（以下、常駐オーバヘッド情報６１と表記する）以外の非常駐オーバヘッド部６２に格納される情報（以下、非常駐オーバヘッド情報６２と表記する）とで個別に行なえる構成になっている。
【００８０】
なお、常駐オーバヘッド情報６１とは、前述したように、誤り監視のための有意なバイト（Ａ１〜Ｚバイト）情報を表し、非常駐オーバヘッド情報６２とは、それ以外の未使用バイト情報を表す。
これにより、本第４態様の送信部１１Ｓでは、アイドル状態のときには、まず、Ｐ／Ｓ部１１Ａ−１の出力が、非常駐オーバヘッド付加部１１Ａ−２１をスルーするとともに、非常駐オーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３３をバイパスしてパイロット信号付加部１１Ａ−４に入力され、そこで入力された非常駐オーバヘッド情報６２及びペイロードデータ７の代わりにパイロット信号が付加される。
【００８１】
そして、パイロット信号付加部１１Ａ−４の出力は、さらに、常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２２にて常駐オーバヘッド情報６１が付加されて、常駐オーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３４にて常駐オーバヘッド情報６１のスクランブルが施され、最終的に、フレームパターン５がフレームパターン挿入部１１Ａ−５にて付加されて、パイロット信号を非常駐オーバヘッド部６２及びペイロード７に有する送信データフレームが生成される。
【００８２】
なお、非アイドル状態のときには、ペイロードデータ７は、非常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２１にて非常駐オーバヘッド情報６２が付加されたのち、バイパスされずに非常駐オーバヘッドスクランブラ１１−３３にてスクランブルを施され、パイロット信号付加部１１Ａ−４をスルーして常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２２に入力される。
【００８３】
そして、常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２２にて、常駐オーバヘッド情報６１が付加されたのち、常駐オーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３４にてスクランブルを施されて、最終的に、フレームパターン５がフレームパターン挿入部１１Ａ−５にて付加されて、送信データフレームが生成される。
なお、他の動作は、この場合も、基本的に図３（Ａ），図７（Ａ）及び図９（Ａ）により上述した送信部１１Ｓの動作と同様である。
【００８４】
一方、受信部１１Ｒは、パイロット信号の挿入箇所を非常駐オーバヘッド部６２及びペイロード７とすることに対応して、図１２に示すように、図１０に示す構成と同様の構成を有している。ただし、この場合、オーバヘッド抽出部１１Ｄ−６は、常駐オーバヘッド部６１と非常駐オーバヘッド部６２とを個別に抽出できるようになっており、常駐オーバヘッド情報６１はデスクランブラ１１Ｄ−３２へ、非常駐オーバヘッド情報６２はデスクランブラ１１Ｄ−３１へそれぞれ出力されるようになっている。
【００８５】
また、パイロットパターン検出部１１Ｄ−２にてパイロット信号が検出されたときには、メモリ部１１Ｄ−５１及び１１Ｄ−５２のそれぞれの保持内容がＡＬＬ“０”又はＡＬＬ“１”固定となる。他の動作は図１０に示す受信部１１Ｒの動作と同様である。これにより、パイロット信号を非常駐オーバヘッド部６２及びペイロード７に挿入する場合においても、正常な信号受信処理を行なうことができる。
【００８６】
（Ａ５）トランスポンダ１１の第５態様（パイロット信号をオーバヘッド部６の一部（非常駐オーバヘッド部）とペイロードとに挿入する場合）
次に、図１３（Ａ）はトランスポンダ１１の第５態様〔パイロット信号を図１３（Ｂ）に示す常駐オーバヘッド部６１と非常駐オーバヘッド部６２とに挿入する場合〕を示すブロック図で、トランスポンダ１１の送信部１１Ｓの構成を示している。なお、この図１３（Ａ）においても、既述の符号と同一符号を付したものは、それぞれ、既述のものと同一もしくは同様の機能を有するものである。
【００８７】
そして、この場合は、図１３（Ｂ）に示すように、パイロット信号を常駐オーバヘッド部６１と非常駐オーバヘッド部６２とに挿入するため、Ｐ／Ｓ部１１Ａ−１とフレームパターン挿入部１１Ａ−５との間において、常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２２，常駐オーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３４，非常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２１，非常駐オーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３３，パイロット信号付加部１１Ａ−４の順に、各部が配置され、アイドル状態において常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２２の出力がパイロット信号付加部１１Ａ−４へバイパスされるようになっている。
【００８８】
これにより、本第５態様の送信部１１Ｓでは、アイドル状態のときには、まず、Ｐ／Ｓ部１１Ａ−１の出力が常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２２をスルーするとともに、常駐オーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３４をバイパスして、パイロット信号付加部１１Ａ−４に入力され、そこで非常駐オーバヘッド情報６２の代わりにパイロット信号が挿入され、最終的に、フレームパターン５がフレームパターン挿入部１１Ａ−５にて付加されて、パイロット信号を非常駐オーバヘッド部６２に有する送信データフレームが生成される。
【００８９】
なお、非アイドル状態のときには、ペイロードデータ７は、バイパスルートをとらずに、まず、常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２２にて常駐オーバヘッド情報６１が付加されたのち、常駐オーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３４に入力され、そこで常駐オーバヘッド部６１及びペイロードデータ７の一括スクランブルが施されたのち、非常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２１に入力されて、非常駐オーバヘッド情報６２が付加される。
【００９０】
そして、非常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２１の出力（非常駐オーバヘッド情報６２，常駐オーバヘッド情報６１及びペイロードデータ７から成るデータ）は、非常駐オーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３３に入力されて、そこで非常駐オーバヘッド情報６２のスクランブルが施されたのち、パイロット信号付加部１１Ａ−４をスルーして常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２２に入力され、最終的に、フレームパターン１１Ａ−５がフレームパターン挿入部１１Ａ−５にて付加されて、送信データフレームが生成される。なお、他の動作は、この場合も、基本的に図３（Ａ），図７（Ａ），図９（Ａ）及び図１１（Ａ）により上述した送信部１１Ｓの動作と同様である。
【００９１】
また、この場合の受信部１１Ｒの構成及び動作は、第４態様のもの（図１２）と同様であるので、その説明は省略する。
（Ａ６）トランスポンダ１１の第６態様（パイロット信号を非常駐オーバヘッド部のみに挿入する場合）
次に、図１４（Ａ）及び図１５はトランスポンダ１１の第６態様〔パイロット信号を図１４（Ｂ）に示す非常駐オーバヘッド部６２のみに挿入する場合〕を示すブロック図で、図１４（Ａ）はトランスポンダ１１の送信部１１Ｓの構成を示すブロック図、図１５は同トランスポンダ１１の受信部１１Ｒの構成を示すブロック図である。なお、これらの図１４（Ａ）及び図１５においても、既述の符号と同一符号を付したものは、それぞれ、既述のものと同一もしくは同様の機能を有するものである。
【００９２】
