JPWO2020031514A1 - 光伝送システム及び伝送モード選択方法 - Google Patents

Abstract

光送信装置と、光送信装置から送信された信号を、光伝送路を介して受信する光受信装置とを備える光伝送システムであって、伝送性能に関する複数のパラメータの組み合わせである伝送モード情報であって、光送信装置と光受信装置の伝送性能に共通する複数の伝送モード情報の中から、優先度の高い順に伝送モード情報を選択する伝送モード選択部と、選択された伝送モード情報に基づいて変調した信号を光受信装置に送信する信号送信部と、信号を受信し、受信した信号を伝送モード選択部が選択する伝送モード情報に基づいて復調する信号受信部と、を備える光伝送システム。

Description

本発明は、光伝送システム及び伝送モード選択方法に関する。
本願は、２０１８年８月７日に、日本に出願された特願２０１８−１４８９２０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

光伝送用のデジタル信号処理（以下「ＤＳＰ」（Digital Signal Processing）という。）の高機能化に伴い、変調方式だけでなく、ボーレート、例えば、ＦＥＣ（Forward Error Correction）などの誤り訂正符号の種別、キャリア数などの伝送性能に関する各種パラメータが増加し、伝送モードが多様化してきている。例えば、特許文献１には、トレーニング信号に基づいて最適な変調方式を選択する手法が開示されている。

特許第５７５３６０４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、変調方式以外のボーレート、誤り訂正符号の種別、キャリア数などの伝送性能に関する各種パラメータに対応して最適な伝送モードを選択することができないという問題がある。

上記事情に鑑み、本発明は、伝送性能に関する複数のパラメータの組み合わせにより定められる伝送モードの中から最適な伝送モードを選択することができる技術の提供を目的としている。

本発明の一態様は、光送信装置と、前記光送信装置から送信された信号を、光伝送路を介して受信する光受信装置とを備える光伝送システムであって、伝送性能に関する複数のパラメータの組み合わせである伝送モード情報であって、前記光送信装置と前記光受信装置の前記伝送性能に共通する複数の前記伝送モード情報の中から、優先度の高い順に前記伝送モード情報を選択する伝送モード選択部と、選択された前記伝送モード情報に基づいて変調した信号を前記光受信装置に送信する信号送信部と、前記信号を受信し、受信した前記信号を前記伝送モード選択部が選択する前記伝送モード情報に基づいて復調する信号受信部と、を備える光伝送システムである。

本発明の一態様は、上記の光伝送システムであって、受信された前記信号の信号品質を検出する信号品質検出部と、前記信号品質検出部が検出した前記信号品質を示す情報に基づいて、前記信号の信号品質が許容されるか否かを判定する信号品質判定部と、をさらに備え、前記伝送モード選択部は、前記信号品質判定部によって前記信号の信号品質が許容されないと判定した場合に、次に優先度の高い前記伝送モード情報を選択する。

発明の一態様は、上記の光伝送システムであって、前記光送信装置は、自装置の前記伝送モード情報を含む送信側伝送モード候補情報を前記光受信装置に送信する伝送モード候補送信部と、前記光受信装置から、前記光受信装置の前記伝送モード情報を含む受信側伝送モード候補情報を受信する伝送モード候補受信部と、前記伝送モード選択部と、を備え、前記光受信装置は、前記光送信装置から、前記送信側伝送モード候補情報を受信する伝送モード候補受信部と、前記伝送モード候補受信部が前記送信側伝送モード候補情報を受信した際、前記受信側伝送モード候補情報を前記光送信装置に送信する伝送モード候補送信部と、前記伝送モード選択部を備える。

本発明の一態様は、上記の光伝送システムであって、前記光送信装置の前記伝送モード候補送信部は、前記送信側伝送モード候補情報を１つ以上の特定周波数に電力が集中する信号系列であるパイロットトーン信号に重畳して前記信号送信部に送信させ、前記光受信装置の前記伝送モード候補受信部は、前記信号受信部が受信する前記パイロットトーン信号に重畳されている前記送信側伝送モード候補情報を受信する。

本発明の一態様は、上記の光伝送システムであって、前記光送信装置の前記伝送モード候補送信部は、前記送信側伝送モード候補情報を前記信号に含まれる主信号の信号フレームの予約フィールドに書き込んで前記信号送信部に送信させ、前記光受信装置の前記伝送モード候補受信部は、前記主信号の前記信号フレームの前記予約フィールドに含まれる前記送信側伝送モード候補情報を読み出す。

本発明の一態様は、上記の光伝送システムであって、制御装置を更に備え、前記制御装置は、前記伝送モード選択部を備え、前記伝送モード選択部は、前記伝送モード情報を選択する場合、選択した前記伝送モード情報を指定する伝送モード指定信号を生成し、生成した前記伝送モード指定信号を前記光送信装置及び前記光受信装置に送信し、前記光送信装置及び前記光受信装置は、前記伝送モード選択部から送信された前記伝送モード指定信号に応じた伝送モードで動作する。

本発明の一態様は、上記の光伝送システムであって、管理装置を更に備え、前記管理装置は、前記光伝送路に備えられる各種モジュール、前記光送信装置及び前記光受信装置の物理特性パラメータの情報と、前記光送信装置及び前記光受信装置の前記伝送モード情報とを記憶する伝送設計情報記憶部と、前記伝送モード情報ごとに、前記物理特性パラメータに基づいて伝送品質を算出し、算出した伝送品質に基づいて選択する複数の伝送モード情報を含む伝送モード候補リストを生成し、生成した前記伝送モード候補リストを前記制御装置に送信する伝送設計処理部と、を備え、前記制御装置の前記伝送モード選択部は、受信した前記伝送モード候補リストの中から、優先度の高い順に前記伝送モード情報を選択する。

本発明の一態様は、光送信装置と、前記光送信装置から送信された信号を、光伝送路を介して受信する光受信装置とを備える光伝送システムにおける伝送モード選択方法であって、伝送性能に関する複数のパラメータの組み合わせである伝送モード情報であって、前記光送信装置と前記光受信装置の前記伝送性能に共通する複数の前記伝送モード情報の中から、優先度の高い順に前記伝送モード情報を選択し、選択された前記伝送モード情報に基づいて変調した信号を前記光受信装置に送信し、前記信号を受信し、受信した前記信号を前記伝送モード選択部が選択する前記伝送モード情報に基づいて復調する伝送モード選択方法である。

