JP5246164B2 - 光通信伝送システムおよび光通信伝送システムの性能確認方法 - Google Patents

Description

本発明は、光通信伝送システムおよび光通信伝送システムの性能確認方法に関し、特に、光送受信器の導入後にも性能劣化検出を行うことによって信頼性を高めることができる光通信伝送システムおよび光通信伝送システムの性能確認方法に関する。

光ファイバを伝送路媒体として用いる光通信伝送システムは、その長距離伝送能力および大容量伝送能力にもとづいて基幹系通信ネットワークの中で重要な役割を果たしている。

光通信伝送システムの経済性の一つの指標として、伝送路としての光ファイバや中継光増幅器にどれだけ多くの伝送信号を共有させることができるかという点がある。波長多重光伝送技術は、一本の光ファイバで信号総容量を容易に増大させることができる技術である。よって、伝送需要が大きい大半の基幹系伝送システムに導入されている。現在商用システムで用いられている一波長あたりの信号速度は２．５Ｇｂ／ｓや１０Ｇｂ／ｓが主流である。しかし、信号速度をより高速化させること、例えば信号速度を４０Ｇｂ／ｓや１００Ｇｂ／ｓに進展させることが期待されている。

伝送路の能力を改善することなく信号速度の向上を行おうとすると、動作速度向上に伴って送受信器の構成が難しくなる。さらに、伝送路としての光ファイバ内で生ずる様々な信号品質劣化の影響も顕著化する。すなわち、送受信器および光ファイバに関する技術が複雑になる。

伝送速度の向上に起因して生ずる受信感度の劣化に対処するために、より受信感度に優れた変復調方式を採用することが求められる。信号速度が１０Ｇｂ／ｓ以下の光通信伝送システムでは、信号光の強度に信号を重畳する簡易なＩＭ／ＤＤ（Intensity Modulation／Direct Detection）方式が主流であった。しかし、信号速度が４０Ｇｂ／ｓ以上の光通信伝送システムでは、信号光の強度に加え位相にも情報を分担して重畳するような方式の採用が検討されている。

また、波長分散の蓄積の影響も、信号速度の向上に伴って強くなる。従来、波長多重光一括で補償できたのに対して、波長毎に微妙な補償が必要になってきたりする。波長毎に補償を行う場合には、補償器は、各光送受信器の中に搭載されるようになる。また、偏波分散に対して、波長分散への対処と同様な対処が行われることになる。

なお、本発明に関連する発明が記載された先行文献として、特許文献１がある。

特開２００２−３３７０３号公報

上記のように、光通信伝送システムにおける信号速度を向上させるには、高度な変復調方式の利用や、各種劣化要因に対する補償技術の送受信器内部への組み込みが必要になることから部品点数が大幅に増加する。部品点数が増加すると、システム全体として、信頼性の確保が難しくなる。つまり、各々の部品の経時変化による性能劣化に伴って、光通信伝送システムの信頼性が低下するおそれがある。なお、ここでいう性能劣化は、以下の２つの意味を含む。一方は、部品そのものの経時変化をはじめとした品質劣化に伴う性能の劣化であり、他方は、部品間の協調動作の齟齬に伴う性能の劣化である。

従来の光通信伝送システムでは、運用を開始すると原則として運用を停止させることはないので、事前に性能劣化に伴う信頼性の低下を検出し、信頼性の低下を回避することは難しい。

そこで、本発明は、光通信伝送システムの運用後に性能劣化の検出を行うことによってシステムの信頼性を低下させないようにすることができる光通信伝送システムおよび光通信伝送システムの性能確認方法を提供することを目的とする。

本発明による光通信伝送システムは、冗長構成の系統におけるいずれかの光送受信器が稼働系の光送受信器とされ、他の光送受信器が待機系の光送受信器とされる光通信伝送システムであって、
光送受信器における送信部の信号光をその受信部に入力させるループバック手段と、

稼働系と待機系の光送受信器を切り替える稼働系切替スケジューリング手段と、
待機系の光送受信器におけるループバック手段を動作させ、その光送受信器における送信部および受信部による性能確認処理を開始させる性能確認スケジューリング手段を有することを特徴とする光通信伝送システム。
ことを特徴とする。

