JP5151455B2 - 光伝送装置 - Google Patents
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Description
ROADM装置の各ノードは、伝送路ファイバに光信号を送信するPostアンプ10、伝送路から光信号を受信するPreアンプ11、ROADMを実現するためのOAMD部12、装置の制御信号(装置制御状態、波長数等の通知)の送受信をおこなうOSC部13、ノード内の各ユニットに対し、制御をおこなう装置制御部14 から構成される。OADM部12は、入力パワーモニタ用のPD1、光信号をドロップするための光カプラ16、ROADMを実現するための波長選択スイッチ(WSS: Wavelength Selective Switch)17、各チャンネルをモニタするための、光チャンネルモニタ18、出力パワーモニタ用 PD2、各波長の信号光を、光多重信号光(WDM)に合波するためのMUX部19、WDM信号を各波長の信号光に分波するためのDMUX部20により構成される。
図11において、図10と同じ構成要素には、同じ参照符号を付し、説明を省略する。
ROADM伝送装置において、Add/Dropの必要がない場合は、図11に示すように、OADM部12を単純に光減衰器21に置き換えることで、中継ノード(ILAノード)を構成することが可能である。
<短所>・光レベルの演算処理、ならびにそのフィードバック処理のため制御の即時性が悪く、結果として光信号レベルの過渡的な変動に対し、所望の光信号レベルに合うまで時間がかかる。
一方、AGC制御は、アンプ入力トータル信号光レベルと出力トータル信号光レベルの比(GAIN)を一定に保つ制御であり、入力信号レベルに対し、常に一定GAINとなるように制御を行う。以下に長所/短所を列挙する。
・制御回路の規模が少なくてすむために、コスト効率がALC制御に比べ優位である。
Postアンプは、アンプの入力光信号レベルを検知するための入力モニタPD25、光信号の増幅をおこなうErドープファイバ部26、アンプの出力信号レベルを検知するための出力モニタPD27、これら、モニタPDへアンプの入出力信号の分岐、ならびにErドープファイバ(EDF)へ励起光を注入するための光カプラ28、ならびに入出力の各モニタPDからのアンプの入出力信号レベルを検知し差分を演算子し、初期状態に設定された所望のGAINと一致するように、EDF部へ励起光入力光制御をおこないGAINの制御をおこなうアンプ制御部29、EDFを励起するための励起光を出力する励起LD30によって構成される。アンプ制御部29は、装置制御部(図10、図11の14)に対し、アンプの動作状態(警報、パフォーマンス、制御ステータス、制御情報情等)や波長数情報の受け渡しも同時におこなう。
図13において、図12と同じ構成要素には、同じ参照符号を付す。
先に述べたPostアンプと同様に、Preアンプは、アンプの入力光信号レベルを検知するための入力モニタPD25、光信号の増幅をおこなうErドープファイバ部26、アンプの出力信号レベルを検知するための出力モニタPD27、これら、モニタPDへアンプの入出力信号の分岐、ならびにErドープファイバ(EDF)へ励起光を注入するための光カプラ28、ならびに入出力の各モニタPDからのアンプの入出力信号レベルを検知し差分を演算子し、初
期状態に設定された所望のGAINと一致するように、EDF部へ励起光入力光制御をおこないGAINの制御をおこなうアンプ制御部29、EDFを励起するための励起光を出力する励起LD30によって構成される。アンプ制御部29は、装置制御部(図10、図11の14)に対し、アンプの動作状態(警報、パフォーマンス、制御ステータス、制御情報情等)や波長数情報の受け渡しも同時におこなう。
また、ILA(In-Line Amplifier)ノードの構成を取った場合、Pre/Postアンプの間にある、光減衰器の温度、経年、および個別のばらつきに起因してPostアンプへの入力が所望の値からずれて、Fiber inputレベルに変動が生じる。このFiber inputのレベル変動は、伝送性能に大きく劣化させる要因となる。
