JP5393288B2 - 伝送システムと伝送システムのチルト補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、適切なチルト補正をする伝送システムと伝送システムのチルト補正方法とに関する。

光波長多重（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）システムは、Ｃ−ｂａｎｄ帯（１５３０〜１５７０ｎｍ）と、Ｌ−ｂａｎｄ帯（１５７０〜１６１０ｎｍ）とに複数の光信号を波長多重して伝送を行う。光波長多重システムにおいて伝送する距離が長距離である場合には、伝送時に光ファイバーの波長特性や非線形効果の影響を受けることから、各波長間の光強度レベルに差が生ずる。光強度レベルの差が大きくなると、光波長多重システムとしてエラー（例えば、受信エラー）を引き起こす原因となり正確な通信を阻害することとなる。

光強度レベル差の発生を抑制するために、例えば中継アンプにおいてあらかじめ定められたパラメータをもとに、ポンプＬＤの増幅量を適宜調整してチルト補正する方法がある。また、受信ノードにスペクトラムアナライザーを配置し、スペクトラムアナライザーで測定した各チャンネル（ｃｈ）毎の光強度レベル差情報をもとに、送信ノードにおいて各チャンネル毎の送出レベルを適宜調整してチルト補正する方法が知られている。

また、伝送する信号光の短波長側の光強度レベルと、長波長側の光強度レベルとを受信側ＯＡＤＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）ノードのＤＭＵＸ（Ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ：デマルチプレクサ）部のモニタＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）にて検出し、モニタＰＤから得られた短波長側の光強度レベルと長波長側の光強度レベルとからチルト補正パラメータを計算して、各中継ノードのＡＭＰに補正パラメータを割り当ててチルト補正を実現することが、例えば下記特許文献１に記載されている。

この文献開示によれば、光伝送装置で受信された波長多重信号のチルト量が適正な範囲内ではない場合に、その波長多重信号の伝送路上に位置する各光増幅器(例えばＩＬＡ（Ｉｎ−Ｌｉｎｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）)に対して、チルト補正量がフィードバックされ、各光増幅器にてチルト補正量に基づくチルト補正が実行される。これにより、光伝送装置は、適正なチルト補正が行われた(チルト量が適正範囲に収まる)波長多重信号、即ち適正なＯＳＮＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ：信号対雑音比）を有する波長多重信号を受信することができることとなる。

特開２００９−１７４５１号公報

中継アンプにて予め定められたパラメータをもとにポンプＬＤの増幅量を適宜調整するチルト補正方法は、比較的簡易単純な補正方法である。しかし、設計上で最適とされる伝送距離と現実の伝送路距離とが異なる場合や、現実に敷設するファイバーの種類が設計時の想定と異なる場合などは、予め定められたパラメータでは適切なチルト補正ができないこととなり各チャンネル間での光強度レベル差が解消されない。

また、中継段数が増えると、光強度レベル差が重畳的に大きくなる。このため、光強度レベル差が重畳されない程度に中継段数が少ないメトロ領域での光波長多重システム構築に、実質的に利用制限されることとなる。また、受信ノードにスペクトラムアナライザーを配置すれば構成が複雑となるだけではなく、比較的高価な光波長多重システムとなる。

短波長側と長波長側との光強度レベルの差からチルト補正量を計算して各中継アンプに分配する方法においては、信号光を使ってチルト補正制御をすることになる。このため、短波長側だけまたは長波長側だけで少ない波長チャンネル数が使用されている場合などは、短波長側と長波長側との光強度レベル差を得られないことから、チルト補正が適性に実施できないことが懸念される。このため、例えばメッシュトポロジーでのルート切替など、波長増設に高速性を求められるケースでは切替時間の保証が難しいこととなる。

本発明は、上述の問題点に鑑み為されたものであり、安価かつ簡易に適正なチルト補正をすることが可能な伝送システム等を提供することを目的とする。

この発明にかかる伝送システムは、送信光アンプ部のＡＳＥ光を出力する送信装置と、受信したＡＳＥ光から波長の異なる少なくとも二つのプローブ光の光強度レベルを各々検出するチルト検出部と、チルト検出部が検出した二つのプローブ光の光強度レベルの差を低減させるように、出力する光を線形的に一次チルト補正する受信光アンプ部とを備える受信装置とを備えることを特徴とする。

また、この発明にかかる伝送システムは、好ましくは送信光アンプ部が通信光を出力しない場合に、受信光アンプ部が送信光アンプ部が出力したＡＳＥ光に基いて一次チルト補正をするように、送信光アンプ部は、通信光を遮断する遮断部を備えてもよい。

また、この発明にかかる伝送システムは、さらに好ましくはチルト検出部が、受信したＡＳＥ光から二つのプローブ光を抽出する二台の固定狭帯域光フィルタを備えてもよい。

また、この発明にかかる伝送システムは、さらに好ましくはチルト検出部が、受信したＡＳＥ光から二つのプローブ光を抽出する一つの可変光フィルタを備えてもよい。

また、この発明にかかる伝送システムは、さらに好ましくは送信装置が、波長の異なる複数のチャンネルに対応するＡＳＥ光を出力し、受信装置は、受信したＡＳＥ光の光強度レベルを複数のチャンネル毎に検出するチャンネル毎光強度レベル検出部と、チャンネル毎光強度レベル検出部が検出した光強度レベルの平均値を算出する平均値算出部と、平均値算出部が算出した平均値とチャンネル毎光強度レベル検出部が検出した光強度レベルとの差分を各チャンネル毎に演算するチャンネル毎差分演算部と、チャンネル毎差分演算部が演算した差分を送信装置にフィードバック送信するフィードバック送信部と、を備え、送信装置は、フィードバック送信部がフィードバック送信した差分を低減させるように波長多重部のＶＯＡを各チャンネル毎に調整して二次チルト補正してもよい。