本発明による光通信伝送システムの性能確認方法は、冗長構成の系統におけるいずれかの光送受信器が稼働系の光送受信器とされ、他の光送受信器が待機系の光送受信器とされる光通信伝送システムにおける性能確認方法であって、
待機系の光送受信器におけるループバック手段を動作させ、その光送受信器における送信部および受信部による性能確認処理を開始させることを特徴とする光通信伝送システムの性能確認方法。
ことを特徴とする。

本発明によれば、光通信伝送システムの運用後に性能劣化の検出を定期的に行うことが可能になり、システムの信頼性を低下させないようにすることができる。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて詳細に説明する。

光通信伝送システムの運用開始後の信頼性の低下を検出するために、２つの独立したアプローチが必要である。一方は、送受信器の性能確認手法を確立することである。他方は、確立された送受信器の性能確認手法を運用時間中に実施することである。以下、それぞれについて説明する。

送受信器の性能確認を行うときに、遠方から到達してきた信号光そのものを用いて行うのがもっとも一般的かつ容易である。例えば、伝送後の信号光における符号誤り率の変化などから性能変化を予測することはある程度可能である。しかし、伝送された信号光を用いる方法では、性能劣化が生じた場合に、その原因が、遠方にある送受信器における送信部内と、伝送路としての光ファイバと、性能確認対象としての送受信器における受信部内とのうちのいずれにあるのかを特定することができない。すなわち、性能変化が送受信器内で生じていることを直ちに特定することは難しい。その結果、性能劣化に対して対策を施すのに時間がかかる。

そこで、送受信器の性能確認を、送受信器の中で、送信部から発せられた信号光をそのまま受信部へ入射させることにより行うことが考えられる。送信部から発せられた信号光をそのまま受信部へ入射させるために、送受信器の内部には光スイッチを用いたループバック機構が必要になる。性能確認中は受信部が遠方からの信号光を受信できなくなるため伝送システムとしての機能は停止するが、それに対する対策については後述する。

送信部から発せられた信号光を受信部へ直接入射したら、壊れていない限りエラーフリーになるだけであるから、送信部および受信部におけるディジタル部の動作確認を行うことは可能である。しかし、送信部および受信部におけるアナログ部の性能劣化の有無を確認することは難しい。そこで、例えば、可変機構が内蔵されている分散補償器が受信部に搭載されている場合には、補償量を変化させて、分散補償量と符号誤り率との関係を調べる。可変機構が内蔵されている分散補償器が受信部に搭載されていない場合には、例えば、符号識別器の識別点の位相とレベルとを変化させることによって作成されるエラーフリーエリアなどが有効な性能確認項目になる。性能確認の結果が例えば工場出荷時との結果と異なった場合には、性能劣化が生じていると判断される。

本アプローチを用いて性能劣化が明らかになった場合であっても、その原因が送信部にあるのか受信部にあるのかを即時に切り分けることはできない。しかし通常両者は同一の筐体の中にある。片方のみを交換することはできないことを考えると、性能劣化が生じている箇所を即時に特定ができないことは、実用上問題にならない。

次に、他のアプローチである送受信器の性能確認手法を運用時間中に実施することについて説明する。基幹系の光通信伝送システムは、一般に、伝送路としての光ファイバの切断などに備えて２重、３重の冗長な系構成が組まれている。そこで、複数の系統のうちアクティブ系（稼働系）として使用されていない系統において上記の性能確認試験を行う。

