JP6195477B2 - ノード装置 - Google Patents

Description

この発明は、複数の波長多重光を伝送し、かつ波長多重した各波長の信号品質を維持するために、波長単位の光レベルを適正化する機能を有する多方路波長多重伝送システムに用いられ、使用回数に限界のある可動光部品の寿命をシステムが要求する適切な寿命に維持・管理する機能をもつノード装置に関するものである。

波長多重伝送システムは、波長分割多重方式(Wavelength Division Multiplexing)を用いて、複数の波長に割り当てられた信号光を多重し、１本のファイバ中に伝送される信号伝送容量を増大させる光伝送通信システムである。

波長分割多重方式は、異なる波長信号光が独立して存在できることを応用した通信方式であり、多重する波長数を管理することで、容易に伝送容量を増減させることができる。

波長分割多重方式は、各ネットワークの基幹網に適用されることが多く、大容量化と長距離化を実現するための技術要求が高くなっている。
大容量化に対しては、１波長で伝送する速度の高速化と、多重する波長数を増加させる技術が必要である。これらの実現に向けて、超高速処理可能な高集積LSI(Large Scale Integration)、高利得な誤り訂正技術、高精度の光デバイス成形技術などの研究、あるいは開発が盛んに行われている。
長距離化に対しては、高利得な光増幅技術と、光レベル等化技術、非線形光学効果による信号品質劣化抑制技術が必要である。これに対しては、高出力レーザダイオード、可変光減衰器アレイ、光電変換素子アレイの光デバイスの研究、開発と非線形光学効果発生を抑制する分散補償方式、回線設計方式の研究がなされている。

多方路波長多重伝送システムは、複数方路へ任意の波長群単位で切り替えるなどの光スイッチ機能を有し、従来の波長多重伝送システムに比べ、ネットワークの信頼性がより高められている。例えば、１方路、あるいは複数方路の伝送路で障害が発生した場合でも、障害が発生していない方路を選択し、波長群単位で光スイッチにより切り替えることで、収容サービスへの影響を最小にすることができる。

多方路波長多重伝送システムは、複数の多方路切替機能を有するノード装置から構成され、それぞれが光ファイバで接続されることで構成されている。
多方路波長多重伝送システムでは、複数の方路から伝送されてきた波長多重光と自身のノードで合波する波長多重光を波長群、あるいは波長単位で合分波するため、それぞれの光レベルに差が生じやすくなる。この光レベルの差が大きくなると、伝送路中の非線形光学効果による信号品質劣化が大きくなる、あるいは、信号受信部の光信号対雑音比(OSNR：Optical Signal to Noise Ratio)が小さくなり、信号品質が劣化する可能性が高くなる。そのため、各波長の光レベルを適切に管理することが重要なキー技術となる。

従来の多方路波長多重伝送システムでは、波長単位で光レベル制御がなされている。例えば、受信した波長多重光はそれぞれの方路用の光レベル制御部を通過し、波長群合波部により全ての方路の多重光が合波される。波長群合波部から送信された波長多重光は、光カプラ部(CPL：Optical Coupler)を通過し、送信部光増幅部へ送信される。
ここで、光レベル制御部は、波長群合波部後の光カプラ部で一部分岐した波長多重光を光チャンネルモニタ(OCM：Optical Channel monitor)で計測した各波長の光レベル実測値から判定された制御量に基づき波長単位に光レベルの調整を行なう。

光チャンネルモニタには、固定式タイプと可変式タイプとがあり、固定式タイプは、光カプラ部で分岐した波長多重光をアレイ導波路格子(AWG：Arrayed waveguide grating)に代表されるパッシブな光分波素子と波長単位に設けられた受光素子(PD：Photo diode)とで構成される。可変式タイプは、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を使用し、狭帯域光フィルタと受光素子で構成され、狭帯域光フィルタを短波長から長波長へ随時スイープさせながら、その光フィルタを透過した光レベルを計測することで各波長と光レベルの相関をとるものである。固定式タイプのメリットは、常に波長単位の光レベルを観測することができるため、高速性に優れ、稼動部品がないため長寿命である。また、デメリットとしては、光回路規模が大きくなるため、光モジュールのサイズが大きく、かつ高価である。

可変式タイプのメリットは、部品点数が少なく、小型化、低価格化がはかれる。また光フィルタの損失が小さいために、光レベルが小さい場合でも感度を高く保つことでき、さらに光スペクトルをなぞることでOSNRを計測することが可能である。またデメリットとしては、常に光フィルタを稼動させるため、稼動部分の寿命が短命であり、一般的に10⁹回程度の使用回数までしか使用できない。光伝送装置は１０年以上安定して稼動させる必要があり、仮に10ms周期で使用した場合では、約１１５日間しか使用できなくなる。

従来の波長多重伝送システムや、多方路波長多重伝送システムでは、光レベルを適切に管理するための光レベル制御には固定式タイプの光チャンネルモニタで常時光レベルを監視し、フィードバックを行っていた。例えば、特許文献１では、光レベル調整部として光チャンネルモニタで各波長へ分波し、個別にモニタする構成で光レベルをフィードバックすることが開示されている。

特開２０１０−５６６７６号公報

しかしながら、多方路波長多重伝送システムでは、方路数の拡張に伴い、光増幅部や合分波部などノード装置を構成する共通部が多く、設置空間を大規模に占有するため、装置の小型化が必須になってきている。さらには従来以上にネットワークの高信頼性と経済化の要求が高く、小型、低価格に向く可変式タイプの光チャンネルモニタを採用し、かつ信号品質を高く保った状態で長寿命化させる必要がある。

また、多方路波長多重伝送システムにおいては、各波長の光レベルを適切に管理するためには、波長数変化や伝送路損失変化などの光レベル全体が変化した場合に、各波長の光レベル制御量を決定し、適切な時間で適切な量を変化させる必要がある。そこで、例えば、光レベルの監視周期を密にすれば、光レベルの変化を即座に検出することができ、その影響をミニマムにするために光レベルの制御量を判定し、その出力差を小さくすることができる。一方、光レベルの監視周期が疎であれば、光レベルの変化の検出が遅れ、その遅れ時間と制御にかかる遅延時間から、適切に処理できず、入力レベルの変化を抑制できず、光レベルの監視周期が密の場合に比べて出力レベルの差が大きくなってしまう。

以上のことから、多方路波長多重伝送システムにおいては、小型、低価格である可変式タイプの光チャネルモニタを使用して、監視周期を密にすることが、光レベル制御に適していると言える。しかしながら、使用回数制限のある可変式タイプの光チャンネルモニタを使用する場合においては、光チャンネルモニタの使用頻度が増すことにより、使用回数を枯渇し、部品寿命の短命化が加速してしまうという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、波長数変動、伝送路損失変動を検出する機能と、可変式光チャンネルモニタの監視周期を可変させる監視周期管理回路を備えることで、多方路波長多重伝送システムの信号高品質化と長寿命化を実現するようにしたものである。