また、この発明にかかる伝送システムは、さらに好ましくはチャンネル毎光強度レベル検出部に替えて、チルト検出部が、一つの可変光フィルタを備え、受信したＡＳＥ光の光強度レベルを複数のチャンネル毎に検出してもよい。

また、この発明にかかる伝送システムは、さらに好ましくはフィードバック送信部が、チャンネル毎差分演算部が演算した差分を送信装置にフィードバック送信する場合に、監視制御チャンネルを用いてもよい。

また、この発明にかかる伝送システムのチルト補正方法は、送信装置が送信光アンプ部からＡＳＥ光を出力する工程と、受信装置が、受信したＡＳＥ光から波長の異なる少なくとも二つのプローブ光の光強度レベルを各々検出するチルト検出工程と、受信装置が、光強度レベルの差を低減させるように受信光アンプ部が出力する光を線形的に一次チルト補正する一次チルト補正工程とを有することを特徴とする。

また、この発明にかかる伝送システムのチルト補正方法は、好ましくは送信光アンプ部が通信光を出力しない場合に、受信光アンプ部が送信光アンプ部が出力したＡＳＥ光に基いて一次チルト補正をするように、送信光アンプ部が、通信光の入力を遮断する遮断工程を有してもよい。

また、この発明にかかる伝送システムのチルト補正方法は、さらに好ましくはチルト検出工程が、二台の固定狭帯域光フィルタを用いて受信したＡＳＥ光から二つのプローブ光を抽出する工程であってもよい。

また、この発明にかかる伝送システムのチルト補正方法は、さらに好ましくはチルト検出工程が、一つの可変光フィルタを用いて受信したＡＳＥ光から二つのプローブ光を抽出する工程であってもよい。

また、この発明にかかる伝送システムのチルト補正方法は、さらに好ましくは送信装置が、波長の異なる複数のチャンネルに対応するＡＳＥ光を出力する工程を有し、受信装置は、受信したＡＳＥ光の光強度レベルを複数のチャンネル毎に検出するチャンネル毎光強度レベル検出工程と、チャンネル毎光強度レベル検出工程で検出した光強度レベルの平均値を算出する平均値算出工程と、平均値算出工程で算出した平均値とチャンネル毎光強度レベル検出工程で検出した光強度レベルとの差分を各チャンネル毎に演算するチャンネル毎差分演算工程と、チャンネル毎差分演算工程で演算した差分を送信装置にフィードバック送信するフィードバック送信工程と、を有し、送信装置は、フィードバック送信工程でフィードバック送信された差分を低減させるように波長多重部のＶＯＡを各チャンネル毎に調整して二次チルト補正する工程を有してもよい。

また、この発明にかかる伝送システムのチルト補正方法は、さらに好ましくはチャンネル毎光強度レベル検出工程が、一つの可変光フィルタを用いて受信したＡＳＥ光の光強度レベルを複数のチャンネル毎に検出する工程であってもよい。

また、この発明にかかる伝送システムのチルト補正方法は、さらに好ましくはフィードバック送信工程が、監視制御チャンネルを用いてチャンネル毎差分演算工程で演算した差分を送信装置にフィードバック送信する工程であってもよい。

安価かつ簡易に適正なチルト補正をすることが可能な伝送システム等を提供できる。

中継ノードが増大するごとに、長波長側のチャンネルの光強度が、短波長側のチャンネルの光強度を吸収するかのように増大する状況を説明する図である。 チルト自動補正機能を備えた光波長多重伝送システム構成を概念的に説明するブロック図である。 高次の二次チルト補正概念を説明する模式図である。 送信装置の波長多重部の構成を模式的に説明する図である。 受信装置の波長分離部の構成を模式的に説明する図である。 短波長（λ１）側のプローブ光と長波長（λ２）側のプローブ光とを説明する図である。 各チャンネルの光強度レベル差が線形な特性を有するチルトを説明する概念図である。 各チャンネルの光強度レベルが個々ばらついた特性を有するチルトを説明する概念図である。 光波長多重伝送システムの動作と処理とを説明するフロー図である。 光波長多重伝送システムの各機能をブロック構成で概念的に説明した図である。

本実施形態では、光伝送を行う際に生じる各チャンネル間の光強度レベル差を適正にチルト補正制御する光波長多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）伝送システムについて説明する。実施形態で説明する光波長多重伝送システムは、ＡＳＥ光を利用した自動チルト補正をする。

また、実施形態で説明する光波長多重伝送システムは、信号光やスペクトラムアナライザ等を用いずに、送信ＡＭＰのＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）光を使ってシステム構築時またはシステム立ち上げ時等にチルト補正量を算出する。

また、この光波長多重伝送システムは、いわゆる荒補正となる線形的な一次補正と、チャンネル毎に個々にする二次補正とをする。一次補正は、典型的には光波長多重システムの中継装置において、中継装置が備えるチルト検出部が検出した長波長側と短波長側とのＡＳＥ光の光強度レベルの差分を低減するように、中継装置のポンプＬＤの増幅量を線形的にチルト補正する。

また、一次補正は、典型的には光波長多重伝送システムの受信装置において、受信装置が備えるチルト検出部が検出した長波長側と短波長側とのＡＳＥ光の光強度レベルの差分を低減するように、受信装置のポンプＬＤの増幅量を線形的にチルト補正する。

また、二次補正では、受信装置の波長分離部（ＤＭＵＸを含む）が備える各チャンネル毎のモニタＰＤの受信光強度レベルが均一となるように、送信装置から出力される送信ＡＭＰのＡＳＥ光を用いてチャンネル毎にチルト補正量を決定する。具体的には、受信装置がＡＳＥ光をモニタＰＤで検出し、その受信光強度レベルの全チャンネル平均値と各チャンネルの受信光強度レベルとの差分を、送信装置にフィードバックする。

