JP4435741B2 - 光伝送装置 - Google Patents
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Description
図2は本発明の第1実施形態による波長多重通信システムの構成図である。図2に示すように、波長多重通信システムは、第1の端局22、第2の端局24、光伝送路26及び中継器28を有する。第1の端局22は、次の機能を有する。(1)各伝送路より信号を受信して、フレームのヘッダに当該伝送路に該当するチャネルに対応するID等を設定して、チャネルに該当する波長の光信号を出力する。(2)各チャネルの光信号を多重化して、WDM信号光を光伝送路26に送信する。第2の端局24は、次の機能を有する。(1)光伝送路26よりWDM信号光を受信する。(2)WDM信号光に含まれている波長数を検出して、波長数が正常であるか否かを検出する。(3)WDM信号光を各チャネルの波長λi(i=1〜n)毎に分離する。(4)分離された各波長λi(i=1〜n)の信号を一定レベルまで増幅する。(5)増幅された各チャネルの光信号を電気信号に変換して、フレーム同期を取る。(6)フレームヘッダのID及びFECをチェックして、ID及びFECが正常であるか否かを判断する。(7)ID及びFECが正常であれば、フレームのペイロードを抽出して、該当の光伝送路に送信する。(8)各チャネル毎にID検出結果と波長数検出結果から、正常/光入力断/IDエラーのいずれでかあるかを判断してアラーム情報を出力する。光伝送路26は、光信号を伝送する光ファイバケーブルである。中継器28は、伝送により減衰した光信号を増幅して補償する。
第1の端局22中の各TRIB30#i(i=1〜n)は、図示しない光伝送路から光信号を受信して、光信号を電気信号に変換する。電気信号に変換した受信データをフレーム中のペイロードに挿入する。フレームのオーバヘッドには、同期用のFAW、誤り訂正用のFEC及び自チャネルに固有のIDを挿入する。フレームをチャネル固有の波長λiの光信号に変換して、MUX32に出力する。MUX32は、TRIB30#i(i=1〜n)から出力された各波長λi(i=1〜n)の光信号をWDMして、WDM信号光を光伝送路26に送信する。
光伝送路26に送信されたWDM信号光は、中継器28を経由して、第2の端局24で受信される。第2の端局24中のカプラ40は、光伝送路26から受信したWDM信号光を2分岐して、一方をDEMUX44に出力し、他方を波長数検出部42に出力する。DEMUX44は、WDM信号光を各波長λi(i=1〜n)の光信号に分離して、該当出力端子を通して、分離した各光信号を波長λi(i=1〜n)に該当するチャネルのアンプ46#i(i=1〜n)に出力する。TRIB48#iは、アンプ46#iより光信号を入力して、電気信号に変換する。電気信号に変換されたフレームのオーバヘッド中のFAWと同期を取る。オーバヘッドのFECの誤り訂正処理を行う。オーバヘッドのIDが自チャネルのIDに一致するか否かをチェックする。オーバヘッドのIDが自チャネルのIDに一致するとき、ID正常であることを示す信号をIDエラー判別部50に出力する。オーバヘッドのIDが自チャネルのIDに一致しないとき、IDエラーであることを示す信号をIDエラー判別部50に出力する。
図7は本発明の第2実施形態による波長多重通信システムの構成図であり、図2中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を附している。図7に示すように、波長多重通信システムは、第1の端局22、第2の端局80、光伝送路26及び中継器28を有する。第2の端局80は、次の機能を有する。(1)光伝送路26よりWDM信号光を受信する。(2)WDM信号光を各チャネルの波長λi(i=1〜n,λ1>λ2>…>λn)毎に分離する。(3)各λi(i=1〜n)のチャネルの光信号について、当該チャネルの光信号のパワーと隣接チャネルの波長λ(i-1)又はλ(i+1)の光信号のパワーを比較して、当該チャネルの光信号が正常であるか/異常であるかを示す信号を出力する。