この発明は、複数の方路からの波長多重光を受信し、受信した前記波長多重光を、設定された波長群単位かつ方路単位に分波する波長群分波部と、前記波長群分波部が分波した前記波長多重光を、出力する各方路用に波長群単位で合波する波長群合波部とを有するノード装置において、前記波長群合波部は、前記波長群分波部が分波した波長多重光の入力光レベルを検出する入力光レベル検出部と、前記波長群分波部が分波した波長多重光の光レベルを制御する光レベル制御部と、前記光レベル制御部が制御した前記波長多重光を合波する波長群合波器と、監視周期管理部からの情報収集指示に基づき、光フィルタの透過波長特性を可変させて、前記波長群合波器が合波した前記波長多重光の光チャネルレベルをモニタする光チャネルモニタと、前記入力光レベル検出部が検出した入力光レベルの変化量が閾値以下の場合は前記情報収集指示を行わず、当該変化量が閾値より大きい場合に、当該変化量に基づいて設定したタイミングで前記光チャネルモニタに対して前記情報収集指示をし、前記タイミングで前記光チャネルモニタから前記合波した波長多重光の光レベルを受信し、前記受信した光レベルに応じて算出した制御量で前記光レベル制御部に前記光レベルの制御を行なわせる監視周期管理部とを備えたものである。

この発明によれば、小型化、低価格化が実現可能な可変式光チャンネルモニタを搭載し、システム全体の高密度実装が実現でき、多方路波長多重伝送システムの信号高品質化と長寿命化を実現することができるという効果がある。また、部品価格の低減および装置設置空間を低減することでネットワーク敷設費用、運用コストの低価格化が実現できるという効果がある。

この発明の実施の形態１に係るノード装置の構成図である。 この発明の実施の形態１に係る波長群合波部の構成図である。 光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路の可変式ＯＣＭの監視周期の状態遷移図である。 図２に示す波長群合波部の入力光レベル検出部のポート１でのP_in1状態検出フローである。 図４の状態検出フローの結果から、全体の周期監視状態を決定するフローである。 実施の形態１において波長数増加時の周期監視状態を説明する図である。 光レベルの監視周期が密の場合の光レベル変動時の光出力波形の例を示す図である。 光レベルの監視周期が疎の場合の光レベル変動時の光出力波形の例を示す図である。 実施の形態１において、波長数減少時の周期監視状態を説明する図である。 実施の形態１において、波長数増加および減少同時発生時の周期監視状態を説明する図である。 実施の形態１において、伝送路損失変動時の周期監視状態を説明する図である。 この発明の実施の形態２に係る波長群合波部の構成図である。 実施の形態２において周期監視状態を決定する動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３に係る波長群合波部の構成図である。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図1は、この発明の実施の形態１に係るノード装置１の構成図である。
この発明の多方路波長多重伝送システムは、ノード装置1が複数配置され、それぞれが伝送路１００１〜１００ｎ，２００１〜２００ｎで接続されている。ノード装置1は１〜Ｎ本の複数方路からの波長多重光を受信し、必要に応じてノード装置１内でAdd/Drop/Forwardする機能を有し、１〜Ｎ本の複数方路へ波長多重光を送信する。ここでAddとは、対象ノード装置内で新たにユーザトラフィックを収容した波長信号光を追加することを示し、Dropとは伝送されてきた信号光を対象ノード装置内で波長を分離することを示す。また、Forwardとは、伝送路されてきた波長多重光を対象ノード装置内で必要に応じて波長単位、あるいは波長群単位で、各方路に対して転送することを示す。

ノード装置１は、受信光増幅部５１〜５ｎと、波長群分波部１１〜１ｎ，２０と、波長群合波部３１〜３ｎ，６０と、送信光増幅部４１〜４ｎと、信号送信部９０と、波長合波部７０と、波長分波部８０と、信号受信部９１とを備える。

受信光増幅部５１〜５ｎは、伝送路１００１〜１００ｎから受信した各方路の波長多重光を各方路単位で光増幅する。波長群分波部１１〜１ｎは、波長群分波器を備え、受信光増幅部５１〜５ｎで増幅された波長多重光を、設定されたグループ（波長群）単位かつ方路単位で分波する。波長群合波部３１〜３ｎは、光レベル制御部１０１と、波長群合波器１０２と、光カプラ（ＣＰＬ）１０３と、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４と、ドライバ１０５と、可変式ＯＣＭ（光チャンネルモニタ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｍｏｎｉｔｏｒ）１０６と、入力光レベル検出部１０７とを備え、各方路用の波長群分波部から送信された信号を合波し、波長ごとの光レベル調整機能、任意波長のブロック機能を有する（波長群合波部３１〜３ｎの構成については後述する）。

送信光増幅部４１〜４ｎは、波長群合波部３１〜３ｎから送信された信号を光増幅し伝送路２００１〜２００ｎへ送信する。信号送信部９０は、クライアント装置からユーザトラフィックを収容し、WDM信号用波長に変換し送信する。波長合波部７０は、信号送信部９０から受け取ったそれぞれの波長を合波する。波長群分波部２０は、波長合波部７０からの波長多重光を波長群合波部３１〜３ｎに波長群単位で送信する。波長群合波部６０は、波長群分波部１１〜１ｎから受信した波長多重光のうち自ノードで使用する波長のみを選択する。波長分波部８０は、波長群合波部６０から受信した信号を各波長に分波する。信号受信部９１は、波長分波部８０で分波した信号を受信し、クライアント装置にユーザトラフィックを送信する。

まず、主信号光の信号の流れを説明する。隣接したノード装置から伝送路１００１を介して波長多重光が入力される。なお、ここでは、伝送路１００１から受信光増幅部５１が波長多重光を入力する場合を例にとって説明するが、他の各伝送路１００２〜１００ｎにおいても同様の流れである。ノード装置1に入力された波長多重光は、まず受信光増幅部５１で受信され、必要な光強度まで光増幅される。受信光増幅部５１で増幅された波長多重光は波長群分波部１１に送信される。波長群分波部１１では、１〜Ｎ本の方路用に出力ポートが配備されており、それぞれに対応した波長群合波部３１〜３ｎならび波長群合波部６０と、光パッチコード５０１で接続されている。波長群分波部１１は、各波長単位でAdd/Drop/Forward設定、および方路の設定がなされており、その設定に対し、出力されるポートが選択される。ここで各ポートから出力される信号は複数の波長が多重された信号光である。