通常、信号が導通しているアクティブ系とスタンバイ系（待機系）との切り替えは問題発生時のみ行われている。しかし、本実施形態では、送受信器の性能確認を目的に定期的に行うことを前提とする。系統の切り替えを頻繁に行い、切り替えの都度性能の変化を上記の性能確認手法で確認することによって、性能変化の様子をこまめにチェックすることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る光通信伝送システムにおける光送受信器の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の実施形態に係る光通信システムにおける冗長構成の光送受信器では、冗長構成の系統におけるいずれかの光送受信器１０１ａが稼働系の光送受信器とされ、他の光送受信器１０２ａが待機系の光送受信器とされ、光送受信器１０１ａ、１０２ａにおける送信部１０１の信号光を受信部１０２に入力させるループバック手段１０３を光送受信器が含み、定期的に稼働系を切り替える稼働系切替スケジューリング手段１０４を備えている。さらに、待機系の光送受信器におけるループバック手段１０３をあらかじめ決められている所定の時期に動作させ、光送受信器における送信部および受信部による性能確認処理を開始させる性能確認スケジューリング手段１０５を備えている。なお、スイッチ１１０１は、稼働系切替スケジューリング手段１０４の指令に応じて、入力信号を光送受信器１０１ａ，１０２ａに供給し、光送受信器１０１ａまたは光送受信器１０２ａからの信号を選択して受信信号として出力する。

次に、本実施形態の光通信伝送システムにおける送受信器の構成の動作タイミングを説明する。

図２は、基幹系光通信伝送システムの一般的な構成を示すブロック図である。２つの地点のそれぞれに設けられている光伝送装置１，２が伝送路としての光ファイバ３で通信可能に接続される光通信伝送システムでは、信頼性を向上させるために、光ファイバ３や光伝送装置１，２において冗長構成が採用されている。図２には、３系統の冗長構成が例示されている。冗長構成である場合、実際に使用されている系統を「アクティブ」、それ以外の系統を「スタンバイ」と呼び、図２に示す例では、光伝送装置１における光送受信器１０１ａと光伝送装置２における光送受信器１０１ｂとを使用する経路がアクティブになっている。

すなわち、光伝送装置１において、光送受信器１０１ａは「アクティブ」な系統の光送受信器であり、光送受信器１０２ａ，１０３ａは「スタンバイ」の系統の光送受信器である。光伝送装置２において、光送受信器１０１ｂは「アクティブ」な系統の光送受信器であり、光送受信器１０２ｂ，１０３ｂは「スタンバイ」の系統の光送受信器である。また、スイッチ１１０１は、入力信号を光送受信器１０１ａに供給し、光送受信器１０１ａからの信号を選択して受信信号として出力する。スイッチ１１０２は、光送受信器１０１ｂからの信号を選択して受信信号として出力し、入力信号を光送受信器１０１ｂに供給する。なお、後述するように、スイッチ１１０１は、「スタンバイ」の系統における光送受信器１０２ａ，１０３ａにも入力信号を供給し、スイッチ１１０２は、「スタンバイ」の系統における光送受信器１０２ｂ，１０３ｂにも入力信号を供給するように構成されることがある。

アクティブな系統とスタンバイの系統との切り替えには種々の方式がある。図３は、２つの系統（通信系統ａと通信系統ｂ）を用いた伝送システム（光通信伝送システム）の切り替えタイミングの一例を示す説明図である。図３に示す伝送システムでは、通常時は通信系統ａをアクティブとし、障害発生時のみアクティブな系統を通信系統ａから通信系統ｂに切り替えを行うシステムである。図３に示す例では、時刻ｔ１において障害が発生し、アクティブな系統が通信系統ａから通信系統ｂに切り替わっている。障害からの回復処理が完了した時刻ｔ２において、再び通信系統ａをアクティブな系統にする切り替えが行われている。また、時刻ｔ３において通信系統ａで再び障害が発生し、アクティブな系統が通信系統ａから通信系統ｂに切り替えられ、障害からの回復処理が完了した時刻ｔ４において、再び通信系統ａをアクティブな系統にする切り替えが行われている。なお、図３において、三角印は障害発生を示し、丸印は渉外復旧を示す。図４および図５についても同様である。

図４は、２つの系統（通信系統ａと通信系統ｂ）を用いた伝送システムの切り替えタイミングの他の例を示す説明図である。このシステムでは、いずれかの系統を優先してアクティブな系統にするということをしない。図４に示す伝送システムでは、時刻ｔ０において通信系統ａをアクティブな系統にしているが、時刻ｔ１において障害が発生し、アクティブな系統が通信系統ａから通信系統ｂに切り替わる。通信系統ｂは、通信系統ａが障害から復旧した後でも、時刻ｔ２において通信系統ｂで障害が発生するまでアクティブな系統として使用され続ける。

