JP7057501B2 - 光伝送制御方法及び光伝送システム - Google Patents

Description

本発明は、光伝送制御方法及び光伝送システムに関する。

光伝送システムの大容量化のため、波長多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）の帯域拡張が検討されている（例えば、非特許文献１参照）。従来の光伝送システムでは、Ｃ帯（１５３０～１５６５ｎｍ）又はＬ帯（１５６５～１６２５ｎｍ）の単一帯域伝送、もしくは、Ｃ帯及びＬ帯を用いた２帯域伝送が用いられる。近年、上記に加えてＳ帯（１４６０～１５３０ｎｍ）を用いた、３帯域伝送が研究されている（例えば、非特許文献２、３参照）。

Seiji Okamoto et al.，"5-band (O, E, S, C, and L) WDM Transmission with Wavelength Adaptive Modulation Format Allocation"，ECOC 2016 - 42nd European Conference and Exhibition on Optical Communications，2016年9月，p.1172-1174 J. Renaudier et al.，"First 100-nm Continuous-Band WDM Transmission System with 115Tb/s Transport over 100km Using Novel Ultra-Wideband Semiconductor Optical Amplifiers"，2017 European Conference on Optical Communication (ECOC)，2017年9月 K. Minoguchi et al.，"Experiments on Stimulated Raman Scattering in S- and L-bands 16-QAM Signals for Ultra-Wideband Coherent WDM Systems"，Optical Fiber Communication Conference (OFC) 2018，2018年3月，Th1C.4

超広帯域ＷＤＭ伝送では、光ファイバ伝送時に誘導ラマン散乱が生じることにより、ＷＤＭ信号帯域間で信号パワーの遷移が生じる（例えば、非特許文献３参照）。例えば、光通信に用いる一般的なシングルモードファイバでは、上記のＳ帯、Ｃ帯及びＬ帯の信号帯域を用いた場合、およそ１００ｎｍの波長差（１３．２ＴＨｚの周波数差）の信号間において短波側から長波側へ信号パワーが遷移する。すなわち、３帯域伝送の場合、Ｓ帯のＷＤＭ信号パワーがＬ帯へ遷移する。

上記事情に鑑み、本発明は、波長多重信号に重畳される各周波数帯の光信号のパワーを適切に調整することができる光伝送制御方法及び伝送システムを提供することを目的としている。

本発明の一態様は、光伝送システムが伝送する光多重信号に多重されている周波数帯のうち誘導ラマン散乱が生じる周波数帯を少なくとも含む２以上の前記周波数帯において調整対象の一つの周波数帯を切り替えながら、調整対象の前記周波数帯の光信号のパワーを調整する調整処理を繰り返し行う調整ステップ、を有する光伝送制御方法である。

本発明の一態様は、上述の光伝送制御方法であって、前記光伝送システムは、前記光多重信号に多重される光信号を送信する光送信機と、前記光多重信号から分波された光信号を受信する光受信機とを有し、前記調整処理においては、前記光送信機から送信される調整対象の前記周波数帯の光信号のパワーを変動させたときに、当該光信号を受信した前記光受信機において測定された信号品質に基づいて、当該周波数帯の光信号のパワーを決定する。

本発明の一態様は、上述の光伝送制御方法であって、前記調整ステップにおいては、誘導ラマン散乱が生じない前記周波数帯を除いた複数の前記周波数帯を調整対象として前記調整処理を行う。

本発明の一態様は、上述の光伝送制御方法であって、前記調整ステップにおいては、前記光伝送システムに一つの前記周波数帯のみの光信号を伝送させて前記調整処理を行い、当該周波数帯の光信号のパワーの初期値を決定する。

本発明の一態様は、光多重信号を伝送する光伝送システムであって、前記光多重信号に多重されている周波数帯のうち誘導ラマン散乱が生じる周波数帯を少なくとも含む２以上の前記周波数帯において調整対象の一つの周波数帯を切り替えながら、調整対象の前記周波数帯の光信号のパワーを調整する調整処理を繰り返し行う制御部、を備える。

本発明により、波長多重信号に重畳される各周波数帯の光信号のパワーを適切に調整することが可能となる。

本発明の一実施形態による光伝送システムの構成例を示す図である。 同実施形態による光伝送システムにおける光ファイバ伝送路への入力パワー最適化処理を示すフロー図である。 同実施形態による光伝送システムにおける光ファイバ伝送路への他の入力パワー最適化処理を示すフロー図である。 同実施形態による光伝送システムの他の構成例を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態では、誘導ラマン散乱が生じるようなＷＤＭ光ファイバ伝送条件下において、光ファイバ伝送路への各周波数帯の光信号の入力パワーを最適化する。