また、送信装置は、フィードバックされた差分が低減されるように、波長多重部（ＭＵＸを含む）のＶＯＡ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ）でのチルト補正量を各チャンネル毎に決定する。これにより、実施形態で説明する光波長多重伝送システムは、チャンネル毎により正確かつより精緻なチルト補正が安価・簡便に実現可能となる。

また、この光波長多重伝送システムは、仮にＶＯＡでの調整範囲を逸脱するような大きな補正が必要な場合でも、予め一次補正により荒調整をしてからＶＯＡでの二次補正をするので、二次補正はＶＯＡの調整可能範囲内の微調整で十分に対応可能となる。さらに、線形一次補正のための波長幅が十分に得られないような狭帯域の通信光の場合であっても、実施形態で説明する光波長多重伝送システムは、ＡＳＥ光を用いて装置立ち上げ起動時等にチルト補正量を算出し記憶する。従って、例えば短波長側のみまたは長波長側のみの狭帯域通信光である場合等でも、この光波長多重伝送システムは、予め算出し記憶したチルト補正量に基づいて、比較的正確なチルト補正をすることが可能である。

そこで、光波長多重伝送システム２０００が一次のチルト補正をする構成について、図２を用いて概要を説明する。図２は、チルト自動補正機能を備えた光波長多重伝送システム２０００の構成を概念的に説明するブロック図である。

図２に示すように、光波長多重伝送システム２０００は、送信装置（送信ＯＡＤＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：光分岐挿入装置）ノードとも称する）２１００と、中継装置（中継ノードとも称する）２２００と、受信装置（受信ＯＡＤＭノードとも称する）２３００とを備える。

送信装置２１００と中継装置２２００との間と、中継装置２２００と受信装置２３００との間とは、各々光ファイバーによる光伝送路２４００，２５００により光通信可能に接続される。

送信装置２１００は、波長多重数に対応する任意の数ｎの送信トランスポンダ２１１０を備える。送信装置２１００が備える任意の数ｎの送信トランスポンダ２１１０は、例えば４０波を合成する場合であればｎ＝４０であり、例えば８０波を合成する場合であればｎ＝８０となる。送信トランスポンダ２１１０は、ＳＯＮＥＴ，ＧｂＥ信号など、波長多重して伝送する信号を、波長多重用の狭帯域の波長多重用光信号に変換する。

また、送信装置２１００は、送信トランスポンダ２１１０から出力されたｎ波長の光を多重化する波長多重部２１２０を備える。波長多重部２１２０は、送信トランスポンダ２１１０からの信号レベルを調整し、モニタし、光波長多重する機能を有する。

また、送信装置２１００は、光伝送路２４００を介して中継装置２２００に送信する通信光を増幅する送信ＡＭＰ部２１３０を備える。送信ＡＭＰ部２１３０は、光波長多重伝送システム２０００がチルト補正量を決定するためのＡＳＥ光を送出する。

また、送信装置２１００は、中継装置２２００に対して監視制御チャンネルを用いて種々の監視制御信号を送信する送信ＯＳＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ）２１４０を備える。監視制御チャンネルは、通信光とは異なる波長を用いて光伝送路２４００を介して監視制御情報を伝送するために設けられた専用のチャンネルである。また、送信装置２１００は、波長多重部２１２０や送信ＡＭＰ部２１３０等を監視制御する制御回路２１５０を備える。

中継装置２２００は、光伝送路２４００を介して伝送された通信光を受信して増幅する受信ＡＭＰ部２２７０を備える。受信ＡＭＰ部２２７０は、増幅する光を供給するポンプＬＤ２２７１を備える。また、中継装置２２００は、光伝送路２５００を介して受信装置２３００に伝送する通信光を増幅する送信ＡＭＰ部２２３０を備える。

また、中継装置２２００は、送信ＯＳＣ２１４０が中継装置２２００に対して監視制御チャンネルを用いて送信した種々の監視制御信号を受信する受信ＯＳＣ２２６０を備える。また、中継装置２２００は、受信装置２３００に対して監視制御チャンネルを用いて種々の監視制御信号を送信する送信ＯＳＣ２２４０を備える。

また、中継装置２２００は、線形一次補正量を決定するために、ＡＳＥ光の長波長側と短波長側との光強度レベル差を検出するチルト検出部２２８０を備える。また、中継装置２２００は、チルト検出部２２８０や送信ＡＭＰ部２２３０等を監視制御する制御回路２２５０を備える。

制御回路２２５０は、チルト検出部２２８０で検出したＡＳＥ光の長波長側と短波長側との光強度レベル差を低減するように、ポンプＬＤ２２７１による増幅量を適宜調整して通信光の一次チルト補正をする。

受信装置２３００は、光伝送路２５００を介して伝送された通信光を受信して増幅する受信ＡＭＰ部２３７０を備える。受信ＡＭＰ部２３７０は、増幅する光を供給するポンプＬＤ２３７１を備える。

また、受信装置２３００は、送信ＯＳＣ２２４０が受信装置２３００に対して監視制御チャンネルを用いて送信した種々の監視制御信号を受信する受信ＯＳＣ２３６０を備える。ここで、監視制御チャンネルは双方向の伝送が可能であり、受信装置２３００から送信装置２１００へのフィードバック伝送も伝送経路上の各ＯＳＣを介して可能である。

また、受信装置２３００は、受信した光をｎ波長に分離して受信トランスポンダ２３１０へ出力する波長分離部２３２０を備える。受信装置２３００は、波長分離数に対応する任意の数ｎの受信トランスポンダ２３１０を備える。受信装置２３００が備える任意の数ｎの受信トランスポンダ２３１０は、例えば４０波に分離する場合であればｎ＝４０であり、例えば８０波に分離する場合であればｎ＝８０となる。

