JP5648436B2 - プリエンファシス制御方法 - Google Patents

Description

本件は、光伝送システムにおける波長多重光伝送装置の制御方法に関する。特に、波長の光送信パワーを制御するプリエンファシス制御方法に関する。

近年、通信システムとして光伝送システムが実用化されている。特に、高速大容量の通信を行うために、波長多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）光伝送システムが光通信の主流をなしている。今後、通信回線の大容量化と高速化はますます加速し、大容量化された通信容量を許容できるシステムの開発が望まれている。

波長多重光伝送システムにおいては、伝送容量を増やすために、１）伝送速度の高速度化、２）光信号の波長間隔の近接化、３）伝送するデータ容量に対応する伝送速度の適用、４）、伝送するデータ容量に対応する変調方式の適用により大容量化が図られる。そこで、波長多重光伝送システムにおいて、伝送容量を増やすための上記４要素に対応するために、伝送特性を改善化するプリエンファシス制御が行われている。プリエンファシス制御とは、多重化された各波長の光送信パワーを送信側で調整して受信側における伝送特性の改善を行う制御である。

光伝送システムにおいて、送信側で送信した光信号を受信側で正しく受信する必要があるが、これを阻害する要因が光ファイバを利用することに起因して生じている。これらは、例えば、波長分散、非線形効果などである。受信側で受信信号を正しく受信するためには、受信信号の信号対雑音比に相当するＱ値が所定値以上である必要があるが、波長分散や非線形効果により、受信波形が劣化し、Ｑ値が所定値以下になってしまうことが生じる。

従来、プリエンファシス制御を行う場合、Ｑ値を確保するために、各波長の光信号が非線形領域にあるか線形領域にあるか判断し、これに基づいてプリエンファシスを行う技術がある。多数の波長チャネルが多重化された波長多重光信号を送受信するシステムにおいて、自動的にプリエンファシスを行うことができる。

波長多重光伝送システムで伝送特性を改善するためのプリエンファシス制御は、現状以下に述べるさまざまな要因によって制限され、制御が困難になってきている。

ａ）光信号の波長間隔の近接化に伴い、非線形現象の一つであるＸＰＭ（Ｃｒｏｓｓ Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：相互位相変調）が伝送路上に生じる事より、伝送特性の劣化が発生する。

ｂ）信号の光パワー強度が高いため、非線形現象の一つであるＳＰＭ（Ｓｅｌｆ Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：自己位相変調）が伝送路上に生じる事により伝送特性の劣化が発生する。一般的に高速度化された光信号ほど光強度が強くこの劣化が顕著に現れる。

ｃ）更に変調方式が多様化しており、従来のＯＯＫ（Ｏｎ−Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ：強度変調）からＲＺ−ＤＰＳＫ（ＲＺ差動２値位相変調）やＲＺ−ＱＰＳＫ（差動４値位相変調）などの方式が実用化され、一つのシステム上に多種多様な光強度特性、波長間隔特性の信号が混在化されてきている。

さらに、伝送特性は伝送後のＱ値やエラーレート（ＢＥＲ：Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）など、光伝送システムにおける伝送品質を表すパラメータを持ち、伝送距離、光増幅中継器の設置間隔、光ファイバ伝送路の特性は、各機器の特性、保守方針などにより決定される。エラーレートとＱ値とは１対１で対応しているため、変換部１００１は、ＢＥＲ／Ｑ値変換テーブルを備えておくことでＢＥＲをＱ値に変換することができる。これらのシステム構成要素が同じ条件において、伝送品質は波長数が多く、光信号の波長間隔が近接するほど劣化する傾向にあり、伝送品質を確保するための光信号の一定範囲の出力強度の調整は重要である。

しかし、システムの各構成要素が多く、それぞれの特性が複雑に絡み合うため机上の検討で伝送特性を知ることは難しいのが現状である。

特開２００４−９６２４２号公報 特許２００２−１５９０６２号公報 特許２００４−７１５０号公報

従来の光伝送システムにおいては、光信号の送信出力レベルのプリエンファシスの最適化には、波長毎にそれぞれの光出力レベルを一定範囲の中で増減する事で、伝送特性の改善を図っているのが一般的である。従来方法では、各個別波長の伝送特性の改善を図ることが出来るが、非線形事象の強い伝送路においては増減した波長の隣接波長信号への影響が顕著に現れてしまう。複数の波長の受信側におけるＱ値が所定範囲に入るよう制御できなかった。