各チャネルの光信号は伝送によって減衰するが、図23(a)及び図24(a)に示したように、その減衰特性は波長依存性があること、波長間隔が短くなると、図23(b)及び図24(b)に示すように、隣接チャネルの信号光がノイズとして含まれる恐れがあることから、各チャネルの光信号のパワーと波長特性の類似した隣接チャネルの光信号のパワーとを比較して、光信号の異常/正常を検出するようにしている。(4)波長λi(i=1〜n)の光信号を増幅する。(5)増幅された各チャネルの光信号を電気信号に変換して、フレーム同期を取る。(6)フレームヘッダのIDをチェックして、ID及びFECが正常であるか否かを判断する。(7)ID及びFECが正常であれば、フレームのペイロードを抽出して、該当の光伝送路に送信する。(8)各チャネル毎に、そのID検出結果とその波長λiについての光入力正常/光入力断の検出結果から、正常/光入力断/IDエラーのいずれでかあるかを判断してアラームを出力する。
図11は本発明の第3実施形態による波長多重通信システムの構成図であり、図2中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を附している。第1の端局110は、各TRIBから出力された各チャネルの送信信号の光出力が断しているときのアラーム出力に加えて、各チャネルのOSNRによる信号劣化しているときのアラーム出力をするようにしたことが図2中の第1の端局22と異なる。OSNRによる信号劣化の判断を行うようにしたのは、次の理由による。光ケーブルの劣化等に起因するノイズがチャネルに含まれてOSNR異常の場合でも、チャネルの送信信号のパワーのみでは、チャネルのレベルが正常にみえて異常が検出されず、OSNR異常の信号が第2の端局24では、WDM信号光を分離したとき、チャネル間の波長の間隔が短くなると、隣接チャネルのノイズが含まれることになって、信号が更に劣化する。このため、第2の端局24で信号を受信することができたとしてもマージンが非常に少なくメンテナンス上問題があるシステムとなってしまう。そこで、第1の端局110では、OSNR異常を検出して、信号劣化のアラームを出力することにより、異常の原因を取り除くようにした。
図13は、OSNR検出方法(1)を示す図である。この検出方法は、OSNR異常の場合はOSNR正常の場合に比べて、各チャネルについて、ノイズレベルが高くなることに着目した方法であり、次の手順で行われる。(1)各波長λi(i=1〜n)のチャネルのノイズレベルを測定する。(2)ノイズレベルと閾値とを比較して、λiのチャネルがOSNR正常又は異常のいずれであるかを判断する。具体的には、以下の通りである。
図14(a)〜図14(d)は、OSNR検出方法(2)を示す図であり、横軸に波長λ、縦軸にノイズ及び主信号の光パワーを示している。図14(a)は、可変波長光フィルタ通過前のスペクトラムを示す図である。図14(b)は、インサービス前のチャネル2の信号断時の可変波長光フィルタ通過後のスペクトラムである。図14(c)は、チャネル2がOSNR正常である時の可変波長光フィルタ通過後のスペクトラムである。図14(d)は、チャネル2がOSNR異常である時の可変波長光フィルタ通過後のスペクトラムである。この検出方法は、各波長λiのチャネルについて、インサービス前(顧客引渡し前)の波長λiの信号が断、隣接チャネルの信号が入力された状態での波長λiのチャネルのノイズレベルはOSNR正常のときのノイズレベルであり、インサービス中にOSNR異常となると、チャネルの光信号のレベルが変化するので、インサービス前のチャネルのノイズレベルとインサービス中の光信号のレベルを比較して、OSNR正常又はOSNR異常のいずれであるかを判断するものである。具体的には、以下の通りである。
図15は、OSNRの検出方法(3)を示す図である。この検出方法は、各波長λiのチャネルについて、OSNR異常であるとき、波長λのチャネルのノイズにレベルに対する主信号のピークレベルの比率が小さくなることに着目したものであり、以下の手順で行われる。(i)波長λiのチャネルのノイズレベルを測定する。(ii)主信号のレベルを測定する。(iii)ノイズレベルに対する主信号のレベルを算出して、波長λiのチャネルがOSNR正常又は異常のいずれであるかを判断する方法である。具体的には、以下の通りである。