図1においては、波長選択スイッチ17a内の可変減衰器が削除され、MUX部19の各波長の信号のAdd入力に光減衰器35が設けられている。
図3は、OADMノードの入力から出力にいたるまでの光レベルの変化を示した図である。
Through信号は、OADM部の経年劣化や、温度変化によって、その強度レベルが変化する。強度レベルが変化してしまったままThrough信号とAdd信号を合波すると、Add信号とThrough信号は、OADM部内で違う経路を通って合波されるため、それぞれの信号が受ける損失レベルが一致しない。このため、Addされる信号とThroughの信号のファイバインプットレ
ベル(Postアンプの出力レベル)にバラツキが発生する。そこで、Through信号とAdd信号のレベル差をPreアンプへフィードバックしてALC2制御を行なう。これにより、Through信号のレベルを調整して、Add信号とThrough信号が合波された場合に、強度レベルを一致させることが出来る。
上記制御に至るまでの、各アンプの制御設定手順を以下に説明する。
まずステップS10において、上流ノードにあたるPostアンプからアンプのゲインを調整するための、基準光(Post出力1波相当)を出力する。ステップS11において、装置制御部は、Pre/Postアンプに対し、1波あたりの制御目標値を通知する。ステップS12において、下流NodeのPreアンプは、Postアンプから出力された1波相当の基準光から伝送路損失を受けた1波相当の入力光を受ける。この伝送路損失を補償するために必要となるゲインの値に調整し、結果として、Preアンプの1波あたりの所望の光レベルを出力する。ステップS13において、PreアンプAGC動作を開始する。ステップS14において、Post アンプは、Preアンプから出力された1波相当の基準光からNode内 OADM部の損失を受けた1波相当の入力光を受ける。このNode内損失を補償するために必要となるゲインの値に調整し、Postアンプの1波あたりの所望の光レベルを出力する。ステップS15において、Post アンプAGC動作を開始し、ステップS16において、ゲインセットアップ終了ステータスをOSC回線で下流、ならびに対向回線のOSCを使用して、上流のNodeに通知する。ステップS17において、自局の上流Post アンプ、ならびに下流のPreアンプがAGC制御されていることを確認する。ステップS18においては、全アンプがAGC制御されるまで待つ。ステップS19において、上流 Nodeから、OSC回線を介して波長数情報を確認する。ステップS20において、上流からの波長数情報に自局でAdd/Dropされる波長情報を加えて、OSC回線を介し下流へ通知する。ステップS21において、上流Post アンプは、基準光発光状態から、信号発光状態へ遷移する。ステップS22において、OADM部のOCM(Optical
Channel Monitor)において、実際の伝送波長数を計測する。ステップS23において、上流からの波長数情報に自局のAdd/Drop波長数を加味したものと、ステップS22で計測した波長数とを比較する。ステップS24において、波長数の比較の結果、一致したか否かを判断する。ステップS24で波長数が一致した場合、ステップS25において、Pre アンプは、ALC動作へ状態遷移する。ここで、1波あたりの目標値をαとする。ステップS26において、自局Postアンプを基準光発光状態から、信号発光状態へ遷移する。ステップS27において、Postアンプの目標値に対し目標値からのズレ(β)を算出し、差分情報をPreアンプへ通知する。ステップS28において、ズレがない場合には、ステップS25に戻る。ステップS28において、ズレがあると判断された場合には、ステップS29において、Preアンプは、Postアンプからの差分情報を元に、出力レベルの目標値αとα=α+βと更新して、出力を制御ALC2へ遷移する。ステップS30において、以後、ALCに比較して、長周期な周期で、Postアンプの出力変動を補正するようALC2フィードバックをおこなう。
図6(a)の従来の構成においては、WSS内に可変光減衰器(VOA)が波長ごとに設けられていた。図6(b)の本実施形態においては、WSS内のVOAが取り除かれている。
じてしまうことになる。