そして、この場合は、図１４（Ｂ）に示すようにパイロット信号をオーバヘッド部６のうち非常駐オーバヘッド部６２のみに挿入するため、Ｐ／Ｓ部１１Ａ−１とフレームパターン挿入部１１Ａ−５との間において、ペイロードスクランブラ１１Ａ−３１，非常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２１，非常駐オーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３３，パイロット信号付加部１１Ａ−４，常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２２，常駐オーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３４の順に、各部が配置され、アイドル状態においてＰ／Ｓ部１１Ａ−１の出力がパイロット信号付加部１１Ａ−４へバイパスされるようになっている。
【００９３】
これにより、本第６態様の送信部１１Ｓでは、アイドル状態のときには、まず、Ｐ／Ｓ部１１Ａ−１の出力が、パイロット信号付加部１１Ａ−４にバイパスされ、パイロット信号付加部１１Ａ−４にて、非常駐オーバヘッド情報６２の代わりにパイロット信号が挿入されたのち、常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２２にて、常駐オーバヘッド情報６１が付加される。
【００９４】
その後、常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２２の出力は、常駐オーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３４にて常駐オーバヘッド情報６１がスクランブルされて、最終的に、フレームパターン挿入部１１Ａ−５にて、フレームパターン５が付加され、パイロット信号を非常駐オーバヘッド部６２に有する送信データフレームが生成される。
【００９５】
なお、非アイドル状態のときには、ペイロードデータ７は、バイパスルートをとらずに、まず、ペイロードスクランブラ１１Ａ−３１にてスクランブルが施されて、非常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２１にて非常駐オーバヘッド情報６２が付加されたのち、非常駐オーバヘッドスクランブラ１１−３３にて非常駐オーバヘッド情報６２がスクランブルされる。
【００９６】
そして、スクランブル後のデータは、パイロット信号付加部１１Ａ−４を通過して、常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２２にて常駐オーバヘッド情報６１が付加され、常駐オーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３４にてスクランブルされ、最終的に、フレームパターン挿入部１１Ａ−５にてフレームパターン１１Ａ−５が付加されて、送信データフレームが生成される。なお、他の動作は、この場合も、基本的に図３（Ａ），図７（Ａ），図９（Ａ），図１１（Ａ）及び図１３（Ａ）により上述した送信部１１Ｓの動作と同様である。
【００９７】
一方、受信部１１Ｒは、パイロット信号の挿入箇所を図１４（Ｂ）に示すようにオーバヘッド部６の非常駐オーバヘッド部６２とすることに対応して、図１５に示すように、終端ＬＳＩ１１Ｄに、ペイロードデータ７を抽出するペイロード抽出部１１Ｄ−７を有するとともに、常駐オーバヘッド情報６１と非常駐オーバヘッド情報６２とペイロードデータ７とで個別にデスクランブル，Ｓ／Ｐ変換及びバッファの各処理を行なえるように、ペイロードデータ７用のデスクランブラ１１Ｄ−３１，Ｓ／Ｐ部１１Ｄ−４１及びメモリ（バッファ）部１１Ｄ−５１と、常駐オーバヘッド情報６１用のデスクランブラ１１Ｄ−３２，Ｓ／Ｐ部１１Ｄ−４２及びメモリ（バッファ）部１１Ｄ−５２と、非常駐オーバヘッド情報６２用のデスクランブラ１１Ｄ−３３，Ｓ／Ｐ部１１Ｄ−４３及びメモリ（バッファ）部１１Ｄ−５３とがそなえられている。なお、他の構成は図３（Ａ）に示すものと同一もしくは同様である。
【００９８】
これにより、本第６態様の受信部１１Ｒでは、Ｏ／Ｅ１１Ｃにおいて得られたデータフレームからペイロード抽出部１１Ｄ−７にてペイロードデータ７が抽出され、これがデスクランブラ１１Ｄ−３１にてデスクランブルされたのち、Ｓ／Ｐ部１１Ｄ−４１にてＳ／Ｐ変換されてメモリ部１１Ｄ−５１で一旦保持される。
【００９９】
一方、残りの常駐オーバヘッド部６１及び非常駐オーバヘッド部６２は、それぞれ、対応するデスクランブラ１１Ｄ−３２，１１Ｄ−３３に入力され、そこでデスクランブルされたのち、対応するＳ／Ｐ部１１Ｄ−４２，１１Ｄ−４３にてＳ／Ｐ変換されたのち、対応するメモリ部１１Ｄ−５２，１１Ｄ−５３で一旦保持される。
【０１００】
そして、パイロットパターン検出部１１Ｄ−２にて、非常駐オーバヘッド部６２からパイロット信号が検出された場合は、各メモリ１１Ｄ−５１の保持内容がＡＬＬ“０”又はＡＬＬ“１”固定とされる。
このようにして、パイロット信号を非常駐オーバヘッド部６２に挿入する場合においても、デスクランブル，Ｓ／Ｐ変換及びバッファの各処理を常駐オーバヘッド部６１と非常駐オーバヘッド６２とペイロード７とで個別に行なうことで、正常な信号受信処理を行なうことができる。
【０１０１】
（Ａ７）トランスポンダ１１の第７態様（非常駐オーバヘッド部とペイロードとで異なるパイロット信号を挿入する場合）
次に、図１６（Ａ）及び図１７はトランスポンダ１１の第７態様を示すブロック図で、図１６（Ａ）はトランスポンダ１１の送信部１１Ｓの構成を示すブロック図、図１７は同トランスポンダ１１の受信部１１Ｒの構成を示すブロック図である。なお、これらの図１６（Ａ）及び図１７においても、既述の符号と同一符号を付したものは、それぞれ、既述のものと同一もしくは同様の機能を有するものである。
【０１０２】
そして、この場合は、図１６（Ｂ）に示すように、非常駐オーバヘッド部６２とペイロード７とで異なるパイロット信号“１”，“２”を挿入すべく、Ｐ／Ｓ部１１Ａ−１とフレームパターン挿入部１１Ａ−５との間において、ペイロードスクランブラ１１Ａ−３１，パイロット信号“２”を付加するためのパイロット信号付加部１１Ａ−４１，非常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２１，非常駐オーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３３，パイロット信号“２”を付加するためのパイロット信号付加部１１Ａ−４２，常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２２，常駐オーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３４の順に、各部が配置され、アイドル状態において、Ｐ／Ｓ部１１Ａ−１の出力がパイロット信号付加部１１Ａ−４１へバイパスされるとともに、非常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２１の出力がパイロット信号付加部１１Ａ−４２へバイパスされるようになっている。
【０１０３】
これにより、本第７態様の送信部１１Ｓでは、アイドル状態のときには、まず、Ｐ／Ｓ部１１Ａ−１の出力が、パイロット信号付加部１１Ａ−４１にバイパスされ、パイロット信号付加部１１Ａ−４１にて、ペイロードデータ７の代わりにパイロット信号“２”が挿入されたのち、非常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２２をスルーするとともに、非常駐オーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３４をバイパスしてパイロット信号付加部１１Ａ−４２に入力されて、パイロット信号付加部１１Ａ−４２にて、非常駐オーバヘッド情報６２の代わりにパイロット信号“１”が付加される。
【０１０４】
そして、パイロット信号付加部１１Ａ−４２の出力は、常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２２に入力され、そこで常駐オーバヘッド情報６１が付加されたのち、その常駐オーバヘッド情報６１が常駐オーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３４にてスクランブルされ、最終的に、フレームパターン挿入部１１Ａ−５にて、フレームパターン５が付加され、異なるパイロット信号“１”，“２”をそれぞれ非常駐オーバヘッド部６２とペイロード７とに有するデータフレームが生成される。
【０１０５】
このように非常駐オーバヘッド部６２とペイロード７とで異なるパイロット信号“１”，“２”を挿入することで、例えば、一方のパイロット信号“２”（パイロット信号周期Ｔ２，最大零連許容数Ｎ２）で波長のアイドル状態を表示し、他方のパイロット信号“１”（パイロット信号周期Ｔ１，最大零連許容数Ｎ１）をＳＡＵ１７（３５）でのスペクトルモニタ結果に応じたパワーレベル調整の表示（通知）に利用することが可能となる。
【０１０６】