図17は、本発明の第4実施形態による波長多重通信システムの構成図であり、図11中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を附している。第1の端局140は、各波長λi(i=1〜n)のチャネルの光信号が光出力断/信号劣化/正常のいずれであるかを判断する点では、図11中の第1の端局110と同じであるが、ASE(Amplified Spontaneous Emission)をWDM信号光にノイズとして付加して、OSNRを劣化させることにより、その信号が一定の品質を有しているか否かを検出することによってOSNR正常又はOSNR異常のいずれであるかを判断する点で第1の端局110と異なる。
但し、q=(μ1−μ0)/(σ1+σ0)
μ1:平均マークレベル
μ0:平均スペースレベル
σ1:マークレベルの標準偏差
σ0:スペースレベルの標準偏差
(2)各波長λiのチャネルについて、BER又はQ値で示される品質から次のように判断する。(i)品質が一定以上であれば、波長λiのチャネルのOSNRが正常であることを示す信号を信号、例えば、’0’を出力する。(ii)品質が一定以下であれば、波長λiのチャネルがOSNR異常であることを示す信号、例えば、’1’を出力する。以上説明した実施形態によれば、第3実施形態と同様の効果が得られる。
図19は、本発明の第5実施形態による波長多重通信システムの構成図であり、図11中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を附している。第1の端局150は、各波長λi(i=1〜n)のチャネルの光信号が光出力断/光レベル劣化/正常のいずれであるかを判断する点では、図11中の第1の端局110と同じであるが、各波長λiのチャネルについて、各TRIBから出力されたMUXに入力される前の信号光に対して、OSNR正常/OSNR異常のいずれであるかを判断する点が第1の端局110と異なる。
前記入力信号に含まれる波長数を検出して、波長数が正常であるか否かを検出する波長数検出部と、
前記各波長成分毎に設けられ、波長成分信号に設定された識別子が正常であるか否かを検出する複数の識別子検出部と、
前記波長数検出部の検出結果及び前記識別子検出部の検出結果に基づいて、前記各波長成分毎にエラーを判定する判定部と、
を具備したことを特徴とする光伝送装置。
前記各波長成分について、当該波長成分信号の光パワーと他の波長成分信号の光パワーとを比較して、当該波長成分が光パワーに関して異常であるか否かを検出するパワー比較部と、
前記各波長成分毎に設けられ、前記波長成分信号に設定された識別子が正常であるか否かを検出する複数の識別子検出部と、
前記パワー比較部の比較結果及び前記識別子検出部の検出結果に基づいて、前記各波長成分毎にエラーを判定する判定部と、
を具備したことを特徴とする光伝送装置。
複数の伝送路からの入力信号を該当波長の光信号に変換する複数の受信部と、
前記各受信部の出力信号光が光パワーに関して異常であるか否かを検出する複数の光パワー検出部と、
前記複数の受信部の出力信号光を波長多重化する多重化部と、
前記波長多重化された波長多重信号の各波長成分の対信号雑音比を検出して、該波長成分が雑音に関して異常があるか否かを検出するOSNR検出部と、
前記光パワー検出部の検出結果及びOSNR検出部の検出結果に基づいて、前記各波長成分毎にエラーを判定する判定部と、
を具備したことを特徴とする光伝送装置。
複数の伝送路からの入力信号を該当波長の光信号に変換する複数の受信部と、
前記各受信部の出力信号光が光パワーに関して異常であるか否かを検出する複数の光パワー検出部と、
前記複数の受信部の出力光信号を波長多重化する多重化部と、
前記波長多重化された各波長成分にノイズを付加するノイズ付加部と、
前記ノイズが付加された波長多重化信号から設定通過帯域の光信号のみを通過させる可変波長光フィルタと、