本発明の一態様は、上記の光伝送システムであって、管理装置を更に備え、
前記管理装置は、前記光伝送路に備えられる各種モジュール、前記光送信装置及び前記光受信装置の物理特性パラメータの情報と、前記光送信装置及び前記光受信装置の前記伝送モード情報とを記憶する伝送設計情報記憶部と、前記伝送モード情報ごとに、前記物理特性パラメータに基づいて伝送品質を算出し、算出した伝送品質に基づいて選択する複数の伝送モード情報を含む伝送モード候補リストを生成する伝送設計処理部と、前記光伝送路のトポロジー情報、ノード情報、パス情報のいずれか又は全てを含むネットワーク情報を収集し、収集した前記ネットワーク情報を記憶するネットワーク設計情報記憶部と、前記伝送モード情報ごとに、前記ネットワーク情報を用いて、ネットワーク利用効率を向上させる光パスを求める収容設計処理を行うことによって前記伝送モード情報毎に優先度を示す情報を付加した前記伝送モード候補リストを前記制御装置に送信するネットワーク設計処理部と、を備え、前記制御装置の前記伝送モード選択部は、受信した前記伝送モード候補リストの中から、優先度の高い順に前記伝送モード情報を選択する。

本発明の一態様は、上記の光伝送システムであって、前記制御装置は、前記光伝送路に備えられる各種モジュール、前記光送信装置及び前記光受信装置の物理特性パラメータの情報と、前記光送信装置及び前記光受信装置の前記伝送モード情報とを記憶する伝送設計情報記憶部と、前記伝送モード情報ごとに、前記物理特性パラメータに基づいて伝送品質を算出し、算出した伝送品質に基づいて選択する複数の伝送モード情報を含む伝送モード候補リストを生成し、生成した前記伝送モード候補リストを前記伝送モード選択部に出力する伝送設計処理部と、をさらに備え、前記伝送モード選択部は、出力された前記伝送モード候補リストの中から、優先度の高い順に前記伝送モード情報を選択する。

本発明の一態様は、上記の光伝送システムであって、前記制御装置は、受信された前記信号の信号品質を検出する信号品質検出部と、前記信号品質検出部が検出した前記信号品質を示す情報に基づいて、前記信号の信号品質が許容されるか否かを判定する信号品質判定部と、を備え、前記伝送モード選択部は、前記信号品質判定部によって前記信号の信号品質が許容されないと判定した場合に、次に優先度の高い前記伝送モード情報を選択する。

本発明により、伝送性能に関する複数のパラメータの組み合わせにより定められる伝送モードの中から最適な伝送モードを選択することが可能となる。

第１の実施形態の光伝送システムの構成を示すブロック図である。 第１の実施形態の光送信装置の内部構成及び他の装置との接続関係を示すブロック図である。 第１の実施形態のＯＴＮフレームの構成を示す図（その１）である。 第１の実施形態の誤り訂正符号化部の内部構成及び他の機能部との接続関係を示すブロック図である。 第１の実施形態のＯＴＮフレームの構成を示す図（その２）である。 第１の実施形態の送信信号フォーマットの構成を示す図である。 第１の実施形態の伝送モード情報テーブルのデータ構成を示す図である。 第１の実施形態の送信側伝送モード情報テーブルのデータ構成を示す図である。 第１の実施形態の光受信装置の内部構成及び他の装置との接続関係を示すブロック図である。 第１の実施形態の誤り訂正復号化部の内部構成及び他の機能部との接続関係を示すブロック図である。 第１の実施形態の受信側伝送モード情報テーブルのデータ構成を示す図である。 第１の実施形態の受信側システムにおける光受信装置と光送信装置の接続関係を示す図（その１）である。 第１の実施形態の送信側システムにおける光送信装置と光受信装置の接続関係を示す図（その１）である。 第１の実施形態の伝送モード選択処理の流れを示すフローチャートである。 第１の実施形態の送信側システムにおける光送信装置と光受信装置の接続関係を示す図（その２）である。 第１の実施形態の受信側システムにおける光受信装置と光送信装置の接続関係を示す図（その２）である。 第１の実施形態の他の構成例の光送信装置の内部構成及び他の装置との接続関係を示すブロック図である。 第１の実施形態の他の構成例の光受信装置の内部構成及び他の装置との接続関係を示すブロック図である。 第２の実施形態の光伝送システムの構成を示すブロック図である。 第２の実施形態の伝送モード選択処理の流れを示すフローチャートである。 第３の実施形態の光伝送システムの構成を示すブロック図である。 第３の実施形態の管理装置の処理の流れを示すフローチャートである。 第３の実施形態の伝送モード選択処理の流れを示すフローチャートである。 第４の実施形態の光伝送システムの構成を示すブロック図である。 第４の実施形態の管理装置の処理の流れを示すフローチャートである。 第５の実施形態の光伝送システムの構成を示すブロック図である。 第６の実施形態の光伝送システムの構成を示すブロック図である。

（第１の実施形態）
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、第１の実施形態による光伝送システムＳの構成を示すブロック図である。光伝送システムＳは、送信側システムＴ、受信側システムＲ及び光伝送路３を備える。送信側システムＴは、光送信装置１ｔ、光受信装置２ｔ及び多重部４Ｔを備える。受信側システムＲは、光受信装置２ｒ、及び光送信装置１ｒ及び多重部４Ｒを備える。

光伝送路３は、送信側システムＴと受信側システムＲとを物理的に接続する。光伝送路３は、送信側システムＴと、受信側システムＲとの間で信号光の伝送を行う。光伝送路３は、例えば光ファイバ３００である。多重部４Ｔ，４Ｒは、光ファイバ３００の両端に接続される。
多重部４Ｔは、送信側システムＴの光送信装置１ｔ及び光受信装置２ｔに接続する。多重部４Ｒは、受信側システムＲの光受信装置２ｒ及び光送信装置１ｒに接続する。光伝送路３によって、送信側システムＴの光送信装置１ｔが送信する信号光が、受信側システムＲの光受信装置２ｒに伝送される。また、光伝送路３によって、受信側システムＲの光送信装置１ｒが送信する信号光が、送信側システムＴの光受信装置２ｔに伝送される。多重部４Ｔ，４Ｒは、波長多重を行う機能部であってもよいし、波長多重を行わない機能部であってもよい。例えば、本発明の適用としては、波長多重を行なわない１波長のみの送信側システムＴと受信側システムＲの対向の構成も含まれる。つまり、多重部４Ｔ，４Ｒは波長多重ではなく、光送信装置１ｔと光受信装置２ｒを多重する部分（多重部）として送信側システムＴ及び受信側システムＲに含む構成も含まれる。

光伝送システムＳでは、光送信装置１ｔと光受信装置２ｒとが対向関係、すなわち伝送モードを一致させて、光送信装置１ｔから光受信装置２ｒに信号光を送信する関係になっている。同様に、光送信装置１ｒと光受信装置２ｔとが対向関係になっている。