また、受信装置２３００は、線形一次補正量を決定するために、ＡＳＥ光の長波長側と短波長側との光強度レベル差を検出するチルト検出部２３８０を備える。また、受信装置２３００は、チルト検出部２３８０や受信ＡＭＰ部２３７０等を監視制御する制御回路２３５０を備える。

制御回路２３５０は、チルト検出部２３８０で検出したＡＳＥ光の長波長側と短波長側との光強度レベル差を低減するように、ポンプＬＤ２３７１による増幅量を適宜調整して通信光の一次チルト補正する。

次に、光波長多重伝送システム２０００が二次のチルト補正をする構成について、図４と図５とを用いて以下詳細に説明する。図２等に示したように、光波長多重伝送システム２０００は、線形一次補正がされたＡＳＥ光に対して重畳的に処理する二次補正量を算出し決定する。

図４は、送信装置２１００の波長多重部２１２０の構成を模式的に説明する図である。図４においては、図２と対応する部位には対応する符号を付して、説明の重複を避けるためにここではその説明を省略する。図４に示すように、波長多重部２１２０は、チャンネルごとに対応してｎ個設けられたＶＯＡ２１２１と、チャンネルごとに対応してｎ個設けられたモニタＰＤ２１２２と、ｎチャンネルのｎ波長の光を多重化するＭＵＸ（合波器）２１２３とを備える。

ＶＯＡ２１２１は、受信装置２３００からフィードバック伝送されたＡＳＥ光の各チャンネルの光強度レベルとＡＳＥ光の全チャンネルの平均光強度レベルとの差が低減されるように、各チャンネルごとにＶＯＡ２１２１（１），２１２１（２），・・２１２１（ｎ）を調整して通信光を二次チルト補正する。

なお、各チャンネルごとのＶＯＡ２１２１の二次チルト補正量は、予めＡＳＥ光を用いて二次補正量を決定した時に制御回路２１５０の記憶部等に設定し記憶しておいてもよい。制御回路２１５０は、通信光の伝送をする場合に、予め設定記憶した各チャンネルごとのＶＯＡ２１２１の二次チルト補正量に基づいて、各チャンネルごとにＶＯＡ２１２１を補正制御してもよい。

また、送信ＡＭＰ部２１３０は、通信光を遮断したり伝送したり切換えする遮断部２１３１を備える。また、送信ＡＭＰ部２１３０は、光増幅作用を行うＥＤＦ（Ｅｒｂｉｕｍ Ｄｏｐｅｄ Ｆｉｂｅｒ)２１３２を備える。また、送信ＡＭＰ部２１３０は、ＥＤＦ２１３２にポンプＬＤ２１３４からの励起光を結合する光合分器２１３３を備える。

図５は、受信装置２３００の波長分離部２３２０の構成を模式的に説明する図である。図５においては、図２と対応する部位には対応する符号を付して、説明の重複を避けるためにここではその説明を省略する。図５に示すように、波長分離部２３２０は、受信した通信光をｎ波長のｎチャンネルに分離するＤＭＵＸ２３２１と、分離するチャンネル数ｎに対応してｎ個設けられたモニタＰＤ２３２２とを備える。

モニタＰＤ２３２２は、二次チルト補正量を決定するためにＡＳＥ光の各チャンネルの光強度レベルを検出して制御回路２３５０へ出力する。制御回路２３５０は、ＡＳＥ光の全チャンネルの平均光強度レベルと、ＡＳＥ光の各チャンネルの光強度レベルとの差をチャンネル毎に算出し、受信ＯＳＣ２３６０を介した監視制御チャンネルの伝送により送信装置２１００へとフィードバックする。送信装置２１００は、フィードバックされた差分を低減するように、ＶＯＡ２１２１（１），２１２１（２），・・２１２１（ｎ）の二次チルト補正量を各チャンネルごとに決定し、決定した二次チルト補正量に基づいて通信光を適宜調整して二次チルト補正をする。

また、受信ＡＭＰ部２３７０は、光増幅作用を行うＥＤＦ２３７２を備える。また、受信ＡＭＰ部２３７０では、ポンプＬＤ２３７１からの増幅用励起光をＥＤＦ２３７２に結合して入力する。チルト検出部２３８０は、受信ＡＭＰ部２３７０を介したＡＳＥ光から二つのプローブ光を抽出する固定狭帯域フィルタ２３８１を備える。

固定狭帯域フィルタ（バンドパスフィルタ）２３８１は、例えば短波長（λ１）側のプローブ光を抽出する第一の狭帯域フィルタ２３８１（１）と、長波長（λ２）側のプローブ光を抽出する第二の狭帯域フィルタ２３８１（２）とすることができる。第一の狭帯域フィルタ２３８１（１）と第二の狭帯域フィルタ２３８１（２）とで抽出されたプローブ光は、第一のモニタＰＤ（Ｏ／Ｅ）２３８２（１）と第二のモニタＰＤ（Ｏ／Ｅ）２３８２（２）とで各々光電変換されて制御回路２３５０に入力される。図６は、短波長（λ１）側のプローブ光と長波長（λ２）側のプローブ光とを説明する図である。

なお、上述した受信装置２３００が備える受信ＡＭＰ部２３７０とチルト検出部２３８０との構成と動作とは、中継装置２２００が備える受信ＡＭＰ部２２７０とチルト検出部２２８０との構成と動作と同一であるので、説明の重複を避けるために中継装置２２００についてはその説明を省略する。