なお、非アイドル状態のときには、送信ペイロードデータ７は、バイパスルートをとらずに、まず、ペイロードスクランブラ１１Ａ−３１にてペイロードスクランブルが施されて、パイロット信号付加部１１Ａ−４１をスルーして非常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２１にて非常駐オーバヘッド情報６２が付加されたのち、非常駐オーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３３にて非常駐オーバヘッド情報６２がスクランブルされる。
【０１０７】
そして、非常駐オーバヘッド情報６２のスクランブル後のデータは、パイロット信号付加部１１Ａ−４２をスルーして、常駐オーバヘッド挿入部１１Ａ−２２にて常駐オーバヘッド情報６１が付加され、常駐オーバヘッドスクランブラ１１Ａ−３４にて常駐オーバヘッド情報６１のスクランブルが施されたのち、最終的に、フレームパターン挿入部１１Ａ−５にてフレームパターン５が付加されて、データフレームが生成される。なお、他の動作は、この場合も、基本的に既述の送信部１１Ｓの動作と同様である。
【０１０８】
一方、受信部１１Ｒは、上述のごとく非常駐オーバヘッド部６２とペイロード７とで異なるパイロット信号“１”，“２”を挿入することに対応して、図１７に示すように、終端ＬＳＩ１１Ｄに、ペイロードデータ７を抽出するペイロード抽出部１１Ｄ−７と、非常駐オーバヘッド情報６２を抽出する非常駐オーバヘッド抽出部１１Ｄ−８と、ペイロード７に挿入されたパイロット信号“２”を検出するパイロットパターン１１Ｄ−２１と、非常駐オーバヘッド部６２に挿入されたパイロット信号“１”を検出するパイロットパターン検出部１１Ｄ−２２とがそなえられている。
【０１０９】
また、この場合も、常駐オーバヘッド情報６１と非常駐オーバヘッド情報６２とペイロードデータ７とで個別にデスクランブル，Ｓ／Ｐ変換及びバッファの各処理を行なえるように、ペイロードデータ７用のデスクランブラ１１Ｄ−３１，Ｓ／Ｐ部１１Ｄ−４１及びメモリ（バッファ）部１１Ｄ−５１と、常駐オーバヘッド情報６１用のデスクランブラ１１Ｄ−３２，Ｓ／Ｐ部１１Ｄ−４２及びメモリ（バッファ）部１１Ｄ−５２と、非常駐オーバヘッド情報６２用のデスクランブラ１１Ｄ−３３，Ｓ／Ｐ部１１Ｄ−４３及びメモリ（バッファ）部１１Ｄ−５３とがそなえられている。なお、他の構成は既述のものと同一もしくは同様である。
【０１１０】
このような構成により、本第７態様の受信部１１Ｒでは、Ｏ／Ｅ１１Ｃにおいて得られたデータフレームからペイロード抽出部１１Ｄ−７にてペイロードデータ７が抽出され、これがデスクランブラ１１Ｄ−３１にてデスクランブルされたのち、Ｓ／Ｐ部１１Ｄ−４１にてＳ／Ｐ変換されてメモリ部１１Ｄ−５１に一旦保持される。
【０１１１】
そして、パイロットパターン検出部１１Ｄ−２１にて、ペイロード抽出部１１Ｄ−７で抽出されたペイロード７からパイロット信号が検出された場合は、メモリ１１Ｄ−５１の保持内容がＡＬＬ"０"又はＡＬＬ"１"とされる。
また、このとき並行して、Ｏ／Ｅ１１Ｃにおいて得られたデータフレームから非常駐オーバヘッド部６２が非常駐オーバヘッド抽出部１１Ｄ−８にて抽出され、これがデスクランブラ１１Ｄ−３１でデスクランブルされたのち、Ｓ／Ｐ部１１Ｄ−４３にてＳ／Ｐ変換されてメモリ部１１Ｄ−５３に一旦保持される。
【０１１２】
そして、パイロットパターン検出部１１Ｄ−２２にて、非常駐オーバヘッド抽出部１１Ｄ−８で抽出された非常駐オーバヘッド部６２からパイロット信号が検出された場合は、メモリ１１Ｄ−５３の保持内容がＡＬＬ“０”又はＡＬＬ“１”とされる。
なお、残りの常駐オーバヘッド部６１は、対応するデスクランブラ１１Ｄ−３２に入力され、そこでデスクランブルされたのち、Ｓ／Ｐ部１１Ｄ−４２にてＳ／Ｐ変換されたのち、メモリ部１１Ｄ−５２に一旦保持される。
【０１１３】
このようにして、非常駐オーバヘッド部６２とペイロード７とで異なるパイロット信号“１”，“２”を挿入する場合においても、デスクランブル，Ｓ／Ｐ変換及びバッファの各処理を常駐オーバヘッド部６１と非常駐オーバヘッド６２とペイロード７とで個別に行なうことで、正常な信号受信処理を行なうことができる。
【０１１４】
（Ｂ）ＳＡＵ１７，３５の詳細説明
次に、以下では、図１及び図２により前述したＳＡＵ１７，３５の詳細について説明する。なお、以下では、端局１におけるＳＡＵ１７と中継局３におけるＳＡＵ３５とを区別しない場合、符号を省略して単に「ＳＡＵ」と表記する。
（Ｂ１）ＳＡＵの第１態様の説明
図１８は上述したＳＡＵの第１態様を示すブロック図で、この図１８に示すＳＡＵは、図１（図２）により前述したＰＤ５２，増幅器５３，フィルタ５４，ピーク／ボトムホールド回路５５，ＡＤ変換器５６，ＣＰＵ５７及びＤＡ変換器５８をそなえるほか、光シャッタ５０，ドライブ回路５０Ａ，分岐バッファ部６３，ＡＤ変換器６４，６５，ＤＡ変換器６６，ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６８，分岐回路６９をそなえるとともに、ＣＰＵ５７の機能として、平均化処理部５７−１，５７−３，５７−５，バイアス調整部５７−２，補正係数演算部５７−４，差分計算部５７−６等をそなえて構成されている。なお、上記のフィルタ５４は、この図１８においては入力信号の直流成分を除去するコンデンサを用いて実現されており、増幅器５３は、ＡＧＣ（Automatic Gain Controlled）アンプにより構成されている。
【０１１５】
ここで、上記の光シャッタ５０は、前記のモニタ光カプラ１５，２１，３３又は３９（図１，図２参照）からの入力ＷＤＭ信号をドライブ回路５０Ａからの制御により遮断しうるものであり、ＬＰＦ６８は、ＰＤ５２の出力（電圧レベルＶ１）のうち所定の低周波数成分のみを通過させるためのもので、例えば、前述したデータフレームのフレーム周期を８ｋＨｚとすると、４ｋＨｚ以上の周波数成分をカットするようにその通過帯域が設定される。
【０１１６】
また、分岐回路６９は、増幅器５３による増幅後の電気信号を二分岐して一方をフィルタ５４へ、他方をＡＤ変換器６５へそれぞれ出力するものであり、フィルタ５４は、前述したように、この分岐回路６９からの電気信号（電圧レベルＶ２）に含まれる直流（ＤＣ）成分（主に、ＡＳＥ光によるもの）及び交流（ＡＣ）成分のうち直流成分を除去して交流成分のみを通過させるものである。
【０１１７】
これにより、パイロット信号が前記のように受信データフレームに挿入されていた場合に、そのパイロット信号成分が受信データフレームから抽出され、そのピーク値とボトム値とがピーク／ボトムホールド回路５５にて保持され、それぞれの値がＡＤ変換器５６にてディジタル信号に変換されて、ＣＰＵ５７（平均化処理部５７−５）に入力されることになるのである。
【０１１８】
さらに、分岐バッファ部６３は、上記のフィルタ５４の出力信号を波長多重数分だけ分岐してそれぞれの信号を一時的に保持しながら、後述する波長（チャンネル）毎に設けられたフィルタ部７０へ出力するものであり、ＡＤ変換器６４は、ＰＤ５２の出力をディジタル信号に変換するものであり、ＡＤ変換器６５は、分岐回路６９の他方の出力をディジタル信号に変換するものであり、バイアス回路６７は、ＤＡ変換器５８でディジタル信号に変換された、ＣＰＵ５７のバイアス調整部５７−２で求められたバイアス制御信号に応じてＰＤ５２のバイアス電流を調整するものである。
【０１１９】
そして、ＣＰＵ５７において、平均化処理部５７−１は、ＡＤ変換器６４の出力（つまり、ＰＤ５２の出力）について平均化処理を施して、ＰＤ５２の出力電圧レベルＶ１の平均値を求めるもので、このＰＤ５２の出力電圧レベルＶ１の平均値に基づいて、バイアス調整部５７−２にて上記バイアス制御信号が生成されるようになっている。なお、この際、バイアス調整部５７−２では、ＰＤ５２の出力電圧レベルＶ１の平均値とバイアス制御信号の電圧レベルとから受信ＷＤＭ信号のトータルパワーＰ０が計算される。
【０１２０】
また、平均化処理部５７−３は、ＡＤ変換器６５によってディジタル信号に変換された、分岐回路６９の出力（つまり、増幅器５３の出力）について平均化処理を施して、増幅器５３の増幅出力（電圧レベルＶ２）の平均値を求めるものであり、補正係数演算部５７−４は、この平均化処理部５７−３で求められた増幅出力電圧レベルＶ２の平均値について後述する係数補正処理を施して、増幅出力電圧レベルＶ２の補正値Ｐ１を求めるものである。
【０１２１】
さらに、平均化処理部５７−５は、上述したごとくＡＤ変換器５６によりディジタル信号に変換された、パイロット信号成分のピーク値及びボトム値について平均化処理を施すものであり、差分計算部５７−６は、これらのピーク値及びボトム値の各平均値の差分を計算することにより、パイロット信号成分の振幅情報Ｐ３を求めるものである。なお、上記のＰ１，Ｐ３を用いてＰ１／Ｐ３なる演算を行なうことにより、平均変調度が求められる（これは、増幅器５３のゲイン及びバイアス調整部５７−２によるバイアス調整量の調整に用いられる）。
【０１２２】