通信の大容量化のため、Ｃ帯、Ｌ帯などの複数の周波数帯を一つの光伝送システム内で使用するなど、多重される周波数帯域が広くなると、短波側から長波側に光パワーが遷移する誘導ラマン散乱が発生する。誘導ラマン散乱は長波側にパワーが遷移する現象であるため、単純には短波側のパワーを上げればよい。しかし、短波側のパワーを上げると今度は、他の非線形光学効果（自己位相変調や相互位相変調）により短波側の信号特性が劣化する。このため、各周波数帯のパワーが伝送中に変動し、意図したパワーにならない。そこで、本実施形態の光伝送システムでは、信号品質が収束するまで、周波数帯毎の最適化処理を繰り返し行う。

最適化処理では、光送信機と光受信機を連携制御する制御装置が、光送信機から送信される周波数帯の光信号のパワーを変動させ、光受信機でＢＥＲ、Ｑ値等の信号品質を同期して検出し、最良となるパワーを決定する。例えば、実施形態の光伝送システムは、第１の周波数帯について最適化処理を行った後、第１の周波数帯に対して誘導ラマン散乱が発生する第２の周波数帯について最適化処理を行う手順を、第１及び第２の周波数帯の信号品質が収束するまで繰り返す。この方法により、誘導ラマン散乱が発生する広帯域の波長を一つの光伝送システムで用いる場合でも、非線形光学効果を含めた最適値を簡単に見つけ、光ファイバ伝送路への入力パワーを最適化できる。

図１は、本発明の一実施形態による光伝送システム１の構成例を示す図である。光伝送システム１は、誘導ラマン散乱が生じる２以上の周波数帯を使用する。以下では、周波数帯を帯域とも記載する。誘導ラマン散乱は、一般的なシリカファイバでは、１００ｎｍ程度の波長差がある時に発生する。ここでは、光伝送システム１は、Ｓ帯のＪ波（Ｊは１以上の整数）の光信号と、Ｃ帯のＫ波（Ｋは１以上の整数）の光信号と、Ｌ帯のＭ波（Ｍは１以上の整数）の光信号とを波長多重伝送する。光伝送システム１は、光送信機２と、波長合波部３と、光増幅器４と、波長分波部６と、光受信機７と、制御装置８とを備える。

光伝送システム１が備える複数台の光送信機２には、Ｓ帯の光信号を送信する光送信機２と、Ｃ帯の光信号を送信する光送信機２と、Ｌ帯の光信号を送信する光送信機２とがある。同図では、Ｓ帯の光信号を送信するＪ台の光送信機２をそれぞれ、光送信機２－１－１～２－１－Ｊと記載し、Ｃ帯の光信号を送信するＫ台の光送信機２をそれぞれ、光送信機２－２－１～２－２－Ｋと記載し、Ｌ帯の光信号を送信するＭ台の光送信機２をそれぞれ、光送信機２－３－１～２－３－Ｍと記載している。光送信機２－１－１～２－１－Ｊはそれぞれ、Ｓ帯の異なる波長の光信号を送信し、光送信機２－２－１～２－２－Ｋはそれぞれ、Ｃ帯の異なる波長の光信号を送信し、光送信機２－３－１～２－３－Ｍはそれぞれ、Ｌ帯の異なる波長の光信号を送信する。

波長合波部３は、光送信機２－１－１～２－３－Ｍそれぞれが送信した異なる波長の光信号を合波し、合波された光波長多重信号を出力する。波長合波部３と波長分波部６との間には、（１＋Ｎ）台（Ｎは０以上の整数）の光増幅器４が挿入される。隣接する光増幅器４の間は、光ファイバ伝送路５により接続される。

光増幅器４は、一つ前段の波長合波部３又は一つ前段の他の光増幅器４が出力した光波長多重信号を入力し、入力した光多重信号を増幅して一つ後段の他の光増幅器４又は一つ後段の波長分波部６に出力する。波長分波部６は、一つ前段の光増幅器４が出力した光波長多重信号を入力して波長により分離し、分離された各波長の光信号を、その波長の光信号を受信する光受信機７に出力する。

光伝送システム１が備える複数の光受信機７には、Ｓ帯の光信号を受信する光受信機７と、Ｃ帯の光信号を受信する光受信機７と、Ｌ帯の光信号を受信する光受信機７とがある。同図では、Ｓ帯の光信号を受信するＪ台の光受信機７をそれぞれ、光受信機７－１－１～７－１－Ｊと記載し、Ｃ帯の光信号を受信するＫ台の光受信機７をそれぞれ、光受信機７－２－１～７－２－Ｋと記載し、Ｌ帯の光信号を受信するＭ台の光受信機７をそれぞれ、光受信機７－３－１～７－３－Ｍと記載している。光受信機７－１－１～７－１－Ｊはそれぞれ、Ｓ帯の異なる波長の光信号を受信し、光受信機７－２－１～７－２－Ｋはそれぞれ、Ｃ帯の異なる波長の光信号を受信し、光受信機７－３－１～７－３－Ｍはそれぞれ、Ｌ帯の異なる波長の光信号を受信する。

