JP6729152B2 - 光伝送システムおよび光送信器 - Google Patents

Description

本発明は、サブキャリアを使用して光伝送する光伝送システムおよび光送信器に関する。

伝送信号の多値化により、搬送光に対してサブキャリア変調信号を付加してデータを光伝送する伝送方式としてＤＭＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｍｕｌｔｉ−Ｔｏｎｅ）方式が提案されている。ＤＭＴ方式では、それぞれ周波数の異なる各サブキャリアに対し、光送受信器および線路も含めた周波数特性に応じて、伝送容量を最適化するためのネゴシエーションを行う。このネゴシエーションでは、例えば、サブキャリア毎のビット／パワーマッピングを行い、各サブキャリアに割り当てる変調信号の多値度を変える。これにより、ＤＭＴ方式によれば、高周波まで帯域が延びない低コストの光デバイスにも適用でき、伝送容量の増大を可能にする（例えば、下記非特許文献１，２参照。）。

ＤＭＴ方式の伝送装置は、光送信器と光受信器が直接接続（Ｐｏｉｎｔ ｔｏ Ｐｏｉｎｔ接続）される。そして、伝送装置は、複数のサブキャリアの中から、任意に設定したサブキャリアを通信リンクに割り当て、送受間の通信リンク確保後に、上記のネゴシエーションを行う（例えば、下記非特許文献３参照。）。

また、多重キャリア無線通信において、パイロット信号やコンポーネントキャリア別の受信品質に基づいて、パイロット信号や制御チャネルを決定する技術が開示されている（例えば、下記特許文献１，２参照。）。

特開２００５−１０９７４３号公報 特表２０１３−５２４６７２号公報

Ｔｏｓｈｉｋｉ Ｔａｎａｋａ、外４名、"５０Ｇｂｐｓ Ｃｌａｓｓ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｉｎ Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒ ｕｓｉｎｇ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｍｕｌｔｉ−Ｔｏｎｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ １０Ｇ Ｄｉｒｅｃｔｏｒｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｌａｓｅｒ"、２０１２年３月、ＯＦＣ２０１２，ＯＳＡ Ｔｏｓｈｉｋｉ Ｔａｎａｋａ、外２名、"Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｍｕｌｔｉ−Ｔｏｎｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ １００Ｇ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（１００ＧｂＥ）"、２０１２年９月、ＩＥＥＥ８０２．３ Ｇｅｎｅｖａ ｉｎｔｅｒｉｍ ｍｅｅｔｉｎｇ Ｄａｖｉｄ Ｌｅｗｉｓ、外１名、"４００ＧＥ ＤＭＴ Ｍｕｌｔｉ−Ｖｅｎｄｏｒ Ｉｎｔｅｒｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ"、２０１５年１月、ＪＤＳＵ Ｔｏｓｈｉｋｉ Ｔａｎａｋａ、外１名、"４００ＧｂＥ ＤＭＴ Ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｔｏ ＭＰＩ"、２０１４年９月、ＩＥＥＥ８０２．３ Ｏｔｔａｗａ ｉｎｔｅｒｉｍ ｍｅｅｔｉｎｇ Ｔｏｓｈｉｋｉ Ｔａｎａｋａ、外２名、"４００ＧｂＥ ＤＭＴ Ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｔｏ ＭＰＩ ｕｓｉｎｇ ＤＭＴ Ｔｅｓｔ Ｃｈｉｐ"、２０１５年１月、ＩＥＥＥ８０２．３ Ａｔｌａｎｔａ ｉｎｔｅｒｉｍ ｍｅｅｔｉｎｇ Ｍａｓａｔｏ Ｎｉｓｈｉｈａｒａ、外５名、"Ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｍｏｄｕｌａｔｏｒ ｃｈｉｒｐ ｉｎ １００Ｇｂｐｓ ｃｌａｓｓ ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｍｕｌｔｉ−ｔｏｎｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ"、２０１３年２月、Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｗｅｓｔ２０１３，ＳＰＩＥ

しかしながら、現状のＤＭＴ方式では、信号疎通の立ち上げ時に、送受間の通信リンクを確保できるサブキャリアを通信リンク用に割り当てることができない。ここで、伝送装置間の光コネクタ接続により光領域のＭＰＩ（Ｍｕｌｔｉｐａｔｈ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：マルチパス干渉）の変動の影響に基づきＤＣ側の周波数のサブキャリアが劣化することが報告されている（例えば、上記非特許文献４，５参照。）。

また、伝送装置の送受信部や伝送ファイバの周波数特性、伝送装置内部の電気的反射の影響による電気的な特性劣化等に基づき、周波数特性の悪いサブキャリアが全周波数帯のいずれかの領域で不定に発生することが報告されている（例えば、上記非特許文献６参照。）。

このため、例えば、固定の初期値に基づき、ＳＮが良い低周波側のサブキャリアを通信リンクに設定した場合、ＭＰＩの影響を受けて劣化したサブキャリアを使用する可能性が生じる。また、任意の周波数のサブキャリアを通信リンクに設定した場合にも伝送装置内部の電気的影響を受けて劣化したサブキャリアを使用する可能性が生じる。このように、従来のＤＭＴ方式の伝送装置では、実環境毎に異なる伝送装置や伝送路の伝送特性の変化に対応できず、通信リンクの割り当てに適したサブキャリアを設定できないため、伝送装置の起動時等に伝送装置間の疎通が行えない場合が生じた。

一つの側面では、本発明は、良好な伝送特性のサブキャリアに通信リンクを割り当てできることを目的とする。

一つの案では、光伝送システムは、複数のサブキャリアを使用して光送信器から光受信器へデータを光伝送する光伝送システムにおいて、前記光送信器は、前記光受信器との信号疎通時に、前記光伝送に使用する帯域に含まれるサブキャリアを用いて測定信号を送信し、前記光受信器から戻った前記測定信号に基づき、前記光送信器と前記光受信器との間の伝送特性を算出し、前記伝送特性に基づき、前記伝送特性が良好であり且つ伝送容量への影響が最も小さくなるサブキャリアに通信リンクを割り当てる制御部を備え、前記光受信器は、受信した前記測定信号を前記光送信器に戻す、ことを要件とする。

一つの実施形態によれば、良好な伝送特性のサブキャリアに通信リンクを割り当てできるという効果を奏する。

図１は、実施の形態１にかかる光伝送システムに用いる伝送装置の内部構成例を示す図である。 図２は、実施の形態１にかかる伝送装置が行う測定信号のフィードバック経路を示す図である。 図３は、実施の形態１にかかる伝送装置が行う通信リンクに割り当てるサブキャリアの設定状態を示す図である。 図４は、実施の形態１にかかる伝送装置が行う通信リンクに割り当てるサブキャリアの設定手順を示すフローチャートである。 図５は、実施の形態２にかかる伝送装置が行う通信リンクに割り当てるサブキャリアの設定状態を示す図である。 図６は、実施の形態２にかかる伝送装置が行う通信リンクに割り当てるサブキャリアの設定手順を示すフローチャートである。 図７は、実施の形態３にかかる伝送装置が行う通信リンクに割り当てるサブキャリアの設定状態を示す図である。 図８は、実施の形態３にかかる伝送装置が行う通信リンクに割り当てるサブキャリアの設定手順を示すフローチャートである。 図９は、実施の形態４にかかる伝送装置が行う通信リンクに割り当てるサブキャリアの設定状態を示す図である。 図１０は、実施の形態４にかかる伝送装置が行う通信リンクに割り当てるサブキャリアの設定手順を示すフローチャートである。 図１１は、実施の形態５にかかる伝送装置が行う通信リンクに割り当てるサブキャリアの設定状態を示す図である。 図１２は、実施の形態５にかかる伝送装置が行う通信リンクに割り当てるサブキャリアの設定手順を示すフローチャートである。 図１３は、ＤＭＴ方式の原理を説明する図である。 図１４は、ＤＭＴ方式の伝送装置の通信リンクを説明する図である。 図１５は、実施の形態との対比説明用のサブキャリアの設定状態を示す図である。 図１６は、伝送装置間の光コネクタ接続の一例を示す図である。 図１７は、ＤＦＢレーザーの発振周波数変動の一例を示す図である。 図１８は、伝送装置間の光コネクタによる光多重反射の一例を示す図である。 図１９は、光多重反射による干渉の一例を示す図である。 図２０は、光コネクタ接続による光領域のＭＰＩの影響を示す図表である。 図２１は、伝送装置間の周波数特性の一例を示す図表である。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかる光伝送システムに用いる伝送装置の内部構成例を示す図である。光伝送システムは、伝送装置１００と、対向する伝送装置１５０とを光ファイバ等の光伝送路１４１で接続してなる。伝送装置１００と伝送装置１５０は、ＤＭＴ方式により、相互にデータを光伝送する。