例えば、近年波長増設ビジネスが盛んになっているが、伝送路敷設済みの旧システムに対して新たに波長を増設するような場合、システム導入時に設計した伝送路の許容を超える波長数を増設する場合がある。その場合、非線形事象が生じやすく、且つ運用中の既設波長に対して影響を最小限に抑えながら波長を追加する必要があり、複数の波長に対するプリエンファシスを最適化することが非常に難しくなってきている。

また、最近のシステムにおいては、変調方式の多様化、波長毎の伝送速度の高速化、信号間の波長間隔が近接化しており、従来のプリエンファシス方式では近接化による隣り合う波長の干渉により生じる伝送特性劣化を考慮できず、新たな制御方法が求められている。

よって、本発明の目的は、光伝送システムにおける波長多重光伝送装置にて、複数の波長を用いる光伝送システムにおいて、信号間の波長の干渉に対応した制御方法を実現することである。

本件開示のプリエンファシス制御方法は、光を対向局に向けて送信する送信器と、前記対向局から送信された光を受信する受信器と、送信器を制御する制御部とを有する波長多重光伝送装置において、受信器によって受信した複数の波長が多重された光の伝送特性の第一の平均値を算出し、光の中で第一の平均値との偏差が最も大きい光の波長を制御対象波長とする制御対象波長決定工程と、制御対象波長に隣接する波長と制御対象波長とを制御対象波長群とする制御対象波長群決定工程と、制御対象波長群の光の伝送特性の第二の平均値を算出する平均算出工程と、第二の平均値と制御対象波長群の光のそれぞれの伝送特性との差分が所定範囲に収まるように制御対象波長群の光を送信する対向局の送信器から出力する光強度を制御する光強度変更工程と、第一の平均値を基に光の伝送特性の平均偏差を算出する平均偏差算出工程と、光強度変更工程で制御された光の伝送特性が平均偏差算出工程で算出された平均偏差内にあるか否かを判定する平均偏差比較工程を有し、光の伝送特性が平均偏差内に収まった場合に、対向局の送信器から出力する光の光強度の制御処理を終了する。

プリエンファシス制御方法によれば、速度の異なる信号の多重化、光信号の波長間隔の近接化、変調方式の多様化、波長分割多重方式による周波数の違う信号光を多重化して伝送する方式による大容量化に柔軟に対応することが出来る。

受信側波長多重光の光スペクトルの一例 プリエンファシス制御を行なう場合の実施例 ３波長を制御するプリエンファシス自動制御のフローチャート （Ａ）〜（Ｄ）ＰＥ値とＱ値との関係が線形の場合の光スペクトル （Ｅ）〜（Ｈ）ＰＥ値とＱ値との関係が線形の場合の光スペクトル （Ａ）〜（Ｆ）ＰＥ値とＱ値との関係が非線形の場合の光スペクトルの変化 （Ｇ）〜（Ｌ）ＰＥ値とＱ値との関係が非線形の場合の光スペクトルの変化 受信側光スペクトル 送信器出力レベル変更と送信器側の分散補償量の組合せによる伝送特性の制御の受信側光スペクトル例 送信器側の波長分散補償を含めたフローチャート 送信器側波長分散補償器を有する伝送装置 送信器出力レベル変更と受信器側の分散補償量の組合せによる伝送特性の制御を示すフローチャート 受信器側に波長分散補償器を有する伝送装置 受信器側の波長分散補償を含めたフローチャート 送信器側、受信器側ともに波長分散補償器を有する伝送装置 波長数の少ない伝送システムにおける光スペクトル 光増幅中継器とダミー光を用いた伝送装置

以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。

本件は、各波長のプリエンファシスを制御する際に、制御対象波長とその隣接する波長のパワーを制御することでシステム全体の伝送特性を改善するものである。

図１に受信側波長多重光の光スペクトルの一例を示した。波長多重光のλ１〜λ１０の各波長のＱ値を示した。Ｑ値とは、光伝送の品質評価に用いられる指標であり、振幅方向の雑音に対する影響を定量的に示した値である。また、Ｑ値が大きいほど伝送品質が良好といえる。さらに、全体のＱ値の平均値を示す平均値（Ｑａｌｌ＿ａｖｅ）１、決定された制御対象波長であるλ０、その隣接波長λ０−１、λ０＋１の３波長のＱ値の平均を示す平均値（Ｑ３＿ａｖｅ）２、全体のＱ値の平均値からのばらつきを示す平均偏差３を示した。波長多重光伝送システムにおける前方誤り訂正（ＦＥＣ）のエラーレートを具備した波長多重伝送装置の波長多重光信号の制御対象波長とその隣接波長の２または３波長の光信号のパワーを調整する。制御対象波長を変え、制御対象波長とその隣接波長の２また３波長の光信号のパワーを調整することを繰り返してシステムに用いられている複数の多重光信号の平均エラーレートを最小化する方法を後述する。