光伝送システム１は、入力パワー調整部を有することにより、Ｓ帯、Ｃ帯及びＬ帯の帯域毎に異なる平均入力パワーにより光ファイバ伝送路５に光信号を入力することができる。入力パワー調整部は、光送信機２が備える光パワー調整機能部２１と、波長合波部３が備える利得調整部３１と、光増幅器４が備える利得調整部４１とのうち一以上である。光パワー調整機能部２１は、自機が送信する光信号のパワーを調整する機能を有する。利得調整部３１及び利得調整部４１は、帯域毎に可変の利得調整を行う機能を有する。光送信機２が光信号のパワーの調整を行わない場合は光パワー調整機能部２１を備えなくてもよく、波長合波部３が帯域毎の利得調整を行わない場合は利得調整部３１を備えなくてもよく、光増幅器４が帯域毎の利得調整を行わない場合は利得調整部４１を備えなくてもよい。

また、Ｓ帯、Ｃ帯及びＬ帯の帯域毎に、少なくとも１台の光受信機７が品質測定部７１を備える。品質測定部７１は、波長分波部と光受信機７の間など、光受信機７の外部に備えられてもよい。品質測定部７１は、自機が受信した光信号の信号品質を測定する。品質測定部７１は、信号品質として、例えば、ＢＥＲ（Bit Error Rate：ビット誤り率）、又は、ＢＥＲから計算可能なＱ値を測定する。同図では、全ての光受信機７それぞれが品質測定部７１を備える構成を示しているが、各帯域の中心波長の光など、帯域の代表となる波長の光信号を受信する光受信機７が品質測定部７１を備え、他の光受信機７は品質測定部７１を備えない構成としてもよい。一つの帯域で複数台の光受信機７が信号品質を測定する場合、例えば、それら光受信機７の品質測定部７１が測定した信号品質の平均を、その帯域の信号品質とする。一つの帯域で１台の品質測定部７１が信号品質を測定する場合、帯域の代表となる波長の光信号を受信する光受信機７の品質測定部７１が測定した信号品質を、その帯域の信号品質とする。

制御装置８は、光ファイバ伝送路５への各帯域の入力パワーの最適化処理を行う。光ファイバ伝送路５への各帯域の入力パワーとは、Ｓ帯（Ｊ波）、Ｃ帯（Ｋ波）及びＬ帯（Ｍ波）それぞれの光ファイバ伝送路５への平均入力パワーを示す。入力パワーの最適化処理には一般的な手法が用いられる。例えば、制御装置８は、入力パワー調整部を制御することによって、光送信機２から送信された光信号の光ファイバ伝送路５への入力パワーを上下させる。さらに、制御装置８は、光受信機７の品質測定部７１と連携しながら光信号の信号品質の測定結果をモニタし、信号品質が最も良くなる入力パワーを選択する。

従来、遠距離にある光送信機２と光受信機７とは、それらの間でコミュニケーションを取る機能が一般的に備えられている。その機能を利用して、制御装置８を実現してもよい。また、従来の光伝送システムは、例えば、ＮＥ－ＯｐＳ（Network Element Operations System）のような監視制御システムを備える。そこで、その監視制御システムにより制御装置８を実現してもよい。あるいは、制御装置８が監視制御システムと連携し、監視制御システムを介して入力パワー調整部及び品質測定部７１を制御してもよい。

図２は、光伝送システム１における光ファイバ伝送路への入力パワー最適化処理を示すフロー図である。
まず、光伝送システム１は、Ｃ帯の単一帯域伝送を行い、Ｃ帯の入力パワーを最適化する（ステップＳ１１）。例えば、制御装置８又は監視制御システムは、Ｃ帯の光送信機２－２－１～２－２－Ｋに光信号の送信を指示し、Ｓ帯の光送信機２－１－１～２－１－Ｊ及びＬ帯の光送信機２－３－１～２－３－Ｍに対して光信号の送信停止を指示する。さらに、制御装置８は、Ｃ帯の入力パワー調整部に対してＣ帯の光信号の入力パワーを変更するよう指示する。Ｃ帯の入力パワー調整部は、Ｃ帯の光送信機２－２－１～２－２－Ｋの光パワー調整機能部２１と、波長合波部３の利得調整部３１と、光増幅器４の利得調整部４１とのうち１以上である。制御装置８は、Ｃ帯の入力パワーの変更を指示しながら、Ｃ帯の光受信機７の品質測定部７１から信号品質の測定結果を受信する。制御装置８は、信号品質が最もよいＣ帯の入力パワーを選択する。