伝送装置１００は、ＤＳＰからなるＤＭＴ−ＤＳＰ（送受信処理部）１０１と、光送信部（ＴＯＳＡ）１０２と、光受信部（ＲＯＳＡ）１０３と、を含む。ＴＯＳＡはＴｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ｏｐｔｉｃａｌ ＳｕｂＡｓｓｅｍｂｌｙであり、ＲＯＳＡはＲｅｃｅｉｖｅｒ Ｏｐｔｉｃａｌ ＳｕｂＡｓｓｅｍｂｌｙである。

ＤＭＴ−ＤＳＰ１０１は、送信側回路１１１と、受信側回路１２１と、これら送信側回路１１１および受信側回路１２１を制御する制御部１３１と、を含む。

送信側回路１１１は、Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換部１１２と、ＦＥＣエンコーダ１１３と、ＤＭＴ変調部１１４と、ＩＦＦＴ１１５と、巡回プレフィックス（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）付与部１１６と、Ｐ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換部１１７と、ＤＡＣ１１８と、を含む。

Ｓ／Ｐ変換部１１２には、入力されたシリアルの送信データ（Ｔｘ ＤＡＴＡ）をパラレルデータに変換する。ＦＥＣエンコーダ１１３は、データをＦＥＣ符号化する。ＤＭＴ変調部１１４は、複数のサブキャリアに送信データを割り当てる。このＤＭＴ変調部１１４では、サブキャリア毎のビット／パワーマッピングを行い、各サブキャリアに割り当てる変調信号（送信データ）の多値度を変える（マッピングの詳細は後述する）。

ＩＦＦＴ１１５は、送信データに対して一定数Ｎのサンプル単位でＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：逆高速フーリエ変換）を行う。すなわち、ＩＦＦＴ１１５は、Ｎ個のデータサンプルをサブキャリア信号成分とみなして該サブキャリア成分にＩＦＦＴ処理を行い、離散的な時間信号に変換する。

巡回プレフィックス付与部１１６は、送信データにサブキャリア間干渉等を防止する巡回プレフィックス（ガードインターバル）を付与する。Ｐ／Ｓ変換部１１７は、パラレルの送信データをシリアルデータに変換する。ＤＡＣ１１８は、送信データをＤＡ変換する。

ＤＡＣ１１８の出力（送信データ）は、ＴＯＳＡ１０２に出力される。ＴＯＳＡ１０２は、ドライバ１０２ａと、ＤＭＬ（直接変調型レーザーダイオード）１０２ｂとを含む。ドライバ１０２ａは、送信データに応じてＤＭＬ１０２ｂを発光制御し、送信データを光伝送路１４１を介して対向する他の伝送装置１５０に光伝送する。対向する他の伝送装置１５０は、自装置（伝送装置１００）同様の構成を有してもよい。

他の伝送装置１５０から光伝送路１４１を介して光伝送されたデータは、ＲＯＳＡ１０３で受信される。ＲＯＳＡ１０３は、ＰＤ１０３ａと、ＴＩＡ（ＴｒａｎｓＩｍｐｅｄａｎｃｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１０３ｂとを含む。ＰＤ１０３ａは、光伝送され受信した光信号を電気信号に変換する。ＴＩＡ１０３ｂは、電気信号に変換後の受信データを増幅する。ＴＩＡ１０３ｂから出力される受信データは、ＤＭＴ復調部１２６を介してＤＭＴ−ＤＳＰ１０１の受信側回路１２１に入力される。

受信側回路１２１は、送信側回路１１１と逆の配置構成を有し、ＡＤＣ１２２と、Ｓ／Ｐ変換部１２３と、巡回プレフィックス除去部１２４と、ＦＦＴ１２５と、ＤＭＴ復調部１２６と、ＦＥＣデコーダ１２７と、Ｐ／Ｓ変換部１２８と、を含む。

ＡＤＣ１２２は、受信データをＡＤ変換する。Ｓ／Ｐ変換部１２３は、入力されたシリアルデータをパラレルデータに変換する。巡回プレフィックス除去部１２４は、受信データに付与されたガードインターバル（巡回プレフィックス）を除去する。ＦＦＴ１２５は、受信データ信号のＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：高速フーリエ変換）を行う。

ＤＭＴ復調部１２６は、サブキャリア毎に割り当てられた変調信号（受信データ）をデマッピングにより復調する。ＦＥＣデコーダ１２７は、符号化されたデータをデコードする。Ｐ／Ｓ変換部１２８は、パラレルの受信データをシリアルデータに変換し、受信データ（Ｒｘ ＤＡＴＡ）として出力する。

制御部１３１は、ジェネレータ部１３２と、ＳＮＲ算出部１３３と、周波数特性情報格納部１３４と、サブキャリア選択部１３５と、通信リンク設定部１３６と、ビット割付決定部１３７と、を含む。制御部１３１は、伝送装置１００全体（送信側回路１１１、受信側回路１２１等）を制御する。

ジェネレータ部１３２は、伝送装置１００の送受間の（自装置１００と対向する伝送装置１５０と光伝送路１４１を含む）周波数特性を測定するための測定信号を生成する。測定信号は自装置１００から対向する伝送装置１５０に伝送された後、自装置１００に帰還（フィードバック）される。

ＳＮＲ算出部１３３は、フィードバックした測定信号を受信することで信号のコンスタレーションのズレからＥＶＭ（Ｅｒｒｏｒ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ：エラーベクトル振幅）を測定する。そして、信号対雑音比（ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Nｏｉｓｅ Rａｔｉｏ）を算出する。ＳＮＲ算出部１３３は、自装置１００と、対向する伝送装置１５０と、光伝送路１４１を含むＳＮＲを算出する構成であるが、ＳＮＲ算出に限らず、搬送波対雑音比（ＣＮＲ）や、受信品質（ＣＱＩ）を算出してもよく、これらを組み合わせて伝送特性としてもよい。

周波数特性情報格納部１３４は、ＳＮＲ算出部１３３で測定した伝送装置の送受間の周波数特性を格納する。測定信号の送出毎に、ＳＮＲ算出部１３３で測定した伝送装置の送受間の周波数特性を格納することで、対応するサブキャリアの周波数毎の伝送特性が蓄積されていく。また、各サブキャリアの伝送特性（ＳＮＲ等）にランクを付して格納することもできる。

実施の形態１では、サブキャリア選択部１３５は、自装置（伝送装置１００）の信号疎通時には、全てのサブキャリアを選択し測定信号を割り当てる。また、運用時には、データ通信用のサブキャリアを選択する。通信リンク設定部１３６は、信号疎通時および運用時において、通信リンクに割り当てるサブキャリアを設定する。ビット割付決定部１３７は、サブキャリア選択部１３５で選択したサブキャリアと、周波数特性情報格納部１３４に格納される伝送装置１００の送受間の周波数特性に応じて、各サブキャリアに割り当てる変調信号の多値度を決定する。

図１の構成例では、ＤＭＴ−ＤＳＰ１０１に送信側回路１１１と受信側回路１２１と制御部１３１を設ける構成としたが、これに限らず、例えば、制御部１３１をＤＰＳ外部に設けＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成してもよい。この場合、ＣＰＵは、ＲＯＭの制御プログラム実行により伝送装置１００全体を制御する。