さて次に、上述したチャンネル毎に設けられたフィルタ部７０は、例えば図２０（Ａ）に示すように、それぞれ、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）７１，直流変換部７２，ＡＤ変換器７３及び平均化処理部７４をそなえて構成される。
ここで、ＢＰＦ７１は、ＷＤＭ信号のチャンネル（ＣＨ）数をｎ（ｎは２以上の整数）とすると、分岐バッファ部６３からの出力信号のうちチャンネルｘ（ｘ＝１〜ｎ）に相当する信号の周波数成分のみを通過させるものであり、直流変換部７２は、このＢＰＦ７１を通過してきたチャンネルｘの周波数成分を直流信号に変換するものである。
【０１２３】
ＡＤ変換器７３は、このチャンネルｘの直流信号をディジタル信号に変換するものであり、平均化処理部７４は、このＡＤ変換器７３によって得られたチャンネルｘのディジタル信号について平均化処理を施して、チャンネルｘのディジタル信号の平均値（ＣＨｘ生データ）を求めるものである。
つまり、上述したローパスフィルタ６８及び各フィルタ部７０（バンドパスフィルタ７１）は、ＰＤ５２からの電気信号のうち、送信データの無いアイドル波長の光信号にて送信されてくる当該アイドル波長に固有のパイロット信号成分を通過させるパイロット信号検出用フィルタ部としての機能を果たしていることになるのである。なお、上述したフィルタ部７０の各機能は、ＣＰＵ５７の一機能として実現される。
【０１２４】
以上のような構成により、本実施形態のＳＡＵでは、次のようにして、受信ＷＤＭ信号の各チャンネルのパワー，ＯＳＮＲ，平均ＯＳＮＲを測定することができる。
即ち、光シャッタ５０を通じて受信されたＷＤＭ信号は、ＰＤ５２にて電気信号（電圧レベルＶ１）に変換されたのち、ＬＰＦ６８にて４ｋＨｚ以上の周波数成分がカットされて増幅器５３に入力され、増幅器５３にて増幅される。なお、ＰＤ５２の出力はＰＤ５２のバイアスフィードバック制御のためにＡＤ変換器６４及び平均化処理部５７−１を経由してバイアス調整回路５７−２へ入力される。
【０１２５】
また、上記の増幅器５３の出力は、分岐回路６９に二分岐されて、ＡＤ変換器６５とフィルタ５４とにそれぞれ出力され、ＡＤ変換器６５では、増幅後の出力電圧レベルＶ２をディジタル信号に変換して、平均化処理部５７−３へ出力する。これにより、出力電圧レベルＶ２の平均値が平均化処理部５７−３にて求められ、補正係数演算部５７−４にて、その平均値の補正値Ｐ１が求められる。
【０１２６】
一方、フィルタ５４では、分岐回路６９からの入力信号の交流成分（パイロット信号成分）のみを通過させて、ピーク／ボトムホールド回路５５と分岐バッファ部６３とにそれぞれ出力する。これにより、ピーク／ボトムホールド回路５５では、パイロット信号成分のピーク値とボトム値とが保持され、これらのピーク値及びボトム値がそれぞれＡＤ変換器５６にてディジタル信号に変換され、平均化処理部５７−５においてその平均値が求められたのち、各平均値の差分が差分計算部５７−６にて計算されて、パイロット信号の振幅情報Ｐ３が求められる。
【０１２７】
また、分岐バッファ部６３へ出力された信号は、分岐バッファ部６３にてｎチャンネル分だけ分岐されて、それぞれが、フィルタ部７０へ入力され、ＢＰＦ７１，直流変換部７２，ＡＤ変換部７３及び平均化処理部７４により、ＣＨｘ生データがそれぞれ得られる。得られた各ＣＨｘ生データは、ＣＰＵ５７により、図２２（Ａ）に示すような係数補正処理に用いられる。
【０１２８】
即ち、上記のフィルタ部７０をチャンネル数分並列して設ける場合には、各フィルタ部７０での回路変換効率によるバラツキ（偏差）を補正する必要があるので、ＣＰＵ５７は、上記の各ＣＨｘ生データに対して係数Ｋｘ（Ｐ０）を乗じることにより、ＷＤＭ信号の各チャンネルパワーＰchxを求めるのである。なお、係数Ｋｘ（Ｐ０）は、ＰＤ５２のバイアス調整により電圧レベルＶ１が変化することを考慮して、バイアス調整部５７−２にて求められるトータルパワーＰ０の関数として表されることを意味し、実質はトータルパワーＰ０と定数との積で表される。
【０１２９】
そして、ＣＰＵ５７は、図２２（Ｂ）に示すように、上述のごとく得られた個々のチャンネルパワーＰchx（Ｐ３１）を、トータルパワーＰ０から各チャンネルパワーＰchxの総和を減じたものに補正係数Ｂ１（Ｂ１＝１チャンネル当たりのグリッド幅／ＥＤＦ利得帯域幅）を乗じた値Ｐ１１で除算することにより、各チャンネルのＯＳＮＲを求めることができる。
【０１３０】
また、ＣＰＵ５７は、図２２（Ｃ）に示すように、各チャンネルパワーＰchxの総和（Ｐ３）を、トータルパワーＰ０から各チャンネルパワーＰchxの総和を減じたものに補正係数Ｂ２（Ｂ２＝チャンネルグリッド幅×最大波長数／ＥＤＦ利得帯域幅）を乗じた値Ｐ１２で除算することにより、ＷＤＭ信号の平均ＯＳＮＲを求めることができる。
【０１３１】
なお、上述したフィルタ部７０は、例えば図２０（Ｂ）に示すように構成することもできる。即ち、この図２０（Ｂ）に示すフィルタ部７０は、ＢＰＦ７１，ピークホールド回路７２Ａ，ボトムホールド回路７２Ｂ，ＡＤ変換部７３Ａ，７３Ｂ，平均化処理部７４Ａ，７４Ｂ及び差分計算部７５をそなえて構成され、ＢＰＦ７１を通過するパイロット信号成分のピーク値をピークホールド回路７２Ａ、ボトム値をボトムホールド回路７２Ｂにてそれぞれ保持し、これらのピーク値及びボトム値をそれぞれ対応するＡＤ変換器７３Ａ，７３Ｂでディジタル信号に変換し、それらの平均値を平均化処理部７４Ａ，７４Ｂにて求めたのち、各平均値の差分を差分計算部７５にて求めるのである。
【０１３２】
このようにすれば、図２０（Ａ）に示す構成に比して、より精度の良いＣＨｘ生データを得ることが可能である。
また、通過帯域固定のＢＰＦ７１ではなく、通過帯域可変のＢＰＦを用いれば、上述のごとく全チャンネル分並列にフィルタ部７０を設ける必要はない。理論的には、１つの可変ＢＰＦを用いた１つのフィルタ部７０で全チャンネルの帯域幅をカバーすることも考えられるが、この場合、可変ＢＰＦの通過帯域の掃引幅が大きくなるので、測定時間が長くなってしまうことになる。
【０１３３】
そこで、ＷＤＭ信号の波長帯域を複数に分割して、それぞれの分割波長帯域をカバーする可変ＢＰＦを用いたフィルタ部７０であれば、測定時間の増大を抑止しつつ、全チャンネル数よりも大幅に少ない数のフィルタ部７０で、必要なＣＨｘ生データを得ることができる。
例えば、ＷＤＭ信号の波長帯域を３分割した場合、フィルタ部７０は、例えば図２１に示すように、それぞれ、可変ＢＰＦ７１′，直流変換部７２，ＡＤ変換部７３，平均化処理部７４，メモリ７６及び係数乗算部７７を有し、分割波長帯域において通過設定されて可変ＢＰＦ７１′を通過するパイロット信号から得られるＣＨｘ生データをチャンネル別にメモリ７６に保持する構成をもつ３系統のフィルタ部７０を用意すればよい。
【０１３４】
ただし、この場合も、フィルタ部７０が複数並列して設けられることになるので、異なる分割波長帯域間での回路誤差を考慮する必要がある。かかる回路誤差を補正するのが係数乗算部（誤差補正部）７７である。即ち、係数乗算部７７は、初期動作時にモニタされる同じチャンネルについてのＣＨｘ生データを全フィルタ部７０で測定し、全フィルタ部７０での測定結果が等しくなる係数（誤差補正係数）を保持しておき、この係数をその後の運用において検出されるＣＨｘ生データの回路誤差の補正に用いるのである。なお、図２１では、最上段の係数乗算部７７に係数１、中段の係数乗算部７７に係数Ｇ１、最下段の係数乗算部７７に係数Ｇ２がそれぞれ保持されていることを示している。
【０１３５】
つまり、この場合は、スペクトル測定手段として機能するＣＰＵ５７が、初期動作時に同じチャンネルのパイロット信号成分についての可変ＢＰＦ７１′の出力がそれぞれ同じとなる誤差補正係数を算出する誤差補正係数算出部としての機能を有し、運用時においてこの誤差補正係数算出部で算出された誤差補正係数に基づいて可変ＢＰＦ７１′の各出力について誤差補正処理を係数乗算部７７にて行なうようになっているのである。
【０１３６】
ところで、上記のパイロット信号は、項目（Ａ）にて前述したように、オーバヘッド部６（例えば、非常駐オーバヘッド部６２）を用いて常時送信する場合には、全チャンネルについて常時受信側で検出することが可能であるが、ペイロード７のみを用いて送信する場合のように、アイドル状態のチャンネルについてのみ送信する場合には、使用中状態（ペイロード７に送信データが格納されている場合）のチャンネルについてはパイロット信号が検出されない。
【０１３７】
このような場合にも、上述したスペクトル測定を行なえるようにするためには、使用中チャンネルについてはアイドル時に検出したパイロット信号成分（ＣＨｘ生データ）を保持しておく必要がある。そこで、例えば図２３に示すように、上述した係数補正処理によって得られたチャンネルパワーＰchxをそれぞれレジスタ（保持回路）８３で保持しておくようにする。
【０１３８】
そして、その後に得られる現チャンネルパワーＰchxと、パイロット検出レベルしきい値保持部８１に保持されたチャンネルパワーＰchxについてのしきい値とを比較器８２にて比較し、現チャンネルパワーＰchxがしきい値以下であれば、パイロット信号が検出されていないものとして、比較器８２の出力を書き込み禁止信号としてレジスタ８３に供給し、レジスタ８３に保持された前回測定のチャンネルパワーＰchxの上書きを防止する。