換言すれば、一次チルト補正に関しては受信装置２３００と中継装置２２００とは同一の補正処理をするものであって、受信したＡＳＥ光を用いて一次チルト補正量を決定して受信した通信光を一次チルト補正するという機能の限りにおいて、中継装置２２００を受信装置２３００と見なすことができる。

次に、光波長多重伝送システム２０００の一次補正処理と二次補正処理との概要を説明する。図２と図４と図５とにおいて、送信装置２１００は、送信ＡＭＰ部２１３０から信号光（通信光）ではない広帯域で光強度レベルがフラットな特性をもつＡＳＥ光を送出させる。送信ＡＭＰ部２１３０から送出されたＡＳＥ光は、光伝送路２４００を伝播して中継装置２２００の受信ＡＭＰ部２２７０に入力される。

受信ＡＭＰ部２２７０に入力されたＡＳＥ光は、チルト検出部２２８０で不図示の狭帯域フィルタ（狭帯域フィルタ２３８１に対応する）を用いて短波長λ１と長波長λ２とがプローブ光として抽出される。抽出された二つのプローブ光（λ１，λ２）の光強度レベルは、チルト検出部２２８０が備える不図示のモニタＰＤ（モニタＰＤ２３８２に対応）で光電変換されて制御回路２２５０に入力される。

制御回路２２５０は、短波長λ１と長波長λ２との二つのプローブ光の光強度レベル差分を線形一次チルト補正量として算出する。また、制御回路２２５０は、二つのプローブ光の光強度レベル差分の演算結果をもとに、二つのプローブ光の光強度レベル差分を低減させるように、受信ＡＭＰ２２７０内のポンプＬＤ２２７１を調整制御するための線形的なチルト補正量を決定する。

また、受信装置２３００でも中継装置２２００と同様の線形的一次補正制御をする。すなわち、送信装置２１００は、送信ＡＭＰ部２１３０から信号光ではない広帯域で光強度レベルがフラットな特性をもつＡＳＥ光を送出させる。送信ＡＭＰ部２１３０から送出されたＡＳＥ光は、光伝送路２４００，２５００を伝播して受信装置２３００の受信ＡＭＰ部２３７０に入力される。

受信ＡＭＰ部２３７０に入力されたＡＳＥ光は、チルト検出部２３８０が備える狭帯域フィルタ２３８１を介することにより、短波長λ１と長波長λ２との二つのプローブ光がＡＳＥ光から抽出される。抽出された二つのプローブ光（λ１，λ２）の光強度レベルは、チルト検出部２３８０が備えるモニタＰＤ２３８２で光電変換されて制御回路２３５０に入力される。

制御回路２３５０は、短波長λ１と長波長λ２との二つのプローブ光の光強度レベル差分を線形一次チルト補正量として演算する。すなわち、制御回路２３５０は、二つのプローブ光の光強度レベル差分の演算結果をもとに、二つのプローブ光の光強度レベル差分を低減させるように、受信ＡＭＰ２３７０内のポンプＬＤ２３７１を調整制御するための線形的なチルト補正量を決定する。

図２下段には、一次チルト補正の概要を説明するために、線形的な一次チルト補正の概念図をグラフで示している。一般には、図７に示すように、長波長側のチャンネルの光強度が、短波長側のチャンネルの光強度を吸収するかのように増大することが知られている。

図７は、各チャンネルの光強度レベル差が線形な特性を有するチルトを説明する概念図である。図７の特性を示す通信光に対して上述した線形的な一次補正は比較的有効である。また、図１は、中継ノードが増大するごとに、長波長側のチャンネルの光強度が、短波長側のチャンネルの光強度を吸収するかのように増大する状況を説明する図である。

この場合には、制御回路２２５０，２３５０は、一次チルト補正として線形的に長波長側のＧａｉｎを短波長側に比較して小さくした補正調整を各々ポンプＬＤ２２７１，２３７１にさせることとなる。これにより、光波長多重伝送システム２０００は、図２のスペクトル２６００，２７００に示すように、一次のチルト補正がされたスペクトルが得られる。図８は、各チャンネルの光強度レベルが個々ばらついた光強度特性を有するチルトを説明する概念図である。一次チルト補正をした後は、図８に示すように高次のチルトが残留した光強度特性となる。

ここで、図１において送信ノードの波長多重部２０では、各チャンネルの光強度レベルをフラットにして送出する。このため、送信ＡＭＰ３０から出力される光強度レベルはスペクトル４０に示すように、各チャンネル間でフラットな信号で送出される。しかし、伝送路長が設計当初想定された長さと異なる場合やファイバ種が異なる場合などはチルト補正が適正に行われず、スペクトル４１，４２に示すような傾きが生じ、各チャンネル毎の光強度レベル差を生じる。

また、受信側ノードにてスペクトラムアナライザ（測定器）を使用する方法においては、精度よく各チャンネル間の光強度レベル差をモニターしてチルト補正をすることが可能である。しかし、構成が複雑となりかつスペクトラムアナライザも高価なため、波長多重数が比較的多くかつ長距離伝送が必要となるロングホール（Ｌｏｎｇ Ｈａｕｌ）領域のＷＤＭ製品向けの方法である。
次に、図２，図３を用いて高次のチルトを補正する二次チルト補正の処理について詳述する。一次のチルト補正後のスペクトルは、図３右上に信号伝送後の各チャンネルの受信レベルとして示すスペクトルのように、各チャンネルの光強度レベルが均一状態ではない。図３は、高次の二次チルト補正概念を説明する模式図である。

この為、波長分離部２３２０では、入力されたＡＳＥ光強度レベルをモニタＰＤ２３２２で検出し、モニタＰＤ２３２２から各チャンネルの光強度レベルを制御回路２３５０へ送信する。制御回路２３５０は、受信した各チャンネル毎の光強度レベルのデータをもとに全チャンネルに対する平均値を求める。