図２は、実施の形態１にかかる伝送装置が行う測定信号のフィードバック経路を示す図である。図２において図１と同じの構成部には同じ符号を付している。伝送装置１００，１５０の送受間の（光伝送路１４１を含めた）周波数特性を測定するため、制御部１３１が送信する測定信号ＭＳのフィードバックについて説明する。以下の説明では、伝送装置１００がデータの送信側（光送信器）であり、伝送装置１５０が受信側（光受信器）として説明する。

測定信号ＭＳは、制御部１３１のジェネレータ部１３２にて生成される。この測定信号ＭＳは、ＤＭＴ変調部１１４でＤＭＴ信号に変換し、ＩＦＦＴ１１５、巡回プレフィックス付与部１１６、Ｐ／Ｓ変換部１１７、ＤＡＣ１１８、ＴＯＳＡ１０２を経由して光信号として光伝送路１４１に出力される。この際、制御部１３１の制御により、全てのサブキャリアに測定信号ＭＳが割り当てられている。

この測定信号ＭＳは、対向する伝送装置１５０内のＤＭＴ方式の受信側回路１２１と送信側回路１１１を介して、自装置（伝送装置１００）に光信号として戻される（フィードバック）。対向する伝送装置１５０は、自装置（伝送装置１００）と同様の構成を有してもよい。この伝送装置１５０は、測定信号ＭＳを受信したときには、光モジュール（受信側回路１２１と送信側回路１１１）を介して自装置（伝送装置１００）に測定信号ＭＳを戻す機能を有する。

自装置（伝送装置１００）で受信したフィードバックされた測定信号ＭＳは、ＲＯＳＡ１０３で電気信号に変換され、ＡＤＣ１２２、Ｓ／Ｐ１２３、巡回プレフィックス除去部１２４、ＦＦＴ１２５を経由して、ＤＭＴ復調部１２６にてＤＭＴ復調される。

ＤＭＴ復調後の測定信号ＭＳは、ＳＮＲ算出部１３３に出力される。ＳＮＲ算出部１３３では、受信した測定信号ＭＳのコンスタレーションのズレからＥＶＭを測定して、ＳＮＲを算出する。ＥＶＭはコンスタレーションの理想の点からずれている度合いを示し、ディジタル変調波の変調精度を示す。ＳＮＲ算出部１３３で測定された各サブキャリアのＳＮＲは、周波数特性情報格納部１３４に格納される。以上のように、測定信号ＭＳを自装置（伝送装置１００）にフィードバックさせることで、光伝送路１４１を含めた伝送装置１００，１５０の送受間の伝送特性（ＳＮＲ）を測定することができる。

そして、制御部１３１は、信号疎通後（運用時）には、通信リンク設定部１３６が周波数特性情報格納部１３４に格納された周波数特性を参照する。そして、通信リンク設定部１３６は、複数のサブキャリアのうち周波数特性が良好なサブキャリアを抽出し、この周波数特性が良好なサブキャリアを通信リンクに割り当てる。また、ビット割付決定部１３７により、データ信号に割り当てるサブキャリア毎のデータのビット数が割り当てられる。

図３は、実施の形態１にかかる伝送装置が行う通信リンクに割り当てるサブキャリアの設定状態を示す図である。図３（ａ）は、各サブキャリアの強度を示す。横軸は周波数、縦軸は強度である。ＤＭＴ方式の伝送装置１００は、所定の周波数帯域を一定の周波数間隔でｎ個に分割して用いる。分割したサブキャリアは、サブキャリア番号＃１〜＃ｎと示している。

図３（ｂ）は、光送受信器および線路も含めた周波数特性を示す。上記の測定信号ＭＳにより得られた周波数特性であり、横軸は周波数、縦軸は伝送特性（ＳＮＲ）である。図３（ｃ）は、周波数特性通過後の各サブキャリアの強度であり、横軸は周波数、縦軸は強度である。測定信号ＭＳのフィードバックで得られた伝送装置１００，１５０、および光伝送路１４１も含めた各サブキャリアの強度を示す。

実施の形態１では、図３（ａ）に示すように、伝送装置１００の信号疎通の立ち上げ時には、制御部１３１（サブキャリア選択部１３５）は、全てのサブキャリア（＃１〜＃ｎ）を通信リンクに割り当てる。

この際、制御部１３１は、通信リンクに割り当てた全てのサブキャリア（＃１〜＃ｎ）を用いて測定信号ＭＳを対向する伝送装置１５０に伝送する。この測定信ＭＳは、対向装置１５０からフィードバックされる。

この後、自装置（伝送装置１００）の制御部１３１は、図３（ｂ）に示す全てのサブキャリア（＃１〜＃ｎ）の周波数特性に基づき、通信リンクに割り当てるサブキャリアを設定する。図３（ｃ）の例では、伝送特性が良好な（確実に通信できる）サブキャリアであり、かつ伝送容量への影響が最も小さくなるサブキャリア（＃１０）を通信リンクに割り当てた状態を示す。例えば、最も伝送特性が良好なサブキャリア＃１０は、データ送信にかかる変調信号の多値度を多く割り当てできるサブキャリアであるため、通信リンクとして割り当てないことで、伝送容量への影響を少なくできる。

図４は、実施の形態１にかかる伝送装置が行う通信リンクに割り当てるサブキャリアの設定手順を示すフローチャートである。伝送装置１００を設置し光伝送路１４１に接続した実環境下で、伝送装置１００の信号疎通の立ち上げ時に制御部１３１が実行する設定手順を示している。

はじめに、制御部１３１は、サブキャリア選択部１３５により全サブキャリア（＃１〜＃ｎ）を通信リンクに割り当てる（ステップＳ４０１）。そして、制御部１３１は、全サブキャリア（＃１〜＃ｎ）を用いて測定信号ＭＳを対向する伝送装置１５０に伝送する（ステップＳ４０２）。

次に、制御部１３１は、対向する伝送装置１５０からフィードバックされた測定信号ＭＳに基づき、自装置（伝送装置１００）と、対向する伝送装置１５０と、光伝送路１４１の伝送特性（周波数特性）を取得する（ステップＳ４０３）。この際、制御部１３１は、取得した周波数特性を周波数特性情報格納部１３４に格納する。

次に、制御部１３１は、取得した周波数特性情報に基づき、強度判定を行う（ステップＳ４０４）。強度判定としては、一例として、ＳＮ比、ＥＶＭ、エラーレート等が使用される。この強度判定を行う理由としては、強度が高いサブキャリアを通信リンクに割り当てるためである。

但し、単に強度が高いサブキャリアを通信リンクに割り当てると、ビット数の割り当てを大きくできるサブキャリアを通信リンクに割り当てることになり、その分、データ伝送容量が小さくなる。このため、伝送特性が良好で、かつ、伝送容量への影響が最も小さくなるサブキャリアを、通信リンクに割り当てる。この割り当てを行うために、強度判定により、通信リンクに割り当てるサブキャリアを選別する。

次に、制御部１３１は、通信リンク設定部１３６により、信号疎通後の運用時に通信リンクに割り当てるサブキャリアを決定する（ステップＳ４０５）。また、制御部１３１は、通信リンク以外のサブキャリアを、データ通信用サブキャリアに設定し（ステップＳ４０６）、処理を終了する。図３の例では、サブキャリア（＃１０）を通信リンクに割り当て、サブキャリア（＃１〜＃９，＃１１〜＃ｎ）をデータ通信用サブキャリアに設定する。