図7は、本発明の実施形態をインラインアンプに適用した場合の構成図である。図8は、図7のインラインアンプを使用した通信システムの図である。図9は、図7のインラインアンプ内の光信号のレベル変化を示した図である。
インラインアンプ(ILA)ノード内のアンプ独立でALC制御されているPreアンプ11と、アンプ独立でAGC制御されているPostアンプ10において、Postアンプ10の出力光信号レベルを検出、適性値との差分を補正するように、Preアンプ11の出力信号レベルに対してフェードバックをおこなっている。これにより、ILAノード全体を見た時に、ILAノードそのものがALC動作しているように制御され(ALC2)る。
図8においては、ROADMノード40−1と40−2の間に、ILAノード50が設けられ、伝送路で接続される。ILAノード50には、Preアンプ、Postアンプ、減衰器、OSC部からなる構成が上下回線用にそれぞれ設けられ、上下両方の構成が、装置制御部によって制御される。
図9において、細い線のグラフは、光レベルの変化の設計値である。これが、光減衰器の損失の温度変化や、経年劣化、個別のロスのバラツキなどにより、点線のグラフのような光レベルの変化になっている。すると、Postアンプの出力であるファイバインプットのレベルが最適値から変化してしまう。そこで、Postアンプの出力レベルの最適値からのズレをPreアンプにフィードバックし、Preアンプの出力レベルを調整する。図9の場合、Preアンプの出力レベルが大きくなっている。これにより、Postアンプの出力レベルも大きくなり、ファイバインプットレベルを最適値に設定することが可能となる。
以下に、ILAノードシステムの立ち上げ手順を示す。
2.最上流ILAノードのゲインを調整する。
5.下流がILAであれば、2.項へ、ROADMなら、図5のROADMの処理手順に従い、各ノードの立上げをおこなう。
(付記1)
光信号を伝送する光伝送装置において、
出力値を一定レベルに調整する自動レベル制御された第1の光アンプと、
該第1の光アンプの後段に設けられ、光信号に対して処理を行なう光信号処理手段と、
該光信号処理手段の後段に設けられ、利得を一定に調整する自動利得制御された第2の光アンプと、
該第2の光アンプの出力において光信号のレベルを検出し、該検出された光信号のレベルが最適値と異なる場合、該第2の光アンプの出力における光信号のレベルが最適値となるように、該第1の光アンプの出力値のレベルを調整する制御手段とを備え、
該光信号処理手段におけるロスを補償して、出力光信号のレベルを最適値に維持することを特徴とする光伝送装置。
(付記2)
前記光信号処理手段は、光減衰器であることを特徴とする付記1に記載の光伝送装置。(付記3)
前記光信号は、波長多重光信号であり、
前記光信号処理手段は、波長毎に、光信号を通過、分岐、挿入する波長選択スイッチであり、
前記制御手段は、該波長選択スイッチを通過した光信号のレベルを調整することにより、該波長選択スイッチによって挿入された光信号のレベルと、通過した光信号のレベルを同じに設定することを特徴とする付記1に記載の光伝送装置。
(付記4)
前期は長選択スイッチで挿入される、各波長の光信号のレベルを調整する光減衰器と、
該光減衰器によってレベルが調整された各波長の光信号を波長多重する多重手段と、
を更に有することを特徴とする付記3に記載の光伝送装置。
(付記5)
前記第1の光アンプの出力値のレベルの調整量は、前記第2の光アンプの出力値のレベルの最適値からのずれ量であることを特徴とする付記1に記載の光伝送装置。
(付記6)
前記制御手段の前記第1の光アンプの出力値のレベルの調整の周期は、前記第1の光アンプの自動レベル制御の制御周期より長いことを特徴とする付記1に記載の光伝送装置。(付記7)
付記1の光伝送装置の上流用と下流用の装置が組になって光通信システムのノードを構成することを特徴とする光通信システム。
(付記8)
付記1の光伝送装置が伝送路で接続され、光信号として波長多重光信号を伝送する光通信システムにおいて、
前記制御手段は、
前記第1及び第2の光アンプを、出力値が目標値となるように、自動利得制御を行い、
該波長多重光信号が含む波長数を、上流及び下流の該光伝送装置に、制御信号を使って送信し、
