JP4669497B2 - 波長多重伝送システムにおける信号伝送方法 - Google Patents

Description

本発明は、波長多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplex）伝送技術に関し、特に、光信号の光分岐／挿入装置を用いたＷＤＭ伝送システムに用いて好適な技術に関する。

バックボーンネットワークにおいては、そのネットワークを構成するノード間によって通信容量を変化できることが望ましい。なぜなら、通常、ノード間の距離（スパン）は８０ｋｍ（キロメートル）前後で都市部を跨いでおり、それぞれの都市で通信需要が変化するからである。また、１日の時間帯によっても通信需要が変化するので、通信需要が多いスパンに多くの波長を割り振るように設定できるのが良い。

そこで、ＷＤＭ伝送システムにおいては、従来より、ＷＤＭ伝送装置（ノード）間におけるトラフィック（通信容量）の増減に対応するために、光信号の分岐／挿入により波長増減設を行なえる光分岐／挿入装置（ＯＡＤＭ：Optical Add-Drop Multiplexer）（以下、ＯＡＤＭノードという）が用いられている。
かかるＯＡＤＭノード用いたＷＤＭ伝送システムは、例えば図１７に示すような端局対向の構成からなるシステムや、図１８に示すようなリング構成のシステム等で主に利用されている。

即ち、図１７に示す端局対向構成のシステムは、ＷＤＭ端局装置（Terminal）１０２，１０５間の光伝送路１０７，１０８上にＯＡＤＭノード１０３が少なくとも１台配置され、このＯＡＤＭノード１０３において、ＷＤＭ端局装置（以下、単に「端局」と略記する）１０２又は１０５から受信されるＷＤＭ信号のうち特定波長の光信号を、ＯＡＤＭノード１０３が収容しているネットワーク伝送装置（ＮＥ：Network Element）１０４へ分岐（ドロップ）したり、このようなドロップにより生じるＷＤＭ信号の空き波長にＮＥ１０４からの光信号を挿入（アド）したりすることによって、端局１０２（又は１０５）が収容するＮＥ１０１（又は１０６）とＯＡＤＭノード１０３が収容するＮＥ１０４との間の通信が行なえるようになっている。

これに対し、図１８に示すリング構成のＷＤＭ伝送システムは、複数のＯＡＤＭノード１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄが光伝送路（光ファイバ）を介してリング状に接続されており、それぞれ、どの波長の光信号をどのＯＡＤＭノード１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄでアド／ドロップするかを予め設定しておくことで、異なるＯＡＤＭノード１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ（以下、単に「ＯＡＤＭノード１０３」と表記する）が収容するＮＥ１０４同士での通信が可能になる。

なお、この図１８において、各ＯＡＤＭノード１０３間の実線は、上記光伝送路１０７（１０８）内を伝送するＷＤＭ信号の波長毎の伝送経路を示している。また、上記のＮＥ１０４は、それぞれ、例えば、ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）／ＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical NETwork）やギガビットレベルのイーサネット（登録商標）等の所要のネットワークで用いられる伝送装置に相当する。

さてここで、上述したようなアド／ドロップ機能を有するＯＡＤＭノード１０３は、例えば図１９に示すように、波長多重（MUX）機能と波長分離（DMUX）機能とを有する既存の端局装置を２つ組み合わせて構成した多重／分離構成や、図２０に示すようなＷＤＭフィルタ構成のものが一般的である。
前者の場合は、図１９に示すように、双方向通信の送信系（例えば図１９における上段部分）及び受信系（下段部分）として、それぞれ、光増幅器１１１，１１７，波長分離部（光分波器）１１２，ドロップ波長数に応じた複数のドロップ用の光分岐カプラ１１３，各光分岐カプラ１１３に対応した複数の光スイッチ１１４，各光スイッチ１１４に対応したアド用の光合波カプラ１１５，波長多重部（光合波器）１１６，アド波長数に応じた複数の可変光減衰器（VATT：Variable optical ATTenuator）１２０等がそなえられる。

また、上記送信系及び受信系のそれぞれについて、光サービスチャネル（ＯＳＣ：Optical Service Channel）を扱う光／電気変換部（Ｏ／Ｅ）１２１，ＬＳＩ１２２及び電気／光変換部（Ｅ／Ｏ）１２３が設けられるとともに、上記送信系及び受信系のそれぞれのＷＤＭ信号について、スペクトラムアナライザ１２４も設けられる。
なお、図１９において、各光スイッチ１１４を中心として紙面左側に位置する部分と紙面右側に位置する部分がそれぞれ既存の端局１台分の構成にほぼ相当する。また、光増幅器１１１，１１７には、エルビウム添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ：Erbium Doped Fiber Amplifier）が良く用いられる。また、高速通信では、光増幅器１１１，１１７や光伝送路１０７（１０８）に用いられる光ファイバ中で波長によって光の速度が少しずつ異なる現象〔波長分散（群速度分散）〕が生じるので、これを補償するために分散補償器（ＤＣＦ：Dispersion Compensation Fiber）１１８，１１９も設けられている。

このような多重／分離構成のＯＡＤＭ１０３では、光伝送路１０７（１０８）から受信されるＷＤＭ信号は、まず、後段の光分岐カプラ１１３での分岐による損失にそなえて光増幅器１１１にて所要の光信号レベルに増幅されたのち、光分波器１１２にて各波長の光信号（チャンネル信号）に分波される。そして、分岐したい波長（ドロップ波長）の光信号は対応する光分岐カプラ１１３にてＮＥ１０４側に分岐され、それ以外の波長の光信号は光スイッチ１１４を通過（スルー）する。

なお、ドロップした波長の光信号も含めてＷＤＭ信号は光分岐カプラ１１３を通過するが、後段での光信号挿入用に空き波長を作るため、ドロップ波長の光信号のスルーは行なわない。つまり、自ノード１０３でドロップした波長の光信号は対応する光スイッチ１１４により後段へは送られないように停止される。
これにより、ＯＡＤＭノード１０３は、ドロップにより空き波長となったグリッドに、他のＮＥ１０４からの送信データの載った光信号を対応する光合波カプラ１１５で挿入（アド）することが可能となる。アドされた光信号は、光スイッチ１４を通過してきたドロップ波長以外の波長の光信号と光合波器１１６にてＷＤＭ信号に合波され、光アンプ１１７で再び損失を補償するよう増幅されて、下流側の光伝送路１０７（１０８）へ送信される。なお、空き波長へのアドは、パス設定により、ドロップを行なったノード１０３ではなく、後段の任意のノード１０３で行なわれることもある。

ところで、ＯＡＤＭノード１０３内を伝送されるＷＤＭ信号は、スペクトラムアナライザ１２４でその波長情報が監視されており、その情報を自ノード１０３の光制御系へとフィードバックしている。この情報の中には光ＳＮ比（ＯＳＮＲ：Optical Signal to Noise Ratio）やＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）光の計測情報等が含まれ、ＯＡＤＭノード１０３は、これらの情報を基に伝送光信号状態が最適となるように光送信レベル等を調整している（例えば、可変光減衰器１２０の減衰度を調整してアド波長の光信号レベルを調整することも行なわれる）。

また、ノード１０３毎のＷＤＭ信号のスペクトラムから得られる光パワー情報より、ノード間（スパン）毎にプリエンファシス制御を施してノード間の波長依存特性を減少させ、安定した通信を確保することも行なわれている。以上のような情報（監視制御情報）の伝達には、上記のＯＳＣが用いられる。通常、ＷＤＭ伝送システムでは、このＯＳＣのために、予め１以上の波長が割り当てられており、このＯＳＣで伝送される情報をノード１０３毎に、上記のＯ／Ｅ１２１で、一旦、電気信号に変換してＬＳＩ１２２にてその内容を解析し、その解析結果に応じた情報をＥ／Ｏ変換部１２３で元の波長の光信号に再変換して送信することで、必要な監視制御情報がＯＳＣを通じて伝達できるようになっているのである。

これに対し、前記のＷＤＭフィルタ構成のＯＡＤＭノード１０３は、図２０に示すように、図１９に示す光分波器１１２，光分岐カプラ１１３，光合波カプラ１１５，光スイッチ１１４及び光合波器１１６を用いて実現されたアド／ドロップ機能を、ドロップ波長数分の光分岐カプラ１２５，アド波長数分の光合波カプラ１２６，リジェクションフィルタ１２７，ドロップ波長数分の固定フィルタ１２８及びアド波長数分の固定フィルタ１２９を用いて実現したものである。

かかる構成では、各光分岐カプラ１２５において光増幅器１１１からの受信ＷＤＭがそれぞれ固定フィルタ１２８に分岐され、そのＷＤＭ信号のうちドロップ波長の光信号のみが固定フィルタ１２８で選択されてネットワーク装置１０４へドロップされることになる。そして、この場合も、光分岐カプラ１２５を通過するドロップ波長の各光信号は後段で空き波長を作るためにリジェクションフィルタ１２７によって後段への送信が停止される。

これにより、他のネットワーク装置１０４からのドロップ波長と同じアド波長の各光信号を光合波カプラ１２６によりリジェクションフィルタ１２７を通過するドロップ波長以外の波長の光信号と合波してＷＤＭ信号として送信することができる。なお、上述したアド／ドロップ機能以外の部分の動作は図１９により前述した動作と同様である。
以上のように、従来のＷＤＭ伝送システムにおいては、光スイッチ１１４やリジェクションフィルタ１２７を用いて光信号のアド／ドロップ機能を実現したＯＡＤＭノード１０３により、ノード間トラフィックの増減に対応できるようにしている。

ところで、現状のＷＤＭ伝送システムは、光信号の情報内容〔信号フォーマット（プロトコル）：例えば、ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）やＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical NETwork）等の信号とそれ以外のイーサネット（登録商標）等の通信ネットワークの信号〕を意識せずに伝送を行なっている。
その結果として、ギガビット／秒レベルの高速通信ネットワークで扱われる高速信号の直接変調信号もそのまま伝送することができるが、逆に言えば、伝送光信号の情報内容に応じたアクティブな制御を柔軟に行なうことができず、自由度の高いネットワークとなっていないともいえる。

例えば、イーサネット（登録商標）等のバースト的な通信が行なわれるネットワーク（以下、バースト通信ネットワークという）では、ＯＡＤＭノード１０３経由でＮＥ１０４間を伝送されるＷＤＭ信号の各光信号（チャンネル）には、実際に情報が、常時、載っているわけではない（つまり、光波自体は送信されているが送信データの無いアイドル状態のチャンネルが存在する）ので、かかるアイドルチャンネルを異なる情報の送信に利用できれば、波長資源の有効利用を図ることができるとともに、ノード間トラフィックの増減に応じた柔軟な通信経路の即時切り替えやアド／ドロップ構成の変更制御等を行なえそうである。

しかしながら、上述したように従来のＯＡＤＭノード１０３は、そのアド／ドロップ機能が光スイッチ１１４やリジェクションフィルタ１２７を用いて実現されているため、アイドルチャンネルが存在したとしても、そのアイドルチャンネルを任意のＯＡＤＭノード１０３で利用することができず、上記のようなアクティブ制御は実現できない。結果として、ＷＤＭ伝送の１チャンネル当たりのパフォーマンスも最大となっていない。

