JPH05292033A - 光伝送路の監視制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は端局間を複数の光増幅中継器で結ん
だ信号伝送システムにおける光伝送路の監視制御システ
ムに関し、光増幅器の周波数特性を補償して正常なデー
タ伝送を行うことができる光伝送路の監視制御システム
を提供することを目的としている。 【構成】 下り用の送信部１０と上り用の受信部２０と
で構成された第１の送受信部１０１と、下り用の受信部
３０と上り用の送信部４０とで構成された第２の送受信
部１０２と、これら第１及び第２の送受信部１０１，１
０２との間に設けられた複数の光増幅中継器６０とで構
成された信号伝送システムにおいて、前記送信部１０，
４０と、受信部２０，３０との間に受信した信号を受け
て、送信部１０，４０への監視制御を行う監視制御部５
１，５２を設けると共に、前記送信部１０，４０内に特
定波長のデータ毎にその送信レベルを調整する出力制御
部１１，４１を設けて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は端局間を複数の光増幅中
継器で結んだ信号伝送システムにおける光伝送路の監視
制御システムに関する。

【０００２】近年、光増幅中継器の開発が急速に進展し
ている。光増幅器の特長は、小型・高信頼・低価格で
ある，伝送速度によらず動作可能である，多波長一
括増幅できること等が挙げられる。

【０００３】このうち、の特徴を生かして光波長多重
伝送システムを設計する場合、問題になるのは、光増幅
器の利得スペクトルである。幹線系，加入者系で送受信
器間に例えば１００台の光増幅中継器を持つシステムを
考えると、波長λ１とλ２で利得差が０．１ｄＢあった
としても、１００台中継後には、１０ｄＢになってしま
う。従って、この利得差を補償する方式が必要になる。

【０００４】

【従来の技術】図４は光増幅器を用いた光波長多重伝送
システムの概念図である。各チャネル毎のデータは、送
信器１を介して各波長λ1 〜λ2 毎のデータに変換さ
れ、合波器２に入り、多重化される。多重化された光信
号は、ファイバ３を介して受信器５に入る。この間、途
中での光強度の減小を補償するため、複数の光増幅器４
が挿入されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来システム
では、光増幅器４としてエルビゥムドープファイバ（以
下単にＥｒドープファイバと略す）が用いられる。この
Ｅｒドープファイバの利得スペクトルは、図５に示すよ
うなものとなる。横軸は信号波長、縦軸はゲイン（利
得）である。図より明らかなように、ゲインの周波数特
性に谷の部分（図のＡ部）が存在する。更に、光増幅器
４には通常光バンドパスフィルタが挿入されているが、
光バンドパスフィルタの透過特性にも波長依存性があ
り、ある波長域にわたって平坦な利得スペクトルを実現
することは困難である。

【０００６】例えば、光増幅器４の１台当たりの波長間
利得差は通常０．５ｄＢ程度である。各光増幅器４にお
いて、波長間利得差を補償しようとすると、先ず各波長
のパワーを０．１ｄＢ程度の精度でモニタする必要があ
る。このため、モニタ回路が複雑になる。更に、光増幅
器４内で各波長のパワーを制御する必要があるが、これ
は困難である。

【０００７】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであって、光増幅器の周波数特性を補償して正常な
データ伝送を行うことができる光伝送路の監視制御シス
テムを提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理ブロ
ック図である。図において、１０１は下り用の送信部１
０と上り用の受信部２０とで構成された第１の送受信
部、１０２は下り用の受信部３０と上り用の送信部４０
とで構成された第２の送受信部、６０はこれら第１及び
第２の送受信部１０１，１０２との間に設けられた複数
の光増幅中継器である。これら構成要素で信号伝送シス
テムを構成している。

【０００９】５１，５２は、それぞれ前記送信部１０，
４０と、受信部２０，３０との間に設けられた、受信し
た信号を受けて、送信部１０，４０への監視制御を行う
監視制御部である。１１，４１は前記送信部１０，４０
内に設けられた、特定波長のデータ毎にその送信レベル
を調整する出力制御部である。

【００１０】

【作用】各送信部１０，４０内に設けられた出力制御部
１１，４１は、それぞれのチャネルの信号毎に、何らか
の手段により受信部２０，３０よりフィードバックされ
てくる特定波長毎の減衰に関するデータを受けて、光強
度の減衰の大きい波長データに関しては、送信部１０，
４０内の出力制御部１１，４１で受信部端局における光
強度がある一定のレベルになるように送信レベルを調整
するようにする。これにより、光増幅器の周波数特性を
補償して正常なデータ伝送を行うことができるようにな
る。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図２は本発明の一実施例を示す構成ブロッ
ク図である。図１と同一のものは、同一の符号を付して
示す。送信部１０において、１１ａはレーザダイオード
（ＬＤ）、１１ｂは該レーザダイオード１１ａを駆動す
るドライバである。レーザダイオード１１ａとドライバ
１１ｂはデータの数Ｎだけ設けられている。そして、こ
れらレーザダイオード１１ａとドライバ１１ｂとで出力
制御部１１を構成している。

