JP4553556B2

JP4553556B2 - 波長多重光信号の品質監視方法および装置、並びに、それを用いた光伝送システム

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Publication number: JP4553556B2
Application number: JP2003081779A
Authority: JP
Inventors: 健一鳥居; 崇男内藤; 洋中元; 徹片桐
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2023-03-25
Also published as: US7400830B2; US20040190899A1; JP2004289707A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信において伝送される波長多重信号光の品質を監視するための技術に関し、特に、符号誤りの発生状態を基に信号品質の劣化を監視する方法および装置、並びに、それを用いた光伝送システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、長距離の光伝送システムにおいては、光信号を電気信号に変換し、等化増幅（reshaping）、タイミング抽出（retiming）および識別再生（regenerating）を行う再生中継器を用いて伝送を行っていた。しかし、現在では光増幅器をはじめとする光デバイスの進歩や波長多重（ＷＤＭ）光伝送方式をはじめとする伝送技術の進展に伴い、大容量の光信号を電気信号に変換することなく数千ｋｍもの距離に亘って伝送することが可能となっている。これに加えて、次世代の光伝送ネットワークにおいては、光増幅中継ノードの他、光分岐挿入（ＯＡＤＭ）ノードや光クロスコネクト（ＯＸＣ）ノード、ハブ（ＨＵＢ）ノードなどを導入することにより、メッシュトポロジーのフォトニックネットワーキングが行われると期待されている。
【０００３】
図１３は、電気的な再生中継器を使用する従来の光伝送システムの構成例を示す図である。図１３の光伝送システムでは、複数の光送受信部１００が所要の間隔で再生中継器１０２を配置した光伝送路１０１により互いに接続されている。このような従来の光伝送システムにおける信号品質の監視手法として最も直接的なものは、各再生中継器１０２において電気的な再生中継を行う際に電気段で符号誤り率（Bit Error Rate：ＢＥＲ）を監視する方法である。具体的に、現在実用化されているＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ方式の光伝送ネットワークでは、伝送データのオーバーヘッド内の誤り検出ビットを利用して符号誤り率を推定することが可能であり、各光送受信部１００間を繋ぐ各々のリンクでの信号品質劣化量を把握することができる。このようなネットワークにおいて、信号品質が著しく劣化した場合には、パスを切り替える等の対策がとられ、一方、許容範囲内の劣化であれば、信号光パワーを調節するなどの簡易な対策がとられる。また、誤り訂正技術を適用したシステムにおいては、誤り訂正数を測定することにより符号誤り率を推定することもできる。さらに、信号光波形からＱ値を推定する手法も知られている。
【０００４】
上記のような符号誤り率の測定を要する方法以外にも、例えば図１４に示すように、光伝送部１０３および光受信部１０４の間の光伝送路１０５上に光分岐器１０６を設けてＷＤＭ光信号の一部を取り出し、その光スペクトラムを光スペクトラムアナライザ１０７で測定することにより信号品質を監視する方法がある。この方法では、各波長における光信号の光パワーレベルを基に信号品質が推定される。
【０００５】
また、前述したように現在では光信号を電気信号に変換することなく長距離伝送することが可能となっている。このような光伝送システムの構成の一例を図１５に示す。
【０００６】
図１５（ａ）のシステムは、光送信部２００および光受信部２０１の間を接続する光伝送路２０２上に存在する複数の中継ノードとして、光増幅中継ノードＮ_１のみを使用した長距離伝送システムであって、信号光が光送信部２００から光受信部２０１に至るまで光の状態のまま伝送される。各光増幅中継ノードＮ_１は、通常、光増幅機能および波長分散補償機能を有する。また、図１５（ｂ）のシステムは、上記の光増幅中継ノードＮ_１の他に、補償ノードＮ_２を適用したものである。ＷＤＭ信号光を光の状態のまま長距離伝送すると、光増幅器の利得偏差の蓄積や波長分散によって、システムに要求される伝送特性を満足できないチャネルが出てくる。このようなチャネルの発生を抑えてより長距離の伝送を可能にするためには、図１５（ｂ）のように、光増幅機能や分散補償機能のみならず、利得等化機能あるいは分散スロープ補償機能などを有する補償ノードＮ_２を所要の補償区間に対応させて適用することが必要になる。さらに、図１５（ｃ）に示すように補償ノードＮ_２を複数使用することによって超長距離光伝送システムを実現することも可能になる。
【０００７】
また、例えば図１６に示すような次世代の光伝送システムでは、光増幅中継ノードＮ_１および補償ノードＮ_２に加えて、光方路の切り替え機能を有するハブノードＮ_３が適用され、従来のポイント間伝送ではない光ネットワークの実現が図られている。
【０００８】
上記の図１５あるいは図１６のようにＷＤＭ信号を光のまま長距離伝送するシステムについて信号品質の監視を導入する場合には、例えば、各ノードにおいて光分岐器を用いてＷＤＭ信号光の一部を取り出し、前述の図１４に示したように光スペクトラムアナライザを利用して信号品質の監視を行うか、あるいは、取り出したＷＤＭ信号光を電気信号に変換した後に符号誤り率を測定して信号品質の監視を行うことが可能である（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平８−３２１８０５号公報
【特許文献２】
特開２０００−３１９００号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来の信号品質の監視技術については、（ａ）信号品質の改善に要する時間の増大および信号品質の維持に要する工程の複雑化、（ｂ）信号品質の測定精度の低下、という問題点ある。
【００１１】
まず、上記（ａ）の問題点について具体的に説明する。一般に、ネットワークにおいて波長パス（光方路）を設定する１つの手法として、ある送信ノードとある受信ノードの組み合わせに対して設定できる波長パスの種類をネットワークのインストール時に定めておき、インサービス時に波長パスの設定要求が出された場合に、インストール時に定めた波長パスのうちから使用されていない波長パスを選んで使うという方法がある。また、他の手法としては、インサービス時に波長パスの設定要求が出された際、その候補となるルートに対して候補となる波長の光を実際に伝送させ、十分な信号品質を確保できることを確認した上で実際のデータを乗せた信号光を送信するという方法もある。後者の手法は、より柔軟なネットワークを構築できるという特長がある。
【００１２】
しかしながら、後者の手法を適用したシステムにおいて、例えば、波長増設を行うことによって波長間隔が狭くなったり信号光波長帯域幅が広くなったりすると、それ以前の運用時には生じなかった、相互位相変調（ＸＰＭ）やイントラチャネル四光波混合（ＩＦＷＭ）、誘導ラマン散乱（ＳＲＳ）等の非線形効果によって、伝送される信号光の品質が劣化してしまう可能性がある。信号品質がシステム要求値を満たせなくなった場合には、信号品質の劣化要因を特定した後に対策を要する伝送区間を特定するなどの特性を改善させるための作業が必要となり、実際にはシステム管理者が試行錯誤を繰り返しながら特性改善を図らなければならない。このようなシステム管理者による作業は適切な設定を行うまでに長い時間を要する可能性が高く、システムを運用する通信事業者にとって大きなデメリットが生じることになる。
