JP6476874B2 - 光伝送システム、波長制御方法、及び、ノード - Google Patents

Description

本明細書に記載する技術は、光伝送システム、波長制御方法、及び、ノードに関する。

光通信技術の１つに、複数の波長（「チャネル」と称してもよい。）の光を高密度に波長多重して伝送する技術がある。そのような光伝送技術は、「スーパーチャネル伝送」と称されることがある。

スーパーチャネル伝送では、デジタル信号処理を用いて送信信号光のスペクトルを狭小化することで、チャネル間隔を通常の波長多重（ＷＤＭ）伝送におけるチャネル間隔よりも狭めることができる。したがって、光伝送システムにおいて利用可能な光伝送帯域の周波数利用効率を向上できる。

特開２０１２−１６０８８８号公報 特開２０１２−４９９６４号公報 特開２０１２−２３６０７号公報 特開平８−３２１８２５号公報

スーパーチャネル伝送のように周波数利用効率を向上するためにチャネル間隔が狭小化される場合、各チャネルの波長制御が適切に行なわれないと、通常のＷＤＭ伝送に比べて、いずれかのチャネルの伝送品質が劣化し易い。最悪の場合、チャネルの信号断が生じるおそれがある。

１つの側面において、本明細書に記載する技術の目的の１つは、複数波長の光を含む信号光の波長制御を適切に行なえるようにすることにある。

１つの側面において、光伝送装置は、所定の透過帯域内に設定された複数波長の光を含む信号光を送信する光送信ノードと、前記信号光を受信する光受信ノードと、を備える。前記光受信ノードは、モニタと送信部とを備えてよい。モニタは、前記複数波長のいずれかに対応した信号光成分の位相とサンプリング位相とを同期させるための位相の検出感度をモニタしてよい。送信部は、前記モニタでモニタされた、前記複数波長のうち前記透過帯域の外縁に隣接する波長についての前記検出感度が閾値以下に低下したことを示す情報を、前記光送信ノードへ送信してよい。一方、前記光送信ノードは、受信部と制御部とを備えてよい。受信部は、前記検出感度の低下を示す情報を受信する。制御部は、前記情報の受信に応じて、前記外縁に隣接する波長が前記外縁に近づく方向への波長制御を停止してよい。

また、１つの側面において、波長制御方法は、光送信ノードから、所定の透過帯域内に設定された複数波長の光を含む信号光を送信し、光受信ノードにおいて、前記信号光を受信する。光受信ノードは、前記複数波長のいずれかに対応した信号光成分の位相とサンプリング位相とを同期させるための位相の検出感度をモニタしてよい。また、光受信ノードは、前記モニタされた、前記複数波長のうち前記透過帯域の外縁に隣接する波長についての前記検出感度が閾値以下に低下したことを示す情報を、前記光送信ノードへ送信してよい。前記光送信
ノードは、前記検出感度の低下を示す情報の受信に応じて、前記外縁に隣接する波長が前記外縁に近づく方向への波長制御を停止してよい。

更に、１つの側面において、ノードは、所定の透過帯域内に設定された複数波長の光を含む信号光を送信する光送信ノードから前記信号光を受信するノードであってよく、モニタと送信部とを備えてよい。モニタは、前記複数波長のいずれかに対応した信号光成分の位相とサンプリング位相とを同期させるための位相の検出感度をモニタしてよい。送信部は、前記モニタでモニタされた、前記複数波長のうち前記透過帯域の外縁に隣接する波長についての前記検出感度が閾値以下に低下したことを示す情報を、前記光送信ノードへ送信してよい。

また、１つの側面において、ノードは、所定の透過帯域内に設定された複数波長の光を含む信号光を送信するノードであってよく、受信部と制御部とを備えてよい。受信部は、前記信号光を受信した光受信ノードにおいて得られ前記光受信ノードが送信した情報であって、前記複数波長のうち前記透過帯域の外縁に隣接する波長に対応した信号光成分の位相とサンプリング位相とを同期させるための位相の検出感度が閾値以下に低下したことを示す情報を受信してよい。制御部は、前記情報の受信に応じて、前記外縁に隣接する波長が前記外縁に近づく方向への波長制御を停止してよい。

１つの側面として、複数波長の光を含む信号光の波長制御を適切に行なうことが可能になる。

光伝送システムの一例としてのＷＤＭ光ネットワークの構成例を示すブロック図である。 図１に例示する光伝送装置の構成例を示すブロック図である。 図２に例示するトランスポンダの構成例を示すブロック図である。 （Ａ）は、通常のＷＤＭ光信号のチャネル配置の一例を示す図であり、（Ｂ）は、スーパーチャネル信号のチャネル配置の一例を示す図である。 図４（Ｂ）に例示するチャネル配置において送信波長制御を実施しない場合に確保可能な外縁マージンを説明するための図である。 図４（Ｂ）に例示するチャネル配置において送信波長制御を実施する場合に確保可能な外縁マージンを説明するための図である。 図１に例示する光伝送システムでのマルチチャネル受信を説明するためのブロック図である。 図７に例示する光伝送システムにおいてチャネル間隔のモニタ結果を周波数変調成分として対向への送信信号に重畳する態様を説明するブロック図である。 図１〜図３に例示するトランスポンダの構成例を示すブロック図である。 図９に例示する受信デジタル信号処理部の構成例を示すブロック図である。 図９に例示する光伝送システムにおいて送信信号に重畳される周波数変調パタンフレームのフォーマット例を示す図である。 図９に例示する送信デジタル信号処理部で矩形状にスペクトル整形されたスーパーチャネル信号のチャネル配置の一例を示す図である。 （Ａ）は波長選択スイッチ（ＷＳＳ）の透過帯域内に設定された４波長の信号光スペクトルの一例を模式的に示す図であり、（Ｂ）はＷＳＳ透過帯域外縁の減衰特性によって最長波長の信号光スペクトルの一部が削られる様子を模式的に示す図である。 第１実施例のトランスポンダの構成例を示すブロック図である。 図１４に例示する受信デジタル信号処理部の構成例を示すブロック図である。 ＷＳＳ透過帯域内に設定された４波長の信号光スペクトルの一例を模式的に示す図である。 信号光波長がＷＳＳ透過帯域外縁に近づくにつれて図１５に例示したサンプリング位相同期部での位相検出感度が低下する様子を説明するための図である。 第１実施例のモニタトランスポンダの動作例を示すフローチャートである。 第１実施例の波長制御対象トランスポンダの動作例を示すフローチャートである。 第２実施例の光伝送システムの構成例を示すブロック図である。 第２実施例のモニタトランスポンダの動作例を示すフローチャートである。 第２実施例の波長制御対象トランスポンダの動作例を示すフローチャートである。 第３実施例の光伝送システムの構成例を示すブロック図である。 第３実施例のモニタトランスポンダの動作例を示すフローチャートである。 第３実施例の波長制御対象トランスポンダの動作例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。また、以下に説明する各実施形態は、適宜に組み合わせて実施しても構わない。なお、以下の実施形態で用いる図面において、同一符号を付した部分は、特に断らない限り、同一若しくは同様の部分を表す。

近年、通信機器のトラフィック拡大等に伴って、ネットワークの更なる大容量化及び高速化が期待されている。例えば、光ネットワークのエレメントの一例である光伝送装置には、ＤＰ−ＱＰＳＫ（Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keying）変調方式を用いたデジタルコヒーレント信号処理技術が採用される場合がある。

デジタルコヒーレント信号処理技術の採用により、１波長（「チャネル」と称してもよい。）あたりの伝送速度を例えば１００ギガビット／秒（Ｇｂｐｓ）、あるいは１００Ｇｂｐｓを超える速度に高速化することが可能である。

また、光波長多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）技術を併用することにより、光ネットワークの最大伝送容量の拡大化することができる。例えば、１チャネルあたり、１００Ｇｂｐｓの光信号を最大で８８チャネル分だけ波長多重することができる。即ち、１光ファイバあたりの最大伝送容量を８．８テラビット／秒（Ｔｂｐｓ）に拡大することができる。

図１に、光伝送システムの一例としてのＷＤＭ光ネットワークの構成例を示す。図１に示すＷＤＭ光ネットワーク１は、例示的に、光伝送装置１０−１と、光伝送路２０を介して当該光伝送装置１０−１と光通信可能に接続された光伝送装置１０−２と、を備える。

光伝送装置１０−１及び１０−２を区別しなくてよい場合には、単に「光伝送装置１０」と表記することがある。光伝送装置１０は、ＷＤＭ光ネットワーク１のエレメント（ネットワークエレメント：ＮＥ）の一例である。ＮＥ１０には、光送信局や光受信局、光中継局、ＲＯＡＤＭ（reconfigurable optical add/drop multiplexer）等の光アドドロップ局等が該当してよい。「局」は、「ノード」と称されてもよい。

例示的に、図１において、ＮＥ１０−１は、光送信局（光送信ノード）に該当し、ＮＥ１０−２は、光受信局（光受信ノード）に該当する。

光伝送路２０は、例示的に、光ファイバ伝送路である。光伝送路２０には、ＷＤＭ光信号の伝送距離に応じて光増幅器（光アンプ）３０が適宜に設けられてもよい。光アンプ３０を備えたノードが、光中継ノードに該当すると捉えてもよい。なお、ＷＤＭ光信号の伝送距離によっては、光アンプ３０が設けられないこともある。

光伝送装置１０−１は、図１に例示するように、複数のトランスポンダ１１と、波長多重器（マルチプレクサ：ＭＵＸ）１２と、光増幅器（光アンプ）３０と、を備えてよい。

トランスポンダ１１は、例えばルータ等の通信機器４０と光ファイバ２２により接続されてよい。ここで、通信機器４０は、例えばクライアント側（「トリビュータリ側」と称してもよい。）の通信機器４０である。通信機器４０から送信された信号は、対応するトランスポンダ１１にて受信された後、いずれかの波長（チャネル）の光信号に変換されて、マルチプレクサ１２に入力される。

なお、各トランスポンダ１１とマルチプレクサ１２との間の接続に、光ファイバが用いられてもよい。別言すると、各トランスポンダ１１とマルチプレクサ１２とは、光通信可能に光学的に接続されればよい。

マルチプレクサ１２は、ＷＤＭカプラ等の合波カプラであってよく、各トランスポンダ１１から受信される光信号を波長多重することによりＷＤＭ光信号を生成して光伝送路２０へ送信する。当該送信に際して、ＷＤＭ光信号は、マルチプレクサ１２の後段（ポストステージ）に備えられた光アンプ３０によって所定の送信光パワーに増幅されてよい。

光伝送路２０へ送信されたＷＤＭ光信号は、光伝送装置１０−２にて受信される。光伝送装置１０−２は、例示的に、波長分離器（デマルチプレクサ：ＤＭＵＸ）１５と、複数のトランスポンダ１６と、を備える。デマルチプレクサ１５の前段（プレステージ）には、光伝送路２０から受信されるＷＤＭ光信号を増幅する光アンプ（プリアンプ）３０が備えられてよい。

デマルチプレクサ１５は、光伝送路２０から入力されるＷＤＭ光信号を波長毎に分離してトランスポンダ１６のいずれかに入力する。なお、トランスポンダ１６においてコヒーレント受信する場合には、デマルチプレクサ１５は、代替的に、ＷＤＭ光信号を分岐する光スプリッタであってもよい。光スプリッタは、分岐カプラであってもよい。

トランスポンダ１６は、デマルチプレクサ１５から入力された光信号を電気信号に光電変換して例えばルータ等の通信機器５０に送信する。ここで、通信機器５０は、例えばクライアント側の通信機器５０である。

なお、図１には、光伝送装置１０−１から光伝送装置１０−２への方方向の通信に着目した構成を例示しているが、逆方向の通信に関しても、上記と同様の構成でよい。別言すると、光伝送装置１０−１と光伝送装置１０−２との間（通信機器４０と通信機器５０との間）は、双方向通信が可能であってよい。

双方向通信は、光伝送装置１０−１と光伝送装置１０−２との間に、双方向のそれぞれについて個別に設けられた光伝送路２０を介して行なわれてよい。例えば、光伝送装置１０−２から光伝送装置１０−１への逆方向の通信は、図１において、光伝送装置１０−１を光伝送装置１０−２に読み替え、且つ、光伝送装置１０−２を光伝送装置１０−１に読み替えた構成によって実現されると捉えてよい。

双方向のうち、光伝送装置１０−１（又は１０−２）が光伝送路２０へＷＤＭ光信号を送信する方向を「アップストリーム方向」と称し、その逆方向を「ダウンストリーム方向」と称する。

したがって、光伝送装置１０−１及び１０−２は、それぞれ、アップストリーム方向に対応した送信系と、ダウンストリーム方向に対応した受信系と、を備えてよい。例えば図１では、トランスポンダ１１及びマルチプレクサ１２が光伝送装置１０−１の送信系に該当し、デマルチプレクサ１５及びトランスポンダ１６が光伝送装置１０−２の受信系に該当する。

別言すると、光伝送装置１０−１は、図１には図示を省略しているが、受信系として、光伝送装置１０−２の受信系と同様に、デマルチプレクサ１５及びトランスポンダ１６を備えている、と捉えてよい。また、光伝送装置１０−２は、図１には図示を省略しているが、送信系として、光伝送装置１０−１の送信系と同様に、トランスポンダ１１及びマルチプレクサ１２を備えている、と捉えてよい。ただし、トランスポンダ１１（又は１６）は、送受信に共用であってよい。別言すると、トランスポンダ１１及び１６は、同じ構成（送信部及び受信部）を有していてよい。

図２に、双方向通信をサポートする光伝送装置１０の構成例を示す。図２に示す光伝送装置１０は、例示的に、複数のトランスポンダ１１１と、波長多重分離ブロック１１２と、光アンプブロック１１３と、ラインカード制御部１１４−１と、ネットワーク制御部１１４−２と、を備える。なお、「ブロック」は、「モジュール」と称してもよい。

トランスポンダ１１１は、それぞれ、図１に例示したトランスポンダ１１又は１６に相当する。トランスポンダ１１１のそれぞれは、例示的に、ルータ等の通信機器４０又は５０と光学的に双方向通信可能に接続されて、通信機器４０又は５０との間で光信号の送受信が可能である。

各トランスポンダ１１１は、光伝送装置１０の「光送信機」のエレメントであると捉えてよく、また、光伝送装置１０の「光受信機」のエレメントでもあると捉えてよい。

波長多重分離ブロック１１２は、例示的に、アップストリーム方向に対応したマルチプレクサ（ＭＵＸ）１１２ａと、ダウンストリーム方向に対応したデマルチプレクサ（ＤＭＵＸ）１１２ｂと、を備える。マルチプレクサ１１２ａは、図１に例示したマルチプレクサ１２に相当し、デマルチプレクサ１１２ｂは、図１に例示したデマルチプレクサ１５に相当する、と捉えてよい。

