JPWO2004098102A1 - 光伝送ネットワーク、光伝送装置、分散補償器配置計算装置及び分散補償器配置計算方法 - Google Patents
光伝送ネットワーク、光伝送装置、分散補償器配置計算装置及び分散補償器配置計算方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
図25は光ADM装置(以下、ノード)を示す図である。光ADM装置は波長多重された信号をスルー、ドロップ又はアッドすることができる。特定の波長(ch)のみアッド又はドロップできるものもあれば、任意の波長を波長毎にアッド又はドロップできるものもある。図25に示すように、各ノードは、一般的に、波長多重信号からのドロップ信号を受信するドロップ用受信器2と波長多重信号にアッドするためのアッド用送信器6とを具備する。
一般に、光信号は完全には単一の波長ではないため、光伝送路中で波長分散(波長に依存した時間遅延差)による波形歪が生じる。この波形歪を抑えるために、伝送路内や装置内で適宜、分散を補償する必要がある。分散補償方法としては、伝送路で発生する分散と逆符号の分散を有する分散補償器を挿入し、伝送路分散を相殺する方法が一般的である。分散補償器としては、グレーティングを用いたもの、光干渉計を用いたもの、光ファイバを用いたものなど様々な方法が提案されている。
図26は残留分散と分散トラレンスのイメージを示す図である。横軸に伝送地点、縦軸に残留分散値が示されている。伝送地点の必要な箇所(図中4箇所)に分散補償器が配置されて分散補償がされた様子を示している。残留分散(RD)は、信号が伝搬するにつれて累積した分散値から分散補償量を引き算したものである。分散トレランスは、受信器が所定の特性を満たすのに許容できる残留分散の範囲を示す。実線は波長多重信号内の長波長側の信号の累積分散値、破線は短波長側の信号の累積分散値である。図26では長波長と短波長の中心波長における残留分散値が分散トレランスの中心となるように分散補償されたものである。
一方、光伝送ネットワークでは、伝送路中で発生する非線型効果(ファイバの屈折率が光強度に依存する自己位相変調SPM(Self Phase Modulation)あるいは他の波長の信号強度により屈折率が変わる相互位相変調XPM(Cross Phase Modulation))により、伝送路中でチャープが生じる。また、変調器を高速に駆動したときにも、光の波長が過渡的に変動する現象であるチャープが発生する。この変動が大きいと、光ファイバの波長分散特性により波長に劣化が生じてしまう。
チャープαは次式(1)で示される。
α=(∂φ/∂t)/((1/2P)×∂P/∂t) ・・・ (1)
但し、φは位相、Pは光パワー、tは時間である。
このために、分散トレランスや残留分散の目標値は厳密にはスパン数及びスパン長に応じて異なるものとなる。例えば、受信器の分散トレランスは、伝送速度、伝送距離、スパン数、ファイバ入力パワー、分散補償器入力パワー等に応じて変化する。
例えば、分散トラレンスは光変調器によるチャープによって、
α=−1の時、−100〜+800ps/nm
α=0の時、−600〜+600ps/nm
α=−1の時、−800〜+100ps/nm
のように変わる。
図27はチャープ−1,0,1の場合の分散トレランスの一例を示している。
但し、この分散トレランスは送信器からチャープαの変調信号を送信し、伝送しない場合、つまり非線形の影響を受けないときの受信器のそれである。尚、この値は送受信器の特性や伝送劣化量によって変わる。このようにチャープにより分散トラレンスの幅とその絶対値がシフトする。
実際には、個体、温度、経年等による、伝送路の分散値バラツキや分散補償器の分散値バラツキ等があり、こられも考慮して分散トレランスに入るかどうかを判定する。
図28は分散補償ファイバを用いた分散補償器(DCF)の仕様特性により決まるスロープ補償率を示す図である。スロープ補償率が100%の時は、帯域の全チャネルに対して残留分散値を一定にすることができる。これに対し、スロープ補償率が100%を越えると、中心波長のチャネル(全チャネル数を80chとすると40ch)より短波長側のチャネルに対する残留分散は大きくなる傾向にある。反対にスロープ補償率が100%以下になると、中心波長のチャネルより長波長側の残留分散値が大きくなっている。図26は、スロープ補償率が100%未満の場合を示しており、信号が伝送されるに従い長波長側の残留分散値が大きくなっている。一般に、スロープ補償率を100%にするのは困難であるため、図26に示すように、残留分散値の最大値と最小値との幅は伝送距離とともに広がる。スロープ補償率以外の要因として、例えば、伝送路や分散補償器の分散パラツキなどによっても残留分散値の幅は広がることになる。従って、分散補償器における補償量の設定は、残留分散の目標値を、最適値を中心としたトレランス内に入るように設定する必要がある。
図29は光ADM装置を用いたリニアネットワークのパス配置例を示す図である。簡単のため4ノードからなるモデルを考える。
リニアネットワークでは、
ノードAを起点とするパスグループ:A→B,A→C,A→D
ノードBを起点とするパスグループ:B→C,B→D
ノードCを起点とするパスグループ:C→D
ノードDを起点とするパスグループ:なし
が考えられる。これら全てのパスグループに対して所定のエラーレートが得られるよう、送受信間で分散トレランスを満たすような分散補償設計を行う必要がある。尚、全てのパスを使用することはないことがあらかじめ分かっている場合は、使用するパスについてのみ分散設計を行えば良い。
図30は光ADM装置を用いたリングネットワークのパス配置例を示す図である。簡単のため4ノードからなるモデルを考える。
リングネットワークでは、通常は一周するパスは使用しないので、
ノードAを起点とするパスグループ:A→B,A→C,A→D
ノードBを起点とするパスグループ:B→C,B→D,B→A
ノードCを起点とするパスグループ:C→D,C→A,C→B
ノードDを起点とするパスグループ:D→A,D→B,D→C
が考えられ(図30ではノードAを起点とするものだけ図示している)、同様にこれら全てのパスグループに対し分散設計を行う必要がある。テストやモニタのために一周するパスを使用する場合は、以上のパタンに加えて、
A→A,B→B,C→C,D→D
が追加となる。
図31は従来の分散補償方法を示すフローチャートである。
図32は従来の分散補償方法によるリニアネットワークの分散補償を示す図である。簡単のため全ノードのリニアネットワークで、
・シングルモードファイバ(SMF)
・C−band(波長:1530〜1570nm)
・最大波長数:40波
・ch1の分散係数:16ps/nm/km,分散補償ファイバ係数:−77ps/nm/km
・ch20の伝送路分散係数:17ps/nm/km,分散補償ファイバ係数:−80ps/nm/km
・ch40の伝送路分散係数:18ps/nm/km,分散補償ファイバ係数:−83ps/nm/km
・分散トレランス@各ノード:−100〜+800(チャープ−1のとき)
・RDターゲット@最終ノード:分散トレランスの中心あるいは残留分散最適値
・RDターゲット@途中ノード:伝送路分散値に比例して配分
・分散補償刻み幅:Δ=50ps/nm
の場合を考える。本例では簡単のため分散のバラツキは考えない。
このリニアネットワークは、スパン#1(ルートA,B)が35km,スパン#2(ルートB,C)が5km,スパン#3(ルートC,D)が10kmであるとする。
中心ch(ch20)をベースに必要な分散補償量を計算する。
(1) ステップS2において、各スパンの平均分散値を計算する。
スパン#1の分散値=17×35=595[ps/nm]
スパン#2の分散値=17×5=85[ps/nm]
スパン#3の分散値=17×10=170[ps/nm]
(2) ステップS4において、全ルートの残留分散値(RD)が分散トレランスを満たすかどうかを判定する。
例えば、最大の分散をもつルートは、スパン#1,#2,#3を通過するルートであることから、その累積分散値は、ch80=18×(35+5+10)=900[ps/nm]となり、分散トレランスを満たさない。
(3) ステップS6において、最大分散ルートを検出する。
最大の分散値を持つルートはノードA,B,C,Dを経由するルートになる。
(4) ステップS8において、残留分散目標値の設定をする。
例えば、最大の残留分散値を持つルートの最終ノードにおける分散トレランス−100〜+800ps/nmの中心350ps/nmを残留分散目標値とする。
残留分散最適値を各スパンの伝送路分散値に比例して配分する。すなわち、
スパン#1の残留分散目標値=350×(17×35)/(17×(35+5+10))=245[ps/nm]
スパン#2の残留分散目標値=350×(17×5)/(17×(35+5+10))+245=280[ps/nm]
スパン#3の残留分散目標値=350×(17×10)/(17×(35+5+10))+280=350[ps/nm]
となる。このとき、途中ノードにおける残留分散目標値は分散トレランス−100〜+800ps/nmを満たしている。
(5) ステップS10において、各スパンに分散補償量として、累積残留分散値−残留分散目標値を計算する。すなわち、
スパン#1での(累積残留分散目標値−残留分散目標値)=17×35−245=350[ps/nm]
−350ps/nmの分散補償量が必要
分散補償後の残留分散値@ch20=17×35−350=245[ps/nm]
分散補償値の残留分散値@ch40=18×35−350×83/80=279[ps/nm]
スパン#2での(累積残留分散目標値−残留分散目標値)=(245+17×5)−280=50[ps/nm]
−50ps/nmの分散補償量が必要
分散補償後の残留分散値@ch20=(245+17×5)−50=280[ps/nm]
分散補償値の残留分散値@ch40=(279+18×5)−50×83/80=317[ps/nm]
スパン#3での(累積残留分散目標値−残留分散目標値)=(280+17×10)−350=100ps/nm
−100ps/nmの分散補償量が必要
分散補償後の残留分散値@ch20=(280+17×10)−100=350[ps/nm]
分散補償値の残留分散値@ch40=(317+18×10)−100×83/80=393[ps/nm]
(6) ステップS12において、全ルートの残留分散値が分散トレランスを満足するかを判断する。分散トレランスを満足するなら、ステップS14に進む。分散トレランスを満たないルートがあれば、ステップS16に進む。ステップS14において、分散補償量選択を終了する。ステップS16において、分散補償量選択不可であると判断する。
ここでは、(5)と同様にch1についても残留分散値を計算すると、全ルートの残留分散値が分散トレランスを満足するので、分散補償量選択を終了する。
以上から、従来方式では、スパン#1,#2,#3にそれぞれ、−350,−50,−100[ps/nm]の分散補償量が必要になる。
次に、リングネットワークの場合の分散補償について説明する。簡単のために全4ノードのリングネットワークの場合を考える。前提条件は上述のリニアネットワークの場合と同様とする。
図33はリングネットワークの分散補償を説明するための図である。このリングネットワークは、スパン#1(ルートA,B)が30km,スパン#2(ルートB,C)が28km,スパン#3(ルートC,D)が25km,スパン#4(ルートD,A)が5kmであるとする。