次に、光伝送システム１は、Ｃ帯とＳ帯の２帯域伝送を行い、Ｓ帯の入力パワーを最適化する（ステップＳ１２）。制御装置８又は監視制御システムは、Ｃ帯の光送信機２－２－１～２－２－Ｋ及びＳ帯の光送信機２－１－１～２－１－Ｊに光信号の送信を指示し、Ｌ帯の光送信機２－３－１～２－３－Ｍに対して光信号の送信停止を指示する。また、制御装置８は、Ｃ帯についてはステップＳ１１において選択した入力パワーとするようＣ帯の入力パワー調整部に指示する。さらに、制御装置８は、Ｓ帯の入力パワー調整部に対してＳ帯の光信号の入力パワーを変更するよう指示する。Ｓ帯の入力パワー調整部は、Ｓ帯の光送信機２－１－１～２－１－Ｊの光パワー調整機能部２１と、波長合波部３の利得調整部３１と、光増幅器４の利得調整部４１とのうち１以上である。制御装置８は、Ｓ帯の光受信機７の品質測定部７１から信号品質の測定結果を受信し、信号品質が最もよいＳ帯の入力パワーを選択する。

続いて、光伝送システム１は、ステップＳ１３～ステップＳ１６のループ処理を行う。まず、光伝送システム１は、Ｃ帯、Ｓ帯及びＬ帯の３帯域伝送を行い、Ｌ帯の入力パワーを最適化する（ステップＳ１３）。３帯域伝送を行う場合、制御装置８又は監視制御システムは、光信号の送信を停止している光送信機２があれば、送信を指示する。制御装置８は、Ｃ帯についてはステップＳ１１において選択した入力パワーとするようＣ帯の入力パワー調整部に指示し、Ｓ帯についてはステップＳ１２において選択した入力パワーとするようＳ帯の入力パワー調整部に指示する。さらに、制御装置８は、Ｌ帯の入力パワー調整部にＬ帯の光信号の入力パワーを変更するよう指示する。Ｌ帯の入力パワー調整部は、Ｌ帯の光送信機２－３－１～２－３－Ｍの光パワー調整機能部２１と、波長合波部３の利得調整部３１と、光増幅器４の利得調整部４１とのうち１以上である。制御装置８は、Ｌ帯の光受信機７の品質測定部７１から信号品質の測定結果を受信し、信号品質が最もよいＬ帯の入力パワーを選択する。

次に、光伝送システム１は、Ｃ帯、Ｓ帯及びＬ帯の３帯域伝送を行い、Ｃ帯の入力パワーを最適化する（ステップＳ１４）。制御装置８は、Ｓ帯についてはステップＳ１１において選択した入力パワーとするようＳ帯の入力パワー調整部に指示し、Ｌ帯については今回のループ処理のステップＳ１３において選択した入力パワーとするようＬ帯の入力パワー調整部に指示する。さらに、制御装置８は、Ｃ帯の入力パワー調整部にＣ帯の光信号の入力パワーを変更するよう指示し、Ｃ帯の光受信機７の品質測定部７１から信号品質の測定結果を受信する。制御装置８は、信号品質が最もよいＣ帯の入力パワーを選択する。

次に、光伝送システム１は、Ｃ帯、Ｓ帯及びＬ帯の３帯域伝送を行い、Ｓ帯の入力パワーを最適化する（ステップＳ１５）。制御装置８は、Ｃ帯については今回のループ処理のステップＳ１４において選択した入力パワーとするようＣ帯の入力パワー調整部に指示し、Ｌ帯については今回のループ処理のステップＳ１３において選択した入力パワーとするようＬ帯の入力パワー調整部に指示する。さらに、制御装置８は、Ｓ帯の入力パワー調整部にＳ帯の光信号の入力パワーを変更するよう指示し、Ｓ帯の光受信機７の品質測定部７１から信号品質の測定結果を受信する。制御装置８は、信号品質が最もよいＳ帯の入力パワーを選択する。

制御装置８は、Ｓ帯、Ｃ帯及びＬ帯の入力パワーが収束したか否かを判断する（ステップＳ１６）。例えば、制御装置８は、Ｓ帯、Ｃ帯及びＬ帯とも、今回のループ処理において選択した入力パワーと、前回のループ処理において選択した入力パワーとの差が閾値以下である場合に入力パワーが収束したと判断する。閾値は、帯域毎に異なってもよい。制御装置８が、Ｓ帯、Ｃ帯及びＬ帯のうち１以上の入力パワーは収束していないと判断した場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、光伝送システム１はステップＳ１３からの処理を繰り返す。最初のループ処理の場合、前回選択したＬ帯の入力パワーがないため、制御装置８は入力パワーが収束していないと判断する。

２回目以降のステップＳ１３～ステップＳ１６のループ処理では、ステップＳ１３において、制御装置８は、Ｃ帯については前回のループ処理のステップＳ１４において選択した入力パワーとするようＣ帯の入力パワー調整部に指示し、Ｓ帯については前回のループ処理のステップＳ１５において選択した入力パワーとするようＳ帯の入力パワー調整部に指示する。また、ステップＳ１４において、制御装置８は、Ｓ帯については前回のループ処理のステップＳ１５において選択した入力パワーとするようＳ帯の入力パワー調整部に指示する。