【０１３９】
これにより、或るチャンネルが使用中でそのパイロット信号が不可避的に消失（検出不可）することによるスペクトル測定に対する影響を回避することができ、ＣＰＵ５７は、同時期に全チャンネルについてパイロット信号がリアルタイムに検出できなかったとしても、ＷＤＭ信号のスペクトル計測を正常に実施することができる。
【０１４０】
つまり、本実施形態のＣＰＵ５７は、上記のレジスタ８３に保持された、各チャンネルの光信号がアイドル状態のときの各チャンネルパワーＰchx（振幅情報）に基づいて各チャンネルのＯＳＮＲを計算する光信号品質計算部としての機能も果たしているのである。
（Ｂ２）ＳＡＵの第２態様の説明
次に、図１９はＳＡＵの第２態様を示すブロック図で、この図１９に示すＳＡＵは、図１８に示すものに比して、フィルタ５４の入出力側の信号のそれぞれについて、ピーク／ボトムホールド回路５５Ａ，５５Ｂと、ＡＤ変換器５６Ａ，５６Ｂがそなえられるとともに、ＣＰＵ５７の機能として、平均化処理部５７Ａ−５，５７Ｂ−５，差分計算部５７Ａ−６，５７Ｂ−６，５７Ｃ−６，演算部５７−７がそなえられている点が異なる。
【０１４１】
ここで、ピーク／ボトムホールド回路５５Ａは、フィルタ５４での直流成分除去前の増幅器５３の出力（電圧レベルＶ２）のピーク値とボトム値とを保持するものであり、ＡＤ変換器５６Ａは、このピーク／ボトムホールド回路５５Ａで保持されたピーク値及びボトム値をそれぞれディジタル信号に変換するものである。
【０１４２】
また、ピーク／ボトムホールド回路５５Ｂ及びＡＤ変換器５６Ｂは、図１８により前述したピーク／ボトムホールド回路５５及びＡＤ変換器５６とそれぞれ同様のもので、ピーク／ボトムホールド回路５５Ｂにて、フィルタ５４での直流成分除去後の増幅器出力（つまり、パイロット信号成分）のピーク値とボトム値とが保持され、これらのピーク値及びボトム値がそれぞれＡＤ変換器５６Ｂにてそれぞれディジタル信号に変換されるようになっている。
【０１４３】
そして、ＣＰＵ５７において、平均化処理部５７Ａ−５は、上記の各ＡＤ変換器５６Ａ，５６Ｂによって得られたディジタル信号（フィルタ５４の入出力信号についての２組のピーク値及びボトム値）の平均値を求めるものであり、平均化処理部５７Ｂ−５は、ＡＤ変換器５６Ｂによって得られたディジタル信号（フィルタ５４の出力信号（パイロット信号成分）についてのピーク値及びボトム値の各平均値を求めるものである。
【０１４４】
また、差分計算部５７Ａ−６は、平均化処理部５７Ａ−５で得られた２組の平均値のうち互いに異なる組に属するピーク値平均値とボトム値平均値との差分を計算して振幅情報Ｐ２１を得るものであり、差分計算部５７Ｂ−６は、残りのピーク値平均値とボトム値平均値との差分を計算して振幅情報Ｐ２２を得るものである。
【０１４５】
なお、平均化処理部５７Ｂ−５及び差分計算部５７Ｃ−６は、それぞれ、図１８により前述したものと同様のもので、この場合も、平均化処理部５７Ｂ−５にて、ＡＤ変換器５６Ｂにてディジタル信号に変換されたパイロット信号成分のピーク値及びボトム値の平均値がそれぞれ求められ、差分計算部５７Ｃ−６にて、これらのピーク値平均値とボトム値平均値の差分を計算して振幅情報Ｐ３を得るものである。
【０１４６】
そして、演算部５７−７は、上記差分計算部５７Ａ−６，５７Ｂ−６で得られた振幅情報Ｐ２１，Ｐ２２について、（Ｐ２１＋Ｐ２２）／２なる演算を行なうことにより、これらの振幅情報Ｐ２１，Ｐ２２の平均値Ｐ１を求めるとともに、この平均値Ｐ１と、差分計算部５７Ｃ−６で得られた振幅情報Ｐ３とを用いて、Ｐ３／Ｐ１なる演算を行なうことにより、バイアス調整部５７−２によるＰＤ５２のバイアス調整のために用いられる変調度を求めることができるものである。なお、
つまり、本第２態様のＳＡＵは、フィルタ５４での直流成分除去前後の信号のピーク値及びボトム値の各平均値に基づいて、より精度の高いＰＤ５２のバイアス調整を行なえるようになっているのである。したがって、スペクトル計測自体の精度も向上する。なお、ＣＰＵ５７によるスペクトル計測自体は図２２（Ａ）〜図２２（Ｃ）により前述した計測手法と同様の手法によって行なわれる。また、フィルタ部７０の構成も、図２０（Ａ），図２０（Ｂ）又は図２１に示す構成と同様で良いし、アイドル時のチャンネルパワーＰchxをレジスタ８３（図２３参照）に保持しておく構成についても同様で良い。
【０１４７】
（Ｃ）その他
ところで、上述した実施形態において、或るチャンネルが光入力断となった場合は、上述したパイロット信号を検出できないが、そのチャンネルは使用可能であることから、例えば図２５に示すように、ＷＤＭ伝送装置の各波長（チャンネル）の入力ポート毎に、各チャンネルの光信号を分岐してＳＡＵ３５に入力する光入力断検出用カプラ３０Ｂを設け、ＳＡＵ３５において光入力断が検出されれば、その光入力断検出情報をＯＳＣにより上流側（ＯＡＤＭノード等）へ送信するようにしてもよい。これにより、上記光入力断検出情報を受信した他ノードは、下流側で光入力断状態となっているチャンネルを他の通信に使用できるか判断して、チャンネルの使用を調停することができる。
【０１４８】
なお、図２５において、既述の符号と同一符号を付したものはそれぞれ既述のものと同一もしくは同様のものであり、３０Ａは各チャンネルの光信号のレベルを調整する光可変減衰器を示し、３０ＣはＳＡＵ３５からの通知情報（上記光断検出情報，ＳＡＵ３５で検出した自ノードの使用波長情報等）とＯＳＣ部３６ａで検出される下流側からのビジー情報（どのチャンネルが下流側ノードで使用中かを示す情報）との論理和をとるＯＲ回路３０Ｃを示す。
【０１４９】
つまり、図２５に示す構成では、下流側ノード（ＯＡＤＭノード等）で或るチャンネルを使用していることをＯＳＣにより上流側ノードへ通知することができ、その上流側ノードでは、当該チャンネルが未使用であると判断して使用してしまうことを回避することができる（ＳＡＵ３５でモニタされた使用波長状況とＯＳＣにより得た下流側の使用波長状況とに基づいて使用チャンネルを調停することができる）。
【０１５０】
また、上記の光入力断検出は、光入力断検出用カプラ３０Ｂを設けなくても、上述したパイロット信号を利用して実現することもできる。即ち、パイロット信号の送信側において、各チャンネルの最大使用時間を予め規定しておき、その規定時間を経過したチャンネルについては、アイドル状態にしてパイロット信号を一定時間送信するようにし、受信側のＳＡＵでは、例えば図２４に示すように、図２３に示す構成に加えて、レジスタ８４とタイマ８５とを設け、レジスタ８３に対する書き込み禁止状態がタイマ８５により計時される上記規定時間継続すると、レジスタ８３と同じ情報（チャンネルパワーＰchx）を保持しているレジスタ８４の保持内容を光入力断検出情報に書き換えるようにするのである。
【０１５１】
これにより、ＳＡＵでは、上記規定時間が経過してもパイロット信号が検出されないチャンネルは光入力断状態であると判断することができるので、光入力断検出用カプラ３０Ｂを用いる必要がなくなる。
さらに、前述したトランスポンダ１１の送信部１１Ｓ（図３，図７，図９，図１１，図１３，図１４又は図１６参照）は、例えば図２６に示すように、受信部１１Ｒ（図４，図８，図１０，図１２，図１５又は図１７参照）においてパイロット信号が検出されると、送信データフレームへのパイロット信号の挿入を停止することで、その旨を下流側ノードへ通知するようにしてもよい。
【０１５２】
つまり、トランスポンダ１１に、受信部１１Ｒのパイロットパターン検出部（パイロット信号検出手段）１１Ｄ−２（あるいは、１１Ｄ−２１，１１Ｄ−２２）でパイロット信号が検出されると、そのパイロット信号に対応する波長の光信号についてのパイロット信号付加部１１Ａ−４（あるいは、１１Ａ−４１，１１Ａ−４２）によるパイロット信号の付加を停止して、Ｅ／Ｏ部１１Ｂによるパイロット信号の送信を停止するパイロット信号送信停止手段を設けるのである。
【０１５３】
これにより、ＯＳＣによらずにＷＤＭ信号の波長使用状況を下流側ノードへ通知することが可能となる（ＯＳＣの容量肥大化を抑制できる）。なお、この場合、送信方向と反対方向とで異なるパイロット信号を用意し、例えば、一方をオーバヘッド部６に格納する送信方向のアイドル状態表示に用い、他方をペイロード７に格納する反対方向のアイドル状態表示に用いるのが好ましい。
【０１５４】
そして、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
（Ｄ）付記
（付記１） 複数の波長の光信号が波長多重された波長多重光信号を伝送する複数の波長多重伝送装置をそなえた波長多重伝送システムであって、
該波長多重光信号を送信する送信側の波長多重伝送装置が、
該波長多重光信号に波長多重される光信号を用いて送信すべき送信データの有無を識別する送信データ有無識別手段と、