中心ch(ch20)をベースに必要な分散補償量を計算する。
(1) まず、各スパン#1,#2,#3,#4の平均分散値を算出する。
スパン#1の分散値=17×30=510[ps/nm]
スパン#2の分散値=17×28=476[ps/nm]
スパン#3の分散値=17×25=425[ps/nm]
スパン#4の分散値=17×5=85[ps/nm]
(2) 全ルートの残留分散値が分散トレランスを満たすどうかを判定する。
例えば、最大分散ルートの累積分散値@ch40=18×(30+28+25+5)=1584[ps/nm]となり分散トレランスを満たさない。
(3) 最大分散ルートを検出する。最大の残留分散値をもつルートは、リング内の最小分散スパンであるスパン#4を除いたノードA,B,C,Dと経由するルートになる。
(4) 最大分散ルートの最終ノードDにおける分散トレランス−100〜+800ps/nmの中心350ps/nmを残留分散最適値とする。残留分散最適値を各スパンにその伝送路分散値に比例して配分する。すなわち、
スパン#1の残留分散目標値@ch20=350×(17×30)/(17×(30+28+25))=127[ps/nm]
スパン#2の残留分散目標値@ch20=350×(17×28)/(17×(30+28+25))+127=245[ps/nm]
スパン#3の残留分散目標値@ch20=350×(17×25)/(17×(30+28+25))+245=350[ps/nm]
スパン#4の残留分散目標値@ch20=350×(17×5)/(17×(30+28+25))+350=371[ps/nm]
(5) 次に累積残留分散値から分散補償量を求める。
スパン#1での(累積残留分散目標値−残留分散目標値)=17×30−127=383[ps/nm]
−383ps/nmの分散補償量が必要(刻み幅Δ=−50[ps/nm]
であることから−383に最も近い−400ps/nmを使用)
分散補償後の残留分散値@ch20=17×30−400=110[ps/nm]
分散補償後の残留分散値@ch40=18×30−400×83/80=125[ps/nm]
スパン#2での(累積残留分散目標値−残留分散目標値)=(110+17×28)−245=341[ps/nm]
−341ps/nmの分散補償量が必要(−341に最も近い−350ps/nmを使用)
分散補償後の残留分散値@ch20=(110+17×28)−350=236[ps/nm]
分散補償後の残留分散値@ch40=(125+18×28)−350×83/80=266[ps/nm]
スパン#3での(累積残留分散目標値−残留分散目標値)=(236+17×25)−350=311[ps/nm]
−311ps/nmの分散補償量が必要(−311に最も近い−300ps/nmを使用)
分散補償後の残留分散値@ch20=(236+17×25)−300=361[ps/nm]
分散補償後の残留分散値@ch40=(266+18×25)−300×83/80=405[ps/nm]
スパン#4での(累積残留分散目標値−残留分散目標値)=(361+17×5)−371=75[ps/nm]
−75ps/nmの分散補償量が必要(−75に最も近い−50ps/nmを使用,−100ps/nmでも良いが少ない方とした。)
分散補償後の残留分散値@ch20=(361+17×5)−50=396[ps/nm]
分散補償後の残留分散値@ch40=(405+18×5)−50×83/80=443[ps/nm]
(6) 全ルートの累積残留分散値が分散トレランスを満たす。
以上から、従来の方式では、スパン#1,#2,#3,#4にそれぞれ、−400,−350,−300,−50[ps/nm]の分散補償量が必要になる。
先行技術文献としては、以下のものがあった。
特許文献1は光ファイバ伝送路の1次分散と2次分散とを補償して長距離伝送を可能とすることを開示している。
また、特許文献1では、長距離伝送をすることが可能となるが、光伝送ネットワークにおける分散補償量や分散補償器の数を少なくすることに関する開示がなされていないために、上記課題を解決することはできない。
本発明の一側面によれば、光伝送ネットワークであって、分散補償前の分散値が分散トレランスの上限を満たさない非再生区間のルートの中で最大分散値をもつ最大分散ルート内で検索された最大分散値を持つ最大分散スパンに配置された第1分散補償器と、検索された最大分散スパンについては分散補償後の分散値に従って、前記分散トレランスを満たさない非再生区間のルートがなくなるまで分散補償器を配置していったとき、該ルートの中で最大分散値をもつ最大分散ルート内で検索された最大分散値を持つ最大分散スパンに配置された第2分散補償器とを具備し、前記第1及び第2分散補償器の分散補償量は、前記第1及び第2分散補償器が配置される最大分散スパンの分散補償量を増やしていったとき、該スパンの残留分散値が一定範囲よりも大きく且つ該スパンに関わる最大分散ルートの残留分散値が前記分散トレランスを満たすか若しくは該スパンの残留分散値が前記一定範囲内であることを特徴とする光伝送ネットワークが提供される。
本発明の他の側面によれば、光伝送ネットワークに分散補償器を配置する分散補償器配置計算装置であって、各スパンの分散値を算出するスパン分散値算出部と、分散値が分散トレランスの上限を満たさない非再生区間のルートについて、分散補償量の計算済みのスパンについては分散補償後の分散値、それ以外のスパンについては前記スパン分散値算出部により算出された分散値に基づいて、最大の分散値をもつ最大分散ルートを検出する最大分散ルート検出部と、前記最大分散ルート内の最大分散スパンを検出する最大分散スパン検出部と、前記最大分散スパンを第1分散補償量で分散補償したとき、前記最大分散ルートの分散補償後の残留分散値が前記分散トレランス以内であるかを判定する分散トレランス判定部と、前記最大分散スパンの分散補償量による残留分散値が一定範囲よりも大きく且つ前記該分散補償量を前記第1分散補償量としたとき前記残留分散値が前記分散レランス判定部により前記分散トレランス以内であると判定されたときの該分散補償量若しくは前記残留分散値が前記一定範囲内となる分散補償量を計算する分散補償量計算部とを具備し、前記最大分散ルート検出部、前記分散トレランス判定部及び前記分散補償量計算部は前記分散トレランスを満たさない非再生区間のルートがなくなるまで繰り返して処理をすることを特徴とする分散補償器配置計算装置が提供される。
図2は本発明の実施形態による分散補償器配置計算装置の構成図;
図3は図2中のプログラムの機能ブロック図;
図4は本発明の第1実施形態による分散補償器配置計算フローチャート;
図5は本発明の第1実施形態による光伝送ネットワークを示す図;
図6は本発明の第2実施形態による光伝送ネットワークを示す図;
図7は本発第3実施形態による光伝送ネットワークを示す図;
図8は本発明の第3実施形態による分散補償配置計算フローチャート;
図9は本発明の第3実施形態による他の分散補償配置計算フローチャート;
図10Aは本発明の第4実施形態による光伝送ネットワークを示す図;
図10Bは本発明の第4実施形態による光伝送ネットワークを示す図;
図11は本発明の第4実施形態による分散補償配置計算フローチャート;
図12Aは本発明の第5実施形態による光伝送ネットワークを示す図;
図12Bは本発明の第5実施形態による光伝送ネットワークを示す図;
図13は本発明の第5実施形態による分散補償配置計算フローチャート;
図14Aは本発明の第6実施形態による光伝送ネットワークを示す図;
図14Bは本発明の第6実施形態による光伝送ネットワークを示す図;
図15は本発明の第6実施形態による分散補償配置計算フローチャート;
図16は本発明の第7実施形態による分散補償器配置計算装置を示す図;
図17は本発明の第8実施形態による分散補償器配置計算装置を示す図;
図18は本発明の第9実施形態による分散補償器配置計算装置を示す図;
図19は本発明の第10実施形態による分散補償器配置計算フローチャート;
図20は問題点を示す図;
図21は本発明の第11実施形態による分散補償器を示す図;
図22は本発明の第12実施形態による閾値設定方法を示す図;
図23Aは本発明の第13実施形態による光伝送ネットワークを示す図;
図23Bは本発明の第13実施形態による光伝送ネットワークを示す図;
図24は本発明の第13実施形態による分散補償器配置計算フローチャート;
図25は一般的な光ADM装置の構成を示す図;
図26は分散トレランスと残留分散を示す図;
図27はチャープと分散トレランスを示す図;
図28はスロープ補償率と残留分散を示す図;
図29はリニアネットワークを示す図;
図30はリングネットワークを示す図;
図31は従来の分散補償器配置計算フローチャート;
図32は従来のリニアネットワークの分散補償器配置計算例を示す図;
図33は従来のリングネットワークの分散補償器配置計算例を示す図である。
発明を実施するための最良の態様
本発明の実施の形態を説明する前に本発明の原理について説明する。図1は本発明の原理図である。図1は本発明の原理を示す光伝送ネットワークを示す図である。ここでは、ノード#1〜ノード#nのn個のノードによりリングネットワークが構成されている。ノード#iとノード#(i+1)(i=1,…,n−1)をスパン#i、ノード#nとノード#1をスパン#nとする。ここでは、簡単のために、スパン#(i+1)の分散値≦スパンi(I=1,2,…,n−1)であると仮定する。
スパン#i(i=1,2,…,n)は非再生区間であるとする。最大分散ルートは、ノード#1,#2,…,#nと経由するルートであり、そのルート内の最大分散スパン#1に分散補償量D1の分散補償器DCF#1が配置されている。分散補償量D1はスパン#1に刻み幅Δで分散補償を行っていったとき、(i)残留分散値が閾値以内となったときの分散補償量、(ii)全ルートが分散トレランスを満たす場合は分散トレランスを満たす分散補償量の絶対値が最小となる分散補償量である。
最大分散スパン#1に分散補償をしても分散トレランスを満たさない場合、最大分散スパン#1の残留分散を分散値とし、最大分散ルートの最大分散スパン#2に分散補償量がD2の分散補償器DCF#2が配置されている。分散補償量D2はスパン#2に刻み幅Δで分散補償を行っていったとき、(i)又は(ii)を満たすものである。以下、同様に全ルートか分散トレランスを満たすまで繰り返して計算することにより該当スパンに計算結果より得られた分散補償量を有する分補償器が配置されている。最大分散ルートの最大分散スパンに必要最小限の分散補償を行うので、全体の分散補償量が少なくて済み且つ分散補償器の数も少なくて済む。
第1実施形態
図2は本発明の実施形態による光伝送ネットワークの分散補償器配置計算装置の構成図である。図2に示すように、分散補償器配置計算装置は、キーボード50、表示装置52、バス54、処理部56及び記憶装置58を具備する。キーボート50は、光伝送ネットワークの設計パラメータ等を入力する入力装置である。設計パラメータには、次のものがある。使用するルートに関する情報、スパンに関する情報、伝送路に関する情報、分散補償器に関する情報及び分散トラレンスに関する情報である。使用するルートに関する情報は光伝送ネットワークの使用するパス情報である。スパンに関する情報はスパンの伝送距離である。伝送路に関する情報は最大波長、最小波長及び中心波長における伝送路分散係数である。分散補償器に関する情報は、最大波長、最小波長、中心波長における分散補償器分散係数であり、例えば、分散補償器として分散補償ファイバを使用する場合は、分散補償ファイバ分散係数である。分散トレランスに関する情報とは、分散トレランス及びチャープ値である。