また、ＯＡＤＭノード１０３を用いたＷＤＭ伝送システムでは、システム内のノード数や波長数によってはＯＳＮＲが十分である波長とそうでない波長が混在するため、アド／ドロップする場合にパスグループを設定してシステム設計しなければならず、複雑である。
例えば、図２１に示すように、波長の小さいものが短波長側の光信号と仮定した場合、波長λ２の光信号は２スパン分通過してくるので、１スパン分しか通過しない波長λ４の光信号に比べるとＯＳＮＲが悪くなる。かかる現象をネットワーク全体にわたって考慮しておかなければならない。また、ＯＡＤＭノード１０３の主たる機能は、或るノード１０３でトラフィックが増大または減少した時に情報伝送量を変化させることのできる波長増減設であるが、かかる波長増減設を行なう場合はそのノード１０３のＯＳＮＲやＡＳＥ光の補正情報を基にシステム全体として最適な通信状態となるよう制御を行なわなければならない。

このため、現状のＷＤＭバックボーンにおけるリング構成や端局対向装置構成のＷＤＭ伝送システムでは、スパン毎の光レベル，波長数等を取得し、アド／ドロップの光レベルを最適化制御するために、１ノード毎に送信系及び受信系のそれぞれにスペクトラムアナライザ１２４が搭載されている。
しかし、空き波長を作るために光スイッチ１１４やリジェクションフィルタをＯＡＤＭノード１０３に用いると、ＡＳＥ光が狭帯域で除去されるため、ノード１０３内ではあたかもＯＳＮＲが向上したようにみえてしまう。その結果、或るノード１０３で波長増減設が行なわれると、ＯＳＮＲやＡＳＥ光の補正情報が変化するため、他ノード１０３の制御に影響を与えてしまい、波長増減設を高速にかつ自由に設定することができない。

しかも、上記の構成は、実質的に２台分の端局装置構成を組み合わせた構成とほとんど変わらないばかりか、ＯＳＣによる光信号監視制御系も複雑になる。結果として、１波又は２波程度の少数波長のアド／ドロップについても、スペクトラムアナライザ１２４を有する高価なＯＡＤＭノード１０３を用いなければならず、コストパフォーマンスが非常に悪く、システム全体としても非常に高価なものになってしまう。加えて、システム規模が大きくなるに従って、プリエンファシス制御を含めた各ノード間の監視制御情報（基本的には波長数情報）のやり取りも増えるため、大容量のＯＳＣを用意しなければならず、波長資源の有効利用も難しくなる。

さらに、アド／ドロップ機能を光スイッチ１１４やリジェクションフィルタ１２７を用いて実現すると、スパンごとの光の強度，波長数が限定されてしまうため、一度サービス運用状態に入ると、一旦、そのサービスを停止しない限り、アド／ドロップ構成（波長）を変更できない（インサービスアップグレードが不可能である）。
本発明は、以上のような課題に鑑み創案されたもので、光スイッチやリジェクションフィルタ等の光部品を用いずに光分岐／挿入装置を構成できるようにして、光分岐／挿入装置ひいてはＷＤＭ伝送システムの大幅な簡素化及び低コスト化を図りながら、ＷＤＭ伝送システムの１チャンネル当たりのパフォーマンスを向上するとともに、サービス運用中の波長増減設にも柔軟に対応できるようにすることを目的とする。

このため、本発明の波長多重伝送システムにおける信号伝送方法は、波長多重信号を送信する波長多重送信装置と、波長多重信号を受信する波長多重受信装置と、該波長多重送信装置と該波長多重受信装置との間に設けられ、該波長多重送信装置と該波長多重受信装置との間を伝送される該波長多重信号のうち特定波長の光信号を伝送装置へ分岐するとともに、当該伝送装置から受信される光信号を該波長多重信号に挿入しうる光分岐／挿入装置とをそなえた波長多重伝送システムにおいて、該光分岐／挿入装置での該特定波長の光信号の分岐後も、該特定波長の光信号を含んだ該波長多重信号を該波長多重送信装置から該波長多重受信装置へ通過させておき、該波長多重送信装置が、該波長多重信号のうち送信すべき送信データの無いアイドル波長の光信号の送信を停止し、該伝送装置は、該波長多重送信装置による送信停止により空き波長となった波長と同じ挿入波長の光信号に、該伝送装置が送信すべき他の送信データを載せて該光分岐／挿入装置へ送信し、該光分岐／挿入装置は、上記送信停止された該アイドル波長の光信号の代わりに該伝送装置からの該挿入波長の光信号を該波長多重信号に挿入して該波長多重受信装置に向けて送信し、該伝送装置は、該挿入波長の光信号による該他の送信データの送信が完了すると、送信完了通知を該波長多重送信装置に通知し、該波長多重送信装置は、該送信完了通知を受けると、停止していた該アイドル波長の光信号の送信を再開することを特徴としている。

本発明によれば、次のような効果ないし利点が得られる。
波長多重（以下、ＷＤＭと表記する）伝送システムにおいて、光分岐／挿入装置での特定波長の光信号の分岐後も、当該特定波長の光信号を含んだＷＤＭ信号をＷＤＭ送信装置からＷＤＭ受信装置まで通過させておき、送信データの無いアイドル波長の光を伝送装置が送信すべき他の送信データの送信に用いる（例えば、ＷＤＭ送信装置がアイドル波長の光信号の送信を停止することにより空き波長を作り出し、その空き波長に伝送装置からの他の送信データをもつ挿入波長の光信号を光分岐／挿入装置にて挿入する）ので、ＷＤＭ装置間トラフィックの増減に応じた柔軟な通信経路切り替えや光分岐／挿入構成の変更を行なうことができる。したがって、トラフィックに応じた波長資源の有効利用を図ることができ、ＷＤＭ伝送の１チャンネル当たりのパフォーマンスが大幅に向上する。

また、送信データの無いアイドル波長の光信号をＷＤＭ送信装置が停止する構成を採ることで、光分岐／挿入装置では、アイドル波長の光信号をリジェクション（停止）する構成を採る必要が無い（下流側へスルーしておけばよい）ので、光スイッチやリジェクションフィルタを用いる場合のような伝送損失を減少させることができる。したがって、光分岐／挿入装置に必要な光部品点数や伝送損失補償能力（光増幅器数等）を低減することも可能となり、光分岐／挿入装置及びＷＤＭ伝送システム自体のコストダウンに大きく貢献できる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（Ａ）概要説明
図１は本発明の一実施形態としてのＷＤＭ伝送システムの構成を示すブロック図で、この図１に示すＷＤＭ伝送システムは、ＮＥ４と接続されたＷＤＭ端局装置１と、他のＮＥ５と接続されるとともにこのＷＤＭ端局装置１と対向して設けられたＷＤＭ端局装置３と、これらのＷＤＭ端局装置（以下、単に「端局」と略記する）１，３間で伝送されるＷＤＭ信号についてアド／ドロップを行なうＯＡＤＭノード（光分岐／挿入装置）２−１，２−２，２−３と、これらのＯＡＤＭノード２−１，２−２，２−３とそれぞれ接続されたＮＥ（伝送装置）６−１，６−２，６−３とをそなえ、これらの端局１，ＯＡＤＭノード２−１，２−２，２−３，端局３間がそれぞれ光伝送路（光ファイバ）により接続されて構成されている。

なお、以下において、上記のＯＡＤＭ２−１，２−２，２−３及びＮＥ６−１〜６−３をそれぞれ区別しない場合は、単に、ＯＡＤＭ２及びＮＥ６と表記する。また、システム内に設けられるＯＡＤＭノード２及びＮＥ６の数は、勿論、図１に示す数に限定されるものではない。
そして、本システムでは、各ＯＡＤＭノード２−１〜２−３において、ＷＤＭ信号からドロップしたい波長の光信号は、図１及び図２示すように、光分岐カプラ〔光方向性結合器(Directional Coupler)〕２２及びチューナブルフィルタ２５を用いて取り出すとともに、ドロップした波長の光信号も、従来のように光スイッチ１１４（図１９参照）やリジェクションフィルタ１２７（図２０参照）を用いてリジェクションせずに、下流側へそのままスルーさせる構成とする。なお、図２において、符号７は、それぞれ、図１に示すＮＥ６−１，６−２，６−３のいずれかに装備されたトランスポンダを示し、符号７３ａは任意のアド波長の光を発生する波長可変光源（Tunable Laser Diode）を示す。この図２に示すノード構成の詳細については改めて後述する。

上記の構成により、例えば、端局１を送信側（ＷＤＭ送信装置）、端局３を受信側（ＷＤＭ受信装置）と考えると、端局４から送信されたＷＤＭ信号の各波長の光信号は、途中のＯＡＤＭノード（以下、単に「ノード」ともいう）２でのドロップの有無に関わらず、全て端局３に到達し受信されることになる。勿論、端局３から端局１への逆方向の伝送についても同様である。

このようにして、ＷＤＭ信号を端局１，３間で光信号のドロップの有無に関わらず通しておくことで、ＷＤＭ信号のＯＳＮＲの監視は端局１，３でさえ行なえばよいことになり、従来のように、ＯＡＤＭノード２毎にスペクトラムアナライザを装備する必要がなくなる（端局１，３にのみスペクトラムアナライザを装備すればよい）。
この結果、端局１，３に装備したスペクトラムアナライザでの監視結果に応じた監視制御情報をＯＳＣ経由で各ＯＡＤＭノード２へフィードバックすれば、受信側の端局１，３から集中的に各ＯＡＤＭノード２に対するプリエンファシス制御等を行なってＯＳＮＲの補正を行なえることになる。

例えば、図１中に示すように、ＷＤＭ信号のうち波長λ１〜λ６の６波に着目すると、波長λ１〜λ６の各光信号のうち波長λ１の光信号はＯＡＤＭノード２−３でドロップされるが、受信側の端局３（１）で受信される波長λ１の光信号のＯＳＮＲを保証しておけば、ＯＡＤＭノード２−１でのＯＳＮＲも保証されるので、受信側の端局３（１）は、波長λ１の光信号の最終的なＯＳＮＲが所定の値を満足するよう、信号伝送方向に対して上流側に位置するノードに制御をかければよいことになる。即ち、端局３（１）でのＯＳＮＲの監視結果に基づいて上流側の端局１（３）又はＯＡＤＭノード２もしくは双方でのＷＤＭ信号の送信レベルを波長毎に制御すればよいのである。

なお、他の波長λ１，λ２，λ４〜λ６の光信号についても同様である。ただし、波長によって端局３（１）に到達するまでに通過してきたスパン数が異なる（例えば、ノード２−１においてＮＥ６−１からアドされる波長λ４のスパン数は３、ノード２−２においてＮＥ６−２からアドされる波長λ５のスパン数は２、ノード２−３においてＮＥ６−３からアドされる波長λ６のスパン数は１である）ため、通過してきたスパン数が少ない波長の光信号ほど、ＯＳＮＲの補正値は少なくて済む。したがって、端局３（１）では、基本的には、各波長の光信号の伝送距離（通過スパン数）を考慮して、ＯＳＮＲの補正値を設定・保持しておけばよい。

このようなリジェクション無しの装置構成では、光スイッチ１１４やリジェクションフィルタ１２７が不要なので、各ＯＡＤＭノード２における伝送損失を減少させることができる。したがって、ＯＡＤＭノード２に必要な光部品点数や伝送損失補償能力（必要な光増幅器数や光増幅器２１，２２に必要な利得等）を低減することも可能となり、ノード２及びシステム自体のコストダウンに大きく貢献できる。