【００１３】
また、例えば、光伝送路等のシステム構成要素の経時劣化が原因となって信号品質の劣化量が増加してきた場合には、信号品質がシステム許容値を満たしているうちに、波長パスの切り替え以外の簡易な手法を用いて迅速な特性改善を図ることが望まれる。その最も有効な手法の１つは、ＷＤＭ信号光における各波長の光パワーの調整である。しかしながら、光分岐挿入ノードや光クロスコネクトノード、ハブノードを適用したシステムにおいては、各波長の信号光に対する品質の劣化要因が特定できず、当該信号光のパワーを調整すべき場所および信号光パワーの再設定値が不明となる可能性がある。このような状況は長距離伝送システムおよびネットワーク構成のシステムにおいて特に顕著となる。従って、適切な設定を行うまでに長い時間を要したり、あるいは、信号品質を維持するために要する工程が複雑化したりするといった問題が発生する。
【００１４】
次に、上記（ｂ）の問題点について具体的に説明する。前述したような従来の信号品質の監視技術は、符号誤り率を直接測定する場合にはその測定に長い時間を要してしまうことになるが、光スペクトラムを測定して信号光パワー対雑音光パワー比（ＯＳＮＲ）を調査する手法や、各チャネル信号光パワーの情報から信号品質を推定する手法を適用することによって比較的高速な処理が可能となる。しかしながら、このような光スペクトラム測定による監視は、信号光波長間隔が５０ＧＨｚ以下の高密度ＷＤＭ伝送システムでは雑音光パワーの高精度な測定が難しくなる。このため、符号誤り率の正確な推定を望むことが困難であり、測定精度の面で課題をもつ。
【００１５】
本発明は上記の点に着目してなされたもので、信号光の品質劣化の発生とその劣化要因とを短時間で精度良く判定できるＷＤＭ信号光の品質監視方法および装置、並びに、それを用いた光伝送システムを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明にかかるＷＤＭ信号光の品質監視方法は、光伝送路を介して伝送される波長多重信号光の品質監視方法において、該波長多重信号光に含まれる複数の波長の信号光のうちのある波長の信号光について、予め設定した時間内における符号誤りの発生回数を繰り返して測定し、該測定結果に基づいて該ある波長の信号光の品質に劣化が発生しているか否かを判定し、該ある波長の信号光の品質に劣化が発生していると判定するとき、該ある波長の信号光に隣接する波長グリッドに信号光が存在するか否かを判断する。そして、該ある波長の信号光に隣接する波長グリッドに信号光が存在しない場合、又は、該ある波長の信号光に隣接する波長グリッドに信号光が存在し、かつ、該ある波長の信号光について測定した符号誤りの発生回数の時間的な分布が均一である場合は、該ある波長の信号光の主な劣化要因がＡＳＥ雑音であると判定する。一方、該ある波長の信号光に隣接する波長グリッドに信号光が存在し、かつ、該ある波長の信号光について測定した符号誤りの発生回数の時間的な分布が不均一である場合は、該ある波長の信号光の主な劣化要因が非線形効果であると判定すると共に、該隣接する波長グリッドの信号光について、予め設定した時間内における符号誤りの発生回数を繰り返し測定し、該測定した符号誤りの発生回数の時間的な分布が均一である場合は、該隣接する波長グリッドの信号光の主な劣化要因がＡＳＥ雑音であると判定し、該符号誤りの発生回数の時間的な分布が不均一である場合は、該隣接する波長グリッドの信号光の主な劣化要因が非線形効果であると判定することを特徴とする。
【００１７】
上記のようなＷＤＭ信号光の品質監視方法によれば、光伝送路を伝搬する波長多重信号光のある波長の信号光についての符号誤りの発生回数が測定され、当該信号光に品質劣化が発生している場合、該ある波長の信号光に隣接する波長グリッドに存在する他の波長の信号光の品質が測定され、ある波長の信号光についての測定結果と隣接する波長グリッドの信号光についての測定結果とを基に、ある波長の信号光の劣化要因及び隣接する波長グリッドの信号光の劣化要因がそれぞれ判定されるため、システム運用中に信号品質の劣化が発生したときでも、その劣化要因を短時間で精度良く判定して信号品質に関する監視情報を得ることができるようになる。これにより、従来、システム管理者等によって試行錯誤を繰り返しながら行われていた特性改善のための作業の負担を軽減することが可能になる。
【００１８】
また、上記の品質監視方法については、前記ある波長の信号光の主な劣化要因がＡＳＥ雑音であると判定されたとき、前記ある波長の信号光のパワーを調整するための制御信号を発生し、前記ある波長の信号光の主な劣化要因が非線形効果であると判定されたとき、前記隣接する波長グリッドの信号光についての主な劣化要因の判定結果に応じて、前記ある波長の信号光のパワー及び前記隣接する波長グリッドの信号光のパワーを調整するための制御信号を発生し、該制御信号を光伝送路上に伝えるようにしてもよい。これにより、劣化要因の判定結果を反映した信号光パワーの調整が制御信号に従って行われるようになり、ＷＤＭ信号光の特性改善を迅速かつ確実に行うことが可能になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、全図を通して同一の符号は同一または相当部分を示すものとする。
【００２１】
図１は、本発明にかかる信号品質の監視方法を適用した装置の第１実施形態を示す構成図である。
図１において、本装置１は、例えば、光分岐部としての光分岐器１１と、波長選択部としての波長選択器１２と、測定部としての光受信器１３および誤り監視回路１４と、判定部としての劣化要因判定回路１５と、切り替え制御部としての切り替え信号制御回路１６と、制御信号発生部としての制御信号発生回路１７と、光合波部としての光合波器１８を備える。この装置１は、上述の図１６に示したような光伝送システムにおける所要の中継ノードなどに適用されるものとする。
【００２２】
光分岐器１１は、本装置１に接続される光伝送路２を伝搬する波長多重（ＷＤＭ）信号光Ｌｓの一部をモニタ光Ｌｍとして分岐して波長選択器１２に出力する。この光分岐器１１で分岐されるＷＤＭ信号光Ｌｓは、波長の異なる複数の信号光（チャネル）を含んだ光である。
【００２３】
波長選択器１２は、光分岐器１１で分岐されたモニタ光Ｌｍのうちの測定対象となる波長の信号光（以下、測定対象チャネルとする）を選択して光受信器１３に送る。この波長選択器１２において選択される測定対象チャネルは、切り替え信号制御回路１６から出力される切り替え信号に従って制御される。
【００２４】
図２および図３は、波長選択器１２の具体的な構成の一例を示したものである。図２の構成例では、波長選択器１２が光増幅器１２Ａ、光分波器１２Ｂおよび光スイッチ１２Ｃからなる。この波長選択器１２では、光分岐器１１からのモニタ光Ｌｍが光増幅器１２Ａにより増幅され、アレイ型導波路格子（Arrayed Waveguide Grating：ＡＷＧ）などを使用した光分波器１２Ｂへ入力される。光分波器１２Ｂの各出力ポートから出力される信号光は、その出力ポート数と同数以上の入力ポートを有するｎ×１（ｎは入力ポート数）光スイッチ１２Ｃへ入力される。光スイッチ１２Ｃは測定対象となる波長の信号光を切り替え信号に従い選択して光受信器１３に出力する。また、図３の構成例では、波長選択器１２が光増幅器１２Ｄおよび可変光フィルタ１２Ｅからなる。この波長選択器１２では、光分岐器１１からのモニタ光Ｌｍが光増幅器１２Ｄにより増幅され、１つの入力ポートと１つの出力ポートを有する透過帯域が可変の帯域通過フィルタを使用した光フィルタ１２Ｅに入力される。可変光フィルタ１２Ｅは、その透過帯域が切り替え信号に従って制御されることにより測定対象となる波長の信号光を抽出して光受信器１３に出力する。