波長群分波部１１でForwardされた波長多重光は、光パッチコード５０１を介して、波長群合波部３２〜３ｎ、また波長群合波部６０で受信される。ここで、波長群分波部＃１と、波長群合波部３１は同一方路用であり、接続されない構成となっている。波長群合波部３１〜３ｎ、波長群合波部６０は同一構成であり、ここでは波長群合波部３１を用いて説明を行う。なお、波長群合波部３１が、波長群分波部１１以外の波長群分波部１２〜１ｎ、波長群合波部２０から受信する。また、波長群合波部３２〜３ｎにおいても、波長群合波部３１同様の処理が行なわれる。波長群合波部３１で受信された波長多重光は、入力光レベル検出部１０７を通過し、光レベル制御部１０１で波長単位の光レベルが一定になるように制御され、波長群合波器１０２で他のポートからの波長多重光を波長群単位で合波し、光カプラ（ＣＰＬ）１０３を介して、送信光増幅部４１に送信される。送信光増幅部４１は、所定の利得の光増幅を行った後、波長多重光を伝送路２００１に送信する。

波長群分波部１１でDropされた波長多重光は波長群合波部６０に送信され、Forwardされた波長群合波部３１の動作と同様に波長群合波部６０で処理される。波長群合波部６０で処理された波長多重光は波長分波部８０で個別波長に分離され、複数の信号受信部９１に送信される。

複数の信号送信部９０で異なる波長で送信された信号光は、波長合波部７０で波長多重され、波長群分波部２０で波長群分波１１と同様に、設定された方路に対して、設定された波長を送信する。波長群分波部２０で送信された各方路の波長多重光は、波長群分波部１１〜１ｎでForwardされた波長多重光にAddされる。

図２は、実施の形態１に係る波長群合波部３１の構成図である。なお、ここでは波長群合波部３１を代表に説明するが、波長群合波部３２〜３ｎについても同様の構成である。
波長群合波部３１は、光レベル制御部１０１と、波長群合波器１０２と、光化カプラ（ＣＰＬ）１０３と、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４と、ドライバ１０５と、可変式ＯＣＭ（光チャンネルモニタ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｍｏｎｉｔｏｒ）１０６と、入力光レベル検出部１０７とを備える。

波長群合波部３１は、各方路に応じた波長群分波部１１〜１１ｎからForwardされた波長多重光、また自ノードの波長群分波部２０からAddされる波長多重光を受信し、受信した波長多重光は、入力光レベル検出部１０７を通過する。入力光レベル検出部１０７は、通過する波長多重光の一部を光分岐し、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）で光電変換することで光レベルを検出する手段を有する。入力光レベル検出部１０７は、ポートごとに光レベルを検出することができ、検出した結果を光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４に通知する。ここで検出された光レベルをP_in1〜P_inNとする。

入力光レベル検出部１０７を通過した各ポートの波長多重光は、各ポートの光レベル制御部１０１に入力される。光レベル制御部１０１は、ポートごとに入力された波長多重光に対し、波長単位で光レベルを減衰、あるいは増幅する機能を有する。光レベル制御部１０１は、ドライバ１０５の指示に基づき光レベルを制御し、ドライバ１０５は、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４から通知される制御量に基づき光レベル制御部１０１に光レベルの制御を指示する。

光レベル制御部１０１により、波長単位で光レベルが制御されたのち、波長群合波器１０２で、各ポートから受信される波長多重光が波長多重される。波長群合波器１０２で合波された波長多重光は光ＣＰＬ１０３を介して送信光増幅部４１に送信される。

また、光カプラ１０３は、波長多重光の一部を光分岐し、可変式ＯＣＭ１０６に送信する。可変式ＯＣＭ１０６は、狭帯域の光フィルタ素子が内蔵されており、外部からの制御コマンドにより、使用波長範囲の短波長から長波長に対して光フィルタの透過波長をスイープさせる機能を有しており、光フィルタを可変させて、光カプラ１０３から受信した波長多重光の一部の光チャネルレベルをモニタする。可変式ＯＣＭ１０６には内蔵した光フィルタの出力にＰＤが搭載され、光電変換を行い、アナログ−デジタル処理がなされた後、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４に通知する。ここで、通知された各波長の光レベルをP_{out_λ1}〜P_{out_λn}とする。

光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、可変式ＯＣＭ１０６の監視周期を管理する機能を有し、必要に応じて可変式ＯＣＭ１０６に情報収集指示を通知し、可変式ＯＣＭ１０６から取得情報通知として、前述のP_{out_λ1}〜P_{out_λn}を得る。光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、可変式ＯＣＭ１０６から取得した各波長の光レベルから、光レベル制御部１０１に設定したい制御量を算出し、決定する機能を有し、その結果をドライバ１０５に通知する。

ここで、可変式ＯＣＭ１０６の内蔵された光フィルタ素子の透過波長特性を可変させる稼動部分には寿命があり、一般的に10⁹回程度とされている。寿命を満了すると、稼動部分が動作せず、光フィルタ素子の透過波長は固定となり、正しくP_{out_λ1}〜P_{out_λn}が検出できず、光レベル制御部１０１を制御できなくなる。

そこで、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、可変式ＯＣＭ１０６を延命させるために、監視周期回数を効率よく管理することで、可変式ＯＣＭ１０６の稼動部の使用回数を低減させる。

可変式ＯＣＭ１０６による情報収集が必要なのは、各波長の光レベルに変化が発生し、かつその変化が自ノード装置から後段に配置したノード装置に対して信号劣化が発生しうる時に、自ノード装置で適切な光レベルに管理する必要がある場合である。したがって、波長多重数に変化がない場合、また各波長の光レベルに変化がない場合は、可変式ＯＣＭ１０６での情報収集は不要となる。

図３は、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４の可変式ＯＣＭ１０６の監視周期の状態遷移図である。
図３に示すように、可変式ＯＣＭ１０６の監視周期には待機状態（ＳＴ１）、高速状態（ＳＴ２）、低速状態（ＳＴ３）の３種類の状態がある。
待機状態（ＳＴ１）は、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４が、可変式ＯＣＭ１０６に対して、情報収集指示を発行しない状態、つまり、光ＯＣＭ１０６の光レベルの読み出し停止の状態を示す。情報収集指示が発行されない場合は、可変式ＯＣＭ１０６は情報収集を行わず、内蔵の稼動部は動作しないため、使用回数は枯渇されない。初期動作はこの動作状態となる。

高速状態（ＳＴ２）は、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４が、可変式ＯＣＭ１０６に対して、高速で情報収集指示を発行する状態を示す。可変式ＯＣＭ１０６は、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４からの高速での情報収集指示に対し、高速で取得した光レベル情報を通知する。この場合は、可変式ＯＣＭ１０６内蔵の稼動部は激しく消耗される。

なお、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、待機状態である場合に高速トリガが検出されると（詳細は後述する）、可変式ＯＣＭ１０６に対し高速での情報収集指示を発行し、高速状態（ＳＴ２）へと状態遷移させる。その後、収束状態（ここでは収束１状態とする）が検出されるまでの間はこの高速状態（ＳＴ２）を維持し、収束１状態が検出されると、可変式ＯＣＭ１０６に対し低速での情報収集指示を発行し、低速状態（ＳＴ３）へと状態遷移させる。なお、上位ソフトウェア等からの指示により、強制的に高速状態から待機状態へと状態遷移させることも可能である。