図５は、２つの系統（通信系統ａと通信系統ｂ）を用いた伝送システムの切り替えタイミングのさらに他の例を示す説明図である。図５に示す伝送システムでは、障害発生時に加えて、定期的にアクティブ−スタンバイ間の切り替えを行う。図５には、時刻ｔ１〜ｔ４において定期的な切り替えが行われ、時刻ｔ５において障害発生に伴う切り替えが行われている様子が示されている。

本実施形態では、アクティブ−スタンバイ間の切り替えタイミングとして、基本的に図５に示された切り替えタイミングを使用する。図５に示された切り替えタイミングを使用する理由は、定期的に性能確認を行うには、障害発生の有無に関係なく定期的に送受信器がスタンバイ状態になることが必要だからである。

図６は、図５に示された切り替えタイミングを用いた本実施形態の伝送システムにおいて、性能確認を実行するタイミングを示す説明図である。図６に示すように、一度のスタンバイ期間中に２度以上（図６では、二度を例示）の性能確認を行うことが好ましい。なお、図６において、ｔ２〜ｔ３及びｔ４〜ｔ５での黒矩形は、性能確認を実行している期間を示す。図７についても、同様である。

図６に示す例では、時刻ｔ１においてスタンバイ状態になると、ほぼ直後の時刻ｔ２から性能確認作業を開始する（終了時刻：ｔ３）。一度目の性能確認は、時刻ｔ１以前に発生した性能劣化の有無を確認することを目的として実行される。一度目の性能確認で劣化が確認されれば、次回の切り替えタイミングである時刻ｔ６までの間に対策を施す。

切り替え時刻ｔ６の直前の時刻ｔ４において二度目の性能確認を実行する。二度目の性能確認は、時刻ｔ６以降でのアクティブな系統としての使用に関する問題の有無を確認することを目的として実行される。よって、二度目の性能確認で劣化が確認された場合には、時刻ｔ６において、アクティブ−スタンバイ間の切り替えを行わない。

なお、アクティブな系統において障害が発生したときに迅速に切り替えを実行するために、一般に、スタンバイ状態にある系統にも実際の信号（性能確認のための信号ではなく、２地点間で伝送されるべき信号）そのものは伝送されている。そのように構成されている場合には、スタンバイの系統における性能確認の期間中では信号伝送が行われないので、厳密にはスタンバイ状態にあるとはいえない。しかし、定期的な切り替え間隔（例えば１年）は、性能確認に要する時間（例えば１０分）と比較すると長いので、本実施形態における性能確認を行っても信頼性はさほど低下しない。ただし、性能確認による信頼性の低下を極力避けるには、例えば、冗長系を２つ用意して合計３つの系統を有するシステムを構築すればよい。

図７は、通信系統ａ、通信系統ｂおよび通信系統ｃの３系統を使用した場合のアクティブ−スタンバイ間の切り替えおよび性能確認のタイミングを示す説明図である。図７に示すように、アクティブではない２つの系統の性能確認のタイミングをずらすことによって、スタンバイ状態においてスタンバイの系統に信号が伝送されていない期間をなくすことができ、性能確認による信頼性の低下を避けることができる。すなわち、性能確認スケジューリング手段は、複数の待機系のそれぞれの光送受信器で実行される性能確認処理の実行時期が重複しないように時期の制御を行う。

次に、本実施形態における性能確認の方法を具体的に説明する。
図８は、本実施形態の伝送システムにおける送受信器（光送受信器）の構成を示すブロック図である。図８に示すように、送受信器１００における送信部１０１から発せられた信号光の一部は、性能確認のために光カプラ１１０によって取り出される。送受信器１００における受信部１０２の入力側に光スイッチ１１１が配置される。なお、送受信器１００は、図２に示された光送受信器１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ，１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂのそれぞれに相当する。