前記各波長成分の波長帯域が通過帯域として設定された前記可変波長光フィルタの出力信号光を受信して、該出力信号光の品質を検出する光受信部と、
前記光パワー検出部の検出結果及び光受信部の検出結果に基づいて、前記各波長成分毎にエラーを判定する判定部と、
を具備したことを特徴とする光伝送装置。
複数の伝送路からの入力信号を該当波長の光信号に変換する複数の受信部と、
前記各受信部の出力信号光が光パワーに関して異常であるか否かを検出する光パワー検出部と、
前記各受信部の出力信号光から対信号雑音比を検出して、該受信部の出力信号光が雑音に関して異常であるか否かを検出するOSNR検出部と、
前記光パワー検出部の検出結果及びOSNR検出部の検出結果に基づいて、前記各波長成分毎にエラーを判定する判定部と、
を具備したことを特徴とする光伝送装置。
前記複数の伝送路から受信した入力信号及び該当識別子を含む該当波長の波長信号を出力する前記第1の端局に設けられた複数の受信部と、
前記複数の受信部の出力信号光を波長多重して、波長多重信号光を前記光伝送路に送信する前記第1の端局に設けられた多重化部と、
前記光伝送路より受信した前記波長多重信号光に含まれる波長数を検出する前記第2の端局に設けられた波長数検出部と、
前記光伝送路より受信した前記波長多重信号光を各波長信号に分離して、各波長信号を該当出力端子に出力する前記第2の端局に設けられた分離部と、
前記各波長毎に設けられ、前記各出力端子より出力された波長信号に含まれる識別子が正常であるか否かを検出する前記第2の端局に設けられた複数の識別子検出部と、
前記波長数検出部の検出結果及び前記識別子検出部の検出結果に基づいて、前記各波長毎にエラーを判定する前記第2の端局に設けられた判定部と、
を具備したことを特徴とする波長多重通信システム。
4 DEMUX
6#i(i=1〜n) 識別子検出部
8 判定部
Claims (1)
- 波長多重化して伝送する光伝送装置であって、
複数の伝送路からの入力信号を該当波長の光信号に変換する複数の送信部と、
前記各送信部の出力信号光の前記該当波長のチャネルの光パワーが所定の閾値以下であるか否かを検出する光パワー検出部と、
前記複数の送信部の出力光信号を波長多重化する多重化部と、
前記波長多重化された各波長成分に光増幅器の自然放出光のノイズを付加するノイズ付加部と、
前記各該当波長が通過帯域として設定され、前記ノイズが付加された波長多重化信号から前記各該当波長のチャネルの光信号のみを通過させる可変波長光フィルタと、
前記可変波長光フィルタの前記各該当波長のチャネルの出力信号光を受信して、該出力信号光の品質を検出する光受信部と、
前記光パワー検出部が検出した該当波長のチャネルの光パワーが前記所定の閾値を超えておらず異常であることを示し且つ前記光受信部が検出した前記該当波長の出力信号光の品質が一定以上であることを示すとき、該異常であると検出された該当波長のチャネルについて光出力断であると判定し、前記光パワー検出部が検出した該当波長のチャネルの光パワーが前記所定の閾値を超えておらず異常であることを示し且つ前記光受信部が検出した前記該当波長の出力信号光の品質が一定以下であることを示すとき、該異常であると検出された該当波長のチャネルについて光出力断であると判定し、前記光パワー検出部が検出した該当波長のチャネルの光パワーが前記所定の閾値を超えて正常であることを示し且つ前記光受信部が検出した前記該当波長の出力信号光の品質が一定以上であることを示すとき、該光パワーが正常且つ該出力信号光の品質が一定以上である該当波長のチャネルについて光出力が正常であり且つOSNR正常であると判定し、前記光パワー検出部が検出した該当波長のチャネルの光パワーが前記所定の閾値を超えて正常であることを示し且つ該光パワーに対応する前記光受信部が検出した前記該当波長のチャネルの前記出力信号光の品質が一定以下であることを示すとき、該出力信号光の品質が一定以下であると判定された該当波長のチャネルの信号がOSNR異常であると判定する判定部と、
を具備したことを特徴とする光伝送装置。
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