以上説明した実施の形態１によれば、測定信号を用いて自装置と対向する伝送装置との間の伝送特性を測定することにより、伝送特性が良好で、かつ、伝送容量への影響が最も小さくなるサブキャリアを、通信リンクのサブキャリアに割り当てることができる。また、自装置は測定信号を送信して対向する伝送装置からの測定信号のフィードバックにより、自装置と対向装置、および自装置と対向する伝送装置との間の実際の伝送特性を簡単かつ迅速に測定することができる。これにより、伝送装置の立ち上げ時に、対向装置との間の通信リンクを確保でき、伝送装置間の信号を疎通できるようになる。この実施の形態１では、全サブキャリアを通信リンクとして測定信号を送出するため、１度の処理で伝送特性を測定できる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。以下に説明する実施の形態２〜５の伝送装置１００についても図１同様の構成を用いることができる。実施の形態２では、制御部１３１は、伝送装置の信号疎通の立ち上げ時に、低周波のサブキャリアから順に通信リンクへの割り当てを行う。

図５は、実施の形態２にかかる伝送装置が行う通信リンクに割り当てるサブキャリアの設定状態を示す図である。図５（ａ）は、各サブキャリアの強度を示す。図５（ａ）に示すように、光伝送装置の信号疎通の立ち上げ時は、サブキャリア選択部１３５により、低周波のサブキャリア（＃１）から高周波のサブキャリア（＃ｎ）に至るまで順次一つのサブキャリアを通信リンクに割り当てる。

この際、制御部１３１は、通信リンクに割り当てた一つのサブキャリア（＃１）を用いて測定信号ＭＳを伝送する。なお、図５（ｂ）に示す伝送特性は、全てのサブキャリア（＃１〜＃ｎ）を伝送した後に得られる周波数特性を示している。

この後、制御部１３１は、図５（ｂ）に示す全てのサブキャリア（＃１〜＃ｎ）の周波数特性に基づき、通信リンクに割り当てるサブキャリアを設定する。図５（ｃ）の周波数特性通過後の各サブキャリアの強度の例では、伝送特性が良好で、かつ伝送容量への影響が最も小さくなるサブキャリア＃２を通信リンクに割り当てた状態を示す。

図６は、実施の形態２にかかる伝送装置が行う通信リンクに割り当てるサブキャリアの設定手順を示すフローチャートである。伝送装置１００を設置し光伝送路１４１に接続した実環境下で、伝送装置１００の信号疎通の立ち上げ時に制御部１３１が実行する設定手順を示している。

はじめに、制御部１３１は、サブキャリア選択部１３５により最も低周波の一つのサブキャリア（＃１）を通信リンクに割り当てる（ステップＳ６０１）。そして、制御部１３１は、割り当てた一つのサブキャリアを用いて測定信号ＭＳを対向する伝送装置１５０に伝送する（ステップＳ６０２）。

次に、制御部１３１は、対向する伝送装置１５０からフィードバックされた測定信号ＭＳに基づき、自装置（伝送装置１００）と、対向する伝送装置１５０と、光伝送路１４１の伝送特性（周波数特性）を取得する（ステップＳ６０３）。この際、制御部１３１は、取得した周波数特性を周波数特性情報格納部１３４に格納する。

次に、制御部１３１は、取得した周波数特性情報に基づき、強度判定を行う（ステップＳ６０４）。強度判定を満足しない場合には（ステップＳ６０４：Ｎｏ）、制御部１３１は、サブキャリア番号をインクリメント（＋１）し（ステップＳ６０５）、次のサブキャリア（＃１の次は＃２）に対するステップＳ６０１〜ステップＳ６０４の処理を繰り返す。

そして、制御部１３１は、強度判定を満足した場合には（ステップＳ６０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ６０６の処理を実行する。強度判定を満足する条件としては、例えば、伝送特性が良好で、かつ、伝送容量への影響が最も小さくなるサブキャリアである場合とする。

この後、制御部１３１は、通信リンク設定部１３６により、信号疎通後の運用時に通信リンクに割り当てるサブキャリアを決定する（ステップＳ６０６）。また、制御部１３１は、通信リンク以外のサブキャリアを、データ通信用サブキャリアに設定し（ステップＳ６０７）、処理を終了する。図５の例では、サブキャリア（＃２）を通信リンクに割り当て、サブキャリア（＃１，＃３〜＃ｎ）をデータ通信用サブキャリアに設定する。

以上説明した実施の形態２によれば、実施の形態１同様の効果を有する。また、実施の形態２によれば、低周波側から一つずつサブキャリアを順次選択して測定信号を送出するため、サブキャリア単位で伝送特性を測定できる。また、低周波側に伝送特性が良好なサブキャリアが存在して強度判定を満足できれば、短時間で処理終了できる。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。実施の形態３では、実施の形態２同様に制御部１３１は、伝送装置の信号疎通の立ち上げ時に低周波のサブキャリアから順に通信リンクに割り当てる。そして、通信リンクに割り当てるサブキャリアの設定開始番号を、光領域のＭＰＩの影響を受けないサブキャリアで、低周波から割り当てていく。

図７は、実施の形態３にかかる伝送装置が行う通信リンクに割り当てるサブキャリアの設定状態を示す図である。図７（ａ）は、各サブキャリアの強度を示す。図７（ａ）に示すように、光伝送装置の信号疎通の立ち上げ時は、サブキャリア選択部１３５により、光領域のＭＰＩの影響を受けない低周波側のサブキャリア（図示の例では＃３）から高周波のサブキャリア（＃ｎ）に至るまで、順次一つのサブキャリアを通信リンクに割り当てる。

この際、制御部１３１は、通信リンクに割り当てた一つのサブキャリア（＃３）を用いて測定信号ＭＳを伝送する。なお、図７（ｂ）に示す伝送特性は、全てのサブキャリア（＃１〜＃ｎ）を伝送した後に得られる周波数特性を示している。

この後、制御部１３１は、図７（ｂ）に示す測定信号ＭＳで取得した全てのサブキャリア（＃３〜＃ｎ）の周波数特性に基づき、通信リンクに割り当てるサブキャリアを設定する。図７（ｃ）の例では、伝送特性が良好で、かつ伝送容量への影響が最も小さくなるサブキャリア＃３を通信リンクに割り当てた状態を示す。

図８は、実施の形態３にかかる伝送装置が行う通信リンクに割り当てるサブキャリアの設定手順を示すフローチャートである。伝送装置１００を設置し光伝送路１４１に接続した実環境下で、伝送装置１００の信号疎通の立ち上げ時に制御部１３１が実行する設定手順を示している。

はじめに、制御部１３１は、サブキャリア選択部１３５により低周波側のサブキャリアのうち、光領域のＭＰＩの影響を受けない一つのサブキャリア（図７の例では＃３）を通信リンクに割り当てる（ステップＳ８０１）。そして、制御部１３１は、割り当てた一つのサブキャリアを用いて測定信号ＭＳを対向する伝送装置１５０に伝送する（ステップＳ８０２）。

次に、制御部１３１は、対向する伝送装置１５０からフィードバックされた測定信号ＭＳに基づき、自装置（伝送装置１００）と、対向する伝送装置１５０と、光伝送路１４１の伝送特性（周波数特性）を取得する（ステップＳ８０３）。この際、制御部１３１は、取得した周波数特性を周波数特性情報格納部１３４に格納する。

次に、制御部１３１は、取得した周波数特性情報に基づき、強度判定を行う（ステップＳ８０４）。強度判定を満足しない場合には（ステップＳ８０４：Ｎｏ）、制御部１３１は、サブキャリア番号をインクリメント（＋１）し（ステップＳ８０５）、次のサブキャリア（＃３の次は＃４）に対するステップＳ８０１〜ステップＳ８０４の処理を繰り返す。

そして、制御部１３１は、強度判定を満足した場合には（ステップＳ８０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ８０６の処理を実行する。強度判定を満足する条件としては、例えば、伝送特性が良好で、かつ、伝送容量への影響が最も小さくなるサブキャリアである場合とする。

この後、制御部１３１は、通信リンク設定部１３６により、信号疎通後の運用時に、通信リンクに割り当てるサブキャリアを決定する（ステップＳ８０６）。また、制御部１３１は、通信リンク以外のサブキャリアを、データ通信用サブキャリアに設定し（ステップＳ８０７）、処理を終了する。図７の例では、サブキャリア（＃３）を通信リンクに割り当て、サブキャリア（＃１〜＃２，＃４〜＃ｎ）をデータ通信用サブキャリアに設定する。

