JPWO2010116474A1 - 光伝送システム及び光伝送方法 - Google Patents

Abstract

光伝送経路の変更や光ノード装置の種別の変更が行われた場合に、波長多重光の伝送ができるか否かの使用者側の判断を迅速化することを課題とする。この課題を解決するため、光伝送システムを構成する各光ノード装置が、各光ノード装置で周波数が同一の低周波信号を波長多重光に含まれる複数の信号光に対して重畳する。また、各光ノード装置は、重畳信号光から低周波信号を抽出し、抽出した低周波信号の周波数スペクトルを解析する。そして、各光ノード装置は、解析した周波数スペクトルに基づいて、通過ノード数を計測する。これにより、光伝送経路の変更や光ノード装置の種別の変更が行われた場合に、通過ノード数を使用者側に提示することができるため、各光ノード装置によって通過ノード数を管理システム側へ問い合わせる従来の処理を省略することができる。その結果、波長多重光の伝送ができるか否かの使用者側の判断を迅速化することができる。

Description

本発明は、光伝送システム及び光伝送方法に関し、例えば、光伝送経路の変更や光ノード装置の種別の変更が行われた場合に、波長多重光の伝送ができるか否かの使用者側の判断を迅速化することができる光伝送システム及び光伝送方法に関する。

波長多重分割方式（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）による光伝送システムでは、波長多重化された波長多重光を伝送する複数の光ノード装置が光伝送路を介して互いに接続されている。かかる光伝送システムでは、通信要求の変化に応じて、波長多重光の光伝送経路の変更や、光ノード装置の種別の変更（例えば、光増幅中継装置（ＩＬＡ：Ｉｎ Ｌｉｎｅ Ａｍｐ）から光挿入分岐装置（ＯＡＤＭ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ−Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）への変更）等が行われることがある。波長多重光の光伝送経路の変更や、光ノード装置の種別の変更が行われると、波長多重光が光ノード装置を通過する回数が変動する。

ところで、光伝送システムを構成する光ノード装置がＯＡＤＭである場合、任意の波長の信号光を任意の方向に切り替えて出力することのできる波長選択スイッチ（ＷＳＳ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｓｗｉｔｃｈ）や波長ごとに信号光を取り出す分光機能を備えたアレイ導波路型回折格子（ＡＷＧ：Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）等のフィルタが用いられることが多い。かかるフィルタでは、波長多重光を透過させるたびに、その波長帯域を狭くする。このため、波長多重光が光ノード装置を通過する回数には、上限が存在する。したがって、光伝送システムでは、波長多重光が光ノード装置を通過する回数が、上限値を超えてしまった場合、波長多重光の伝送ができなくなる。

従来の光伝送システムでは、光伝送経路の変更や、光ノード装置の種別の変更が行われた場合に、波長多重光が光ノード装置を通過する回数等、波長多重光の伝送ができるか否かを判断するための情報（以下、「伝送可否情報」という。）を、このシステムを管理している管理システム側に予め保管していた。

特開平９−２４７１０４号公報

しかしながら、上記した従来の光伝送システムでは、光伝送経路の変更や、光ノード装置の種別の変更が行われた場合に、波長多重光の伝送ができるか否かの判断に時間がかかるという問題があった。すなわち、従来の光伝送システムでは、光伝送経路の変更や、光ノード装置の種別の変更が行われるたびに、各光ノード装置が、伝送可否情報を管理システム側に問い合わせる必要があり、使用者がその伝送可否情報を確認するまでに時間がかかっていた。このため、使用者が波長多重光の伝送ができるか否かの判断を瞬時に行うことが困難であった。なお、図１２に示すように、互いに管理システムの異なる複数の光伝送システムどうしを跨ぐように光伝送経路が変更される場合にも、上記の問題が同様に発生していた。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、光伝送経路の変更や光ノード装置の種別の変更が行われた場合に、波長多重光の伝送ができるか否かの使用者側の判断を迅速化することができる光伝送システム及び光伝送方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本願の開示する光伝送システムは、一つの態様において、波長の異なる複数の信号光を含む波長多重光が、光伝送路を介して互いに接続された複数の光ノード装置により伝送される光伝送システムであって、前記光ノード装置は、入力された前記波長多重光に含まれる前記複数の信号光のそれぞれに、前記複数の光ノード装置で共通の周波数である低周波信号を重畳する重畳信号光生成手段と、前記複数の信号光のそれぞれに対し、所定範囲の周波数の低周波信号をそれぞれ抽出する低周波信号抽出手段と、前記複数の信号光のそれぞれに対し、前記低周波信号抽出手段によって抽出された前記低周波信号の周波数に基づき、当該光ノード装置へ伝送されるまでに通過した光ノード装置の数である通過ノード数をそれぞれ計測する通過ノード数計測手段とを備える。