送信側ＷＤＭ装置がプリエンファシス制御を行う場合の実施例を図２に示す。送信側であるＷＤＭ装置１０の制御部１１の指示により、所定の光パワーで各送信器１２の光信号が送信された場合、各送信器１２から送信された光信号７を光合波器１４で合波し、対向局となるＷＤＭ装置２０に送信する。対向局ＷＤＭ装置２０の光分波器２５で受信した光信号を分波し、受信器２３で受信する。受信器２３は、各波長の光信号の伝送特性であるエラーレート（あるいはＱ値）を測定する。その結果を対向局ＷＤＭ装置２０の送信器２２に制御信号８を用いて通知する。結果を通知された対向局の送信器２２は、光信号に用いられるＦＥＣフレームのオーバーヘッド部分に通知された伝送特性を挿入する。送信器２２は伝送特性を挿入した光信号を光合波器２４で合波し、送信側ＷＤＭ装置１０に送信する。

送信された光信号は、送信側ＷＤＭ装置の光分波器１５で分波され、受信器１３で受信する。送信側ＷＤＭ装置１０の制御部１１は、受信器１３で受信した、対向局ＷＤＭ装置２０で受信された光信号の伝送特性を取得する。制御部１１は、この伝送特性情報（エラーレートあるいは、エラーレートをＱ値に換算した情報）を基にプリエンファシス制御を行う。

制御対象波長とその両隣接波長の合計３波長を制御するプリエンファシス自動制御のフローチャートを図３に示す。当該制御の際に、送信／受信側の分散補償量を調整することも含む。

制御対象波長とその両隣接波長の３波長を制御するプリエンファシス自動制御が開始されると、システムの伝送後の特性であるエラーレート（あるいはＦＥＣエラー訂正個数）を送信器あるいは受信器で取得する（ステップ１）。取得した伝送特性の平均値（Ｑａｌｌ＿ａｖｅ）を算出する（ステップ２）。Ｑａｌｌ＿ａｖｅの平均偏差で示される領域外の波長があるか検索し（ステップ３）、Ｑａｌｌ＿ａｖｅの平均偏差で示される領域外の波長がない場合には処理を終了する。

Ｑａｌｌ＿ａｖｅからの偏差が最大の波長を検索する。（ステップ４）検索したＱａｌｌ＿ａｖｅからの偏差が最大の波長を制御対象中心波長（λ０）に決定する（ステップ５）。λ０の波長を中心に隣接する（長波長／短波長）等間隔となる隣接制御波長を検索する（ステップ６）。次に、隣接制御波長λ０＋１およびλ０−１を決定する（ステップ７）。そして、λ０，λ０＋１およびλ０−１の３波長の伝送特性の平均値（Ｑ３＿ａｖｅ）を算出する（ステップ８）。次に制御対象３波長に対して、Ｑ３＿ａｖｅになるように各波長の送信光強度レベル（プリエンファシス：ＰＥ）を送信器で変更する（ステップ９）。変更後のＰＥ変更量は、Ｐ’λ０＝Ｑ３＿ａｖｅ−Ｐλ０、Ｐ’λ０＋１＝Ｑ３＿ａｖｅ−Ｐλ０＋１、Ｐ’λ０−１＝Ｑ３＿ａｖｅ−Ｐλ０−１とする。制御対象３波長のエラーレートを再取得する（ステップ１０）。再取得したエラーレートが改善しているか判定する。改善している場合には、ステップ１へ戻る（ステップ１１）。

改善していない場合には、制御対象波長のＰＥ値を変更前の値に戻し（ステップ１２）、以下の手順を実施する。制御対象中心波長に対して、ステップ９の符号を逆転させた送信光強度レベルを送信器で設定する。隣接制御波長に関しては、ステップ９と同値を設定する（ステップ１３）。制御対象波長のエラーレートを測定する（ステップ１４）。制御対象中心波長のエラーレートが改善しているか判定する（ステップ１５）。改善している場合には、ステップ１２へ（ステップ１）。改善していない場合には、元のＰＥ値に戻し、以後の繰り返し処理にて制御対象中心波長の検索条件から除外する（ステップ１６）。ステップ１に戻り繰り返す。