以上説明した実施の形態３によれば、実施の形態２同様の効果を有する。また、実施の形態３によれば、低周波側から一つずつサブキャリアを順次選択して測定信号を送出するため、サブキャリア単位で伝送特性を測定できる。また、低周波側に伝送特性が良好なサブキャリアが存在して強度判定を満足できれば、短時間で処理終了できる。そして、実施の形態３によれば、光領域のＭＰＩの影響を受けないサブキャリアを通信リンクに割り当てることができる。

（実施の形態４）
次に、実施の形態４について説明する。実施の形態４では、制御部１３１は、伝送装置の信号疎通の立ち上げ時に、高周波のサブキャリアから順に通信リンクへの割り当てを行う。

図９は、実施の形態４にかかる伝送装置が行う通信リンクに割り当てるサブキャリアの設定状態を示す図である。図９（ａ）は、各サブキャリアの強度を示す。図９（ａ）に示すように、光伝送装置の信号疎通の立ち上げ時は、サブキャリア選択部１３５により、高周波のサブキャリア（＃ｎ）から低周波のサブキャリア（＃１）に至るまで順次一つのサブキャリアを通信リンクに割り当てる。

この際、制御部１３１は、通信リンクに割り当てた一つのサブキャリア（＃ｎ）を用いて測定信号ＭＳを伝送する。なお、図９（ｂ）に示す伝送特性は、全てのサブキャリア（＃ｎ〜＃１）を伝送した後に得られる周波数特性を示している。

この後、制御部１３１は、図９（ｂ）に示す全てのサブキャリア（＃ｎ〜＃１）の周波数特性に基づき、通信リンクに割り当てるサブキャリアを設定する。図９（ｃ）の例では、伝送特性が良好で、かつ伝送容量への影響が最も小さくなるサブキャリア＃１１を通信リンクに割り当てた状態を示す。

図１０は、実施の形態４にかかる伝送装置が行う通信リンクに割り当てるサブキャリアの設定手順を示すフローチャートである。伝送装置１００を設置し光伝送路１４１に接続した実環境下で、伝送装置１００の信号疎通の立ち上げ時に制御部１３１が実行する設定手順を示している。

はじめに、制御部１３１は、サブキャリア選択部１３５により最も高周波の一つのサブキャリア（＃ｎ）を通信リンクに割り当てる（ステップＳ１００１）。そして、制御部１３１は、割り当てた一つのサブキャリアを用いて測定信号ＭＳを対向する伝送装置１５０に伝送する（ステップＳ１００２）。

次に、制御部１３１は、対向する伝送装置１５０からフィードバックされた測定信号ＭＳに基づき、自装置（伝送装置１００）と、対向する伝送装置１５０と、光伝送路１４１の伝送特性（周波数特性）を取得する（ステップＳ１００３）。この際、制御部１３１は、取得した周波数特性を周波数特性情報格納部１３４に格納する。

次に、制御部１３１は、取得した周波数特性情報に基づき、強度判定を行う（ステップＳ１００４）。強度判定を満足しない場合は（ステップＳ１００４：Ｎｏ）、制御部１３１は、サブキャリア番号をデクリメント（−１）し（ステップＳ１００５）、次のサブキャリア（＃ｎの次は＃ｎ−１）に対するステップＳ１００１〜ステップＳ１００４の処理を繰り返す。

そして、制御部１３１は、強度判定を満足した場合には（ステップＳ１００４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１００６の処理を実行する。強度判定を満足する条件としては、例えば、伝送特性が良好で、かつ、伝送容量への影響が最も小さくなるサブキャリアである場合とする。

この後、制御部１３１は、通信リンク設定部１３６により、信号疎通後の運用時に、通信リンクに割り当てるサブキャリアを決定する（ステップＳ１００６）。また、制御部１３１は、通信リンク以外のサブキャリアを、データ通信用サブキャリアに設定し（ステップＳ１００７）、処理を終了する。図９の例では、サブキャリア（＃１１）を通信リンクに割り当て、サブキャリア（＃１〜＃１０，＃１２〜＃ｎ）をデータ通信用サブキャリアに設定する。

以上説明した実施の形態４によれば、実施の形態１同様の効果を有する。また、実施の形態４によれば、高周波側から一つずつサブキャリアを順次選択して測定信号を送出するため、サブキャリア単位で伝送特性を測定できる。また、高周波側に伝送特性が良好なサブキャリアが存在して強度判定を満足できれば、短時間で処理終了できる。

（実施の形態５）
次に、実施の形態５について説明する。実施の形態５では、制御部１３１は、伝送装置の信号疎通の立ち上げ時に、任意の複数のサブキャリアを通信リンクへ割り当てる。

図１１は、実施の形態５にかかる伝送装置が行う通信リンクに割り当てるサブキャリアの設定状態を示す図である。図１１（ａ）は、各サブキャリアの強度を示す。図１１（ａ）に示すように、光伝送装置の信号疎通の立ち上げ時は、サブキャリア選択部１３５により、任意のサブキャリア（＃３，＃７，＃１１）を通信リンクに割り当てる。

通信リンクに割り当てるサブキャリアは、図示の例では、同時に低周波と中周波（低周波と高周波の中間の周波数）と高周波で一つずつ複数選択する。これに限らず、１度の選択で任意の周波数の一つのサブキャリアを選択し、次の選択時に異なる周波数（前回選択したサブキャリアに隣接しない周波数のサブキャリア）を一つ選択してもよい。

この際、制御部１３１は、通信リンクに割り当てたサブキャリア（＃３，＃７，＃１１）を用いて測定信号ＭＳを伝送する。１回の測定信号ＭＳの送出後には、異なるサブキャリア（例えば、測定済のサブキャリア＃３，＃７，＃１１の間の＃４，＃８，＃１２）を通信リンクに割り当てて測定信号ＭＳを送出することを繰り返す。なお、図１１（ｂ）に示す伝送特性は、全てのサブキャリア（＃１〜＃ｎ）を伝送した後に得られる周波数特性を示している。

この後、制御部１３１は、図１１（ｂ）に示す全てのサブキャリア（＃ｎ〜＃１）の周波数特性に基づき、信号疎通後の運用時に、通信リンクに割り当てるサブキャリアを設定する。図１１（ｃ）の周波数特性通過後の各サブキャリアの強度の例では、伝送特性が良好で、かつ伝送容量への影響が最も小さくなるサブキャリア＃１１を通信リンクに割り当てた状態を示す。

図１２は、実施の形態５にかかる伝送装置が行う通信リンクに割り当てるサブキャリアの設定手順を示すフローチャートである。伝送装置１００を設置し光伝送路１４１に接続した実環境下で、伝送装置１００の信号疎通の立ち上げ時に制御部１３１が実行する設定手順を示している。

はじめに、制御部１３１は、サブキャリア選択部１３５により任意の周波数の複数のサブキャリア（例えば、図１１の例では低周波＃３、中周波＃７、高周波＃１１）を通信リンクに割り当てる（ステップＳ１２０１）。そして、制御部１３１は、割り当てた複数のサブキャリアを用いて測定信号ＭＳを対向する伝送装置１５０に伝送する（ステップＳ１２０２）。

次に、制御部１３１は、対向する伝送装置１５０からフィードバックされた測定信号ＭＳに基づき、自装置（伝送装置１００）と、対向する伝送装置１５０と、光伝送路１４１の伝送特性（周波数特性）を取得する（ステップＳ１２０３）。この際、制御部１３１は、取得した周波数特性を周波数特性情報格納部１３４に格納する。