上流の該光伝送装置の第2の光アンプから送信されてくる波長多重光信号に含まれる光信号の波長数と該制御信号によって通達された波長数との一致を確認し、
上流の該光伝送装置の第2の光アンプから送信されてくる波長多重光信号の1波あたり
の光信号のレベルが目標値となるように、自光伝送装置の第1の光アンプを自動レベル制御する、
ことを特徴とする通信システム。
(付記9)
出力値を一定レベルに調整する自動レベル制御された第1の光アンプと、該第1の光アンプの後段に設けられ、光信号に対して処理を行なう光信号処理手段と、該光信号処理手段の後段に設けられ、利得を一定に調整する自動利得制御された第2の光アンプとを備える光伝送装置の制御方法であって、
該第2の光アンプの出力において光信号のレベルを検出し、
該検出された光信号のレベルが最適値と異なる場合、該第2の光アンプの出力における光信号のレベルが最適値となるように、該第1の光アンプの出力値のレベルを調整することにより、該光信号処理手段におけるロスを補償して、出力光信号のレベルを最適値に維持する、
ことを特徴とする制御方法。
11 Preアンプ
12 OADM部
13 OSC部
14 装置制御部
15 OADM制御部
16 カプラ
17 波長選択スイッチ
18 光チャネルモニタ
19 MUX部
20 DMUX部
21、35 光減衰器
25 入力モニタ
26 Erドープファイバ
27 出力モニタ
28 光カプラ
29 アンプ制御部
30 励起LD
40−1〜40−n ROADMノード
50 ILAノード
Claims (6)
- 光信号を伝送する光伝送装置において、
通過信号が入力され、出力値を一定レベルに調整する自動レベル制御された第1の光アンプと、
該第1の光アンプの後段に設けられ、通過信号と挿入信号の光信号に対して処理を行なう光信号処理手段と、
該光信号処理手段の後段に設けられ、利得を一定に調整する自動利得制御された第2の光アンプと、
該第2の光アンプの出力において光信号のレベルを検出し、該検出された光信号のレベルが最適値と異なる場合、該第2の光アンプの出力における光信号のレベルが最適値となるように、該第1の光アンプの出力値のレベルを調整する制御手段とを備え、
該光信号処理手段におけるロスを補償して、出力光信号のレベルを最適値に維持することを特徴とする光伝送装置。 - 前記光信号は、波長多重光信号であり、
前記光信号処理手段は、波長毎に、光信号を通過、分岐、挿入する波長選択スイッチであり、
前記制御手段は、該波長選択スイッチを通過した光信号のレベルを調整することにより、該波長選択スイッチによって挿入された光信号のレベルと、通過した光信号のレベルを同じに設定することを特徴とする請求項1に記載の光伝送装置。 - 前記波長選択スイッチで挿入される、各波長の光信号のレベルを調整する光減衰器と、
該光減衰器によってレベルが調整された各波長の光信号を波長多重する多重手段と、を更に有することを特徴とする請求項2に記載の光伝送装置。 - 前記第1の光アンプの出力値のレベルの調整量は、前記第2の光アンプの出力値のレベルの最適値からのずれ量であることを特徴とする請求項1に記載の光伝送装置。
- 前記制御手段の前記第1の光アンプの出力値のレベルの調整の周期は、前記第1の光アンプの自動レベル制御の制御周期より長いことを特徴とする請求項1に記載の光伝送装置。
- 通過信号が入力され、出力値を一定レベルに調整する自動レベル制御された第1の光アンプと、該第1の光アンプの後段に設けられ、通過信号と挿入信号の光信号に対して処理を行なう光信号処理手段と、該光信号処理手段の後段に設けられ、利得を一定に調整する自動利得制御された第2の光アンプとを備える光伝送装置の制御方法であって、
該第2の光アンプの出力において光信号のレベルを検出し、
該検出された光信号のレベルが最適値と異なる場合、該第2の光アンプの出力における光信号のレベルが最適値となるように、該第1の光アンプの出力値のレベルを調整することにより、該光信号処理手段におけるロスを補償して、出力光信号のレベルを最適値に維持する、
ことを特徴とする制御方法。
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