図１において、送信側システムＴと受信側システムＲとの間における伝送モードを決定するが、通常は上記の対向関係において双方向同じ伝送モードとなるため、主に説明する送信側システムＴの光送信装置１ｔと受信側システムＲの光受信装置２ｒとの間を実線で示し、光受信装置２ｔと光送信装置１ｒは破線で示している。なお、送信側システムを下流側、受信側システムを上流側と見て、送信側から受信側へのアップリンクと受信側から送信側へのダウンリンクの伝送モードが異なる場合には、ダウンリンクの光受信装置２ｔと光送信装置１ｒとの間ではすでに最適な伝送モードが決定して、通常の運用状態になっていてもよいし、光送信装置ｔ１と光受信装置２ｒの間と同様の処理を行なって伝送モードを決定しても良い。

送信側システムＴの「送信側」及び受信側システムＲの「受信側」とは、説明のための便宜的な名称である。その意味は、光送信装置１ｔが、光送信装置１ｔと光受信装置２ｒとの間の伝送モードを選択する処理を行う際にパイロットトーン信号を送信する側であり、光受信装置２ｒが当該パイロットトーン信号を受信する側であることを示す。したがって、逆に、破線で示す光送信装置１ｒと光受信装置２ｔとの間の伝送モードを選択する処理を行う場合には、受信側システムＲが、送信側システムとなり、送信側システムＴが受信側システムとなる。

（第１の実施形態の光送信装置の構成）
送信側システムＴの光送信装置１ｔと、受信側システムＲの光送信装置１ｒは、同一の構成を備えている。以下、送信側システムＴの光送信装置１ｔを例に、図２を参照しつつ説明する。

光送信装置１ｔは、送信対象の情報である主信号を変調して信号光を生成し、生成した信号光を光伝送路３に送出する。図２に示すように、光送信装置１ｔは、２つの直交する偏波、すなわちＸ偏波とＹ偏波を利用して主信号を並列に伝送する構成を有している。

光送信装置１ｔは、フレーミング部１１ｔ、誤り訂正符号化部１２ｔ、主信号変調部１３ｔ−１，１３ｔ−２、多重化部１４ｔ−１，１４ｔ−２、電気光変換部１５ｔ−１，１５ｔ−２、偏波多重部１６ｔ、クロック制御部１７ｔ、制御情報変調部１８ｔ及び制御部１０ｔを備える。なお、図２において、フレーミング部１１ｔ、誤り訂正符号化部１２ｔ、主信号変調部１３ｔ−１，１３ｔ−２、多重化部１４ｔ−１，１４ｔ−２、電気光変換部１５ｔ−１，１５ｔ−２、偏波多重部１６ｔ及びクロック制御部１７ｔを含む構成を信号送信部１１０ｔという。

フレーミング部１１ｔは、光送信装置１ｔに接続するＩＰ(Internet Protocol)ルータやＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）スイッチなどのＩＰ系装置が送信するクライアント信号を受信し、受信したクライアント信号を含む信号フレームを形成する。信号フレームとして、例えば、図３に示すような、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９勧告のＯＴＮ（Optical Transport Network）フレーム４０が適用される。フレーミング部１１ｔは、ＯＴＮフレーム４０の信号フレームにおいて、オーバーヘッド部４１に監視のために用いられる情報などを書き込み、ペイロード部４２に受信したクライアント信号を書き込む。

誤り訂正符号化部１２ｔは、制御部１０ｔからの誤り訂正符号指定信号を受けて、フレーミング部１１ｔが出力する信号フレームに対して誤り訂正符号指定信号が示す誤り訂正符号化方式の符号化を行って誤り訂正符号を生成する。また、誤り訂正符号化部１２ｔは、生成した誤り訂正符号をＯＴＮフレーム４０の誤り訂正符号部４３に書き込む。誤り訂正符号化部１２ｔは、例えば、図４に示すように、外符号誤り訂正符号化部１２１ｔ、内符号誤り訂正符号化部１２２ｔ及び主信号分離部１２３ｔを備える。

内符号誤り訂正符号化部１２２ｔは、例えば、軟判定誤り訂正技術に基づく符号化を行う。ここで、軟判定誤り訂正技術とは、信号を複数の閾値で識別し、「０に近い１」や「１に近い１」など、「確からしさ」を表す尤度情報を併せ持つ判定を行う技術であり、理想的なシャノン限界に近い誤り訂正能力を実現することが可能である。

外符号誤り訂正符号化部１２１ｔは、例えば、硬判定誤り訂正技術に基づく符号化を行う。ここで、硬判定技術とは、信号を１つの閾値で識別し、０か１のいずれかの値として判定を行う技術である。内符号誤り訂正符号化部１２２ｔによる軟判定誤り訂正技術は、理想的なシャノン限界に近い誤り訂正能力を実現する代償として、訂正後のビット誤り率が裾を引くエラーフロアを発生しやすい。そのため、このエラーフロアを外符号誤り訂正符号化部１２１ｔによる硬判定誤り訂正技術によって除去することにより、非常に高い誤り訂正能力を実現することができる。このように、内符号に軟判定誤り訂正技術に基づく符号化を用い、外符号に硬判定誤り訂正技術による符号化を連接させて使用する方式は、連接符号化方式と呼ばれている。

軟判定誤り訂正技術としては、例えば、低密度パリティ検査符号（以下「ＬＤＰＣ」（Low-Density Parity Check）という）が適用される。硬判定誤り訂正技術としては、例えば、ブロック符号化技術であるリードソロモン(以下「ＲＳ」（Reed-Solomon)という。）符号、ＢＣＨ(Bose−Chaudhuri−Hocquenghem)符号などが適用される。内符号誤り訂正符号化部１２２ｔ、外符号誤り訂正符号化部１２１ｔの各々において、ビットの並び替え、すなわちインターリーブを行い、バーストエラー耐力の向上を行うようにしてもよい。例として、ＢＰＳＫ信号に対するビット誤り率（以下「ＢＥＲ」(Bit Error Rate)という。）「１０^−１２」におけるＮＣＧ（Net Coding Gain）が「８．３５ｄＢ」で、ＦＥＣオーバーヘッドが「６．７％」のＲＳ−ＦＥＣ誤り訂正技術による符号化を適用してもよい。

なお、図４では、高い誤り訂正能力が要求される場合を前提として、外符号誤り訂正符号化部１２１ｔと、内符号誤り訂正符号化部１２２ｔとを備える連接符号化方式を適用する場合を示している。この場合、図３に示したＯＴＮフレーム４０の誤り訂正符号部４３には、図５に示すように外符号誤り訂正符号化部１２１ｔによって符号化された外符号誤り訂正符号４３−１と、内符号誤り訂正符号化部１２２ｔによって符号化された内符号誤り訂正符号４３−２が書き込まれることになる。