該送信データ有無識別手段により該光信号を用いて送信すべき該送信データが無いと識別されると、当該光信号の波長に固有のパイロット信号データを該光信号にて送信するパイロット信号送信手段とをそなえ、且つ、
該波長多重光信号を受信する受信側の波長多重伝送装置が、
受信した該波長多重光信号から該パイロット信号データを検出するパイロット信号検出手段と、
該パイロット信号検出手段での該パイロット信号データの検出結果に基づいて各波長の光信号の使用／未使用状態を判別する使用波長判別手段とをそなえて構成されたことを特徴とする、波長多重伝送システム。
【０１５５】
（付記２） 複数の波長の光信号が波長多重された波長多重光信号を伝送する波長多重伝送システムに使用される波長多重伝送装置であって、
該波長多重光信号に波長多重される光信号を用いて送信すべき送信データの有無を識別する送信データ有無識別手段と、
該送信データ有無識別手段により該光信号を用いて送信すべき該送信データが無いと識別されると、当該光信号の波長に固有のパイロット信号データを該光信号にて送信するパイロット信号送信手段とをそなえたことを特徴とする、波長多重伝送装置。
【０１５６】
（付記３） 該パイロット信号送信手段が、
該送信データをオーバヘッド部とペイロード部とを有するフレーム信号の該ペイロードに格納して該フレーム信号を組み立てるフレーム組立部をそなえ、
該フレーム組立部が、
該送信データ有無識別手段により該光信号を用いて送信すべき該送信データが無いと識別されると、少なくとも該オーバヘッド部及び該ペイロード部のいずれかに該パイロット信号データを格納するパイロット信号付加部をそなえて構成されたことを特徴とする、付記２記載の波長多重伝送装置。
【０１５７】
（付記４） 該パイロット信号付加部が、
該ペイロード部に該パイロット信号データを格納するように構成されたことを特徴とする、付記３記載の波長多重伝送装置。
（付記５） 該パイロット信号付加部が、
該オーバヘッド部に該パイロット信号データを格納するように構成されたことを特徴とする、付記３記載の波長多重伝送装置。
【０１５８】
（付記６） 該パイロット信号付加部が、
該オーバヘッド部及び該ペイロード部の双方に該パイロット信号データを格納するように構成されたことを特徴とする、付記３記載の波長多重伝送装置。
（付記７） 該パイロット信号付加部が、
該オーバヘッド部の未使用領域に該パイロット信号データを格納するように構成されたことを特徴とする、付記５又は６に記載の波長多重伝送装置。
【０１５９】
（付記８） 該パイロット信号付加部が、
該オーバヘッド部及び該ペイロード部からなる領域に複数種類のパイロット信号データを格納するように構成されたことを特徴とする、付記３記載の波長多重伝送装置。
（付記９） 該パイロット信号送信手段が、
該送信データの送信に使用している波長の光信号について所定の最大使用時間時間を経過すると、該送信データの送信を停止して当該波長の光信号を未使用状態とし当該光信号により該パイロット信号データを一定時間送信するように構成されたことを特徴とする、付記２記載の波長多重伝送装置。
【０１６０】
（付記１０） 複数の波長の光信号が波長多重された波長多重光信号を伝送する波長多重伝送システムに使用される波長多重伝送装置であって、
受信した該波長多重光信号から、送信データが無い波長の光信号にて送信されてくる当該波長に固有のパイロット信号データを検出するパイロット信号検出手段と、
該パイロット信号検出手段での該パイロット信号データの検出結果に基づいて各波長の光信号の使用／未使用状態を判別する使用波長判別手段とをそなえたことを特徴とする、波長多重伝送装置。
【０１６１】
（付記１１） 該使用波長判別手段で未使用状態と判別された波長の光信号に他の送信データを載せて他の波長多重伝送装置へ送信する光送信手段をさらにそなえたことを特徴とする、付記１０記載の波長多重伝送装置。
（付記１２） 該使用波長判別手段での判別結果を他の波長多重伝送装置に通知する使用波長通知手段をさらにそなえたことを特徴とする、付記１０記載の波長多重伝送装置。
【０１６２】
（付記１３） 該使用波長通知手段が、
該波長多重光信号のうち予め監視制御情報の送受のために割り当てられている波長の光信号を用いて該使用波長判別手段での判別結果を該他の波長多重伝送装置へ通知する監視制御情報送信部として構成されていることを特徴とする、付記１２記載の波長多重伝送装置。
【０１６３】
（付記１４） 該パイロット信号検出手段が、
各波長の光信号を受光してその光パワーに応じた電気信号を出力する光電変換部と、
該光電変換部からの電気信号のうち、送信データが無い未使用波長の光信号にて送信されてくる当該未使用波長に固有のパイロット信号データ成分を通過させるパイロット信号検出用フィルタ部とをそなえるとともに、
該波長多重伝送装置が、
該パイロット信号検出用フィルタ部を通過する該パイロット信号データ成分の振幅情報に基づいて該波長多重光信号の各波長のスペクトルを測定するスペクトル測定手段をそなえたことを特徴とする、付記１０記載の波長多重伝送装置。
【０１６４】
（付記１５） 該スペクトル測定手段が、
該振幅情報を波長別に保持する保持回路と、
該保持回路に保持された、各波長の光信号が未使用状態のときの各振幅情報に基づいて該波長多重光信号の光信号品質を計算する光信号品質計算部とをそなえたことを特徴とする、付記１４記載の波長多重伝送装置。
【０１６５】
（付記１６） 該波長多重光信号の各波長の光信号の入力断状態を検出する入力断検出手段と、
該入力断検出部で該入力断状態が検出されると、その旨を他の波長多重伝送装置に通知する入力断通知手段とをさらにそなえたことを特徴とする、付記１０記載の波長多重伝送装置。
【０１６６】
（付記１７） 他の波長多重伝送装置が、送信データの送信に使用している波長の光信号について所定の最大使用時間を経過すると、該送信データの送信を停止して当該波長の光信号を未使用状態とし当該光信号により該パイロット信号データを一定時間送信するように構成されている場合に、
該使用波長判別手段が、
該一定時間を経過しても該パイロット信号データが検出されないと、当該パイロット信号データに対応する波長の光信号が入力断状態であると判断する入力断判断部をそなえたことを特徴とする、付記１０記載の波長多重伝送装置。
【０１６７】
（付記１８） 複数の波長の光信号が波長多重された波長多重光信号を伝送する波長多重伝送システムに使用される波長多重伝送装置であって、
該波長多重光信号に波長多重される光信号を用いて送信すべき送信データの有無を識別する送信データ有無識別手段と、該送信データ有無識別手段により該光信号を用いて送信すべき該送信データが無いと識別されると、当該光信号の波長に固有のパイロット信号データを該光信号にて他の波長多重伝送装置へ送信するパイロット信号送信手段とを有する送信部と、
該他の波長多重伝送装置から受信した波長多重光信号からパイロット信号データを検出するパイロット信号検出手段と、該パイロット信号検出手段での該パイロット信号データの検出結果に基づいて各波長の光信号の使用／未使用状態を判別する使用波長判別手段とを有する受信部と、
該受信部の該パイロット信号検出手段で該パイロット信号データが検出されると、当該パイロット信号データに対応する波長の光信号についての該パイロット信号送信手段による該パイロット信号データの送信を停止するパイロット信号送信停止手段とをそなえたことを特徴とする、波長多重伝送装置。
【０１６８】
（付記１９） 複数の波長の光信号が波長多重された波長多重光信号を伝送する波長多重伝送システムに使用される波長多重伝送装置であって、
該波長多重光信号の各波長の光信号を受光してその光パワーに応じた電気信号を出力する光電変換部と、該光電変換部からの電気信号のうち、送信データが無い未使用波長の光信号にて送信されてくる当該未使用波長に固有のパイロット信号データ成分を通過させるパイロット信号検出用フィルタ部とを有するパイロット信号検出手段と、
該パイロット信号検出用フィルタ部を通過する該パイロット信号データ成分の振幅情報に基づいて該波長多重光信号の各波長のスペクトルを測定するスペクトル測定手段とをそなえたことを特徴とする、波長多重伝送装置。
【０１６９】
（付記２０） 該パイロット信号検出用フィルタ部が、
該光電変換部からの電気信号のうち該パイロット信号データ成分よりも高い周波数成分を遮断するローパスフィルタと、
該波長多重光信号の各波長に固有のパイロット信号データに対応して設けられ、それぞれ、該ローパスフィルタの出力のうち該波長に固有のパイロット信号データ成分を通過させる固定波長帯域のバンドパスフィルタとをそなえて構成されたことを特徴とする、付記１９記載の波長多重伝送装置。
【０１７０】
（付記２１） 該パイロット信号検出用フィルタ部が、
該光電変換部からの電気信号のうち該パイロット信号データ成分よりも高い周波数成分を遮断するローパスフィルタと、
該波長多重光信号の波長帯域を複数の波長帯域に分割したときの分割波長帯域に対応して設けられ、それぞれ、該ローパスフィルタの出力のうち該分割波長帯域に含まれる波長に対応する該パイロット信号データ成分を通過させる複数の可変波長帯域のバンドパスフィルタとをそなえて構成されたことを特徴とする、付記１９記載の波長多重伝送装置。