制御部１１の指示により、所定の光パワーで各送信器１２の光信号が送信された場合、対向局の受信器２３では、各波長の光信号のエラーレート（あるいはＱ値）を測定する。その結果を対向局の送信器２２に通知する。結果を通知された対向局の送信器２２は、光信号のＦＥＣフレームのオーバーヘッド部分に挿入し、送信側ＷＤＭ装置１０に送信する。制御部１１は、このエラーレート、あるいは、エラーレートをＱ値に換算した情報を基にプリエンファシス制御を行う。エラーレート（ＢＥＲ）とＱ値の関係は下記（式１）で表される。ｅｒｆｃは相補誤差関数である。

ＢＥＲ＝１／２｛ｅｒｆｃ（Ｑ／√２）｝・・・（式１）
図４、図５に、図３に示したプリエンファシス自動制御において、プリエンファシス（ＰＥ）値とＱ値との関係が線形の場合の光スペクトル変化の流れを示す。図４（Ａ）〜（Ｄ）、図５（Ｅ）〜（Ｈ）にシステム全体の対向装置の伝送特性であるエラーレートを取得したλ１からλ７のＱ値とＰＥ値を示す。システム全体の平均値とＱ値の平均偏差を求める。次に、Ｑａｌｌ＿ａｖｅとの偏差が最大である波長λ４を制御対象中心波長λ０に決定する。制御対象中心波長に基づき、λ４（λ０）に隣接するλ３とλ５を制御対象波長λ０−１、λ０＋１とし、制御対象３波長の平均Ｑ値Ｑ３＿ａｖｅを算出する。Ｑ３＿ａｖｅを点線で示す。制御対象波長がＱ３＿ａｖｅと同等のレベルになるよう制御対象波長に対して、光強度レベルを送信器で変更する。

図６に、図３に示したプリエンファシス自動制御において、ＰＥ値とＱ値との関係が非線形の場合の光スペクトルの変化を示す。

図６（Ａ）〜（Ｆ）、図７（Ｆ）〜（Ｌ）にシステム全体の対向装置の伝送特性であるエラーレートを取得したλ１からλ７のＱ値とＰＥ値を示す。まず、システム全体の平均値とＱ値の平均偏差を求める。次に、Ｑａｌｌ＿ａｖｅとの偏差が最大である波長λ４を制御対象中心波長λ０に決定する。制御対象中心波長に基づき、λ４（λ０）に隣接するλ３とλ５を制御対象波長λ０−１、λ０＋１とし、制御対象３波長の平均Ｑ値Ｑ３＿ａｖｅを算出する。Ｑ３＿ａｖｅを点線で示す。制御対象波長がＱ３＿ａｖｅと同等のレベルになるよう制御対象波長に対して、光強度レベルを送信器で変更する。ここで、制御対象波長のＦＥＣエラーレートを測定すると、λ０のＱ値が非線形現象により、劣化したため、元のＰＥ値に戻す。次に、制御中心波長に対して、光強度レベルを送信器で変更した値に対して、符号反転値を設定し、隣接波長は同じ光強度レベルを送信器で変更した値と同じ値を設定する。制御対象波長のＦＥＣエラーレートを測定し、Ｑ値が改善していれば、図３のステップ１に戻る。

制御対象中心波長と制御対象隣接波長の光信号パワーを調整することにより、隣り合う信号間の干渉により生じる伝送特性劣化を改善することができ、変調方式の多様化、波長当りの伝送速度の高速化、隣接する信号の波長間隔が近接化したシステムにおいても、伝送特性を最適化したプリエンファシス制御が可能となる。

波長間隔、光変調方式、クライアントインターフェイスに依存しない光送信器あるいは光受信器から構成された少なくとも２つ以上の異なる光信号の制御対象波長とその隣接波長の光パワーを制御する方法として、伝送速度毎の主信号のパワーとの最適なレベル差を装置にレベル差テーブルあるいはエラーレートに対して伝送速度毎の補正係数を使用して制御する。図８に、受信側光スペクトルを示す。伝送速度１００Ｇｂｐｓ（λ１、λ２）、伝送速度１０Ｇｂｐｓ（λ３、λ４、λ５）、伝送速度４０Ｇｂｐｓ（λ６、λ７、λ８、λ９、λ１０）で、それぞれ変調方式依存性無しとする。