光伝送経路の変更や光ノード装置の種別の変更が行われた場合に、波長多重光の伝送ができるか否かの使用者側の判断を迅速化することができる。

図１は、実施例１に係る光伝送システムの概略構成を示す図である。 図２は、光ノード装置の構成を示す機能ブロック図である。 図３は、波長選択スイッチの構成を示す機能ブロック図である。 図４は、実施例１に係る光伝送システムによる光伝送処理の処理手順を示すフローチャートである。 図５は、実施例２に係る光伝送システムが有する光ノード装置の構成を示す機能ブロック図である。 図６は、波長選択スイッチの構成を示す機能ブロック図である。 図７は、周波数スペクトル解析部によって解析された周波数スペクトルの一例を示す図である。 図８は、実施例２に係る光伝送システムによる光伝送処理の処理手順を示すフローチャートである。 図９は、実施例３に係る光伝送システムが有する光ノード装置の構成を示す機能ブロック図である。 図１０は、周波数スペクトル解析部によって解析された周波数スペクトルの一例を示す図である。 図１１は、実施例３に係る光伝送システムによる光伝送処理の処理手順を示すフローチャートである。 図１２は、互いに管理システムの異なる複数の光伝送システムどうしを跨ぐように光伝送経路が変更される場合の問題点を説明するための図である。

符号の説明

１ 光伝送システム
２ 光ノード装置
３ プリアンプ
４ 波長選択スイッチ
５ ポストアンプ
６ 光ノード装置
７ 光ノード装置
１１ 重畳信号光生成部
１１ａ 低周波信号発生部
１１ｂ 重畳回路部
１２ 信号抽出部
１３ 周波数スペクトル解析部
１４ 通過ノード数計測部
５１ 重畳信号光生成部
５２ 第１の重畳信号光生成部
５４ 第２の重畳信号光生成部
１０４ 波長選択スイッチ
１１２ 信号抽出部
１１３ 周波数スペクトル解析部
１１４ 通過ノード装置特定部

以下に、本願の開示する光伝送システム及び光伝送方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例では、本願の開示する光伝送システムが、複数の光ノード装置を光伝送路を介して互いに格子状に接続している例を示すが、光伝送システムが、複数の光ノード装置を光伝送路を介して互いに線状その他の如何なる形状に接続して構成されていてもよい。

まず、実施例１に係る光伝送システムの構成について説明する。図１は、実施例１に係る光伝送システムの概略構成を示す図である。

図１に示すように、本実施例に係る光伝送システム１は、波長の異なる複数の信号光が多重化された波長多重光を伝送する複数の光ノード装置２を有しており、これら複数の光ノード装置２を光伝送路を介して互いに格子状に接続している。光ノード装置２は、波長ごとに割り当てられた信号光の挿入（Ａｄｄ）又は分岐（Ｄｒｏｐ）を行うＯＡＤＭ装置である。

本実施例に係る光伝送システム１では、各光ノード装置２が、各光ノード装置２で周波数が同一（共通）の低周波信号（Ａ・ｓｉｎ（ω・ｔ）、ただし、Ａは定数、ωは角速度、ｔは時間）による振幅変調を波長多重光に含まれる信号光の各々に対して行うことにより、信号光のそれぞれに対して低周波信号を重畳する。また、各光ノード装置２は、波長多重光に含まれる複数の信号光のそれぞれから、所定範囲の周波数の低周波信号を抽出し、抽出した低周波信号の周波数スペクトルを解析する。

ここで、各光ノード装置２が低周波信号の周波数スペクトルを解析した結果について説明する。波長多重光が１つの光ノード装置２を通過した場合、１つの光ノード装置２が低周波信号を波長多重光に対して重畳するため、低周波信号の周波数スペクトルは、Ａ・ｓｉｎ（ω・ｔ）となる。また、波長多重光が２つの光ノード装置２を通過した場合、２つの光ノード装置２が低周波信号を波長多重光に対して重畳するため、低周波信号の周波数スペクトルは、Ａ・ｓｉｎ（ω・ｔ）×Ａ・ｓｉｎ（ω・ｔ）＝Ｂ・ｃｏｓ（２ω・ｔ）＋Ｃ（ただし、Ｂ及びＣは定数）となる。また、波長多重光が３つの光ノード装置２を通過した場合、３つの光ノード装置２が低周波信号を波長多重光に対して重畳するため、低周波信号の周波数スペクトルは、Ａ・ｓｉｎ（ω・ｔ）×Ａ・ｓｉｎ（ω・ｔ）×Ａ・ｓｉｎ（ω・ｔ）＝Ｄ・ｓｉｎ（３ω・ｔ）＋Ｅ・ｓｉｎ（ω・ｔ）（ただし、Ｄ及びＥは定数）となる。すなわち、波長多重光がｎ個の光ノード装置２を通過した場合、低周波信号の周波数スペクトルに含まれる信号成分の周波数の最大値は、ｎ・ω・ｔとなる（ただし、ｎは自然数）。

そして、各光ノード装置２は、解析した周波数スペクトルに基づいて、その光ノード装置２へ伝送されるまでに波長多重光が通過した光ノード装置２の数（通過ノード数）を計測する。具体的には、光ノード装置２は、周波数スペクトルに含まれる信号成分のうち、最も周波数が高い信号成分を特定し、その特定した信号成分の周波数を、各光ノード装置２で同一の低周波信号の周波数で除算することにより、通過ノード数を計測する。すなわち、波長多重光がｎ個の光ノード装置２を通過した場合、最も周波数が高い信号成分の周波数は、上述のように、ｎ・ω・ｔであるので、通過ノード数は、ｎ・ω・ｔ／（ω・ｔ）＝ｎ個と計測される。なお、通過ノード数は、各光ノード装置２に設けられた所定の表示装置等に表示される。