低速状態（ＳＴ３）は、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４が、可変式ＯＣＭ１０６に対して、低速で情報収集指示を発行する状態を示す。可変式ＯＣＭ１０６は、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４からの低速での情報収集指示に対し、低速で取得した光レベル情報を通知する。この場合は、可変式ＯＣＭ１０６内蔵の稼動部は中度に消耗される。

なお、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、待機状態である場合に低速トリガが検出されると（詳細は後述する）、可変式ＯＣＭ１０６に対し低速での情報収集指示を発行し、低速状態（ＳＴ３）へと状態遷移させる。その後、収束状態（ここでは収束２状態とする）が検出されるまでの間はこの低速状態（ＳＴ３）を維持し、収束２状態が検出されると、可変式ＯＣＭ１０６に対し、情報収集指示を発行せず、待機状態へと状態遷移させる。また、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、低速状態（ＳＴ３）である場合に高速トリガが検出されると、可変式ＯＣＭ１０６に対し高速での情報収集指示を発行し、高速状態（ＳＴ２）へと状態遷移させる。
また、ここでは、監視周期を、待機状態（ＳＴ１）、高速状態（ＳＴ２）、低速状態（ＳＴ３）の３段階としたが、これに限らず、２段階や３段階以上としてもよい。

ここで、実施の形態１における、図３で示したそれぞれの状態に遷移するためのトリガ検出方法について、図４及び図５を用いて説明する。
図４は、図２に示す波長群合波部３１の入力光レベル検出部１０７のポート１でのP_in1状態検出フローである。このフローは、波長群合波部３１内の光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４で処理される。なお、ここではポート１を例にとって説明するが、他のポート（例えばポート２〜ポートｎ）においても同一のフローで状態検出される。
図５は、図４の状態検出フローの結果から、全体の周期監視状態を決定するフローである。図５の処理は、図４の入力光レベル検出部１０７の処理の開始後に自動的に開始され、入力光レベル検出部１０７から得られた光レベル取得結果をもとに行う。なお、入力光レベル検出部１０７からの情報取得に使用回数に制限はなく、適切な寿命を持つものとする。

図４において、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、入力光レベル検出部１０７から波長多重光の光レベルP_in1を取得する（ステップＳＴ１０１）。次に、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、平均値P_{in1_ave}と、ステップＳＴ１０１で取得したP_in1との差分ΔP_in1を算出する（ステップＳＴ１０２）。ここで、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、ステップＳＴ１０２で算出したΔP_in1を平均化処理で平均値P_{in1_ave}に加算し、平均値P_{in1_ave}を更新しておく（ステップＳＴ１０３）。なお、平均値P_{in1_ave}とは、ある時間単位のΔP_in1の積算値とある時間でのP_in1との加算値を示す。

光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、ステップＳＴ１０２で算出したΔP_in1のトリガ条件の判定を行なう（ステップＳＴ１０４）。具体的には、高速で周期監視しなければならない変化が起きたことを検出するための差分検出閾値αとΔP_in1の絶対値とを比較する。なお、差分検出閾値αは、あらかじめ設定しておく。
ステップＳＴ１０４において、ΔP_in1の絶対値がαより大きい場合（ステップＳＴ１０４の“ＹＥＳ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、高速状態の維持時間T_fを０にセットし（ステップＳＴ１０５）、周期監視状態を高速状態、つまり、図３のＳＴ２の状態として検出する（ステップＳＴ１１６）。一方、ステップＳＴ１０４において、ΔP_in1の絶対値がα以下であった場合（ステップＳＴ１０４の“ＮＯ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、現在の周期監視状態が高速状態であるかどうかを判定する（ステップＳＴ１０６）。

ステップＳＴ１０６において、高速状態であると判定された場合（ステップＳＴ１０６の“ＹＥＳ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、高速状態維持時間T_fにΔT_fを追加し（ステップＳＴ１０７）、収束１状態判定を行う（ステップＳＴ１０８）。具体的には、ΔT_fを追加した高速状態維持時間T_fが、高速維持時間タイマ満了時間T_{f_sat}と一致したかどうかを判定する。
ステップＳＴ１０８において、高速維持時間タイマ満了時間T_{f_sat}と一致したと判定された場合（ステップＳＴ１０８の“ＹＥＳ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、低速状態維持時間T_lを０にセットし（ステップＳＴ１１０）、周期監視状態を低速状態、つまり、図３のＳＴ３の状態として検出する（ステップＳＴ１１５）。このように、高速維持時間タイマ満了と判定すると監視周期状態を低速状態とすることで、可変式ＯＣＭ１０６の高寿命化をはかることができる。一方、ステップＳＴ１０８において、T_fとT_{f_sat}が一致しない場合（ステップＳＴ１０８の“ＮＯ”の場合）は、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、監視周期を高速状態と判断する（ステップＳＴ１１６）。

ステップＳＴ１０６において、周期監視状態が高速状態でないと判定された場合（ステップＳＴ１０６の“ＮＯ”の場合）は、ステップＳＴ１０９に移行する。
ステップＳＴ１０９では、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、低速トリガ条件の判定を行なう。具体的には、ΔP_in1の絶対値と、低速で周期監視しなければならない変化がおきたことを検出するための差分検出閾値βとを比較する。なお、差分検出閾値βは、あらかじめ設定しておく。

ステップＳＴ１０９において、ΔPin1の絶対値がβより大きい場合（ステップＳＴ１０９の“ＹＥＳ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、低速状態維持時間T_lを０にセットし（ステップＳＴ１１０）、周期監視状態を低速状態、つまり、図３のＳＴ３の状態として検出する（ステップＳＴ１１５）。
ステップＳＴ１０９において、ΔP_in1の絶対値がβ以下であった場合（ステップＳＴ１０９の“ＮＯ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、現在の周期監視状態が低速状態であるかどうかの判定を行なう（ステップＳＴ１１１）。
ステップＳＴ１１１において、低速状態と判断された場合（ステップＳＴ１１１の“ＹＥＳ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、低速状態維持時間T_lにΔT_lを追加し（ステップＳＴ１１２）、収束２状態判定を行う（ステップＳＴ１１３）。具体的には、ΔT_lを追加した低速状態維持時間T_lが、低速維持時間タイマ満了時間T_{l_sat}と一致するかどうかの判定を行なう。