【０１７１】
（付記２２） 該スペクトル測定手段が、
初期動作時において同じ波長のパイロット信号データ成分についての該可変バンドフィルタの出力がそれぞれ同じとなる誤差補正係数を算出する誤差補正係数算出部と、
運用時において該誤差補正係数算出部で算出された該誤差補正係数に基づいて該可変波長帯域のバンドパスフィルタの各出力について誤差補正処理を行なう誤差補正部とをそなえたことを特徴とする、付記２１記載の波長多重伝送装置。
【０１７２】
（付記２３） 該スペクトル測定手段が、
該振幅情報を波長別に保持する保持回路と、
該保持回路に保持された、各波長の光信号が未使用状態のときの各振幅情報に基づいて各波長の光信号品質を計算する光信号品質計算部とをそなえたことを特徴とする、付記１９記載の波長多重伝送装置。
【０１７３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、次のような効果ないし利点が得られる。
(1)送信側の波長多重（ＷＤＭ）伝送装置から、波長多重光信号（ＷＤＭ信号）に波長多重される光信号に載せる送信データが無い未使用状態の波長を用いて当該光信号の波長に固有のパイロット信号データを送信し、受信側のＷＤＭ伝送装置において、そのパイロット信号データを検出することで、ＷＤＭ信号の波長使用状況を識別することができるので、その波長使用状況に応じたアクティブな通信制御が可能となる。例えば、上記の波長使用状況をＯＳＣにより他のＷＤＭ伝送装置に通知することで、そのＷＤＭ伝送装置において未使用波長を用いた別の通信が可能となる。
【０１７４】
(2)受信ＷＤＭ信号をその光パワーに応じた電気信号に変換し、その電気信号のうち、各波長の光信号にて送信されてくる当該波長に固有のパイロット信号データ成分をパイロット信号検出用フィルタ部（ローパスフィルタ及びバンドパスフィルタ）によって通過させ、その通過成分の振幅情報に基づいてＷＤＭ信号の各波長のスペクトルを測定するので、高価な光学回路を用いずに、ＷＤＭ信号のスペクトル測定を行なうことができる。
【０１７５】
(3)スペクトル測定の際、送信データの無い未使用状態の波長の光信号にてパイロット信号データを送信する場合に、上記振幅情報を保持回路にて波長別に保持しておき、各波長の光信号が未使用状態のときの各振幅情報に基づいてＷＤＭ信号の光信号品質を計算することもできるので、たとえ同時期に全チャンネルについてパイロット信号がリアルタイムに検出できなかったとしても、ＷＤＭ信号のスペクトル計測を正常に実施することができる。
【０１７６】
(4)送信データの送信に使用している波長の光信号について所定の最大使用時間を経過すると、その送信データの送信を停止して当該波長の光信号を未使用状態とし当該光信号により該パイロット信号データを一定時間送信するようにし、この一定時間を経過してもパイロット信号データが受信側で検出されないと、そのパイロット信号データに対応する波長の光信号が入力断状態であると判断することもできるので、専用の入力断検出機能を用いずに上記パイロット信号データを利用して同等の機能を実現できる。
【０１７７】
(5)ＷＤＭ信号の波長帯域を複数の波長帯域に分割し、それらの分割波長帯域について可変バンドパスフィルタを用いて各波長に対応するパイロット信号データを検出する場合に、初期動作時において同じ波長のパイロット信号データ成分についての可変バンドフィルタの出力がそれぞれ同じとなる誤差補正係数を算出し、運用時においてその誤差補正係数に基づいて可変バンドパスフィルタの各出力について誤差補正を行なうこともできるので、可変バンドパスフィルタを波長数分並列して設けた場合の波長間の検出誤差を補正して、より精度の高いスペクトル測定を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのＷＤＭ伝送システムに使用される端局装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態としてのＷＤＭ伝送システムに使用される中継局の構成を示すブロック図である。
【図３】（Ａ）は図１に示すトランスポンダ（送信部）の第１態様を示すブロック図、（Ｂ）は（Ａ）に示す構成におけるデータフレーム中のパイロット信号挿入箇所を説明するための図である。
【図４】図１に示すトランスポンダ（受信部）の第１態様を示すブロック図である。
【図５】図３（Ａ）に示すパイロット信号付加部の構成を示すブロック図である。
【図６】本実施形態において用いるパイロット信号の送信タイミングを説明するための図である。
【図７】（Ａ）は図１に示すトランスポンダ（送信部）の第２態様を示すブロック図、（Ｂ）は（Ａ）に示す構成におけるデータフレーム中のパイロット信号挿入箇所を説明するための図である。
【図８】図１に示すトランスポンダ（受信部）の第２態様を示すブロック図である。
【図９】（Ａ）は図１に示すトランスポンダ（送信部）の第３態様を示すブロック図、（Ｂ）は（Ａ）に示す構成におけるデータフレーム中のパイロット信号挿入箇所を説明するための図である。
【図１０】図１に示すトランスポンダ（受信部）の第３態様を示すブロック図である。
【図１１】（Ａ）は図１に示すトランスポンダ（送信部）の第４態様を示すブロック図、（Ｂ）は（Ａ）に示す構成におけるデータフレーム中のパイロット信号挿入箇所を説明するための図である。
【図１２】図１に示すトランスポンダ（受信部）の第４態様を示すブロック図である。
【図１３】（Ａ）は図１に示すトランスポンダ（送信部）の第５態様を示すブロック図、（Ｂ）は（Ａ）に示す構成におけるデータフレーム中のパイロット信号挿入箇所を説明するための図である。
【図１４】（Ａ）は図１に示すトランスポンダ（送信部）の第６態様を示すブロック図、（Ｂ）は（Ａ）に示す構成におけるデータフレーム中のパイロット信号挿入箇所を説明するための図である。
【図１５】図１に示すトランスポンダ（受信部）の第６態様を示すブロック図である。
【図１６】（Ａ）は図１に示すトランスポンダ（送信部）の第７態様を示すブロック図、（Ｂ）は（Ａ）に示す構成におけるデータフレーム中のパイロット信号挿入箇所を説明するための図である。
【図１７】図１に示すトランスポンダ（受信部）の第７態様を示すブロック図である。
【図１８】図１及び図２に示すＳＡＵの第１態様を示すブロック図である。
【図１９】図１及び図２に示すＳＡＵの第２態様を示すブロック図である。
【図２０】（Ａ）及び（Ｂ）はいずれも図１８及び図１９に示す分岐バッファ部の出力側に設けられるフィルタ部の構成を示すブロック図である。
【図２１】図１８及び図１９に示す分岐バッファ部の出力側に設けられるフィルタ部の構成を示すブロック図である。
【図２２】（Ａ）〜（Ｃ）はいずれも図１８及び図１９に示すＣＰＵによるスペクトル測定方法を説明するための図である。
【図２３】図１８及び図１９に示すＣＰＵのチャンネルパワー上書き禁止機能を説明するためのブロック図である。
【図２４】図１８及び図１９に示すＣＰＵの光入力断状態検出機能を説明するためのブロック図である。
【図２５】図１９に示すＳＡＵによる光入力断状態検出時の動作を説明するためのブロック図である。
【図２６】本実施形態に係るパイロット信号検出時の送信側パイロット信号停止機能を説明するためのブロック図である。
【図２７】既存の波長多重（ＷＤＭ）伝送システムの一例を示すブロック図である。
【図２８】図２７に示す端局の構成を示すブロック図である。
【図２９】図２８に示す中継局の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 端局装置
３ 中継局
５ フレームパターン
６ オーバヘッド部
７ ペイロード
１１ トランスポンダ
１１Ｓ 送信部
１１Ａ フレーム組立部
１１Ａ−１ Ｐ／Ｓ部
１１Ａ−２ オーバヘッド挿入部
１１Ａ−３，１１Ａ−３３，１１Ａ−３４ スクランブラ
１１Ａ−４ パイロット信号付加部
１１Ａ−５ フレームパターン挿入部
１１Ａ−６ パルスジェネレータ（ＰＧ）部
１１Ａ−２１ 非常駐オーバヘッド挿入部
１１Ａ−２２ 常駐オーバヘッド挿入部
１１Ａ−３１ ペイロードスクランブラ
１１Ａ−３２ オーバヘッドスクランブラ
１１Ａ−４１，１１Ａ−４２ パイロット信号付加部
１１Ｂ Ｅ／Ｏ部
１１Ｂ−１ 光変調部
１１Ｂ−２ ＬＤ（レーザダイオード）
１１Ｒ 受信部
１１Ｃ Ｏ／Ｅ部
１１Ｃ−１ ＰＤ
１１Ｃ−２ バイアス回路
１１Ｃ−３ 前置増幅器
１１Ｃ−４ 等化フィルタ
１１Ｃ−５ タイミング抽出部
１１Ｃ−６ データ抽出部
１１Ｄ 終端ＬＳＩ
１１Ｄ−１ フレームタイミング抽出部
１１Ｄ−２，１１Ｄ−２１，１１Ｄ−２２ パイロットパターン検出部
１１Ｄ−３，１１Ｄ−３１，１１Ｄ−３２，１１Ｄ−３３ デスクランブラ
１１Ｄ−４，１１Ｄ−４１，１１Ｄ−４２，１１Ｄ−４３ Ｓ／Ｐ部
１１Ｄ−５，１１Ｄ−５１，１１Ｄ−５２，１１Ｄ−５３ メモリ（バッファ）部