このように、本実施例に係る光伝送システム１では、各光ノード装置２が、各光ノード装置２で周波数が同一の低周波信号を、波長多重光に含まれる複数の信号光のそれぞれに対して重畳する。また、各光ノード装置２は、波長多重光に含まれる複数の光信号から所定範囲の周波数の低周波信号を抽出し、抽出した低周波信号の周波数スペクトルを解析する。そして、各光ノード装置２は、解析した周波数スペクトルに基づいて、その光ノード装置２へ伝送されるまでに波長多重光が通過した光ノード装置２の数（通過ノード数）を計測する。これにより、光伝送経路の変更や光ノード装置の種別の変更が行われた場合に、通過ノード数を使用者側に提示することができるため、各光ノード装置によって通過ノード数を管理システム側へ問い合わせる従来の処理を省略することができる。その結果、波長多重光の伝送ができるか否かの使用者側の判断を迅速化することができる。

次に、光ノード装置２の具体的な構成について説明する。図２は、光ノード装置２の構成を示す機能ブロック図である。図２に示すように、各光ノード装置２は、プリアンプ３と、波長選択スイッチ４と、ポストアンプ５とを有する。プリアンプ３及びポストアンプ５は、波長多重光を増幅する光増幅器であり、波長選択スイッチ４の上流側及び下流側にそれぞれ配設される。

波長選択スイッチ４は、光ノード装置２に入力された波長多重光から任意の波長の信号光を分岐（Ｄｒｏｐ）し、若しくは、当該波長多重光へ任意の波長の信号光を挿入（Ａｄｄ）する。また、波長選択スイッチ４は、波長多重光から任意の波長の信号光を選択し、選択した波長の信号光を任意の出力ポートへ出力する。具体的には、波長選択スイッチ４は、ＡＷＧや回折格子等の分光デバイスと、ＭＥＭＳミラーや液晶デバイス等の光スイッチデバイスとを備えており、入力された波長多重光を分光デバイスによって任意の波長の信号光に分離し、各波長に対応して光スイッチデバイスを可動することで出力ポートを切り替える。

図３は、波長選択スイッチ４に含まれる低周波信号の抽出・重畳を実行するための構成を示す機能ブロック図である。なお、図３に示す例では、波長選択スイッチ４の抽出・重畳の特徴に関わる構成のみを示しており、複数入力または複数出力に対応した構成については図示を省略する。

図３に示すように、波長選択スイッチ４は、分波部１５と、合波部１６と、低周波信号抽出・重畳部（１０−１〜１０−ｎ）とを有する。低周波信号抽出・重畳部 １０−１〜１０−ｎは、分波部１５により分波された波長λ１〜λｎの信号光をそれぞれ入力し、重畳信号光生成部１１と、信号抽出部１２と、周波数スペクトル解析部１３と、通過ノード数計測部１４とをそれぞれ有する。

重畳信号光生成部１１は、各光ノード装置２で周波数が同一の低周波信号による振幅変調を波長多重光に含まれる信号光の各々に対して行い、各信号光に低周波が重畳された波長多重光（以下、「低周波重畳信号多重光」と言う）を生成する。

具体的には、重畳信号光生成部１１は、低周波信号発生部１１ａと、重畳回路部１１ｂと、低周波重畳部１１ｃを有する。低周波信号発生部１１ａは、各光ノード装置２で周波数が同一の低周波信号（Ａ・ｓｉｎ（ω・ｔ）、ただし、Ａは定数、ωは角速度、ｔは時間）を出力する。

重畳回路部１１ｂは、信号抽出部１２によって抽出された低周波信号と、低周波信号発生部１１ａより出力された低周波信号Ａ・ｓｉｎ（ω・ｔ）とを乗算して得られた重畳低周波信号を出力する。低周波重畳部１１ｃは、分波部１５より分波された信号光λ１に重畳低周波信号により振幅変調を行うことにより、低周波重畳信号多重光を生成する。

信号抽出部１２は、直前の光ノード装置２における重畳信号光生成部１１によって生成された重畳信号光から、所定範囲の周波数の低周波信号を抽出し、抽出した低周波信号を周波数スペクトル解析部１３へ出力する。例えば、波長多重光が既に２つの光ノード装置２を通過している場合、信号抽出部１２は、低周波信号Ａ・ｓｉｎ（ω・ｔ）×Ａ・ｓｉｎ（ω・ｔ）を抽出し、この抽出した低周波信号をスペクトル解析部１３へ出力する。このとき、重畳回路部１１ｂは、信号抽出部１２によって抽出された低周波信号と低周波信号発生部１１ａにて発生した低周波信号Ａ・ｓｉｎ（ω・ｔ）とを乗算して得られた新たな低周波信号Ａｓｉｎ（ω・ｔ）×Ａｓｉｎ（ω・ｔ）×Ａｓｉｎ（ω・ｔ）を波長多重光に対して重畳する。