光スイッチ１１１は、伝送路を経由して到達してきた信号光と、光カプラ１１０およびループバック回路１２０を経由して送信部１０１から届いた信号光とのうちのいずれか一方を選択するように構成される。なお、図８に示す構成では、性能確認作業中においても信号光が伝送路に出力される。そのことが問題になる場合には、図８に示す光カプラ１１０に代えて、図９に示すように、光スイッチ１１２を設ければよい。光スイッチ１１２は、性能確認中には信号光が伝送路に出力されることを防ぐように設定される。つまり、送信部１０１から発せられた信号光がループバック回路１２０にのみ送出されるように制御される。また、図８に示す構成では、ループバック手段は、光カプラ１１０、ループバック回路１２０および光スイッチ１１１を含む。図９に示す構成では、ループバック手段は、光スイッチ１１２、ループバック回路１２０および光スイッチ１１１を含む。

図１０は、本実施形態における性能確認の手順を示すフローチャートである。図１０において、各ブロックで示される各プロセスには識別のために（Ａ）〜（Ｕ）の符号が割り当てられている。具体的な手順を説明する前に、使用されている用語の説明を行う。（Ｅ）のブロックにある「歪み補正と無関係部分」は、例えば、変調方式として位相変調方式を使用する場合における受信部１０２に設けられている復調用干渉計（信号光の歪み補正には関係しない調整を要する装置の一例）のように、信号の歪みの有無に関係なく調整（復調用干渉計の場合、中心波長の調整）が必要である部分を意味する。通常のＩＭ／ＤＤ方式を使用している場合には、この調整が必要になる「歪み補正と無関係部分」がないことが多い。

（Ｇ）〜（Ｎ）にある「歪み補正機構」は、例えば、可変機構がある波長分散補償器のようなものである。本実施形態では、「歪み補正機構」が２つ（歪み補正機構（１），（２））あることを仮定した。なお、図１０における随所にある「性能チェック」の内容については後述する。

次に、図１０に示されている性能確認の手順を説明する。
ここでは、図８または図９に示された基本構成を有する送受信器（光送受信器）１００を使用することを想定する。スタンバイ状態にある送受信器１００（図１０における（Ａ）参照）が、性能確認のタイミングをスケジューリングする機能（例えば、所定の計時を行ってあらかじめ決められている性能確認のタイミングが到来したか否か判定する機能）を有する装置等から、所定のタイミングで、すなわち性能確認のタイミングが到来したときに、送受信器１００の外部から性能確認のコマンドを受けると、送受信器１００において性能確認が開始される（図１０における（Ｂ）参照）。性能確認を開始するときに、送受信器１００は、送受信器内部１００の光スイッチ（図９に示す構成では、光スイッチ１１１，１１２）を切り替えて、送信部１０１から出力される信号光を受信部１０２に直接入力させる（図１０における（Ｃ）参照）。なお、送受信器１００には、制御回路が設けられ、制御回路が、コマンドの受信、光スイッチの切り替え設定処理、歪み補正機構の設定、信号光の波長設定、および性能チェックの結果確認等の処理を行う。また、本実施形態では、スタンバイ状態にある系統にも実際の信号が伝送される。

受信部１０２は、それまでスタンバイ状態において信号受信のために最適化されていた各設定をリセットする（図１０における（Ｄ）参照）。その後、入力されてきた信号光に対して歪み補正と無関係部分の最適化を実行し、その状態を固定する（図１０における（Ｅ）参照）。なお、各部分の最適化は信号波長に依存することが多いので、送信部１０１から出される信号光の波長を、受信部１０２が実際に受ける信号波長と同じに設定しておく。最適化が必要になる「歪み補正と無関係部分」がない場合には、（Ｅ）のプロセスの実行を省略する。そして、一度目の「性能チェック」を行い（図１０における（Ｆ）参照）、「性能チェック」において問題なし（ＯＫ）の場合には（Ｇ）以降のプロセスを実行する状態に移行する。「性能チェック」において問題あり（ＮＧ）の場合にはアラームを発生させる（図１０における（Ｕ）参照）。