【００２５】
光受信器１３は、波長選択器１２で選択された測定対象チャネルを電気信号に変換して誤り監視回路１４に出力する。
誤り監視回路１４は、光受信器１３からの出力信号について、予め設定した時間内における符号誤りの発生回数（以下、誤り発生数とする）を所要の回数だけ繰り返して測定し、その測定結果を劣化要因判定回路１５に出力すると共に、当該測定対象チャネルについての誤り発生数の測定終了を知らせる信号を切り替え信号制御回路１６に出力する。
【００２６】
劣化要因判定回路１５は、誤り監視回路１４において測定された誤り発生数の時間的な変動を基に信号品質の劣化要因を判定し、その判定結果を制御信号発生回路１７に出力する。なお、この劣化要因判定回路１５における具体的な劣化要因の判定方法については後述する。
【００２７】
切り替え信号制御回路１６は、誤り監視回路１４からの出力信号に従って、測定対象チャネルを切り替えるための信号を生成し、その切り替え信号を波長選択器１２に出力する。
【００２８】
制御信号発生回路１７は、劣化要因判定回路１５での判定結果に応じて、ＷＤＭ信号光の伝送特性を改善させるための制御信号光Ｌｃを発生して光合波器１８に出力する。
【００２９】
光合波器１８は、制御信号発生回路１７からの制御信号光Ｌｃを前段側の光伝送路２に送り、光伝送路２上の他のノードに制御信号光Ｌｃを伝達する。上記の制御信号光Ｌｃは、ここでは例えば本装置１が適用されるシステム内を伝搬させるために用意された専用の波長チャネルを利用して他の装置に伝達されるものとする。
【００３０】
次に、第１実施形態の動作について説明する。
上記のような構成の装置１では、光伝送路２を伝搬するＷＤＭ信号光Ｌｓは、光合波器１８を通過後に光分岐器１１へ入力される。この光分岐器１１では、ＷＤＭ信号光Ｌｓのパワーの大部分がそのままの状態で後段側の光伝送路２に接続するポートへ出力されるが、その一部はモニタ光Ｌｍとして光分岐器１１の分岐ポートへ出力され、波長選択器１２に入力される。波長選択器１２においては、切り替え信号制御回路１６から伝えられる切り替え信号に従って、モニタ光Ｌｍのうち測定対象チャネルのみが選択されて光受信器１３に出力される。光受信器１３で受光された測定対象チャネルは、そのパワーに応じてレベルが変化する電気信号に変換されて誤り監視回路１４に送られる。
【００３１】
誤り監視回路１４においては、光受信器１３からの出力信号についての誤り発生数が測定される。この誤り発生数の測定は、例えば、測定対象チャネルに含まれる誤り訂正符号(Forward Error Correction：ＦＥＣ)を利用して行われる。この場合、誤り発生数の１回あたりの測定時間は、誤り訂正符号の１フレーム長以上の時間に設定される。具体的に、例えば１チャネルあたりの伝送速度が１０Ｇｂｐｓ（ギガビット毎秒）である光伝送システムに本装置が適用されるとき、誤り発生数の１回あたりの測定時間を１ｍｓ（ミリ秒）に設定すると、この測定時間内に判定されるビット数は１０Ｍｂｉｔ（メガビット）となる。上記の光伝送システムに許容される符号誤り率を１０^−１５とし、符号化利得が８．８ｄＢの誤り訂正符号の適用を想定した場合、誤り訂正前の段階で許容される符号誤り率は２×１０^−３となる。従って、１回の測定時間１ｍｓの間に許容される最大の誤り発生数は２００００ビットとなる。光伝送システムの安定的な運用のためには、１回の測定時間あたりの符号誤り数が上記の２００００ビットを超えてしまう前に、特性改善の対策をとることが望まれる。
【００３２】
なお、本発明における誤り発生数の測定条件は、上記の具体例に限定されるものではない。例えば、上記の設定では誤り発生数の１回あたりの測定時間を１ｍｓとしているが、誤り訂正符号として公知のリードソロモン符号（ＲＳ［２５５，２３９］）の適用を想定した場合、１フレーム長は１２．２４μｓ（マイクロ秒）であるので、１回あたりの測定時間は１２．２４μｓ以上となる。
【００３３】
上記のような特性改善の対策として、本実施形態では、誤り発生数の時間的な変動がＷＤＭ信号光Ｌｓの伝送特性の劣化要因に依存するという公知の事実（例えば、文献；縣、外３名，「各種劣化要因に対する光伝送システムの符号誤り特性」，２００２年電子情報通信学会ソサイエティ大会，Ｂ−１０−７７等参照）に注目し、誤り監視回路１４での測定結果を基に劣化要因判定回路１５で劣化要因を判定して、その判定結果に応じて信号光パワーの再設定を行うことにより、光伝送システムの安定した運用の実現を図っている。
【００３４】
ここで、符号誤りの発生分布と伝送特性の劣化要因との関係について簡単に説明する。上記の文献によれば、光増幅器の雑音（ＡＳＥ雑音）による信号劣化の場合には符号誤り発生分布が符号パターンに依存せずランダムであるのに対して、隣接チャネルクロストーク（ＸＴ）、相互位相変調（ＸＰＭ）、誘導ラマン散乱（ＳＲＳ）およびイントラチャネル四光波混合（ＩＦＷＭ）による信号劣化の場合には符号誤り発生分布が符号パターンに依存することが確認されている。この様子を図４に示す。
【００３５】
図４の特性図は、伝送速度が１０．７Ｇｂｐｓ、ＰＮ段数が１５段の擬似ランダム信号の各ビットにおける誤り発生頻度を劣化要因ごとにまとめたものであり、（ａ）は光増幅器のＡＳＥ雑音が劣化要因となる場合、（ｂ）はＳＲＳが劣化要因となる場合、（ｃ）はＸＰＭが劣化要因となる場合、（ｄ）はＸＴが劣化要因となる場合、（ｅ）はＩＦＷＭが劣化要因となる場合をそれぞれ示している。図４（ａ）〜（ｅ）に示すように、劣化要因がＡＳＥ雑音による場合は符号誤りが概ねランダムであるのに対して、劣化要因がＸＰＭ、ＸＴおよびＩＦＷＭによる場合、特にＩＦＷＭに起因するときは、符号誤りのパターン依存性が顕著になることが分かる。
【００３６】
このような各種の劣化要因と信号光パワーとの関係について、図５および図６の模式図を参照して補足すると、隣接チャネルが存在しない場合、図５（ａ）に示すように測定対象チャネルがシステムに要求される伝送特性を十分に満たす程度の信号光パワー対雑音光パワー比（ＯＳＮＲ）を有している状態に対して、図５（ｂ）に示すようなＯＳＮＲの劣化が生じたときには、ＡＳＥ雑音が主な劣化要因であると考えられる。また、隣接チャネルが存在する場合には、図６（ａ）に示す正常な状態に対して、図６（ｂ）に示すようなＯＳＮＲの劣化が生じたときには、ＡＳＥ雑音が主な劣化要因となり、図６（ｃ）に示すような測定対象チャネルおよび隣接チャネルのパワーが大きくなっているようなときには、ＸＰＭが主な要因で特性の劣化が発生している可能性がある。さらに、図６（ｄ）に示すように隣接チャネルの外側に別のチャネルが発生しているときには、ＩＦＷＭが主な劣化要因であると考えられ、図６（ｅ）に示すように広い波長帯域に亘って信号チャネルが存在しているときには、ＳＲＳが主な劣化要因となり得る。
【００３７】
上記のような符号誤りの発生分布と劣化要因との関係を基にして、本装置１では、誤り監視回路１４で測定される誤り発生数の時間的な変動を用いた測定対象チャネルの劣化要因の判定が劣化要因判定回路１５により行われ、その判定結果に応じて信号光パワーの再設定が制御信号発生回路１７により行われる。この劣化要因判定回路１５および制御信号発生回路１７における処理は、例えば図７のフローチャートに示すような手順に従って実行される。