【００１２】１２は、データ周波数とは別の周波数帯域
で各光増幅中継器６０へコマンドを送出するための監視
制御信号送出部（ＬＤＳＶ）である。１３は、各レーザ
ダイオード１１ａ及び監視制御信号送出部１２の出力を
合波して波長多重する合波器である。

【００１３】受信部３０において、３１は波長多重され
た光信号を波長毎に分離する分波器、３２は分波器３１
から出力される波長毎の信号を受信する受信器、３３は
送信部１０から送られてくるコマンドを受信する受信器
である。

【００１４】受信器３３で受信されたコマンドは監視制
御部５２に送られる。７０は５０番目の光増幅中継器６
０内に設けられた、データの各波長号の光強度レベルを
基準値と比較して、比較結果に応じた信号（波長間利得
差信号）を上り受信部２０にフィードバックするモニタ
部である。このように構成されたシステムの動作を説明
すれば、以下のとおりである。

【００１５】下り送信部１０において、監視制御部５１
は、各ドライバ１１ｂ毎にそれぞれの出力レベル信号を
与え、レーザダイオード１１ａを駆動する。また、監視
制御部５１は、特定の光増幅中継器６０毎に、それぞれ
のコマンド（監視制御信号）を通知する。このコマンド
は、監視制御信号送出部１２で、信号光の周波数とは別
の周波数で出力される。

【００１６】例えば、Ｅｒファイバ増幅器を用いる場
合、信号光波長は１．５５μｍ帯とし、監視制御信号送
出部１２の波長はＥｒファイバ増幅器の励起波長である
１．４８μｍとすれば、監視制御信号を光信号とは独立
に送出することが可能である。なお、いずれかの信号波
長にパイロットトーンを重畳して、これに変調をかける
ことにより、監視制御信号を送ることも可能である。こ
の場合には、監視制御信号送出部１２は不要となる。

【００１７】合波器１３から出力された波長多重信号
は、光増幅中継器６０を順次通過する間に光強度が増幅
され、下り受信部３０に到着する。受信部３０では、分
波器３１で各波長毎に信号が分波され、受信器３２，３
３に与えられる。各受信器３２からは、受信した信号が
それぞれデータ１〜データＮとして送出される。一方、
受信器３３には上りの光増幅器の利得差信号が入力さ
れ、該受信器３３からは入力に対応したコマンド信号が
出力され、監視制御部５２に与えられる。該監視制御部
５２は、受信したコマンドに応じて必要な処理を行う。

【００１８】次に、５０番目の光増幅中継器６０に設け
られたモニタ部７０の動作について説明する。このモニ
タ部７０は、特定周波数の信号の減衰を検出しやすくす
るため、複数段の光増幅中継器６０を通過した後に設け
られている。ここでは、５０番目に設けた場合を示して
いるが、必ずしも５０番目である必要はなく、その近辺
の光増幅中継器であればよい。

【００１９】モニタ部７０では、各波長毎の光強度をあ
る基準値と比較する。そして、その比較結果に応じた信
号を上り伝送路から受信部２０を介して監視制御部５１
に通知する。監視制御部５１では、モニタ部７０からの
信号を受けて、どの波長にはどれくらいのパワーを与え
ればよいかを判断し、それぞれの出力レベルを調整す
る。この結果、５０番目の光増幅中継器６０では、それ
ぞれの波長の光強度は揃うことになる。このようにし
て、各波長毎にその強度レベルを調整することができ
る。

【００２０】図３はモニタ部７０を持つ光増幅中継器６
０の構成例を示すブロック図である。図２と同一のもの
は、同一の符号を付して示す。光増幅中継器６０は、下
り光増幅部６０Ａと上り光増幅部６０Ｂとで構成され
る。下り増幅部６０Ａは、励起レーザダイオード（Ｌ
Ｄ）６１Ａ，コントローラドライバ６２Ａ，合波器６３
Ａ，受信器６４Ａ，エルビゥムドープファイバ６５Ａ，
カプラ６６Ａ及びモニタ部７０Ａとで構成されている。
この構成は、上り光増幅部６０Ｂについても同様であ
る。

【００２１】励起レーザダイオード６１Ａをコントロー
ラドライバ６２Ａで駆動すると、該ＬＤ６１Ａは合波器
６３Ａに励起光を与える。合波器６３Ａで、このＬＤ６
１Ａの光と入力信号光とが合波され、Ｅｒドープファイ
バ６５Ａを通過する時に、光信号が増幅される。

【００２２】一方、監視制御部５１から与えられたコマ
ンドは受信器６４Ａで受信され解読される。そのコマン
ドが当該光増幅中継器へのコマンドであった場合には、
このコマンドはコントローラドライバ６２Ａに与えられ
る。該コントローラドライバ６２Ａは、受信器６４Ａか
ら与えられたコマンドに応じた処理を行う。例えば、当
該光増幅中継器の波長間利得差に関する情報を出力す
る。端局では、この情報を受けて、各波長の送信パワー
を制御することができる。