また、全ての波長を、スペクトラムアナライザを装備した端局３（１）にて監視できるので、システム全体の伝送状態を一括して監視できる。このようにシステム全体の伝送状態を受信側最終段の装置で監視することで、波長の増減設が容易となる。例えば、図１において、ノード２−１でドロップされている波長λ３の光信号を、次段のノード２−２でドロップするといった変更も、受信側の端局３（１）でのＯＳＮＲに問題がなければ、ノード２−２でのＯＳＮＲを気にせずに実施することが可能となる。

さてここで、上述したようにＷＤＭ信号をＯＡＤＭノード２（図１に示す構成では端局３も含む）でのドロップの有無に関わらず端局１，３間でスルーする構成をとった場合、そのままでは、光信号のアドが行なえない。しかし、端局１，３にそれぞれ接続されているＮＥ４，５がそれぞれイーサネット（登録商標）等のバースト通信ネットワーク用の伝送装置である場合には、端局１，３間を伝送される各波長の光信号のうち、実際には、一定期間、送信データ（ユーザデータ）が載っていないアイドル状態の波長（チャンネル）が生じる。なお、かかる波長及び期間をそれぞれアイドル波長（又はアイドルチャンネル）及びアイドル期間と称する。

したがって、アイドル波長の光信号は、上記アイドル期間だけ停止したり、上記アイドル期間だけ他の送信データを載せたりしたとしても、他波長による通信には影響ない。そこで、本実施形態では、下記(1)又は(2)に示す方法により、ＮＥ６からＯＡＤＭノード２への光信号のアドを実現する。
(1)上記アイドル期間において、端局１，３からのアイドル波長の光信号の送信を停止し、かかる送信停止により空き波長の生じたＷＤＭ信号に他のＮＥ６からの送信データの載った光信号をアドする。

(2)上記アイドル期間において、端局１，３間をスルーするアイドル波長の光信号をＮＥ６がＯＡＤＭノード２から受信して自己の送信データで直接変調し、これにより得られた光信号をＯＡＤＭノード２に戻してＷＤＭ信号にアドする。
以下、これらの方法(1)，(2)を実現するＷＤＭ伝送システムの詳細構成（第１態様及び第２態様）について、それぞれ項目別に詳述する。なお、以下において、前記方法(1)を実現する構成を「アイドル波長停止構成」、前記方法(2)を実現する構成を「アイドル波長直接変調構成」とそれぞれ称することにする。

（Ａ１）第１態様（アイドル波長停止構成）の説明
図３は第１態様のＷＤＭ伝送システムの詳細構成を示すブロック図で、この図３に示すＷＤＭ伝送システムにおいて、ＮＥ４（５）には、トランスポンダ４Ａ（５Ａ）として、光送信部４１及び光受信部４２（光送信部５１及び光受信部５２）がそれぞれＷＤＭ信号の波長多重数に応じた数だけ設けられ、端局１には、光送信系として、上記波長多重数に応じた数の可変光減衰器（VATT）１０，波長多重部（光合波器）１１，光増幅器１２及びＤＣＦ１２ａが設けられるとともに、受信系として、光増幅器１６，ＤＣＦ１６ａ及び波長分離部（光分波器）１７が設けられ、且つ、ＯＳＣによる監視制御系として、光／電気変換部（Ｏ／Ｅ）１３，ＬＳＩ１４，電気／光変換部（Ｅ／Ｏ）１５及びスペクトラムアナライザ１８等が装備されている。

対向の端局３も、上記端局１と同様の構成を有しており、光送信系として、上記波長多重数に応じた数の可変光減衰器（VATT）３０，波長多重部（光合波器）３１，光増幅器３２及び分散補償ファイバ３２ａが設けられるとともに、受信系として、光増幅器３６及び波長分離部（光分波部）３７が設けられ、且つ、ＯＳＣによる監視制御系として、光／電気変換部（Ｏ／Ｅ）３３，ＬＳＩ３４，電気／光変換部（Ｅ／Ｏ）３５及びスペクトラムアナライザ３８等が装備されている。なお、図３において、ＯＡＤＭノード２は１台のみ図示し、他の図示は省略している。

ここで、上記のＮＥ４（５）のトランスポンダ４Ａ（５Ａ）において、光送信部４１（５１）は、所望のネットワーク（ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴやイーサネット（登録商標）等）から受信した送信データを所定波長の光信号により端局１（３）へ送信するものであり、光受信部４２（５２）は、端局１（３）からの所定波長の光信号を受信してその光信号に載った受信データを上記ネットワークへ送信するためのものである。

ただし、ＮＥ４（５）がギガビットレベルのイーサネット（登録商標）等のバースト通信ネットワーク対応のものである場合、本実施形態では、送信データの有無に関わらず、所定の固定（符号）パターン（例えば、HighとLowとが繰り返す単純な交番信号（矩形波））をもつ光信号を固定的に送信できるようになっている。
即ち、この場合の光送信部４１（５１）及び光受信部４２（５２）は、例えば図５に示すように、光／電気変換部（Ｏ／Ｅ）２０１，ＰＬＬ型発振器（Phase Locked Loop Oscillator）２０２，アイドルクロック出力部２０３，電気／光変換部（Ｅ／Ｏ）２０４及びアドレッシング／ルーティング部２０５をそなえて構成され、端局１（３）へ送信すべき送信データが存在する間はＰＬＬ型発振器２０２の出力に従って、Ｅ／Ｏ２０４が発生する所定波長の光信号をアドレッシング／ルーティング部２０５からの送信データで変調することで、ＰＬＬ型発振器２０２の出力（矩形波）をもつ光信号が端局１（３）へ送信され、送信データが無い間はＰＬＬ型発振器２０２に同期したアイドルクロック出力部２０３の出力（矩形波；以下、アイドルクロックともいう）がＥ／Ｏ２０４に供給されることによって、その矩形波をもつ光信号が端局１（３）へ送信されるようになっている。

なお、ＰＬＬ型発振器２０２は、対向の端局３（１）からの光信号から含まれるアイドルクロック（Ｅ／Ｏ２０１にて抽出される）の位相を保持（ロック）するよう動作する。これにより、ＮＥ４，５は、送信データが無い状態での同期外れを防止することができる。
また、上記の「固定パターン」は、後述するように、端局１（３）がアイドル波長の光信号の送信を停止し、代わりに他のＮＥ６がアイドル波長と同じ波長（挿入波長）の光信号を送信するという波長切り替えの際の同期外れの防止にも用いられる。しかも、このように「固定パターン」をもった光信号を常に送信しておくことで、たとえ一部の波長の光信号の送信が停止されることがあったとしても、ＷＤＭ伝送システムを光伝送特性には影響なく動作させることが可能である。

これに対し、ＮＥ４（５）がＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ対応のものである場合、光送信部４１（５１）及び光受信部４２（５２）は、例えば図６に示すように、受信系として、プリアンプ２０６，光／電気変換部（Ｏ／Ｅ）２０７，ＬＳＩ２０８，電圧制御発振器（ＶＣＯ：Voltage Controlled Oscillator）２０９をそなえるとともに、受信系として、ＬＳＩ２１０，電圧制御発振器（ＶＣＯ）２１１，Ｅ／Ｏ２１２，波長ロッカ２１３等をそなえて構成される。

そして、上記受信系では、端局１（３）から受信される光信号がプリアンプ２０６にて増幅されて伝送損失が補償されたのち、Ｏ／Ｅ２０７にて電気信号に変換され、ＬＳＩ２０８にてＶＣＯ２０９から供給される基準動作クロックに従ってＳＤＨ／ＳＯＮＥＴフレームについての受信処理が行なわれ、上記送信系では、逆に、端局１（３）へ送信すべき送信データがＬＳＩ２１０にてＶＣＯ２１１から供給される基準動作クロックに従って所定の送信処理が施されたのち、Ｅ／Ｏ２１２にて所定波長の光信号に変換され、波長ロッカ２１３にて不要な波長成分が除去されて、端局１（３）へ送信されるようになっている。

なお、上記の光送信部４１（５１）及び光受信部４２（５２）は、端局１（３）内に設けられていてもよい。また、上述したバースト通信ネットワーク用の光送信部４１（５１）及び光受信部４２（５２）はＷＤＭ信号の全波長について設けられていてもよいし、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ用の光送信部４１（５１）と混在して設けられていてもよい（つまり、或る波長はバースト通信ネットワーク用のＮＥ４，５同士の通信、或る波長はＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ用のＮＥ４，５同士の通信に使用するといった通信形態を採ることも可能である）。

次に、端局１（３）において、上記の各可変光減衰器１０（３０）は、それぞれ、上記光送信部４１（５１）から受信される光信号の減衰度を調整することによりその光信号の光信号レベルを調整するためのものであり、それぞれの減衰度が、例えば、ＬＳＩ１４（３４）から個々に制御されることによって、ＷＤＭ信号のプリエンファシス制御が行なえるようになっている。

さらに、光合波器１１（３１）は、これらの可変光減衰器１０（３０）で光信号レベルが調整された各波長の光信号を波長多重してＷＤＭ信号を出力するものであり、光増幅器１２（３２）は、この光合波器１１からのＷＤＭ信号の光信号レベルを対向端局３（１）への伝送に必要なレベルにまで一括増幅して光伝送路９へ出力するものであり、ＤＣＦ１２ａ（３２ａ）は、ＷＤＭ信号に生じる波長分散を補償するためのものである。

つまり、上記の可変光減衰器１０，光合波器１１，光増幅器１２及びＤＣＦ１２ａから成る部分は、ＷＤＭ信号を対向の端局３（１）に送信するＷＤＭ信号送信手段として機能するとともに、この場合は、ＮＥ４（５）からの送信データの有無に関わらず上述した固定パターンを少なくともＷＤＭ信号のうちアイドル波長となりうる波長の光信号にて対向の端局３（１）に向けて送信する固定パターン送信部としても機能するのである。

一方、光増幅器１６（３６）は、光伝送路９から受信されるＷＤＭ信号を所要のレベルにまで増幅するものであり、ＤＣＦ１６ａ（３６ａ）は、受信ＷＤＭ信号に生じる波長分散を補償するためのものであり、光分波器１７（３７）は、上記光増幅器１６（３６）で増幅された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、この光分波器１７（３７）で得られた各波長の光信号は光受信部４２（５２）でそれぞれ受信される。

さらに、ＬＳＩ１４（３４）は、端局１（３）の動作及びＯＳＣによる監視制御を統括制御する部分で、例えば、対向端局３（１）からＯＳＣにより送信されＯ／Ｅ１５において光電変換されることによって抽出された監視制御情報に基づいて、可変光減衰器１０（３０）の減衰度を個々に調整してプリエンファシス制御を行なったり、下流側へ通知すべき監視制御情報をＥ／Ｏ１３でＯＳＣの光信号に変換してＷＤＭ信号に挿入したりする機能を有するものである。