（Ｆ）のプロセスをＯＫで通過した場合には、受信部１０２における歪み補正機構のそれぞれを用いて、波形歪みのない入力信号光に対して故意に歪みを発生させ、送受信器１００のアナログ特性と歪み補正機構（１），（２）の双方の動作の確認を行う（図１０における（Ｇ）〜（Ｎ）参照）。歪み補正機構が波長分散補償器であれば、いくつか（図１０に示す例では、歪み補正機構（１）についてｎ通り、歪み補正機構（２）についてはｍ通り）の分散値設定のそれぞれの下で性能チェックを行う。性能チェックで問題あり（ＮＧ）の場合には、アラームを発生させる（図１０における（Ｕ）参照）。なお、歪み補正機構を用いた性能チェックを行う際に、性能チェックの対象である歪み補正機構以外の機構は、その影響が最小になるように設定（図１０において、「リセット」）されている（図１０における（Ｊ），（Ｎ）参照）。

それぞれの歪み補正機構を用いた性能チェックが完了すると、性能確認はひとまず終了したことになる（図１０における（Ｏ）参照）。そこで、スタンバイ状態において実際の信号が伝送される状態に戻すために、制御回路によって、送信部１０１から出力された光が伝送路に送出され、かつ、受信部１０２には伝送路から送られてきた信号光を受けるように、送受信器１００内部の光スイッチ（図９に示す構成では、光スイッチ１１１，１１２）が切り替えられる（図１０における（Ｐ）参照）。

受信部１０２に信号光が入力されたら、制御回路によって、伝送後の信号品質を最良にするために、（Ａ）のプロセスにおける各設定を参考に歪み補正機構を一つずつ最適化する処理が行われる（図１０における（Ｑ），（Ｒ）参照）。また、必要な場合には、最適化を必要とする「歪み補正と無関係部分」の最適化が行われる（図１０における（Ｓ）参照）。

なお、（Ｅ）のプロセスから（Ｓ）のプロセスまでの間で、「歪み補正と無関係部分」の設定は固定である。設定の固定は、各歪み補正機構の最適化の際に、制御方式の簡易化を図るためと精度を向上させるために行われている。また、（Ｓ）のプロセスまで終了したら、制御回路は、そのときの伝送品質を確認し、問題なし（ＯＫ）の場合にはスタンバイ状態を継続させ、問題あり（ＮＧ）の場合にはアラームを発生させる。以上が、性能確認の一連の手順である。

次に、性能チェックの具体的な方法を説明する。
性能チェックは、基本的に、性能確認毎に取得するデータと何らか基準となるデータとを比較し、それらの差がある範囲を越えたらアラームを発するという方式にもとづく。基準となるデータは、例えば、工場出荷時、装置導入時または前回の性能確認時に同一条件で取得したデータである。一般には、工場出荷時に取得したデータと比較することが好ましい。

以下、比較するためのデータの具体的な採取方法を説明する。送信部１０１から発せられた信号光が何ら歪みや減衰を受けることなく受信部１０２に入力されれば、よほどの障害が発生していない限り、エラーフリーが達成されるだけである。よって、送受信器１００内で使用されるディジタル部の動作確認を行うことは可能である。しかし、送信部１０１から受信部１０２に信号光を入力させるだけでは、送受信器１００内で使用される超高速電子部品や精密な調整が必要とされる光部品といったアナログ部の性能確認を十分に行うことができない。

アナログ部の性能確認に有効な方法として、図１１に示すように受信部１０２内のデータ識別器を用いてアイマスクを描かせる方法がある。すなわち、データ識別器の識別位相や識別レベルを様々に変化させ、ある一定の符号誤り率を満たすエリア（本実施形態の場合であれば、例えばエラーフリーエリア）を描出させるという方法がある。アイマスク形状は、アナログ部品の性能変化から影響を受けるので、アイマスク形状を描かせて、例えば制御回路がアイマスク形状を観測することは、アナログ部品の性能変化を検出することに対して有効である。しかし、精密なアイマスク形状の取得には長い時間がかかる。一度の性能確認において多数回の性能チェックがあることを考えると、図１２に示すように、あらかじめ定めておいた代表的な数点でのエラーフリーの達成度のチェックで性能確認を済ませてしまうことが好ましい。なお、図１１および図１２において、丸印は性能確認のための対象となりうるポイントを示し、そのうちで白丸印が、実際の性能確認のための対象となるポイントを示す。