周波数スペクトル解析部１３は、スペクトラムアナライザにより構成されており、信号抽出部１２によって抽出された低周波信号の周波数スペクトルを解析し、解析した周波数スペクトルを通過ノード数計測部１４へ出力する。

通過ノード数計測部１４は、周波数スペクトル解析部１３によって解析された周波数スペクトルに基づいて、当該光ノード装置２へ伝送されるまでに波長多重光が通過した光ノード装置２の数である通過ノード数を計測する。具体的には、通過ノード数計測部１４は、周波数スペクトル解析部１３によって解析された周波数スペクトルに含まれる信号成分のうち、最も周波数が高い信号成分を特定し、この特定した信号成分の周波数を、各光ノード装置２で同一の低周波信号Ａ・ｓｉｎ（ω・ｔ）の周波数ω・ｔで除算することにより、通過ノード数を計測する。すなわち、波長多重光がｎ個の光ノード装置２を通過した場合、最も周波数が高い信号成分の周波数は、ｎ・ω・ｔであるので、通過ノード数は、ｎω・ｔ／（ω・ｔ）＝ｎ個と計測される。

次に、実施例１に係る光伝送システム１による光伝送処理について説明する。図４は、実施例１に係る光伝送システム１による光伝送処理の処理手順を示すフローチャートである。

図４に示すように、光伝送システム１を構成する各光ノード装置２では、波長選択スイッチ４の重畳信号光生成部１１が、各光ノード装置２で周波数が同一の低周波信号Ａｓｉｎ（ω・ｔ）を、波長多重光に含まれる信号光の各々に対して重畳する（ステップＳ１０１）。なお、各光ノード装置２は、低周波信号の重畳された波長多重光を、低周波重畳波長多重光として直後の光ノード装置２へ伝送する。

また、各光ノード装置２では、波長選択スイッチ４の信号抽出部１２は、直前の光ノード装置２の重畳信号光生成部１１によって生成された低周波重畳信号光から所定範囲の周波数の低周波信号を抽出する（ステップＳ１０２）。そして、信号抽出部１２は、抽出した低周波信号を周波数スペクトル解析部１３へ出力する。

続いて、周波数スペクトル解析部１３は、信号抽出部１２によって抽出された低周波信号の周波数スペクトルを解析する（ステップＳ１０３）。続いて、通過ノード数計測部１４は、周波数スペクトル解析部１３によって解析された周波数スペクトルに基づいて、通過ノード数を計測する（ステップＳ１０４）。なお、計測された通過ノード数は、光ノード装置２に設けられた所定の表示装置等に表示される。

上述してきたように、実施例１に係る光伝送システム１では、各光ノード装置２が、各光ノード装置２で周波数が同一の低周波信号を、波長多重光に含まれる複数の信号光に対して重畳する。また、各光ノード装置２は、低周波重畳信号光から所定範囲の周波数の低周波信号を抽出し、抽出した低周波信号の周波数スペクトルを解析する。そして、各光ノード装置２は、解析した周波数スペクトルに基づいて、通過ノード数を計測する。これにより、光伝送経路の変更や光ノード装置の種別の変更が行われた場合に、通過ノード数を使用者側に提示することができるため、各光ノード装置によって通過ノード数を管理システム側へ問い合わせる従来の処理を省略することができる。その結果、波長多重光の伝送ができるか否かの使用者側の判断を迅速化することができる。

上記実施例１では、低周波信号を波長多重光に含まれる信号光の各々に対して重畳し、その重畳した低周波信号の周波数スペクトルを解析することにより、通過ノード数を計測する例を説明した。これに対して、実施例２では、低周波信号を波長多重光に含まれる信号光の各々に対して重畳し、その重畳した低周波信号の周波数スペクトルを解析することにより、当該光ノード装置へ伝送されるまでに波長多重光が通過した光ノード装置である通過光ノード装置を特定する光伝送システムについて説明する。

まず、実施例２に係る光伝送システムが有する光ノード装置６の構成について説明する。図５は、実施例２に係る光伝送システムが有する光ノード装置６の構成を示す機能ブロック図である。なお、以下では、実施例１と同様の機能を有する部位には同一の符号を付すこととして、その詳細な説明を省略する。また、実施例２に係る光伝送システムの概略構成は、図１に示した概略構成と同様であるため、ここでは、その説明を省略する。

図５に示すように、各光ノード装置６は、図２に示す光ノード装置２が有する波長選択スイッチ４に代えて、波長選択スイッチ１０４と、重畳信号光生成部５１とを新たに有する。

波長選択スイッチ１０４は、光ノード装置６に入力された波長多重光から任意の波長の信号光を分岐（Ｄｒｏｐ）し、若しくは、当該波長多重光へ任意の波長の信号光を挿入（Ａｄｄ）する。また、波長選択スイッチ１０４は、波長多重光から任意の波長の信号光を選択し、選択した波長の信号光を任意の出力ポートへ出力する。具体的には、波長選択スイッチ１０４は、ＡＷＧや回折格子等の分光デバイスと、ＭＥＭＳミラーや液晶デバイス等の光スイッチデバイスとを備えており、入力された波長多重光を分光デバイスにより任意の波長の信号光に分離し、各波長に対応して光スイッチデバイスを可動することで出力ポートを切り替える。