波長多重伝送装置に伝送速度の多重化システムの場合に、誤り符号訂正能力に応じてＱ値に対して補正係数を設定することで、波長間隔、光変調方式、伝送速度に依らず、少なくとも制御波長と隣接波長の少なくとも２波以上の送信光信号パワーを制御する。

例えば、波長多重伝送装置で、誤り訂正能力が異なる２種類（Ｇ１，Ｇ２）存在する場合、Ｑａｖｅ算出するための波長ごとのＱ値に対して、誤り訂正能力Ｇ１の波長のＱ値を規定とし、異なる誤り訂正能力を持つＧ２との差分を補正する。誤り訂正能力Ｇ１の波長：Ｑ１’＝Ｑ１とし、誤り訂正能力Ｇ２の波長：Ｑ２’＝Ｑ２−（Ｇ２−Ｇ１）とする。

波長多重伝送装置に伝送速度の多重化システムの場合に、伝送速度毎の主信号のパワーとの最適なレベル差およびエラーレートに補正係数の設定を装置にすることで、伝送速度毎の伝送劣化補償量を一定に保つことができる。

図９に、送信器出力レベル変更と送信器側の分散補償量の組合せによる伝送特性の制御の受信側光スペクトル例を示す。送信器出力レベル変更後に、送信器制御ＷＤＭ装置側の可変分散補償器に対して自動分散補償開始する制御を実施する。

制御中心波長と制御隣接波長の少なくとも２波長以上に対して、エラーレートを監視手段とし、送信器側の分散補償量の自動制御の組合せにより最適化を図る組合せ方法。

従来のプリエンファシス制御についての上述の課題を解決するため、各制御対象波長のプリエンファシスを制御後に、送信側の可変の分散補償器を使用して、波長分散値を変更して、エラーレートが最小となるような調整をおこなう。送信器側の波長分散補償を含めたフローチャートを図１０に示す。また、実施形態例を図１１に示す。

システムの伝送後の特性であるエラーレート（あるいはＦＥＣエラー訂正個数）を送信器あるいは受信器で取得する（ステップ２０）。取得した伝送特性の平均値を算出（Ｑａｌｌ＿ａｖｅ）する（ステップ２１）。Ｑａｌｌ＿ａｖｅの平均偏差で示される領域外の波長があるか検索する。Ｑａｌｌ＿ａｖｅの平均偏差で示される領域外の波長がない場合には処理を終了する（ステップ２２）。Ｑａｌｌ＿ａｖｅからの偏差が最大の波長を検索する（ステップ２３）。その波長を制御対象中心波長（λ０）に決定する（ステップ２４）。λ０の波長を中心に隣接する（長波長／短波長）等間隔となる隣接制御波長を検索し、隣接制御波長を決定する（ステップ２５）。

そして、λ０，λ０＋１およびλ０−１の３波長の伝送特性の平均値（Ｑ３＿ａｖｅ）を算出する（ステップ２６）。次に制御対象３波長に対して、Ｑ３＿ａｖｅになるように各波長の送信光強度レベル（プリエンファシス：ＰＥ）を送信器で変更する（ステップ２７）。制御対象３波長のエラーレートを再測定する（ステップ２８）。再取得したエラーレートが改善しているか判定する（ステップ２９）。

改善している場合には、ステップ３５へ。改善していない場合には、（元のＰＥ値に戻し、）以下の手順を実施する（ステップ３０）。

制御対象中心波長に対して、ステップ２７の符号を逆転させた送信光強度レベルを送信器で設定する。隣接制御波長に関しては、ステップ２７と同値を設定する（ステップ３１）。制御対象波長のエラーレート測定（ステップ３２）。制御対象中心波長のエラーレートが改善しているか判定（ステップ３３）。改善している場合には、ステップ３５へ。改善していない場合には、元のＰＥ値に戻し、以後の繰り返し処理にて制御対象中心波長の検索条件から除外する（ステップ３４）。

制御対象３波長に対して、送信器側分散補償量を設定する（ステップ３５）。制御対象３波長のエラーレートを再取得する（ステップ３６）。制御対象中心波長のエラーレートが改善しているか判定（ステップ３７）し、改善していない場合は、元の値に戻す（ステップ３８）。