これに対して、要求される誤り訂正能力がそれ程高くない場合、いずれか一方、例えば、硬判定誤り訂正技術による符号化を行う外符号誤り訂正符号化部１２１ｔのみを備えるようにしてもよく、その場合、誤り訂正符号部４３には、外符号誤り訂正符号化部１２１ｔによって符号化された外符号誤り訂正符号４３−１のみが書き込まれることになる。

誤り訂正符号化部１２ｔにおいて、主信号分離部１２３ｔは、内符号誤り訂正符号化部１２２ｔが出力するシリアル信号をパラレル信号に変換して２つのバイナリ系列の情報であるＸ偏波用及びＹ偏波用の主信号を生成する。また、主信号分離部１２３ｔは、生成したＸ偏波用の主信号を主信号変調部１３ｔ−１に出力し、生成したＹ偏波用の主信号を主信号変調部１３ｔ−２に出力する。

主信号変調部１３ｔ−１，１３ｔ−２の各々は、制御部１０ｔから変調方式信号を受けて、変調方式信号の示す変調方式、すなわちマッピング則に基づいて、誤り訂正符号化部１２ｔが出力する主信号であって各々に対応するＸ偏波用の主信号とＹ偏波用の主信号を変調する。また、主信号変調部１３ｔ−１，１３ｔ−２は、変調によって送信シンボル系列を生成し、生成した送信シンボル系列を各々に接続する多重化部１４ｔ−１，１４ｔ−２に出力する。変調方式としては、例えば、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）変調やＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）変調、ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）変調などが適用される。なお、適用する変調方式は、これら以外の変調方式であってもよい。

Ｘ偏波用の多重化部１４ｔ−１は、主信号変調部１３ｔ−１が出力するＸ偏波用の送信シンボル系列を取り込み、制御情報変調部１８ｔが出力する既定信号を取り込む。また、多重化部１４ｔ−１は、取り込んだＸ偏波用の送信シンボル系列ごとに、取り込んだ既定信号を挿入することにより時分割多重を行ってＸ偏波用の信号系列を生成する。

Ｙ偏波用の多重化部１４ｔ−２は、主信号変調部１３ｔ−２が出力するＹ偏波用の送信シンボル系列を取り込み、制御情報変調部１８ｔが出力する制御信号を取り込む。また、多重化部１４ｔ−２は、取り込んだＹ偏波用の送信シンボル系列ごとに、取り込んだ制御信号を挿入することにより時分割多重を行ってＹ偏波用の信号系列を生成する。

電気光変換部１５ｔ−１は、多重化部１４ｔ−１が出力するＸ偏波用の信号系列の電気光変換を行い、Ｘ偏波用の光信号を偏波多重部１６ｔに出力する。電気光変換部１５ｔ−２は、多重化部１４ｔ−２が出力するＹ偏波用の信号系列の電気光変換を行い、Ｙ偏波用の光信号を偏波多重部１６に出力する。

偏波多重部１６ｔは、光伝送路３の多重部４Ｔに接続されており、電気光変換部１５ｔ−１，１５ｔ−２の各々が出力するＸ偏波用の光信号とＹ偏波用の光信号を偏波多重することにより、偏波多重された時分割多重の信号光を生成する。偏波多重部１６ｔは、生成した信号光を光伝送路３に送出する。偏波多重部１６ｔが送出する信号光５０の送信信号フォーマットは、図６に示すように、Ｎｓ個（Ｎｓ≧１、Ｎｓは正の整数）の送信シンボル系列である主信号情報４０−１〜４０−Ｎｓの間に、Ｎｔ個（Ｎｔ≧１、Ｎｔは正の整数）の制御情報４５−１〜４５−Ｎｔが時分割多重されて形成される。なお、制御情報４５−１〜４５−Ｎｔは、信号光５０のＸ偏波においては、既定信号であり、信号光５０のＹ偏波においては、制御信号である。

クロック制御部１７ｔは、制御部１０ｔからボーレート制御信号を受けて、主信号のボーレートが、ボーレート制御信号によって指定されるボーレートとなるように光送信装置１ｔが内部に備えるクロックのクロック周波数を設定する。例えば、クロック制御部１７ｔは、制御部１０ｔから主信号のボーレートを３２ＧＢａｕｄとするボーレート制御信号を受けると、当該ボーレートとなるようにクロック周波数を設定する。また、クロック制御部１７ｔは、主信号のボーレートを３２ＧＢａｕｄの状態から６４ＧＢａｕｄに変更するボーレート制御信号を受けると、クロックアップ、すなわちクロック周波数を増加させて、主信号のボーレートを６４ＧＢａｕｄとする。また、クロック制御部１７ｔは、逆に主信号のボーレートを６４ＧＢａｕｄの状態から３２ＧＢａｕｄに変更するボーレート制御信号を受けると、クロックダウン、すなわちクロック周波数を減少させて、主信号のボーレートを３２ＧＢａｕｄとする。

制御部１０ｔは、伝送モード情報記憶部１００ｔ、伝送モード候補送信部１０１ｔ、伝送モード候補受信部１０２ｔ及び伝送モード選択部１０３ｔを備える。ここで、伝送モード情報について、図７を参照しつつ説明する。伝送モード情報は、伝送性能に関する各種パラメータ、例えば、変調方式、ボーレート、誤り訂正符号種別のパラメータを組み合わせた情報である。図７に示す伝送モード情報テーブル１０００には、例えば、６種類の変調方式と、２種類のボーレートと、２種類の誤り訂正符号種別のパラメータを組み合わせた２４通りの伝送モード情報が示されている。また、この例において、伝送モード情報には、２４通りの組み合わせそれぞれにおける伝送容量についても記載している。伝送モード情報の各々には、「伝送モード」の項目に示されるように、「モード１」、「モード２」などの伝送モード番号が付与される。

図７に示すように、６種類の変調方式は、「変調方式」の項目に示される通り、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＱＡＭ、１６ＱＡＭ，３２ＱＡＭ、６４ＱＡＭである。２種類のボーレートは、「ボーレート」の項目に示される通り、３２ＧＢａｕｄ、６４ＧＢａｕｄである。２種類の誤り訂正符号種別は、「誤り訂正符号種別」の項目に示される通り、一方は、外符号にリードソロモン（ＲＳ）符号、内符号に低密度パリティ検査符号（ＬＤＰＣ）を組み合わせたＲＳ−ＬＤＰＣの連接符号ＦＥＣである。他方は、外符号にＢＣＨ符号、内符号に低密度パリティ検査符号（ＬＤＰＣ）を組み合わせたＢＣＨ−ＬＤＰＣの連接符号ＦＥＣである。