各トランスポンダ１１１の出力ポート（送信ポート）がマルチプレクサ１１２ａの入力ポートに光ファイバ等を用いて光学的に接続される。また、各トランスポンダ１１１の入力ポート（受信ポート）がデマルチプレクサ１１２ｂの出力ポートのいずれかに光ファイバ等を用いて光学的に接続される。

したがって、マルチプレクサ１１２ａは、各トランスポンダ１１１の送信ポートから送信された光信号を波長多重してＷＤＭ光信号を生成する。また、デマルチプレクサ１１２ｂは、光アンプブロック１１３から受信されるＷＤＭ光信号を波長毎に分離してトランスポンダ１１１の受信ポートへ入力する。

光アンプブロック１１３は、アップストリーム方向に対応した光アンプ１１３ａと、ダウンストリーム方向に対応した光アンプ１１３ｂと、を備える。光アンプ１１３ａは、マルチプレクサ１１２ａから入力されるＷＤＭ光信号を所定の送信パワーに増幅して光伝送路２０へ送信する。光アンプ１１３ｂは、光伝送路２０から受信されるＷＤＭ光信号を所定の受信パワーに増幅してデマルチプレクサ１１２ｂに入力する。

なお、光アンプブロック１１３は、ＷＤＭ光信号の伝送距離によっては必要ない場合もある。

ラインカード制御部１１４−１は、各トランスポンダ１１１と電気的或いは光学的に接続され、ラインカード制御部１１４−１で受信したデータの行き先に応じたスイッチング処理を行なう。したがって、「ラインカード制御部」は、「スイッチング部」あるいは「スイッチングボード」と称してもよい。スイッチングされたデータは、各トランスポンダ１１１を経由して、通信機器４０側、或いは、光伝送路２０（光ネットワーク）側へ送出される。

ネットワーク制御部１１４−２は、ラインカード制御部１１４−１、波長多重分離ブロック１１２、及び、光アンプブロック１１３の動作を統括的に制御する。なお、ラインカード制御部１１４−１とネットワーク制御部１１４−２とは、１つの制御部として一体化されてもよい。ラインカード制御部１１４−１とネットワーク制御部１１４−２とを区別しなくてよい場合は単に「制御部１１４」と表記することがある。

制御部１１４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）等の演算能力を備えたプロセッサデバイスと、メモリ等の記憶装置とを用いて実現されてよい。プロセッサデバイスが、記憶装置に記憶された制御に応じたプログラム（「ソフトウェア」と称してもよい。）やデータを適宜に読み取って動作することで、制御部１１４としての機能が具現されてよい。制御部１１４は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等を用いて実現されてもよい。

図３に、図２に例示したトランスポンダ１１１の構成例を示す。トランスポンダ１１１は、例示的に、広帯域（ワイドバンド：ＷＢ）光送受信モジュール１１１１、フレーマ１１１２、及び、狭帯域（ナローバンド：ＮＢ）光送受信モジュール１１１３を備える。「光送受信モジュール」は、「光送受信器」と称してもよい。

ＷＢ光送受信モジュール１１１１は、例示的に、クライアント側のルータ等の通信機器４０又は５０と、ワイドバンドの光（以下「ＷＢ光」と表記することがある。）にて信号を送受信する。ＷＢ光にて送受信される信号は、例示的に、ＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical Network）やイーサネット（登録商標）等で用いられるフレーム信号であってよい。

例えば、ＷＢモジュール１１１１は、通信機器４０（又は５０）から受信されるＷＢ光を電気信号に変換してフレーマ１１１２に入力する。また、ＷＢモジュール１１１１は、フレーマ１１１２から受信した電気信号をＷＢ光に変換して通信機器４０（又は５０）に送信する。

フレーマ１１１２は、例示的に、ＷＢモジュール１１１１にて光電変換された信号を例えばＯＴＵ（Optical channel Transport Unit）フレーム信号にマッピングしてＮＢ光送受信モジュール１１３に入力する。また、フレーマ１１１２は、ＳＯＮＥＴやイーサネット（登録商標）等のフレーム信号をデマッピングしてＷＢ光送受信モジュール１１１１に入力する。なお、当該フレーム信号は、ＮＢ光送受信モジュール１１１３からのＯＴＵフレーム信号にマッピングされている。フレーム信号の処理には、誤り訂正符号の付加等の処理が含まれてよい。

ＮＢ光送受信モジュール１１１３は、例示的に、ナローバンドの光（以下「ＮＢ光」と表記することがある。）にて光伝送路２０との間でフレーム信号（例えば、ＯＴＮフレーム信号）の送受信を行なう。

例えば、ＮＢ光送受信モジュール１１１３は、フレーマ１１１２で生成された、電気信号のＯＴＵフレーム信号をＮＢ光に変換して図２に例示したマルチプレクサ１１２ａへ出力する。また、ＮＢ光送受信モジュール１１１３は、例えば図２に例示したデマルチプレクサ１１２ｂからＮＢ光にて入力されるＯＴＮフレーム信号を電気信号に変換してフレーマ１１１２へ出力する。

以上のように、トランスポンダ１１１は、トリビュータリ側とネットワーク（光伝送路２０）側との間で送受信される光及びフレーム信号の変換処理を通じて、通信機器４０と通信機器５０との間の双方向通信を可能にする。

ところで、光伝送技術においては、更なる大容量化のため、ＷＤＭ技術に加えて、「スーパーチャネル」と呼ばれる技術の利用が検討、議論されている。これまでのＷＤＭ技術では、チャネル間干渉が十分に抑えられるだけの間隔に波長間隔が設定されていた。例えば図４（Ａ）に示すように、１チャネルあたり１００Ｇｂｐｓの光信号であれば、ＷＤＭ光信号において各チャネルは５０ＧＨｚ程度の間隔で配置されることがある。

これに対し、スーパーチャネル技術では、デジタル信号処理によるスペクトル整形処理を用いることで、チャネル間干渉を抑制しながらチャネル間隔をより狭めることができる。例えば、レイズドコサインフィルタ等のＳｉｎｃ関数形状の時間応答を示すフィルタを用いて、主信号（例えば、ＮＲＺ信号）を畳み込み処理することで、主信号光の周波数スペクトルを狭帯域化し、且つ、矩形形状に整形することができる。

これにより、１チャネルあたり１００Ｇｂｐｓの光信号であれば、例えば図４（Ｂ）に示すように、ＷＤＭ光信号におけるチャネル間隔は５０ＧＨｚよりも狭い間隔（例えば、３６ＧＨｚ程度）にまで近接させることが可能になる。

なお、送信光源（例えば、レーザダイオード：ＬＤ）の発光波長に変動（「揺らぎ」と称してよい。）が生じる場合には、当該揺らぎを考慮してチャネル間隔にマージンを設定してよい。例えば、ＬＤの発光波長が、環境条件や経時変動等に起因して、或る周波数レンジ（例えば、±１．５ＧＨｚ）で変動する場合、当該周波数レンジをチャネル間隔のマージンに設定してよい。なお、ＬＤの発光波長の変動は、ＥＯＬ（End Of Life）変動と称してもよい。

仮に、スペクトル整形処理によって、１チャネルあたりの周波数帯域幅を３２ＧＨｚに狭帯域化できたとして、ＥＯＬ変動として±１．５ＧＨｚのマージン（３ＧＨｚ）を考慮すると、１チャネルあたりの周波数帯域幅は３５ＧＨｚとなる。したがって、各チャネルを１ＧＨｚのガードバンドを挟んで配置すれば、チャネル間隔は３６ＧＨｚとなる。

ここで、或る周波数帯域、例えば、ＷＤＭ光信号が通過する波長選択スイッチ（ＷＳＳ）の透過帯域（「周波数グリッド」と称してもよい。）に、複数チャネルを配置（多重）することを想定する。なお、ＷＳＳは、光伝送装置１０に用いられる光デバイスの一例であり、その透過帯域は、ＷＤＭ光信号の帯域特性等の伝送特性に影響するパラメータの一例である。

ＷＳＳの透過帯域において、当該透過帯域のエッジに相当する周波数と、当該周波数に最も近接するチャネルのエッジに相当する周波数と、の差分は、「外縁マージン」と称してよい。外縁マージンを大きく確保できれば、ＷＤＭ光信号のマルチスパン伝送時の伝送特性の劣化を抑制することができる。

非限定的な一例として、図５に例示するように、１６２．５ＧＨｚの周波数グリッドに４チャネルを多重することを想定すると、外縁マージンとして７．５ＧＨｚ程度を確保できる。

しかし、この程度のマージンでは、マルチスパン伝送時の伝送特性の劣化が無視できない程度に増大するおそれがある。また、この場合の周波数利用効率は、図４（Ａ）に例示した通常のＷＤＭ伝送におけるチャネル間隔５０ＧＨｚの場合に比べて２３．１％程度増加するに留まる。

スーパーチャネルを実用的に実現するには、より幅の広い外縁マージンを確保して伝送特性を向上させたい。あるいは、更なる大容量伝送のため、周波数利用効率を更に向上したい。

そこで、例えば、光ネットワークあるいは光伝送装置の運用中において、送信ＬＤの発光波長を適応的に制御することで、送信ＬＤの発光波長の揺らぎを抑制して、確保できる外縁マージンの拡大化を図ることが考えられる。

図５に例示したスーパーチャネルのチャネル配置において、送信ＬＤの波長制御を実施しないとすると、送信ＬＤの変動として、４チャネルの左右方向（計８か所）の変動分をマージンとして考慮する必要がある。

これに対し、例えば図６に示すように、４チャネルのうちの１チャネルを基準チャネルとして、送信ＬＤの波長制御を実施すれば、他の３チャネルの変動分はマージンに見込まなくてよくなる。なお、基準チャネルは、波長制御の対象外のチャネルである。別言すると、４チャネルのうちの基準チャネルについての変動分さえマージンに見込めばよい。ただし、波長制御誤差（例えば、５００ＭＨｚ程度）は、見込むこととしてよい。

このような波長制御を実施することで、例えば次表１の例１に示すように、外縁マージンとして１１ＧＨｚ程度を確保することができ、マルチスパン伝送時の伝送特性劣化を抑えることができる。

あるいは、表１の例２に示すように、確保できる外縁マージンは例１よりも小さくなるものの、１５０．０ＧＨｚのグリッドで４チャネルを多重することが現実的に可能になる。この例２では、周波数利用効率を例１での２３．１％よりも大きく向上（例えば、３３．３％）できる。

次に、図７を参照して、スーパーチャネルの送信信号と受信信号とについて説明する。図７の左上に例示する送信器Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＤ１は、それぞれ、例えば図２及び図３に例示したトランスポンダ１１１のＮＢ光送受信モジュール１１１３に備えられたアップストリーム方向の送信器に相当すると捉えてよい。

また、図７の右上に例示する受信器Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＤ１は、それぞれ、例えば図２及び図３に例示したトランスポンダ１１１のＮＢ光送受信モジュール１１１３に備えられたダウンストリーム方向の受信器に相当すると捉えてよい。

更に、図７の右下に例示する送信器Ａ２，Ｂ２，Ｃ２及びＤ２は、それぞれ、例えば図２及び図３に例示したトランスポンダ１１１のＮＢ光送受信モジュール１１１３に備えられたアップストリーム方向の送信器に相当すると捉えてよい。

また、図７の左下に例示する受信器Ａ２，Ｂ２，Ｃ２及びＤ２は、それぞれ、例えば図２及び図３に例示したトランスポンダ１１１のＮＢ光送受信モジュール１１１３に備えられたアップストリーム方向の送信器に相当すると捉えてよい。

各送信器Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＤ１（Ａ２，Ｂ２，Ｃ２及びＤ２）から送信された光信号Ａ〜Ｄは、既述のマルチプレクサ１２にてスーパーチャネルを成すＷＤＭ光信号に波長多重されて光ネットワーク６０へ送信される。

なお、光信号Ａ〜Ｄは、それぞれ、各送信器Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＤ１（Ａ２，Ｂ２，Ｃ２及びＤ２）における送信光源の発光波長λ_Ａ〜λ_Ｄに対応した波長の光信号であると捉えてよい。スーパーチャネルを成す波長（λ_Ａ〜λ_Ｄ）は、「サブチャネル」と称してもよいし「サブキャリア」と称してもよい。また、光ネットワーク６０は、図１に例示した光伝送路２０及び光アンプ３０を含む概念として捉えてよい。

光ネットワーク６０を伝送されたスーパーチャネルの送信信号（ＷＤＭ光信号）は、既述の光スプリッタ１５にて、受信器Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＤ１（Ａ２，Ｂ２，Ｃ２及びＤ２）の数に応じた分岐数に分岐される。分岐された光信号は、受信器Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＤ１（Ａ２，Ｂ２，Ｃ２及びＤ２）にそれぞれ入力される。

別言すると、受信器Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＤ１（Ａ２，Ｂ２，Ｃ２及びＤ２）は、それぞれ、光信号Ａ〜Ｄが波長多重された同じＷＤＭ光信号を受信する。当該受信は、「マルチチャネル受信」あるいは「マルチキャリア受信」と称してよい。

各受信器Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＤ１（Ａ２，Ｂ２，Ｃ２及びＤ２）は、それぞれ、コヒーレント受信に用いられる局発光源（例えばＬＤ）を備える。局発光源の発光波長は、それぞれ、対応する送信器Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＤ１（Ａ２，Ｂ２，Ｃ２及びＤ２）の送信光源の発光波長と一致している。なお、以下において、送信光源の発光波長を「送信波長」と称することがあり、局発光源の発光波長を「受信波長」と称することがある。

例えば、受信器Ａ１（Ａ２）の受信波長は、送信器Ａ１（Ａ２）の送信波長（λ_Ａ）と一致しており、受信器Ｂ１（Ｂ２）の受信波長は、送信器Ｂ１（Ｂ２）の送信波長（λ_Ｂ）と一致している。同様に、受信器Ｃ１（Ｃ２）の受信波長は、送信器Ｃ１（Ｃ２）の送信波長（λ_Ｃ）と一致しており、受信器Ｄ１（Ｄ２）の受信波長は、送信器Ｄ１（Ｄ２）の送信波長（λ_Ｄ）と一致している。

なお、この例では、送信器Ａ１〜Ｄ１から受信器Ａ１〜Ｄ１へ送信される光信号の波長と、送信器Ａ２〜Ｄ２から受信器Ａ２〜Ｄ２へ逆方向に送信される光信号の波長と、がそれぞれ一致しているが、異なっていてもよい。