また、制御回路２３５０は、各チャンネル毎に算出した全チャンネルの平均値との差分を算出する。そして、制御回路２３５０は、算出した差分を、送信装置２１００へＯＳＣ回線、すなわち監視制御チャンネルを用いて伝送する。送信装置２１００は、受信したチャンネル毎の差分値をもとに、光強度レベルが低いチャンネルについては送信光強度レベルを上げ、光強度レベルが高いチャンネルについては送信光強度レベルを下げるように波長多重部２１２０の中のＶＯＡ２１２１を二次チルト補正調整する。

この補正調整値は、制御回路２３５０の中に備えた記憶部に格納しておき、通信光の伝送時に読み出して適用してもよい。これにより、受信装置２３００は、高次のチルト成分までチャンネル毎に補正されたフラットな光強度特性を有する信号を受信することが可能となる。

図１０は、上述した光波長多重伝送システム２０００の各機能をブロック構成で概念的に説明した光波長多重伝送システム２０００（２）である。図１０において、図２，図４，図５等と対応する部位には対応する符号を付して、説明の重複を避けるためにここではその説明を省略する。

図１０に示す光波長多重伝送システム２０００（２）において、フィードバック送信部２３６０（２）は、受信装置２３００が備える受信ＯＳＣ２３６０に対応する。また、光波長多重伝送システム２０００（２）において、チャンネル毎光強度検出部２３２２Ｂは、受信装置２３００が備えるモニタＰＤ２３２２に対応する。

また、図１０に示すように、受信装置２３００の制御回路２３５０は、チャンネル毎光強度検出部２３２２Ｂが各チャンネルごとに検出したＡＳＥ光の光強度レベルの全チャンネルの平均値を求める平均値算出部２３５２を備える。

また、受信装置２３００の制御回路２３５０は、平均値算出部２３５２が算出したＡＳＥ光の光強度レベルの全チャンネルの平均値と、チャンネル毎光強度検出部２３２２Ｂが各チャンネルごとに検出したＡＳＥ光の光強度レベルと、の差分を演算するチャンネル毎差分演算部２３５１を備える。

送信ＡＭＰ部２１３０が送出するＡＳＥ光は、送信ＡＭＰ部２１３０の増幅帯域に対応する広い波長範囲に光エネルギが分布するＡＳＥ光となる。また、一次チルト補正のための線形的なチルトを検出するチルト検出部２３８０は、可変フィルタ２３８１Ｂを備えてもよい。可変フィルタ２３８１Ｂは、波長長短の二つのプローブ光を各々抽出する。

また、図９は、光波長多重伝送システム２０００および光波長多重伝送システム２０００（２）の動作と処理とを説明するフロー図である。

（ステップＳ９１０）
送信ＯＡＤＭ局（送信装置２１００に対応する）の送信ＡＭＰ部２１３０にてＡＳＥ光の送出を開始する。このステップＳ９１０の処理において、遮断部２１３１が通信光を遮断するものとする。遮断部２１３１は、通信光を導通と否導通とに切換えるスイッチであってもよい。

（ステップＳ９２０）
光波長多重伝送システム２０００は、一次チルト補正の対象となる受信ＡＭＰ２２７０，２３７０の調整・補正は全て完了したか否かを判断する。一次チルト補正の対象となる受信ＡＭＰ２２７０，２３７０の調整・補正が全て完了した場合は、ステップＳ９３０へと進む。一次チルト補正の対象となる受信ＡＭＰ２２７０，２３７０の調整・補正は全て完了していない場合は、ステップＳ９８０へと進む。

（ステップＳ９３０）
光波長多重伝送システム２０００は、受信ＯＡＤＭ局（受信装置２３００に対応する）の波長分離部２３２０にて全チャンネルの光強度レベルを検出する。

（ステップＳ９４０）
制御回路２３５０は、光強度レベルのモニタ結果から平均値および各チャンネル毎に平均値からの差を演算する。

（ステップＳ９５０）
送信ＯＡＤＭノードにステップＳ９４０で演算した差分情報を転送する。

（ステップＳ９６０）
送信装置２１００は、受信した各チャンネルの光強度レベル差分情報をもとに、波長多重部２１２０内のＶＯＡ２１２１に対して二次チルト補正の再設定をする。

（ステップＳ９７０）
光波長多重伝送システム２０００は、送信ＯＡＤＭ局において、送信ＡＭＰ部２１３０からＡＳＥ光の送出を停止する。

（ステップＳ９８０）
受信装置２３００のチルト検出部２３８０は、ＡＳＥ光から二つのプローブ光λ１・λ２を抽出する。

（ステップＳ９９０）
制御回路２３５０は、二つのプローブ光λ１・λ２の光強度レベル差が０ｄＢであるか否かを判断する。二つのプローブ光λ１・λ２の光強度レベル差が０ｄＢである場合には、ステップＳ９２０へと戻る。また、二つのプローブ光λ１・λ２の光強度レベル差が０ｄＢでない場合には、ステップＳ９００へと進む。

（ステップＳ９００）
制御回路２３５０は、受信ＡＭＰ２３７０のポンプＬＤ２３７１の増幅量を、ステップＳ９９０で判断した光強度レベル差が０ｄＢとなるように調整して一次補正する。

ここで、上述した光波長多重伝送システム２０００の説明において、プローブ光λ１のモニタ値（ｄＢｍ）：ＰＲｍｏｎ１とし、プローブ光λ２のモニタ値（ｄＢｍ）：ＰＲｍｏｎ２とすれば、一次チルト検出量（ｄＢｍ）＝（ＰＲｍｏｎ１）−（ＰＲｍｏｎ２）となる。