表示装置52は光ネットワークの分散補償器配置計算結果が出力される。分散補償器配置計算結果は、分散補償器が配置されるスパン及びその分散補償量である。バス54は処理部56とキーボート50,表示装置52及び記憶装置54間を接続するバスである。処理部56は、プログラム60を実行するCPUである。記憶装置58はプログラム60等を記憶する記憶媒体である。
図3は、図2中のプログラム60の機能ブロック図である。図3に示すように、プログラムは、入出力制御部100及び分散補償器配置計算部102を含む。入出力制御部100は、キーボート50より光ネットワークの設計パラメータ等の入力や分散補償器配置計算結果を表示装置52に表示する。分散補償器配置計算部102は、スパン分散値算出部110、分散トレランス判定部112、最大分散ルート検出部114、最大分散スパン検出部116及び分散補償量計算部検出部118を含む。
図4は図3中の分散補償器配置計算プログラム102のフローチャートである。このフローチャートについては、具体例を元に後で詳述する。スパン分散値算出部110、ステップS50で示すスパンの各分散値を算出する。分散トレランス判定部112は、ステップS52,S60の分散トレランス判定1,2に示す全ルートが分散トレランスを満たすか否かを判定する。最大分散ルート検出部114はステップS54に示す最大の分散をもつルートを検出する。このとき、分散補償器が配置されたスパンについては、分散補償後の分散値を用いる。
最大分散スパン検出部116は、ステップS56に示す最大分散ルート内の分散スパンを検出する。分散補償量計算部118は、ステップS58,S62で示される最大分散スパンに、−Δずつ分散補償量を追加していったとき、(i)残留分散値が閾値以内となったときの分散補償量、(ii)全ルートが分散トレランスを満たす場合は分散トレランスを満たす分散補償量の絶対値が最小となる分散補償量を計算する。
図5は本発明の第1実施形態による光伝送ネットワークを示す図である。ここでは、簡単のために全4ノードのリングネットワークを示している。このリングネットワークの分散補償器の配置及び分散補償量計算は、図2に示した分散補償器配置計算装置により自動又は図4に示すフローチャートに従って手計算されたものである。光ネットワークのパラメータとなる前提条件は以下の通りである。
・SMF(シングルモードファイバ)
・最大波長数:40波
・ch1の伝送路分散係数:16ps/nm/km、分散補償ファイバ分散係数:−77ps/nm/km(分散補償ファイバ以外の分散補償器であっても良い。この場合は、分散補償値(ps/nm)となる)
・ch20の伝送路分散係数:17ps/nm/km、分散補償ファイバ分散係数:−80ps/nm/km
・ch40の伝送路分散係数:18ps/nm/km、分散補償ファイバ分散係数:−83ps/nm/km
・分散トレランス@各ノード:−100〜+800ps/nm(チャープ−1)(本例では、チャープ−1の場合を例にしているが、他のチャープであっても良い。また、分散トレランスはノードの受信器の性能に合わせて、ノード毎に異なるものであっても良い。)
・分散補償刻み幅:Δ=50ps/nm
・ノードA,Bのルートのスパン#1:30km
・ノードB,Cのルートのスパン#2:28km
・ノードC,Dのルートのスパン#3:25km
・ノードC,Aのルートのスパン#4:5km
である場合を考える。ここでは、伝送路以外の分散やバラツキを無視する。
(1) ステップS50において、各スパンの平均分散値を算出する。
スパン#1の分散値=17×30=510[ps/nm]
スパン#2の分散値=17×28=476[ps/nm]
スパン#3の分散値=17×25=425[ps/nm]
スパン#4の分散値=17×5=85[ps/nm]
(2) ステップS52において、全ルートのRDが分散トレランスを満たすかどうかを判定する(分散トレランス判定1)。全ルートの累積残留分散が分散トレランスを満たす場合は終了する。累積残留分散が分散トレランスを満たさないルートがあれば、ステップS54に進む。
例えば、最大分散ルートの累積分散値@ch40=18×(30+28+25)=1494[ps/nm]となり分散トレランスを満たさないので、ステップS54に進む。尚、分散トレランスがノード毎に設定されている場合も同様に全ルートで分散トレランスを満たすかどうかを判定する。
(3) ステップS54において、最大分散ルートを検出する。
最大の残留分散値をもつルートは、リング内の最小分散スパンであるスパン#4を除いたスパン#1,#2,#3と経由するルートになる。
(4) ステップS56において、最大分散ルート内の最大分散スパン#yを検出する。(1)より最大分散スパンはスパン#1となる。すなわち、最大分散ルート内の最大分散スパンに分散補償器が配置される。その分散量は以下のようにして計算される。
(5) ステップS58において、スパン#1に−Δ=−50[ps/nm]の分散補償量を追加する。分散補償刻み幅Δずつ追加するのは、分散補償器の種類を減少させて在庫を減らすためである。
(6) ステップS60において、全ルートのRDが分散トレランスを満たすか否かを判定する(分散トレランス判定2)。分散トラレンスを満たす場合は、終了する。分散トレランスを満たさない場合は、ステップS62に進む。
例えば、最大分散ルートの累積分散値@ch40=18×(30+28+25)−50×83/80=1442[ps/nm]となり分散トレランスを満たさない。
(7) 最大分散スパン#1のRDが一定範囲内、例えば、閾値内であるか否かを判定する。閾値内であれば、ステップS54に戻る。閾値内でなければ、ステップS58に戻る。閾値を設けたのは、RDの下限を設けずに累積分散値を小さくすると、ルートの累積分散値が分散トレランスの下限よりも小さくなる恐れがあるからである。
例えば、チャープ−1であれば、分散トレランスが−100〜+800ps/nmであり、下限の絶対値が小さいことから、閾値=Δ、0≦RD≦Δとする。
スパン#1のRD@ch40=18×30−50×83/80=488[ps/nm]なので閾値外である。
(8) 以下同様に、最大分散スパンとしてスパン#1を選択し全ルートが分散トレランスを満たすまで−Δを追加する。
(9) スパン#1に合計で−500[ps/nm]を追加したとき、
最大分散ルートの累積分散値@ch40=18×(30+28+25)−500×83/80=975[ps/nm]となるので、分散トレランスは満たせない。このとき、
スパン#1のRD=18×30−500×83/80=21[ps/nm]なので、RDが閾値内を満たす。尚、閾値の判定にはch40以外を用いても良い。
(10) 最大分散スパン#1の平均分散値は分散補償後のものとして、最大分散ルートを再検索する。スパン#1の平均分散値は分散補償後に10[ps/nm]になっているので、最大分散ルートはスパン#2,#3,#4と経由するルートになる。
本ルートの累積分散値@ch40=18×(28+25+5)=1044[ps/nm]
となるので、最大分散スパンのスパン#2に分散補償量を追加する。−250[ps/nm]を追加すると、本ルートの累積分散値@ch40=18×(28+25+5)−250×83/80=785[ps/nm]となり、全ルートが分散トレランスを満たすことになる。尚、本例では、ch1の累積分散値がプラスになることは明らかなので分散トレランスの下限値の判定を省略している。
以上より、図5に示したリングネットワークにおいて、スパン#1に−500,スパン#2に−250[ps/nm]の分散補償量の分散補償器が配置される。つまり、従来では、スパン#1,#2,#3,#4に、それぞれ、−400,−350,−300,−50[ps/nm]の分散補償量が必要であったことから、合計で分散補償量を少なくでき、分散補償器の数も4個から2個に減らすことができる。
第2実施形態
図6は本発明の第2実施形態による光伝送ネットワークを示す図である。ここでは、簡単のために全4ノードのリニアネットワークを示している。ここでは、光ネットワークの前提条件は以下である。
・SMF(シングルモードファイバ)
・C−band
・最大波長数:40波
・ch1の伝送路分散係数:16ps/nm/km、分散補償ファイバ分散係数:−77ps/nm/km(分散補償ファイバ以外の分散補償器であっても良い。この場合は、分散補償値(ps/nm)となる)
・ch20の伝送路分散係数:17ps/nm/km、分散補償ファイバ分散係数:−80ps/nm/km
・ch40の伝送路分散係数:18ps/nm/km、分散補償ファイバ分散係数:−83ps/nm/km
・分散トレランス@各ノード:−100〜+800[ps/nm](チャープ−1)(本例では、チャープ−1の場合を例にしているが、他のチャープであっても良い。また、分散トレランスはノードの受信器の性能に合わせて、ノード毎に異なるものであっても良い。)
・分散補償刻み幅:Δ=50ps/nm
・ノードA,Bのルートのスパン#1:35km
・ノードB,Cのルートのスパン#2:5km
・ノードC,Dのルートのスパン#3:10km
である場合を考える。ここでは、伝送路以外の分散やバラツキを無視する。
(1) 図4中のステップS50において、各スパンの平均分散値を算出する。
スパン#1の分散値=17×35=510[ps/nm]
スパン#2の分散値=17×5=85[ps/nm]
スパン#3の分散値=17×10=170[ps/nm]
(2) ステップS52において、全ルートのRDが分散トレランスを満たすかどうかを判定する(分散トレランス判定1)。全ルートのRDが分散トレランスを満たす場合は終了する。RDが分散トレランスを満たさないルートがあれば、ステップS54に進む。
例えば、最大分散ルートの累積分散値@ch40=18×(35+5+10)=900[ps/nm]となり分散トレランスを満たさないので、ステップS54に進む。
(3) ステップS54において、最大分散ルートを検出する。
最大の残留分散値をもつルートは、スパン#1,#2,#3と経由するルートになる。
(4) ステップS56において、最大分散ルート内の最大分散スパン#yを検出する。(1)より最大分散スパンはスパン#1となる。すなわち、最大分散ルート内の最大分散スパンに分散補償器が配置される。その分散量は以下のようにして計算される。
(5) ステップS58において、スパン#1に−Δ=−50[ps/nm]を追加する。
(6) ステップS60において、全ルートのRDが分散トレランスを満たすか否かを判定する(分散トレランス判定2)。分散トラレンスを満たす場合は終了する。分散トレランスを満たさない場合は、ステップS62に進む。
例えば、最大分散ルートの累積分散値@ch40=18×(35+5+10)−50×83/80=848[ps/nm]となり分散トレランスを満たさない。
(7) ステップS62において、最大分散スパン#1の残留分散値が閾値内であるか否かを判定する。閾値内であれば、ステップS54に戻る。閾値内でなければ、ステップS58に戻る。
例えば、チャープ−1なので、閾値=Δ、0≦残留分散値≦Δとする。スパン#1のRD@ch40=18×30−50×83/80=460なので閾値外である。
(8) 以下同様に、最大分散スパンとしてスパン#1を選択し全ルートが分散トレランスを満たすまで−Δを追加する。