【００３８】
まず、図７のステップ１（図中Ｓ１で示し、以下同様とする）では、誤り発生数の測定結果を用いた劣化要因の判定を行うための準備段階として、光伝送路２を伝送されるＷＤＭ信号光Ｌｓの各波長がシステム設計値を満たすように、光伝送路２に接続された光送信部等の波長制御を行い、ＷＤＭ信号光Ｌｓに含まれる各波長に関する情報を光伝送システムの各ノードに与えておく。これにより、ＷＤＭ信号光Ｌｓの劣化要因のうちのＸＴが予め抑圧されるようになる。
【００３９】
ステップ２では、誤り監視回路１４において、前述したような測定対象チャネルについての誤り発生数の測定が、予め設定した回数（例えば１０回など）繰り返して実行される。
【００４０】
ステップ３では、誤り監視回路１４での測定結果が伝えられた劣化要因判定回路１５において、複数回測定された誤り発生数のうちの最大値と予め設定された閾値Ａとの比較が実行される。この閾値Ａは、１回の測定時間内の誤り発生数に対して許容される値であり、例えば２０００ビット等に設定されている。誤り発生数の最大値が閾値Ａ以下である場合には、ステップ４に進んで、当該測定対象チャネルは正常な状態であると判定し、次の測定対象チャネルの測定および劣化要因の判定に移る。一方、誤り発生数の最大値が閾値Ａを超えた場合には、ステップ５に進み、信号光パワーの再設定が必要であると判断して、ステップ６以降の処理に移る。
【００４１】
ステップ６では、前述の図５および図６を用いて説明したように、測定対象チャネルに隣接する波長グリッド（例えばＩＴＵ−Ｔグリッド等）に信号光が存在するか否かによって生じ得る劣化要因が異なるため、上記のステップ１で与えられたＷＤＭ信号光Ｌｓの各波長に関する情報を参照して、測定対象チャネルに隣接する波長グリッドに信号光が存在するかどうかを調べる。測定対象チャネルに隣接する波長グリッドに信号光が存在しない場合にはステップ７に進み、存在する場合にはステップ８に進む。
【００４２】
ステップ７では、ＡＳＥ雑音が主な劣化要因であると判定し、誤り発生数が閾値Ａ以下となるよう信号光パワーを増加させるべきであるとの情報が劣化要因判定回路１５から制御信号発生回路１７に送られる。この劣化要因判定回路１５からの情報を基に、制御信号発生回路１７は測定対象チャネルに対応した信号光パワーを再設定するための制御信号光Ｌｃを発生する。その制御信号光Ｌｃは光合波器１８を介して光伝送路２に送られ、前段側の中継ノード若しくは光送信装置における信号光パワーが再設定される。信号光パワーの再設定が終わると、ステップ２に戻って上記一連の処理が繰り返される。なお、信号光パワーの再設定後に測定される誤り発生数が再設定前の値より増大した場合には、当該信号光パワーを減少させて誤り発生数の測定等の処理を再び行うものとする。
【００４３】
ステップ８では、測定対象チャネルに隣接する波長グリッドの一方あるいは両方に信号光が存在する場合において、測定対象チャネルの誤り発生数の時間的な分布が均一であるか不均一であるかの判定が行われる。ここでの判定の方法は、例えば、１０回繰り返して測定された誤り発生数の最大値と平均値の比を基準として、その値が予め設定した閾値Ｂ（例えばＢ＝２など）以下であれば、誤り発生数の時間的な分布は均一であると判定し、閾値Ｂを超えていれば、誤り発生数の時間的な分布は不均一であると判定する。ただし、誤り発生数の時間的な分布の判定方法は、上記の一例に限定されるものではない。誤り発生数の時間的な分布が均一と判定された場合にはステップ９に進み、不均一と判定された場合にはステップ１０に進む。
【００４４】
ステップ９では、ＡＳＥ雑音が主な劣化要因であると判定し、前述のステップ７の場合と同様にして、信号光パワーを増加させる制御が行われ、ステップ２に戻って上記一連の処理が繰り返される。
【００４５】
ステップ１０では、隣接チャネルの影響による非線形効果を受けて測定対象チャネルの特性が劣化していると判断して、測定対象チャネルだけでなく、隣接チャネルについての誤り発生数の測定が複数回繰り返して行われる。
【００４６】
ステップ１１では、前述したステップ３の場合と同様にして、隣接チャネルについて複数回測定された誤り発生数のうちの最大値と予め設定された閾値Ａとの比較が行われる。誤り発生数の最大値が閾値Ａ以下である場合にはステップ１２に進み、閾値Ａを超えた場合にはステップ１３に進む。
【００４７】
ステップ１２では、隣接チャネルの特性が劣化していないことが確認されたので、隣接チャネルの誤り発生数の最大値が閾値Ａを超えない範囲で隣接チャネルのパワーが減少するように再設定を行い、測定対象チャネルに対する隣接チャネルの影響の低減が図られる。隣接チャネルパワーの再設定が終わると、ステップ２に戻って上記一連の処理が繰り返される。なお、隣接チャネルパワーの再設定後の一連の処理において、上記のステップ１１で隣接チャネルの誤り発生数の最大値が閾値Ａ以下と判定された場合には、測定対象チャネルのパワーを減少させて誤り発生数の測定等の処理を再び行うものとする。
【００４８】
ステップ１３では、前述したステップ８の場合と同様にして、隣接チャネルの誤り発生数の時間的な分布が均一であるか不均一であるかの判定が行われ、均一の場合にはステップ１４に進み、不均一の場合にはステップ１５に進む。
【００４９】
ステップ１４では、測定対象チャネルについての主な劣化要因が非線形効果であり、隣接チャネルについての主な劣化要因がＡＳＥ雑音であって、隣接チャネルの影響による測定対象チャネルの劣化は小さいと判断して、測定対象チャネルのパワーを減少させる再設定が行わる。測定対象チャネルパワーの再設定が終わると、ステップ２に戻って上記一連の処理が繰り返される。
【００５０】
ステップ１５では、測定対象チャネルおよび隣接チャネルの主な劣化要因が非線形効果であると判定して、測定対象チャネルおよび隣接チャネルの双方のパワーを減少させる再設定が行わる。各々の再設定が終わると、ステップ２に戻って上記一連の処理が繰り返される。
【００５１】
１つの測定対象チャネルについて上述したステップ２〜ステップ１５の一連の処理が完了すると、続いて、ステップ１で与えられたＷＤＭ信号光Ｌｓに含まれる波長の情報を基に、他の波長の信号光を波長選択器１２で選択して測定対象チャネルとし、ステップ２〜ステップ１５の一連の処理が繰り返される。なお、１つの測定対象チャネルについて、ステップ２〜ステップ１５の一連の処理を予め決めた回数繰り返しても、誤り発生数の最大値が閾値Ａを超えるようであれば、光伝送システムの管理部に波長パスの再設定を要求するなどの措置がとられるものとする。
【００５２】
上述したように第１実施形態の装置１によれば、ＷＤＭ信号光Ｌｓに含まれる各波長の信号光について誤り発生数を複数回繰り返して測定し、その測定結果を基に所定の手順に従って信号光の劣化要因を判定して信号光パワーの再設定を行うようにしたことで、光伝送システムの運用中に信号品質に劣化が発生したときでも、信号光の伝送特性の改善を簡略な工程によって迅速に精度良く行うことが可能になる。
【００５３】
なお、上記の第１実施形態では、専用の波長チャネルを用意して制御信号光Ｌｃを他のノード等に伝達するようにしたが、本発明における制御信号光Ｌｃの伝達方式はこれに限定されるものではない。例えば、ラマン増幅器を含んだノードに本装置１を適用する場合には、ラマン増幅用の励起光を電気の制御信号で変調して、制御信号光Ｌｃに相当する情報を他の装置に伝達するようにしてもよい。また、ＷＤＭ信号光Ｌｓを伝搬する光伝送路２とは別の回線を使用して、制御信号光Ｌｃを他のノードに伝送することも可能である。