そして、この他に、本ＬＳＩ１４（３４）は、次のような機能も実装されている。
(1)アイドル波長をＯＳＣにより下流側のＯＡＤＭノード２（以下、下流ノード２ともいう）に通知する機能（アイドル通知部）１４１（３４１）
(2)上記アイドル通知に対する応答（ビジー信号）をＯＳＣにより受信すると、可変光減衰器１０の減衰度を段階的に制御してアイドル波長の光信号レベルを段階的に下降させ最終的にその送信を停止する機能〔送信制御手段（送信レベル制御部）１４２（３４２）〕
(3)上記ビジー信号送信元の下流ノード２（複数ノード２から同一アイドル波長についてのビジー信号を受信した場合は、いずれか１つのノード２）に対して送信許可（挿入許可）を与える機能〔送信許可発行手段（調停制御部）１４３（３４３）〕
(4)下流ノード２から送信完了通知を受けた後、可変光減衰器１０を開くよう制御して、停止していたアイドル波長の光信号の送信を再開させる機能〔送信再開制御部１４４（３４４）〕
次に、図３に示すように、ＯＡＤＭノード２は、図１及び図２において一部言及したように、双方向通信のために送信系及び受信系対象の構造を有しており、それぞれに対応して、光増幅器２１，２４，ＤＣＦ２７，２８が装備されるとともに、ＯＳＣによる監視制御系を構成する光／電気変換部（Ｏ／E）２９−１，ＬＳＩ２９−２及びＥ／Ｏ２９−３が装備され、且つ、光信号の分岐部を構成する光分岐カプラ２２，チューナブルフィルタ２５と、光信号の挿入部を構成する光合波カプラ２３，可変光減衰器（VATT）２６とがそなえられている。

ここで、上記の光増幅器２１は、後段の光分岐カプラ２２での分岐による損失にそなえて光伝送路９から受信されるＷＤＭ信号の光信号レベルを所要のレベルにまで一括増幅するものであり、ＤＣＦ２７は、この光増幅器２１に接続されて、ＷＤＭ信号に生じる波長分散を補償するためのものである。
また、光分岐カプラ（光分岐・通過部）２２は、この光増幅器２１による増幅後のＷＤＭ信号をチューナブルフィルタ２５に分岐するとともに、後段の光合波カプラ２３へスルーさせるものであり、チューナブルフィルタ（可変波長選択部）２５は、通過波長可変の光フィルタであり、例えばＬＳＩ２９−２からの通過波長設定により、光分岐カプラ２２から分岐されてくるＷＤＭ信号のうち任意の波長の光信号のみを通過（選択）してＮＥ６（トランスポンダ７）にドロップすることができるようになっている。

さらに、可変光減衰器２６は、ＮＥ６（トランスポンダ７）から送られてくるＷＤＭ信号に挿入したい挿入波長の光信号のレベルをＷＤＭ信号への挿入に適切なレベルに予め調整するもので、例えば、ＬＳＩ２９−２からその減衰度が適宜調整されることによって、かかるレベル調整が実施されるようになっている。
また、光合波カプラ（光信号挿入部）２３は、この可変光減衰器２６で光信号レベルの調整されたＮＥ６からの挿入波長の光信号を、上流側の光分岐カプラ２２を通過してくるＷＤＭ信号の空き波長部分〔上流側の端局１（３）が送信停止することで作り出される〕に、送信停止されたアイドル波長の光信号の代わりに、挿入するためのものである。

さらに、光増幅器２４は、上記光合波カプラ２３での挿入波長の光信号の挿入にともなう伝送損失を補償すべく光合波カプラ２３からのＷＤＭ信号を一括増幅するためのものであり、ＤＣＦ２８は、この光増幅器２４と接続されて、ＷＤＭ信号に生じる波長分散を補償するためのものである。なお、上述した各光増幅器１２，１６，２１，２４，３２，３６も、例えば、ＥＤＦＡにより構成される。

次に、ＮＥ６には、図３及び図４に示すように、それぞれ、トランスポンダ７として、光／電気変換部（Ｏ／Ｅ）７１，ＰＬＬ型発振器（PLL-OSC：Phase Locked-Loop Oscillator）７２，電気／光変換部（Ｅ／Ｏ）７３，アドレッシング／ルーティング（Addressing/Routing）部７４等が装備されている。
ここで、上記のＯ／Ｅ７１及びＰＬＬ型発振器７２から成る部分は、上記のＷＤＭ信号のうちアイドル波長の光信号をＯＡＤＭノード２から受信しうる分岐光受信手段を構成するものであり、具体的に、Ｏ／Ｅ７１は、上記のＯＡＤＭノード２の光分岐カプラ２２及びチューナブルフィルタ２５によりドロップされてくる光信号を受信して電気信号に変換するもので、本実施形態では、かかる光電変換により受信光信号に含まれるデータと、端局１（３）が自己の送信データの有無に関わらず送信した所定の固定パターンとが抽出されるようになっている。

また、ＰＬＬ型発振器（固定パターン保持部）７２は、上記のＯ／Ｅ７１により得られた固定パターンの位相に同期して発振することにより、上記固定パターンを基準伝送クロックとして保持し、自ＮＥ６（トランスポンダ７）での光信号の送信クロックとしてＥ／Ｏ７３に供給するものである。つまり、本実施形態のＮＥ６は、上記固定パターンをもつ光をキャリア光とみなして、このキャリア光から基準伝送クロックをＯ／Ｅ７１にて検出してＰＬＬ型発振器７２により保持しておくようになっているのである。

さらに、Ｅ／Ｏ７３及びアドレッシング／ルーティング部７４は、端局１（３）がアイドル波長の光信号の送信を停止することにより空き波長となった波長と同じ光信号に、自ＮＥ６が送信すべき他の送信データを載せてＯＡＤＭノード２へ送信する挿入光送信手段を構成するものであり、具体的に、Ｅ／Ｏ７３は、可変波長光源（Tunable LD(Laser Diode)）７３ａを有し、この可変波長光源７３ａにより、端局１（３）が送信を停止したアイドル波長と同じ波長（挿入波長）の光信号を生成し、その光信号に上記ＰＬＬ型発振器７２から供給される送信クロックに同期して自ＮＥ６が送信すべき送信データを載せて（送信データで挿入波長の光信号を変調して）ＯＡＤＭノード２（可変光減衰器２６）へ送信するものである。

つまり、Ｅ／Ｏ７３は、ＯＡＤＭノード２へ送信すべき挿入波長の光信号を生成する挿入波長光信号生成部としての機能と、固定パターン保持部としてのＰＬＬ型発振器７２で保持した固定パターンに同期して、この挿入波長光信号生成部で生成された挿入波長の光信号を自ＮＥ６が送信すべき送信データで変調して接続先のＯＡＤＭノード２へ送信する光変調部としての機能とを有しているのである。

また、アドレッシング／ルーティング部７４は、図示しないバースト通信ネットワークとの間でやり取りされるデータの処理及びルーティングを行なって、Ｅ／Ｏ７３に送信データを出力するものであるが、ここでは、図４に示すように、ＬＳＩ２９−２を通じてＯＳＣにより端局１（３）からアイドル通知を受けた場合、ＯＡＤＭノード２へ送信（挿入）すべき送信データがあると、送信許可要求（ビジー信号）をＬＳＩ２９−２経由でＯＳＣにより端局１（３）へ送信し、このビジー信号対する応答（ＡＣＫ：送信許可通知）がＯＳＣにより受信されれば、可変光減衰器２６を段階的に開くように制御することをＯＡＤＭノード２側のＬＳＩ２９−２に依頼して、上記Ｅ／Ｏ７３での挿入波長の光信号の変調に用いる送信データをＥ／Ｏ７３へ出力するようになっている。

ただし、このアドレッシング／ルーティング部７４は、端局１（３）からＯＳＣにより上記送信許可通知（ＡＣＫ）を受けてから、一定期間は、上記送信データをＥ／Ｏ７３へ出力しないようになっている。これにより、Ｅ／Ｏ７３は、送信データを実際にＯＡＤＭノード２へ送信する前の上記一定期間は、ＰＬＬ型発振器７２により保持した固定パターンのみを上記挿入波長の光信号にてその光出力レベルが段階的に上昇するようにＯＡＤＭノード２へ送信することになる。

つまり、上記のアドレッシング／ルーティング部７４は、上記一定期間、ＯＡＤＭノード２への上記固定パターンをもつ挿入波長の光信号の送信レベルを段階的に上昇させる送信レベル制御部としても機能し、Ｅ／Ｏ７３は、送信データの送信前に、ＰＬＬ型発振器７２により保持された上記固定パターンを、一定期間、上記挿入波長の光信号にてＯＡＤＭノード２へ送信する固定パターン送信部としても機能するのである。

このように、本実施形態では、端局１（３）が送信データの有無に関わらず送信している上記固定パターンをもつ光をキャリア光とみなして、このキャリア光からＮＥ６が基準伝送クロックをＯ／Ｅ７１にて検出してＰＬＬ型発振器７２により保持することで、ＷＤＭ伝送システム全体を上記固定パターンに同期して動作させておくようにする。
そして、かかる同期動作状態で、ＮＥ６は、端局１（３）から送信許可を受けると、一定期間、保持した固定パターンをその送信レベルを段階的に上昇させながらＯＡＤＭノード２へ送出したのち、ＮＥ６が実際に送信すべき送信データを送信することで、アイドル波長と挿入波長との切り替えに伴って上流側からのアイドル波長の光信号が断になる瞬間が生じても、通信先でのクロック再抽出（再同期確立）に要する時間を少なくすることが可能になるのである。

即ち、ＮＥ６からＯＡＤＭノード２への挿入波長の光信号の送信タイミングは、理想的には上流からのアイドル波長の光信号が消えた瞬間であればよいのだが、高速信号においては位相ずれ（同期外れ）となることが必至であるから、上記のようにアイドル波長の光信号が停止される前の固定パターンを基準伝送クロックとして保持しておき、ＮＥ６から実際にデータを送信（挿入）する前に、一定期間、保持した固定パターンを送信することで、挿入波長への切り替えによる同期外れに伴う通信先での基準伝送クロックの再抽出を容易にしているのである。

そして、このように固定パターンを一定期間送信する際、その送信レベルを上述したごとく段階的に上昇させることにより、図８に模式的に示すように、最上流局である端局１（３）が送信する固定パターン９１と、ＮＥ６が送信する固定パターン９２とがＯＡＤＭノード２の光合波カプラ２３にて混合され、その合成波形の位相を段階的（緩やか）に変化（シフト）させることが可能になる。

その結果、アイドル波長の光信号と挿入波長の光信号との切り替え時の基準伝送クロックの瞬間的な位相シフトを防止でき、挿入波長の光信号の同期外れを防止することが可能になり、任意波長についてのアド／ドロップ構成を迅速に提供することが可能となる。また、実際に送信データを送信する前に固定パターンを送出すべき上記一定期間が不用意に長くなることも防止できることになる。

なお、上記の光送信レベルの段階的な制御は、ＮＥ６が送信データの送信を終えて、端局１（３）が停止していたアイドル波長の光信号の送信を再開する場合にも行なわれる。即ち、この場合は、上記とは逆に、ＮＥ６による送信データの送信完了から端局１（３）によるアイドル波長の光信号の送信再開までの一定期間、ＮＥ６の送信する固定パターン９２の光送信レベルは段階的に下降させてゆき、これとは逆に、端局１（３）の送信する固定パターン９１の光送信レベルは段階的に上昇させるのである。

また、上述したＮＥ６（トランスポンダ７）の各アドレッシング／ルーティング部７４は、通信回線７７により相互に通信可能に接続されており、異なるＮＥ６（トランスポンダ７）間でアド／ドロップ信号のやり取りもできるようになっている。これにより、ＮＥ６がバースト通信ネットワークから受信したデータを異なるＮＥ６を通じてＷＤＭ信号にアドしたり、ＯＡＤＭノード２からＮＥ６で受信したドロップ信号を異なるＮＥ６を通じて、端局１，３間を逆方向に伝送されるＷＤＭ信号にアドしたりすることも可能である。