(9) スパン#1に−100ps/nmを追加したとき、
最大分散ルートの累積分散値@ch40=18×(35+5+10)−100×83/80=796s/nmとなるので、分散トレランスを満たすことになる。
以上より、図6に示したリニアネットワークにおいて、スパン#1に−100[ps/nm]の分散補償量が必要になる。つまり、従来では、スパン#1,#2,#3に、それぞれ、−350,−50,−100[ps/nm]の分散補償量が必要であったことから、合計で分散補償量を少なくでき、分散補償器の数も3個から1個に減らすことができる。
第3実施形態
図7は本発明の第3実施形態による光伝送ネットワークを示す図である。伝播距離が短いスパンが連続する場合や分散シフトファイバ等のように伝送路の分散係数の小さい場合、合分波器等のように負の分散をもつ部品を使用する場合など、累積分散値が分散トレランスの下限を下回る可能性がでてくる。本実施形態はこのような場合にも対応できるものである。ここでは、簡単のために全4ノードのリングネットワークを示している。光伝送ネットワークの前提となるパラメータは以下の通りである。
・DSF(分散シフトファイバ)(ここでは、伝送路分散係数の小さい伝送路としてDSFを例に説明しているが、他のファイバであっても良い。)
・L−band
・最大波長数:40波
・ch1の伝送路分散係数:1.6ps/nm/km、分散補償ファイバ分散係数:−85ps/nm/km
・ch20の伝送路分散係数:2.7ps/nm/km、分散補償ファイバ分散係数:−89ps/nm/km
・ch40の伝送路分散係数:3.8ps/nm/km、分散補償ファイバ分散係数:−93ps/nm/km
・各ノード内の分散値:ノード通過時−40ps/nm、ノードアッド/ドロップ時−20ps/nm
・分散バラツキ@スパン:±15ps/nm(厳密には伝送距離やスパン数に依存する)
・分散トレランス@各ノード:−100〜+800ps/nm(チャープ−1)
・分散補償刻み幅:Δ=50ps/nm
・ノードA,Bのルートのスパン#1:30km
・ノードB,Cのルートのスパン#2:1km
・ノードC,Dのルートのスパン#3:2km
・ノードC,Aのルートのスパン#4:25km
である場合を考える。ここでは、伝送路以外の分散やバラツキを無視する。
図8は分散補償器配置計算を示すフローチャートである。このフローチャートは、分散トレランスの下限を満たすように考慮されたものであり、ステップS102〜ステップS116までのMainにステップS104,S114で分散トレランスの下限を満たすか否かの判定を行い、ステップS200〜S206までのSub AのフローとステップS250〜S254までのSub Bからなるフローで分散トレランスの下限を満たすための計算を行う。図7に示すリングネットワークの分散補償器の配置及び分散補償量計算は図8のフローチャートが示すプログラムを具備した図2と同様に構成される分散補償器配置計算装置により自動により又は図8に示すフローチャートに従って手により計算されたものである。
(1) ステップS100において、各スパンの平均分散値を算出する。
スパン#1の分散値=2.7×30=81[ps/nm]
スパン#2の分散値=2.7×1=2.7[ps/nm]
スパン#3の分散値=2.7×2=5.4[ps/nm]
スパン#4の分散値=2.7×25=67.5[ps/nm]
(2) ステップS102において、全ルートの累積残留分散が分散トレランスを満たすかどうかを判定する(分散トレランス判定1)。全ルートの累積残留分散が分散トレランスを満たす場合は終了する。累積残留分散が分散トレランスを満たさないルートがあれば、ステップS104に進む。
ルートAの累積分散値@ch1=1.6×(1+2)+(−40−20×2)+(−15×2)=−105.2[ps/nm]となり分散トレランスを満たさないので、ステップS104に進む。
(3) ステップS104において、分散トレランスの下限を満たさないか否かを判定する。下限を満たさない場合は、ステップS200に進む。下限を満たす場合は、ステップS106に進む。
例えば、ルートAの累積分散値@ch1=105.2[ps/nm]となり分散トレランスの下限を満たさないので、ステップS200に進む。
(4) ステップ200において、最小分散スパン#xを検出する。(1)より最小分散スパン#xはスパン#2となる。
(5) ステップS202において、スパン#2にΔ=+50[ps/nm]を追加する。
(6) ステップS204において、全ルートの累積残留分散が分散トレランスを満たすかどうかを判定する(分散トレランス判定3)。全ルートの累積残留分散が分散トレランスを満たす場合は終了する。累積残留分散が分散トレランスを満たさないルートがあれば、ステップS206に進む。
例えば、ルートAの累積分散値@ch1=1.6×(1+2)+(−40×2−20×2)+(−15×2)+50×85/89=−57.4[ps/nm]となり分散トレランスの下限を満たす
また、最大分散ルートの累積分散値@ch40=3.8×(2+25+30)+(−40×2−20×2)+(−15×3)=51.6[ps/nm]となり分散トレランスを満たす
こととなり、全ルートが分散トレランスを満たすので終了する。
本例はSub Aの場合を示したが、Sub Bのみ経由する場合、SubA及びSub Bを経由する場合も考えられる。Sub Bを経由するフローについて以下に説明する。
ステップS206において、分散トレランスの下限を満たさない否かを判定する。分散トレランスの下限を満たない場合は、ステップS200に戻り、分散補償値後のスパンの残留分散値を平均分散値にして、最小分散スパンを検出する。分散トレランスの下限を満たす場合は、ステップS106に進む。ステップS106,S108,S110,S112において、図4中のステップS54,S56,S58,S60と同様の処理を行う。ステップS114において、下限のみ分散トレランスを満たさないかどうかを判定する。下限のみ分散トレランスを満たさない場合は、ステップS250に進み、Sub Bの処理を行う。上限及び下限の分散トラレンスを満たさない場合は、ステップS116に進み、図4中のステップS62と同様の処理を行う。
ステップS250において、最小分散スパン#zの検出をする。最小分散スパンの分散補償量を減らして分散トレランスの下限を満たすためである。ステップS252において、最小分散スパン#zから−Δを削除(+Δ追加)する。ステップS254において、全ルートの累積残留分散が分散トレランスを満たすかどうかを判定する(分散トレランス判定4)。全ルートの累積残留分散が分散トレランスを満たす場合は終了する。累積残留分散が分散トレランスを満たさないルートがあれば、ステップS250に戻り、分散補償値後のスパンの残留分散値を平均分散値にして、最小分散スパンを検出する。
以上より、図7に示したリングネットワークにおいて、最小分散スパン#2に、分散補償量+50[ps/nm]を追加する分散補償を行うと、分散トレランスを満足する。これにより、分散トレランスの下限を満たさない場合にも対応できる。
図9は分散補償器配置計算フローチャートの他の一例を示す図であり、図8中の実質的に同一のステップには同一の符号を附している。SUB AのステップS260において、+Δを追加したスパンのフラグ=1とする。MainのステップS262において、フラグ=1のスパンを除く対象スパンとなる最大分散スパンが無ければ、処理を終了すること、Sub BのステップS264において、フラグ=1を除く対象スパンとなる最小分散スパンが無い場合は処理を終了することにより、再び分散トレランスの下限を満たさないようにすることを追加した。これによりSuB Aで+Δを追加したスパンにMainで−Δを追加して再び分散トレランスの下限を満たさなくなることを防止できる。
第4実施形態
図10A及び図10Bは本発明の第4実施形態による光伝送ネットワークを示す図である。図25に示したように、チャープによって、分散トレランスが変わる。すなわち、チャープがマイナスの時は分散トレランスがプラス側に、チャープがプラスの時は分散トレランスがマイナス側にシフトする。つまり、伝送路分散係数はプラスであることから、チャープがマイナスのときは、プラスの分散トレランスが大きくなることから分散補償量を少なくできる。一方、チャープがプラスのときは、非線形効果と打ち消しあう方向に働くので、等価的に分散トレランスが広くなる。従って、ネットワークによってチャープを使い分けることが有効である。
例えば、比較的短距離のためファイバ光入力が低く、非線形効果があまりない場合は、チャープマイナスとし、また、比較的長距離のためファイバ光入力が高く非線形効果が強い場合は、チャーププラスとすることが効果的である。
チャープがマイナスの時は、マイナス側の分散トレランスが狭いので、残留分散がプラスになるように分散補償していくことが有効である。同様に、チャープがプラスの時は、プラス側の分散トレランスが狭いので、残留分散がマイナスになるように分散補償していくことが有効である。
図10Aに比較的短距離な光伝送ネットワークの一例としてリングネットワークが示されている。比較的短距離なネットワークでは、チャープがマイナスとなることから、0≦スパン#1,#2,#3,#4のRD≦Δとして、図4に示したフローチャートを適用して分散補償すると、ルートACのRDは、0≦RDとなり、分散トレランスの下限値を割る可能性は少なくなる。逆に、各スパン#1#2,#3,#4で−Δ≦RD≦0となるように分散補償したとすると、分散補償量は増え、分散トレランスの下限値を割る可能性も出てくる。但し、閾値は分散補償刻み幅Δではなく、他の値でも良い。すなわち、比較的短距離なネットワークでは、チャープをマイナスにして、0≦各スパンのRD≦Δとなるように、分散補償を行う。
図10Bに比較的長距離な光伝送ネットワークの一例としてリングネットワークが示されている。比較的長距離なネットワークでは、チャープをプラスにすることから、−Δ≦スパン#1,#2,#3,#4のRD≦0として、図4に示したフローチャートを適用して分散補償すると、ルートACのRDは、RD≦0となり、分散トレランスの上限値を超える可能性は少なくなる。逆に、各スパン#1,2,#3,#4で0≦RD≦Δとなるように分散補償したとすると、分散補償量は増え、分散トレランスの上限値を超える可能性も出てくる。但し、閾値は分散補償刻み幅Δではなく、他の値でも良い。
従って、光伝送ネットワークのチャープがマイナスの場合、0≦各スパンのRD≦Δ、チャープがプラスの場合、−Δ≦スパンのRD≦0になるように分散補償していくことにより、合計で分散補償量を少なくでき、分散補償器の数も減らすことができる。
図11は第4実施形態による分散補償器配置計算のフローチャートである。
(1) 上述したように、チャープがマイナスのとき、分散補償量を減らすことができるので、まず、ステップS300において、チャープをマイナス、例えば、−1に設定する。
(2) ステップS302において、第1,2,3実施形態と同様にして、分散補償器配置計算を行う。
(3) ステップS304において、分散トレランスを満たすか否かを判定する。分散トレランスを満たす場合は、ステップS314に進み、分散補償器配置計算を終了する。分散トレランスを満たさない場合は、ステップS306に進む。
(4) ステップS306において、チャープをプラス、例えば、+1に変更する。
(5) ステップS308において、第1,2,3実施形態と同様にして、分散補償器配置計算を行う。