受信器Ａ１（Ａ２）では、光スプリッタ１５から分岐入力されるＷＤＭ光信号のうち、送信器Ａ１（Ａ２）の送信波長λ_Ａの信号が抽出、受信される。受信器Ｂ１（Ｂ２）では、当該ＷＤＭ光信号のうち、送信器Ｂ１（Ｂ２）の送信波長λ_Ｂの信号が抽出、受信される。

同様に、受信器Ｃ１（Ｃ２）では、送信器Ｃ１（Ｃ２）の送信波長λ_Ｃの信号がＷＤＭ光信号から抽出、受信される。受信器Ｄ１（Ｄ２）では、送信器Ｄ１（Ｄ２）の送信波長λ_Ｄの信号がＷＤＭ光信号から抽出、受信される。

ただし、スーパーチャネルのＷＤＭ光信号は、隣接チャネルが近接しているため、隣接チャネルの信号成分の一部が受信器Ａ１〜Ｄ１（Ａ２〜Ｄ２）での受信信号に含まれ得る（「残留し得る」と称してもよい）。

例えば、受信器Ａ１（Ａ２）では、隣接チャネル（波長λ_Ｂ）の信号成分の一部が受信信号に含まれ得る。受信器Ｂ１（Ｂ２）では、隣接チャネル（波長λ_Ａ及びλ_Ｃ）の信号成分の一部が受信信号に含まれ得る。

受信器Ｃ１（Ｃ２）では、隣接チャネル（波長λ_Ｂ及びλ_Ｄ）の信号成分の一部が受信信号に含まれ得る。受信器Ｄ１（Ｄ２）では、隣接チャネル（波長λ_Ｃ）の信号成分の一部が受信信号に含まれ得る。

例えば、受信信号のスペクトルには、局発光源の波長に対応した周波数を中心周波数にもつスペクトルだけでなく、当該スペクトルに対して低周波側及び高周波側のいずれか一方又は双方に隣接チャネルの信号成分スペクトルが含まれ得る。

ここで、図７に例示した構成において、送信器の送信波長を制御する方法について検討する。例えば、送信器Ｂ２の送信波長が、送信器Ａ２及び送信器Ｃ２の送信波長と比べて期待する位置に無い場合に、当該波長位置を制御することを想定する。

当該波長位置の制御は、例えば光ネットワーク６０（例えば、光中継ノードやＲＯＡＤＭ等のＮＥ）にチャネル間隔モニタを設けて、そのモニタ結果を用いることで実現可能である。

チャネル間隔モニタにおいて送信信号のチャネル間隔をモニタできれば、期待する波長位置に無い送信波長を検出できる。検出結果を対応する送信器にフィードバックすることで、期待する波長位置に無い送信波長を本来の期待波長位置に制御することが可能である。

しかし、この方法では、光ネットワーク６０にチャネル間隔モニタを追加するための作業やコストがかかる。また、モニタしたチャネル間隔を、送信器にフィードバックするための制御信号パスも追加となる。このように、光ネットワーク６０においてチャネル間隔をモニタする方法は、コストへの影響が大きく、導入する上で大きな障壁となり得る。

これに対し、例えば図８に示すように、受信器Ａ２〜Ｄ２のいずれか（例えば受信器Ｄ２）にてチャネル間隔をモニタできれば、対向の送信器Ｄ２の送信波長のずれを当該受信器Ｄ２にて検出（「測定」と称してもよい。）できる。

そして、その検出結果（あるいは、当該検出結果に応じた波長制御情報でもよい）を、例えば送信器Ｄ１から対向局の受信器Ｄ１を通じて対向局の送信器Ｄ２に通知すれば、送信器Ｄ２の送信波長のずれを最小化制御することが可能となる。

当該通知は、例示的に、送信器Ｄ１の送信光を周波数変調して通知情報（波長ずれ検出結果又は波長制御情報）を当該送信光に重畳することで行なってよい。通知情報は、監視制御情報の一例であると捉えてよい。監視制御情報が重畳された送信光は、ＳＶ（Supervisory）光成分あるいは光監視チャネル（ＯＳＣ）成分を含む光であると捉えてよい。

受信器Ｄ１は、周波数変調により受信信号に重畳された制御通知情報を復調して検出する。検出した通知情報に基づいて、送信器Ｄ２の送信波長を制御することで、当該送信器Ｄ２の送信波長ずれを補償することができる。なお、送信器Ｄ２以外の他の送信器の送信波長ずれも、上記と同様にして対応する受信器でのモニタ結果を対応する送信器へフィードバックすることで補償可能である。

ここで、受信器Ｄ２及び送信器Ｄ１の組は、例えば図２に例示した１つのトランスポンダ１１１に含まれると捉えてよい。同様に、受信器Ｄ１及び送信器Ｄ２の組も、別ノードの図２に例示した１つのトランスポンダ１１１に含まれると捉えてよい。

したがって、同一トランスポンダ１１１内での受信器Ｄ２（Ｄ１）と送信器Ｄ１（Ｄ２）との間の情報の送受信は容易であり、送信器Ｄ２（Ｄ１）の送信波長ずれの制御も容易に実現できる。例えば、送信波長ずれの制御は、図２に例示した制御部１１４、あるいは、トランスポンダ１１１に内蔵の制御部（図２において図示省略）によって実施されてよい。

このように、受信器でチャネル間隔をモニタすることができれば、光ネットワーク６０に対してモニタや制御信号パスを追加せずに、低コストで波長制御を実現することができる。

次に、図９に、上述した送信光源の波長制御を実現するトランスポンダの構成例を示す。図９に示すトランスポンダ７０及び８０は、例えば既述の光伝送路２０（別言すると、光ネットワーク６０）を介して双方向の光通信が可能に接続されている。なお、図９に示すトランスポンダ７０及び８０は、図３に例示したＮＢ光送受信モジュール１１１３に相当すると捉えてもよい。

一方のトランスポンダ７０は、例えば図１の光伝送装置１０−１に備えられた図２のトランスポンダ１１１のいずれかに相当し、また、図８に例示した受信器Ｄ２を含むトランスポンダに相当すると捉えてよい。したがって、トランスポンダ７０は、図８にて説明したチャネル間隔モニタ機能を具備するトランスポンダに相当すると捉えてよい。そのため、以下、トランスポンダ７０を便宜的に「モニタトランスポンダ７０」と称することがある。

他方のトランスポンダ８０は、例えば図１の光伝送装置１０−２に備えられた図２のトランスポンダ１１１のいずれかに相当し、また、図８に例示した送信器Ｄ２を含むトランスポンダ７０に相当すると捉えてよい。

したがって、トランスポンダ８０は、図８にて説明したチャネル間隔モニタ結果に基づいて送信波長が制御される対象のトランスポンダに相当すると捉えてよい。そのため、トランスポンダ８０を便宜的に「波長制御対象トランスポンダ８０」と称することがある。

波長制御対象トランスポンダ８０が備えられた光伝送装置１０−２は、デジタル信号処理を用いて波形（スペクトル）整形された複数の送信信号をＷＤＭ光信号にて送信する第１の光伝送装置の一例に相当すると捉えてよい。

これに対し、モニタトランスポンダ７０が備えられた光伝送装置１０−１は、光伝送装置１０−１が送信したＷＤＭ光信号をデジタルコヒーレント受信する第２の光伝送装置の一例に相当すると捉えてよい。

モニタトランスポンダ７０は、例示的に、送信器７１、受信器７２及び制御部７３を備える。送信器７１は、図８に例示した送信器Ｄ１に相当すると捉えてよく、受信器７２は、図８に例示した受信器Ｄ２に相当すると捉えてよい。

送信器７１は、例示的に、送信デジタル信号処理部７１１、ＤＡＣ（Digital to Analogue Converter）７１２、光変調器７１３、及び、送信光源（例えばＬＤ）７１４を備える。

送信デジタル信号処理部７１１は、送信デジタルデータ信号に対してスペクトル整形や搬送波（キャリア）周波数制御、非線形補償等のデジタル信号処理を施す。

ＤＡＣ７１２は、送信デジタル信号処理部７１１でデジタル信号処理された送信デジタルデータ信号をアナログデータ信号に変換する。ＤＡＣ７１２により得られたアナログデータ信号は、光変調器７１３の駆動信号として光変調器７１３に与えられる。

光変調器７１３は、ＤＡＣ７１２から与えられる駆動信号によって送信光源７１４の出力光を変調することで送信変調信号光を生成する。送信変調信号光は、対向のトランスポンダ８０へ通じる光伝送路２０へ送信される。送信光源７１４は、発光波長が可変の光源（例えば、チューナブルＬＤ）であってよい。

なお、送信デジタル信号処理部７１１でのキャリア周波数制御において、既述の監視制御情報に応じた周波数制御が行なわれることで、監視制御情報を送信変調信号光に周波数変調成分として重畳することができる。

一方、受信器７２は、ＷＤＭ光信号をデジタルコヒーレント受信して復調する受信部の一例であり、例示的に、受信フロントエンド（ＦＥ）７２１、ＡＤＣ（Analogue to Digital Converter）７２２、及び、受信デジタル信号処理部７２３を備える。

受信ＦＥ７２１は、例示的に、既述の局発光源や、光位相ハイブリッド、フォトディテクタ（ＰＤ）等の光電変換器を備える。局発光源の出力光と、光伝送路２０から受信されるＷＤＭ光信号と、を光位相ハイブリッドにて同じ位相及び異なる位相（例えば、９０度異なる位相）で干渉させることで、受信希望チャネルに相当する信号光の電界複素情報を測定して信号光を復調することができる。復調された信号光は例えばＰＤにてアナログ電気信号に光電変換されてＡＤＣ７２２に入力される。なお、受信ＦＥ７２１は、「受信器７２１」と言い換えてもよい。

ＡＤＣ７２２は、受信ＦＥ７２１にて復調された信号光のアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換して受信デジタル信号処理部７２３に入力する。受信ＦＥ７２１から入力されたアナログ電気信号は、ＡＤＣ７２２にて、例えば、１シンボルあたり２回以上サンプリングされてよい。当該サンプリングによって、位相情報を含むアナログ波形情報がデジタル値に量子化される。このようにアナログ波形情報をデジタル値に変換することにより、様々な特性補償をデジタル値の演算処理にて実施することが可能となる。

受信デジタル信号処理部７２３は、受信ＦＥ７２１にて復調された信号光に相当するデジタル電気信号に対してデジタル信号処理を施す。デジタル信号処理には、例示的に、分散補償、サンプリング位相同期、適応等化、周波数オフセット補償、搬送波位相復元等の処理が含まれてよい。受信デジタル信号処理部７２３は、例示的に、ＤＳＰや、ＦＰＧＡ、大規模集積回路（ＬＳＩ）等を用いて実現可能である。

具体的な一例として、受信デジタル信号処理部７２３は、例えば図１０に示すように、分散補償部９１、サンプリング位相同期部９２、適応等化部９３、周波数オフセット補償部９４、及び、搬送波位相復元部９５を備えてよい。なお、トランスポンダ８０の受信デジタル信号処理部８２３も、図１０の構成と同一若しくは同様であってよい。

分散補償部９１は、ＡＤＣ７２２から入力されたデジタル電気信号に対して、例えばトランスバーサルフィルタ等で波長分散による波形歪みをモデル化したデジタルフィルタを用いて波長分散処理を施す。

サンプリング位相同期部９２は、ＡＤＣ７２２でのサンプリングのタイミング（周波数及び位相）を最適化する（例えば、データパルスの中央に同期させる）ための処理を行なう。

適応等化部９３は、例えば、複数の線形フィルタを備え、各フィルタのパラメータを信号光の偏波変動よりも十分高速かつ適応的に更新することで、偏波変動や偏波モード分散（ＰＭＤ）に起因する波形歪みを適応的に等化（補償）する。当該等化処理は、例示的に、シンボルレートで行なわれてよい。

周波数オフセット補償部９４は、受信信号光と局発光源の出力光との間の周波数オフセットを補償（補正）する。周波数オフセットの推定には、例示的に、累乗法と呼ばれる推定方式や、累乗法よりも周波数オフセットの推定可能範囲を拡大化できるＰＡＤＥ（Pre-decision based Angle Differential frequency offset Estimator）法と呼ばれる推定方式等を適用してよい。

搬送波位相復元部９５は、周波数オフセット補償部９４にて周波数オフセットが補償された受信デジタル信号から雑音成分を除去し、正しい搬送波（キャリア）位相を推定し、受信デジタル信号の位相を推定したキャリア位相に同期させる。キャリア位相の推定には、例示的に、デジタルループフィルタを用いて雑音の影響を除去するフィードバック法や、位相検出器で検出した推定位相差を平均化することで雑音の影響を除去するフィードフォワード法等を適用してよい。

搬送波位相復元部９５は、復調途中の信号をモニタし、モニタした信号を利用して伝送品質状態の解析を行なうために利用されてよい。また、搬送波位相復元部９５は、対向局との間で監視制御を行なうために伝送信号光に重畳された監視制御信号光の検出に利用されてもよい。

なお、分散補償部９１、サンプリング位相同期部９２、適応等化部９３、周波数オフセット補償部９４、及び、搬送波位相復元部９５は、例示的に、ＤＳＰ等の演算能力を備えた演算装置によって実現されてよい。演算装置は、「プロセッサデバイス」あるいは「プロセッサ回路」と称してもよい。

次に、図９に戻り、制御部７３は、上述した送信器７１及び受信器７２の動作を制御する。また、制御部７３は、受信器７２で得られる受信デジタル信号を基にチャネル間隔をモニタし、モニタ結果（あるいはモニタ結果に基づく波長制御情報）を送信器７１の送信光に重畳させる。

そのため、制御部７３は、例示的に、主信号データ取得部７３１、波長間隔モニタ７３２、及び、周波数変調パタン生成部７３３を備える。

主信号データ取得部７３１は、例えば図１０に示すように、ＡＤＣ７２２の出力から、チャネル間隔のモニタに足るデータ長の主信号データを取得（キャプチャ）する。主信号データのキャプチャ位置は、分散補償部９１の出力（サンプリング位相同期部９２の入力）でもよい。

分散補償部９１による分散補償が十分に機能し、安定的な主信号データが得られれば、チャネル間隔モニタの精度向上が見込める。なお、主信号データのキャプチャ位置としては、他に、適応等化部９３の出力や、搬送波位相復元部９５の出力等も考えられる。

ただし、これらの出力は、受信データ信号のレートがシンボルレートに低下している（別言すると、ダウンサンプリングされている）。そのため、オーバーサンプリングによれば観測可能な隣接チャネルの信号成分が、十分に観測できないおそれがある。

別言すると、主信号データのキャプチャ位置は、隣接チャネルの信号成分が十分に観測可能なレートを有するデータ信号であれば、ＡＤＣ７２２の出力や分散補償部９２の出力に限られない。