【００５４】
さらに、光伝送路２の途中に位置する中継ノードに対して本装置１を適用した場合を説明したが、例えば図８に示すように、光伝送路２の一端に接続される光受信部に対して本装置１を適用することも勿論可能である。この場合、光伝送路２を伝搬して光受信部に与えられたＷＤＭ信号光Ｌｓは、光合波器１８を通過した後に波長選択器１２に入力されることになり、波長選択器１２以降の構成および動作は第１実施形態の場合と同様である。
【００５５】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図９は、本発明にかかる信号品質の監視方法を適用した装置の第２実施形態を示す構成図である。
【００５６】
図９において、第２実施形態の装置１’は、上述した第１実施形態について、光伝送路２を伝搬するＷＤＭ信号光Ｌｓが異なるビットレートの信号光を含むために一種類の光受信器では信号品質を監視できない場合に対処した変形例である。具体的に、本装置１’の構成が上述の図１に示した装置１の構成と異なる部分は、波長選択器１２と誤り監視回路１４の間に、光分岐器２１、可変波長分散補償器２２Ａ，２２Ｂ、可変偏波分散補償器２３Ａ，２３Ｂおよび光受信器２４Ａ，２４Ｂを設けた部分である。その他の部分の構成は第１実施形態の場合と同一であるためここでの説明を省略する。
【００５７】
光分岐器２１は、波長選択器１２で選択された測定対象チャネルを、光伝送路２を伝搬するＷＤＭ信号光Ｌｓに含まれる信号光のビットレートの種類に応じて複数の光に分岐する。ここでは、例えば、１０Ｇｂｐｓおよび４０Ｇｂｐｓの２種類のビットレートの信号光がＷＤＭ信号光Ｌｓに含まれる場合を想定し、波長選択器１２からの測定対象チャネルが光分岐器２１で２分岐されるものとする。
【００５８】
各可変波長分散補償器２２Ａ，２２Ｂは、光分岐器２１で分岐された各測定対象チャネルが入力され、各々の測定対象チャネルに発生した波長分散の補償が行われる。各可変波長分散補償器２２Ａ，２２Ｂにおける波長分散の補償量は、切り替え信号制御回路１６から伝えられる切り替え信号に従って、測定対象チャネルに対応した所要の値に可変制御される。
【００５９】
各可変偏波分散補償器２３Ａ，２３Ｂは、各可変波長分散補償器２２Ａ，２２Ｂで波長分散の補償が行われた各測定対象チャネルが入力され、各々の測定対象チャネルに発生した偏波分散の補償が行われる。各可変偏波分散補償器２３Ａ，２３Ｂにおける偏波分散の補償量も、上記の各可変波長分散補償器２２Ａ，２２Ｂの場合と同様に、切り替え信号に従って測定対象チャネルに対応した所要の値に可変制御される。
【００６０】
光受信器２４Ａは、１０Ｇｂｐｓのビットレートを有する信号光を受信処理することが可能な公知の光受信器であって、可変偏波分散補償器２３Ａから出力される測定対象チャネルを電気信号に変換して誤り監視回路１４に出力する。また、光受信器２４Ｂは、４０Ｇｂｐｓのビットレートを有する信号光を受信処理することが可能な公知の光受信器であって、可変偏波分散補償器２３Ｂから出力される測定対象チャネルを電気信号に変換して誤り監視回路１４に出力する。１０Ｇｂｐｓ用光受信器２４Ａおよび４０Ｇｂｐｓ用光受信器２４Ｂのいずれを駆動して信号品質の監視を行うかは、各波長とビットレートの対応関係を基に、切り替え信号制御回路１６からの切り替え信号に従って切り替えられる。
【００６１】
上記のような装置１’では、光伝送路２を伝送されるＷＤＭ信号光Ｌｓの品質の監視および制御が、測定対象チャネルのビットレートに対応した光受信器２４Ａ，２４Ｂを選択的に利用しながら、上述した第１実施形態の場合と同様の手順に従って実行されるようになる。これにより、ビットレートの異なる信号光を含んだＷＤＭ信号光Ｌｓについても第１実施形態の場合と同様の効果を得ることが可能になる。
【００６２】
なお、上記の第２実施形態では、１０Ｇｂｐｓおよび４０Ｇｂｐｓの信号光を含むＷＤＭ信号光Ｌｓに対応した一例を示したが、これら以外のビットレートや３種類以上のビットレートを含んだＷＤＭ信号光についても、各々のビットレートに対応した光受信器等を用意することにより上記の場合と同様にして本発明を適用することが可能である。また、ここでは信号光のビットレートが異なる場合について説明したが、例えば、変調方式の異なる信号光を含んだＷＤＭ信号光についても、各変調方式に対応した光受信器をそれぞれ設けることで対処することが可能である。具体的には、直接検波で受信できない変調方式、例えば位相変調方式の信号光がＷＤＭ信号光に含まれる場合、位相変調方式の信号光を受信処理できる光受信器を用意すればよい。
【００６３】
さらに、上記の第２実施形態では、可変波長分散補償器２２Ａ，２２Ｂおよび可変偏波分散補償器２３Ａ，２３Ｂを設けて測定対象チャネルの波長分散および偏波分散をそれぞれ補償するようにしたが、波長分散や偏波分散の補償が不要な場合、または、光伝送路２上の光分岐器１１で分岐される前にＷＤＭ信号光に対する波長分散や偏波分散の補償が行われている場合などには、可変波長分散補償器２２Ａ，２２Ｂおよび可変偏波分散補償器２３Ａ，２３Ｂを省略して信号品質の監視および制御を行うようにしてもよい。
【００６４】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図１０は、本発明にかかる信号品質の監視方法を適用した光伝送システムを示す構成図である。
【００６５】
図１０に示す光伝送システムは、上述の図１６に示したような光増幅中継ノードＮ_１、補償ノードＮ_２およびハブノードＮ_３を適用した公知のネットワーク構成について、例えば、各光送受信部３が、前述の図８に示したような本発明を適用した光受信部の構成を具備するようにしたものである。また、ここでは各補償ノードＮ_２および各ハブノードＮ_３が、上述の図１４に示したような光スペクトラムアナライザを利用して信号品質の監視を行う従来の構成を具備しているものとする。
【００６６】
上記のような構成の光伝送システムでは、各補償ノードＮ_２および各ハブノードＮ_３において、光伝送路２を伝送されるＷＤＭ信号光Ｌｓの各チャネルについての光パワー、波長およびＯＳＮＲが監視される。これにより、いずれかのチャネルの波長ずれが規定値を超えることが確認された場合には、その波長ずれを補正するための制御信号が対応する光送受信部３に送られて該当チャネルの送信波長が調整される。各補償ノードＮ_２および各ハブノードＮ_３で監視された各々のチャネルの光パワー、波長およびＯＳＮＲについての情報が他のノード（光送受信部３を含む）にそれぞれ伝達される。なお、各補償ノードＮ_２および各ハブノードＮ_３における信号光の監視項目は光パワーおよび波長のみであってもよい。
【００６７】
本発明による信号品質の監視方法が適用された各光送受信部３では、所要の波長パスを伝搬して受信されるＷＤＭ信号光Ｌｓの各チャネルについての品質の監視が、前述した第１実施形態の場合と同様の手順に従って行われる。これにより、例えば、あるチャネルの信号光パワー増加が必要であると判断された場合には、各補償ノードＮ_２および各ハブノードＮ_３から伝達される各々のチャネルの光パワーあるいはＯＳＮＲに関する情報を分析して、該当チャネルの光パワーあるいはＯＳＮＲが相対的に低い補償区間が検索される。そして、その補償区間を構成する最初のノード（光送信部３、補償ノードＮ_２またはハブノードＮ_３）に対して該当チャネルの光パワー増加を指示する制御信号が送信され、信号品質の改善が図られる。
【００６８】