光送信装置１ｔと光受信装置２ｒの各々が、図７に示した伝送モード情報テーブル１０００のようなデータ構成のテーブルを記憶しておくことで、光送信装置１ｔと光受信装置２ｒとの間で伝送モード番号のみを送受信すれば、各々の装置が当該テーブルと照合して、変調方式、ボーレート、誤り訂正符号種別を特定することができる。例えば、「モード５」の場合、変調方式がＱＰＳＫ、ボーレートが３２ＧＢａｕｄ、誤り訂正符号種別がＲＳ＋ＬＤＰＣと特定できる。「モード１６」の場合、変調方式が１６ＱＡＭ、ボーレートが６４ＧＢａｕｄ、誤り訂正符号種別がＢＣＨ＋ＬＤＰＣと特定することができる。また、伝送モード情報テーブル１０００に記憶される情報は図７のように２４通りに限られたものでなく、技術の進展又は新たな機能の追加に伴い、適宜変更されてもよい。例えば、伝送モード情報テーブル１０００には、変調方式、ボーレート、誤り訂正符号種別の３種類の組み合わせで２４通り以上のモードが設定されてもよいし、変調方式、ボーレート、誤り訂正符号種別の３種類以外の情報が新たに追加されてもよい。

制御部１０ｔにおいて、伝送モード情報記憶部１００ｔは、例えば、図８に示すデータ構成の送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔを予め記憶する。送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔは、光送信装置１ｔにおいて伝送可能な伝送モード情報を記憶する。図８は、図７に示す伝送モード情報テーブル１０００において、送信側が有する機能として誤り訂正符号種別がＲＳ＋ＬＤＰＣの伝送モード情報を記憶する送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔの一例を示している。

伝送モード候補送信部１０１ｔは、伝送モード情報記憶部１００ｔが記憶する送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔの「伝送モード」の項目が記憶する全ての伝送モード番号を含む送信側伝送モード候補情報を送信情報として生成する。また、伝送モード候補送信部１０１ｔは、外部より情報が与えられると、与えられた情報を送信情報として取り込む。

また、伝送モード候補送信部１０１ｔは、送信情報を信号系列とし、信号系列を１ビットごとに差動符号化して差動符号化信号を制御情報変調部１８ｔに出力する。また、伝送モード候補送信部１０１ｔは、１つ以上の特定周波数に電力が集中する信号系列を生成し、生成した信号系列を既定信号として制御情報変調部１８ｔに出力する。

伝送モード候補受信部１０２ｔは、受信側システムＲの光受信装置２ｒにおいて伝送可能な伝送モード情報を示す伝送モード番号を含んだ受信側伝送モード候補情報を、送信側システムＴの光受信装置２ｔから受信する。この受信側システムＲの光受信装置２ｒの受信側伝送モード候補情報は、受信側システムＲの光受信装置２ｒが光送信装置１ｒに対して送信し、光送信装置１ｒが送信側システムＴの光受信装置２ｔに光伝送路３を介して送信した情報である。また、伝送モード候補受信部１０２ｔは、受信した受信側伝送モード候補情報を伝送モード選択部１０３ｔに出力する。

伝送モード選択部１０３ｔは、伝送モード情報記憶部１００ｔが記憶する送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔの「伝送モード」の項目が記憶する全ての伝送モード番号と、伝送モード候補受信部１０２ｔが出力する受信側伝送モード候補情報とにおいて共通の伝送モード番号を抽出する。

また、伝送モード選択部１０３ｔは、抽出した共通の伝送モード番号のうち最も優先度の高い伝送モード番号を選択する。ここで、優先度は、予め定められる優先度合いを示す情報であり、例えば、より多値度の高い変調方式、より高いボーレートを含む伝送モード情報がより高い優先度の伝送モード情報となる。例えば、図７に示す伝送モード情報テーブル１０００に示す伝送モード情報において、伝送容量が大きい（多値度が高く、ボーレートが高い）伝送モード番号の優先度が高いことになる。

また、伝送モード選択部１０３ｔは、内部に記憶領域を有しており、選択した伝送モード番号を内部の記憶領域に書き込んで記憶させる。また、伝送モード選択部１０３ｔは、以下の処理を行う。例えば、通知信号に含まれる通知が信号品質非許容通知である場合、伝送モード選択部１０３ｔは、内部の記憶領域を参照し、その時点で選択している伝送モード情報の次に優先度の高い伝送モード情報の伝送モード番号を選択する。通知信号は、受信側システムＲの光送信装置１ｒから送信側システムＴの光受信装置２ｔに外部回線を介さず、インラインで送信される。

また、伝送モード選択部１０３ｔは、選択した伝送モード番号に対応する伝送モード情報の「変調方式」の項目の変調方式を示す情報、「ボーレート」の項目のボーレートの値、「誤り訂正符号種別」の項目の誤り訂正符号化方式を示す情報を読み出す。また、伝送モード選択部１０３ｔは、読み出した変調方式を示す情報を含む変調方式信号を生成して主信号変調部１３ｔ−１，１３ｔ−２に出力する。また、伝送モード選択部１０３ｔは、読み出したボーレートの値を含むボーレート制御信号を生成してクロック制御部１７ｔに出力する。また、伝送モード選択部１０３ｔは、読み出した誤り訂正符号化方式を示す情報を含む誤り訂正符号指定信号を誤り訂正符号化部１２ｔに出力する。

制御情報変調部１８ｔは、伝送モード候補送信部１０１ｔが出力する既定信号及び差動符号化信号を受けて、既定信号を差動符号化信号で変調して制御信号を生成する。また、制御情報変調部１８ｔは、既定信号をＸ偏波用の多重化部１４ｔ−１に出力し、制御信号をＹ偏波用の多重化部１４ｔ−２に出力する。

既定信号と制御信号は、多重化部１４ｔ−１，１４ｔ−２によって主信号と時分割多重された後、電気光変換部１５ｔ−１，１５ｔ−２によって光信号に変換される。既定信号と制御信号の光信号が偏波多重部１６ｔによって偏波多重されることにより生成される信号が、１つ以上の特定周波数に電力が集中する信号系列であるパイロットトーン信号となる。

なお、制御情報変調部１８ｔは、上述した構成とは逆に、制御信号をＸ偏波用の多重化部１４ｔ−１に出力し、既定信号をＹ偏波用の多重化部１４ｔ−２に出力するようにしてもよい。その場合、制御情報４５−１〜４５−Ｎｔは、信号光５０のＸ偏波において、制御信号となり、信号光５０のＹ偏波において、既定信号となる。

（第１の実施形態の光受信装置の構成）
受信側システムＲの光受信装置２ｒと、送信側システムＴの光受信装置２ｔは、同一の構成を備えている。以下、受信側システムＲの光受信装置２ｒを例に、図９を参照しつつ説明する。

光受信装置２ｒは、光送信装置１ｔが送出して光伝送路３が伝送する信号光を受信する。また、光受信装置２ｒは、受信した信号光に対して内部に備える局部発振用レーザを用いてコヒーレント受信を行い、信号光から元の信号を復調する。