波長間隔モニタ７３２は、主信号データ取得部７３１でキャプチャされた主信号データ（以下「キャプチャデータ」ともいう。）を解析してチャネル間隔を求める。例示的に、波長間隔モニタ７３２は、キャプチャデータに対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）演算を施すことで、キャプチャデータを時間領域のデータから周波数領域のデータ（別言すると、周波数スペクトル信号）に変換する。なお、ＦＦＴ演算に代えてＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）演算を用いてもよい。

ここで、スーパーチャネルのようにチャネル間隔が狭い場合、ＦＦＴ演算により得られた周波数スペクトル信号（以下、単に「スペクトル信号」とも称する。）には、隣接チャネルのスペクトルの一部が含まれていることがある。例えば、パワーの落ち込みが最大となる周波数（例示的に、約１８ＧＨｚ）を基準に、高周波側に隣接チャネルのスペクトルの一部が現れることがある。

波長間隔モニタ７３２は、当該周波数スペクトルを基に、チャネルとチャネルとの間隙の幅を測定し、その測定結果を基に、対向のトランスポンダ８０における送信器８１の送信波長の波長制御量を決定する。

チャネルの間隙幅を測定する方法の一例としては、スペクトルの縦軸（パワー）に判定閾値を設定し、この判定閾値よりもスペクトルのパワーが下回る区間を、間隙幅として測定する方法が挙げられる。

図９に戻り、周波数パタン生成部７３３は、波長間隔モニタ７３２で決定した波長制御量を示す情報（以下「波長制御情報」と称することがある。）を、例えば「１」又は「０」の２値で表される周波数変調のパタンに組み込む。

周波数変調のパタン（以下「周波数変調パタン」と称することがある。）は、送信器７１の送信デジタル信号処理部７１１に与えられる。送信デジタル信号処理部７１１は、周波数変調パタンに従って送信デジタルデータ信号に対して周波数変調を施す。

これにより、波長制御情報が監視制御情報の一例として対向のトランスポンダ８０への送信変調信号光に重畳される。したがって、送信器７１は、波長間隔モニタ７３２でのモニタ結果に応じた波長制御情報をトランスポンダ８０へ送信する送信部の一例であると捉えてよい。

なお、波長制御情報の重畳は、例示的に、送信デジタル信号処理部７１１において送信デジタルデータ信号をデジタル信号処理によってスペクトル整形した信号の、搬送波周波数を制御することで実現されてよい。

図１１に、周波数変調パタンのフレームフォーマットの一例を示す。図１１に例示するようなフレーム（以下「周波数変調パタンフレーム」と称することがある。）に波長制御情報がマッピングされる。

フレーム先頭には、トランスポンダ７０及び８０間で既知の信号の一例であるプリアンブルを付与してよい。受信側であるトランスポンダ８０は、プリアンブルを検出することでフレーム先頭を識別することが可能になる。

フレーム末尾には、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）のような誤り検出符号を付与してよい。受信側では、当該誤り検出符号を利用して受信フレームの有効性を確認することが可能になる。

また、周波数変調パタンフレームには、例示的に、波長制御情報による波長制御対象の送受信器ペアを識別可能にする情報（「送受信器識別ＩＤ」と称してよい。）がマッピングされてよい。

送受信器識別ＩＤや波長制御情報が１フレーム内に収まりきらない場合には、送受信器識別ＩＤや波長制御情報を分割してマルチフレームにて送信してもよい。マルチフレーム送信の場合には、マルチフレーム番号が周波数変調パタンフレームに付与されてよい。

なお、本例では、トランスポンダ８０への送信変調信号光に、波長間隔モニタ７３２でのモニタ結果に応じた波長制御情報を重畳するが、モニタ結果そのものを「波長間隔情報」としてトランスポンダ８０への送信変調信号光に重畳してもよい。

トランスポンダ８０では、受信したモニタ結果から波長制御情報を決定すればよい。別言すると、波長制御情報は、モニタ側及び波長制御対象側のいずれで決定してもよい。

次に、図９に例示した（波長制御対象）トランスポンダ８０の構成例について説明する。図９に示す波長制御対象トランスポンダ８０は、例示的に、送信器８１、受信器８２、及び、制御部８３を備える。

送信器８１は、例示的に、送信デジタル信号処理部８１１、ＤＡＣ８１２、光変調器８１３、及び、送信光源（例えばＬＤ）８１４を備える。

送信デジタル信号処理部８１１、ＤＡＣ８１２、及び、光変調器８１３は、それぞれ、トランスポンダ７０における送信デジタル信号処理部７１１、ＤＡＣ７１２、及び、光変調器７１３と同一若しくは同様であってよい。

例えば、送信デジタル信号処理部８１１は、送信デジタルデータ信号に対して波形（スペクトル）整形や搬送波（キャリア）周波数制御、非線形補償等のデジタル信号処理を施す。

ＤＡＣ８１２は、送信デジタル信号処理部８１１でデジタル信号処理された送信デジタルデータ信号をアナログデータ信号に変換する。ＤＡＣ８１２により得られたアナログデータ信号は、光変調器８１３の駆動信号として光変調器８１３に与えられる。

光変調器８１３は、ＤＡＣ８１２から与えられる駆動信号によって送信光源８１４の出力光を変調することで送信変調信号光を生成する。送信変調信号光は、対向のトランスポンダ７０へ通じる光伝送路２０へ送信される。送信光源８１４も、送信光源７１４と同様に、発光波長が可変の光源（例えば、チューナブルＬＤ）であってよい。

なお、図９には図示を省略しているが、送信器８１においても、トランスポンダ７０の送信器７１と同様に、送信デジタル信号処理部８１１にて、監視制御情報を送信変調信号光に周波数変調成分として重畳してよい。

受信器８２は、例示的に、受信ＦＥ８２１、ＡＤＣ８２２、及び、受信デジタル信号処理部８２３を備える。これらの受信ＦＥ８２１、ＡＤＣ８２２、及び、受信デジタル信号処理部８２３は、トランスポンダ７０の受信器７２における受信ＦＥ７２１、ＡＤＣ７２２、及び、受信デジタル信号処理部７２３と同一若しくは同様であってよい。

オプションとして、受信器８２は、周波数変調（ＦＭ）検波部８２０を例えば受信ＦＥ８２１の前段に備えてよい。ＦＭ検波部８２０は、既述のように対向のトランスポンダ７０の送信器７１において波長制御情報が周波数変調によって重畳された信号光を受信して重畳信号をＦＭ検波する。検波信号は、例示的に、制御部８３（後述する周波数パタン復号部８３１）に与えられる。

次に、制御部８３は、例示的に、周波数変調パタン復号部８３１と、波長制御量算出部８３２と、を備える。

周波数変調パタン復号部８３１は、受信器８２で受信された信号光に重畳された周波数変調パタンを復号する。上述のように受信器８２にＦＭ検波部８２０が備えられていれば、周波数変調パタン復号部８３１は、ＦＭ検波信号から周波数変調パタンを復号する。

受信器８２にＦＭ検波部８２０が備えられない場合、制御部８３に、搬送波周波数オフセットモニタ８３０を備えてよい。

搬送波周波数オフセットモニタ８３０は、受信デジタル信号処理部８２３でデジタル信号処理される受信デジタルデータ信号に対してＦＭ検波に相当する処理を施すことにより、ＦＭ検波部８２０によって得られる検波信号相当の信号を得る。

例えば、周波数オフセット補償部９４（図１０参照）による周波数オフセットの推定過程でＦＭ検波信号を得るようにしてよい。

この場合、周波数変調パタン復号部８３１は、搬送波周波数オフセットモニタ８３０で得られたＦＭ検波信号から、「１」又は「０」の２値で表される周波数変調パタンを復号する。

波長制御量算出部８３２は、周波数変調パタン復号部８３１で復号された周波数変調パタンが示す波長制御情報を基に波長制御量を算出、決定し、当該波長制御量に応じて送信器８３の送信光源８１３の発光波長を制御する。

発光波長の制御は、段階的に行なってよい。例えば、波長制御量が所定の閾値よりも大きい場合、波長制御量を数回分に分割して分割した量ずつ少しずつ発光波長をずらしていくように制御量を調整してよい。

あるいは、チャネル間隔をモニタしてから発光波長を調整するまでのフィードバックループに遅延が含まれる場合、安定的に引き込むために１回の制御量を調整してよい。あるいは、波長制御量にランダムな誤差が含まれる場合、複数回分の制御量を用いて平均化することで、その誤差を小さくすることができる。このような目的で制御量の調整をしてもよい。

なお、上述したトランスポンダ７０における制御部７３を含むモニタ機能は、対向のトランスポンダ８０（例えば、制御部８３）にも備えられていて構わない。同様に、トランスポンダ８０における制御部８３を含む送信波長制御機能は、トランスポンダ７０（例えば、制御部７３）にも備えられていて構わない。別言すると、トランスポンダ７０及び８０は、それぞれ、モニタトランスポンダとしての機能と波長制御対象トランスポンダとしての機能とを兼ね備えていて構わない。

また、「チャネル間隔」は、通常であれば、或るチャネルの中心波長と、隣のチャネルの中心波長との間の距離を意味する。ただし、図４（Ｂ）に例示したように、スーパーチャネルでは、各チャネルのスペクトルを矩形整形しているため、スペクトル幅は、この矩形の幅に相当すると考えてよい。

例えば図１２に模式的に示すように、スペクトル幅は、矩形の全幅で３２ＧＨｚ、半幅で１６ＧＨｚと考えてよい。そのため、チャネルとチャネルとの間隙の幅を測定できれば、「間隙の幅（例えば、３ＧＨｚ）＋スペクトルの全幅（例えば、３２ＧＨｚ）＝チャネル間隔（例えば、３５ＧＨｚ）」という計算で、間隙の幅をチャネル間隔に換算することができる。

（送信波長制御の一例）
次に、波長間隔モニタ７３２で決定した波長制御量に応じた波長制御情報を受信した波長制御対象トランスポンダ８０での送信波長制御の一例について説明する。

図９にて説明したように、波長制御対象トランスポンダ８０では、制御部８３の周波数変調パタン復号部８３１にて、受信器８２で受信された信号光に周波数変調成分として重畳されている周波数変調パタンが復号される。

周波数変調成分は、例えば、周期的に変化する２種類の周波数オフセット値「＋Δｆ」及び「−Δｆ」を含んでいる。「＋Δｆ」＝「１」及び「−Δｆ」＝「０」に対応付けることで、「１」又は「０」の２値の周波数変調パタンを表現できる。したがって、例えば搬送波周波数オフセットモニタ８３０（図９参照）にて、２種類の周波数オフセット値を検波により検出することで、波長制御情報を含む周波数変調パタンを復元することができる。

周波数変調パタン復号部８３１は、復元された周波数変調パタン（フレーム：図１１参照）の中からプリアンブルを検出してフレーム先頭位置を検出する。そして、周波数変調パタン復号部８３１は、検出したフレーム先頭位置から、フレーム長に対応するビット数を取り出し、フレーム末尾のＣＲＣを用いて誤り検出の計算を行なう。

誤り検出の結果、誤りがあれば、周波数変調パタン復号部８３１は、該当フレームを破棄する。誤りが無ければ、周波数変調パタン復号部８３１は、フレームにマッピングされている波長制御情報を抽出して波長制御量算出部８３２に与える。

波長制御量算出部８３２は、周波数変調パタン復号部８３１から与えられた波長制御情報が示す波長制御量に応じて、送信器８１における送信光源８１４の発光波長を制御する。なお、波長制御量が例えば所定の閾値よりも大きい場合、波長制御量算出部８３２は、波長制御量を複数に分割して、分割した量ずつ送信光源８１４の発光波長をずらしてゆくように制御量を調整してよい。

ここで、波長制御量算出部８３２は、隣り合うチャネル同士のチャネル間隔が一定となるように送信光源８１４の発光波長を制御する。ただし、波長制御量算出部８３２は、波長多重された複数チャネルの全てを制御対象とはせずに、いずれかのチャネルを波長制御しない基準チャネルに設定し、当該基準チャネルを基準に他のチャネルの波長制御を行なってよい。

以上のように、スーパーチャネルのチャネル間隔を、受信側トランスポンダ７０にて、スペクトルアナライザ等の高価な測定器を用いずに簡易にモニタすることができる。したがって、モニタを光ネットワーク６０に設けなくてよく、作業やコストの増大を抑止できる。

また、モニタ結果に応じた波長制御情報を受信側トランスポンダ７０から送信側トランスポンダ８０へ送信される変調信号光に重畳することで、送信光源８１４の発光波長を制御することができる。したがって、フィードバックのための制御信号パスを追加的に設けなくて済む。

結果的に、送信光源８１４の波長制御を低コストで実現でき、送信光源８１４の波長揺らぎに依存せずにチャネル間隔を接近させることが可能となる。よって、表１に例示したように、外縁マージン確保による伝送品質の向上や、周波数帯域の利用効率向上を図ることができる。

なお、上述したトランスポンダ７０の制御部７３及びトランスポンダ８０の制御部８３の一方又は双方は、既述の制御部１１４と同様に、ＣＰＵやＤＳＰ等の演算能力を備えたプロセッサデバイスと、メモリ等の記憶装置とを用いて実現されてよい。プロセッサデバイスが、記憶装置に記憶された制御に応じたプログラム（「ソフトウェア」と称してもよい。）やデータを適宜に読み取って動作することで、制御部７３や制御部８３としての機能が具現されてよい。制御部７３及び８３の一方又は双方は、制御部１１４と同様に、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等を用いて実現されてもよい。

以上のように、光伝送システム１の運用中にＷＤＭ信号光のチャネル間隔をモニタして、隣接チャネルと適切なチャネル間隔となっているかを判断し、適切で無い場合には、適切なチャネル間隔になるように波長制御を行なうことが可能である。

ただし、装置の劣化や障害、想定以上の伝送路特性劣化等の影響により、受信局（モニタトランスポンダ７０）において、隣接チャネル間隔を精度良く検出できないことも有り得る。そのため、送信波長が過剰に広いチャネル間隔に制御されてしまうことがある。

ここで、制御対象の送信波長が、例えば、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１２又はデマルチプレクサ（ＤＭＵＸ）１５の透過帯域の外縁に隣接する波長であったと仮定する。この場合、波長制御によって当該送信波長が透過帯域の外縁から不十分なマージンの波長位置にシフトされてしまう可能性がある。

例えば図１３（Ｂ）に例示するように、ＭＵＸ１２（又はＤＭＵＸ１５）の波長透過帯域の長波長側の外縁に隣接するチャネルＣＨ４が、波長制御によって長波長側へ波長シフトされたとする。なお、ＭＵＸ１２やＤＭＵＸ１５は、ＷＳＳを用いて構成されてよく、その場合、ＭＵＸ１２（又はＤＭＵＸ１５）の波長透過帯域は、ＷＳＳの波長透過帯域が支配的である（あるいは実質的に等価である）と捉えてよい。そのため、ＭＵＸ１２（又はＤＭＵＸ１５）の波長透過帯域を便宜的に「ＷＳＳ透過帯域」と称することがある。