図１１に送信器側波長分散補償器を有する伝送装置を示す。送信側ＷＤＭ装置１０が分散補償器３４を有し、対向局ＷＤＭ装置２０が分散補償器４４を送信器２２に有する。

伝送特性であるエラーレートの最適化の手段として送信器の光出力レベルを変更するが、送信器の状態変化および光増幅器のＡＳＥ特性変化により光信号の波長の変化により波長分散の影響が発生し、エラーレートの最適値からのずれが生じる。波長分散による伝送特性の最適値からのずれを解決するために、エラーレートを監視しながら送信器側の分散補償を自動制御し、最適化を図る。

図１２に、送信器出力レベル変更と受信器側の分散補償量の組合せによる伝送特性の制御を示す。

送信器出力レベル変更後に、対向局ＷＤＭ装置側の可変分散補償器に対して自動分散補償開始する制御を実施する。制御中心波長と制御隣接波長の少なくとも２波長以上に対して、エラーレートを監視手段とし、受信器側の分散補償量の自動制御の組合せにより最適化を図る組合せ方法。各制御対象波長のプリエンファシスを制御後に、受信側の可変の分散補償器を使用して、波長分散値を変更して、エラーレートが最小となるような調整をおこなう。受信器側の波長分散補償を含めたフローチャートを図１２に示す。

システムの伝送後の特性であるエラーレート（あるいはＦＥＣエラー訂正個数）を送信器あるいは受信器で取得する（ステップ３８）。取得した伝送特性の平均値を算出（Ｑａｌｌ＿ａｖｅ）する（ステップ３９）。Ｑａｌｌ＿ａｖｅの平均偏差で示される領域外の波長があるか検索する（ステップ４０）。Ｑａｌｌ＿ａｖｅの平均偏差で示される領域外の波長がない場合には処理を終了する。

Ｑａｌｌ＿ａｖｅからの偏差が最大の波長を検索する（ステップ４１）。その波長を制御対象中心波長（λ０）に決定する（ステップ４２）。λ０の波長を中心に隣接する（長波長／短波長）等間隔となる隣接制御波長を検索し、隣接制御波長を決定する（ステップ４３）。

そして、λ０，λ０＋１およびλ０−１の３波長の伝送特性の平均値（Ｑ３＿ａｖｅ）を算出する（ステップ４４）。次に制御対象３波長に対して、Ｑ３＿ａｖｅになるように各波長の送信光強度レベル（プリエンファシス：ＰＥ）を送信器で変更する（ステップ４５）。制御対象３波長のエラーレートを再取得する（ステップ４６）。再取得したエラーレートが改善しているか判定する（ステップ４７）。

改善している場合には、ステップ５３へ。改善していない場合には、（元のＰＥ値に戻し、）以下の手順を実施する（ステップ４８）。

制御対象中心波長に対して、ステップ４６の符号を逆転させた送信光強度レベルを送信器で設定する。隣接制御波長に関しては、ステップ４６と同値を設定する（ステップ４９）。制御対象波長のエラーレート測定（ステップ５０）。制御対象中心波長のエラーレートが改善しているか判定（ステップ５１）。改善している場合には、ステップ５８へ。改善していない場合には、元のＰＥ値に戻し、以後の繰り返し処理にて制御対象中心波長の検索条件から除外する（ステップ５２）。

制御対象３波長に対して、受信器側分散補償量を設定する（ステップ５３）。制御対象３波長のエラーレートを再取得する（ステップ５４）。制御対象中心波長のエラーレートが改善しているか判定（ステップ５５）し、改善していない場合は、元の値に戻す（ステップ５６）。図１３に受信器側に波長分散補償器３５、４５を有する伝送装置を示した。

伝送特性であるエラーレートの最適化の手段として送信器の光出力レベルを変更するが、送信器の状態変化および光増幅器のＡＳＥ特性変化により光信号の波長の変化により波長分散の影響が発生し、エラーレートの最適値からのずれが生じる。波長分散による伝送特性の最適値からのずれを解決するために、受信器側の分散補償をエラーレートを監視しながら自動制御により最適化を図る。

図１４に、送信器出力レベル変更と送信器側の分散補償量および受信器側の分散補償量の組合せによる伝送特性の制御を示す。

送信器出力レベル変更後に、送信器制御ＷＤＭ装置側の可変分散補償器に対して自動分散補償開始する制御と対向局ＷＤＭ装置側の可変分散補償器に対して自動分散補償開始する制御を実施する。制御中心波長と制御隣接波長の少なくとも２波長以上に対して、エラーレートを監視手段とし、送信器側および受信器側の分散補償量の自動制御の組合せにより最適化を図る組合せ方法。