一方、あるチャネルの信号光パワー減少が必要であると判断された場合には、各補償ノードＮ_２および各ハブノードＮ_３から伝達される各々のチャネルの光パワーあるいはＯＳＮＲに関する情報を分析して、該当チャネルの光パワーあるいはＯＳＮＲが相対的に高い補償区間が検索される。そして、その補償区間を構成する最初のノードに対して該当チャネルの光パワー減少を指示する制御信号が送信され、信号品質の改善が図られる。
【００６９】
ところで、ハブノードやＯＡＤＭノード、ＯＸＣノードを適用したシステムにおいては、ある測定対象チャネルに隣接する波長グリッドに存在していた信号チャネルが、測定対象チャネルに対して非線形効果による信号品質の劣化をもたらした後に、途中のノードで分岐されて受信端到達時には隣接チャネルが存在しなくなることが想定される。このような状況において非線形効果による測定対象チャネルの品質劣化が増大した場合、従来の技術を適用して受信端で信号品質の劣化が判断されたとしても、途中のノードにおけるＯＳＮＲが問題のない値となるために劣化要因および劣化要因の存在する区間が特定できなくなってしまうという問題が発生する。
【００７０】
このような問題に対して、図１０に示したように本発明による信号品質の監視方法を光伝送システムに適用すれば、誤り発生数の時間的な分布を基に、測定対象チャネルの劣化要因が隣接チャネルによる非線形効果によるものであるか否かを判定することができるため、上記の問題を解決することが可能となる。
【００７１】
なお、図１０に示した光伝送システムでは、本発明による信号品質の監視方法が各光送受信部３に対して適用される一例を示したが、各光送受信部３に加えて各補償ノードＮ₂に対しても、上述の図１や図９に示したような本発明による構成を適用するようにしてもよい。また、各光増幅中継ノードＮ₁について、光スペクトラムアナライザを利用して信号品質の監視を行う従来の構成を適用することも可能である。
【００７２】
さらに、上記の第３実施形態では、ネットワーク型の光伝送システムについて説明したが、上述の図１５に示したようなポイント間伝送を行う光伝送システムについても、第３実施形態の場合と同様に、光受信部や補償ノードに対して本発明による信号品質の監視方法を適用することができる。なお、図１５（ａ）に示したような補償ノードを含まないシステム構成の場合には、光受信部に対してのみ本発明が適用されることになる。この場合、図１４に示したような光スペクトラムアナライザを利用した構成を各光増幅中継ノードＮ_１に適用してもよい。
【００７３】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。ここでは、例えば上述した第１実施形態の装置の応用例として、複数の光伝送路を伝搬する各ＷＤＭ信号光の品質を監視および制御する場合について考える。
【００７４】
図１１は、第４実施形態による装置の構成例を示す図である。図１１に示す装置１ａでは、例えば２つの光伝送路２Ａ，２Ｂを同方向に伝搬する各ＷＤＭ信号光Ｌｓ_Ａ，Ｌｓ_Ｂの一部が、各光分岐器１１Ａ，１１Ｂによって分岐されて２×１光スイッチ３１に送られる。２×１光スイッチ３１では、各光分岐器１１Ａ，１１Ｂからのモニタ光Ｌｍ_Ａ，Ｌｍ_Ｂの一方が、切り替え信号制御回路１６からの切り替え信号に従って時間的に切り替えられながら波長選択器１２に出力される。そして、波長選択器１２において所要の波長の信号光が測定対象チャネルとして抽出されて光受信器１３に与えられる。これにより、上述した第１実施形態の場合と同様にして、各光伝送路２Ａ，２Ｂを伝送されるＷＤＭ信号光Ｌｓ_Ａ，Ｌｓ_Ｂの各々の品質が監視され、劣化要因判定回路１５で信号光の劣化が判定されると、信号品質の改善を図るための制御信号光Ｌｃ_Ａ，Ｌｃ_Ｂが制御信号発生回路１７で生成される。制御信号発生回路１７から出力される各制御信号光Ｌｃ_Ａ，Ｌｃ_Ｂは、各光合波器１８Ａ，１８Ｂを介して対応する光伝送路２Ａ，２Ｂに送信され、該当する信号光のパワーが増加または減少される。
【００７５】
これにより、異なる光伝送路２Ａ，２Ｂを伝送される各ＷＤＭ信号光Ｌｓ_Ａ，Ｌｓ_Ｂについての品質の監視および制御が時分割で行われるようになり、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることが可能になる。
【００７６】
なお、上記の第４実施形態では、２つの光伝送路に対応した構成例を示したが、３つ以上の光伝送路についても上記の場合と同様にして応用することが可能である。
【００７７】
次に、本発明の第５実施形態について説明する。ここでは、例えば上述した第１実施形態の装置の他の応用例として、光伝送路を双方向に伝送されるＷＤＭ信号光の品質を監視および制御する場合について考える。
【００７８】
図１２は、第５実施形態による装置の構成例を示す図である。図１２に示す装置１ｂでは、１つの光伝送路２を伝送される上り側および下り側の各ＷＤＭ信号光Ｌｓ_１，Ｌｓ_２の一部が、４つのポートを有する光分岐器３２によってそれぞれ分岐されて２×１光スイッチ３１に送られる。２×１光スイッチ３１では、光分岐器３２から出力される上り側のモニタ光Ｌｍ_１および下り側のモニタ光Ｌｍ_２の一方が、切り替え信号制御回路１６からの切り替え信号に従って時間的に切り替えられながら波長選択器１２に出力される。そして、波長選択器１２において所要の波長の信号光が測定対象チャネルとして抽出されて光受信器１３に与えられる。これにより、上述した第１実施形態の場合と同様にして、上り側のＷＤＭ信号光Ｌｓ_１および下り側のＷＤＭ信号光Ｌｓ_２の各々の品質が監視され、劣化要因判定回路１５で信号光の劣化が判定されると、信号品質の改善を図るための制御信号光Ｌｃ_１，Ｌｃ_２が制御信号発生回路１７で生成される。制御信号発生回路１７から出力される各制御信号光Ｌｃ_１，Ｌｃ_２は、各光合波器１８_１，１８_２を介して前段側のノードに送信され、該当する信号光のパワーが増加または減少される。
【００７９】
これにより、光伝送路２を双方向に伝送される上り側および下り側の各ＷＤＭ信号光Ｌｓ_１，Ｌｓ_２についての品質の監視および制御が時分割で行われるようになり、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることが可能になる。
【００８０】
以上、本明細書で開示した主な発明について以下にまとめる。
【００８１】
（付記１）光伝送路を介して伝送される波長多重信号光の品質を監視するための方法であって、
前記光伝送路を伝搬する波長多重信号光の一部をモニタ光として分岐し、
該分岐したモニタ光に含まれる複数の波長の信号光のうちの１つの波長の信号光を測定対象として選択し、
該選択した測定対象の信号光について、予め設定した時間内における符号誤りの発生回数を複数回繰り返して測定し、
該測定結果に基づいて、前記測定対象の信号光の品質に劣化が発生しているか否かを当該劣化要因と共に判定し、
該判定結果を監視情報として出力することを特徴とする波長多重信号光の品質監視方法。
【００８２】
（付記２）付記１に記載の波長多重信号光の品質監視方法であって、
前記監視情報に応じて前記測定対象の信号光のパワーを調整するための制御信号を発生し、該制御信号を光伝送路上に伝えることを特徴とする波長多重信号光の品質監視方法。
【００８３】
（付記３）付記１に記載の波長多重信号光の品質監視方法であって、
前記測定対象の信号光の品質に劣化が発生しているか否かの判定は、前記複数回繰り返して測定した符号誤りの発生回数のうちの最大値に基づいて行われることを特徴とする波長多重信号光の品質監視方法。
【００８４】
（付記４）付記１に記載の波長多重信号光の品質監視方法であって、