チャネルＣＨ４の波長シフトの結果、チャネルＣＨ４とＷＳＳ透過帯域の外縁との間に十分なマージンが確保されていなければ、ＷＳＳ透過帯域の減衰特性により、チャネルＣＨ４の信号光スペクトルの一部が削られてしまう。このように信号光スペクトルの一部が削られてしまうことを「スペクトル狭窄」と称してもよい。

スペクトル狭窄が生じると、信号光の受信特性が劣化する。最悪の場合には、受信局において受信信号の同期を保持できずに信号断となるおそれがある。なお、図１３（Ａ）は、各チャネルＣＨ１〜ＣＨ４のいずれもが、ＷＳＳ透過帯域内においてスペクトル狭窄が生じないように、適切な波長位置に設定、制御されている様子を例示している。

以下に説明する実施形態では、上述したようなＷＳＳ透過帯域の減衰特性に起因するスペクトル狭窄の発生を抑制あるいは回避するための手法について説明する。

概要的には、光伝送システム１の運用中や、既述のチャネル間隔モニタを用いた波長制御中に、ＷＳＳ透過帯域の外縁に隣接するチャネルが、当該外縁に接近したこと、あるいは当該外縁を超えそうな状況であるかを判断する。

そして、その判断結果に基づいて、波長制御の停止や適切な波長制御となるようにフィードバックを行なう。なお、ＷＳＳ透過帯域の外縁に隣接するチャネルは、便宜的に、「外縁チャネル」と称してよい。

例えば、図８において、外縁チャネルに相当する送信器Ｄ２の送信波長ずれにより、送信器Ｄ２の送信波長が、ＷＳＳ透過帯域の外縁へ接近したことを対向局の受信器Ｄ２で検出し、検出した情報を対向局へ通知（「フィードバック」と称してもよい。）する。

受信器Ｄ２が検出した情報のフィードバックは、既述の周波数変調による主信号光への情報の重畳によって行なってよい。図８では、例示的に、受信器Ｄ２で検出された情報は、対向局への送信器Ｄ１へ与えられて、送信器Ｄ１が対向局へ送信する主信号光に周波数変調によって重畳される。

送信器Ｄ１が送信した主信号光は、対向局の受信器Ｄ１で受信され、当該主信号光に重畳された情報が受信器Ｄ１にて検出される。受信器Ｄ１にて検出された情報は、送信器Ｄ２に与えられる。

これにより、送信器Ｄ２は、送信波長が更にＷＳＳ透過帯域の外縁に近づく方向へ制御することを停止したり、送信波長がＷＳＳ透過帯域の外縁から離れる方向へシフトさせたりすることが可能になる。

受信器Ｄ２において、外縁チャネルがＷＳＳ透過帯域の外縁に接近したこと、あるいは、当該外縁を超えそうな状況であるか否かは、例示的に、サンプリング位相同期部９２（図１０参照）での位相検出感度の変化を利用して検出あるいは判断できる。

例えば、信号光スペクトルがＷＳＳ透過帯域の減衰特性による帯域制限を受けていると、信号光の周波数成分が削られるため、サンプリング位相同期部９２での、信号位相とサンプリング位相とを同期するために必要な、位相の検出感度（以下「位相検出感度」と略称する。）が、低下する傾向にある。

そこで、サンプリング位相同期部９２での位相検出感度をモニタし、そのモニタ結果に基づいて、波長制御を停止したり、波長シフト量や波長シフト方向を制御したりすることで、信号光の受信特性劣化を抑制あるいは防止できる。したがって、ＷＳＳ透過帯域の減衰特性による帯域制限によって、信号断が発生することを防止することができる。

（第１実施例）
図１４は、第１実施例のトランスポンダの構成例を示すブロック図であり、図９に対応する図である。図１４に示すトランスポンダ（モニタトランスポンダ）７０は、図９の構成に比して、制御部７３において、外縁接近解析部７３４を備える点が異なる。なお、図１４のトランスポンダ７０における受信器７２は、図８の受信器Ｄ２に相当し、送信器７１は、図８の送信器Ｄ１に相当する、と捉えてよい。

外縁接近解析部７３４は、受信デジタル信号処理部７２３のサンプリング位相同期部９２に備えられた、図１５により後述する位相検出感度モニタ９２１によってモニタされた位相検出感度モニタ値を受信する。

受信した位相検出感度モニタ値を基に、外縁接近解析部７３４は、外縁チャネルがＷＳＳ透過帯域の外縁に外縁チャネルが接近したことを検出する、あるいは、外縁チャネルがＷＳＳ透過帯域の外縁を超えそうな状況であるかを解析、判断することが可能である。

外縁接近解析部７３４による検出結果あるいは解析（判断）結果（「外縁接近情報」と総称してよい。）は、例示的に、周波数変調パタン生成部７３３に与えられてよい。周波数変調パタン生成部７３３は、外縁接近情報を、例えば「１」又は「０」の２値で表される周波数変調パタンに組み込む。

周波数変調パタンは、送信器７１の送信デジタル信号処理部７１１に与えられる。送信デジタル信号処理部７１１は、周波数変調パタンに従って送信デジタルデータ信号に対して周波数変調を施す。

これにより、外縁接近情報が監視制御情報の一例として対向のトランスポンダ８０への送信変調信号光に重畳される。したがって、送信器７１は、外縁接近解析部７３４によって得られた外縁接近情報を、対向局のトランスポンダ８０へ送信する送信部の一例であると捉えてよい。

トランスポンダ８０への送信変調信号光に重畳された外縁接近情報は、トランスポンダ８０の制御部８３における周波数変調パタン復号部８３１にて復号される。例えば、周波数変調パタン復号部８３１は、ＦＭ検波部８２０によるＦＭ検波信号から、あるいは、搬送波周波数オフセットモニタ８３０によって得られるＦＭ検波信号相当の信号から、周波数変調パタンを復号することにより、外縁接近情報を検出する。

検出された外縁接近情報は、波長制御量算出部８３２に与えられる。波長制御量算出部８３２は、外縁接近情報に基づいて、送信器８１の送信光源８１４の波長を制御する。例えば、波長制御量算出部８３２は、現状よりもＷＳＳ透過帯域の外縁に近づく方向に送信光源８１４の波長シフトを行なうとスペクトル狭窄が生じることを外縁接近情報が示している場合、送信光源８１４の波長シフト量を「０」として波長制御を停止してよい。

あるいは、波長制御量算出部８３２は、ＷＳＳ透過帯域の外縁から離れる方向（別言すると、ＷＳＳ透過帯域の中心に向かう方向）に、送信光源８１４の波長をシフトさせてよい。ＷＳＳ透過帯域の中心に向かう方向への波長シフト制御は、サンプリング位相同期部９２での位相検出感度が位相同期確立状態を保てる感度に改善されるまで、段階的に継続して行なってよい。

次に、図１５に、図１４に例示した第１実施例の受信デジタル信号処理部７２３（又は８２３）の構成例を示す。図１５に示す受信デジタル信号処理部７２３は、図１０に例示した構成に比して、サンプリング位相同期部９２に、位相検出感度モニタ９２１が備えられている点が異なる。

位相検出感度モニタ９２１は、サンプリング位相同期部９２での、信号光位相とサンプリング位相とを同期させるための位相検出感度をモニタする。

ここで、例えば図１６に示すように１つのスーパーチャネルに４つのチャネル（サブチャネル）ＣＨ１〜ＣＨ４が含まれている場合の、位相検出感度特性の一例を図１７に示す。なお、スーパーチャネルを成すサブチャネル数は、４チャネルに限られず、２チャネル以上であればよい。

図１７には、例示的に、４つのチャネルＣＨ１〜ＣＨ４のうち、ＷＳＳ透過帯域において最も長波長側に位置する外縁チャネルＣＨ４が、波長制御によってＷＳＳ透過帯域の長波長側の外縁に近づいた時の、位相検出感度特性の一例が示されている。

図１７の（１）は、外縁チャネルＣＨ４が、適切な波長位置にあり、ＷＳＳ透過帯域において十分な外縁マージンが確保されている状態を模式的に示している。

また、図１７の（２）は、外縁チャネルＣＨ４が、波長制御によって適切な波長位置から長波長側にシフトして、外縁マージンが無くなった状態（別言すると、外縁マージンの限界値に到達した状態）を模式的に示している。

更に、図１７の（３）は、外縁チャネルＣＨ４が、更なる波長制御によって更に長波長側にシフトして、外縁マージンの限界値を超えた波長位置に到達した状態を模式的に示している。

また、図１７に例示するグラフの横軸は、チャネル（ＣＨ４）の適切な波長位置からの波長シフト量（周波数シフト量でもよい。）を示す。また、同グラフの２つの縦軸の右側が、波長シフト量に対する位相検出感度を示している。２つの縦軸の左側は、波長シフト量に対するＱ値を示している。

そして、図１７において、符号Ａで示すグラフ（特性）が、波長シフト量に対する位相検出感度の特性を示し、符号Ｂで示すグラフ（特性）が、波長シフト量に対するＱ値の特性を示している。

また、符号Ｃは、外縁チャネルＣＨ４についての信号光位相とサンプリング位相との同期を維持できる波長シフト量（別言すると、外縁チャネルＣＨ４の信号疎通が可能な波長シフト量）を示す。当該波長シフト量は、便宜的に、「限界波長シフト量」あるいは「閾値波長シフト量」と称してもよい。

外縁チャネルＣＨ４が、限界波長シフト量を超えてＷＳＳ透過帯域の外縁に近づく方向に波長シフトされると、サンプリング位相同期部９２において、信号光位相とサンプリング位相との同期を維持することができなくなり、外縁チャネルＣＨ４の信号断となる。

図１７の位相検出感度特性Ａと、図１７の（１）〜（３）と、を参照すれば容易に理解できるように、外縁チャネルＣＨ４が適切な波長位置からＷＳＳ透過帯域の外縁に近づく（別言すると、波長シフト量が大きくなる）につれて、位相検出感度は低下する傾向にある。

例えば、図１７の（１）に示したように、外縁チャネルＣＨ４が適切に波長制御されて十分な外縁マージンが確保されている状態（波長シフト量が「０」）では、位相同期を維持するのに十分に高い位相検出感度が得られる。

しかし、図１７の（２）及び（３）に示したように、外縁チャネルＣＨ４の波長シフト量が増加してチャネルＣＨ４がＷＳＳ透過帯域の外縁に近づくにつれて、位相検出感度は低下する。

このような傾向（「相関」と称してもよい。）を利用することで、外縁チャネルＣＨ４のＷＳＳ透過帯域外縁への接近を精度良く検出することが可能となる。なお、図１７の例は、長波長側の外縁チャネルＣＨ４に着目した例であるが、短波長側の外縁チャネルＣＨ１についても同様である。例えば、外縁チャネルＣＨ１がＷＳＳ透過帯域の短波長側の外縁に近づくにつれて、位相検出感度は低下する傾向にある。

図１７の、位相検出感度特性ＡとＱ値の特性Ｂとを比較してみると、Ｑ値の特性Ｂは、チャネルＣＨ４（又はＣＨ１。以下、同様。）とＷＳＳ透過帯域外縁との間に十分な外縁マージンがあったとしても、乱高下していることが分かる。

別言すると、波長シフト量（つまりは、チャネルＣＨ４のＷＳＳ透過帯域外縁への接近）とＱ値の変化との間には、相関が無いか低い。そのため、Ｑ値を基にして、チャネルＣＨ４のＷＳＳ透過帯域外縁への接近を精度良く検出することは現実的でないと云える。

そこで、第１実施例の受信デジタル信号処理部７２３は、サンプリング位相同期部９２での位相検出感度を位相検出感度モニタ９２１によってモニタし、そのモニタ結果である位相検出感度モニタ値を外縁接近解析部７３４（図１４参照）に出力する。

外縁接近解析部７３４は、位相検出感度モニタ値を基に、外縁チャネルがＷＳＳ透過帯域の外縁に外縁チャネルが接近したことを検出する。あるいは、外縁接近解析部７３４は、位相検出感度モニタ値を基に、外縁チャネルがＷＳＳ透過帯域の外縁を超えそうな状況であるかを解析、判断する

ＷＳＳ透過帯域に対する外縁チャネルの接近検出や接近状況の解析、判断は、位相検出感度モニタ値と閾値（「外縁接近閾値」と称してよい。）との比較によって行なってよい。外縁接近閾値は、サンプリング位相同期部９２の既知の性能を基に決定してよい。

例えば、サンプリング位相同期部９２の設計や製造試験の性能評価時に、サンプリング位相同期部９２が位相同期確立状態を維持できる位相検出感度の限界値を求めることができる。したがって、当該限界値、あるいは、当該限界値を基にして求めた値を外縁接近閾値に設定してよい。

あるいは、システム運用開始前に外縁チャネルを実際にＷＳＳ透過帯域の外縁へ向かう方向へ波長制御しながら、Ｑ値や受信信号のビットエラーレート（ＢＥＲ）等を測定し、位相同期外れが生じた時の測定値を基に、外縁接近閾値を設定してもよい。

当該外縁接近閾値は、Ｑ値やＢＥＲの実測値に基づく値であるから、設計値や性能評価時の値よりも、実際の運用環境に近い状態での閾値に設定することができる。したがって、ＷＳＳ透過帯域に対する外縁チャネルの接近検出や接近状況の解析、判断の精度を向上することができる。

外縁接近解析部７３４は、例えば、位相検出感度モニタ９２１からの位相検出感度モニタ値と、設定された外縁接近閾値と、の比較結果を、「外縁接近情報」として周波数変調パタン生成部７３３に出力してよい。

あるいは、外縁接近解析部７３４は、位相検出感度モニタ値を基に、外縁チャネルとＷＳＳ透過帯域の外縁との間の距離（「外縁接近距離」と称してもよい。）を算出して、その算出結果を「外縁接近情報」として周波数変調パタン生成部７３３に出力してもよい。

別言すると、周波数変調パタン生成部７３３にて対向局への主信号光に周波数変調により重畳されて対向局に通知される「外縁接近情報」は、位相検出感度モニタ値が閾値以下になったことを示す状態情報でもよいし、外縁接近距離を示す距離情報でもよい。なお、外縁接近距離情報は、図１７に例示したように、位相検出感度と波長シフト量との間に相関があるため、波長シフト量を距離に換算して求めることが可能である。

対向局の制御部８３（例えば、波長制御量算出部８３２）は、主信号光に重畳された周波数変調成分によって通知された「外縁接近情報」を基に、外縁チャネルが更にＷＳＳ透過帯域の外縁へ近づかないように外縁チャネルの波長制御を行なう。