重畳信号光生成部５１は、各光ノード装置６で周波数が異なる低周波信号を波長多重光に対して重畳することにより得られる波長多重光（以下、「重畳信号光」と言う）を生成する。例えば、本実施例の光伝送システムが、光ノード装置（１）から光ノード装置（９）まで９個の光ノード装置６を有しているとすれば、重畳信号光生成部５１は、光ノード装置（Ｎ）を通過する波長多重光に対して、周波数α（Ｎ）の低周波信号を重畳する（ただし、Ｎ＝１〜９とし、Ｎが異なる場合はα（Ｎ）の値も異なるものとする）。

なお、図５に示した例では、重畳信号光生成部５１は、各光ノード装置６で周波数が異なる低周波信号をポストアンプ５へ出力し、ポストアンプ５内で低周波信号を波長多重光に対して重畳する。これにより、重畳信号光生成部５１は、波長多重光に含まれる全波長の信号光に対して低周波信号を一括して重畳することができる。

図６は、波長選択スイッチ１０４に含まれる低周波信号の抽出・重畳を実行するための構成を示す機能ブロック図である。なお、図６に示す例では、波長選択スイッチ１０４の抽出・重畳の特徴に関わる構成のみを示しており、複数入力または複数出力に対応した構成については図示を省略する。

図６に示すように、波長選択スイッチ１０４は、分波部１１５と、合波部１１６と、低周波信号抽出部（１０−１〜１０−ｎ）とを有する。低周波信号抽出部１０−１〜１０−ｎは、分波部１１５により分波された波長λ１〜λんの信号光をそれぞれ入力し、信号抽出部１１２と、周波数スペクトル解析部１１３と、通過ノード装置特定部１１４とをそれぞれ有する。

信号抽出部１１２は、直前の光ノード装置２における重畳信号光生成部５１によって生成された重畳信号光から所定範囲の周波数の低周波信号を抽出し、抽出した低周波信号を周波数スペクトル解析部１１３へ出力する。

周波数スペクトル解析部１１３は、スペクトラムアナライザにより構成されており、信号抽出部１１２によって抽出された低周波信号の周波数スペクトルを解析し、解析した周波数スペクトルを通過ノード装置特定部１１４へ出力する。

通過ノード装置特定部１１４は、周波数スペクトル解析部１１３によって解析された周波数スペクトルに基づいて、当該光ノード装置６へ伝送されるまでに波長多重光が通過した光ノード装置６である通過光ノード装置を特定する。具体的には、通過ノード装置特定部１１４は、周波数スペクトル解析部１１３によって解析された周波数スペクトルに含まれる低周波信号の周波数を識別することにより、通過ノード装置を特定する。

ここで、通過ノード装置特定部１１４が通過ノード装置を特定する手法について説明する。図７は、周波数スペクトル解析部１１３によって解析された周波数スペクトルの一例を示す図である。なお、図７では、本実施例の光伝送システムが、光ノード装置（１）から光ノード装置（１０）まで１０個の光ノード装置６を有するとした場合に、光ノード装置（１０）のスペクトル解析部１１３によって解析された周波数スペクトルを示している。また、重畳信号光生成部５１は、光ノード装置（Ｎ）を通過する波長多重光に対して、周波数α（Ｎ）の低周波信号を重畳するものとする（ただし、Ｎ＝１〜９とし、Ｎが異なる場合はα（Ｎ）の値も異なるものとする）。

図７に示すように、周波数スペクトル解析部１１３によって解析された周波数スペクトルは、周波数α１、α３、α４及びα６〜α９の低周波信号を含んでいるが、周波数α２及びα５の低周波信号を含んでいない。この場合、通過ノード装置特定部１１４は、周波数スペクトルに含まれる低周波信号の周波数α１、α３、α４及びα６〜α９を識別することにより、９個の光ノード装置６のうち光ノード装置（１）、（３）、（４）及び（６）〜（９）を通過ノード装置として特定する。なお、周波数α２及びα５の低周波信号は、周波数スペクトルに含まれていないため、光ノード装置（１０）へ至った波長多重光は、光ノード装置（２）及び（５）を通過していないことが分かる。

次に、実施例２に係る光伝送システムによる光伝送処理について説明する。図８は、実施例２に係る光伝送システムによる光伝送処理の処理手順を示すフローチャートである。

図８に示すように、光伝送システムを構成する各光ノード装置６では、重畳信号光生成部５１は、各光ノード装置２で周波数が異なる低周波信号を、波長多重光に含まれる信号光の各々に対して重畳する（ステップＳ２０１）。なお、各光ノード装置６は、低周波信号の重畳された波長多重光を、重畳信号光として直後の光ノード装置６へ伝送する。

また、各光ノード装置６では、波長選択スイッチ１０４の信号抽出部１１２は、直前の光ノード装置６における重畳信号光生成部５１によって生成された低周波重畳信号光から所定範囲の周波数の低周波信号を抽出する（ステップＳ２０２）。そして、信号抽出部１１２は、抽出した低周波信号を周波数スペクトル解析部１１３へ出力する。