(6) ステップS310において、分散トレランスを満たすか否かを判定する。分散トレランスを満たす場合は、ステップS314に進み、分散補償器配置計算を終了する。分散トレランスを満たさない場合は、ステップS312に進む。
(7) ステップS312において、分散補償器配置不可能であると判断する。
ここでは、一例としてチャープをマイナス(−1)とプラス(+1)としたが、他の値であっても良いし、また、例えば、チャープを…,−1,−0.9,−0.8,…,−0.1,0,+0.1,…,+0.9,+1.0,…の様に連続的に可変にすることも可能である。
第5実施形態
図12A及び図12Bは本発明の第5実施形態による光伝送ネットワークを示す図である。これまでは、チャープがマイナス/プラスの場合の分散補償について説明したが、チャープが0である場合の方が、チャープがマイナス/プラスの場合よりも、ネットワーク全体で分散補償器の数を減らすことができる場合がある。そこで、本実施形態では、チャープがマイナス/プラスの場合で図4に示したフローチャートを適用して分散補償器配置計算を行った後、チャープを0にして、分散補償器配置計算を行うことにより、分散補償器の数を減らすことができる場合には、チャープ0の分散補償器配置計算結果を採用する。例えば、チャープを0にし、チャープ−1での分散補償器配置計算結果における0以外の分散補償量最小スパンの分散補償量の隣接スパンに分配して分散補償量最小スパンの分散補償量を0にして分散補償器を無くすことにより分散補償器の数を減らそうとするものである。
図12A,12Bに示すように、ノードA,B,C,D,E,Fにより構成されたリングネットワークの場合の分散補償について説明する。前提条件は以下の通りである。
・SMF(シングルモードファイバ)
・最大波長数:40波
・ch1の伝送路分散係数:16ps/nm/km、分散補償ファイバ分散係数:−77ps/nm/km
・ch20の伝送路分散係数:17ps/nm/km、分散補償ファイバ分散係数:−80ps/nm/km
・ch40の伝送路分散係数:18ps/nm/km、分散補償ファイバ分散係数:−83ps/nm/km
・分散補償刻み幅:Δ=100ps/nm
・ノードA,Bのルートのスパン#1:40km
・ノードB,Cのルートのスパン#2:15km
・ノードC,Dのルートのスパン#3:40km
・ノードD,Eのルートのスパン#4:15km
・ノードE,Fのルートのスパン#5:40km
・ノードF,Aのルートのスパン#6:5km
である場合を考える。ここでは、伝送路以外の分散やバラツキを無視する。
(a) チャープ−1
図12Aはチャープ−1の分散補償器配置計算結果を示す図である。
チャープ−1のとき、分散トレランス:各ノード@−100〜+800ps/nmである。
(1) Δ=100[ps/nm]とする。
(2) 最大分散ルートの累積分散値@ch40=18×(40+15+40+15+40)=2700[ps/nm]で分散トレランスを満たさない。
(3) 最大分散ルート内の最大分散スパン#1,#3,#5に、−600[ps/nm]ずつ追加する。
最大分散ルートの累積分散値@ch40=18×(40+15+40+15+40)−600×3×83/80=832ps/nm
となるので、分散トレランスを満たさない。
このとき、
スパン#1,#3,#5のRD@ch40=18×40−600×83/80=98ps/nm
なのでRDが閾値内を満たす。
(4) 最大分散ルートを再検索する。最大分散ルートは、スパン#1,#2,#3,#4,#5と経由するルートになる。
本ルートの累積分散値@ch40=18×(40+15+40+15+40)−600×3×83/80=833[ps/nm]
となるので、最大分散スパン#2に−100ps/nmを追加すると、
本ルートの累積分散値@ch40=18×(40+15+40+15+40)−(600×3+100)×83/80=729[ps/nm]
となり、全ルートが分散トレランスを満たす。
(5) すなわち、チャープ−1の時は、スパン#1に−600,スパン#2に−100,スパン#3に−600,スパン#5に−600[ps/nm]の分散補償器が必要となる。
(b) チャープ0のとき
図12Bはチャープ0の分散補償器配置計算結果を示す図である。
チャープ0のとき、分散トレランス:各ノード@−600〜+600ps/nmである。このときの条件は、全ルートが分散トレランスを満たすことである。
(1) チャープ−1のときのDCFの選択結果において、分散補償量の絶対値が最小のスパン#2を選択し、スパン#2の分散補償量を0とする。
(2) DCFを減らしたスパン#2のみのルートにおいてRDが分散トレランスを満たすことが必要であるが、スパン#2のRD@40=18×15=270[ps/nm]で分散トレランスを満たす。
(3) スパン#2を経由する全ルートが分散トレランスを満たすように、スパン#2の前後のスパン#1,#3に分散補償量を増やす。
例えば、スパン#1の分散補償量を−700[ps/nm]、スパン#3の分散補償量を−700[ps/nm]とすると、
全ルートについて分散トレランスを満たす。
(4) すなわち、チャープ0の時は、スパン#1に、それぞれ−700,スパン#3に−700,スパン#5に−600[ps/nm]の分散補償量の分散補償器が必要となり、チャープ−1のときよりも分散補償器の数を4個から3個に減らすことができる。
図13は本発明の第5実施形態による分散補償器配置計算フローチャートである。
(1) ステップS350において、チャープを0以外、例えば、チャープ−1又はチャープ+1で分散補償器配置終了後、分散補償器の数を減らせないものかどうか検討する。分散補償器の数が減らせる場合とは、分散補償量の絶対値が小さい場合は検討に値する。
(2) ステップS352において、まず、チャープを0(厳密に0でなくとも良い。チャープが−1だと分散トレランスがマイナス側に狭く、+1だとプラス側に狭いので、分散補償器の数を減らし難くなる。)
(3) ステップS354において、分散補償量最小のスパン#aの検出をする。
(4) ステップS356において、スパン#aから分散補償器を削除する。
(5) ステップS358において、全パスグループが分散トレランスを満たすか否か、スパン#aのみのパスグループが分散トレランスを満たすか否か、スパン#aのみを通過するパスグループ以外で、分散トレランスを満たさないパスグループがあるか否かを判定する。全パスグループが分散トレランスを満たす場合は、ステップS374に進み、ステップS350において分散補償配置された配置計算結果よりスパン#aの分散補償器を削除した分散補償器配置計算結果を採用して終了する。スパン#aのみのパスグループが分散トレランスを満たさない場合、ステップS370に進み。スパン#aのみを通過するパスグループ以外で、分散トレランスを満たさないパスグループがある場合は、ステップS360に進む。
(6) ステップS360において、スパン#aから削除した分散補償量をスパン#aの前後又はどちらかのスパンに割り振る。例えば、できるだけ均等に割り振る。また、前後のスパンに割り振る分散補償量は削除した分散補償量と等しくなくても良い。
(7) ステップS362において、全パスグループが分散トレランスを満たすか否かを判定する。全パスグループが分散トレランスを満たす場合は、ステップS374に進み、ステップS350において分散補償配置された配置計算結果よりスパン#aからは分散補償器を削除し、スパン#aの前後のスパンに追加して配分した分散補償量再計算結果を採用して終了する。分散トレランスを満たさない場合は、ステップS372において、分散補償器を抜くことは不可であると判定して、ステップS350においての分散補償器計算結果を採用する。
(8) ステップS370において、スパン#aの分散補償量及びチャープを元に戻して、分散補償器を抜くことは不可であると判定する。
第6実施形態
図14A,14Bは本発明の第6実施形態による光伝送ネットワークを示す図である。光伝送ネットワークシステムでは、アンプの能力の制限等の理由により、システムの最大ゲインが定められることがある。したがって、伝送路や分散補償器での損失の合計が最大ゲインを越えないことが光伝送ネットワークの設計条件となる。すなわち、各スパンの伝送路損失と分散補償器による損失の合計が最大ゲイン以下となることが設計上必要となってくる。そこで、本実施形態では、最大ゲインが定められている場合に、伝送距離を伸ばせることのできる分散補償器配置計算を行うものである。
図14Aは、チャープ−1のとき、以下のパラメータにおける分散補償器の選択結果を示す図である。
・SMF(シングルモードファイバ)
・最大波長数:40波
・ch1の伝送路分散係数:16ps/nm/km、分散補償ファイバ分散係数:−77ps/nm/km
・ch20の伝送路分散係数:17ps/nm/km、分散補償ファイバ分散係数:−80ps/nm/km
・ch40の伝送路分散係数:18ps/nm/km、分散補償ファイバ分散係数:−83ps/nm/km
・分散トレランス@各ノード:−100〜+800ps/nm
・システムの最大ゲイン12.5dB
・分散補償刻み幅:Δ=50ps/nm
・ノードA,Bのルートのスパン#1:5km
・ノードB,Cのルートのスパン#2:30km
・ノードC,Dのルートのスパン#3:10km
である場合を考える。
チャープ−1の時は、スパン#2に−400[ps/nm]の分散補償器が必要となる。
ここで、スパン#2では伝送路SMFが30kmで損失7.5dB、分散補償器DCFが−400ps/nm、損失5dBとすると、スパン#2の伝送距離を伸ばしたくてもSMFとDCFの合計損失が12.5dBとなるので不可能である。また、スパン#1,#3は伝送距離が短いことから、DCFを挿入する必要がないし、DCFを挿入したとしても、分散トレランスの下限の絶対値が小さいため、スパン#2の伝送距離を伸ばすには効果的ではない。このように、チャープ−1では、ルートBCの伝送距離を伸ばしたいにも拘らず伸ばすことができない。
一方、チャープ0とすると、伝送距離の短いスパン#1,#3を過補償にすることができる。過補償とは、スパンの残留分散量マイナスにすることをいう。例えば、チャープが0のとき、分散トレランスは−600〜+600ps/nm程度となり、下限の絶対値がチャープ−1よりも大きいからである。このとき、ルートAB,BC,CD,AC,BDがそれぞれ分散トレランスを満たすように、スパン#2のDCFによる分散補償量をスパン#1とスパン#3に移動する。これによって、スパン#2のDCFの損失分が減るので、スパン#2の伝送路を伸ばすことができる。例えば、図14Bに示すように、スパン#1,#3に−200[ps/nm]ずつ移動すると、
ルートABのRD@ch40=18×5−200×83/80=−118[ps/nm]
ルートABのRD@ch1=16×5−200×77/80=−113[ps/nm]
ルートBCのRD@ch40=18×33=594[ps/nm]
ルートBCのRD@ch1=16×33=528[ps/nm]
ルートCDのRD@ch40=18×10−200×83/80=−28[ps/nm]
ルートCDのRD@ch1=16×10−200×77/80=−33[ps/nm]
ルートACのRD@ch40=18×(5+33)−200×83/80=477[ps/nm]
ルートACのRD@ch1=16×(5+33)−200×77/80=416[ps/nm]
ルートBDのRD@ch40=18×(33+10)−200×83/80=567[ps/nm]