光受信装置２ｒは、図９に示す内部構成を有しており、偏波分離部２１ｒ、光電気変換部２２ｒ−１，２２ｒ−２、ＡＤ(Analog-to-Ditigal)変換部２３ｒ−１，２３ｒ−２、主信号復調部２４ｒ−１，２４ｒ−２、誤り訂正復号化部２５ｒ、デフレーミング部２６ｒ、クロック制御部２７ｒ、制御情報復調部２１０ｒ及び制御部２０ｒを備える。なお、図９において、偏波分離部２１ｒ、光電気変換部２２ｒ−１，２２ｒ−２、ＡＤ変換部２３ｒ−１，２３ｒ−２、主信号復調部２４ｒ−１，２４ｒ−２、誤り訂正復号化部２５ｒ、デフレーミング部２６ｒ及びクロック制御部２７ｒを含む構成を信号受信部２２０ｒという。

偏波分離部２１ｒは、光伝送路３の多重部４Ｒに接続されており、光送信装置１ｔが送出して光伝送路３が伝送する信号光を受信する。当該信号光は、上述したように時分割多重されている信号が偏波多重された信号光である。また、偏波分離部２１ｒは、受信した信号光に対して光領域で偏波分離を行って、２つの直交するＸ偏波とＹ偏波に分離し、分離したＸ偏波とＹ偏波のそれぞれを光電気変換部２２ｒ−１，２２ｒ−２に出力する。

具体的には、偏波分離部２１ｒは、例えば、内部に偏波ダイバシティ９０度ハイブリッドカプラ及び局部発振用レーザを備えており、これらを用いて偏波分離を行う。偏波分離部２１ｒは、分離したＸ偏波を光電気変換部２２ｒ−１に出力し、分離したＹ偏波を光電気変換部２２ｒ−２に出力する。

Ｘ偏波側の光電気変換部２２ｒ−１は、偏波分離部２１ｒが出力するＸ偏波の信号光を取り込み、電気のアナログ信号に変換し、変換した電気のアナログ信号をＡＤ変換部２３ｒ−１に出力する。Ｙ偏波側の光電気変換部２２ｒ−２は、偏波分離部２１ｒが出力するＹ偏波の信号光を取り込み、電気のアナログ信号に変換し、変換した電気のアナログ信号をＡＤ変換部２３ｒ−２に出力する。

ＡＤ変換部２３ｒ−１，２３ｒ−２の各々は、各々に接続する光電気変換部２２ｒ−１，２２ｒ−２が出力する電気のアナログ信号をデジタル信号に変換することによりデジタル受信信号を生成する。また、ＡＤ変換部２３ｒ−１，２３ｒ−２の各々は、生成したデジタル受信信号を、各々に接続する主信号復調部２４ｒ−１，２４ｒ−２に出力する。また、ＡＤ変換部２３ｒ−１，２３ｒ−２は、生成したデジタル受信信号を制御情報復調部２１０ｒと制御部２０ｒに出力する。

主信号復調部２４ｒ−１，２４ｒ−２は、制御部２０ｒから変調方式信号を受けて、各々に接続するＡＤ変換部２３ｒ−１，２３ｒ−２が出力するデジタル受信信号に含まれる主信号を、変調方式信号の示す変調方式に対応する復調方式、すなわちデマッピング則にしたがって復調する。主信号復調部２４ｒ−１が復調する主信号が、Ｘ偏波の信号光に対応する主信号となり、主信号復調部２４ｒ−２が復調する主信号が、Ｙ偏波の信号光に対応する主信号となる。

誤り訂正復号化部２５ｒは、制御部２０ｒから誤り訂正符号指定信号を受けて、主信号復調部２４ｒ−１，２４ｒ−２が復調した主信号に対して、誤り訂正符号指定信号が示す誤り訂正符号化方式に対応する復号の処理を行う。誤り訂正復号化部２５ｒが復号の処理を行う際に用いる誤り訂正符号は、主信号のＯＴＮフレーム４０の誤り訂正符号部４３に含まれている誤り訂正符号の情報が用いられても良い。

誤り訂正復号化部２５ｒは、光送信装置１ｔの誤り訂正符号化部１２ｔが備える外符号誤り訂正符号化部１２１ｔと内符号誤り訂正符号化部１２２ｔに対応して、例えば、図１０に示すように、内符号誤り訂正復号化部２５１ｒと外符号誤り訂正復号化部２５２ｒを備える。内符号誤り訂正復号化部２５１ｒが、例えば、ＬＤＰＣによる軟判定誤り訂正技術による復号を行い、外符号誤り訂正復号化部２５２ｒが、例えば、ＲＳ−ＦＥＣ、またはＢＣＨ−ＦＥＣなどの硬判定誤り訂正技術による復号を行う。なお、光送信装置１ｔの誤り訂正符号化部１２ｔが、外符号誤り訂正符号化部１２１ｔのみを備える場合、誤り訂正復号化部２５ｒも外符号誤り訂正復号化部２５２ｒのみを備えることになる。

誤り訂正復号化部２５ｒにおいて、主信号合成部２５３ｒは、主信号復調部２４ｒ−１が出力するＸ偏波の信号光に対応する主信号と、主信号復調部２４ｒ−２が出力するＹ偏波の信号光に対応する主信号とからなるパラレル信号をシリアル信号に変換して内符号誤り訂正復号化部２５１ｒに出力する。

デフレーミング部２６ｒは、図３に示すＯＴＮフレーム４０のペイロード部４２からクライアント信号を読み出し、読み出したクライアント信号を、光受信装置２ｒに接続するＩＰルータやＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）スイッチなどのＩＰ系装置に出力する。

クロック制御部２７ｒは、制御部２０ｒからボーレート制御信号を受けて、主信号を受信する際のボーレートが、ボーレート制御信号によって指定されるボーレートとなるように光受信装置２ｒのクロックのクロック周波数を設定する。例えば、クロック制御部２７ｒは、制御部２０ｒからボーレートを３２ＧＢａｕｄとするボーレート制御信号を受けると、当該ボーレートとなるようにクロック周波数を設定する。また、クロック制御部２７ｒは、ボーレートを３２ＧＢａｕｄの状態から６４ＧＢａｕｄに変更するボーレート制御信号を受けると、クロックアップ、すなわちクロック周波数を増加させて、ボーレートを６４ＧＢａｕｄとする。また、クロック制御部２７ｒは、逆にボーレートを６４ＧＢａｕｄの状態から３２ＧＢａｕｄに変更するボーレート制御信号を受けると、クロックダウン、すなわちクロック周波数を減少させて、ボーレートを３２ＧＢａｕｄとする。