例えば、波長制御量算出部８３２は、外縁チャネルに対応する送信光源８１４の波長制御を停止してもよいし、外縁チャネルがＷＳＳ透過帯域の中心に向かう方向へ波長シフトするように送信光源８１４の出力波長を制御してもよい。

当該波長シフトは、例えば、位相検出感度モニタ９２１での位相検出感度モニタ値が、位相同期を維持するのに足りる値にまで改善されたと判定されるまで、段階的に継続して行なってよい。位相検出感度の改善判定にも、閾値を用いてよい。当該閾値は、「外縁接近閾値」に対する「外縁離隔閾値」と称してもよい。「外縁離隔閾値」は、「外縁接近閾値」よりも大きい値であってよく、また、「外縁接近閾値」と同様にして決定、設定されてよい。

なお、制御部８３は、外縁チャネルの波長制御に応じて、当該外縁チャネルを含むスーパーチャネルの他のチャネルの波長制御を併せて実施してもよい。例えば、制御対象の第１の外縁チャネルとは波長領域において反対側に位置する第２の外縁チャネルに、ＷＳＳ透過帯域に対する外縁マージンが十分あれば、スーパーチャネルの各チャネルを全体的に第１から第２の外縁チャネルへ向かう方向へシフトしてもよい。

あるいは、スーパーチャネルの各チャネル間隔を狭小化して外縁チャネルの波長シフト量を確保するようにしてもよい。各チャネル間隔を狭小化すると、チャネル間干渉によるクロストークが発生して伝送信号品質が劣化し得る。しかし、当該劣化よりも外縁チャネルがＷＳＳ透過帯域外縁に近づくことによる伝送信号品質劣化の方が大きいと判断できる場合には、チャネル間隔を狭小化する波長制御を許容してよい。

（動作例）
以下、図１８及び図１９に例示するフローチャートを参照して、第１実施例の動作について説明する。図１８は、外縁接近検出を行なうモニタトランスポンダ７０の動作例を示すフローチャートであり、図１９は、外縁接近検出結果に基づく波長制御を行なう波長制御対象トランスポンダ８０の動作例を示すフローチャートである。

（モニタトランスポンダの動作例）
図１８に例示するように、トランスポンダ７０では、受信器７２（例えば図８の受信器Ｄ２）において、受信デジタル信号処理部７２３の位相検出感度モニタ９２１にて位相検出感度がモニタされる（処理Ｐ１１）。モニタにより得られた位相検出感度モニタ値は、外縁接近解析部７３４に与えられる。

外縁接近解析部７３４は、位相検出感度モニタ値が予め設定された閾値（外縁接近閾値）以下であるか否かを判定する（処理Ｐ１２）。

判定の結果、位相検出感度モニタ値が外縁接近閾値を超えていれば（処理Ｐ１２でＮＯの場合）、外縁接近解析部７３４は、「外縁接近なし」を示す外縁接近情報を周波数変調パタン生成部７３３に出力する（処理Ｐ１３）。なお、「外縁接近なし」を示す情報は、対向局へ送信しない設定として、当該処理Ｐ１３は不要にしてもよい。

一方、位相検出感度モニタ値が外縁接近閾値以下であれば（処理Ｐ１２でＹＥＳの場合）、外縁接近解析部７３４は、「外縁接近あり」を示す外縁接近情報を周波数変調パタン生成部７３３に出力する（処理Ｐ１４）。

周波数変調パタン生成部７３３は、外縁接近情報を波長間隔モニタ７３２からの入力情報と併せて周波数変調パタンに組み込んで、送信器７１（例えば図８の送信器Ｄ１）における送信デジタル信号処理部７１１に入力する。

送信デジタル信号処理部７１１は、主信号光の搬送波を周波数変調パタンに応じて周波数変調することで主信号光に各情報を重畳して対向局のトランスポンダ８０へ送信する。

なお、外縁接近情報を対向局に送信する方法は、主信号光への周波数変調による重畳に限られない。例えば、送信局が対向局と通信が可能な通信路（「パス」や「チャネル」と称してよい。）であれば、どのような通信路を外縁接近情報の送信に用いてもよい。

例えば、対向局宛の主信号光のオーバヘッド（ＯＨ）に、外縁接近情報をマッピングしてもよい。ただし、波長制御対象のチャネルの主信号光のＯＨを外縁接近情報の送信に用いると、主信号光の断によってＯＨの通信も不能になる。

そのため、外縁接近情報の通信には、主信号光とは異なる通信路を用いてよい。主信号光とは異なる通信路は、外縁接近情報と他の情報とに共用の通信路であってもよいし、外縁接近情報の通信のために個別に準備、設定された通信路であってもよい。外縁接近情報の情報量は、主信号に比べて少ないので、主信号よりも低速な通信でよく、したがって、主信号光の通信路よりも負荷に強い通信路を外縁接近情報の通信に用いてよい。

（波長制御対象トランスポンダの動作例）
次に、図１９を参照して、対向局のトランスポンダ８０の動作例について説明する。トランスポンダ８０では、受信器８２（例えば図８の受信器Ｄ１）において、対向局のトランスポンダ７０が送信した主信号光を受信する（処理Ｐ２１）。当該主信号光には、波長間隔情報（あるいは波長制御情報）と外縁接近情報とが周波数変調成分として重畳されている。

当該周波数変調成分は、ＦＭ検波部８２０又は搬送波周波数オフセットモニタ８３０にて検波され、検波結果が周波数変調パタン復号部８３１にて復号される。これにより、主信号光に重畳されていた波長間隔情報（あるいは波長制御情報）と外縁接近情報とが復号される（処理Ｐ２２）。

なお、波長間隔情報（あるいは波長制御情報）と外縁接近情報とが、既述のように主信号光とは異なる通信路にて送信される場合は、当該通信路に応じた受信処理にて各情報が受信器８２にて取得される。

復号（あるいは取得）された情報は、波長制御量算出部８３２に与えられ、波長制御量算出部８３２は、波長間隔情報（あるいは波長制御情報）を基に、送信器８１の送信光源８１４の波長制御量と制御方向とを算出する（処理Ｐ２３）。

次いで、波長制御量算出部８３２は、外縁接近情報が「外縁接近あり」を示しているか否かをチェックする（処理Ｐ２４）。

チェックの結果、外縁接近情報が「外縁接近あり」を示していなければ（処理Ｐ２４でＮＯの場合）、波長制御量算出部８３２は、算出した波長制御量及び制御方向で、送信器８１（例えば図８の送信器Ｄ２）の送信波長の制御を行なってよい（処理Ｐ２６）。

一方、外縁接近情報が「外縁接近あり」を示していれば（処理Ｐ２４でＹＥＳの場合）、波長制御量算出部８３２は、波長制御方向がＷＳＳ透過帯域へ近づく方向であるか否かを判定する（処理Ｐ２５）。

判定の結果、波長制御方向がＷＳＳ透過帯域外縁から離れる方向であれば（処理Ｐ２５でＮＯの場合）、波長制御量算出部８３２は、処理Ｐ２３で算出した波長制御量及び制御方向で送信器Ｄ２の送信波長の制御を行なってよい（処理Ｐ２６）。

これに対し、波長制御方向がＷＳＳ透過帯域外縁に近づく方向であれば（処理Ｐ２５でＹＥＳの場合）、波長制御量算出部８３２は、送信器Ｄ２の送信波長の制御を行なわなくてよい（停止してよい）（処理Ｐ２７）。

以上のようにして、外縁チャネルがＷＳＳ透過帯域外縁に近づいたことを精度良く検出して波長制御を行なうことにより、外縁チャネルがＷＳＳ透過帯域外縁に接近し過ぎて外縁チャネルの伝送信号品質が劣化することを回避することが可能となる。したがって、外縁チャネルが最悪の場合に信号断になることを防止できる。

また、外縁接近情報の通信に、波長間隔情報（又は波長制御情報）の通信と同様の周波数変調による主信号光への重畳を用いることで、これらの通信（「制御通信」と総称してよい。）を共用化することができる。

したがって、制御通信に関わる構成を共用化に応じて簡素化することができ、低コストで信頼性の高い波長制御を実現できる。結果として、表１に例示したように、外縁マージン確保による伝送品質の向上や、周波数帯域利用効率の向上を図ることができる。

（第２実施例）
上述した第１実施例では、ＷＳＳ透過帯域の一方（例示的に、長波長側）の外縁に隣接する外縁チャネルについての外縁接近情報に基づく波長制御について説明した。第２実施例では、ＷＳＳ透過帯域の短波長側及び長波長側の双方の外縁に隣接する外縁チャネルについての外縁接近情報に基づく波長制御について説明する。

例えば、ＷＳＳ透過帯域の双方の外縁に隣接する両外縁チャネルのうちの一方の外縁チャネルがＷＳＳ透過帯域外縁に接近したことが検出されると、反対側の他方の外縁チャネルの外縁接近情報を併用して、送信波長の波長制御の判定を行なう。

（システム構成例）
図２０は、第２実施例に係る光伝送システム１の構成例を示すブロック図である。図２０は、図８に例示したネットワーク構成に対して、図１４に例示した構成を有するトランスポンダ７０及び８０を適用した例を示している。

図２０において、トランスポンダ７０には、例えば、４つの送信器Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＤ１と、４つの受信器Ａ２，Ｂ２，Ｃ２及びＤ２と、を備える。

例示的に、送信器Ａ１と受信器Ａ２とが１つの送受信器ペアを成し、送信器Ｂ１と受信器Ｂ２とが１つの送受信器ペアを成す。

同様に、例えば、送信器Ｃ１と受信器Ｃ２とが１つの送受信器ペアを成し、送信器Ｄ１と受信器Ｄ２とが１つの送受信器ペアを成す。

４組の送受信器ペアは、それぞれ、スーパーチャネルを成す４つのサブチャネルＣＨ１〜ＣＨ４に対応すると捉えてよい。例示的に、サブチャネルＣＨ１がスーパーチャネルの最短波長に相当し、サブチャネルＣＨ４がスーパーチャネルの最長波長に相当し、サブチャネルＣＨ２及びＣＨ３が中間波長に相当すると捉えてよい。

別言すると、送信器Ａ１と受信器Ａ２とのペアは、ＷＳＳ透過帯域の短波長側の外縁に隣接する外縁チャネルＣＨ１の信号光を送受信すると捉えてよい。また、送信器Ｄ１と受信器Ｄ２とのペアは、ＷＳＳ透過帯域の長波長側の外縁に隣接する外縁チャネルＣＨ４の信号光を送受信すると捉えてよい。ただし、サブチャネル数は、４チャネルに限られず、２チャネル以上であればよい。

送信器Ｂ１と受信器Ｂ２とのペア、及び、送信器Ｃ１と受信器Ｃ２とのペアは、それぞれ、外縁チャネルＣＨ１及びＣＨ４の間の中間チャネルＣＨ２及びＣＨ３の信号光を送受信すると捉えてよい。

４組の送受信器ペア（Ａ１−Ａ２，Ｂ１−Ｂ２，Ｃ１−Ｃ２及びＤ１−Ｄ２）のそれぞれは、例示的に、図１４に例示したトランスポンダ７０における送信器７１と受信器７２とのペアに対応すると捉えてよい。ただし、図２０において、図１４に例示したトランスポンダ７０の制御部７３の図示は省略している。

受信器Ａ２，Ｂ２，Ｃ２及びＤ２は、それぞれ、既述のチャネル間隔モニタによって得られた波長間隔情報を、送受信器ペアを成す送信器Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＤ１に制御部７３を介して転送、入力することができる。

また、外縁チャネルＣＨ１及びＣＨ４に対応する受信器Ａ２及びＤ２は、それぞれ、波長間隔情報に加えて、既述の外縁接近解析部７３４にて得られた外縁接近情報を、送受信器ペアを成す送信器Ａ１及びＤ１に制御部７３を介して転送、入力することができる。ただし、中間チャネルに対応する受信器Ｂ２及びＣ２も、波長間隔情報に加えて外縁接近情報を送信器Ｂ１及びＣ１へ転送、入力可能であってよい。

したがって、送信器Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＤ１は、それぞれ、波長間隔情報、あるいは、波長間隔情報及び外縁接近情報を、既述のように、周波数変調により主信号光に重畳して対向局のトランスポンダ８０へ送信することが可能である。

一方、図２０において、トランスポンダ７０に対する対向局のトランスポンダ８０は、例えば、４つの受信器Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＤ１と、４つの送信器Ａ２，Ｂ２，Ｃ２及びＤ２と、監視制御部８４と、を備える。

図２０に例示するトランスポンダ８０において、例示的に、送信器Ａ２と受信器Ａ１とが１つの送受信器ペアを成し、送信器Ｂ２と受信器Ｂ１とが１つの送受信器ペアを成す。

同様に、例えば、送信器Ｃ２と受信器Ｃ１とが１つの送受信器ペアを成し、送信器Ｄ２と受信器Ｄ１とが１つの送受信器ペアを成す。

受信器Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＤ１は、それぞれ、対向局のトランスポンダ７０における送信器Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＤ１がそれぞれ送信したチャネルＣＨ１〜ＣＨ４の信号光を受信する。

受信した信号光に、周波数変調によって波長間隔情報（あるいは、波長間隔情報及び外縁接近情報）が重畳されていれば、受信器Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＤ１は、既述のように、それぞれ、重畳された情報を復号することが可能である。

各受信器Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＤ１は、それぞれ、復号した波長間隔情報（あるいは、波長間隔情報及び外縁接近情報）を、監視制御部８４に転送、入力することが可能である。

監視制御部８４は、各受信器Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＤ１から入力された波長間隔情報（あるいは、波長間隔情報及び外縁接近情報）に基づいて、送信器Ａ２，Ｂ２，Ｃ２及びＤ２の送信波長を個別的（「選択的」と称してもよい。）に制御することが可能である。そのため、監視制御部８４は、各送信器Ａ２，Ｂ２，Ｃ２及びＤ２に共通の制御部であってよく、例示的に、図２に例示したラインカード制御部１１４−１に備えられてよい。

例示的に、監視制御部８４は、波長制御量算出部８４１を備える。波長制御量算出部８４１は、各受信器Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＤ１からの入力情報に基づいて、送信器Ａ２，Ｂ２，Ｃ２及びＤ２の送信波長の波長シフト量や波長制御方向を個別的に求めることができる。

なお、監視制御部８４は、既述の制御部１１４と同様に、ＣＰＵやＤＳＰ等の演算能力を備えたプロセッサデバイスと、メモリ等の記憶装置とを用いて実現されてよい。プロセッサデバイスが、記憶装置に記憶された制御に応じたプログラムやデータを適宜に読み取って動作することで、監視制御部８４（波長制御量算出部８４１）としての機能が具現されてよい。監視制御部８４は、制御部１１４と同様に、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等を用いて実現されてもよい。