次に、制御部１３１は、取得した周波数特性情報に基づき、強度判定を行う（ステップＳ１２０４）。強度判定を満足しない場合は（ステップＳ１２０４：Ｎｏ）、制御部１３１は、次に選択するサブキャリア番号を変更（測定済のサブキャリア＃３，＃７，＃１１の間のサブキャリア＃４，＃８，＃１２）する（ステップＳ１２０５）。そして、変更したサブキャリア（サブキャリア＃４，＃８，＃１２）に対するステップＳ１２０１〜ステップＳ１２０４の処理を繰り返す。

そして、制御部１３１は、強度判定を満足した場合には（ステップＳ１２０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２０６の処理を実行する。強度判定を満足する条件としては、例えば、伝送特性が良好で、かつ、伝送容量への影響が最も小さくなるサブキャリアである場合とする。

この後、制御部１３１は、通信リンク設定部１３６により、信号疎通後の運用時に、通信リンクに割り当てるサブキャリアを決定する（ステップＳ１２０６）。また、制御部１３１は、通信リンク以外のサブキャリアを、データ通信用サブキャリアに設定し（ステップＳ１２０７）、処理を終了する。図１１の例では、サブキャリア（＃１１）を通信リンクに割り当て、サブキャリア（＃１〜＃１０，＃１２〜＃ｎ）をデータ通信用サブキャリアに設定する。

以上説明した実施の形態５によれば、実施の形態１同様の効果を有する。また、実施の形態５によれば、任意の周波側を順次選択して測定信号を送出するため、サブキャリア単位で伝送特性を測定できる。また、選択した任意の周波数で伝送特性が良好なサブキャリアが存在して強度判定を満足できれば、短時間で処理終了できる。

（ＤＭＴ方式について）
上述した各実施の形態で説明した伝送装置１００によるＤＭＴ方式による各種制御を説明しておく。図１３は、ＤＭＴ方式の原理を説明する図である。ＤＭＴ方式では、それぞれ周波数の異なる各サブキャリアに対し、光送受信器および線路も含めた周波数特性に応じて、伝送容量を最適化するためのネゴシエーション（サブキャリア毎のＢｉｔ／Ｐｏｗｅｒ Ｍａｐｐｉｎｇ）を行う。

複数のサブキャリアは、図１３（ａ）に示すように、周波数毎の強度（横軸は周波数、縦軸は強度）を有する。このサブキャリアを伝送装置１００で伝送した場合の周波数特性が図１３（ｂ）であり、横軸は周波数、縦軸は伝送特性（例えばＳＮＲ）である。

図１３（ｂ）に示すように、伝送装置１００と対向する伝送装置１５０の特性、および光伝送路１４１の特性を含むことで、周波数特性は高周波ほど特性が劣化する。また、中周波等一部の周波数でＳＮＲが劣化することがある。特に、低コストの伝送装置１００，１５０では、高周波になるほど周波数特性が劣化する。

ＤＭＴ方式では、伝送特性に応じて各サブキャリアに割り当てる変調信号の多値度を変える。図１３（ｂ）に示したような、高周波まで帯域が延びていない低コストの伝送装置１００，１５０であっても伝送容量を増大することができる。

図１３（ｃ）は周波数特性通過後の各サブキャリアの強度を示す図である。周波数特性が良好なサブキャリア群Ｈでは、上記制御部１３１（ビット割付決定部１３７）は、各サブキャリアに割り当てる変調信号の多値度を多く割り当てる（図示の例では例えば６４ＱＡＭ）。一方、周波数特性が劣化するサブキャリア群Ｌでは、各サブキャリアに割り当てる変調信号の多値度を少なく割り当てる（図示の例では例えば４ＱＡＭ）。

図１４は、ＤＭＴ方式の伝送装置の通信リンクを説明する図である。ＤＭＴ方式の伝送装置１００は、伝送ファイバ等の光伝送路１４１を介して対向する伝送装置１５０とＰｏｉｎｔ ｔｏ Ｐｏｉｎｔ接続で直接接続される。伝送装置１００，１５０は、それぞれ光送信部Ｔｘ（上記送信側回路１１１および光送信部１０２）と、光受信部Ｒｘ（上記受信側回路１２１および光受信部１０３）とを有する。

伝送装置１００は、複数のサブキャリアの中から、任意に設定したサブキャリアを通信リンクＬ（Ｌｉｎｋ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）に割り当て、対向する伝送装置１５０との間の通信リンク確保後に、ネゴシエーション（サブキャリア毎のＢｉｔ／Ｐｏｗｅｒ Ｍａｐｐｉｎｇ）を行う。

そして、伝送装置１００は、通信リンクを用いて、装置運用中も光受信部Ｒｘ（受信側回路１２１）の受信状態を対向する伝送装置１５０の光送信部Ｔｘ（送信側回路１１１）へ送出する。これにより、伝送装置１００は、自装置および対向する伝送装置１５０（光送受信器）、および光伝送路１４１も含めた特性の変化を監視する。そして、伝送装置１００は、特性の変化に応じて、再度、伝送容量を最適化するためのネゴシエーションを行えるように、状況を監視する。

従って、ＤＭＴ方式による伝送装置１００では、上記実施の形態で説明した如く信号疎通の立ち上げ時も含め、送受間の通信リンクを伝送特性が良好な（確実に確保できる）サブキャリアを、通信リンク用に割り当てる必要がある。

（現状のサブキャリアに対する通信リンク設定について）
図１５は、実施の形態との対比説明用のサブキャリアの設定状態を示す図である。図１５（ａ）は、各サブキャリアの強度、図１５（ｂ）は、伝送特性、図１５（ｃ）は、周波数特性通過後の各サブキャリアの強度を示す。

現状の通信リンク設定について説明する。ＤＭＴ方式に適用する伝送装置１００は低コストデバイスであり、図１５（ａ）に示すように、各サブキャリアの強度を一定としても、実際の伝送では、図１５（ｂ）に示すように、平坦な特性とはならず高周波まで帯域が延びない。伝送装置１００（構成デバイス）毎に周波数特性のばらつきがあるため、高周波の所定のサブキャリアを固定して通信リンクに割り当てると、ＳＮが悪いサブキャリアが通信リンクとなる可能性がある。

一方、図１５（ｃ）のように、所定のＳＮが得られる低周波の所定のサブキャリア、例えば、サブキャリア＃１を通信リンクに固定して割り当て設定した場合には、光領域のＭＰＩの影響や伝送特性（光コネクタ反射等）の影響で、通信リンクを確保できない可能性が生じる。

図１６は、伝送装置間の光コネクタ接続の一例を示す図である。伝送装置１００の光送信部（ＴＯＳＡ）１０２と、伝送装置１５０の光受信部（ＲＯＳＡ）１０３との間には、光伝送路１４１上で複数の光コネクタ１６０１〜１６０３が設けられ、光接続されている。光コネクタ１６０１〜１６０３の光コネクタ反射は伝送特性を劣化させる影響を与える。

次にＭＰＩについて説明する。ＭＰＩ（マルチパス干渉）は、伝送装置間のファイバのスパンの間にある複数の光コネクタによって発生する多重反射による干渉である。図１７は、ＤＦＢレーザー（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｆｅｅｄｂａｃｋ ｌａｓｅｒ：一波長の光のみが含まれるレーザー）の発振周波数変動の一例を示す図である。横軸は光周波数、縦軸は強度である。光送信部（ＴＯＳＡ）１０２に設けられるＤＦＢレーザーの直流駆動（レーザーに加える電流を所定の値に固定した状態における駆動制御）における発振周波数は、自然放出光によりランダムにゆらぐ。このゆらぎによるスペクトル線幅Ｌ（以下、「スペクトル線幅」または「線幅」ともいう。）は、中心光周波数ｆ１を中心として通常は〜５ＭＨｚ程度である。また、この“ゆらぎ”の他に、レーザーに制御用または通信用のパイロット信号を重畳することによっても、発振周波数が変動する。この場合の光周波数変動は最大数百ＭＨｚ程度である。