また、積極的に信号に歪みを加えておいた方がアナログ的な性能劣化が顕著に現れる場合がある。信号光に歪みを与える方法は主に２つある。一方は、受信部１０２に歪み補正機能が内蔵されている場合に可能な方法であって、その設定を変化させることによって歪みを与えるという方法である。他方は、ループバック回路に歪み素子を挿入するという方法である。

一方の方法である歪み補正機能を積極的に使用する方法では、歪み補正機能自体の性能が低下している場合には正しい性能チェックができない。しかし、歪み補正機能そのものも送受信器１００の一部であることを考えると、歪み補正機能自体の性能が低下していることに起因する送受信器１００の問題発生を見過ごす可能性は低い。なお、図１０に示された手順は、歪み補正機構の可変特性を使用する方法にもとづいている。

他方の方法であるループバック回路に歪み素子を挿入するという方法は、特に、送受信器１００内部に可変特性の歪み補正機能が設けられていない場合に有効である。図１３に示す例では、ループバック回路１２０の部分に固定の波長分散素子１３０が挿入されている。挿入された波長分散素子１３０は、波長分散に対して歪んだ波形に対してアイマスクを抽出させると、アナログ部品の性能変化がより顕著に現れやすくなる傾向を利用することを目的として挿入されている。その他、ループバック回路１２０に単純に光減衰器を挿入して、最終的な信号対雑音比を劣化させるという方法も考えられる。なお、図１０に示された手順における（Ｅ）のプロセス「歪み補正と無関係部分の最適化、固定」を行う際に、リファレンスとなるべき信号光が歪みを持っていることは好ましくない。

図１４は、光スイッチ１１１として１つの入力を３以上（図１４に示す例では３）の出力側のいずれかに出力する光スイッチ（１対多の光スイッチ）を用い、光スイッチ１１２として３以上（図１４に示す例では３）の入力のいずれかを１つの出力側に出力する光スイッチ（１対多の光スイッチ）を用いた送受信器の構成を示すブロック図である。光スイッチ１１１，１１２として１対多の光スイッチを用いる場合には、信号劣化要因に可変機構を持たせることなく、直結機能を含む様々な機能を有するループバック回路１２０を実現できる。例えば、図１４に例示されたような構成を用いることによって、「歪みなし」を含めた様々な信号歪みを発生させることができる。なお、図１４に示す例では、直結のループバック経路と、波長分散素子１３０による波長分散の機能を有するループバック経路とが実現される。

図１３や図１４に示された例の他にも、異種の信号劣化要素を直列に接続するなど、ループバック回路１２０の構成について種々のバリエーションが考えられる。ループバック回路１２０は、送受信器の特質に合わせて設計されることが好ましい。なお、図１３や図１４において、ループバック回路１２０は、光スイッチ１１２の出力部から光スイッチ１１１の入力部までの区間に相当する部分である。

以上に説明したように、本実施形態では、光通信伝送システムの導入後も送受信器１００の性能を定期的に正確に把握できるので、経時変化に伴う性能劣化に起因する送受信器１００の障害を事前に回避できる可能性が高まり、結果として光通信伝送システムの信頼性が向上する。

また、伝送品質劣化が発生するような障害が発生した場合に、その要因が伝送路の両端（図２参照）に配置されている２つの送受信器１００と伝送路とのうちのどこにあるのか容易に検出できる。つまり、障害の発生が検出された場合に、伝送路の一端側に配置されている送受信器１００における品質劣化が確認されたときには一端側に配置されている送受信器１００に障害発生要因があると判定でき、他端側に配置されている送受信器１００における品質劣化が確認されたときには他端側に配置されている送受信器１００に障害発生要因があると判定でき、両端に配置されている２つの送受信器１００において品質劣化が確認されないときには伝送路に障害発生要因があると判定できる。