続いて、周波数スペクトル解析部１１３は、信号抽出部１１２によって抽出された低周波信号の周波数スペクトルを解析する（ステップＳ２０３）。続いて、通過ノード装置特定部１１４は、スペクトル解析部１１３によって解析された周波数スペクトルに基づいて、通過ノード装置を特定する（ステップＳ２０４）。なお、通過ノード装置は、光ノード装置６に設けられた所定の表示装置等に表示される。

上述してきたように、実施例２に係る光伝送システムでは、各光ノード装置６が、各光ノード装置６で周波数が異なる低周波信号を波長多重光に含まれる複数の信号光に対して重畳する。また、各光ノード装置６は、重畳信号光から所定範囲の周波数の低周波信号を抽出し、抽出した低周波信号の周波数スペクトルを解析する。そして、各光ノード装置６は、解析した周波数スペクトルに基づいて、通過ノード装置を特定する。これにより、光伝送経路の変更や光ノード装置の種別の変更が行われた場合に、通過ノード装置を使用者側に提示することができる。この通過ノード装置の情報は、光伝送システム全体におけるトラフィックの偏りや、伝送障害が生じた場合の迂回経路を検討する際に有用である。

上記実施例２では、低周波信号を波長多重光に含まれる信号光の各々に対して重畳し、その重畳した低周波信号の周波数スペクトルを解析することにより、通過光ノード装置を特定する例について説明した。これに対して、実施例３では、通過光ノード装置を特定すると共に、通過光ノード装置に含まれる光ノード装置のうち、波長多重光へ任意の波長の信号光を挿入した光ノード装置である挿入ノード装置を特定する光伝送システムについて説明する。

まず、実施例３に係る光伝送システムが有する光ノード装置７の構成について説明する。図９は、実施例３に係る光伝送システムが有する光ノード装置７の構成を示す機能ブロック図である。なお、以下では、実施例２と同様の機能を有する部位には同一の符号を付すこととして、その詳細な説明を省略する。また、実施例３に係る光伝送システムの概略構成は、図１に示した概略構成と同様であるため、ここでは、その説明を省略する。

図９に示すように、各光ノード装置７は、図５に示す光ノード装置６が有する重畳信号光生成部５１に代えて、第１の重畳信号光生成部５２と、第２の重畳信号光生成部５４とを新たに有する。

第１の重畳信号光生成部５２は、各光ノード装置７で周波数が異なる第１の低周波信号を、波長選択スイッチ１０４による分岐（Ｄｒｏｐ）若しくは挿入（Ａｄｄ）の位置よりも上流側で、波長多重光に含まれる光信号の各々に対して重畳する。例えば、本実施例の光伝送システムが、光ノード装置（１）から光ノード装置（９）まで９個の光ノード装置７を有しているとすれば、第１の重畳信号光生成部５２は、光ノード装置（Ｎ）を通過する波長多重光に対して、周波数α（Ｎ）の低周波信号を第１の低周波信号として重畳する（ただし、Ｎ＝１〜９とし、Ｎが異なる場合はα（Ｎ）の値も異なるものとする）。

なお、図９に示した例では、第１の重畳信号光生成部５２は、第１の低周波信号をプリアンプ３へ出力し、プリアンプ３内で第１の低周波信号を波長多重光に対して重畳する。これにより、第１の重畳信号光生成部５２は、波長多重光に含まれる全波長の信号光に対して第１の低周波信号を一括して重畳することができる。

第２の重畳信号光生成部５４は、各光ノード装置７で周波数が異なり、かつ、第１の低周波信号と周波数が異なる第２の低周波信号を、波長選択スイッチ１０４による分岐（Ｄｒｏｐ）若しくは挿入（Ａｄｄ）の位置よりも下流側で、波長多重光に含まれる信号光の各々に対して重畳する。例えば、本実施例の光伝送システムが、光ノード装置（１）から光ノード装置（９）まで９個の光ノード装置７を有しているとすれば、上述した第１の重畳信号光生成部５２は、光ノード装置（Ｎ）を通過する波長多重光に含まれる信号光の各々に対して、周波数α（Ｎ）の低周波信号を第１の低周波信号として重畳する（ただし、Ｎ＝１〜９とし、Ｎが異なる場合はα（Ｎ）の値も異なるものとする）。一方、第２の重畳信号光生成部５４は、光ノード装置（Ｎ）を通過する波長多重光に含まれる信号光の各々に対して、周波数β（Ｎ）の低周波信号を第２の低周波信号として重畳する（ただし、Ｎ＝１〜９とし、Ｎが異なる場合はβ（Ｎ）の値も異なり、α（Ｎ）≠β（Ｎ）とする）。

なお、図９に示した例では、第２の重畳信号光生成部５４は、第２の低周波信号をポストアンプ５へ出力し、ポストアンプ５内で第２の低周波信号を波長多重光に対して重畳する。これにより、第２の重畳信号光生成部５４は、波長多重光に含まれる全波長の信号光に対して第２の低周波信号を一括して重畳することができる。