ステップＳＴ１１３において、低速状態維持時間T_lが、低速維持時間タイマ満了時間T_{l_sat}と一致した場合（ステップＳＴ１１３の“ＹＥＳ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、周期監視状態を待機状態、つまり図３のＳＴ３の状態として検出する（ステップＳＴ１１４）。このように、低速維持時間タイマ満了と判定すると監視周期状態を待機状態とすることで、可変式ＯＣＭ１０６の高寿命化をはかることができる。一方、ステップＳＴ１０９において、低速状態維持時間T_lが、低速維持時間タイマ満了時間T_{l_sat}と一致しない場合（ステップＳＴ１１３の“ＮＯ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、周期監視状態を低速状態として検出する（ステップＳＴ１１５）。

ステップＳＴ１１１において、低速状態でないと判断された場合（ステップＳＴ１０８の“ＮＯ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、周期監視状態を待機状態、つまり、図３のＳＴ１の状態として検出する（ステップＳＴ１１４）。
ステップＳＴ１１４，ステップＳＴ１１５，ステップＳＴ１１６のいずれかのフローに至ると図５の処理に移る。なお、図４において、Ａ１とはポート１の結果であることを示し、ポート１〜Ｎの分だけ図４の処理が行なわれ、その結果Ａ１〜Ａｎを受けて図５の処理を行なう。以下、図５に沿って説明する。

波長群合波部３１内の各ポート１〜Ｎにおいて監視周期が検出されると、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、まず、上位ソフトウェア等から強制的に待機設定がなされていないかどうかをチェックする（ステップＳＴ１）。
ステップＳＴ１において、強制設定がなされている場合（ステップＳＴ１の“ＹＥＳ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、周期監視状態を待機状態に確定する（ステップＳＴ４）。一方、ステップＳＴ１において、強制設定がなされていない場合（ステップＳＴ１の“ＮＯ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、波長群合波部３１の全ポートのうち１ポートでも高速状態の判定結果があったかどうかの判定を行なう（ステップＳＴ２）。

ステップＳＴ２において、波長群合波部３１の全ポートのうち１ポートでも高速状態の判定結果があった場合（ステップＳＴ２の“ＹＥＳ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、周期監視状態を高速状態に確定する（ステップＳＴ６）。
ステップＳＴ２において、波長群合波部３１のいずれのポートも高速状態でなければ（ステップＳＴ２の“ＮＯ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、波長群合波部３１の全ポートのうち１ポートでも低速状態の判定結果があったかどうかの判定を行なう（ステップＳＴ３）。波長群合波部３１の全ポートのうち１ポートでも低速状態であった場合（ステップＳＴ３の“ＹＥＳ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、周期監視状態を低速状態に確定する（ステップＳＴ５）。

一方、ステップＳＴ３において、波長群合波部３１のいずれのポートも低速状態でなければ（ステップＳＴ３の“ＮＯ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、周期監視状態を待機状態に確定する（ステップＳＴ４）。
ステップＳＴ４，ステップＳＴ５，ステップＳＴ６のいずれかの処理に至ると、再び図４の周期監視状態の判定を行なう。

このように、図４，図５のように動作することで周期監視状態が確定されると、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、確定した周期監視状態に応じて可変式ＯＣＭ１０６に対し情報収集指示を通知し、可変式ＯＣＭ１０６から取得情報通知としてP_{out_λ1}〜P_{out_λn}を得る。そして、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、可変式ＯＣＭ１０６から取得した各波長の光レベルから、光レベル制御部１０１に設定したい制御量を算出し、その結果をドライバ１０５に通知することで、光レベルの制御を行なう。

波長群合波部３１〜３ｎにおいて、入力する波長多重光の光レベルから光レベルの制御を行なう動作については上述のとおりであるが、次に、入力する波長数に変化があった場合の周期監視状態の遷移について説明する。
図６は、実施の形態１において波長数増加時の周期監視状態を説明する図である。
図６において、波長群合波部３１のポート１〜Ｎの入力レベルP_in1〜P_inNを入力光レベル検部１０７で検出した結果を示している。図６に示すように、ポート１は、波長数ｌで変化がないものとする。また、ポートＮについても、波長数ｎで変化がないものとする。
ここで、ポート２のみが、図６に示すように、波長数ｍからｍ＋Δｍに増加したとする。まず、変化がない場合は、レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４から可変式ＯＣＭ１０６への情報収集指示（周期監視状態通知）は待機状態（図３のＳＴ１）となり、可変式ＯＣＭ１０６の情報収集は停止する。

その後、波長数が増加し、単位時間内でαの変化を検出し、結果としてレベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４から可変式ＯＣＭ１０６への情報収集指示（周期監視状態通知）は、高速状態（図３のＳＴ２）になる。これにより、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４から可変式ＯＣＭ１０６への情報収集指示は密となり、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、可変式ＯＣＭ１０６から取得した情報（取得情報通知）から制御量を判定し、光レベル制御部１０１で光レベルが制御される。その後、収束１状態を検出し、監視周期は低速状態（図３のＳＴ３）になる。これにより、レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４から可変式ＯＣＭ１０６への情報収集指示は疎となる。

ここで、光レベルの監視周期について説明する。
図７は、光レベルの監視周期が密の場合の光レベル変動時の光出力波形の例を示す図である。図８は、光レベルの監視周期が疎の場合の光レベル変動時の光出力波形の例を示す図である。
図７に示すように、光レベルの監視周期が密の場合には、光レベルの変化を即座に検出し、その影響をミニマムにするために光レベル制御部１０１への制御量を光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４が判定し、その出力差を小さくすることができる。

一方、図８に示すように、光レベルの監視周期が疎の場合には、光レベルの監視周期が密の場合に比べると、光レベルの変化の検出が遅くなり、図７に比べて出力レベルの差が大きくなっている。監視周期を密にする方が光レベル制御には向いていると言えるが、可変タイプの光チャネルモニタを使用する場合には、使用回数を枯渇し、部品寿命の短命化が加速することになる。そのため、図６に示すように、波長数の変化に基づいて、可変式ＯＣＭ１０６の情報収集指示を変更することが有効である。

図６の説明に戻る。光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、その後の収束２状態を検出し、監視周期は待機状態（図３のＳＴ１）となり、可変式ＯＣＭ１０６の情報収集指示は停止する。

図９は、実施の形態１において、波長数減少時の動作状態を説明する図である。
図９において、波長群合波部３１のポート１〜Ｎの入力レベルP_in1〜P_inNを入力光レベル検出部１０７で検出した結果を示している。図９に示すように、ポートＮについては、波長数ｎで変化がないものとする。また、ポート２は、波長数ｍからｍ−Δｍに減少し、ポート１では波長数ｌが０に減少したとする。波長数に変化がない場合は、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４から可変式ＯＣＭ１０６への情報収集指示（周期監視状態通知）は待機状態（図３のＳＴ１）となり、可変式ＯＣＭ１０６の情報収集は停止する。