１１Ｄ−６ オーバヘッド抽出部
１１Ｄ−７ ペイロード抽出部
１１Ｄ−８ 非常駐オーバヘッド抽出部
１２，３０Ａ 光可変減衰器
１３ 波長多重部（合波カプラ）
１４，２０ 光増幅器
３２，３８ 光増幅器
１５，２１ モニタ光分岐カプラ
１６，３４，４０ ＯＳＣ光挿入カプラ
１７，３５（３５ａ，３５ｂ） ＳＡＵ
１８，３６ａ，３６ｂ ＯＳＣ部
１９，３１，３７ ＯＳＣ光分岐カプラ
２２ 波長分離部（分波カプラ）
３０Ｂ 光入力断検出用カプラ
３０Ｃ，４３ ＯＲ回路
４１ ペイロードＡＬＬ零検出部
４２ 保護タイマ
４４ Ｎ進カウンタ
４５ Ｔ／Ｎ周期タイマ
４６ パルス生成部
４７ セレクタ（ＳＥＬ）
５０ 光シャッタ
５０Ａ ドライブ回路
５１ スイッチ
５２ フォトダイオード（ＰＤ；光電変換部）
５３ 増幅器
５４ フィルタ
５５，５５Ａ，５５Ｂ ピーク／ボトムホールド回路
５６，５６Ａ，５６Ｂ，６４，６５，７３，７３Ａ，７３Ｂ ＡＤ変換器
５７ ＣＰＵ
５７−１，５７−３，５７−５，５７Ａ−５，５７Ｂ−５，７４，７４Ａ，７４Ｂ 平均化処理部
５７−２ バイアス調整部
５７−４ 補正係数演算部
５７−６，５７Ａ−６，５７Ｂ−６，５７Ｃ−６，７５ 差分計算部
５７−７ 演算部
５８，６５，６６ ＤＡ変換器
６１ 常駐オーバヘッド部
６２ 非常駐オーバヘッド部
６３ 分岐バッファ部
６７ バイアス回路
６８ ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
６９ 分岐回路
７０ フィルタ部
７１ バンドパスフィルタ
７１′ 可変バンドパスフィルタ
７２ 直流変換部
７２Ａ ピークホールド回路
７２Ｂ ボトムホールド回路
７６ メモリ
７７ 係数乗算部
８１ パイロット検出レベルしきい値保持部
８２ 比較器
８３，８４ レジスタ（保持回路）
８５ タイマ
１１１ 終端部
１１２ データフレーム組立・パイロット信号挿入部
１１３ 光源
１１４ 光スイッチ
１１５ 光変調・ポートスイッチング部
５００，６００ 光伝送路

Claims (12)

1. 複数の波長の光信号が波長多重された波長多重光信号を伝送する複数の波長多重伝送装置をそなえた波長多重伝送システムであって、
   該波長多重光信号を送信する送信側の波長多重伝送装置が、
   該波長多重光信号に波長多重される光信号を用いて送信すべき送信データの有無を識別する送信データ有無識別手段と、
   該送信データ有無識別手段により該光信号を用いて送信すべき該送信データが無いと識別されると、当該光信号の波長に固有のパイロット信号データを該光信号にて送信するパイロット信号送信手段とをそなえ、且つ、
   該波長多重光信号を受信する受信側の波長多重伝送装置が、
   受信した該波長多重光信号から該パイロット信号データを検出するパイロット信号検出手段と、
   該パイロット信号検出手段で検出されたパイロット信号データ成分の振幅情報に基づいて該波長多重光信号の各波長のスペクトルを測定するスペクトル測定手段とをそなえて構成されたことを特徴とする、波長多重伝送システム。
2. 前記受信側の波長多重伝送装置が、
   該パイロット信号検出手段で検出された該パイロット信号データに基づいて該波長多重光信号の各波長の光信号の使用／未使用状態を判別する使用波長判別手段をそなえて構成されたことを特徴とする、請求項１記載の波長多重伝送システム。
3. 複数の波長の光信号が波長多重された波長多重光信号を伝送する波長多重伝送システムに使用される波長多重伝送装置であって、
   該波長多重光信号に波長多重される光信号を用いて送信すべき送信データの有無を識別する送信データ有無識別手段と、
   該送信データ有無識別手段により該光信号を用いて送信すべき該送信データが無いと識別されると、当該光信号の波長に固有のパイロット信号データであって、受信側で当該パイロット信号データ成分の振幅情報に基づいて該波長多重光信号の各波長のスペクトルを測定するためのデータを該光信号にて送信するパイロット信号送信手段とをそなえたことを特徴とする、波長多重伝送装置。
4. 該パイロット信号送信手段が、
   該送信データをオーバヘッド部とペイロード部とを有するフレーム信号の該ペイロードに格納して該フレーム信号を組み立てるフレーム組立部をそなえ、
   該フレーム組立部が、
   該送信データ有無識別手段により該光信号を用いて送信すべき該送信データが無いと識別されると、少なくとも該オーバヘッド部及び該ペイロード部のいずれかに該パイロット信号データを格納するパイロット信号付加部をそなえて構成されたことを特徴とする、請求項３記載の波長多重伝送装置。
5. 複数の波長の光信号が波長多重された波長多重光信号を伝送する波長多重伝送システムに使用される波長多重伝送装置であって、
   受信した該波長多重光信号から、送信データが無い波長の光信号にて送信されてくる当該波長に固有のパイロット信号データを検出するパイロット信号検出手段と、
   該パイロット信号検出手段で検出されたパイロット信号データ成分の振幅情報に基づいて該波長多重光信号の各波長のスペクトルを測定するスペクトル測定手段とをそなえたことを特徴とする、波長多重伝送装置。
6. 該パイロット信号検出手段で検出された該パイロット信号データに基づいて該波長多重光信号の各波長の光信号の使用／未使用状態を判別する使用波長判別手段をそなえたことを特徴とする、請求項５記載の波長多重伝送装置。
7. 該パイロット信号検出手段が、
   各波長の光信号を受光してその光パワーに応じた電気信号を出力する光電変換部と、
   該光電変換部からの電気信号のうち、送信データが無い未使用波長の光信号にて送信されてくる当該未使用波長に固有のパイロット信号データ成分を通過させるパイロット信号検出用フィルタ部とをそなえるとともに、
   該スペクトル測定手段が、
   該パイロット信号検出用フィルタ部を通過する該パイロット信号データ成分の振幅情報に基づいて該波長多重光信号の各波長のスペクトルを測定するように構成されたことを特徴とする、請求項５又は６記載の波長多重伝送装置。
8. 複数の波長の光信号が波長多重された波長多重光信号を伝送する波長多重伝送システムに使用される波長多重伝送装置であって、
   該波長多重光信号に波長多重される光信号を用いて送信すべき送信データの有無を識別する送信データ有無識別手段と、該送信データ有無識別手段により該光信号を用いて送信すべき該送信データが無いと識別されると、当該光信号の波長に固有のパイロット信号データを該光信号にて他の波長多重伝送装置へ送信するパイロット信号送信手段とを有する送信部と、
   該他の波長多重伝送装置から受信した波長多重光信号からパイロット信号データを検出するパイロット信号検出手段と、該パイロット信号検出手段で検出されたパイロット信号データ成分の振幅情報に基づいて該波長多重光信号の各波長のスペクトルを測定するスペクトル測定手段とを有する受信部と、
   該受信部の該パイロット信号検出手段で該パイロット信号データが検出されると、当該パイロット信号データに対応する波長の光信号についての該パイロット信号送信手段による該パイロット信号データの送信を停止するパイロット信号送信停止手段とをそなえたことを特徴とする、波長多重伝送装置。
9. 該パイロット信号検出手段で検出された該パイロット信号データに基づいて該波長多重光信号の各波長の光信号の使用／未使用状態を判別する使用波長判別手段をそなえたことを特徴とする、請求項８記載の波長多重伝送装置。
10. 該パイロット信号検出用フィルタ部が、
    該光電変換部からの電気信号のうち該パイロット信号データ成分よりも高い周波数成分を遮断するローパスフィルタと、
    該波長多重光信号の波長帯域を複数の波長帯域に分割したときの分割波長帯域に対応して設けられ、それぞれ、該ローパスフィルタの出力のうち該分割波長帯域に含まれる波長に対応する該パイロット信号データ成分を通過させる複数の可変波長帯域のバンドパスフィルタとをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項７記載の波長多重伝送装置。
11. 該スペクトル測定手段が、
    初期動作時において同じ波長のパイロット信号データ成分についての該バンドパスフィルタの出力がそれぞれ同じとなる誤差補正係数を算出する誤差補正係数算出部と、
    運用時において該誤差補正係数算出部で算出された該誤差補正係数に基づいて該可変波長帯域のバンドパスフィルタの各出力について誤差補正処理を行なう誤差補正部とをそなえたことを特徴とする、請求項１０記載の波長多重伝送装置。
12. 該スペクトル測定手段が、
    該振幅情報を波長別に保持する保持回路と、
    該保持回路に保持された、各波長の光信号が未使用状態のときの各振幅情報に基づいて各波長の光信号品質を計算する光信号品質計算部とをそなえたことを特徴とする、請求項７記載の波長多重伝送装置。

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