波長選択スイッチ１０４の通過ノード装置特定部１１４（図６参照）は、スペクトル解析部１１３によって解析された周波数スペクトルに基づいて、通過ノード装置を特定すると共に、通過ノード装置に含まれる光ノード装置７のうち、挿入ノード装置を特定する。

ここで、通過ノード装置特定部１１４が通過ノード装置及び挿入ノード装置を特定する手法について説明する。図１０は、周波数スペクトル解析部１１３によって解析された周波数スペクトルの一例を示す図である。なお、図１０では、本実施例の光伝送システムが、光ノード装置（１）から光ノード装置（１０）まで１０個の光ノード装置７を有するとした場合に、光ノード装置（１０）の周波数スペクトル解析部１１３によって解析された周波数スペクトルを示している。また、第１の重畳信号光生成部５２は、光ノード装置（Ｎ）を通過する波長多重光に対して、周波数α（Ｎ）の低周波信号を第１の低周波信号として重畳するものとする（ただし、Ｎ＝１〜９とし、Ｎが異なる場合はα（Ｎ）の値も異なるものとする）。また、第２の重畳信号光生成部５４は、光ノード装置（Ｎ）を通過する波長多重光に対して、周波数β（Ｎ）の低周波信号を第２の低周波信号として重畳するものとする（ただし、Ｎ＝１〜９とし、Ｎが異なる場合はβ（Ｎ）の値も異なり、α（Ｎ）≠β（Ｎ）とする）。

図１０に示すように、周波数スペクトル解析部１１３によって解析された周波数スペクトルは、周波数α１、α３、α４、α６〜α９の第１の低周波信号と、周波数β１、β２、β３、β４、β６〜β９の第２の低周波信号とを含む。一方、この周波数スペクトルは、周波数α２、α５の第１の低周波信号と、周波数β５の第２の低周波信号とを含んでいない。この場合、通過ノード装置特定部１１４は、周波数α１、β１、β２、α３、β３、α４、β４、α６、β６、α７、β７、α８、β８、α９及びβ９を識別することにより、９個の光ノード装置７のうち光ノード装置（１）、（２）、（３）、（４）、（６）〜（９）を通過ノード装置として特定する。

また、通過ノード装置特定部１１４は、周波数スペクトルに含まれる第２の低周波信号の周波数β２を識別することにより、通過ノード装置に含まれる光ノード装置のうち、光ノード装置（２）を挿入ノード装置として特定する。

すなわち、上述したように、第１の重畳信号光生成部５２は、波長選択スイッチ１０４による分岐若しくは挿入の位置よりも上流側で、第１の低周波信号を波長多重光に含まれる光信号の各々に対して重畳する。一方、第２の重畳信号光生成部５４は、波長選択スイッチ１０４による分岐若しくは挿入の位置よりも下流側で、第２の低周波信号を波長多重光に含まれる光信号の各々に対して重畳する。このため、波長選択スイッチ１０４によって挿入された任意の波長の信号光は、第１の低周波信号を含まず、第２の低周波信号だけを含むはずである。したがって、通過ノード装置特定部１１４は、周波数スペクトルに含まれる第２の低周波信号の周波数β２を識別することにより、通過ノード装置に含まれる光ノード装置のうち、光ノード装置（２）を挿入ノード装置として特定することができる。

次に、実施例３に係る光伝送システムによる光伝送処理について説明する。図１１は、実施例３に係る光伝送システムによる光伝送処理の処理手順を示すフローチャートである。

図１１に示すように、光伝送システムを構成する各光ノード装置７では、第１の重畳信号光生成部５２は、各光ノード装置７で周波数が異なる第１の低周波信号を、波長選択スイッチ１０４による分岐若しくは挿入の位置よりも上流側で、波長多重光に含まれる光信号の各々に対して重畳する。これと共に、第２の重畳信号光生成部５４は、各光ノード装置７で周波数が異なり、かつ、第１の低周波信号と周波数が異なる第２の低周波信号を、波長選択スイッチ１０４による分岐若しくは挿入の位置よりも下流側で、波長多重光に含まれる光信号の各々に対して重畳する（ステップＳ３０１）。なお、各光ノード装置７は、低周波信号の重畳された波長多重光を、重畳信号光として直後の光ノード装置７へ伝送する。

また、各光ノード装置７では、波長選択スイッチ１０４の信号抽出部１１２は、直前の光ノード装置７における第１の重畳信号光生成部５２及び第２の重畳信号光生成部５４によって生成された低周波重畳信号光から所定範囲の周波数の低周波信号を抽出する（ステップＳ３０２）。そして、信号抽出部１１２は、抽出した低周波信号を周波数スペクトル解析部１１３へ出力する。

続いて、周波数スペクトル解析部１１３は、信号抽出部１１２によって抽出された低周波信号の周波数スペクトルを解析する（ステップＳ３０３）。続いて、通過ノード装置特定部１１４は、スペクトル解析部１１３によって解析された周波数スペクトルに基づいて、通過ノード装置を特定すると共に、挿入ノード装置を特定する（ステップＳ３０４）。なお、通過ノード装置及び挿入ノード装置は、光ノード装置７に設けられた所定の表示装置等に表示される。