また、適切な受信状態を実現するために多くの箇所の調整を必要とする受信部１０２を要する伝送方式を使用している場合、劣化なしの信号を対象として受信部１０２の調整をあらかじめ行うことができるので、実際に伝送されてきた信号への最適化にかかる時間を短縮できるとともに、最適化の精度を向上させることができる。

以上、実施形態（及び実施例）を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態（及び実施例）に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

この出願は２００７年９月２０日に出願された日本出願特願２００７−２４３８２０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

本発明は、複数の光送受信器の間で光伝送路を介して信号光が伝送される光通信伝送システムに好適に適用される。

本発明による光通信伝送システムにおける光送受信器の概略構成を示すブロック図である。 基幹系光通信伝送システムの一般的な構成を示すブロック図である。 ２つの系統を用いた伝送システムの切り替えタイミングの一例を示す説明図である。 ２つの系統を用いた伝送システムの切り替えタイミングの他の例を示す説明図である。 ２つの系統を用いた伝送システムの切り替えタイミングのさらに他の例を示す説明図である。 本実施形態の伝送システムにおいて、性能確認を実行するタイミングを示す説明図である。 ３系統を使用した場合のアクティブ−スタンバイ間の切り替えおよび性能確認のタイミングを示す説明図である。 本実施形態の伝送システムにおける送受信器の構成を示すブロック図である。 本実施形態の伝送システムにおける送受信器の構成の他の例を示すブロック図である。 本実施形態における性能確認の手順を示すフローチャートである。 アイマスクを説明するための説明図である。 簡易なアイマスク作成方法を説明するための説明図である。 本実施形態の伝送システムにおける送受信器の構成のさらに他の例を示すブロック図である。 本実施形態の伝送システムにおける送受信器の構成の別の例を示すブロック図である。

符号の説明

１，２ 光伝送装置
１００ 送受信器（光送受信器）
１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ，１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂ 光送受信器
１０１ 送信部
１０２ 受信部
１０３ ループバック手段
１０４ 稼働系切替スケジューリング手段
１０５ 性能確認スケジューリング手段
１１０ 光カプラ
１１１，１１２ 光スイッチ
１２０ ループバック回路
１３０ 波長分散素子
１１０１，１１０２ スイッチ

Claims (5)

1. ３系統以上の冗長構成を有し、冗長構成の系統における少なくとも１つの光送受信器が稼働系の光送受信器とされ、他の光送受信器が待機系の光送受信器とされる光通信伝送システムであって、
   光送受信器における送信部の信号光をその受信部に入力させるループバック手段と、
   稼働系と待機系の光送受信器を切り替える切替手段と、を有し、
   ２系統以上の待機系の光送受信器におけるループバック手段を、それぞれ異なる時期に重複しないよう、あらかじめ決められている所定の時期に動作させ、その光送受信器における送信部および受信部による性能確認処理を開始させる性能確認スケジューリング手段を有し、
   前記２系統以上の待機系は実際の信号が伝送されている状態にある待機系を含むことを特徴する光通信伝送システム。
2. 前記ループバック手段は、
   直結経路を含む複数のループバック経路と、
   複数のループバック経路のうちのいずれかを選択する光スイッチとを有する請求項１に記載の光通信伝送システム。
3. 複数のループバック経路には、波形劣化素子を含む経路が含まれる請求項２記載の光通信伝送システム。
4. ３系統以上の冗長構成の系統における少なくとも１つの光送受信器が稼働系の光送受信器とされ、他の光送受信器が待機系の光送受信器とされる光通信伝送システムにおける性能確認方法であって、
   ２系統以上ある待機系について光送受信器におけるループバック手段をあらかじめ決められている所定の時期に動作させ、
   前記光送受信器における送信部および受信部による性能確認処理を開始させ、
   前記２系統以上の待機系に、実際の信号が伝送されている状態にある待機系を含ませて運用することを特徴とする光通信伝送システムの性能確認方法。
5. 稼働系と性能確認処理ではない状態にある１つの待機系とが定期的に切り替えられる請求項４に記載の光通信システムの性能確認方法。

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