各制御対象波長のプリエンファシスを制御後に、送信側の可変の分散補償器を使用して波長分散値を変更してから、更に受信側の可変の分散補償器を使用して波長分散値を変更して、エラーレートが最小となるような調整をおこなう。受信器側の波長分散補償を含めたフローチャートを図１４に示す。

システムの伝送後の特性であるエラーレート（あるいはＦＥＣエラー訂正個数）を送信器あるいは受信器で取得する（ステップ５７）。取得した伝送特性の平均値を算出（Ｑａｌｌ＿ａｖｅ）する（ステップ５８）。Ｑａｌｌ＿ａｖｅの平均偏差で示される領域外の波長があるか検索する（ステップ５９）。Ｑａｌｌ＿ａｖｅの平均偏差で示される領域外の波長がない場合には処理を終了する。

Ｑａｌｌ＿ａｖｅからの偏差が最大の波長を検索する（ステップ６０）。その波長を制御対象中心波長（λ０）に決定する（ステップ６１）。λ０の波長を中心に隣接する（長波長／短波長）等間隔となる隣接制御波長を検索し、隣接制御波長を決定する（ステップ６２）。

そして、λ０，λ０＋１およびλ０−１の３波長の伝送特性の平均値（Ｑ３＿ａｖｅ）を算出する（ステップ６３）。次に制御対象３波長に対して、Ｑ３＿ａｖｅになるように各波長の送信光強度レベル（プリエンファシス：ＰＥ）を送信器で変更する（ステップ６４）。制御対象３波長のエラーレートを再取得する（ステップ６５）。再取得したエラーレートが改善しているか判定する（ステップ６６）。改善している場合には、ステップ７７へ。改善していない場合には、元のＰＥ値に戻し、（ステップ６７）以下の手順を実施する。

制御対象中心波長に対して、ステップ６５の符号を逆転させた送信光強度レベルを送信器で設定する。隣接制御波長に関しては、ステップ６５と同値を設定する（ステップ６８）。制御対象波長のエラーレート測定（ステップ６９）。制御対象中心波長のエラーレートが改善しているか判定（ステップ７０）。改善している場合には、ステップ７７へ。改善していない場合には、元のＰＥ値に戻し、以後の繰り返し処理にて制御対象中心波長の検索条件から除外する（ステップ７１）。

制御対象３波長に対して、送信器側分散補償量を設定する（ステップ７２）。制御対象３波長のエラーレートを再取得する（ステップ７３）。 制御対象中心波長のエラーレートが改善しているか判定（ステップ７４）。改善していない場合は、元の値に戻す（ステップ７５）。制御対象３波長に対して、受信器側分散補償量を設定する（ステップ７６）。制御対象３波長のエラーレートを再取得する（ステップ７７）。制御対象中心波長のエラーレートが改善しているか判定（ステップ７８）。改善していない場合は、元の値に戻す（ステップ７９）。

伝送特性であるエラーレートの最適化の手段として送信器の光出力レベルを変更するが、送信器の状態変化および光増幅器のＡＳＥ特性変化により光信号の波長の変化により波長分散の影響が発生し、エラーレートの最適値からのずれが生じる。波長分散による伝送特性の最適値からのずれを解決するために、送信器側の分散補償と受信器側の分散補償をエラーレートを監視しながら自動制御することで最適化を図る。

図１５に送信器側、受信器側ともに波長分散補償器３４、３５、４４、４５を有する伝送装置を示した。

図１６に、波長数の少ない伝送システムにおける光スペクトルを示した。波長数の少ない伝送システムにおいて、波長多重伝送装置にＡＳＥ光源の利得偏差のバランスをとるための信号情報を載せない光源（ダミー光）を搭載した場合に、ダミー光の信号パワーと主信号のパワーとの最適なレベル差のテーブルを装置に設定する。波長追加時には、ダミー光に相当する送信器の光出力を制御するのみで既存波長の調整が不要となる。

波長数の少ない伝送システムかつ伝送距離が長い光通信システムにおいて、送信側ＷＤ
Ｍ装置でダミー光（ＤＬ：Ｄｕｍｍｙ Ｌｉｇｈｔ）を使用することで、送信側ＷＤＭ装
置の出力レベルを一定に保つことができる。ダミー光と光信号のレベル差テーブルを使用
することで、ダミー光と光信号のレベル差を一定に保つ。このダミー光と光信号のレベル
差を算出する（式２）を下記に示す。