上述してきたように、実施例３に係る光伝送システムでは、各光ノード装置７が、各光ノード装置７で周波数が異なる第１の低周波信号を、波長選択スイッチ１０４による分岐若しくは挿入の位置よりも上流側で、波長多重光に含まれる複数の信号光に対して重畳する。これと共に、光ノード装置７が、各光ノード装置７で周波数が異なり、かつ、第１の低周波信号と周波数が異なる第２の低周波信号を、波長選択スイッチ１０４による分岐若しくは挿入の位置よりも下流側で、波長多重光に含まれる複数の信号光に対して重畳する。また、各光ノード装置７は、重畳信号光から所定範囲の周波数の低周波信号を抽出し、抽出した低周波信号の周波数スペクトルを解析する。そして、各光ノード装置７は、解析した周波数スペクトルに基づいて、通過ノード装置を特定すると共に、挿入ノード装置を特定する。これにより、光伝送経路の変更や光ノード装置の種別の変更が行われた場合に、通過ノード装置に加えて挿入ノード装置を使用者側に提示することができる。この挿入ノード装置の情報は、光伝送システム全体におけるトラフィックの偏りや、伝送障害が生じた場合の迂回経路を検討する際に有用である。

Claims (6)

1. 波長の異なる複数の信号光を含む波長多重光が、光伝送路を介して互いに接続された複数の光ノード装置により伝送される光伝送システムであって、
   前記光ノード装置は、
   入力された前記波長多重光に含まれる前記複数の信号光のそれぞれに、前記複数の光ノード装置で共通の周波数である低周波信号を重畳する重畳信号光生成手段と、
   前記複数の信号光のそれぞれに対し、所定範囲の周波数の低周波信号をそれぞれ抽出する低周波信号抽出手段と、
   前記複数の信号光のそれぞれに対し、
   前記低周波信号抽出手段によって抽出された前記低周波信号の周波数に基づき、当該光ノード装置へ伝送されるまでに通過した光ノード装置の数である通過ノード数をそれぞれ計測する通過ノード数計測手段と
   を備えることを特徴とする光伝送システム。
2. 前記通過ノード数計測手段は、
   前記低周波信号抽出手段によって抽出された前記低周波信号に含まれる信号成分のうち、最も周波数が高い信号成分を特定し、当該特定した信号成分の周波数を、前記複数の光ノード装置で共通の低周波信号の周波数で除算することにより、前記通過ノード数を計測す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. 波長の異なる複数の信号光を含む波長多重光が、光伝送路を介して互いに接続された複数の光ノード装置により伝送される光伝送システムであって、
   前記光ノード装置は、
   入力された前記波長多重光に含まれる前記複数の信号光のそれぞれに、
   前記複数の光ノード装置で周波数が異なる低周波信号を重畳する重畳信号光生成手段と、
   前記複数の信号光のそれぞれに対し、
   所定範囲の周波数の低周波信号をそれぞれ抽出する低周波信号抽出手段と、
   前記複数の信号光のそれぞれに対し、
   前記低周波信号抽出手段によって抽出された前記低周波信号の周波数に基づき、当該光ノード装置へ伝送されるまでに前記波長多重光が通過した光ノード装置である通過光ノード装置を特定する通過ノード装置特定手段と
   を備えることを特徴とする光伝送システム。
4. 前記通過ノード装置特定手段は、
   前記低周波信号抽出手段によって抽出された前記低周波信号の周波数を識別することにより、前記通過光ノード装置を特定することを特徴とする請求項３に記載の光伝送システム。
5. 前記光ノード装置は、前記波長多重光から任意の波長の信号光を分岐し、若しくは、前記波長多重光へ任意の波長の信号光を挿入する光挿入分岐装置（ＯＡＤＭ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ−Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）装置であって、
   前記重畳信号光生成手段は、前記複数の信号光のそれぞれに、前記複数の光ノード装置で周波数が異なる第１の低周波信号を、前記分岐若しくは前記挿入の位置よりも上流側で重畳すると共に、前記複数の光ノード装置で周波数が異なり、かつ、前記第１の低周波信号と周波数が異なる第２の低周波信号を、前記分岐若しくは前記挿入の位置よりも下流側で重畳することを特徴とする請求項３又は４に記載の光伝送システム。
6. 波長の異なる複数の信号光を含む波長多重光が、光伝送路を介して互いに接続された複数の光ノード装置により伝送される光伝送システムによる光伝送方法であって、
   前記光伝送システムを構成する各前記光ノード装置が、
   入力された前記波長多重光に含まれる前記複数の信号光のそれぞれに、前記複数の光ノード装置で共通の周波数である低周波信号を重畳する重畳信号光生成工程と、
   前記複数の信号光のそれぞれに対し、所定範囲の周波数の低周波信号をそれぞれ抽出する低周波信号抽出工程と、
   前記複数の信号光のそれぞれに対し、前記低周波信号抽出工程によって抽出された前記低周波信号の周波数に基づき、当該光ノード装置へ伝送されるまでに通過した光ノード装置の数である通過ノード数をそれぞれ計測する通過ノード数計測工程と
   を含んだことを特徴とする光伝送方法。

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