その後、ポート２で波長数が減少し、単位時間内でαの変化を検出し、結果として光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４から可変式ＯＣＭ１０６への情報収集指示（周期監視状態通知）は高速状態（図３のＳＴ２）になる。これにより、可変式ＯＣＭ１０６の情報収集指示は密となり、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、可変式ＯＣＭ１０６から取得した情報から制御量を判定し、光レベル制御部１０１で光レベルが制御される。その後、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、収束１状態を検出し、監視周期は低速状態（図３のＳＴ３）になる。次にポート１で波長数が減少し、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、単位時間内でαの変化を検出し、再び光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４から可変式ＯＣＭ１０６への情報収集指示は高速状態（図３のＳＴ２）となる。

その後、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、収束１状態を検出し、レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４から可変式ＯＣＭ１０６への情報収集指示は低速状態（図３のＳＴ３）となり、可変式ＯＣＭ１０６の情報収集指示は疎となる。光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、その後の収束２状態を検出し、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４から可変式ＯＣＭ１０６への情報収集指示は待機状態（図３のＳＴ１）となり、可変式ＯＣＭ１０６の情報収集指示は停止する。

図１０は、実施の形態１において、波長数増加および減少同時発生時の周期監視状態を説明する図である。
図１０において、波長群合波部３１のポート１〜Ｎの入力レベルP_in1〜P_inNを入力光レベル検出部１０７で検出した結果を示している。ポートＮについて波長数ｎで変化がないものとする。ポート２は図１０に示すように、波長数ｍからｍ−Δｍに減少し、ポート１では波長数０からｌに増加したとする。変化がない場合は、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４から可変式ＯＣＭ１０６への情報収集指示（周期監視状態通知）は待機状態（図３のＳＴ１）となり、可変式ＯＣＭ１０６の情報収集は停止する。

その後、ポート２で波長数が減少し、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、単位時間内でαの変化を検出し、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４から可変式ＯＣＭ１０６への情報収集指示（周期監視状態通知）は高速状態（図３のＳＴ２）になる。これにより、可変式ＯＣＭ１０６の情報収集指示は密となり、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、可変式ＯＣＭ１０６から取得した情報から制御量を判定し、光レベル制御部１０１で光レベルが制御される。その後ポート１で波長数増に伴う光レベル増を検出し、レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４から可変式ＯＣＭ１０６への情報収集指示は高速状態（図３のＳＴ２）を維持する。

その後、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、収束１状態を検出し、周期監視状態は低速状態（図３のＳＴ３）となり、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４から可変式ＯＣＭ１０６への情報収集指示は疎となる。光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、その後の収束２状態を検出し、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４から可変式ＯＣＭ１０６への監視周期は待機状態（図３のＳＴ１）となり、可変式ＯＣＭ１０６の情報収集指示は停止する。

図１１は、実施の形態１において、伝送路損失変動時の周期監視状態を説明する図である。図１１において、波長群合波部３１のポート１〜Ｎの入力レベルP_in1〜P_inNを入力光レベル検出部１０７で検出した結果を示している。図１１に示すように、ポート１，Ｎは波長数および伝送路損失および光利得などの変動がないものとする。ポート２は、図１１に示すように、波長数は変わらないが伝送路損失の変化等による光レベルが変動するものとする。

波長数および伝送路損失および光利得などの変動がない場合は、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４から可変式ＯＣＭ１０６への情報収集指示（周期監視状態通知）は待機状態（図３のＳＴ１）となり、可変式ＯＣＭ１０６の情報収集は停止する。その後、ポート２で光レベル変動が発生し、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、単位時間内でα以下、βより大きい変化を検出し、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４から可変式ＯＣＭ１０６への情報収集指示（周期監視状態通知）は低速状態（図３のＳＴ３）になる。

これにより、可変式ＯＣＭ１０６の情報収集指示は疎となり、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、可変式ＯＣＭ１０６から取得した情報から制御量を判定し、光レベル制御部１０１で光レベルが制御される。次に、ポート２の光レベルの変化がαより大きくなったことで、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、可変式ＯＣＭ１０６への情報収集指示を高速状態（図３のＳＴ２）に変化させ、可変式ＯＣＭ１０６に対して密で情報収集指示を行う。

その後ポート２の光レベル変化が小さくなったことで、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、収束１状態を検出し、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４から可変式ＯＣＭ１０６への情報収集指示（周期監視状態通知）は低速状態（図３のＳＴ３）となり、可変式ＯＣＭ１０６の情報収集指示は疎となる。光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１０４は、その後の収束２状態を検出し、監視周期は待機状態（図３のＳＴ１）となり、可変式ＯＣＭ１０６の情報収集指示は停止する。

以上のように、実施の形態１によれば、可変式ＯＣＭ１０６の情報収集指示の必要性を判断し、情報収集指示の必要性の判断結果に基づき、可変式ＯＣＭ１０６の情報収集のタイミングを変更することによって、多方路波長多重伝送システムの信号高品質化をはかり、寿命を大幅に改善することが可能となる。

実施の形態２．
図１２は、この発明の実施の形態２に係る波長群合波部３１の構成図である。
この実施の形態２に係る多方路波長多重伝送システムは、実施の形態１に比べると、波長群合波部３１について、入力光レベル検出部１０７がなく、光カプラ１１０と出力光レベル検出部１１１を備える点が異なる。また、この実施の形態２は、実施の形態１と比べ、監視周期管理回路が異なるため、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１２に変更になっている。主信号の流れは実施の形態１と同じである。
光カプラ１１０は、光カプラ１０３のあとに一部の光を分岐し、トータル光出力パワーを検出し、出力光レベル検出部１１１に通知する。出力光レベル検出部１１１は、光レベルを光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１２に送信する。

また、実施の形態２に係る光チャンネルモニタ監視周期の状態遷移は実施の形態１と同じ図３で示される。実施の形態２において、各状態に変化させる条件は出力光レベル検出部１１１からもたらされる。したがって、実施の形態１と実施の形態２では、周期監視状態を決定する動作が異なる。以下、実施の形態１と異なる動作についてのみ説明し、実施の形態１と同様のものについては詳細な説明を省略する。
図１３は、実施の形態２において周期監視状態を決定する動作を示すフローチャートである。この実施の形態２では、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１２は、出力光レベル検出部１１１でのトータル光出力パワーの取得結果から全体の制御を決めるため、実施の形態１のように入力光レベル検出部１０７からのポート単位での光レベルの検出に基づく制御量の算出は必要としない。なお、出力光レベル検出部１１１からの情報取得に使用回数に制限はなく、適切な寿命を持つものとする。

光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１２は、出力光レベル検出部１１１から光レベルP_outを取得する（ステップＳＴ２００１）。光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１２は、平均値P_{out_ave}と、ステップＳＴ２００１で取得した光レベルとの差分を検出する（ステップＳＴ２００２）。なお、ここで、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１２は、ΔP_outを平均値P_{out_ave}に加算し、平均値P_{out_avｅ}を更新しておく平均化処理を行なう（ステップＳＴ２００２）。なお、P_{out_ave}は、ある時間単位のΔP_outの積算値とある時間でのP_outとの加算値を示す。