ルートBDのRD@ch1=16×(33+10)−200×77/80=496[ps/nm]
となり、それぞれ分散トレランスを満たすので、図14Bに示すように、スパン#2の伝送距離を33kmに伸ばすことができる。図14A,14Bでは、SMF,DCFの順であるが、逆でも良い。また、DCFの損失は分散補償量に依存しているため(分散補償量が大きいほど損失大)、スパン#2のDCFを無くすことはできなくても分散補償量を減らすことにより伝送距離を伸ばすことも可能である。このように、チャープ0にし、伝送距離を伸ばしたいスパンの分散補償量を少なくして、他のスパンにその分を移動することにより伝送距離を伸ばしたいスパンの伝送距離を伸ばすことができる。
図15は、本発明の第6実施形態による分散補償器配置計算フローチャートを示す図である。基本的には図13に示したフローチャートと同様の手順である。但し、分散補償器を削除しなくても、分散補償量を減らすことで、分散補償器の損失を削減することは可能である。
(1) ステップS400において、チャープを0以外、例えば、チャープ−1又はチャープ+1で分散補償器配置終了後、特定スパンの伝送距離を伸ばせないかどうか検討する。
(2) ステップS402において、まず、チャープを0(厳密に0でなくとも良い。チャープが−1だと分散トレランスがマイナス側に狭く、+1だとプラス側に狭いので、分散補償器、分散補償量を減らし難くなる。)
(3) ステップS404において、伝送距離を伸ばしたいスパン#bの検出をする。
(4) ステップS406において、スパン#bから分散補償器又は分散補償量を削除する。削減する分散補償量は、伸ばしたい伝送距離と削減前後の分散補償器の損失、及び伝送路の損失係数で決まる。例えば、5km伝送距離を伸ばしたいとすると、伝送路の損失係数0.25dB/kmのとき、伝送路損失は0.25×5=1.25dBとなる。分散補償量と損失の関係から削減すべき分散補償量が決まる。
(5) ステップS408において、全パスグループが分散トレランスを満たすか否か、スパン#bのみのパスグループが分散トレランスを満たすか否か、スパン#bのみを通過するパスグループ以外で、分散トレランスを満たさないパスグループがあるか否かを判定する。全パスグループが分散トレランスを満たす場合は、ステップS424に進み、ステップ424において分散補償配置された配置計算結果よりスパン#bの分散補償器を削除し、ステップS400における分散補償器配置結果よりスパン#bの分散補償器を削除し、全パスグループが分散トレランス及びシステムゲインを満たすようにスパン#bの伝送距離を伸ばす。スパン#bのみのパスグループが分散トレランスを満たさない場合、ステップS420に進む。スパン#bのみを通過するパスグループ以外で、分散トレランスを満たさないパスグループがある場合は、ステップS412に進む。
(6) ステップS410において、スパン#bから削除した分散補償量をスパン#bの前後又はどちらかのスパンに割り振る。例えば、できるだけ均等に割り振る。また、前後のスパンに割り振る分散補償量は削除した分散補償量と等しくなくても良い。
(7) ステップS412において、全パスグループが分散トレランスを満たすか否かを判定する。全パスグループが分散トレランスを満たす場合は、ステップS424に進み、ステップS400において分散補償配置された配置計算結果よりスパン#bの分散補償器を削除し、スパン#bの前後のスパンに追加して配分することにより、スパン#bの伝送距離を伸ばし、全パスグループが分散トレランス及びシステムゲインを満たすようにする。分散トレランスを満たさない場合は、ステップS422において、分散補償器を抜くこと、及び分散補償量を削除することは不可であると判定する。
(8) ステップS420において、スパン#bの分散補償器、チャープを元に戻す。ステップS422において、分散補償器を抜くこと、及び分散補償量を削除することは不可であると判定する。
第7実施形態
図16は本発明の第7実施形態による分散補償器配置計算装置の構成を示す図である。分散補償器配置計算装置は、光伝送ネットワークのノードとして使用されている光ADM装置150の受信器でドロップした光信号を分散測定器152により実測した当該光信号の分散値を用いて、分散補償器配置計算を行う装置であり、分散測定器152及び分散配置計算装置154を具備する。分散測定器152は、光伝送ネットワークのノードを構成している光ADM装置150に入力される各chの光信号の分散[ps/nm]を実測して、分散配置計算装置154に出力する。例えば、図5中のノードDに分散測定器152を設けたとすると、ノードDでは、ノードA,B,C,Dと経由するルートの分散値1、ノードB,C,Dと経由するルートの分散値2、ノードC,Dと経由するルートの分散値3が測定することができる。
分散配置計算装置154は、図3と同様に構成されるが、図3中のスパン分散値算出部110のようにスパンの伝送距離と伝送路分散係数とによりスパンの分散値を算出するのではなく、分散測定器152により測定したスパンの分散値、及びこれらの分散値より計算によりスパンの分散値を算出する。例えば、分散値1,2よりスパン#1の分散値、分散値2,3よりスパン#2の分散値が計算により算出される。図3中の最大分散ルート検出部114等は測定したスパンの分散値を元に処理を行う。そして、分散補償器配置計算結果を表示装置に出力する。これにより、測定した分散値に従って分散補償器配置計算を正確に行うことができる。
第8実施形態
図17は本発明の第8実施形態による分散補償器配置計算装置の構成を示す図であり、図16中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を附している。分散補償配置計算装置220は、分散測定器152により実測した分散値を用いて分散補償器配置計算を行うとともに、光伝送ネットワークのノードとして構成されている光ADM装置200内のSW212,214を制御して、その分散補償器配置結果より得られる当該ノードの分散補償量を調整できるように複数の分散補償器216#1,216#2,216#3の中から選択する分散補償器選択部を図3と同様に構成される機能ブロック群に加えて有する。分散補償器216#1,216#2,216#3の分散補償量は、例えば、+100,0,−100[ps/nm]である。
固定分散補償器210は、実分散値測定前におおよその分散値が分かっている場合に大まかな分散補償をノード内で行うものである。そして、分散配置計算装置220が計算したノード200の分散補償量から分散補償器216#1,216#2,216#3のいずれかを選択することにより最適な分散補償を行うものである。
第9実施形態
図18は本発明の第9実施形態による分散補償器配置計算装置の構成を示す図であり、図16中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を附している。分散配置計算装置310は、分散測定器152により実測した分散値を用いて分散補償器配置計算を行うとともに、光伝送ネットワークのノードとして構成されている光ADM装置300内の可変分散補償器302の分散補償量が分散補償器配置計算結果より得られる当該ノードの分散補償量を調整できるよう可変分散補償器302を制御する可変分散補償器制御部を図3と同様に構成される機能ブロック群に追加して有する。以上説明した本実施形態によれば、ノードに関わるスパンの分散補償を可変分散補償器により正確に行うことができる。
第10実施形態
図19は本発明の第10実施形態による光伝送ネットワークの分散補償器配置計算フローチャートである。このフローチャートに基づくプログラムを具備することにより図2と同様に分散補償器配置計算装置を構成することができる。図10Aに示したように、チャープがマイナスのときは、マイナス側の分散トラレンスが狭いので、残留分散がプラスになるように分散補償してゆくのが有効である。また、図10Bに示したように、チャープがプラスのときはプラス側の分散トレランスが狭いので残留分散がマイナスとなるように分散補償してゆくのが有効である。例えば、α=−1のとき、分散補償器のメニュー刻みをΔ=100ps/nmとし、0≦RD≦Δとなるように、分散補償するというものである。
図20は閾値固定の場合の問題点を示す図である。図20に示す光伝送ネットワークは、ノードA〜Iの8個のノードにより構成されたリングネットワークである。このとき、ルートAB,BC,CD,DF,EF,FG,GH,HIの各スパン#1,#2,#3,#4,#5,#6,#7,#8のRD=Δ=100ps/nmとなった場合は、計800ps/nmもの分散補償残差が累積することになる。つまり、本例では、この残差だけで分散トレランスを満たせなくなってしまう。これは極端な例にしても、補償残差が累積することにより少なくとも相対的に分散トレランスが狭くなってしまう。そこで、本実施形態では、スパンの補償残差を保持しておき、次のスパンにおける閾値を、補償残差をベースに選択するものとしている。以下、図19のフローチャートに基づいて、本実施形態の分散補償器配置計算の説明をする。図19に示すフローチャートは、図4に示すフローチャートにステップS318に示す補償残差保持及び保持した補償残差を元にステップS314に示す閾値選択が付加されている。
(1) ステップS450〜ステップS460までの処理は、図4中のステップS50〜ステップS58と同様である。
(2) ステップS462において、保持した補償残差をベースに閾値選択をする。例えば、あるスパンについて保持した補償残差がΔに等しいとき、次の処理における閾値=−Δとする。
図20に示す光伝送ネットワークにおいて、スパン#1,#2の順に分散補償器計算が行われたものとすると、スパン#1の補償残差が100ps/nmだったら、次のスパン#2の補償残差が、−50≦RD≦0となるようにして、補償残差ができるだけ累積しないようにする。
(3) ステップS464において、図4中のステップS62と同様の処理を行う。ステップS466において、そのスパンの補償残差を保持してから、ステップS454に戻る。
以上説明した本実施形態によれば、補償残差を保持しておき、次のスパンの閾値を保持しておいた補償残差をベースに選択するので、補償残差の累積を防止することができて、補償残差が累積することによる相対的に分散トレランスが狭くなってしまうことを防止できる。
第11実施形態
図21は本発明の第11実施形態による分散補償器400の構成を示す図である。光ネットワークを示す図である。図24に示したように、分散補償器による分散補償を順次行っていくと、分散スロープの影響により、ターゲットの残留分散値を目標値としても、例えば、図24に示したように長波長側のchの残留分散値と短波長側のchの残留分散値との差が大きくなり補償残差が発生していくこととなる。これも各スパンで起こるため累積し、特に長いルートでは相対的に分散トレランスを狭めてしまうこととなる。スロープ補償率が100%の分散補償器を実現することは困離であるため、分散補償器400を必要に応じて、ターゲットのチャネルの残留分散値が目標値となるよう分散補償をする残留分散補償器402と、残留分散補償器402の残留分散値が最大と最小の幅が狭くなるように分散補償器400のスロープ率を補償する分散スロープ補償器404とで構成する。