そして、制御装置８が、Ｓ帯、Ｃ帯及びＬ帯の全ての入力パワーの収束を判断した場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、処理を終了する。制御装置８は、最後のループ処理において選択したＳ帯、Ｃ帯及びＬ帯の入力パワーとするよう入力パワー調整部に指示する。

なお、上述した処理フローでは、光伝送システム１は、ステップＳ１１において最初にＣ帯の入力パワーを最適化したが、Ｓ帯、Ｃ帯、Ｌ帯のいずれから入力パワーの最適化を行ってもよい。この場合、ステップＳ１２において、光伝送システム１は、ステップＳ１１において最適化した帯域以外のいずれの帯域を最適化してもよい。

また、光伝送システム１は、ステップＳ１１～ステップＳ１２を実行せず、Ｓ帯及びＣ帯を任意の入力パワーとしてステップＳ１３から処理を行ってもよい。

Ｓ帯、Ｃ帯及びＬ帯の３帯伝送において、Ｃ帯は誘導ラマン散乱の影響が小さい。そこで、図３に示すように、図２の処理を簡略化できる。

図３は、光伝送システム１における光ファイバ伝送路への他の入力パワー最適化処理を示すフロー図である。最初に、光伝送システム１は、図２のステップＳ１１と同様に、Ｃ帯の単一帯域伝送を行い、Ｃ帯の入力パワーを最適化する（ステップＳ２１）。

次に、光伝送システム１は、Ｓ帯の単一帯域伝送、又は、Ｃ帯とＳ帯の２帯域伝送を行い、Ｓ帯の入力パワーを最適化する（ステップＳ２２）。Ｓ帯の単一帯域伝送を行う場合、制御装置８又は監視制御システムは、Ｓ帯の光送信機２－１－１～２－１－Ｊに光信号の送信を指示し、Ｃ帯の光送信機２－２－１～２－２－Ｋ及びＬ帯の光送信機２－３－１～２－３－Ｍに光信号の送信停止を指示する。Ｃ帯とＳ帯の２帯域伝送を行う場合、制御装置８又は監視制御システムは、Ｓ帯の光送信機２－１－１～２－１－Ｊ及びＣ帯の光送信機２－２－１～２－２－Ｋに光信号の送信を指示し、Ｌ帯の光送信機２－３－１～２－３－Ｍに光信号の送信停止を指示する。２帯域伝送を行う場合、さらに、制御装置８は、Ｃ帯の入力パワー調整部にステップＳ２１において選択したＣ帯の入力パワーとするよう指示する。制御装置８は、Ｓ帯の入力パワー調整部にＳ帯の光信号の入力パワーを変更するよう指示し、Ｓ帯の光受信機７の品質測定部７１から信号品質の測定結果を受信する。制御装置８は、信号品質が最もよいＳ帯の入力パワーを選択する。

続いて、光伝送システム１は、ステップＳ２３～ステップＳ２５のループ処理を行う。まず、光伝送システム１は、Ｃ帯、Ｓ帯及びＬ帯の３帯域伝送を行い、Ｌ帯の入力パワーを最適化する（ステップＳ２３）。制御装置８は、ステップＳ２１において選択したＣ帯の入力パワーとするようＣ帯の入力パワー調整部に指示し、ステップＳ２２において選択したＳ帯の入力パワーとするようＳ帯の入力パワー調整部に指示する。さらに、制御装置８は、Ｌ帯の入力パワー調整部にＬ帯の光信号の入力パワーを変更するよう指示し、Ｌ帯の光受信機７の品質測定部７１から信号品質の測定結果を受信する。制御装置８は、信号品質が最もよいＬ帯の入力パワーを選択する。

次に、光伝送システム１は、Ｃ帯、Ｓ帯及びＬ帯の３帯域伝送を行い、Ｓ帯の入力パワーを最適化する（ステップＳ２４）。制御装置８は、ステップＳ２１において選択したＣ帯の入力パワーとするようＣ帯の入力パワー調整部に指示し、今回のループ処理のステップＳ２３において選択したＬ帯の入力パワーとするようＬ帯の入力パワー調整部に指示する。さらに、制御装置８は、Ｓ帯の入力パワー調整部にＳ帯の光信号の入力パワーを変更するよう指示し、Ｓ帯の光受信機７の品質測定部７１から信号品質の測定結果を受信する。制御装置８は、信号品質が最もよいＳ帯の入力パワーを選択する。