図１８は、伝送装置間の光コネクタによる光多重反射の一例を示す図である。光コネクタ１（１６０１）端の反射をＲ１、光コネクタ２（１６０２ａ）端の反射をＲ２とする。ｆ１は光コネクタ２（１６０２ａ）出力位置での反射しなかった直進光の中心光周波数を表す。ｆ２は同時刻の多重反射した光の中心周波数を表す。多重反射した光は直進した光より以前にレーザーから出力された光のため、レーザーの発振周波数変動に伴い光周波数が異なる。

図１９は、光多重反射による干渉の一例を示す図である。図１９には、光コネクタ２（１６０２ａ）出力端での直進光と多重反射光の光スペクトルを示している。レーザーの発振周波数ゆらぎ（図１７）および光多重反射（図１８）の影響により、光コネクタ２（１６０２ａ）端では、発振周波数ｆ１の直進光と、発振周波数ｆ２の反射光が干渉する。なお、発振周波数ｆ２の反射光は、多重反射しており且つ反射率（Ｒ１＋Ｒ２）であるため、その分、強度が減少している。ＭＰＩは、上述した要因により生じるものであるため、ＭＰＩの影響を受ける周波数は、通常は線スペクトルのゆらぎ量に相当する〜５ＭＨｚ程度であり、パイロット信号を重畳した場合は最大数百ＭＨｚ程度である。これらのうち、ゆらぎ量が大きい「最大数百ＭＨｚの周波数範囲」は、ＤＭＴ方式に適用される光デバイスの帯域〜数十ＧＨｚに対し、十分低周波である。つまり、ＤＭＴ方式ではＭＰＩの影響に基づき低周波（≦数百ＭＨｚ）のサブキャリアが光多重反射の影響を受けて劣化する可能性があることを示している。

これに対応して、本発明では、光領域のＭＰＩの影響を受けずに通信リンクを割り当てる際に、レーザーのスペクトル線幅（Ｌ１）の周波数を避ける下記構成１、２を有する。

１．レーザーのスペクトル線幅を避ける場合
レーザーのスペクトル線幅は、通常〜５ＭＨｚ程度である。このため、上記制御部１３１内に、線幅情報の格納部を設け、この格納部に予め光スペクトルの線幅の情報を格納しておく。そして、制御部１３１（サブキャリア選択部１３５）は、光スペクトルの線幅の情報に応じて、線幅の周波数を除くサブキャリアに通信リンクを割り当てる。

２．レーザーに信号と異なる周波数変調を重畳する場合
上述したように、この場合、重畳する周波数によって、光スペクトルの線幅が数百ＭＨｚ程度になるため、制御部１３１内に、重畳周波数情報の格納部を設け、この格納部に予め重畳する周波数毎の線幅の情報を格納しておく。そして、制御部１３１（サブキャリア選択部１３５）は、重畳する周波数の情報に応じて、線幅の周波数を除くサブキャリアに通信リンクを割り当てる。

これら、１．２．の構成による通信リンクの割り当て時に、上述した実施の形態３のように低周波側から測定信号を送出するに限らない。実施の形態４のように高周波側から測定信号を送出してもよく、また、実施の形態５のように任意の周波数に測定信号を送出してもよい。

図２０は、光コネクタ接続による光領域のＭＰＩの影響を示す図表である。光領域のＭＰＩは、伝送装置１００，１５０間に挿入される光コネクタ１６０１〜１６０３の特性、光コネクタ１６０１〜１６０３の数量によって変動し、低い確率で発生するが、条件が悪い場合に低周波の領域で発生する可能性がある。

図２０（ａ）は、光領域のＭＰＩの影響を受けない状態での伝送特性であり、横軸は周波数、縦軸はＳＮＲである。これに対して、図２０（ｂ）に示すように、光領域のＭＰＩが生じることにより、ＤＣに近い低周波のサブキャリアＭに著しい劣化を受ける場合がある（例えば、上記非特許文献４，５参照。）。

図２１は、伝送装置間の周波数特性の一例を示す図表である。横軸は周波数、縦軸はＳＮＲである。図２１に示すように、伝送装置間のサブキャリアには、極端にＳＮＲの悪いサブキャリアＮが存在する場合がある。

これは、伝送装置１００の光送信部（ＴＯＳＡ）１０２、光受信部（ＲＯＳＡ）１０３、伝送装置１００，１５０間の伝送路（伝送ファイバ）１４１の各周波数特性や、伝送装置１００，１５０の電気的な反射の影響による電気的な特性劣化により生じる。伝送装置１００，１５０の電気的な反射は、光信号の入出力に対する光反射や、装置内部での電気的なインピーダンス不整合、低い性能のＤＡＣ１１８（ＡＤＣ１２２）等、により生じる。この周波数特性の悪いサブキャリアＮは、図２１に示すように、全ての周波数帯の領域のいずれかの周波数で発生する可能性がある（例えば、上記非特許文献６参照。）。

このため、現状では、信号疎通の立ち上げ時に、送受間の通信リンクを確保できるサブキャリアを通信リンク用に割り当てることができない。例えば、高周波側のサブキャリアを通信リンクに割り当てるとＳＮが悪いサブキャリアが通信リンクとなることがある。一方、低周波側のサブキャリアを通信リンクに固定して割り当てたときには、光領域のＭＰＩの影響や伝送特性（光コネクタ反射等）の影響を受けることがある。

以上のように、現状では、伝送特性が悪いサブキャリアに通信リンクが割り当てられる可能性が高いため、通信リンクを確保できず、伝送装置１００，１５０間の疎通を行うことができない場合が生じた。

これに対し、上記各実施の形態によれば、測定信号を用いて自装置と対向する伝送装置との間の伝送特性を測定する。そして、良好な伝送特性のサブキャリアに通信リンクを割り当てる。例えば、複数のサブキャリアの伝送特性を測定することにより、伝送特性が良好なサブキャリアであり、かつ、伝送容量への影響が最も小さくなるサブキャリアを選択して通信リンクに割り当てることができるようになる。

これにより、伝送装置の立ち上げ時に、通信リンクを確保でき伝送装置間の信号を疎通できるようになる。また、運用中において、データ通信用のサブキャリアの伝送容量をできるだけ増大できる。

また、自装置は測定信号を送信して対向する伝送装置からの測定信号のフィードバックにより、自装置と対向装置、および自装置と対向する伝送装置との間の実際の伝送特性を簡単かつ迅速に測定することができる。

また、信号疎通時に限らず、運用中においても、例えば、未使用のサブキャリアに測定信号を送出することで、伝送装置間の伝送特性を算出でき、複数のサブキャリアのうち伝送特性が良好なサブキャリアに通信リンクを割り当てることもできる。この際、データ通信用のサブキャリアの伝送容量を増大させつつ、安定した通信リンクを確保できる。

そして、測定信号は、光伝送に使用する帯域に含まれる全てのサブキャリアを用いて同時に送出する。このほか、低周波側から高周波側に順次一つのサブキャリアを用いて送出してもよい。また、光領域のＭＰＩの影響を受けない低周波側から高周波側に順次一つのサブキャリアを用いて送出してもよい。また、高周波側から低周波側に順次一つのサブキャリアを用いて送出してもよい。

さらには、光伝送に使用する帯域に含まれる任意のサブキャリアを用いて送出してもよい。例えば、１回の測定信号の送出時には、サブキャリア番号を間欠的に選択し複数のサブキャリアに対し同時に送出し、次の測定信号の送出時には、前回と異なるサブキャリア番号を間欠的に選択し複数のサブキャリアに対し同時に送出する。これに限らず、１回の測定信号の送出毎にランダムに任意のサブキャリアを用いてもよい。そして、伝送装置は、これら各種測定信号の送出について、時期や時間別、伝送帯域の実際の時間別変化に適するものを選択してもよい。