例えば、分散トレランスが−100〜800ps/nmであるとして、残留分散補償器402による分散補償後の残留分散値の幅をRD1とする。残留分散補償器402により分散補償された光信号をスロープ補償器404によりスロープ補償すると、スロープ補償後の残留分散値の幅をRD2とすると、RD2はスロープ補償前のRD1よりも狭くなり、補償残差を小さくすることができ、分散トレランスが相対的に狭まることを抑制している。
以上説明した本実施形態によれば、スロープ補償器により残留分散補償器によるスロープを補償するので、補償残差を小さくすることができ、分散トレランスが相対的に狭まることを抑制できる。
第12実施形態
図22は本発明の第12実施形態による分散補償器配置計算における閾値の設定方法を示す図である。チャープがどんな値の場合でも良いが、ここでは、チャープがマイナスの場合を例に説明する。チャープが−1のとき分散トレランスを−100ps/nm〜+800ps/nm、分散補償箇所を8箇所とする。本方式では、最大で閾値分の残留分散が各スパンに残ることになる。また、残量分散がマイナス側の分散トレランスは狭い。従って、全スパンで閾値分の残留分散かが残ったとしても、分散トレランス内に収まるように、閾値を設定すれば良い。すなわち、分散トレランスの上限値を分散補償箇所で割れば良い。例えば、図22に示すように、+800/8=+100として、各スパンの残留分散を最大100ps/nm以下に抑えれば、最大分散ルートで分散トレランスを満たすことができる。実際には分散のバラツキ、波長間の分散の偏差などを考慮して、分散トレランスに収まるようにする。
第13実施形態
図23A,図23Bは本発明の第13実施形態による光伝送ネットワークを示す図である。第5,6実施形態では、全パスでチャープが同じと想定していたが、チャープをパス毎に切替えるか、可変にすることにより、ネットワーク全体で更に柔軟に分散補償器の数を減らしたり、伝送距離を伸ばしたりすることが可能である。具体的には、第5,6実施形態に比べて更に多くの分散補償量を他のスパンにまとめることが可能となる。
図23Aにチャープ−1のときのDCF配置を示している。ここでシステムの最大ゲインを12.5dBとする。スパン#2では、伝送路SMFが30kmで損失7.5dB、分散補償器DCFが−450ps/nm、損失5dBとすると、スパン#2の伝送距離を伸ばしたくてもSMFとDCFの合計損失が12.5dBとなるので不可能である。
ここでルート毎にチャープを切り替えると、スパン#2のDCFを他のスパンのDCFとまとめることができて、DCFの数を減らせると同時にスパン#2の伝送距離を伸ばすことができる。
図23Bにルート毎にチャープを切り替えたときのDCF配置を示している。
例えば、スパン#2の−450ps/nmをスパン#1に移動し、パスグループ(ルート)毎に残留分散値を計算すると、
ルートABのRD@ch1=16×10−600×77/80=−418[ps/nm]
ルートABのRD@ch40=18×10−600×83/80=−443[ps/nm]
ルートBCのRD@ch1=16×40=640[ps/nm]
ルートBCのRD@ch40=18×40=720[ps/nm]
ルートCDのRD@ch1=16×20−300×77/80=31[ps/nm]
ルートCDのRD@ch40=18×20−300×83/80=49[ps/nm]
ルートACのRD@ch1=−418+640=222[ps/nm]
ルートACのRD@ch40=−443+720=277[ps/nm]
ルートBDのRD@ch1=640+31=671[ps/nm]
ルートBDのRD@ch40=720+49=769[ps/nm]
となる。このとき、
ルートAB:チャープ±1又は0
ルートBC,BD:チャープ−1
ルートCD,AC:チャープ−1又は0
とすれば、それぞれ分散トレランスを満たすことができる。
このように、ルート毎にチャープを切替える又は可変にすることで、スパン#2の伝送距離を伸ばす。あるいは、分散補償器の数を減らすことが可能になる。ルート内の使用するCh(波長)が決まっている場合はそのchの残留分散値を計算する。
図24は本発明の第13実施形態による分散補償器配置計算フローチャートである。
(1) ステップS500において、分散補償器配置終了する。ステップS502において、伝送距離を伸ばしたいスパン、分散補償器を削除したいスパン(分散補償量の比較的小さなスパン)を抽出する。抽出したスパンをスパン#cとする。
(2) ステップS504において、スパン#cの分散補償器又は分散補償量を削減する。削減する分散補償量は、伸ばしたい伝送距離と削減前後の分散補償器の損失、及び伝送路の損失係数で決まる。例えば、10km伸ばしたいとすると、伝送路の損失係数0.25dB/kmのとき、0.25×10=2.5dBとなる。分散補償量と損失の関係から削除すべき分散補償量が決まる。
(3) ステップS506において、全パスグループが分散トレランスを満たすか否かを判定する。全パスグループが分散トレランスを満たす場合は、ステップS518に進み終了する。分散トレランスを満たさないパスグループがある場合は、ステップS508に進む。
(4) ステップS508において、分散トレランスを満たさないパスグループがある場合は、スパン#cから削除した分散補償量をスパン#cの前後のスパンに割り振る。(例えば、分散補償器の数が少なくなるように割り振る。また、前後のスパンに割り振る分散補償量は削除した分散補償量と等しくなくても良い。)
(5) ステップS510において、全パスグループの残留分散値を算出する。
(6) ステップS512において、パスグループ毎に残留分散値に応じて、分散トレランスを満たすようにチャープを選択する。
(7) ステップS514において、全パスグループが分散トレランスを満たすか否かを判定する。全パスグループが分散トレランスを満たす場合は、ステップS518に進み終了する。分散トレランスを満たさないパスグループがある場合は、ステップS516に進む。
(8) ステップS516において、分散補償器又は分散補償量を削減し伝送距離を伸ばすことは不可能と判断する。
変形例として以下のものがある。
(1) 本実施形態では、チャープの例として、−1,0,+1をあげているが、例えば、−0.7,+0.7等の中間や,それ以外でも勿論良い。
(2) リングネットワークにおいて、最大分散ルートをリング1周ルートとして分散補償を行う。通常はリングを1周するパスを設定する必要がないが、試験時等に使用する可能性がある。
(3) 同一ルート内において、ch(波長)ごとに再生器の入る場所が異なる場合がある。そのため、同一ルートにおいてもchによってパス長が異なる。そこで、同一ルート内の最長のパスをベースに分散補償器を配置していくことが有効となる。
(4) リングネットワークの最大分散ルートは「最小分散スパンを除いたルート」であったが、プロテクションを使用しない場合や特殊な運用形態によってはこの限りではない。
(5) 分散補償器は各ノード、伝送路途中の中継器、またはその両方に備えるようにしても良い。
Claims (25)
- 光伝送ネットワークであって、
分散補償前の分散値が分散トレランスの上限を満たさない非再生区間のルートの中で最大分散値をもつ最大分散ルート内で検索された最大分散値を持つ最大分散スパンに配置された第1分散補償器と、
検索された最大分散スパンについては分散補償後の分散値に従って、前記分散トレランスを満たさない非再生区間のルートがなくなるまで分散補償器を配置していったとき、該ルートの中で最大分散値をもつ最大分散ルート内で検索された最大分散値を持つ最大分散スパンに配置された第2分散補償器とを具備し、
前記第1及び第2分散補償器の分散補償量は、前記第1及び第2分散補償器が配置される最大分散スパンの分散補償量を増やしていったとき、該スパンの残留分散値が一定範囲よりも大きく且つ該スパンに関わる最大分散ルートの残留分散値が前記分散トレランスを満たすか若しくは該スパンの残留分散値が前記一定範囲内であることを特徴とする光伝送ネットワーク。 - 前記光伝送ネットワークは光リングネットワークであり、前記第1及び第2分散補償器の分散補償量は単位量の整数倍であることを特徴とする請求項1記載の光伝送ネットワーク。
- 前記光伝送ネットワークは光リニアネットワークであり、前記第1及び第2分散補償器の分散補償量は単位量の整数倍であることを特徴とする請求項1記載の光伝送ネットワーク。
- 前記分散トレランスの下限を満たさない非再生区間のルートの最小分散スパンに対して、単位量ずつ分散補償量を減らす、又は単位量ずつ正の分散補償量を追加する操作を該スパンが前記分散トレランスの下限を満たすまで繰り返すことにより得られた分散補償量を有する分散補償器が前記最小分散スパンに配置されていることを特徴とする請求項2又は3記載の光伝送ネットワーク。
- 前記光伝送ネットワークはリングネットワークであり、リングにおいて1周するパスが前記最大分散ルートであることを特徴とする請求項1記載の光伝送ネットワーク。
- 前記チャープがマイナスであるとき、前記一定範囲の下限値はゼロであることを特徴とする請求項1記載の光伝送ネットワーク。
- 前記チャープがプラスであるとき、前記一定範囲の上限値はゼロであることを特徴とする請求項1記載の光伝送ネットワーク。
- 前記最大分散スパンの残留分散値に基づいて、次の最大分散ルートの最大分散スパンについての前記一定範囲を選択して計算された分散補償量の分散補償器を具備することを特徴とする請求項1記載の光伝送ネットワーク。
- 前記第1及び前記第2分散補償器の少なくとも一つの分散補償器は、残留分散器とスロープ補償器とを有し、前記残留分散補償器はターゲットチャネルにおいて該分散補償器が配置されるスパンの前記分散補償量で分散補償し、前記スロープ補償器は前記残留分散補償器の残留分散最大チャネルと最小チャネルとの幅を縮小することを特徴とする請求項1記載の光伝送ネットワーク。
- 前記各非再生区間のルートは非再生区間が最長のチャネルのルートであることを特徴とする請求項1記載の光伝送ネットワーク。
- 前記一定範囲は、0以上から閾値以下であるか、又は閾値以上から0以下、又は第1閾値以上から第2閾値以上の範囲であることを特徴とする請求項1記載の光伝送ネットワーク。
- 前記閾値又は前記第1及び第2閾値は、分散トレランスの上限値又は下限値に配分した結果に基づいて求められた値であることを特徴とする請求項11記載の光伝送ネットワーク。
- 第1及び第2分散補償器は、ノード又は伝送路途中の中継器、またはノード及び中継器に配置されていることを特徴とする請求項1記載の光伝送ネットワーク。
- 光伝送ネットワークであって、
前記光伝送ネットワークに配置されている分散補償器を除いて構成される、前記光伝送ネットワークの第1チャープよりも小さい第2チャープの第2光伝送ネットワークに、
分散補償前の分散値が前記第2チャープであるときの分散トレランスの上限を満たさない非再生区間のルートの中で最大分散値をもつ最大分散ルート内で検索された最大分散値を持つ最大分散スパンに第1分散補償器を配置し、
検索された最大分散スパンについては分散補償後の分散値に従って、前記分散トレランスを満たさない非再生区間のルートがなくなるまで分散補償器を配置していったとき、該ルートの中で最大分散値をもつ最大分散ルート内で検索された最大分散値を持つ最大分散スパンに第2分散補償器を配置し、
前記第1及び第2分散補償器の分散補償量は、前記第1及び第2分散補償器が配置される前記最大分散スパンの分散補償量を増やしていったとき、該スパンの残留分散値が一定範囲よりも大きく且つ該スパンに関わる最大分散ルートの残留分散値が前記分散トレランスを満たすか若しくは該スパンの残留分散値が前記一定範囲内となるものであり、