また、図３において、端局１とＯＡＤＭノード２との間に介装されている符号８で示すものは光中継器（ＩＬＡ）を示し、端局１（３）やＯＡＤＭノード２と同様に、双方向通信に対応して、ＷＤＭ信号の中継伝送距離に応じた伝送損失を補償するための中継光増幅器８１，８２が装備されている。上記光中継器８は、ＷＤＭ信号の伝送距離に応じて適宜数設けられる。勿論、ＯＡＤＭノード２と端局３との間やＯＡＤＭノード２間にも必要であれば適宜配置される。また、本光中継器８には、特開平11-261490号公報に示されるゲインコントロールを用いることができる。

以下、上述のごとく構成された第１態様のＷＤＭ伝送システムの動作について、図７に示すシーケンス図（ステップＳ１〜ステップＳ１０）を参照しながら詳述する。
まず、端局１，３間では、送信データの有無に関わらず上記固定パターンがＷＤＭ信号のうちアイドル波長となりうる波長の光信号にて伝送されている。かかる状態において、例えば図１に示す端局１から送信された波長λ３の光信号はＯＡＤＭノード２−１でドロップされるが、波長λ３の光信号自体に送信すべきデータの無い時間が生じたとき、端局１は下流側の各ＯＡＤＭノード２及び端局３に対し、ＯＳＣによりアイドル波長λ３についてのアイドル通知を送信する（ステップＳ１）。

そして、例えば図１に示すＮＥ６−１が波長λ３にてデータを送信する必要がある場合、ＯＡＤＭノード２−１に接続されているＮＥ６−１はＯＳＣによりビジー信号を端局１に送信する（ステップＳ２）。端局１は、このビジー信号を受信すると、それに対する応答（ＡＣＫ）を送信許可通知としてＯＳＣによりＮＥ６−１に返し（ステップＳ３）、アイドル波長λ３の光信号に対応する可変光減衰器１０を段階的に閉じるように制御して、アイドル波長λ３の光信号の送信を停止（休止）する。これにより、波長λ３の信号送信休止時間を他ノード同士の通信に利用できる状態となる。

端局１は、上述のごとく波長λ３の光信号の送信を停止すると、ビジー信号の送信元であるＮＥ６−１に対して送信停止完了通知をＯＳＣによりＮＥ６−１に送信し（ステップＳ４）、ＮＥ６−１は、この送信停止完了通知を受けると、可変光減衰器２６を段階的に開くように制御して、ＰＬＬ型発振器７２により保持していた固定パターン（基準伝送クロック）を、一定期間、波長λ３の光信号にてＥ／Ｏ７３から出力する（ステップＳ５）。

これにより、図８により上述したように、端局１の送信する固定パターン９１の光出力レベルが段階的に下降するとともに、ＮＥ６−１の送信する固定パターン９２の光出力レベルが段階的に上昇してゆき、かかる状態でＯＡＤＭノード２−１の光合波カプラ２３にて、これらの固定パターン９１，９２が混合される。
そして、上記一定期間経過後、ＮＥ６−１は、アドレッシング／ルーティング部７４からＥ／Ｏ７３に送信データを出力し、Ｅ／Ｏ７３にて上記固定パターン９２をもつ波長λ３の光信号を送信データで変調してＯＡＤＭノード２−１へ送信する（ステップＳ６）。

これにより、ＯＡＤＭノード２−１において、端局１が送信していたアイドル波長λ３の光信号の代わりに、ＮＥ６−１が新たに送信してくる波長λ３の光信号が端局１，３間を伝送されるＷＤＭ信号に挿入される。そして、その後、ＮＥ６−１は、上記送信データの送信を終えると、その旨（送信完了通知）をＯＳＣにより端局１へ送信する（ステップＳ７）。この際、ＮＥ６−１は、波長λ３がアイドル状態であることを下流側へＯＳＣにより通知する（ステップＳ８）。

その後、ＮＥ６−１は、波長λ３の光信号（固定パターン９２）の送信レベルを段階的に下降させて最終的に停止して、その旨を下流側へ通知し（ステップＳ９）、逆に、上記送信完了通知を受けた端局１は、送信停止していた波長λ３の光信号を、そのレベルを段階的に上昇させながら出力してゆく（ステップＳ１０）。これにより、端局１からのアイドル波長λ３の光信号の送信再開時にも、急激な位相シフトによる同期外れを防止しながら、波長λ３の光信号の切り替えが可能となる。

以上のように、本実施形態のＷＤＭ伝送システムによれば、端局１，３間で光出力（ＷＤＭ信号）をドロップの有無に関わらずスルーさせておき、送信データの無いアイドル状態の波長が生じると、そのアイドル波長の光信号を最上流局である端局１（３）で停止（休止）して、空き波長を作り出し、その空き波長を他の送信データの伝送（つまり、他のＮＥ６同士の通信）に利用するので、ノード間トラフィックの増減に応じた柔軟な波長増減設や通信経路切り替え（アド／ドロップ構成の変更）を実現することができる。したがって、トラフィックに応じて、限られた波長資源を最大限に有効利用することができ、ＷＤＭ伝送の１チャンネル当たりのパフォーマンスが大幅に向上する。

また、端局１，３間のＯＡＤＭノード２は、ドロップ波長の光信号をリジェクションしない（スルーする）構成なので、ＷＤＭ信号のＯＳＮＲの監視は最下流局である端局１，３で一括して行なえばよく、従来のように、ＯＡＤＭノード２毎にスペクトラムアナライザを装備する必要がなくなる（端局１，３にのみスペクトラムアナライザを装備すればよい）。

したがって、ＯＡＤＭノード２毎にスペクトラムアナライザを装備してＯＳＮＲを監視し、ＯＡＤＭノード２毎にその監視結果に応じた制御（例えば、波長毎のスパン数の違いに応じたプリエンファシス制御等）を行なう必要がなく、ＯＡＤＭノード２の規模及びコストを大幅に削減することができる。また、アド／ドロップ対象のパスグループの設定も容易になる。

加えて、プリエンファシス制御を含めた各ノード間の監視制御情報（基本的には波長数情報）のやり取りも従来のようにノード毎に行なう必要がないので、システム構成が大きくなっても、ＯＳＣの伝送容量を増設しなくても済み、さらなる波長資源の有効利用を図ることができる。また、一度サービス運用状態に入った後でも、そのサービスを停止することなく、アド／ドロップ構成（波長）を変更することもできる（インサービスアップグレードが可能である）。

なお、端局１（３）が下流側のノード２へアイドル通知を行なった結果、同一のアイドル波長について複数のノード２からビジー信号を受信した場合（ビジー信号が競合した場合）、端局１（３）は、図９に示すように、どのノード２に送信許可通知（ＡＣＫ）を与えるべきかを判断・選択し（ステップＳ１１）、選択したノード２に対してのみ送信許可通知を、ＯＳＣを用いて送信することになる。

他のシーケンスは図７により前述したシーケンスと同様である。この際の判断は、例えば、予めノード２毎に優先順位を設定しておき、その優先順位に従って行なえばよい。これにより、上記ビジー信号の競合により、送信データをもつＮＥ６が長時間通信できないといった事態を回避することができ、ＷＤＭ伝送システムの信頼性向上に大きく寄与する。

また、ＷＤＭ伝送システムの特性上、或る区間（スパン）において全ての波長の光信号が断になり、光増幅器１２，２１，２４，３６等への入力が断になるケースは避ける必要がある。そこで、端局１（３）は、全波長についてビジー信号を受信した場合は、全波長が断状態とならならないように、送信許可を与えるようにする。
あるいは、例えば図１０に示すように、端局１（３）にＣＷ（Continuous Wave）光源１０ａ（３０ａ）を設けて、少なくとも１波長をＣＷ光の出力に割り当てることでも、端局１（３）が他の全波長についてビジー信号を受けたとしても、上記ＣＷ光は継続して出力されるので、全波長の断状態を防止することができる。したがって、ＷＤＭ伝送システムの信頼性向上に大きく寄与する。

（Ａ２）第２態様（アイドル波長直接変調構成）の説明
図１１は第２態様のＷＤＭ伝送システムの詳細構成を示すブロック図で、この図１１に示すＷＤＭ伝送システムは、図３に示すシステムに比して、ＮＥ４（５）のトランスポンダ４Ａ（５Ａ）において、光送信部４１（５１）に代えて光送信部４１ａ（５１ａ）がそなえられるとともに、図１２に示すように、ＮＥ６のトランスポンダ７において、Ｅ／Ｏ７３に代えてＬＮ（ニオブ酸リチウム・リチウムナイオベート）変調器７５がそなえられるとともに、光分岐カプラ７６がそなえられている点が異なる。なお、その他の既述のものと同一符号を付した部分は、それぞれ既述のものと同一もしくは同様のものである。

ここで、上記の光送信部４１ａ（５１ａ）は、例えば図１３に示すように、所定波長のＤＣ光源（ＬＤ：Laser Diode）２１４を有し、ＮＥ４（５）が送信すべきデータが無いアイドル状態である場合に"ALL-High"の固定パターンの光（ＤＣ光）を固定的に出力するものである。なお、この図１３において、２１５はＬＤ２１４の反射光がＬＤ２１４に帰還することを阻止する光アイソレータ、２１６は不要波長の光を除去する光フィルタをそれぞれ示す。

そして、この場合は、最上流局である端局１（３）では、前述したビジー信号の有無に関わらず、上記ＤＣ光の光源２１４に対応する可変光減衰器１０の制御（送信停止制御）は行なわず、常に、ＤＣ光を端局３（１）まで通しておくようになっている。したがって、本第２態様では、端局１（３）のＬＳＩ１４に、第１態様で前述した、アイドル波長の送信を段階的に停止する機能〔送信制御手段（送信レベル制御部）１４２（３４２）及び停止していたアイドル波長の光信号の送信を再開させる機能〔送信再開制御部１４４（３４４）〕は不要である。また、これに伴って、ＮＥ６（トランスポンダ７）においても、固定パターンの段階的な送信レベル制御は不要である。

そして、ＮＥ６において、上記の光分岐カプラ７６は、光分岐カプラ２２及びチューナブルフィルタ２５によりドロップされる光信号をＯ／Ｅ７１とＬＮ変調器７５とにそれぞれ分岐するものであり、ＬＮ変調器（直接光変調部）７５は、この光分岐カプラ７６から入力されるドロップ（アイドル）波長の光信号を、アドレッシング／ルーティング部７４から送られてくる自己の送信データで変調して、変調後の光信号をＯＡＤＭノード２（可変光減衰器２６）へ送信するものである。

つまり、本第２態様のＷＤＭ伝送システムでは、端局１，３間において、途中のＯＡＤＭノード２でのドロップの有無に関わらずスルーされる、上流側からのＤＣ光を、ＯＡＤＭノード２に接続されたＮＥ６が受信し、そのＤＣ光をＬＮ変調器７５によりＮＥ６が送信すべき送信データで直接変調することで上記光信号にＮＥ６の送信データを載せてＯＡＤＭノード２（可変光減衰器２６）へ送信するようになっているのである。

これにより、ＮＥ６（トランスポンダ７）は、送信すべきデータが存在する場合に、ビジー信号を上下流局側に送信したのち、上流側から受信されるアイドル波長のＤＣ光をそのまま自己が送信すべき送信データでＬＮ変調器７５により変調をかければよいので、第１態様のように自己に光源（Ｅ／Ｏ７３）をもたなくても、上流側〔端局１（３）〕の光源２１４を利用して他ＮＥ６〔又は端局３（１）〕との通信を行なうことが可能となる。