前記測定対象の信号光の品質に劣化が発生していると判定したとき、当該測定対象の信号光に隣接する波長グリッドに信号光が存在するか否かを判断し、隣接する波長グリッドに信号光が存在するときには、当該隣接グリッドの信号光について、予め設定した時間内における符号誤りの発生回数を複数回繰り返して測定し、該測定結果に基づいて測定対象の信号光の劣化要因を判定することを特徴とする波長多重信号光の品質監視方法。
【００８５】
（付記５）付記４に記載の波長多重信号光の品質監視方法であって、
前記測定対象の信号光の劣化要因の判定は、前記隣接グリッドの信号光についての符号誤りの発生回数の時間的な分布の均一性に基づいて行われることを特徴とする波長多重信号光の品質監視方法。
【００８６】
（付記６）付記５に記載の波長多重信号光の品質監視方法であって、
前記隣接グリッドの信号光についての符号誤りの発生回数の時間的な分布が、予め定めた状態よりも均一であるとき、前記光伝送路上に配置された光増幅器で発生する雑音光が主な要因となって測定対象の信号光に劣化が発生したと判定し、前記予め定めた状態よりも不均一であるとき、非線形効果が主な要因となって測定対象の信号光に劣化が発生したと判定することを特徴とする波長多重信号光の品質監視方法。
【００８７】
（付記７）付記６に記載の波長多重信号光の品質監視方法であって、
前記測定対象の信号光の劣化の主な要因が光増幅器で発生する雑音光であると判定されたとき、測定対象の信号光のパワーを増加させる制御信号を発生し、前記測定対象の信号光の劣化の主な要因が非線形効果であると判定されたとき、測定対象の信号光のパワーを減少させる制御信号を発生することを特徴とする波長多重信号光の品質監視方法。
【００８８】
（付記８）光伝送路を介して伝送される波長多重信号光の品質を監視するための装置であって、
前記光伝送路を伝搬する波長多重信号光の一部をモニタ光として分岐する光分岐部と、
該光分岐部で分岐されたモニタ光に含まれる複数の波長の信号光のうちの１つの波長の信号光を測定対象として選択する波長選択部と、
該波長選択部で選択された測定対象の信号光について、予め設定した時間内における符号誤りの発生回数を複数回繰り返して測定する符号誤り測定部と、
該符号誤り測定部における測定結果に応じて、前記波長選択部の動作を制御するための切り替え信号を生成する切り替え制御部と、
前記符号誤り測定部における測定結果に基づいて、前記測定対象の信号光の品質に劣化が発生しているか否かを当該劣化要因と共に判定し、該判定結果を監視情報として出力する劣化要因判定部と、
を備えて構成されたことを特徴とする波長多重信号光の品質監視装置。
【００８９】
（付記９）付記８に記載の波長多重信号光の品質監視装置であって、
前記劣化要因判定部から出力される監視情報に応じて測定対象の信号光のパワーを調整するための制御信号を発生する制御信号発生部と、
該制御信号発生部で発生した制御信号を光伝送路上に伝える光合波部と、
を備えたことを特徴とする波長多重信号光の品質監視装置。
【００９０】
（付記１０）付記８に記載の波長多重信号光の品質監視装置であって、
前記劣化要因判定部は、前記符号誤り測定部で複数回繰り返して測定された符号誤りの発生回数のうちの最大値に基づいて、前記測定対象の信号光の品質に劣化が発生しているか否かを判定することを特徴とする波長多重信号光の品質監視装置。
【００９１】
（付記１１）付記８に記載の波長多重信号光の品質監視方法であって、
前記劣化要因判定部は、測定対象の信号光に品質の劣化が発生していると判定したとき、当該測定対象の信号光に隣接する波長グリッドに信号光が存在するか否かを判断し、隣接する波長グリッドに信号光が存在するとき、当該隣接グリッドの信号光について、予め設定した時間内における符号誤りの発生回数を前記劣化要因判定部により複数回繰り返して測定し、該測定結果に基づいて、前記測定対象の信号光の劣化要因を判定することを特徴とする波長多重信号光の品質監視装置。
【００９２】
（付記１２）付記１１に記載の波長多重信号光の品質監視装置であって、
前記劣化要因判定部は、前記符号誤り測定部で測定される隣接グリッドの信号光に関する符号誤りの発生回数の時間的な分布の均一性に基づいて、前記測定対象の信号光の劣化要因を判定することを特徴とする波長多重信号光の品質監視装置。
【００９３】
（付記１３）付記１２に記載の波長多重信号光の品質監視装置であって、
前記劣化要因判定部は、前記隣接グリッドの信号光についての符号誤りの発生回数の時間的な分布が、予め定めた状態よりも均一であるとき、前記光伝送路上に配置された光増幅器で発生する雑音光が主な要因となって測定対象の信号光に劣化が発生したと判定し、前記予め定めた状態よりも不均一であるとき、非線形効果が主な要因となって測定対象の信号光に劣化が発生したと判定することを特徴とする波長多重信号光の品質監視装置。
【００９４】
（付記１４）付記１３に記載の波長多重信号光の品質監視装置であって、
前記劣化要因判定部において測定対象の信号光の劣化の主な要因が前記光増幅器で発生する雑音光であると判定されたとき、測定対象の信号光のパワーを増加させる制御信号を発生し、測定対象の信号光の劣化の主な要因が非線形効果であると判定されたとき、測定対象の信号光のパワーを減少させる制御信号を発生する制御信号発生部と、
該制御信号発生部で発生した制御信号を前記光伝送路上に伝える光合波部と、を備えたことを特徴とする波長多重信号光の品質監視装置。
【００９５】
（付記１５）付記８に記載の波長多重信号光の品質監視装置であって、
前記光伝送路を伝送される波長多重信号光がビットレートの異なる信号光を含むとき、
前記波長選択部は、前記波長選択部で選択された測定対象の信号光を、波長多重信号光に含まれる信号光のビットレートの種類に応じて複数の光に分岐する光分岐器と、各信号光のビットレートにそれぞれ対応した複数の光受信器とを有し、前記光分岐器で分岐された光が前記各光受信器に与えられることを特徴とする波長多重信号光の品質監視装置。
【００９６】
（付記１６）付記８に記載の波長多重信号光の品質監視装置であって、
前記光分岐部は、複数の光伝送路をそれぞれ伝搬する波長多重信号光の一部をモニタ光として分岐する複数の光分岐器を有し、該各光分岐器で分岐されたモニタ光のいずれか１つが時間的に切り替えられて前記波長選択部に与えられることにより、前記複数の光伝送路をそれぞれ伝送される波長多重信号光の品質の監視が時分割で行われることを特徴とする波長多重信号光の品質監視装置。
【００９７】
（付記１７）付記８に記載の波長多重信号光の品質監視装置であって、
前記光分岐部は、光伝送路を双方向に伝搬する各波長多重信号光の一部をモニタ光としてそれぞれ分岐することが可能な光分岐器を有し、該光分岐器で分岐された各伝搬方向に対応するモニタ光のいずれか１つが時間的に切り替えられて前記波長選択部に与えられることにより、前記光伝送路を双方向に伝送される各波長多重信号光の品質の監視が時分割で行われることを特徴とする波長多重信号光の品質監視装置。
【００９８】
（付記１８）光送信部および光受信部の間で、光伝送路および該光伝送路上に配置された１つ以上の中継ノードを介して、波長多重信号光が送受信される光伝送システムにおいて、
前記光受信部および前記中継ノードの少なくとも１つが、付記８に記載の波長多重信号光の品質監視装置を具備することを特徴とする光伝送システム。
【００９９】
（付記１９）付記１８に記載の光伝送システムであって、