一方、送信装置２１００側では、送信ＡＭＰ部２１３０に遮断部２１３１として光スイッチが設けられていてもよい。ＡＳＥ光によりチルト補正制御を行う場合は、制御回路２１５０が、光スイッチを例えばオープン側に選択して波長多重部２１２０からの信号をドロップさせる。この結果、送信信号は送信ＡＭＰ部２１３０の増幅帯域に対応する広帯域の光スペクトルを送信する。

以上の構成と動作とのもと、中継装置２２００側と受信装置２３００側とのチルト検出部２２８０，２３８０で検出するプローブ光λ１とプローブ光λ２との光強度レベル差が最小になるように、制御回路２２５０，２３５０が、各々受信ＡＭＰ部２２７０，２３７０内のポンプＬＤ２２７１，２３７１を調整してやれば、一次のチルト成分を補正することができる。

また、二次補正では、モニタＰＤ部２３２２にて、チルト補正制御（送信部１）で生成されたＡＳＥ光強度レベルを測定する。測定した結果は、制御回路２３５０に送信され全チャンネルの平均光パワーと各チャンネル毎に平均光パワーからの光強度レベルの差分とを算出する。

（手順１：全チャンネルの平均光強度レベルを算出）
全チャンネルの平均光強度レベル（ＣＨｔｙｐ）（ｄＢｍ）＝（（ＣＨ１モニタ値）＋（ＣＨ２モニタ値）＋（ＣＨ３モニタ値)・・・（ＣＨｎモニタ値））／ｎとなる。

（手順２：ＣＨ毎に平均光強度レベルからの差分を算出）
ＣＨ１の平均レベルからの差分（ＣＨｄｉｆ１）（ｄＢ）＝（ＣＨ１モニタ値）−（ＣＨｔｙｐ）、
ＣＨ２の平均レベルからの差分（ＣＨｄｉｆ２）（ｄＢ）＝（ＣＨ２モニタ値）−（ＣＨｔｙｐ）、
ＣＨ３の平均レベルからの差分（ＣＨｄｉｆ３）（ｄＢ）＝（ＣＨ３モニタ値）−（ＣＨｔｙｐ）、・・・、
ＣＨｎの平均レベルからの差分（ＣＨｄｉｆｎ）（ｄＢ）＝（ＣＨｎモニタ値）−（ＣＨｔｙｐ）。

また、上述の計算結果をＯＳＣ回線を使い送信ＯＡＤＭノードに送り、ＶＯＡ２１２１に予め設定された初期（デフォルト）ＶＯＡ調整値からチルト補正分を差し引き調整等してＶＯＡを二次補正するように再調整する。

初期ＶＯＡ調整値（ＶＯＡｄｅｆ）（ｄＢ）：
ＶＯＡ再調整レベル（ＶＯＡｒｅａｊ）（ｄＢ）は、
ＣＨ１の再調整レベル（ＶＯＡｒｅａｊ１）（ｄＢ）＝（ＶＯＡｄｅｆ)−（ＣＨｄｉｆ１）、
ＣＨ２の再調整レベル（ＶＯＡｒｅａｊ２）（ｄＢ）＝（ＶＯＡｄｅｆ)−（ＣＨｄｉｆ２）、
ＣＨ３の再調整レベル（ＶＯＡｒｅａｊ３）（ｄＢ）＝（ＶＯＡｄｅｆ)−（ＣＨｄｉｆ３）、・・・、
ＣＨｎの再調整レベル（ＶＯＡｒｅａｊｎ）（ｄＢ）＝（ＶＯＡｄｅｆ)−（ＣＨｄｉｆｎ）。

以上の制御演算処理を実施することで、光波長多重伝送システム２０００は、高次のチルトを補正することができる。

上述した光波長多重伝送システム２０００は、自動的にチルトを補正するシステムであって、特別にチルトを補正するために波長を設けることなく、送信光ＡＭＰのＡＳＥ光を利用する。この結果、光通信システムを構成する装置規模の増大が無く、自動でのチルト制御機能を付加した光通信システムを経済的に実現することが出来る。

また、本発明を適用することで光波長多重伝送システム２０００はＷＤＭシステムとしての性能が向上し、従来、途中の中継局において一旦電気信号に変換して再生中継する必要があった箇所を光アンプのみで中継できるようになるなど、システム全体としての大幅なコストダウンが期待できる。

また、ＡＳＥ光を利用して全チャンネル分のチルトを測定できるため、精度の高いチルト補正が可能である。又、ＡＳＥ光を利用することでシステム構築時にチルト補正ができ、波長の増波等で再びチルト補正を行う必要がない。この為、メッシュトポロジーでのルート切替など、波長増設に高速性を求められるケースでは非常に有効的な方法である。

光波長多重伝送システム２０００等は、上述した構成と動作処理と演算処理とに限定されることはなく、自明な範囲でその構成を適宜変更し、その動作処理を適宜変更し、その演算処理を適宜変更して用いることができる。

本発明は、複数の波長チャンネルの通信光を多重化して順次伝送する光波長多重伝送システム等に利用できる。

２０００・・光波長多重伝送システム、２１００・・送信装置、２１１０・・送信トランスポンダ、２１２０・・波長多重部、２１３０・・送信ＡＭＰ部、２１３１・・遮断部、２１３２・・ＥＤＦ、２１３３・・光合分器、２１５０・・制御回路、２２００・・中継装置、２２３０・・送信ＡＭＰ部、２２５０・・制御回路、２２８０・・チルト検出部、２３００・・受信装置、２３１０・・受信トランスポンダ、２３２０・・波長分離部、２３２１・・ＤＭＵＸ。

Claims (12)