したがって、第１態様のシステムと同様の効果ないし利点が得られるほか、第１態様のシステム（アイドル波長停止構成）に比して、ＮＥ６の規模及びコストをさらに削減することができるとともに、位相等が随時変化する光信号に対してダイナミックなアド／ドロップ制御を行なうことが可能となる。
また、このように上流側の光源２１４を利用することで、ＯＡＤＭノード２は、自局のクロック周波数にて他局と同期して通信することが可能である。なお、下流局側からのビジー信号が競合した場合は、第１態様と同様に、端局１（３）がそれらのビジー信号を送出した局のいずれかを選んで送信許可を送信することで、調停制御を行なえばよい。

また、図１１に示す構成において、光送信部４１ａ（５１ａ）に代えて、第１態様（図３及び図５）により前述した光送信部４１（５１）を設けることもできる。即ち、端局１（３）から、送信すべき送信データの有無に関わらず、単純な固定パターンをもった光信号（アイドル波長となりうる波長の光信号）を、端局３（１）まで通しておくのである。
そして、ＮＥ６（トランスポンダ７）では、上記固定パターンをもつ光をキャリア光とみなし、このキャリア光から基準伝送クロックをＯ／Ｅ７１にて検出し、ＰＬＬ型発振器７２により保持しておき、この保持した基準伝送クロックに同期して、ＯＡＤＭノード２からドロップされてくる光信号をＬＮ変調器７５により自己の送信データで直接変調するのである。

このように、最上流局である端局１（３）から受信される固定パターンから抽出された基準伝送クロックから、ＰＬＬ型発振器７２を介して送信クロックを生成してＬＮ変調器７５に供給することで、同期外れ時間をなくしてＷＤＭ伝送システム全体の動作を同期させることが可能となり、光信号のアド／ドロップが自在となり、自由度の高いＷＤＭ伝送システムを構築することができる。

なお、この場合も、下流局側からのビジー信号が競合した場合は、最上流局１（３）がそれらのビジー信号を送出した局のいずれかを選んで送信許可を送信すればよい。また、ＬＮ変調器７５で変調された光信号が高速変調信号でない場合は、その光信号の受信先ノードにて、受信光の"High"の部分に対してさらに高速変調をかけるようにしてもよい。このようにすると、上流側でのノード間通信に使用した同一波長をさらに下流側の他のノード間通信にも使用することが可能となるので、さらにトラフィックに応じた波長資源の有効利用を図ることができる。

また、上述した例では、異なるＮＥ６（トランスポンダ７）のアドレッシング／ルーティング部７４同士を通信回線７７により相互に接続することで、異なるＮＥ６間でアド／ドロップ信号のやり取りをできるようにしているが、例えば図１４に示すように、光分岐カプラ２２及びチューナブルフィルタ２５によってドロップされる光信号を光分岐カプラ２２′によってさらに分岐し、一方を或るＮＥ６のトランスポンダ７のＯ／Ｅ７１に入力し、他方を異なるＮＥ６のトランスポンダ７のＬＮ変調器７５に入力すれば、通信回線７７を用いることなく、同等の機能を実現することができる。

（Ｂ）その他
上述した実施形態（第１態様及び第２態様）において、アド／ドロップ波長を複数設定する場合は、前記の光分岐カプラ２２及びチューナブルフィルタ２５の組を複数ドロップ波長分用意するとともに、前記の光挿入カプラ２３及び可変光減衰器２６の組を複数アド波長分用意し、且つ、ＮＥ６のトンラスポンダ７も複数波長分用意すればよい。

また、ＷＤＭ信号の波長帯域としてＣバンド（C-Band：1530〜1570nm）とＬバンド（L-Band：1570〜1610nm）とを用い、ＯＡＤＭノード２が、これらの波長帯域毎に受信光を分離して光増幅を行なう構成であっても、図３，図９，図１０と同様の構成を実現することができる。
例えば、第２態様の「アイドル波長直接変調構成」の場合であれば、図１５に示すように、光分岐カプラ２０Ａを用いて、受信光信号をＣバンド（C-Band）とＬバンド（L-Band）とに分離し、Ｃバンド／Ｌバンドの光信号について、光増幅器２１Ｃ／２１Ｌ，２４Ｃ／２４Ｌ，ＤＣＦ２７Ｃ／２７Ｌ，２８Ｃ／２８Ｌ，Ｏ／E２９−１Ｃ／２９−１Ｌ，ＬＳＩ２９−２Ｃ／２９−２Ｌ，Ｅ／Ｏ２９−３Ｃ／２９−３Ｌ，光分岐カプラ２２Ｃ／２２Ｌ，チューナブルフィルタ２５Ｃ／２５Ｌ，光合波カプラ２３Ｃ／２３Ｌ，可変光減衰器２６Ｃ／２６Ｌを設け、光合波カプラ２０Ｂを用いてＣバンド及びＬバンドの各光信号を合波する構成とする。

そして、ＮＥ６においても、Ｃバンド／Ｌバンド用のトランスポンダ７Ｃ／７Ｌを設け、Ｃバンド及びＬバンドの光信号のそれぞれについて、同期外れ防止及び直接変調構成を採る。なお、第１態様の「アイドル波長送信停止構成」の場合も同様である。これにより、Ｃバンド及びＬバンドを含むＷＤＭ信号についても、Ｃバンド及びＬバンドの光信号について、前述した第１態様及び第２態様と同様の作用効果が得られる。

また、上述した第１態様及び第２態様では、本発明を「端局対向構成」のＷＤＭ伝送システムに適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されず、「リング構成」に適用することも勿論可能である。この場合は、例えば図１６に示すリング構成のＷＤＭ伝送システム（ＯＡＤＭリングネットワーク）内のある特定のＯＡＤＭノードＡのみを全てのスルー光を受けるキーノードとし、このキーノードＡにおいてのみ、ＯＳＮＲやＡＳＥ光の監視を行ない、他ノードＢ１，Ｂ２，Ｂ３へフィードバック制御することで、リング全体の光信号の状態を安定に保つようにするのである。

このようにすると、ＷＤＭ信号のスペクトル監視がキーノードＡのみで済むので、キーノードＡ以外のＯＡＤＭノードＢ１，Ｂ２，Ｂ３は、図２に示した構成にすればよく、この場合も、従来のようにＷＤＭ信号の伝送状態の監視制御情報をノード毎にＯＳＣにより常に他ノードへ渡す必要がなくなり、ＯＡＤＭノードＢ１，Ｂ２，Ｂ３の装置規模及びコストを大幅に削減することができるとともに、システム構成が大きくなってもＯＳＣの伝送容量を増設しなくても済む。

そして、本発明は上述した実施形態に限定されず、上記以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることはいうまでもない。
（Ｃ）付記
（付記１） 波長多重信号を送信する波長多重送信装置と、波長多重信号を受信する波長多重受信装置と、該波長多重送信装置と該波長多重受信装置との間を伝送される波長多重信号のうち特定波長の光信号を他の伝送装置へ分岐するとともに、当該伝送装置から受信される該波長多重信号の空き波長の光信号を該波長多重信号に挿入しうる光分岐／挿入装置とをそなえた波長多重伝送システムにおいて、
該波長多重送信装置から該波長多重受信装置へ該波長多重信号を、該光分岐／挿入装置での光信号の分岐／挿入の有無に関わらず、通過させておき、
該伝送装置が、該波長多重信号のうち送信データの無いアイドル波長の光信号を、自己が送信すべき他の送信データの送信に用いることを特徴とする、波長多重伝送システムにおける信号伝送方法。

（付記２） 該波長多重送信装置が、該波長多重信号のうち送信すべき送信データの無いアイドル波長の光信号の送信を停止し、
該伝送装置は、該波長多重送信装置による送信停止により空き波長となった波長と同じ挿入波長の光信号に、該伝送装置が送信すべき他の送信データを載せて該光分岐／挿入装置へ送信し、
該光分岐／挿入装置は、上記送信停止された光信号の代わりに該伝送装置からの該挿入波長の光信号を該波長多重信号に挿入して該波長多重受信装置に向けて送信することを特徴とする、付記１記載の波長多重伝送システムにおける信号伝送方法。

（付記３） 該伝送装置は、該挿入波長の光信号による該他の送信データの送信が完了すると、送信完了通知を該波長多重送信装置に通知し、
該波長多重送信装置は、該送信完了通知を受けると、停止していた該特定波長の光信号の送信を再開することを特徴とする、付記２記載の波長多重伝送システムにおける信号伝送方法。

（付記４） 該波長多重送信装置は、該送信データの有無に関わらずそれぞれ所定の固定パターンを該波長多重信号のうち該アイドル波長となりうる波長の光信号にて該波長多重受信装置に向けて送信しておき、
該伝送装置は、
該アイドル波長の光信号を該光分岐／挿入装置から受信して、当該アイドル波長の光信号の該固定パターンを保持しておき、
該他の送信データの送信前に、保持した該固定パターンを、一定期間、該挿入波長の光信号にて該光分岐／挿入装置へ送信した後、
該挿入波長の光信号に該他の送信データを載せて該光分岐／挿入装置へ送信することを特徴とする、付記２又は付記３に記載の波長多重伝送システムにおける信号伝送方法。

（付記５） 該波長多重送信装置から該波長多重受信装置まで、該波長多重信号の各波長の光信号を該光分岐／挿入装置での分岐の有無に関わらず通過させ、
該波長多重受信装置は、
該光分岐／挿入装置を通過してくる該波長多重信号の各波長の光信号の信号品質を一括監視し、
その監視結果に基づいて該波長多重送信装置又は該光分岐／挿入装置もしくは双方での該波長多重信号の送信レベルを波長毎に制御することを特徴とする、付記２〜４のいずれか１項に記載の波長多重伝送システムにおける信号伝送方法。

（付記６） 該波長多重送信装置は、該固定パターンをもつ該アイドル波長の光送信レベルを段階的に低下させてその送信を停止するとともに、
該伝送装置は、該一定期間、該光分岐／挿入装置への該固定パターンをもつ該挿入波長の光信号の送信レベルを段階的に上昇させることを特徴とする、付記４記載の波長多重伝送システムにおける信号伝送方法。

（付記７） 該波長多重送信装置が、該波長多重信号の全波長の光信号の送信を停止しても送信を継続する全波長断状態防止光信号を固定的に送信することを特徴とする、付記２〜６のいずれか１項に記載の波長多重伝送システムにおける信号伝送方法。
（付記８） 該波長多重送信装置が、該固定パターンとして矩形波をもつ光信号を送信しておき、
該伝送装置は、
該光分岐／挿入装置から受信される該アイドル波長の光信号の該矩形波を基準伝送クロックとして保持しておき、
該一定期間経過後、該基準伝送クロックに同期して該他の送信データを該挿入波長の光信号にて該光分岐／挿入装置へ送信することを特徴とする、付記４〜７のいずれか１項に記載の波長多重伝送システムにおける信号伝送方法。

（付記９） 該伝送装置が、該光分岐／挿入装置を通過する該波長多重信号のうち、該波長多重送信装置が送信すべき送信データの無いアイドル波長の光信号を、自己が送信すべき他の送信データで変調することを特徴とする、付記１記載の波長多重伝送システムにおける信号伝送方法。
（付記１０） 該波長多重送信装置は、自己が送信すべき該送信データの有無に関わらず所定の固定パターンを該波長多重信号のうち少なくとも該アイドル波長となりうる波長の光信号にて該波長多重受信装置に向けて送信しておき、
該伝送装置は、
該アイドル波長の光信号を該光分岐／挿入装置から受信し、
当該アイドル波長の光信号の該固定パターンに同期して該アイドル波長の光信号を該他の送信データで直接変調し、
該直接変調により得られた該アイドル波長の光信号を該光分岐／挿入装置へ送信することを特徴とする、付記９記載の波長多重伝送システムにおける信号伝送方法。