送信器Ａ２，Ｂ２，Ｃ２及びＤ２は、それぞれ、対向局のトランスポンダ７０における受信器Ａ２，Ｂ２，Ｃ２及びＤ２で受信される、チャネルＣＨ１〜ＣＨ４の信号光を送信する。

（動作例）
以下、第２実施例の動作について、図２１及び図２２を参照して説明する。図２１は、（モニタ）トランスポンダ７０の動作例を説明するフローチャートであり、図２２は、（波長制御対象）トランスポンダ８０の動作例を説明するフローチャートである。

（モニタトランスポンダの動作例）
図２１に例示するように、トランスポンダ７０では、受信器７２において、受信デジタル信号処理部７２３の位相検出感度モニタ９２１にて位相検出感度がモニタされる（処理Ｐ３１）。モニタにより得られた位相検出感度モニタ値は、外縁接近解析部７３４に与えられる。なお、位相検出感度のモニタは、図２０の各受信器Ａ２，Ｂ２，Ｃ２及びＤ２にて実施されてよい。

外縁接近解析部７３４は、図１７に例示したような、位相検出感度と波長シフト量との間に相関に基づいて、例えば、波長シフト量を距離に換算して外縁接近距離を求める（処理Ｐ３２）。外縁接近距離は、図２０の各受信器Ａ２，Ｂ２，Ｃ２及びＤ２にて求められてもよいし、外縁チャネルに対応する各受信器Ａ２及びＤ２に限って求められる設定にしてもよい。

また、外縁接近解析部７３４は、位相検出感度モニタ値が予め設定された閾値（外縁接近閾値）以下であるか否かを判定する（処理Ｐ３３）。

判定の結果、位相検出感度モニタ値が外縁接近閾値を超えていれば（処理Ｐ３３でＮＯの場合）、外縁接近解析部７３４は、「外縁接近なし」を示す情報と外縁接近距離情報とを含む外縁接近情報を周波数変調パタン生成部７３３に出力する。

これにより、対応する送信器７１から対向局へ送信される主信号光に、「外縁接近なし」を示す情報と外縁接近距離情報とが周波数変調によって重畳されて、対向局へ各情報が送信される（処理Ｐ３４）。なお、「外縁接近なし」を示す情報は、対向局へ送信しない設定としてもよい。

一方、位相検出感度モニタ値が外縁接近閾値以下であれば（処理Ｐ３３でＹＥＳの場合）、外縁接近解析部７３４は、「外縁接近あり」を示す情報と外縁接近距離情報とを含む外縁接近情報を周波数変調パタン生成部７３３に出力する。

これにより、対応する送信器７１から対向局へ送信される主信号光に、「外縁接近あり」を示す情報と外縁接近距離情報とが周波数変調によって重畳されて、対向局へ各情報が送信される（処理Ｐ３５）。

なお、外縁接近情報を送信する送信器７１は、外縁チャネルに対応する図２０の送信器Ａ及びＤに限られてもよい。

外縁接近情報を対向局に送信する方法は、主信号光への周波数変調による重畳に限らず、第１実施例と同様に、他の通信路を利用した方法でもよい。

（波長制御対象トランスポンダの動作例）
一方、図２２に例示するように、対向局のトランスポンダ８０では、受信器８２（例えば図２０の受信器Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＤ１）において、対向局のトランスポンダ７０が送信した主信号光を受信する（処理Ｐ４１）。

外縁チャネルに対応する受信器８２（例えば、受信器Ａ１及びＤ１）で受信される主信号光には、例示的に、波長間隔情報と外縁接近情報とが周波数変調成分として重畳されている。外縁接近情報には、「外縁接近あり」又は「外縁接近なし」を示す情報、あるいは、当該情報と外縁接近距離情報とが含まれる。

外縁チャネル間の中間チャネルに対応する受信器（例えば、受信器Ｂ１及びＣ１）で受信される主信号光には、例示的に、波長間隔情報が周波数変調成分として重畳されている。

当該周波数変調成分は、ＦＭ検波部８２０又は搬送波周波数オフセットモニタ８３０にて検波され、検波結果が周波数変調パタン復号部８３１にて復号される。これにより、スーパーチャネルの各チャネルに対応する受信器８２（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＤ１）では、主信号光に重畳されていた波長間隔情報が復号される。

受信器Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＤ１のうち、外縁チャネルに対応する受信器Ａ１及びＤ１では、波長間隔情報に加えて外縁接近情報が復号される（処理Ｐ４２）。

なお、波長間隔情報及び外縁接近情報は、既述のように主信号光とは異なる通信路にて送信されてよく、その場合、当該通信路に応じた受信処理にて各情報が受信器８２にて取得される。

復号（あるいは取得）された情報は、監視制御部８４の波長制御量算出部８４１に与えられる。波長制御量算出部８４１は、波長間隔情報（あるいは、波長制御情報）を基に、送信器８１の送信光源８１４の波長制御量と制御方向とを算出する（処理Ｐ４３）。

次いで、波長制御量算出部８４１は、外縁接近情報が「外縁接近あり」を示しているか否かをチェックする（処理Ｐ４４）。

チェックの結果、外縁接近情報が「外縁接近あり」を示していなければ（処理Ｐ４４でＮＯの場合）、波長制御量算出部８４１は、算出した波長制御量及び制御方向で送信波長の制御を波長単位に行なってよい（処理Ｐ４６）。

例えば、波長制御量算出部８４１は、算出した波長制御量及び制御方向で、外縁チャネル（ＣＨ４）に対応する送信器８２（送信器Ｄ２）の送信波長を、算出した波長制御量及び制御方向で制御してよい。

一方、外縁接近情報が「外縁接近あり」を示していれば（処理Ｐ４４でＹＥＳの場合）、波長制御量算出部８４１は、波長制御方向がＷＳＳ透過帯域へ近づく方向であるか否かを判定する（処理Ｐ４５）。

判定の結果、波長制御方向がＷＳＳ透過帯域外縁から離れる方向であれば（処理Ｐ４５でＮＯの場合）、波長制御量算出部８４１は、処理Ｐ４３で算出した波長制御量及び制御方向で外縁チャネルの送信波長を制御してよい（処理Ｐ４６）。

これに対し、波長制御方向がＷＳＳ透過帯域外縁に近づく方向であれば（処理Ｐ４５でＹＥＳの場合）、波長制御量算出部８４１は、処理Ｐ４２で得られた外縁接近距離情報に基づいて、反対側外縁の接近距離にマージンが有るか否かを判定する（処理Ｐ４７）。

例えば、長波長側の外縁チャネルＣＨ４がＷＳＳ透過帯域の長波長側の外縁に接近している場合、短波長側の外縁チャネルＣＨ１とＷＳＳ透過帯域の短波長側の外縁との間に外縁マージンがあるか否かを判定する。

判定の結果、反対側の外縁マージンが有れば（処理Ｐ４７でＹＥＳの場合）、波長制御量算出部８４１は、例えば、すべてのチャネルＣＨ１〜ＣＨ４がＷＳＳ透過帯域の長波長側の外縁から離れるように、各送信器８１の送信波長を制御してよい（処理Ｐ４８）。このときの波長制御量（シフト量）は、反対側の外縁チャネル（例えば、チャネルＣＨ１）についての位相検出感度モニタ値が閾値を下回らない範囲であればよい。

一方、反対側の外縁マージンが無ければ（処理Ｐ４７でＮＯの場合）、波長制御量算出部８４１は、各送信器８１の送信波長を制御しなくてよい（停止してよい）（処理Ｐ４９）。

あるいは、波長制御量算出部８４１は、ＷＳＳ透過帯域外縁に近づいている外縁チャネル（例えば、長波長側の外縁チャネルＣＨ４）に対応する送信器８１（例えば、送信器Ｄ２）に限って、当該外縁から離れる方向に送信波長を制御してもよい。

以上のように、第２実施例では、ＷＳＳ透過帯域の長波長側及び短波長側の双方に対する外縁チャネルの接近距離情報に基づいて、各チャネルの波長制御の要否を判定し、その判定結果に応じた適切な波長制御を実施する。

例えば、ＷＳＳ透過帯域の両外縁に隣接する外縁チャネルの外縁接近距離情報から、外縁マージンの有る波長制御方向を判断して、外縁マージンの有る方向へ各チャネルを波長シフトさせることができる。

したがって、第１実施例と同様に、外縁チャネルの伝送信号品質が劣化して最悪の場合に信号断になることを防止できると共に、ＷＳＳ透過帯域の周波数利用効率を向上することが可能になる。

（第３実施例）
上述した第１及び第２実施例では、ＷＳＳ透過帯域の双方の外縁の一方又は双方に隣接する外縁チャネルの外縁接近情報に基づいて波長制御を行なう例について説明した。

しかし、第１及び第２実施例の波長制御では、例えば、光伝送路２０に何らかの障害が発生する等して、スーパーチャネルを成す全チャネルについての位相検出感度が一様に劣化すると、誤った波長制御が実施されるおそれがある。

例えば、外縁チャネルに限って位相検出感度をモニタしていると、位相検出感度の低下が、ＷＳＳ透過帯域外縁への接近が原因なのか、光伝送路２０に何らかの障害が発生した等の、外縁接近以外の事象が原因なのか、を判別できない。

そのため、光伝送路２０に何らかの障害が発生していても、外縁チャネルの位相検出感度の低下は、ＷＳＳ透過帯域外縁への接近が原因であると誤判定してしまい、不要な波長制御が実施されてしまうおそれがある。

そこで、第３実施例では、第１及び第２実施例にて説明した外縁チャネルの外縁接近情報に加えて、外縁チャネル間の中間チャネルについての位相検出感度モニタ値を対向局へフィードバックする。

対向局では、中間チャネルの位相検出感度モニタ値が低下していれば、外縁チャネルの位相検出感度の低下は、光伝送路２０の障害等のために、スーパーチャネルを成す全チャネルについての位相検出感度が一様に劣化しているためである、と判断できる。

当該判断に応じて、対向局は、第１実施例及び第２実施例で説明したような外縁チャネルの送信波長制御を実施しないことで、不要な波長制御の実施を防止することができる。

（システム構成例）
図２３に、第３実施例に係る光伝送システム１の構成例を示す。図２３に例示する光伝送システムは、第２実施例の図２０に例示した構成に比して、モニタトランスポンダ７０及び波長制御対象トランスポンダ８０において転送される情報が異なる。

例えば、モニタトランスポンダ７０では、中間チャネルＣＨ２及びＣＨ３にそれぞれ対応する受信器Ｂ２及びＣ２が、それぞれ、波長間隔情報に加えて位相検出感度モニタ値を送信器Ｂ１及びＣ１に転送、入力することが可能である。

したがって、送信器Ｂ１及びＣ１は、それぞれ、波長間隔情報と位相検出感度モニタ値とを、対向局のトランスポンダ８０への主信号光に重畳して送信することが可能である。

一方、波長制御対象トランスポンダ８０では、中間チャネルＣＨ２及びＣＨ３にそれぞれ対応する受信器Ｂ２及びＣ２が、それぞれ、主信号光に重畳された波長間隔情報と位相検出感度モニタ値とを復号可能である。そして、受信器Ｂ２及びＣ２は、それぞれ、復号結果を監視制御部８４の波長制御量算出部８４１に転送、入力することが可能である。

波長制御量算出部８４１は、中間チャネルの位相検出感度モニタ値を基に、外縁チャネルの波長制御の要否を判定し、必要と判定した場合に限って例えば第２実施例と同様の波長制御を実施してよい。

（動作例）
以下、第３実施例の動作について、図２４及び図２５を参照して説明する。図２４は、モニタトランスポンダ７０の動作例を説明するフローチャートであり、図２５は、波長制御対象トランスポンダ８０の動作例を説明するフローチャートである。

（モニタトランスポンダの動作例）
図２４に例示するように、トランスポンダ７０では、受信器７２において、受信デジタル信号処理部７２３の位相検出感度モニタ９２１にて位相検出感度がモニタされる（処理Ｐ５１）。モニタにより得られた位相検出感度モニタ値は、外縁接近解析部７３４に与えられる。なお、位相検出感度のモニタは、図２０の各受信器Ａ２，Ｂ２，Ｃ２及びＤ２にて実施されてよい。

外縁接近解析部７３４は、与えられた位相検出感度モニタ値が外縁チャネルについてのモニタ値であるか否かを判定する（処理Ｐ５２）。当該判定は、例えば、受信器７２の受信波長の設定情報や、予め運用開始時等に外縁チャネルとして設定した情報に基づいて、実施されてよい。外縁チャネルに相当するのであれば、外縁接近解析部７３４は、当該受信器７２から受信した位相検出感度モニタ値が外縁チャネルについてのモニタ値であると判定してよい。

判定の結果、外縁チャネルについてのモニタ値であれば、外縁接近解析部７３４は、例えば第２実施例（図２１）の処理Ｐ３２〜Ｐ３５と同様にして、外縁接近の有無を示す情報と外縁接近距離情報とを対向局へ送信してよい（処理Ｐ５３〜Ｐ５６）。

一方、受信器７２から受信した位相検出感度モニタ値が外縁チャネルについてのモニタ値ではなく中間チャネルについてのモニタ値であれば（処理Ｐ５２でＮＯ場合）、外縁接近解析部７３４は、当該位相検出感度モニタ値を周波数変調パタン生成部７３３に出力する。

これにより、中間チャネルに対応する送信器７１から対向局へ送信される主信号光に、中間チャネルの位相検出感度モニタ値が周波数変調によって重畳されて、対向局へ中間チャネルの位相検出感度モニタ値が送信される（処理Ｐ５７）。

なお、位相検出感度モニタ値に代えて、当該位相検出感度モニタ値の劣化度を対向局に送信してもよい。また、位相検出感度モニタ値を対向局に送信（フィードバック）する対象のチャネルは、中間チャネルに限らず外縁チャネルを含んでもよい。更に、位相検出感度モニタ値を対向局に送信する方法は、主信号光への周波数変調による重畳に限らず、既述のように他の通信路を利用した方法でもよい。

（波長制御対象トランスポンダの動作例）
一方、対向局の波長制御対象トランスポンダ８０では、図２５に例示するように、受信器８２（例えば図２３の各受信器Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＤ１）において、対向局のトランスポンダ７０が送信した主信号光を受信する（処理Ｐ６１）。

外縁チャネルに対応する受信器８２（例えば図２３の受信器Ａ１及びＤ１）で受信される主信号光には、例示的に、波長間隔情報と、外縁接近情報と、が周波数変調成分として重畳されている。