制御装置８は、Ｓ帯及びＬ帯の入力パワーが収束したか否かを判断する（ステップＳ２５）。例えば、制御装置８は、Ｓ帯及びＬ帯とも、今回のループ処理において選択した入力パワーと、前回のループ処理において選択した入力パワーとの差が閾値以下である場合に入力パワーが収束したと判断する。閾値は、帯域毎に異なってもよい。制御装置８が、Ｓ帯及びＬ帯のうち１以上の入力パワーは収束していないと判断した場合（ステップＳ２５：ＮＯ）、光伝送システム１はステップＳ２３からの処理を繰り返す。最初のループ処理の場合、前回選択したＬ帯の入力パワーがないため、制御装置８は入力パワーが収束していないと判断する。２回目以降のループ処理では、ステップＳ２３において、制御装置８は、Ｓ帯については前回のループ処理のステップＳ２４において選択した入力パワーとするようＳ帯の入力パワー調整部に指示する。

そして、制御装置８が、Ｓ帯及びＬ帯の両方の入力パワーの収束を判断した場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、処理を終了する。制御装置８は、ステップＳ２１において選択したＣ帯の入力パワーと、最後のループ処理において選択したＳ帯及びＬ帯の入力パワーとするよう入力パワー調整部に指示する。

なお、上述した図３の処理フローでは、光伝送システム１は、ステップＳ２２においてＳ帯の入力パワーを最適化したが、Ｌ帯の入力パワーの最適化を行ってもよい。この場合、ステップＳ２３において、光伝送システム１は、Ｓ帯の入力パワーの最適化を行い、ステップＳ２４においてＬ帯の入力パワーの最適化を行う。

上述した図２及び図３の処理フローが示す最適化処理は、数値シミュレーションと、実験との一方、又は、両方で実施可能である。例えば、図２又は図３に示す処理を実行するタイミングは、新たな伝送路を使って広帯域の伝送を行う際の初期セットアップ時である。制御装置が最適化処理を実施してもよく、伝送路設計用のシミュレーターが最適化処理を実施してもよい。

図４は、光伝送システム１ａの構成例を示す図である。同図において、図１に示す光伝送システム１と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。同図に示す光伝送システム１ａは、帯域毎に光増幅する構成である。光増幅器を帯域個別に持つことで、帯域毎の細かな調整が可能になる。

同図に示す光伝送システム１ａは、光送信機２－１－１～２－３－Ｍと、波長合波部３１０－１～３１０－３と、光増幅器４１０－１～４１０－３と、波長合波部３２０と、波長分波部６１０と、光増幅器４２０－１～４２０－３と、波長分波部６２０と、光受信機７－１－１～７－３－Ｍと、制御装置８００とを備える。光伝送システム１ａは、波長合波部３２０と、波長分波部６１０と、光増幅器４２０－１～４２０－３との組をＮ（Ｎは１以上の整数）個備える。

波長合波部３１０－１は、Ｓ帯の光送信機２－１－１～２－１－Ｊそれぞれが送信した異なる波長のＪ波の光信号を合波し、合波された光波長多重信号を出力する。波長合波部３１０－２は、Ｃ帯の光送信機２－２－１～２－２－Ｋそれぞれが送信した異なる波長のＫ波の光信号を合波し、合波された光波長多重信号を出力する。波長合波部３１０－３は、Ｌ帯の光送信機２－３－１～２－３－Ｍそれぞれが送信した異なる波長のＭ波の光信号を合波し、合波された光波長多重信号を出力する。

光増幅器４１０－１は、波長合波部３１０－１が出力したＳ帯の光波長多重信号を増幅し、出力する。光増幅器４１０－２は、波長合波部３１０－２が出力したＣ帯の光波長多重信号を増幅し、出力する。光増幅器４１０－３は、波長合波部３１０－３が出力したＬ帯の光波長多重信号を増幅し、出力する。

波長合波部３２０は、一つ前段の光増幅器４１０－１～４１０－３それぞれが出力した光波長多重信号又は一つ前段の光増幅器４２０－１～４２０－３それぞれが出力した光波長多重信号を合波する。波長合波部３２０は、合波された光波長多重信号を、光ファイバ伝送路５を介して一つ後段の波長分波部６１０に出力する。

波長分波部６１０は、光ファイバ伝送路５から一つ前段の波長合波部３２０が出力した光波長多重信号を受信し、Ｓ帯、Ｍ帯及びＬ帯に分波する。波長分波部６１０は、Ｓ帯の光波長多重信号を一つ後段の光増幅器４２０－１に出力し、Ｃ帯の光波長多重信号を一つ後段の光増幅器４２０－２に出力し、Ｌ帯の光波長多重信号を一つ後段の光増幅器４２０－３に出力する。

光増幅器４２０－１は、波長分波部６１０が出力したＳ帯の光波長多重信号を増幅し、一つ後段の波長合波部３２０又は波長分波部６２０に出力する。光増幅器４２０－２は、波長分波部６１０が出力したＣ帯の光波長多重信号を増幅し、一つ後段の波長合波部３２０又は波長分波部６２０に出力する。光増幅器４２０－３は、波長分波部６１０が出力したＳ帯の光波長多重信号を増幅し、一つ後段の波長合波部３２０又は波長分波部６２０に出力する。