制御情報復調部２１０ｒは、制御情報検出部２１１ｒ、制御情報抽出部２１２ｒ−１，２１２ｒ−２及び差動復号部２１３ｒを備える。制御情報復調部２１０ｒにおいて、制御情報検出部２１１ｒは、ＡＤ変換部２３ｒ−１，２３ｒ−２の各々が出力する、主信号情報と制御情報とが時分割多重されているデジタル受信信号を取り込み、取り込んだデジタル受信信号の中からパイロットトーン信号の特定周波数に基づいて、図６に示す信号光５０に含まれる制御情報４５−１，４５−２，・・，４５−Ｎｔの位置を検出する。なお、光送信装置１ｔが送信するパイロットトーン信号の特定周波数は、事前に光受信装置２ｒに与えられている。また、制御情報検出部２１１ｒは、検出した制御情報４５−１，４５−２，・・，４５−Ｎｔの位置をタイミング情報として制御情報抽出部２１２ｒ−１，２１２ｒ−２に出力する。

なお、上述したように、制御情報４５−１〜４５−Ｎｔは、Ｘ偏波においては、既定信号であり、Ｙ偏波においては、制御信号であるため、ＡＤ変換部２３ｒ−１が出力するデジタル受信信号の制御情報には、既定信号が含まれており、ＡＤ変換部２３ｒ−２が出力するデジタル受信信号の制御情報には、制御信号が含まれている。

制御情報抽出部２１２ｒ−１，２１２ｒ−２の各々は、制御情報検出部２１１ｒが出力するタイミング情報に基づいて、各々に接続するＡＤ変換部２３ｒ−１，２３ｒ−２が出力するデジタル受信信号の中から、制御情報４５−１，４５−２，・・，４５−Ｎｔが含まれる区間を検出し、検出した区間の信号を差動復号部２１３ｒに出力する。差動復号部２１３ｒは、制御情報抽出部２１２ｒ−１，２１２ｒ−２が出力する信号を用いて、差動復号処理を行うことにより差動復号信号を生成し、生成した差動復号信号を制御部２０ｒに出力する。

制御部２０ｒは、伝送モード情報記憶部２００ｒ、伝送モード候補受信部２０１ｒ、伝送モード候補送信部２０２ｒ、伝送モード選択部２０３ｒ、信号品質検出部２０４ｒ及び信号品質判定部２０５ｒを備える。

制御部２０ｒにおいて、伝送モード情報記憶部２００ｒは、図１１に示すデータ構成の受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒを予め記憶する。受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒは、光受信装置２ｒにおいて伝送可能な伝送モード情報を記憶する。図１１は、図７に示す伝送モード情報テーブル１０００において、伝送モード番号が「モード１」、「モード５」、「モード９」、「モード１３」の伝送モード情報を記憶する受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒの一例を示している。

伝送モード候補受信部２０１ｒは、差動復号部２１３ｒが出力する差動復号信号を復調して差動復号信号から光送信装置１ｔの送信側伝送モード候補情報を取得する。また、伝送モード候補受信部２０１ｒは、取得した送信側伝送モード候補情報を伝送モード選択部２０３ｒに出力する。また、伝送モード候補受信部２０１ｒは、送信側伝送モード候補情報を取得すると受信側伝送モード候補情報を送信する受信側伝送モード候補情報送信指示信号を伝送モード候補送信部２０２ｒに出力する。

伝送モード候補送信部２０２ｒは、伝送モード候補受信部２０１ｒから受信側伝送モード候補情報送信指示信号を受けると、伝送モード情報記憶部２００ｒが記憶する受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒの「伝送モード」の項目が記憶する全ての伝送モード番号を含む受信側伝送モード候補情報を生成する。

また、伝送モード候補送信部２０２ｒは、受信側システムＲの光送信装置１ｒの伝送モード候補送信部１０１ｒに接続しており、生成した受信側伝送モード候補情報を光送信装置１ｒの伝送モード候補送信部１０１ｒに送信する。また、伝送モード候補送信部２０２ｒは、生成した受信側伝送モード候補情報を光送信装置１ｒの伝送モード候補送信部１０１ｒに送信した後、信号品質を検出する信号品質検出指示信号を信号品質検出部２０４ｒに出力する。

伝送モード選択部２０３ｒは、伝送モード情報記憶部２００ｒが記憶する受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒの「伝送モード」の項目が記憶する全ての伝送モード番号と、伝送モード候補受信部２０１ｒが出力する光送信装置１ｔの送信側伝送モード候補情報とにおいて共通の伝送モード番号を抽出する。

また、伝送モード選択部２０３ｒは、抽出した共通の伝送モード番号のうち最も優先度の高い伝送モード番号を選択する。なお、伝送モード選択部２０３ｒが選択する際の基準となる優先度は、光送信装置１ｔの伝送モード選択部１０３ｔの優先度と同一である。そのため、伝送モード選択部２０３ｒが優先度にしたがって選択する伝送モード番号と、光送信装置１ｔの伝送モード選択部１０３ｔが優先度にしたがって選択する伝送モード番号とは同一の伝送モード番号となる。

また、伝送モード選択部２０３ｒは、内部に記憶領域を有しており、選択した伝送モード番号を内部の記憶領域に書き込んで記憶させる。また、伝送モード選択部２０３ｒは、信号品質判定部２０５ｒから通知信号を受けた場合、通知信号に含まれる通知が、信号品質非許容通知である場合、内部の記憶領域を参照し、その時点で選択している伝送モード情報の次に優先度の高い伝送モード情報の伝送モード番号を選択する。

また、伝送モード選択部２０３ｒは、選択した伝送モード番号に対応する伝送モード情報の「変調方式」の項目の変調方式を示す情報、「ボーレート」の項目のボーレートの値、「誤り訂正符号種別」の項目の誤り訂正符号化方式を示す情報を読み出す。また、伝送モード選択部２０３ｒは、読み出した変調方式を示す情報を含む変調方式信号を生成して主信号復調部２４ｒ−１，２４ｒ−２に出力する。また、伝送モード選択部２０３ｒは、読み出したボーレートの値を含むボーレート制御信号を生成してクロック制御部２７ｒに出力する。また、伝送モード選択部２０３ｒは、読み出した誤り訂正符号化方式を示す情報を含む誤り訂正符号指定信号を誤り訂正復号化部２５ｒに出力する。

信号品質検出部２０４ｒは、光送信装置１ｔにおいて新たに伝送モード情報が選択された際、新たに選択された伝送モードにしたがって光送信装置１ｔが送信する信号光の信号品質の検出を行う。