前記光伝送路上に配置された複数の中継ノードのうちの一部が、波長多重信号光の光スペクトラムの測定に基づいて品質を監視する装置を具備することを特徴とする光伝送システム。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかるＷＤＭ信号光の品質監視方法および装置によれば、光伝送路を伝搬するＷＤＭ信号光のある波長の信号光についての符号誤りの発生回数を繰り返し測定し、該ある波長の信号光に品質劣化が発生している場合に、当該信号光に隣接する波長グリッドに存在する信号光の符号誤りの発生回数を繰り返し測定し、ある波長の信号光及び隣接する波長グリッドの信号光の測定結果に基づいて、ある波長の信号光の劣化要因及び隣接する波長グリッドの信号光の劣化要因がそれぞれ判定されるため、システム運用中に信号品質の劣化が発生したときでも、その劣化要因を短時間で精度良く判定して信号品質に関する監視情報を得ることができる。これにより、システム管理者等によるＷＤＭ信号光の特性改善作業の負担軽減を図ることが可能になる。また、監視情報に応じて信号光パワーを調整する制御信号を発生して光伝送路上に伝えるようにしたことで、ＷＤＭ信号光の特性改善を迅速かつ確実に行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による装置を示す構成図である。
【図２】上記第１実施形態に用いられる波長選択器の具体例を示す構成図である。
【図３】上記第１実施形態に用いられる波長選択器の他の具体例を示す構成図である。
【図４】符号誤りの発生分布と伝送特性の劣化要因との関係を説明する図である。
【図５】隣接チャネルがない場合の劣化要因と信号光パワーの関係を説明する模式図である。
【図６】隣接チャネルがある場合の劣化要因と信号光パワーの関係を説明する模式図である。
【図７】上記第１実施形態における劣化要因判定および信号光パワー制御の手順を示すフローチャートである。
【図８】上記第１実施形態に関連した他の構成例を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態による装置を示す構成図である。
【図１０】本発明の第３実施形態による光伝送システムを示す構成図である。
【図１１】本発明の第４実施形態による装置を示す構成図である。
【図１２】本発明の第５実施形態による装置を示す構成図である。
【図１３】電気的な再生中継器を使用する従来の光伝送システムの構成例を示す図である。
【図１４】光スペクトラムアナライザを利用して信号光の品質を監視する従来の方法を説明する図である。
【図１５】光信号を電気信号に変換することなく長距離伝送する一般的な光伝送システムの構成例を示す図である。
【図１６】公知の次世代光伝送システムの構成例を示す図である。
【符号の説明】
１，１’，１ａ，１ｂ本発明を適用した装置
２光伝送路
３光送受信部
１１，１１Ａ，１１Ｂ，２１，３２光分岐器
１２波長選択器
１３，２４Ａ，２４Ｂ光受信器
１４誤り監視回路
１５劣化要因判定回路
１６切り替え信号制御回路
１７制御信号発生回路
１８，１８Ａ，１８Ｂ，１８_１，１８_２光合波器
２２Ａ，２２Ｂ可変波長分散補償器
２３Ａ，２３Ｂ可変偏波分散補償器
３１光スイッチ
Ｎ_１光増幅中継ノード
Ｎ_２補償ノード
Ｎ_３ハブノード
ＬｓＷＤＭ信号光
Ｌｍモニタ光
Ｌｃ制御信号光

Claims

光伝送路を介して伝送される波長多重信号光の品質監視方法において、
該波長多重信号光に含まれる複数の波長の信号光のうちのある波長の信号光について、予め設定した時間内における符号誤りの発生回数を繰り返して測定し、
該測定結果に基づいて該ある波長の信号光の品質に劣化が発生しているか否かを判定し、
該ある波長の信号光の品質に劣化が発生していると判定するとき、該ある波長の信号光に隣接する波長グリッドに信号光が存在するか否かを判断し、
該ある波長の信号光に隣接する波長グリッドに信号光が存在しない場合、又は、該ある波長の信号光に隣接する波長グリッドに信号光が存在し、かつ、該ある波長の信号光について測定した符号誤りの発生回数の時間的な分布が均一である場合は、該ある波長の信号光の主な劣化要因がＡＳＥ雑音であると判定し、
該ある波長の信号光に隣接する波長グリッドに信号光が存在し、かつ、該ある波長の信号光について測定した符号誤りの発生回数の時間的な分布が不均一である場合は、該ある波長の信号光の主な劣化要因が非線形効果であると判定すると共に、該隣接する波長グリッドの信号光について、予め設定した時間内における符号誤りの発生回数を繰り返し測定し、該測定した符号誤りの発生回数の時間的な分布が均一である場合は、該隣接する波長グリッドの信号光の主な劣化要因がＡＳＥ雑音であると判定し、該符号誤りの発生回数の時間的な分布が不均一である場合は、該隣接する波長グリッドの信号光の主な劣化要因が非線形効果であると判定することを特徴とする波長多重信号光の品質監視方法。
請求項１に記載の波長多重信号光の品質監視方法において、
前記ある波長の信号光の主な劣化要因がＡＳＥ雑音であると判定されたとき、前記ある波長の信号光のパワーを調整するための制御信号を発生し、前記ある波長の信号光の主な劣化要因が非線形効果であると判定されたとき、前記隣接する波長グリッドの信号光についての主な劣化要因の判定結果に応じて、前記ある波長の信号光のパワー及び前記隣接する波長グリッドの信号光のパワーを調整するための制御信号を発生し、該制御信号を光伝送路上に伝えることを特徴とする波長多重信号光の品質監視方法。
光伝送路を介して伝送される波長多重信号光の品質監視装置において、
前記波長多重信号光に含まれる複数の波長の信号光のうちのある波長の信号光について、予め設定した時間内における符号誤りの発生回数を繰り返して測定する測定部と、
該測定部での測定結果に基づいて、該ある波長の信号光の品質に劣化が発生しているか否か、及び、該ある波長の信号光の主な劣化要因を判定する判定部と、
を備え、
該判定部は、該ある波長の信号光の品質に劣化が発生していると判定したとき、該ある波長の信号光に隣接する波長グリッドに信号光が存在しない場合、又は、該ある波長の信号光に隣接する波長グリッドに信号光が存在し、かつ、該ある波長の信号光について測定した符号誤りの発生回数の時間的な分布が均一である場合に、該ある波長の信号光の主な劣化要因がＡＳＥ雑音であると判定する一方、該ある波長の信号光に隣接する波長グリッドに信号光が存在し、かつ、該ある波長の信号光について測定した符号誤りの発生回数の時間的な分布が不均一である場合は、該ある波長の信号光の主な劣化要因が非線形効果であると判定し、
該測定部は、該判定部において該ある波長の信号光の主な劣化要因が非線形効果であると判定されたとき、該ある波長の信号光に隣接する波長グリッドの信号光について、予め設定した時間内における符号誤りの発生回数を繰り返して測定し、さらに、
該判定部は、該測定部で測定された該隣接する波長グリッドの信号光についての符号誤りの発生回数の時間的な分布が均一である場合、該隣接する波長グリッドの信号光の主な劣化要因がＡＳＥ雑音であると判定し、該符号誤りの発生回数の時間的な分布が不均一である場合は、該隣接する波長グリッドの信号光の主な劣化要因が非線形効果であると判定することを特徴とする波長多重信号光の品質監視装置。
請求項３に記載の波長多重信号光の品質監視装置において、
前記測定部における測定結果に応じて、該測定部で測定する信号光を切り替える制御をする切り替え制御部を備えたことを特徴とする波長多重信号光の品質監視装置。
光送信部と光受信部の間で、光伝送路および該光伝送路上に配置された１つ以上の中継ノードを介して、波長多重信号光が送受信される光伝送システムにおいて、
前記光受信部および前記中継ノードの少なくとも１つが、請求項３に記載の波長多重信号光の品質監視装置を具備することを特徴とする光伝送システム。