波長分波部６２０は、一つ前段の光増幅器４２０－１～４２０－３それぞれが出力した光波長多重信号を入力する。波長分波部６２０は、光増幅器４２０－１が出力したＳ帯の光波長多重信号をＪ波に分離し、分離された各波長の光信号をそれぞれ、その波長の光信号を受信する光受信機７－１－１～７－１－Ｊに出力する。また、波長分波部６２０は、光増幅器４２０－２が出力したＣ帯の光波長多重信号をＫ波に分離し、分離された各波長の光信号をそれぞれ、その波長の光信号を受信する光受信機７－２－１～７－２－Ｋに出力する。また、波長分波部６２０は、光増幅器４２０－３が出力したＬ帯の光波長多重信号をＭ波に分離し、分離された各波長の光信号をそれぞれ、その波長の光信号を受信する光受信機７－３－１～７－３－Ｍに出力する。

制御装置８００は、図２又は図３の処理を行い、光ファイバ伝送路５への各帯域の入力パワーの最適化処理を行う。ただし、制御装置８００が制御する入力パワー調整部は、光送信機２が備える光パワー調整機能部２１と、波長合波部３１０－ｉが備える利得調整部３１１－ｉと、光増幅器４１０－ｉが備える利得調整部４１１－ｉと、波長合波部３２０が備える利得調整部３２１と、光増幅器４２０－ｉそれぞれが備える利得調整部４２１－ｉとのうち一以上である（ｉ＝１，２，３）。利得調整部３１１－ｉは、波長合波部３１０－ｉに入力された波長多重信号の利得調整を行う機能を有する。利得調整部４１１－ｉは、光増幅器４１０－ｉに入力された波長多重信号の利得調整を行う機能を有する。利得調整部３２１は、帯域毎に可変の利得調整を行う機能を有する。利得調整部４２１－ｉは、光増幅器４２０－ｉに入力された波長多重信号の利得調整を行う機能を有する。

図４の光伝送システム１の場合、帯域毎の入力パワー調整部は、以下となる。すなわち、Ｓ帯の入力パワー調整部は、光送信機２－１－１～２－１－Ｊが備える光パワー調整機能部２１と、波長合波部３１０－１が備える利得調整部３１１－１と、光増幅器４１０－１が備える利得調整部４１１－１と、波長合波部３２０が備える利得調整部３２１と、光増幅器４２０－１が備える利得調整部４２１－１とのうち一以上である。Ｃ帯の入力パワー調整部は、光送信機２－２－１～２－２－Ｋが備える光パワー調整機能部２１と、波長合波部３１０－２が備える利得調整部３１１－２と、光増幅器４１０－２が備える利得調整部４１１－２と、波長合波部３２０が備える利得調整部３２１と、光増幅器４２０－２が備える利得調整部４２１－２とのうち一以上である。Ｌ帯の入力パワー調整部は、光送信機２－３－１～２－３－Ｍが備える光パワー調整機能部２１と、波長合波部３１０－３が備える利得調整部３１１－３と、光増幅器４１０－３が備える利得調整部４１１－３と、波長合波部３２０が備える利得調整部３２１と、光増幅器４２０－３が備える利得調整部４２１－３とのうち一以上である。

なお、光送信機２が出力信号のパワーの調整を行わない場合は光パワー調整機能部２１を備えなくてもよく、波長合波部３１０－ｉが利得調整を行わない場合は利得調整部３１１－ｉを備えなくてもよく、光増幅器４１０－ｉが利得調整を行わない場合は利得調整部４１１－ｉを備えなくてもよく、波長合波部３２０が利得調整を行わない場合は利得調整部３２１を備えなくてもよく、光増幅器４２０－ｉが利得調整を行わない場合は利得調整部４２１－ｉを備えなくてもよい。

以上説明した実施形態によれば、異なる波長帯の光が多重された光多重信号を伝送する光伝送システムは、光送信機と、光受信機と、制御部とを備える。光送信機は、光多重信号に多重される光信号を送信する。光受信機は、光多重信号から分波された光信号を受信する。制御部は、例えば、制御装置８、８００である。制御部は、光伝送システムが伝送する光多重信号に多重されている周波数帯のうち誘導ラマン散乱が生じる周波数帯を少なくとも含む全て又は一部の複数の周波数帯において調整対象の一つの周波数帯を切り替えながら、調整対象の周波数帯の光信号のパワーを調整する調整処理を繰り返し行う。調整処理は、例えば、図２又は図３に示す最適化処理である。これにより、広帯域の光波長多重信号を伝送する光ファイバ伝送路への各波長の入力パワーを最適化することができる。