前記光伝送ネットワークは、前記第2伝送ネットワークに配置された前記第1及び第2分散補償器の中で分散補償量が最小の前記第1又は第2分散補償器が配置されるスパンの分散補償量がゼロであり、全ルートが前記第1チャープでの分散トレランスを満たすことを特徴とする光伝送ネットワーク。 - 前記光伝送ネットワークは、前記分散補償量が最小の前記第1又は第2分散補償器が配置されるスパンの分散補償量が該スパンの前後のスパンに振り分けられていることを特徴とする請求項12記載の光伝送ネットワーク。
- 光伝送ネットワークであって、
前記光ネットワークの第1チャープよりも小さい第2チャープの第2光伝送ネットワークに、
分散補償前の分散値が前記第2チャープにおける分散トレランスの上限を満たさない非再生区間のルートの中で最大分散値をもつ最大分散ルート内で検索された最大分散値を持つ最大分散スパンに第1分散補償器を配置し、
検索された最大分散スパンについては分散補償後の分散値に従って、前記分散トレランスを満たさない非再生区間のルートがなくなるまで分散補償器を配置していったとき、該ルートの中で最大分散値をもつ最大分散ルート内で検索された最大分散値を持つ最大分散スパンに第2分散補償器を配置し、
前記第1及び第2分散補償器の分散補償量は、前記第1及び第2分散補償器が配置される前記最大分散スパンの分散補償量を増やしていったとき、該スパンの残留分散値が一定範囲よりも大きく且つ該スパンに関わる最大分散ルートの残留分散値が前記分散トレランスを満たし、若しくは該スパンの残留分散値が前記一定範囲内となるものであり、
前記光伝送ネットワークは、前記第2伝送ネットワークの中で伝送距離を伸ばしたいスパンの分散補償量がゼロであるか又は該スパンが前記第2光伝送ネットワークにおいて配置されている前記第1及び第2分散補償器の分散補償量よりも少なく、全ルートが前記第1チャープでの分散トレランスを満たすことを特徴する光伝送ネットワーク。 - 光伝送ネットワークは、前記伝送距離を伸ばしたいスパンの前記第2光伝送ネットワークにおける分散補償量が当該スパンの前後のスパンに振り分けられていることを特徴とする請求項16記載の光伝送ネットワーク。
- 光伝送ネットワークであって、
前記チャープが第1チャープで一定の第2光伝送ネットワークに、
分散補償前の分散値が前記第1チャープにおける分散トレランスの上限を満たさない非再生区間のルートの中で最大分散値をもつ最大分散ルート内で検索された最大分散値を持つ最大分散スパンに第1分散補償器を配置し、
検索された最大分散スパンについては分散補償後の分散値に従って、前記分散トレランスを満たさない非再生区間のルートがなくなるまで分散補償器を配置していったとき、該ルートの中で最大分散値をもつ最大分散ルート内で検索された最大分散値を持つ最大分散スパンに第2分散補償器を配置し、
前記第1及び第2分散補償器の分散補償量は、前記第1及び第2分散補償器が配置される前記最大分散スパンの分散補償量を増やしていったとき、該スパンの残留分散値が一定範囲よりも大きく且つ該スパンに関わる最大分散ルートの残留分散値が前記分散トレランスを満たし、若しくは該スパンの残留分散値が前記一定範囲内となるものであり、
前記光伝送ネットワークは、前記第2光伝送ネットワークの中で伝送距離を伸ばしたいスパン又は分散補償器を削除したいスパンの分散補償器が削除又は分散補償量が削減されており、前記第1チャープと異なる第2チャープのルートを有することを特徴する光伝送ネットワーク。 - 光伝送ネットワークに分散補償器を配置する分散補償器配置計算装置であって、
各スパンの分散値を算出するスパン分散値算出部と、
分散値が分散トレランスの上限を満たさない非再生区間のルートについて、分散補償量の計算済みのスパンについては分散補償後の分散値、それ以外のスパンについては前記スパン分散値算出部により算出された分散値に基づいて、最大の分散値をもつ最大分散ルートを検出する最大分散ルート検出部と、
前記最大分散ルート内の最大分散スパンを検出する最大分散スパン検出部と、
前記最大分散スパンを第1分散補償量で分散補償したとき、前記最大分散ルートの分散補償後の残留分散値が前記分散トレランス以内であるかを判定する分散トレランス判定部と、
前記最大分散スパンの分散補償量による残留分散値が一定範囲よりも大きく且つ前記該分散補償量を前記第1分散補償量としたとき前記残留分散値が前記分散レランス判定部により前記分散トレランス以内であると判定されたときの該分散補償量若しくは前記残留分散値が前記一定範囲内となる分散補償量を計算する分散補償量計算部とを具備し、
前記最大分散ルート検出部、前記分散トレランス判定部及び前記分散補償量計算部は前記分散トレランスを満たさない非再生区間のルートがなくなるまで繰り返して処理をすることを特徴とする分散補償器配置計算装置。 - 前記光伝送ネットワークを構成しているノード装置で受信した光信号の分散を測定する分散測定器を更に具備し、前記スパン分散値算出部は、前記分散測定器により測定された分散値に基づいて前記スパンの分散値を算出することを特徴とする請求項19記載の分散補償器配置計算装置。
- 前記波長多重光伝送ネットワークを構成しており、第1固定分散補償器と分散補償量の異なる複数の第2分散補償器とを具備するノードで受信した光信号の分散を測定する分散測定器と前記分散補償量計算部により計算された前記ノードの分散補償量に基づいて前記複数の第2分散補償器中から最適な分散補償器を選択する分散補償器選択部とを更に具備し、前記スパン分散値算出部は、前記分散測定器により測定された分散値に基づいて前記スパンの分散値を算出することを特長とする請求項19記載の分散補償器配置計算装置。
- 前記光伝送ネットワークを構成しており、可変分散補償器を具備するノードの受信器により受信した光信号の分散を測定する分散測定器と前記分散補償量計算部により計算された前記ノードの分散補償量に基づいて前記可変分散補償器の分散補償量を制御する可変分散補償器制御部とを更に具備し、前記スパン分散値算出部は、前記分散測定器により測定された分散値に基づいてスパンの分散値を算出することを特長とする請求項19記載の分散補償器配置計算装置。
- 光伝送ネットワークの分散補償器配置計算方法であって、
各スパンの分散値を算出するスパン分散値算出処理と、
分散値がチャープマイナスのときの分散トレランスの上限を満たさない非再生区間のルートについて、分散補償量の計算済みのスパンについては分散補償後の分散値、それ以外のスパンについては前記スパン分散値算出処理により算出された分散値に基づいて、最大の分散値をもつ最大分散ルートを検出する最大分散ルート検出処理と、
前記最大分散ルート内の最大分散スパンを検出する最大分散スパン検出処理と、
前記最大分散スパンを第1分散補償量で分散補償したとき、前記最大分散ルートの分散補償後の残留分散値が前記分散トレランス以内であるかを判定する分散トレランス判定処理と、
前記最大分散スパンの分散補償量による残留分散値が一定範囲よりも大きく且つ前記該分散補償量を前記第1分散補償量としたとき前記残留分散値が前記分散レランス判定処理により前記分散トレランス以内であると判定されたときの該分散補償量若しくは前記残留分散値が前記一定範囲内となる分散補償量を計算する分散補償量計算処理とを実行し、
前記最大分散ルート検出処理、前記分散トレランス判定処理及び前記分散補償量計算処理を、前記分散トレランスを満たさない非再生区間のルートがなくなるまで繰り返し実行し、
最小分散スパンの分散補償量をゼロとして、該スパンの分散補償量を該スパンの前後のスパンに振り分けることにより、全ルートが前記チャープマイナスのチャープよりも大きなチャープであるときの分散トレランスを満たす場合に、当該大きなチャープでの分散補償器配置結果を採用することを特徴とする分散補償器配置計算方法。 - 光伝送ネットワークの分散補償器配置計算方法であって、
各スパンの分散値を算出するスパン分散値算出処理と、
分散値がチャープマイナスのときの分散トレランスの上限を満たさない非再生区間のルートについて、分散補償量の計算済みのスパンについては分散補償後の分散値、それ以外のスパンについては前記スパン分散値算出処理により算出された分散値に基づいて、最大の分散値をもつ最大分散ルートを検出する最大分散ルート検出処理と、
前記最大分散ルート内の最大分散スパンを検出する最大分散スパン検出処理と、
前記最大分散スパンを第1分散補償量で分散補償したとき、前記最大分散ルートの分散補償後の残留分散値が前記分散トレランス以内で且つ第1分散補償量に基づく損失と該スパンにおける伝送路損失の和が最大システムゲイン以内であるかを判定する判定処理と、
前記最大分散スパンの分散補償量による残留分散値が一定範囲よりも大きく且つ前記該分散補償量を前記第1分散補償量としたとき前記残留分散値が前記判定処理により前記分散トレランス以内であり且つ第1分散補償量に基づく損失と該スパンにおける伝送路損失の和が前記最大システムゲイン以内であると判定されたか若しくは前記残留分散値が前記一定範囲内となる分散補償量を計算する分散補償量計算処理とを実行し、
前記最大分散ルート検出処理、前記判定処理及び前記分散補償量計算処理を、前記分散トレランスを満たさない非再生区間のルートがなくなるまで繰り返し実行し、
最小分散スパンの分散補償量をゼロとして、前記スパンの分散補償量に基づく損失と伝送路損失の和が前記最大システムゲインに近い場合に、前記チャープマイナスよりも大きなチャープにし、該スパンの分散補償量をゼロ又は削減して、前後のスパンに振り分けることにより、該スパンの伝送距離を伸ばすことを特徴とする分散補償器配置計算方法。 - 光伝送ネットワークの分散補償器配置計算方法であって、
各スパンの分散値を算出するスパン分散値算出処理と、
分散値が第1チャープで一定のときの分散トレランスの上限を満たさない非再生区間のルートについて、分散補償量の計算済みのスパンについては分散補償後の分散値、それ以外のスパンについては前記スパン分散値算出処理により算出された分散値に基づいて、最大の分散値をもつ最大分散ルートを検出する最大分散ルート検出処理と、
前記最大分散ルート内の最大分散スパンを検出する最大分散スパン検出処理と、
前記最大分散スパンを第1分散補償量で分散補償したとき、前記最大分散ルートの分散補償後の残留分散値が前記分散トレランス以内で且つ第1分散補償量に基づく損失と該スパンにおける伝送路損失の和が最大システムゲイン以内であるかを判定する判定処理と、
前記最大分散スパンの分散補償量による残留分散値が一定範囲よりも大きく且つ前記該分散補償量を前記第1分散補償量としたとき前記残留分散値が前記判定処理により前記分散トレランス以内であり且つ第1分散補償量に基づく損失と該スパンにおける伝送路損失の和が前記最大システムゲイン以内であると判定されたか若しくは前記残留分散値が前記一定範囲内となる分散補償量を計算する分散補償量計算処理とを実行し、
前記最大分散ルート検出処理、前記判定処理及び前記分散補償量計算処理を、前記分散トレランスを満たさない非再生区間のルートがなくなるまで繰り返し実行して分散補償器配置計算を行った後、
伝送距離を伸ばしたいスパン又は分散補償器を削減したいスパンから分散補償器又は分散補償量を削減して、削減した当該分散補償量を前後のスパンに配分し、
ルートの残留分散値に基づいてチャープを選択することを特徴とする分散補償器配置計算方法。
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