（付記１１） 該波長多重送信装置が、該固定パターンとして矩形波をもつ光信号を送信することを特徴とする、付記１０記載の波長多重伝送システムにおける信号伝送方法。
（付記１２） 該光分岐／挿入装置が該波長多重送信装置と該波長多重受信装置との間に複数設けられ、それぞれに対応して該伝送装置が複数設けられている場合に、該波長多重送信装置が、複数の該伝送装置からそれぞれ同一のアイドル波長についての送信許可要求を受信すると、
該波長多重送信装置は、当該複数の伝送装置のいずれかを選択し、選択した伝送装置に対してのみ該他の送信データの送信許可を与え、
該送信許可を受けた伝送装置が、該他の送信データの送信を行なうことを特徴とする、付記２〜１１のいずれか１項に記載の波長多重伝送システムにおける信号伝送方法。

（付記１３） 波長多重信号を送信する波長多重送信装置と、波長多重信号を受信する波長多重受信装置と、該波長多重送信装置と該波長多重受信装置との間を伝送される波長多重信号のうち特定波長の光信号を他の伝送装置へ分岐するとともに、当該伝送装置から受信される該波長多重信号の空き波長の光信号を該波長多重信号に挿入しうる光分岐／挿入装置とをそなえた波長多重伝送システムに使用される該波長多重送信装置であって、
該波長多重信号を送信する波長多重信号送信手段と、
該波長多重信号送信手段が送信する該波長多重信号のうち送信データが無いアイドル波長の光信号の送信を停止しうる送信制御手段と、
該送信制御手段による該アイドル波長の光信号の送信停止により空き波長となった波長と同じ挿入波長の光信号に他の送信データを載せて該光分岐／挿入装置へ送信することを該伝送装置に許可する送信許可発行手段とをそなえたことを特徴とする、波長多重伝送システムに使用される波長多重送信装置。

（付記１４） 該送信制御手段が、
該伝送装置による該他の送信データの送信が完了した旨を送信完了通知により該伝送装置から受信した後、停止していた該アイドル波長の光信号の送信を再開するよう該波長多重信号送信手段を制御する送信再開制御部をそなえたことを特徴とする、付記１３記載の波長多重伝送システムに使用される波長多重送信装置。

（付記１５） 該波長多重信号送信手段が、
該送信データの有無に関わらず所定の固定パターンを該波長多重信号のうち該アイドル波長となりうる波長の光信号にて該波長多重受信装置に向けて送信する固定パターン送信部をそなえたことを特徴とする、付記１３又は付記１４に記載の波長多重伝送システムに使用される波長多重送信装置。

（付記１６） 該送信制御手段が、
該固定パターンをもつ該アイドル波長の光信号の送信レベルを段階的に下げてその送信を停止する送信レベル制御部をそなえたことを特徴とする、付記１５記載の波長多重伝送システムに使用される波長多重送信装置。
（付記１７） 該波長多重信号送信手段が、
該波長多重信号の全波長の光信号がアイドル状態となり全波長の光信号の送信を停止しても送信を継続する全波長断状態防止光信号を固定的に送信する断状態防止光信号送信部をそなえたことを特徴とする、付記１３〜１６のいずれか１項に記載の波長多重伝送システムに使用される波長多重送信装置。

（付記１８） 該送信制御手段が、
該光分岐／挿入装置が該波長多重送信装置と該波長多重受信装置との間に複数設けられ、それぞれに対応して該伝送装置が複数設けられている場合に、複数の該伝送装置からそれぞれ同一のアイドル波長についての送信許可要求を受信すると、いずれかの伝送装置に対してのみ該他の送信データの送信許可を与えるよう該送信許可発行手段を制御する調停制御部をそなえたことを特徴とする、付記１３〜１７のいずれか１項に記載の波長多重伝送システムに使用される波長多重送信装置。

（付記１９） 該固定パターン送信部が、
該固定パターンとして矩形波をもつ光信号を送信するように構成されたことを特徴とする、付記１５〜１８のいずれか１項に記載の波長多重伝送システムに使用される波長多重送信装置。
（付記２０） 波長多重信号を送信する波長多重送信装置と、波長多重信号を受信する波長多重受信装置と、該波長多重送信装置と該波長多重受信装置との間を伝送される波長多重信号のうち特定波長の光信号を他の伝送装置へ分岐するとともに、当該伝送装置から受信される該波長多重信号の空き波長の光信号を該波長多重信号に挿入しうる光分岐／挿入装置とをそなえた波長多重伝送システムに使用される該光分岐／挿入装置であって、
該波長多重信号の各波長の光信号を分岐するとともに該波長多重受信装置へ通過させる光分岐・通過部と、
該光分岐・通過部で分岐した各波長の光信号のうち、該波長多重送信装置が送信すべき送信データの無いアイドル波長の光信号を選択して該伝送装置へ送信しうる可変波長選択部と、
該波長多重送信装置が該アイドル波長の光信号の送信を停止することにより空き波長の生じた該波長多重信号に、該伝送装置から他の送信データが載せられて送信されてくる該アイドル波長と同じ挿入波長の光信号を挿入する光信号挿入部とをそなえたことを特徴とする、波長多重伝送システムに使用される光分岐／挿入装置。

（付記２１） 波長多重信号を送信する波長多重送信装置と、波長多重信号を受信する波長多重受信装置と、該波長多重送信装置と該波長多重受信装置との間を伝送される波長多重信号のうち特定波長の光信号を他の伝送装置へ分岐するとともに、当該伝送装置から受信される該波長多重信号の空き波長の光信号を該波長多重信号に挿入しうる光分岐／挿入装置とをそなえた波長多重伝送システムに使用される該光分岐／挿入装置であって、
該波長多重信号の各波長の光信号を分岐するとともに該波長多重受信装置へ通過させる光分岐・通過部と、
該光分岐・通過部で分岐した各波長の光信号のうち、該波長多重送信装置が送信すべき送信データの無いアイドル波長の光信号を選択して該伝送装置へ送信しうる可変波長選択部と、
該伝送装置が該光分岐／通過部から受信した該アイドル波長の光信号に他の送信データを載せた光信号を該伝送装置から受信して該波長多重信号に挿入する光信号挿入部とをそなえたことを特徴とする、波長多重伝送システムに使用される光分岐／挿入装置。

（付記２２） 波長多重信号を送信する波長多重送信装置と、波長多重信号を受信する波長多重受信装置と、該波長多重送信装置と該波長多重受信装置との間を伝送される波長多重信号のうち特定波長の光信号を他の伝送装置へ分岐するとともに、当該伝送装置から受信される該波長多重信号の空き波長の光信号を該波長多重信号に挿入しうる光分岐／挿入装置とをそなえた波長多重伝送システムに使用される該伝送装置であって、
該波長多重信号のうち該波長多重送信装置が送信すべき送信データの無いアイドル波長の光信号を該光分岐／挿入装置から受信しうる分岐光受信手段と、
該波長多重送信装置が該アイドル波長の光信号の送信を停止することにより空き波長となった波長と同じ挿入波長の光信号に、自己が送信すべき他の送信データを載せて該光分岐／挿入装置へ送信する挿入光送信手段とをそなえたことを特徴とする、波長多重伝送システムに使用される伝送装置。

（付記２３） 該分岐光受信手段が、
該波長多重送信装置が該送信データの有無に関わらず送信した所定の固定パターンをもつ該アイドル波長の光信号の該固定パターンを保持する固定パターン保持部をそなえるとともに、
該挿入光送信手段が、
該光分岐／挿入装置へ送信すべき該挿入波長の光信号を生成する挿入波長光信号生成部と、
該固定パターン保持部で保持した該固定パターンに同期して該挿入波長光信号生成部で生成された該挿入波長の光信号を該他の送信データで変調して該光分岐／挿入装置へ送信する光変調部とをそなえたことを特徴とする、付記２２記載の波長多重伝送システムに使用される伝送装置。

（付記２４） 該挿入光送信手段が、
該光分岐／挿入装置への該他の送信データの送信前に、該固定パターン保持部で保持された該固定パターンを、一定期間、該挿入波長の光信号にて該光分岐／挿入装置へ送信する固定パターン送信部をそなえたことを特徴とする、付記２３記載の波長多重伝送システムに使用される伝送装置。

（付記２５） 該挿入光送信手段が、
該一定期間、該光分岐／挿入装置への該固定パターンをもつ該挿入波長の光信号の送信レベルを段階的に上昇させる送信レベル制御部をそなえたことを特徴とする、付記２４記載の波長多重伝送システムに使用される伝送装置。
（付記２６） 該挿入光送信手段が、
該波長多重送信装置から送信許可を受けると、該挿入波長の光信号を該光分岐／挿入装置へ送信するように構成されたことを特徴とする、付記２３〜２５のいずれか１項に記載の波長多重伝送システムに使用される伝送装置。

（付記２７） 波長多重信号を送信する波長多重送信装置と、波長多重信号を受信する波長多重受信装置と、該波長多重送信装置と該波長多重受信装置との間を伝送される波長多重信号のうち特定波長の光信号を他の伝送装置へ分岐するとともに、当該伝送装置から受信される該波長多重信号の空き波長の光信号を該波長多重信号に挿入しうる光分岐／挿入装置とをそなえた波長多重伝送システムに使用される該伝送装置であって、
該波長多重信号のうち該波長多重送信装置が送信すべき送信データの無いアイドル波長の光信号を該光分岐／挿入装置から受信しうる分岐光受信手段と、
該受信手段で受信された該アイドル波長の光信号に、自己が送信すべき他の送信データを載せて該光分岐／挿入装置へ送信する挿入光送信手段とをそなえたことを特徴とする、波長多重伝送システムに使用される伝送装置。

（付記２８） 該分岐光受信手段が、
該波長多重送信装置が該送信データの有無に関わらず送信した所定の固定パターンをもつ該アイドル波長の光信号の該固定パターンを保持する固定パターン保持部をそなえるとともに、
該挿入光送信手段が、
該固定パターン保持部で保持した該固定パターンに同期して、該分岐光受信手段で受信された該アイドル波長の光信号を該他の送信データで直接変調して該光分岐／挿入装置へ送信する直接光変調部をそなえたことを特徴とする、付記２７記載の波長多重伝送システムに使用される伝送装置。

（付記２９） 該固定パターン保持部が、
該固定パターンとして矩形波を保持するように構成されたことを特徴とする、付記２５〜２８のいずれか１項に記載の波長多重伝送システムに使用される伝送装置。
（付記３０） 該挿入光送信手段が、
該波長多重送信装置から送信許可を受けると、該他の送信データをもつ該光信号を該光分岐／挿入装置へ送信するように構成されたことを特徴とする、付記２７〜２９のいずれか１項に記載の波長多重伝送システムに使用される伝送装置。