光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１２は、上位ソフトウェア等から強制的に待機設定がなされていないかをチェックする（ステップＳＴ２００４）。ステップＳＴ２００４において、強制的に待機設定がなされている場合（ステップＳＴ２００４の“ＹＥＳ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１２は、周期監視状態を待機状態に確定する（ステップＳＴ２０１５）。一方、ステップＳＴ２００４において、強制的に待機設定がなされていない場合（ステップＳＴ２００４の“ＮＯ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１２は、高速トリガ条件のチェックを行なう（ステップＳＴ２００５）。具体的には、ステップＳＴ２００２で検出したΔP_outの絶対値と、高速で周期監視しなければならない変化が起きたことを検出するための差分検出閾値αとを比較する。なお、差分検出閾値αは、あらかじめ設定しておく。

ステップＳＴ２００５において、ΔP_outの絶対値がαより大きい場合（ステップＳＴ２００５の“ＹＥＳ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１２は、高速状態の維持時間T_fを０にセットし（ステップＳＴ２００６）、周期監視状態を高速状態に確定する（ステップＳＴ２０１７）。一方、ステップＳＴ２００５において、ΔP_outの絶対値がα以下であった場合（ステップＳＴ２００５の“ＮＯ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１２は、現在の周期監視状態が高速状態かどうかをチェックする（ステップＳＴ２００７）。

ステップＳＴ２００７において、高速状態であると判断された場合（ステップＳＴ２００７の“ＹＥＳ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１２は、高速状態維持時間T_fにΔT_fを追加し（ステップＳＴ２００８）、収束１状態判定を行う（ステップＳＴ２００９）。具体的には、ΔT_fを追加した高速状態維持時間T_fが、高速維持時間タイマ満了時間T_{f_sat}と一致するかどうかを判定する。

ステップＳＴ２００９において、T_fが高速維持時間タイマ満了時間T_{f_sat}と一致した場合（ステップＳＴ２００９の“ＹＥＳ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１２は、低速状態維持時間T_lを０にセットし（ステップＳＴ２０１１）、周期監視状態を低速状態に確定する（ステップＳＴ２０１６）。このように、高速維持時間タイマ満了と判定すると監視周期状態を低速状態とすることで、可変式ＯＣＭ１０６の高寿命化をはかることができる。一方、ステップＳＴ２００９において、T_fが高速維持時間タイマ満了時間T_{f_sat}と一致しなかった場合（ステップＳＴ２００９の“ＮＯ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１２は、周期監視状態を高速状態に確定する（ステップＳＴ２０１７）。

ステップＳＴ２００７において、周期監視状態が高速状態でないと判断された場合（ステップＳＴ２００７の“ＮＯ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１２は、低速トリガ条件のチェックを行なう（ステップＳＴ２０１０）。具体的には、ステップＳＴ２００２で検出したΔP_outの絶対値と、低速で周期監視しなければならない変化が起きたことを検出するための差分検出閾値βとを比較する。なお、差分検出閾値βは、あらかじめ設定しておく。ステップＳＴ２０１０において、ΔP_outの絶対値がβより大きい場合（ステップＳＴ２０１０の“ＹＥＳ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１２は、低速状態維持時間T_lを０にセットし（ステップＳＴ２０１１）、周期監視状態を低速状態に確定する（ステップＳＴ２０１６）。なお、ここで、βはαより小さい値である。一方、ステップＳＴ２０１０において、ΔP_outの絶対値がβ以下であった場合（ステップＳＴ２０１０の“ＮＯ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１２は、現在の周期監視状態が低速状態かどうかをチェックする（ステップＳＴ２０１２）。

ステップＳＴ２０１２において、低速状態であると判断された場合（ステップＳＴ２０１２の“ＹＥＳ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１２は、低速維持時間T_lにΔT_lを追加し（ステップＳＴ２０１３）、収束２状態判定を行う（ステップＳＴ２０１４）。具体的には、ΔT_lを追加した低速状態維持時間T_lが、低速維持時間タイマ満了時間T_{l_sat}と一致するかどうかを判定する。

ステップＳＴ２０１４において、低速状態維持時間T_lが、低速維持時間タイマ満了時間T_{l_sat}と一致した場合（ステップＳＴ２０１４の“ＹＥＳ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１２は、周期監視状態を待機状態に確定する（ステップＳＴ２０１５）。このように、低速維持時間タイマ満了と判定すると監視周期状態を待機状態とすることで、可変式ＯＣＭ１０６の高寿命化をはかることができる。一方、ステップＳＴ２０１４において、低速状態維持時間T_lが、低速維持時間タイマ満了時間T_{l_sat}と一致しない場合（ステップＳＴ２０１４の“ＮＯ”の場合）、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１２は、周期監視状態を低速状態に確定する（ステップＳＴ２０１６）。
ステップＳＴ２０１５、ステップＳＴ２０１６、ステップＳＴ２０１７のいずれかのフローに至った場合、再びステップＳＴ２００１に戻り繰り返し周期監視状態を決定していく。

このように、周期監視状態が確定されると、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１２は、確定した周期監視状態に応じて可変式ＯＣＭ１０６に対し情報収集指示を通知し、可変式ＯＣＭ１０６から取得情報通知としてP_{out_λ1}〜P_{out_λn}を得る。そして、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１２は、可変式ＯＣＭ１０６から取得した各波長の光レベルから、光レベル制御部１０１に設定したい制御量を算出し、その結果をドライバ１０５に通知することで、光レベルの制御を行なう。

以上のように、実施の形態２によれば、実施の形態１と同様、可変式ＯＣＭ１０６の使用回数を大幅に削減し、寿命を延命化させることができる。また、実施の形態１と比べ、部品点数が少なく、経済化、加工性に優れる。ただし、全ポートの光レベル変化を出力光パワーで一括して判断するため、α、βの条件設定が難しい場合がある。

実施の形態３．
図１４は、この発明の実施の形態３に係る波長群合波部３１の構成図である。
この実施の形態３に係る多方路波長多重伝送システムは、実施の形態１と比べ、波長群合波部３１について、光カプラ１１０と出力光レベル検出部１１１とをさらに備える点が異なる。また、この実施の形態３は、実施の形態１と比べ、監視周期管理回路が異なるため、光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１３に変更になっている。主信号の流れは実施の形態１と同じである。
光カプラ１１０と出力レベル検出部１１１は、実施の形態２で備えるものと同様であり、光カプラ１１０は、光カプラ１０３のあとに一部の光を分岐し、トータル光出力パワーを検出し、出力光レベル検出部１１１に通知する。出力光レベル検出部１１１は、光レベルを光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１３に送信する。