【００２３】Ｅｒドープファイバ６５Ａを通過する光は
そのまま出力光として出ていくが、その光路の途中にカ
プラ６６Ａが設けられている。このカプラ６６Ａは、２
０：１のカプラで、光路を流れている光の１／２１の光
が取り出される。１／２１にしているのは、光強度を不
必要に乱さないためである。

【００２４】カプラ６６Ａで引き込まれた光信号はモニ
タ部７０Ａに入る。このモニタ部７０Ａは、重畳されて
いる正弦波信号をフィルタで分離した後、それぞれを基
準値と比較してその光強度を検出するようになってい
る。モニタ部７０Ａは、光電変換アンプ７１Ａ，帯域通
過フィルタ７２Ａ及び比較器７３Ａとで構成されてい
る。

【００２５】このように構成されたモニタ部７０Ａにお
いて、光電変換アンプ７１Ａで光電変換された信号は、
フィルタ７２Ａに入り、各周波数毎に分離され出力され
る。ここでは、ｆ１からｆN までの信号が抽出される。
抽出された各周波数信号は、比較器７３Ａで、予め定め
られている基準値と比較される。

【００２６】この比較器７３Ａ出力（モニタされた利得
差信号）は、上りの励起レーザダイオードを変調するこ
とにより、送信側にフィードバックされる。上り光伝送
路から受信部２０にこの利得差信号が通知される。受信
部２０は、この信号を監視制御部５１に通知する。監視
制御部５１は、受信した利得差信号により、周波数デー
タ毎に、その光強度が受信部で一定になるようにＬＤ１
１ａのバイアス電流を制御する。この結果、全ての周波
数信号の光強度が平坦な特性になるように制御され受信
側に送られることになる。

【００２７】上述の実施例では、下り伝送路の場合を例
にとったが、上り伝送路についても全く同様である。ま
た、上述の実施例では、モニタ部７０を光増幅中継部６
０の中間部でモニタした場合を例にとったが、受信端局
でモニタするようにしてもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば光増幅器の周波数特性を補償して正常なデータ伝
送を行うことができる光伝送路の監視制御システムを提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理ブロック図である。

【図２】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。

【図３】モニタ部をもつ光増幅中継器の構成例を示すブ
ロック図である。

【図４】光増幅器を用いた光波長多重伝送システムの概
念図である。

【図５】エルビゥムドープファイバの利得スペクトル例
を示す図である。

【符号の説明】

１０ 送信部 １１ 出力制御部 ２０ 受信部 ３０ 受信部 ４０ 送信部 ４１ 出力制御部 ６０ 光増幅中継器 １０１ 送受信部 １０２ 送受信部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/16 17/02 Ｚ 7170−5Ｋ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下り用の送信部（１０）と上り用の受信
   部（２０）とで構成された第１の送受信部（１０１）
   と、下り用の受信部（３０）と上り用の送信部（４０）
   とで構成された第２の送受信部（１０２）と、これら第
   １及び第２の送受信部（１０１），（１０２）との間に
   設けられた複数の光増幅中継器（６０）とで構成された
   信号伝送システムにおいて、 前記送信部（１０），（４０）と、受信部（２０），
   （３０）との間に受信した信号を受けて、送信部（１
   ０），（４０）への監視制御を行う監視制御部（５
   １），（５２）を設けると共に、 前記送信部（１０），（４０）内に特定波長のデータ毎
   にその送信レベルを調整する出力制御部（１１），（４
   １）を設けたことを特徴とする光伝送路の監視制御シス
   テム。
2. 【請求項２】 前記光増幅中継器（６０）の中の１つ
   に、波長間の利得差をモニタするモニタ部（７０）を設
   け、 この各波長間の利得差をそれぞれの端局にフィードバッ
   クし、 各端局では、受信した利得差情報を基に監視制御部（５
   １），（５２）が出力制御部（１１），（４１）を駆動
   して各波長の送信レベルを調整するようにしたことを特
   徴とする請求項１記載の光伝送路の監視制御システム。
3. 【請求項３】 波長間利得差を精度よくモニタするため
   に、光増幅中継器（６０）を複数通過した後の信号の各
   波長間の利得差をモニタするようにしたことを特徴とす
   る請求項２記載の光伝送路の監視制御システム。
4. 【請求項４】 各波長間の利得差を受信端局でモニタ
   し、送信端局にフィードバックし、これを基に出力制御
   部（１１），（４１）が各波長毎に送信レベルを調整す
   るようにしたことを特徴とする請求項１記載の光伝送路
   の監視制御システム。
5. 【請求項５】 監視制御部（５１），（５２）から信号
   光波長とは別波長の光で監視制御信号を送信部（１
   ０），（４０）に与え、 特定の光増幅中継器（６０）における波長間利得差に関
   する情報を得て、端局で各波長の送信レベルを制御する
   ようにしたことを特徴とする請求項１記載の光伝送路の
   監視制御システム。
6. 【請求項６】 信号光にパイロットトーンを重畳して、
   監視制御信号を送受信することにより、特定の光増幅中
   継器（６０）における波長間利得差に関する情報を得
   て、端局でその波長の送信レベルを調整するようにした
   ことを特徴とする請求項１記載の光伝送路の監視制御シ
   ステム。