上記付記に記載した技術によれば、次のような効果ないし利点が得られる。
（１）波長多重（以下、ＷＤＭと表記する）伝送システムにおいて、ＷＤＭ送信装置からＷＤＭ受信装置までＷＤＭ信号を、光分岐／挿入装置での分岐／挿入に関わらず通過させておき、送信データの無いアイドル波長の光信号を伝送装置が送信すべき他の送信データの送信に用いる（例えば、ＷＤＭ送信装置がアイドル波長の送信を停止することにより空き波長を作り出し、その空き波長に伝送装置からの他の送信データをもつ挿入波長の光信号を光分岐／挿入装置にて挿入する）ので、ＷＤＭ装置間トラフィックの増減に応じた柔軟な通信経路切り替えや光分岐／挿入構成の変更を行なうことができる。したがって、トラフィックに応じた波長資源の有効利用を図ることができ、ＷＤＭ伝送の１チャンネル当たりのパフォーマンスが大幅に向上する。

（２）上述のごとく送信データの無いアイドル波長の光信号をＷＤＭ送信装置が停止する構成を採ることで、光分岐／挿入装置では、アイドル波長の光信号をリジェクション（停止）する構成を採る必要が無い（下流側へスルーしておけばよい）ので、光スイッチやリジェクションフィルタを用いる場合のような伝送損失を減少させることができる。したがって、光分岐／挿入装置に必要な光部品点数や伝送損失補償能力（光増幅器数等）を低減することも可能となり、光分岐／挿入装置及びＷＤＭ伝送システム自体のコストダウンに大きく貢献できる。

（３）また、上述のごとく光分岐／挿入装置が、光信号を下流側へスルーするので、ＷＤＭ信号のＯＳＮＲの監視はＷＤＭ受信装置で一括して行なえばよいことになり、従来のように、光分岐／挿入装置毎にスペクトラムアナライザ等のＯＳＮＲ監視機器を装備する必要がなくなる。したがって、光分岐／挿入装置のさらなる装置規模削減と低コスト化とを図ることができる。また、ＷＤＭ伝送システムにおける監視制御情報のやり取りも削減されるので、監視制御チャンネル（波長）に必要な容量も削減することができる。

（４）さらに、光分岐／挿入装置において光信号をリジェクションしないので、ＷＤＭ伝送システムにおけるパス設定も容易であり、また、一度サービス運用状態に入った後でも、そのサービスを停止することなく、光分岐／挿入構成（波長）を変更することもできる（インサービスアップグレードが可能である）。
（５）また、ＷＤＭ送信装置からは、所定の固定パターンを送信しておき、伝送装置は、上記の固定パターンを光分岐／挿入装置から受信して保持しておき、その固定パターンを自己の他の送信データの送信前の一定期間、光分岐／挿入装置へ送信するようにすれば、アイドル波長と挿入波長との切り替えに伴って上流側からのアイドル波長の光信号が断になる瞬間が生じても、通信先でのクロック再抽出（再同期確立）に要する時間を少なくすることが可能になる。

（６）この際、上記のＷＤＭ送信装置は、上記固定パターンをもつアイドル波長の光送信レベルを段階的に低下させてその送信を停止し、上記の伝送装置は、上記一定期間、光分岐／挿入装置への上記固定パターンをもつ上記挿入波長の光信号の送信レベルを段階的に上昇させるようにすれば、光分岐／挿入装置において上記両固定パターンの合成波形の位相を段階的（緩やか）に変化（シフト）させることが可能になる。その結果、アイドル波長と挿入波長との切り替え時の固定パターンの瞬間的な位相シフトを防止でき、挿入波長の光信号の同期外れを防止することが可能になる。また、上記固定パターンを送出すべき上記一定期間が不用意に長くなることも防止できることになる。

（７）なお、ＷＤＭ送信装置でアイドル波長の光送信を停止する構成を採る場合は、ＷＤＭ送信装置に、ＷＤＭ信号の全波長の光信号の送信を停止しても送信を継続する全波長断状態防止光信号を固定的に送信する光源を設けてもよい。このようにすれば、全ての波長の光信号が断になることを防止することができるので、全波長断によるＷＤＭ伝送システムの光伝送特性への悪影響を回避でき、ＷＤＭ伝送システムの信頼性向上に大きく寄与する。

（８）また、ＷＤＭ送信装置は、アイドル波長の光信号の送信を停止せず、ＷＤＭ送信装置からのアイドル波長の光信号を、光分岐／挿入装置において、伝送装置からの他の送信データで変調することで光信号の挿入を行なうことでも、上記項目(1)と同様の効果が得られるほか、この場合は、光分岐／挿入装置に挿入波長の光信号を発生する光源が不要になるので、さらに、光分岐／挿入装置の装置規模及びコストを低減することが可能である。

（９）この場合は、上記と同様の固定パターンをＷＤＭ送信装置から送信しておき、伝送装置が、その固定パターンに同期して光分岐／挿入装置から受信される上記アイドル波長の光信号を自己が送信すべき他の送信データで直接変調すれば、上記他の送信データの同期外れを防止することができる。
（１０）また、ＷＤＭ送信装置は、同一のアイドル波長について複数の伝送装置から上記他の送信データの送信要求を受けた場合（送信要求が競合した場合）、いずれか１つの伝送装置に対してのみ送信許可を与える調停制御を行なうことができるので、上記競合により伝送装置が長時間通信できないといった事態を回避することができ、ＷＤＭ伝送システムの信頼性向上に大きく寄与する。

本発明の一実施形態としてのＷＤＭ伝送システムの構成を示すブロック図である。 図１に示すＯＡＤＭノードの構成を示すブロック図である。 図１に示すＷＤＭ伝送システムの詳細構成（第１態様）を示すブロック図である。 図３に示すＯＡＤＭノード及びＮＥに着目した構成を示すブロック図である。 図３に示す端局の光送信部の構成を示すブロック図である。 図３に示す端局の光送信部の他の構成を示すブロック図である。 図１及び図３に示すＷＤＭ伝送システムの動作を説明するためのシーケンス図である。 図１及び図３に示すＷＤＭ伝送システムにおける段階的光レベル制御を説明するための図である。 図１及び図３に示すＷＤＭ伝送システムの動作（調停制御）を説明するためのシーケンス図である。 図３に示すＷＤＭ伝送システムの変形例を示すブロック図である。 図１に示すＷＤＭ伝送システムの詳細構成（第２態様）を示すブロック図である。 図１１に示すＯＡＤＭノード及びＮＥに着目した構成を示すブロック図である。 図１１に示す端局の光送信部の構成を示すブロック図である。 図１１に示すＷＤＭ伝送システムの変形例を示すブロック図である。 図１１に示すＯＡＤＭノード及びＮＥのＣバンド及びＬバンド対応構成を示すブロック図である。 本発明が適用されるＯＡＤＭリングネットワークの構成を示すブロック図である。 従来の端局対向構成のＷＤＭ伝送システムの構成を示すブロック図である。 従来のリング構成のＷＤＭ伝送システムの構成を示すブロック図である。 図１７及び図１８に示すＯＡＤＭノードの詳細構成を示すブロック図である。 図１７及び図１８に示すＯＡＤＭノードの他の詳細構成を示すブロック図である。 図１７に示すＷＤＭ伝送システムにおける分岐／挿入パスの設定例を説明するための図である。

符号の説明

１，３ ＷＤＭ端局装置（波長多重送信装置，波長多重受信装置）
２−１，２−２，２−３，Ａ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３ ＯＡＤＭノード（光分岐／挿入装置）
４，５，６−１，６−２，６−３，６−４ ＮＥ（伝送装置）
４Ａ，５Ａ，７ トランスポンダ
８ 光中継器（ＩＬＡ）
９ 光伝送路（光ファイバ）
１０，２６，２６Ｃ，２６Ｌ，３０ 可変光減衰器（VATT）
１０ａ（３０ａ） ＣＷ光源
１１ 波長多重部（光合波器）
１２，１６，３２，３６ 光増幅器
１２ａ，１６ａ，２７，２７Ｃ，２７Ｌ，２８，２８Ｃ，２８Ｌ，３２ａ，３６ａ 分散補償ファイバ（ＤＣＦ）
１３，３３，２９−１，２９−１Ｃ，２９−１Ｌ，２０１，２０７ 光／電気変換部（Ｏ／Ｅ）
１４，３４，２９−２，２９−２Ｃ，２９−２Ｌ，２０８，２１０ ＬＳＩ
１５，３５，２９−３，２９−３Ｃ，２９−３Ｌ，２０４，２１２ 電気／光変換部（Ｅ／Ｏ）
１７，３７ 波長分離部（光分波器）
１８，３８ スペクトラムアナライザ
２０Ａ，２２′，７６ 光分岐カプラ
２０Ｂ 光合波カプラ
２１，２１Ｃ，２１Ｌ，２４ 光増幅器
２２，２２Ｃ，２２Ｌ 光分岐カプラ（光分岐・通過部）
２３，２３Ｃ，２３Ｌ 光合波カプラ（光信号挿入部）
２５，２５Ｃ，２５Ｌ チューナブルフィルタ（光信号選択部）
４１，４１ａ，５１，５１ａ 光送信部
４２，５２ 光受信部
７１ 光／電気変換部（Ｏ／Ｅ；分岐光受信手段）
７２ ＰＬＬ型発振器（分岐光受信手段，固定パターン保持部）
７３ 電気／光変換部（Ｅ／Ｏ；挿入光送信手段，光変調部，固定パターン送信部）
７３ａ 波長可変光源
７４ アドレッシング／ルーティング部（挿入光送信手段，送信レベル制御部）
７５ ＬＮ変調器
７７ 通信回線
８１，８２ 中継光増幅器
９１，９２ 固定パターン（矩形波）
１１４ 光スイッチ
１２７ リジェクションフィルタ
１４１，３４１ アイドル通知部
１４２，３４２ 送信制御手段（送信レベル制御部）
１４３，３４３ 送信許可発行手段（調停制御部）
１４４，３４４ 送信再開制御部
２０２ ＰＬＬ型発振器
２０３ アイドルクロック出力部
２０５ アドレッシング／ルーティング部
２０６ プリアンプ
２０９，２１１ 電圧制御発振器（ＶＣＯ）
２１３ 波長ロッカ
２１４ ＤＣ光源（ＬＤ）
２１５ 光アイソレータ
２１６ 光フィルタ

Claims (1)

1. 波長多重信号を送信する波長多重送信装置と、波長多重信号を受信する波長多重受信装置と、該波長多重送信装置と該波長多重受信装置との間に設けられ、該波長多重送信装置と該波長多重受信装置との間を伝送される該波長多重信号のうち特定波長の光信号を伝送装置へ分岐するとともに、当該伝送装置から受信される光信号を該波長多重信号に挿入しうる光分岐／挿入装置とをそなえた波長多重伝送システムにおいて、
   該光分岐／挿入装置での該特定波長の光信号の分岐後も、該特定波長の光信号を含んだ該波長多重信号を該波長多重送信装置から該波長多重受信装置へ通過させておき、
   該波長多重送信装置が、該波長多重信号のうち送信すべき送信データの無いアイドル波長の光信号の送信を停止し、
   該伝送装置は、該波長多重送信装置による送信停止により空き波長となった波長と同じ挿入波長の光信号に、該伝送装置が送信すべき他の送信データを載せて該光分岐／挿入装置へ送信し、
   該光分岐／挿入装置は、上記送信停止された該アイドル波長の光信号の代わりに該伝送装置からの該挿入波長の光信号を該波長多重信号に挿入して該波長多重受信装置に向けて送信し、
   該伝送装置は、該挿入波長の光信号による該他の送信データの送信が完了すると、送信完了通知を該波長多重送信装置に通知し、
   該波長多重送信装置は、該送信完了通知を受けると、停止していた該アイドル波長の光信号の送信を再開することを特徴とする、波長多重伝送システムにおける信号伝送方法。

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