ダミー光と光信号のレベル差＝（ＭＡＸ信号波長数―運用波長数）／ＤＬ数・・・（式２）
ＭＡＸ信号波長数とは、伝送システムに用いる最大の波長数を表し、運用波長数は伝送システムで運用する波長数を表すものである。ＤＬ数は、ダミー光の数を表すものである。

図１７に、光増幅中継器とダミー光について示した。波長数の少ない伝送システムにおいて、送信側ＷＤＭ装置でダミー光５２、６２を使用することで、既存の送信器からの光出力レベルを変更することなく送信器の光出力レベルを一定にすることできる。波長追加時には、ダミー光に相当する送信器の光出力を制御するのみで既存波長の調整が不要となる。波長多重伝送装置に伝送速度の多重化システムの場合に、伝送速度毎の主信号のパワーとの最適なレベル差を装置に設定することで、伝送速度毎の伝送劣化補償量を一定に保つことができる。

１ 全体のＱ値平均値
２ ３波長のＱ値平均
３ Ｑ値の平均偏差
１０ 送信側ＷＤＭ装置
１１ 制御部
１２ 送信器
１３ 受信器
１４ 光合波器
２０ 対向局ＷＤＭ装置
２１ 制御部
２２ 送信器
２３ 受信器
２４ 光合波器
３４、３５、４４、４５ 分散補償器

Claims (2)

1. 光を対向局に向けて送信する送信器と、前記対向局から送信された光を受信する受信器と、前記送信器を制御する制御部とを有する波長多重光伝送装置において、
   前記受信器によって受信した複数の波長が多重された光の伝送特性の第一の平均値を算出し、前記光の中で前記第一の平均値との偏差が最も大きい光の波長を制御対象波長とする制御対象波長決定工程と、
   前記制御対象波長に隣接する波長と前記制御対象波長とを制御対象波長群とする制御対象波長群決定工程と、
   前記制御対象波長群の光の伝送特性の第二の平均値を算出する平均算出工程と、
   前記第二の平均値と前記制御対象波長群の光のそれぞれの伝送特性との差分が所定範囲に収まるように前記制御対象波長群の光を送信する前記対向局の送信器から出力する光強度を制御する光強度変更工程と、
   前記第一の平均値を基に光の伝送特性の平均偏差を算出する平均偏差算出工程と、
   前記光強度変更工程で制御された光の伝送特性が前記平均偏差算出工程で算出された平均偏差内にあるか否かを判定する平均偏差比較工程を有し、
   前記光の伝送特性が前記平均偏差内に収まった場合に、前記対向局の送信器から出力する光の光強度の制御処理を終了することを特徴とするプリエンファシス制御方法。
2. 光を対向局の第一の波長多重光伝送装置に向けて送信する送信器と、前記第一の波長多重光伝送装置から送信された光を受信する受信器と、前記送信器を制御する制御部とを有する波長多重光伝送装置と、光を対向局の前記波長多重光伝送装置に向けて送信する第一の送信器と、前記波長多重光伝送装置から送信された光を受信する第一の受信器と、前記第一の送信器を制御する第一の制御部とを有する第一の波長多重光伝送装置を有し、プリエンファシス制御を行う光伝送システムにおいて、
   前記受信器によって受信した複数の波長が多重された光の伝送特性の第一の平均値を算出し、前記光の中で前記第一の平均値との偏差が最も大きい光の波長を制御対象波長とする制御対象波長決定手段と、
   前記制御対象波長に隣接する波長と前記制御対象波長とを制御対象波長群とする制御対象波長群決定手段と、
   前記制御対象波長群の光の伝送特性の第二の平均値を算出する平均算出手段と、
   前記第二の平均値と前記制御対象波長群の光のそれぞれの伝送特性との差分が所定範囲に収まるように前記制御対象波長群の光を送信する前記第一の送信器から出力する光強度を制御する光強度変更手段と、
   前記第一の平均値を基に光の伝送特性の平均偏差を算出する平均偏差算出手段と、
   前記光強度変更手段によって制御された光の伝送特性が前記平均偏差算出工程で算出された平均偏差内にあるか否かを判定する平均偏差比較手段を有し、
   前記平均偏差比較手段において、前記複数の光の伝送特性が前記平均偏差内に収まった場合に、前記第一の送信器から出力する光の光強度の制御処理を終了することを特徴とする光伝送システム。