また、実施の形態３に係る光チャンネルモニタ監視周期の状態遷移は実施の形態１，２と同じ図３で示される。
周期監視状態を判定する動作について、入力光レベル検出部１０７の各ポートでの光レベルの検出は、実施の形態１で図４に示した動作と同様であり、光カプラ１１０でのトータル光レベルの検出は、実施の形態２で図１３に示した動作と同様であるため詳細な説明を省略する。この実施の形態３では、実施の形態１の図４と、実施の形態２の図１３の結果を加えて、図５の動作を行なうものである。つまり、入力光レベル検出部１０７の各ポートでの光レベルの検出結果と、光カプラ１１０でのトータル光レベルの検出結果とを用いて、図５の動作を行なう。具体的には、図５のステップＳＴ１のインプットに図４で判定した周期監視状態（Ａ１〜Ａｎ）にくわえ、図１３で判定した周期監視状態を用いて、図５のステップＳＴ１移行の処理を行なう。そこで、例えば、一つでも高速状態と判定されたものがあれば（ステップＳＴ２）光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路１１３が周期監視状態を確定するというように、処理を行なう。

以上のように、実施の形態３によれば、実施の形態１および実施の形態２と同様に可変式ＯＣＭ１０６の使用回数を大幅に削減し、寿命を延命化させることができる。また、実施の形態１および実施の形態２と比べ、入力および出力の光レベルの検出結果により周期監視状態を決定するため、より細かな変動を検出することができ、検出精度を向上させることができる。また、特定の入力光レベル検出手段に故障が生じた場合でも周期監視状態の判定を行なうことができる。ただし、部品点数が多く、加工性が繁雑になることがある。

実施の形態４．
実施の形態１〜３では、周期監視状態を判定する際、収束１状態判定および収束２状態判定において、移行条件を時間固定としていた。
この実施の形態４では、移行条件を時間固定ではなく、時間的変動を観測し、変動量に基づき状態の収束を判断する実施の形態について説明する。
具体的には、例えば、実施の形態１において、図４のステップＳＴ１０２で検出したΔP_in1、または、実施の形態２において、図１３のステップＳＴ２００２で検出したΔP_outについて、時間的変動を観測し、変動量が小さく収束性が高い場合は収束１状態、または収束２状態の判定を早く行い、変動量が大きく、収束性が低い場合は遅く行うように可変長にする。

以上のように、実施の形態４によれば、実施の形態１〜３と比べ、可変式ＯＣＭ１０６の使用回数をさらに削減することができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１ ノード装置、１１〜１ｎ，２０ 波長群分波部、３１〜３ｎ，６０ 波長群合波部、４１〜４ｎ 送信光増幅部、５１〜５ｎ 受信光増幅部、７０ 波長合波部、８０ 波長分波部、９０ 信号送信部、９１ 信号受信部、１０１ 光レベル制御部、１０２ 波長群合波部、１０３，１１０ 光カプラ（ＣＰＬ）、１０４，１１２，１１３ 光レベル制御量判定回路／監視周期管理回路 １０５ ドライバ、１０６ 可変式ＯＣＭ、１０７ 入力光レベル検出部、１１１ 出力光レベル検出部、１００１〜１００ｎ，２００１〜２００ｎ 伝送路。

Claims (7)

1. 複数の方路からの波長多重光を受信し、受信した前記波長多重光を、設定された波長群単位かつ方路単位に分波する波長群分波部と、前記波長群分波部が分波した前記波長多重光を、出力する各方路用に波長群単位で合波する波長群合波部とを有するノード装置において、
   前記波長群合波部は、
   前記波長群分波部が分波した波長多重光の入力光レベルを検出する入力光レベル検出部と、
   前記波長群分波部が分波した波長多重光の光レベルを制御する光レベル制御部と、
   前記光レベル制御部が制御した前記波長多重光を合波する波長群合波器と、
   監視周期管理部からの情報収集指示に基づき、光フィルタの透過波長特性を可変させて、前記波長群合波器が合波した前記波長多重光の光チャネルレベルをモニタする光チャネルモニタと、
   前記入力光レベル検出部が検出した入力光レベルの変化量が閾値以下の場合は前記情報収集指示を行わず、当該変化量が閾値より大きい場合に、当該変化量に基づいて設定したタイミングで前記光チャネルモニタに対して前記情報収集指示をし、前記タイミングで前記光チャネルモニタから前記合波した波長多重光の光レベルを受信し、前記受信した光レベルに応じて算出した制御量で前記光レベル制御部に前記光レベルの制御を行なわせる監視周期管理部
   とを備えたノード装置。
2. 複数の方路からの波長多重光を受信し、受信した前記波長多重光を、設定された波長群単位かつ方路単位に分波する波長群分波部と、前記波長群分波部が分波した前記波長多重光を、出力する各方路用に波長群単位で合波する波長群合波部とを有するノード装置において、
   前記波長群合波部は、
   前記波長群分波部が分波した波長多重光の光レベルを制御する光レベル制御部と、
   前記光レベル制御部が制御した前記波長多重光を合波する波長群合波器と、
   前記波長群合波器が合波した前記波長多重光の出力光レベルを検出する光カプラと、
   監視周期管理部からの情報収集指示に基づき、光フィルタの透過波長特性を可変させて、前記波長群合波器が合波した前記波長多重光の光チャネルレベルをモニタする光チャネルモニタと、
   前記光カプラが検出した出力光レベルの変化量が閾値以下の場合は前記情報収集指示を行わず、当該変化量が閾値より大きい場合に、当該変化量に基づいて設定したタイミングで前記光チャネルモニタに対して前記情報収集指示をし、前記タイミングで前記光チャネルモニタから前記合波した波長多重光の光レベルを受信し、前記受信した光レベルに応じて算出した制御量で前記光レベル制御部に前記光レベルの制御を行なわせる監視周期管理部
   とを備えたノード装置。
3. 前記波長群合波器が合波した前記波長多重光の出力光レベルを検出する光カプラをさらに備え、
   前記監視周期管理部は、前記入力光レベル検出部が検出した入力光レベルの変化量と前記光カプラが検出した出力光レベルの変化量とに基づいて設定したタイミングで前記光チャネルモニタに対して情報収集指示をする
   ことを特徴とする請求項１記載のノード装置。
4. 前記監視周期管理部は、前記タイミングを設定してから一定時間経過したと判断すると、前記タイミングを変更する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載のノード装置。
5. 前記監視周期管理部は、前記入力光レベル検出部が検出した入力光レベルの時間的変動量を観測し、前記時間的変動量に基づいて前記タイミングを変更する
   ことを特徴とする請求項１または請求項３記載のノード装置。
6. 前記監視周期管理部は、前記光カプラが検出した出力光レベルの時間的変動量を観測し、前記時間的変動量に基づいて前記タイミングを変更する
   ことを特徴とする請求項２または請求項３記載のノード装置。
7. 前記タイミングとは、高速周期、または、低速周期からなる
   ことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載のノード装置。

Images