調整処理においては、光送信機から送信される調整対象の周波数帯の光信号のパワーを変動させたときに、当該光信号を受信した光受信機において測定された信号品質に基づいて、当該周波数帯の光信号のパワーを決定する。これにより、光多重信号に多重される周波数帯の最適な光パワーを見つけることができる。

制御部は、誘導ラマン散乱が生じない周波数帯を除いた複数の周波数帯を調整対象として調整処理を行ってもよい。これにより、誘導ラマン散乱が生じる周波数帯の光信号のパワーを早く調整することができる。

また、制御部は、光伝送システムに一つの周波数帯のみの光信号を伝送させて調整処理を行い、当該周波数帯の光信号のパワーの初期値を決定してもよい。これにより、各周波数帯の光信号のパワーを早く調整することができる。

なお、制御装置８、８００は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、最適化処理プログラムを実行することによって上述のように機能する。なお、上述した制御装置８、８００の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されても良い。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。最適化処理プログラムは、電気通信回線を介して送信されても良い。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

誘導ラマン散乱が生じる波長の光信号を多重した波長多重伝送を行う光伝送システムに適用可能である。

１…光伝送システム、 １ａ…光伝送システム、 ２－１－１～２－１－Ｊ、２－２－１～２－２－Ｋ、２－３－１～２－３－Ｍ…光送信機、 ３…波長合波部、 ４…光増幅器、 ５…光ファイバ伝送路、 ６…波長分波部、 ７－１－１～７－１－Ｊ、７－２－１～７－２－Ｋ、７－３－１～７－３－Ｍ…光受信機、 ８…制御装置、 ２１…光パワー調整機能部、 ３１…利得調整部、 ４１…利得調整部、 ７１…品質測定部、 ３１０－１～３１０－３…波長合波部、 ３１１－１～３１１－３…利得調整部、 ３２０…波長合波部、 ３２１…利得調整部、 ４１０－１～４１０－３…光増幅器、 ４１１－１～４１１－３…利得調整部、 ４２０－１～４２０－３…光増幅器、 ４２１－１～４２１－３…利得調整部、 ６１０…波長分波部、 ６２０…波長分波部、 ８００…制御装置

Claims (5)

1. 光伝送システムが伝送する光多重信号に多重されている周波数帯のうち誘導ラマン散乱が生じる周波数帯を少なくとも含む２以上の前記周波数帯において調整対象の一つの周波数帯を切り替えながら、調整対象の前記周波数帯の光信号のパワーを調整する調整処理を繰り返し行う調整ステップ、
   を有し、
   前記調整ステップにおいては、誘導ラマン散乱が生じない前記周波数帯を除いた複数の前記周波数帯を調整対象として前記調整処理を行う、
   光伝送制御方法。
2. 光伝送システムが伝送する光多重信号に多重されている周波数帯のうち誘導ラマン散乱が生じる周波数帯を少なくとも含む２以上の前記周波数帯において調整対象の一つの周波数帯を切り替えながら、調整対象の前記周波数帯の光信号のパワーを調整する調整処理を繰り返し行う調整ステップ、
   を有し、
   前記調整ステップにおいては、前記光伝送システムに一つの前記周波数帯のみの光信号を伝送させて前記調整処理を行い、当該周波数帯の光信号のパワーの初期値を決定する、光伝送制御方法。
3. 前記光伝送システムは、前記光多重信号に多重される光信号を送信する光送信機と、前記光多重信号から分波された光信号を受信する光受信機とを有し、
   前記調整処理においては、前記光送信機から送信される調整対象の前記周波数帯の光信号のパワーを変動させたときに、当該光信号を受信した前記光受信機において測定された信号品質に基づいて、当該周波数帯の光信号のパワーを決定する、
   請求項１又は２に記載の光伝送制御方法。
4. 光多重信号を伝送する光伝送システムであって、
   前記光多重信号に多重されている周波数帯のうち誘導ラマン散乱が生じる周波数帯を少なくとも含む２以上の前記周波数帯において調整対象の一つの周波数帯を切り替えながら、調整対象の前記周波数帯の光信号のパワーを調整する調整処理を繰り返し行う制御部、 を備え、
   前記制御部は、誘導ラマン散乱が生じない前記周波数帯を除いた複数の前記周波数帯を調整対象として前記調整処理を行う、
   光伝送システム。
5. 光多重信号を伝送する光伝送システムであって、
   前記光多重信号に多重されている周波数帯のうち誘導ラマン散乱が生じる周波数帯を少なくとも含む２以上の前記周波数帯において調整対象の一つの周波数帯を切り替えながら、調整対象の前記周波数帯の光信号のパワーを調整する調整処理を繰り返し行う制御部、 を備え、
   前記制御部は、前記光伝送システムに一つの前記周波数帯のみの光信号を伝送させて前記調整処理を行い、当該周波数帯の光信号のパワーの初期値を決定する、
   光伝送システム。

Images