また、中間チャネルに対応する受信器８２（例えば図２３の受信器Ｂ１及びＣ１）で受信される主信号光には、例示的に、波長間隔情報と、外縁接近情報と、位相検出感度モニタ値（あるいは、その劣化度を示す情報）と、が周波数変調成分として重畳されている。

当該周波数変調成分は、ＦＭ検波部８２０又は搬送波周波数オフセットモニタ８３０にて検波され、検波結果が周波数変調パタン復号部８３１にて復号される。これにより、主信号光に重畳されていた情報が復号される（処理Ｐ６２）。

なお、波長間隔情報、外縁接近情報及び位相検出感度モニタ値のいずれかは、既述のように主信号光とは異なる通信路にて送信されてよく、その場合、当該通信路に応じた受信処理にて各情報が受信器８２にて取得される。

復号（あるいは取得）された情報は、監視制御部８４の波長制御量算出部８４１に与えられる。波長制御量算出部８４１は、復号された波長間隔情報を基に、送信器８１の送信光源８１４の波長制御量と制御方向とを算出する（処理Ｐ６３）。

併せて、波長制御量算出部８４１は、中間チャネルの位相検出感度モニタ値（あるいは、その劣化度を示す情報）に基づいて、中間チャネルの位相検出感度が劣化しているか否かを判定する（処理Ｐ６４）。なお、当該判定処理Ｐ６４は、処理Ｐ６３よりも前に実施しても構わない。判定処理Ｐ６４での位相検出感度の劣化判定には、閾値判定を用いてよい。

劣化判定は、例えば、設計値や、製造試験の性能評価時にスペクトル狭窄を受けていない信号を受信した時の位相検出感度レベル（例えば図１７の波長シフト量が「０」の時と同じ）を基準にしてよい。当該基準から位相検出感度レベルが閾値よりも低下している場合に「劣化」と判定してよい。閾値は、劣化許容範囲量の設計値として設定されてよい。

位相検出感度の劣化判定の結果、「劣化無し」と判断できる場合（処理Ｐ６４でＮＯの場合）、波長制御量算出部８４１は、第２実施例における図２２の処理Ｐ４４〜Ｐ４９と同様の処理Ｐ６５〜Ｐ７０を実施してよい。

例えば、波長制御量算出部８４１は、外縁接近情報が「外縁接近あり」を示しているか否かをチェックする（処理Ｐ６５）。

チェックの結果、外縁接近情報が「外縁接近あり」を示していなければ（処理Ｐ６５でＮＯの場合）、波長制御量算出部８４１は、算出した波長制御量及び制御方向で、外縁チャネルに対応する送信器８１（送信器Ｄ２）の送信波長を制御する（処理Ｐ６７）。

一方、外縁接近情報が「外縁接近あり」を示していれば（処理Ｐ６５でＹＥＳの場合）、波長制御量算出部８４１は、波長制御方向がＷＳＳ透過帯域へ近づく方向であるか否かを判定する（処理Ｐ６６）。

判定の結果、波長制御方向がＷＳＳ透過帯域外縁から離れる方向であれば（処理Ｐ６６でＮＯの場合）、波長制御量算出部８４１は、処理Ｐ６３で算出した波長制御量及び制御方向で、送信器Ｄ２の送信波長を制御してよい（処理Ｐ６７）。

これに対し、波長制御方向がＷＳＳ透過帯域外縁に近づく方向であれば（処理Ｐ６６でＹＥＳの場合）、波長制御量算出部８４１は、処理Ｐ６２で得られた外縁接近距離情報に基づいて、反対側外縁の接近距離にマージンがあるか否かを判定する（処理Ｐ６８）。

例えば、長波長側の外縁チャネルＣＨ４がＷＳＳ透過帯域の長波長側の外縁に接近している場合、短波長側の外縁チャネルＣＨ１とＷＳＳ透過帯域の短波長側の外縁との間に外縁マージンがあるか否かを判定する。

判定の結果、反対側の外縁マージンが有れば（処理Ｐ６８でＹＥＳの場合）、波長制御量算出部８４１は、例えば、すべてのチャネルＣＨ１〜ＣＨ４がＷＳＳ透過帯域の長波長側の外縁から離れるように、各送信器８１の送信波長を制御してよい（処理Ｐ６９）。このときの波長制御量（シフト量）は、反対側の外縁チャネル（例えば、チャネルＣＨ１）についての位相検出感度モニタ値が閾値を下回らない範囲であればよい。

一方、反対側の外縁マージンが無ければ（処理Ｐ６８でＮＯの場合）、波長制御量算出部８４１は、各送信器８１の送信波長を制御しなくてよい（停止してよい）（処理Ｐ７０）。

あるいは、波長制御量算出部８４１は、ＷＳＳ透過帯域外縁に近づいている外縁チャネル（例えば、長波長側の外縁チャネルＣＨ４）に対応する送信器８１（例えば、送信器Ｄ２）に限って、当該外縁から離れる方向に送信波長を制御してもよい。

一方、処理Ｐ６４において、中間チャネルの位相検出感度が劣化していると判断されると（処理Ｐ６４でＹＥＳの場合）、波長制御量算出部８４１は、外縁チャネルの位相検出感度も外縁接近以外の要因で劣化していると判断してよい。

例えば、中間チャネルの主信号光は、ＷＳＳ透過帯域外縁よりも十分に離れた波長で送受信されているはずであるから、中間チャネルの位相検出感度がＷＳＳ透過帯域外縁の帯域制限により低下することは無いと判断してよい。

したがって、波長制御量算出部８４１は、中間チャネルの位相検出感度が劣化していれば、外縁チャネルの位相検出感度も外縁接近以外の要因で劣化していると判断して、各送信器８２（Ａ２，Ｂ２，Ｃ２及びＤ２）の送信波長を制御しなくてよい。

別言すると、波長制御量算出部８４１は、外縁接近情報が「外縁接近あり」を示していても、当該情報を無視して、各送信器８２（Ａ２，Ｂ２，Ｃ２及びＤ２）の送信波長制御を停止してよい。これにより、不要な送信波長制御が実施されることを防止することができる。

以上のように、第３実施例では、第２実施例の動作に加えて、中間チャネルの位相検出感度をモニタすることで、外縁チャネルの位相検出感度の低下が、ＷＳＳ透過帯域外縁への接近が原因なのか、外縁接近以外の原因なのか、を判別できる。

したがって、既述の第１及び第２実施例と同様の作用効果が得られる他、外縁チャネルに限って位相検出感度をモニタすることによる誤判定を防止して、不要な送信波長制御の実施を回避することができる。よって、例えば、送信波長制御に関わる電力消費量を削減することができる。なお、第３実施例は、第１実施例に組み合わせてもよい。

１ ＷＤＭ光ネットワーク（光伝送システム）
１０，１０−１，１０−２ 光伝送装置
１１，１６，１１１ トランスポンダ
１１２ 波長多重分離ブロック
１１２ａ マルチプレクサ（ＭＵＸ）
１１２ｂ デマルチプレクサ（ＤＭＵＸ）
１１３ 光アンプブロック
１１３ａ，１１３ｂ 光アンプ
１１４−１ ラインカード制御部
１１４−２ ネットワーク制御部
１１１１ 広帯域（ワイドバンド：ＷＢ）光送受信モジュール
１１１２ フレーマ
１１１３ 狭帯域（ナローバンド：ＮＢ）光送受信モジュール
１２ 波長多重器（マルチプレクサ：ＭＵＸ）
１５ 波長分離器（デマルチプレクサ：ＤＭＵＸ）
２０ 光伝送路
３０ 光増幅器（光アンプ）
４０，５０ 通信機器
７０ トランスポンダ（モニタトランスポンダ）
７１ 送信器
７１１ 送信デジタル信号処理部
７１２ ＤＡＣ（Digital to Analogue Converter）
７１３ 光変調器
７１４ 送信光源
７１５ 切替スイッチ（ＳＷ）
７２ 受信器
７２１ 受信フロントエンド（ＦＥ）
７２２ ＡＤＣ（Analogue to Digital Converter）
７２３ 受信デジタル信号処理部
７３ 制御部
７３１ 主信号データ取得部
７３２ 波長間隔モニタ
７３３ 周波数変調パタン生成部
７３４ 外縁接近解析部
８０ トランスポンダ（波長制御対象トランスポンダ）
８１ 送信器
８１１ 送信デジタル信号処理部
８１２ ＤＡＣ
８１３ 光変調器
８１４ 送信光源
８２ 受信器
８２０ 周波数変調（ＦＭ）検波部
８２１ 受信ＦＥ
８２２ ＡＤＣ
８２３ 受信デジタル信号処理部
８３ 制御部
８３０ 搬送波周波数オフセットモニタ
８３１ 周波数変調パタン復号部
８３２ 波長制御量算出部
８４ 監視制御部
８４１ 波長制御量算出部
９１ 分散補償部
９２ サンプリング位相同期部
９２１ 位相検出感度モニタ
９３ 適応等化部
９４ 周波数オフセット補償部
９５ 搬送波位相復元部

Claims (14)

1. 所定の透過帯域内に設定された複数波長の光を含む信号光を送信する光送信ノードと、
   前記信号光を受信する光受信ノードと、を備え、
   前記光受信ノードは、
   前記複数波長のいずれかに対応した信号光成分の位相とサンプリング位相とを同期させるための位相の検出感度をモニタするモニタと、
   前記モニタでモニタされた、前記複数波長のうち前記透過帯域の外縁に隣接する波長についての前記検出感度が閾値以下に低下したことを示す情報を、前記光送信ノードへ送信する送信部と、を備え、
   前記光送信ノードは、
   前記検出感度の低下を示す情報を受信する受信部と、
   前記情報の受信に応じて、前記外縁に隣接する波長が前記外縁に近づく方向への波長制御を停止する制御部と、を備えた、光伝送システム。
2. 前記光送信ノードの前記制御部は、
   前記外縁に隣接する波長を前記透過帯域の外縁から離れる方向にシフトする、請求項１に記載の光伝送システム。
3. 前記光送信ノードの前記制御部は、
   前記外縁に隣接する波長を含む前記複数の波長をそれぞれ前記透過帯域の外縁から離れる方向にシフトする、請求項１に記載の光伝送システム。
4. 前記光受信ノードの前記送信部は、
   前記外縁に隣接する第１波長と反対側において前記透過帯域のもう１つの外縁に隣接する第２波長についての前記検出感度を基に得られる、前記第２波長と前記第２の外縁との距離を示す情報を前記光送信ノードへ送信し、
   前記光送信ノードの前記受信部は、前記第２波長と前記第２の外縁との距離を示す情報を受信し、
   前記光送信ノードの前記制御部は、
   前記距離を示す情報が、所定のマージンを満たすと判定される場合に限って、前記複数の波長のそれぞれを前記透過帯域の外縁から離れる方向にシフトする波長制御を実施する、請求項３に記載の光伝送システム。
5. 前記光受信ノードの前記送信部は、前記複数波長のうち前記外縁に隣接しない波長についての前記検出感度のモニタ結果を前記光送信ノードへ送信し、
   前記光送信ノードの前記受信部は、前記モニタ結果を受信し、
   前記光送信ノードの前記制御部は、前記モニタ結果が前記閾値以下に低下していると、前記外縁に隣接する波長の波長制御を停止する、請求項１に記載の光伝送システム。
6. 光送信ノードから、所定の透過帯域内に設定された複数波長の光を含む信号光を送信し、
   光受信ノードにおいて、
   前記信号光を受信し、
   前記複数波長のいずれかに対応した信号光成分の位相とサンプリング位相とを同期させるための位相の検出感度をモニタし、
   前記モニタされた、前記複数波長のうち前記透過帯域の外縁に隣接する波長についての前記検出感度が閾値以下に低下したことを示す情報を、前記光送信ノードへ送信し、
   前記光送信ノードにおいて、
   前記検出感度の低下を示す情報の受信に応じて、前記外縁に隣接する波長が前記外縁に
   近づく方向への波長制御を停止する、波長制御方法。
7. 所定の透過帯域内に設定された複数波長の光を含む信号光を送信する光送信ノードから前記信号光を受信するノードであって、
   前記複数波長のいずれかに対応した信号光成分の位相とサンプリング位相とを同期させるための位相の検出感度をモニタするモニタと、
   前記モニタでモニタされた、前記複数波長のうち前記透過帯域の外縁に隣接する波長についての前記検出感度が閾値以下に低下したことを示す情報を、前記光送信ノードへ送信する送信部と、
   をそなえた、ノード。
8. 前記送信部は、
   前記外縁に隣接する第１波長と反対側において前記透過帯域のもう１つの外縁に隣接する第２波長についての前記検出感度を基に得られる、前記第２波長と前記第２の外縁との距離を示す情報を前記光送信ノードへ送信する、請求項７に記載のノード。
9. 前記送信部は、
   前記複数波長のうち前記外縁に隣接しない波長についての前記検出感度のモニタ結果を前記光送信ノードへ送信する、請求項７に記載のノード。
10. 所定の透過帯域内に設定された複数波長の光を含む信号光を送信するノードであって、
    前記信号光を受信した光受信ノードにおいて得られ前記光受信ノードが送信した情報であって、前記複数波長のうち前記透過帯域の外縁に隣接する波長に対応した信号光成分の位相とサンプリング位相とを同期させるための位相の検出感度が閾値以下に低下したことを示す情報を受信する受信部と、
    前記情報の受信に応じて、前記外縁に隣接する波長が前記外縁に近づく方向への波長制御を停止する制御部と、
    を備えたノード。
11. 前記制御部は、
    前記外縁に隣接する波長を前記透過帯域の外縁から離れる方向にシフトする、請求項１０に記載のノード。
12. 前記制御部は、
    前記外縁に隣接する波長を含む前記複数の波長をそれぞれ前記透過帯域の外縁から離れる方向にシフトする、請求項１０に記載のノード。
13. 前記受信部は、
    前記光受信ノードにおいて得られ前記光受信ノードが送信した情報であって、前記外縁に隣接する第１波長と反対側において前記透過帯域のもう１つの外縁に隣接する第２波長についての前記検出感度を基に得られる、前記第２波長と前記第２の外縁との距離を示す情報を受信し、
    前記制御部は、
    前記距離を示す情報が、所定のマージンを満たすと判定される場合に限って、前記複数の波長のそれぞれを前記透過帯域の外縁から離れる方向にシフトする波長制御を実施する、請求項１２に記載のノード。
14. 前記受信部は、
    前記光受信ノードにおいて得られ前記光受信ノードが送信したモニタ結果であって、前記複数波長のうち前記外縁に隣接しない波長についての前記検出感度のモニタ結果を受信
    し、
    前記制御部は、
    前記モニタ結果が前記閾値以下に低下していると、前記外縁に隣接する波長の波長制御を停止する、請求項１０に記載のノード。

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