1. 送信光アンプ部のＡＳＥ光を出力する送信装置と、
   受信した前記ＡＳＥ光から波長の異なる少なくとも二つのプローブ光の光強度レベルを各々検出するチルト検出部と、前記送信装置の出力した前記ＡＳＥ光を増幅して出力する受信光アンプ部であって、前記チルト検出部が検出した前記二つのプローブ光の光強度レベルの差を低減させるように、出力する光を線形的に一次チルト補正する受信光アンプ部とを備える受信装置と、
   を備え、
   前記送信装置は、波長の異なる複数のチャンネルに対応するＡＳＥ光を出力し、
   前記受信装置は、受信した前記ＡＳＥ光の光強度レベルを前記複数のチャンネル毎に検出するチャンネル毎光強度レベル検出部と、前記チャンネル毎光強度レベル検出部が検出した光強度レベルの平均値を算出する平均値算出部と、前記平均値算出部が算出した前記平均値と前記チャンネル毎光強度レベル検出部が検出した光強度レベルとの差分を各チャンネル毎に演算するチャンネル毎差分演算部と、前記チャンネル毎差分演算部が演算した差分を前記送信装置にフィードバック送信するフィードバック送信部と、を備え、
   前記送信装置は、前記フィードバック送信部がフィードバック送信した前記差分を低減させるように波長多重部のＶＯＡを各チャンネル毎に調整して二次チルト補正する
   ことを特徴とする伝送システム。
2. 請求項１に記載の伝送システムにおいて、
   前記送信光アンプ部が通信光を出力しない場合に、前記受信光アンプ部が前記送信光アンプ部が出力した前記ＡＳＥ光に基いて前記一次チルト補正をするように、前記送信光アンプ部は、前記通信光を遮断する遮断部を備える
   ことを特徴とする伝送システム。
3. 請求項１または請求項２に記載の伝送システムにおいて、
   前記チルト検出部は、受信した前記ＡＳＥ光から前記二つのプローブ光を抽出する二台の固定狭帯域光フィルタを備える
   ことを特徴とする伝送システム。
4. 請求項１または請求項２に記載の伝送システムにおいて、
   前記チルト検出部は、受信した前記ＡＳＥ光から前記二つのプローブ光を抽出する一つの可変光フィルタを備える
   ことを特徴とする伝送システム。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の伝送システムにおいて、
   前記チャンネル毎光強度レベル検出部に替えて、前記チルト検出部が、一つの可変光フィルタを備え、前記受信した前記ＡＳＥ光の光強度レベルを前記複数のチャンネル毎に検出する
   ことを特徴とする伝送システム。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の伝送システムにおいて、
   前記フィードバック送信部は、前記チャンネル毎差分演算部が演算した差分を前記送信装置にフィードバック送信する場合に、監視制御チャンネルを用いる
   ことを特徴とする伝送システム。
7. 送信装置が送信光アンプ部からＡＳＥ光を出力する工程と、
   受信装置が、受信した前記ＡＳＥ光から波長の異なる少なくとも二つのプローブ光の光強度レベルを各々検出するチルト検出工程と、
   受信装置が、前記光強度レベルの差を低減させるように、前記送信装置の出力した前記ＡＳＥ光を増幅して出力する受信光アンプ部が出力する光を線形的に一次チルト補正する一次チルト補正工程と
   を有し、
   前記送信装置は、波長の異なる複数のチャンネルに対応するＡＳＥ光を出力する工程を有し、
   前記受信装置は、受信した前記ＡＳＥ光の光強度レベルを前記複数のチャンネル毎に検出するチャンネル毎光強度レベル検出工程と、前記チャンネル毎光強度レベル検出工程で検出した光強度レベルの平均値を算出する平均値算出工程と、前記平均値算出工程で算出した前記平均値と前記チャンネル毎光強度レベル検出工程で検出した光強度レベルとの差分を各チャンネル毎に演算するチャンネル毎差分演算工程と、前記チャンネル毎差分演算工程で演算した差分を前記送信装置にフィードバック送信するフィードバック送信工程と、を有し、
   前記送信装置は、前記フィードバック送信工程でフィードバック送信された前記差分を低減させるように波長多重部のＶＯＡを各チャンネル毎に調整して二次チルト補正する工程を有する
   ことを特徴とする伝送システムのチルト補正方法。
8. 請求項７に記載の伝送システムのチルト補正方法において、
   前記送信光アンプ部が通信光を出力しない場合に、前記受信光アンプ部が前記送信光アンプ部が出力した前記ＡＳＥ光に基いて前記一次チルト補正をするように、前記送信光アンプ部が、前記通信光を遮断する遮断工程を有する
   ことを特徴とする伝送システムのチルト補正方法。
9. 請求項７または請求項８に記載の伝送システムのチルト補正方法において、
   前記チルト検出工程は、二台の固定狭帯域光フィルタを用いて受信した前記ＡＳＥ光から前記二つのプローブ光を抽出する工程である
   ことを特徴とする伝送システムのチルト補正方法。
10. 請求項７または請求項８に記載の伝送システムのチルト補正方法において、
    前記チルト検出工程は、一つの可変光フィルタを用いて受信した前記ＡＳＥ光から前記二つのプローブ光を抽出する工程である
    ことを特徴とする伝送システムのチルト補正方法。
11. 請求項７乃至請求項１０のいずれか一項に記載の伝送システムのチルト補正方法において、
    前記チャンネル毎光強度レベル検出工程は、一つの可変光フィルタを用いて前記受信した前記ＡＳＥ光の光強度レベルを前記複数のチャンネル毎に検出する工程である
    ことを特徴とする伝送システムのチルト補正方法。
12. 請求項７乃至請求項１１のいずれか一項に記載の伝送システムのチルト補正方法において、
    前記フィードバック送信工程は、監視制御チャンネルを用いて前記チャンネル毎差分演算工程で演算した差分を前記送信装置にフィードバック送信する工程である
    ことを特徴とする伝送システムのチルト補正方法。

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