上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）複数のサブキャリアを使用して光送信器から光受信器へデータを光伝送する光伝送システムにおいて、
前記光送信器は、
前記光受信器との信号疎通時に、前記光伝送に使用する帯域に含まれるサブキャリアを用いて測定信号を送信し、
前記光受信器から戻った前記測定信号に基づき、前記光送信器と前記光受信器との間の伝送特性を算出し、
前記伝送特性に基づき、前記伝送特性が良好であり且つ伝送容量への影響が最も小さくなるサブキャリアに通信リンクを割り当てる制御部を備え、
前記光受信器は、
受信した前記測定信号を前記光送信器に戻す、
ことを特徴とする光伝送システム。

（付記２）前記制御部は、
前記光伝送に使用する帯域に含まれる全てのサブキャリアを用いて前記測定信号を送信し、
前記全てのサブキャリアの伝送特性に基づき、所定のサブキャリアに前記通信リンクを割り当てることを特徴とする付記１に記載の光伝送システム。

（付記３）前記制御部は、
前記光伝送に使用する帯域に含まれるサブキャリアのうち低周波側から高周波側に順次前記測定信号を送信し、
前記測定信号を送信したサブキャリア毎の伝送特性に基づき、所定の強度を有するサブキャリアに前記通信リンクを割り当てることを特徴とする付記１に記載の光伝送システム。

（付記４）前記制御部は、
前記光伝送に使用する帯域に含まれるサブキャリアのうち高周波側から低周波側に順次前記測定信号を送信し、
前記測定信号を送信したサブキャリア毎の伝送特性に基づき、所定の強度を有するサブキャリアに前記通信リンクを割り当てることを特徴とする付記１に記載の光伝送システム。

（付記５）前記制御部は、
前記光伝送に使用する帯域に含まれるサブキャリアのうち任意の複数毎に順次前記測定信号を送信し、
前記測定信号を送信したサブキャリア毎の伝送特性に基づき、所定の強度を有するサブキャリアに前記通信リンクを割り当てることを特徴とする付記１に記載の光伝送システム。

（付記６）前記制御部は、
前記光送信器のレーザーのスペクトル線幅特性に基づき、決定された周波数を除く周波側に前記測定信号を送信することを特徴とする付記４または５に記載の光伝送システム。

（付記７）前記制御部は、
前記光送信器のレーザーに信号と異なる周波数変調を重畳する場合、重畳周波数の情報に基づき、決定された周波数を除く周波側に前記測定信号を送信することを特徴とする付記４または５に記載の光伝送システム。

（付記８）前記制御部は、
前記測定信号を生成するジェネレータ部と、
前記測定信号を送出する前記サブキャリアを選択するサブキャリア選択部と、
前記光受信器から戻った前記測定信号に基づき、前記光送信器と前記光受信器との間の伝送特性を算出する伝送特性算出部と、
算出された前記伝送特性を格納する特性格納部と、
前記特性格納部に格納された前記伝送特性に基づき、前記光伝送に使用する帯域に含まれるサブキャリアのうち前記通信リンクに割り当てるサブキャリアを設定する通信リンク設定部と、
を備えることを特徴とする付記１〜７のいずれか一つに記載の光伝送システム。

（付記９）前記制御部は、
さらに、前記選択したサブキャリアと、前記伝送特性に応じて、各サブキャリアに割り当てる変調信号の多値度を決定するビット割付決定部を備えることを特徴とする付記８に記載の光伝送システム。

（付記１０）複数のサブキャリアを使用して光受信器へデータを光伝送する光送信器において、
前記光受信器との信号疎通時に、前記光伝送に使用する帯域に含まれるサブキャリアを用いて測定信号を送信し、
前記光受信器から戻った前記測定信号に基づき、前記光送信器と前記光受信器との間の伝送特性を算出し、
前記伝送特性に基づき、前記伝送特性が良好であり且つ伝送容量への影響が最も小さくなるサブキャリアに通信リンクを割り当てる制御部を備えたことを特徴とする光送信器。

１００ 伝送装置
１０１ ＤＭＴ−ＤＳＰ（送受信処理部）
１０２ 光送信部（ＴＯＳＡ）
１０３ 光受信部（ＲＯＳＡ）
１１１ 送信側回路
１２１ 受信側回路
１３１ 制御部
１３２ ジェネレータ部
１３３ ＳＮＲ算出部
１３４ 周波数特性情報格納部
１３５ サブキャリア選択部
１３６ 通信リンク設定部
１３７ ビット割付決定部
１４１ 光伝送路
１５０ 対向側の伝送装置

Claims (9)

1. 複数のサブキャリアを使用して光送信器から光受信器へデータを光伝送する光伝送システムにおいて、
   前記光送信器は、
   前記光受信器との信号疎通時に、前記光伝送に使用する帯域に含まれるサブキャリアを用いて測定信号を送信し、
   前記光受信器から戻った前記測定信号に基づき、前記光送信器と前記光受信器との間の伝送特性を算出し、
   前記伝送特性に基づき、前記伝送特性が良好であり且つ所定の強度を有するサブキャリアに通信リンクを割り当てる制御部を備え、
   前記光受信器は、
   受信した前記測定信号を前記光送信器に戻す、
   ことを特徴とする光伝送システム。
2. 前記制御部は、
   前記光伝送に使用する帯域に含まれる全てのサブキャリアを用いて前記測定信号を送信し、
   前記全てのサブキャリアの伝送特性に基づき、前記伝送特性が良好であり且つ所定の強度を有するサブキャリアに前記通信リンクを割り当てることを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
3. 前記制御部は、
   前記光伝送に使用する帯域に含まれるサブキャリアのうち低周波側から高周波側に順次前記測定信号を送信し、
   前記測定信号を送信したサブキャリア毎の伝送特性に基づき、前記伝送特性が良好であり且つ所定の強度を有するサブキャリアが見つかった場合に、当該サブキャリアに前記通信リンクを割り当てることを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
4. 前記制御部は、
   前記光伝送に使用する帯域に含まれるサブキャリアのうち高周波側から低周波側に順次前記測定信号を送信し、
   前記測定信号を送信したサブキャリア毎の伝送特性に基づき、前記伝送特性が良好であり且つ所定の強度を有するサブキャリアが見つかった場合に、当該サブキャリアに前記通信リンクを割り当てることを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
5. 前記制御部は、
   前記光伝送に使用する帯域に含まれるサブキャリアのうち任意の複数毎に順次前記測定信号を送信し、
   前記測定信号を送信したサブキャリア毎の伝送特性に基づき、前記伝送特性が良好であり且つ所定の強度を有するサブキャリアが見つかった場合に、当該サブキャリアに前記通信リンクを割り当てることを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
6. 前記制御部は、
   前記光送信器のレーザーのスペクトル線幅特性に基づき、決定された周波数を除く周波側に前記測定信号を送信することを特徴とする請求項４または５に記載の光伝送システム。
7. 前記制御部は、
   前記光送信器のレーザーに信号と異なる周波数変調を重畳する場合、重畳周波数の情報に基づき、決定された周波数を除く周波側に前記測定信号を送信することを特徴とする請求項４または５に記載の光伝送システム。
8. 前記制御部は、
   前記測定信号を生成するジェネレータ部と、
   前記測定信号を送出する前記サブキャリアを選択するサブキャリア選択部と、
   前記光受信器から戻った前記測定信号に基づき、前記光送信器と前記光受信器との間の伝送特性を算出する伝送特性算出部と、
   算出された前記伝送特性を格納する特性格納部と、
   前記特性格納部に格納された前記伝送特性に基づき、前記光伝送に使用する帯域に含まれるサブキャリアのうち前記通信リンクに割り当てるサブキャリアを設定する通信リンク設定部と、
   を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の光伝送システム。
9. 複数のサブキャリアを使用して光受信器へデータを光伝送する光送信器において、
   前記光受信器との信号疎通時に、前記光伝送に使用する帯域に含まれるサブキャリアを用いて測定信号を送信し、
   前記光受信器から戻った前記測定信号に基づき、前記光送信器と前記光受信器との間の伝送特性を算出し、
   前記伝送特性に基づき、前記伝送特性が良好であり且つ所定の強度を有するサブキャリアに通信リンクを割り当てる制御部を備えたことを特徴とする光送信器。

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