信号品質検出部２０４ｒは、内部にフラグの領域を有しており、当該フラグの初期値は、「ＯＦＦ」である。また、信号品質検出部２０４ｒは、伝送モード候補送信部２０２ｒから信号品質検出指示信号を受けると、フラグを「ＯＮ」にセットする。また、信号品質検出部２０４ｒは、フラグが「ＯＮ」の状態で信号品質の検出を行う。なお、信号品質検出部２０４ｒは、フラグを用いなくてもよい。この場合、信号品質検出部２０４ｒは、信号品質検出指示信号を受けると、パイロットトーン信号を用いて、制御情報検出部２１１ｒが検出したタイミング情報に基づいて制御情報からＯＳＮＲ検出する。

信号品質検出部２０４ｒは、例えば、パイロットトーン信号の特定周波数の強度から信号対雑音比（以下「ＳＮ」(Signal-to-Noise)比という。）を検出し、検出した信号対雑音比を、信号品質を示す情報とする。なお、信号品質を示す情報は、ＳＮ比に限られず、特定周波数の強度そのものを信号品質を示す情報としてもよい。また、ビット誤り率（ＢＥＲ）を信号品質を示す情報としてもよい。また、信号品質検出部２０４ｒを偏波分離部２１ｒの２個の出力端に接続し、当該出力端から得られる光信号に基づいて、光信号対雑音比（以下「ＯＳＮＲ」(Optical Signal-to-Noise Ratio)という。）を検出し、検出したＯＳＮＲを信号品質を示す情報としてもよい。
また、信号品質検出部２０４ｒは、信号品質検出方法として、ＯＴＤＲ(Optical Time Domain Reflectometers)、光スペクトラムアナライザ、パワーメータ等の測定器から得られる情報を用いても良い。測定器から得られる情報により、信号劣化位置の特定や、信号品質検出の高精度化が可能となり、従来の光伝送システムのみでは得られない情報を得ることが可能となる。この場合、測定器を光伝送システムＳとは別に用意しても良いし、光伝送システムＳに測定機能を具備する構成としても良い。

また、信号品質検出部２０４ｒは、検出した信号品質を示す情報を信号品質判定部２０５ｒに出力してフラグを「ＯＦＦ」にセットする。また、信号品質検出部２０４ｒは、フラグが「ＯＦＦ」の状態で、制御情報検出部２１１ｒからの出力が得られた場合、信号品質の検出を行わない。これは、光送信装置１ｔにおいて新たに伝送モードが選択された場合のデジタル受信信号ではないためである。

信号品質判定部２０５ｒは、信号品質検出部２０４ｒが検出した信号品質を示す情報と、検出する信号品質に応じて予め定められる閾値とに基づいて、信号品質が許容される品質か否かを判定する。

また、信号品質判定部２０５ｒは、信号品質は許容される品質であると判定した場合、受信側システムＲの光送信装置１ｒを介して信号品質許容通知の通知信号をインラインで送信側システムＴの光受信装置２ｔに送信する。また、信号品質判定部２０５ｒは、当該信号品質許容通知の通知信号を伝送モード選択部２０３ｒに出力する。

また、信号品質判定部２０５ｒは、信号品質は許容されない品質であると判定した場合、受信側システムＲの光送信装置１ｒを介して信号品質非許容通知の通知信号をインラインで送信側システムＴの光受信装置２ｔ送信する。また、信号品質判定部２０５ｒは、当該信号品質非許容通知の通知信号を伝送モード選択部２０３ｒに出力する。

（受信側システムＲの光送信装置１ｒについて）
受信側システムＲの光送信装置１ｒは、上述した通り、送信側システムＴの光送信装置１ｔと同一の構成である。そのため、以下の説明において、光送信装置１ｒの各機能部を示す場合、符号の「ｔ」の英字を「ｒ」に置き換えて示す。例えば、光送信装置１ｒの伝送モード選択部を示す場合、「伝送モード選択部１０３ｒ」として示す。

また、受信側システムＲの光送信装置１ｒは、上述したように、光受信装置２ｒが送信する受信側伝送モード候補情報を受信する。そして、光送信装置１ｒは、受信した光受信装置２ｒの受信側伝送モード候補情報を、光伝送路３を介して送信側システムＴの光受信装置２ｔに送信する。そのため、受信側システムＲの光送信装置１ｒの伝送モード候補送信部１０１ｒは、図１２に示すように、光受信装置２ｒの伝送モード候補送信部２０２ｒに接続されている。そして、伝送モード候補送信部１０１ｒは、光受信装置２ｒの伝送モード候補送信部２０２ｒが送信する光受信装置２ｒの受信側伝送モード候補情報を受信する。

光送信装置１ｒの伝送モード候補送信部１０１ｒは、受信した光受信装置２ｒの受信側伝送モード候補情報を送信情報として取り込む。光送信装置１ｒの伝送モード候補送信部１０１ｒは、送信情報を信号系列とし、信号系列を１ビットごとに差動符号化して差動符号化信号を制御情報変調部１８ｒに出力する。また、伝送モード候補送信部１０１ｒは、１つ以上の特定周波数に電力が集中する信号系列を生成し、生成した信号系列を既定信号として制御情報変調部１８ｒに出力する。これにより、光受信装置２ｒの受信側伝送モード候補情報がパイロットトーン信号に重畳され、光伝送路３によって送信側システムＴの光受信装置２ｔまで伝送されることになる。

（送信側システムＴの光受信装置２ｔについて）
送信側システムＴの光受信装置２ｔは、上述した通り、受信側システムＲの光受信装置２ｒと同一の構成である。そのため、以下の説明において、光受信装置２ｔの各機能部を示す場合、符号の「ｒ」の英字を「ｔ」に置き換えて示す。例えば、光受信装置２ｔの伝送モード選択部を示す場合、「伝送モード選択部２０３ｔ」として示す。

また、送信側システムＴの光受信装置２ｔは、上述したように、受信側システムＲの光送信装置１ｒが送信する光受信装置２ｒの受信側伝送モード候補情報を受信する。そして、光受信装置２ｔは、受信した光受信装置２ｒの受信側伝送モード候補情報を送信側システムＴの光送信装置１ｔに送信する。そのため、送信側システムＴの光受信装置２ｔの伝送モード候補受信部２０１ｔは、図１３に示すように、光送信装置１ｔの伝送モード候補受信部１０２ｔに接続されている。

光受信装置２ｔの伝送モード候補受信部２０１ｔは、差動復号部２１３ｔが出力する差動復号信号を復調して差動復号信号から光受信装置２ｒの受信側伝送モード候補情報を取得する。そして、伝送モード候補受信部２０１ｔは、取得した光受信装置２ｒの受信側伝送モード候補情報を光送信装置１ｔの伝送モード候補受信部１０２ｔに送信する。これにより、送信側システムＴの光送信装置１ｔの伝送モード候補受信部１０２ｔは、受信側システムＲの光受信装置２ｒの受信側伝送モード候補情報を取得することができる。

（第１の実施形態における伝送モード選択処理）
図１４は、第１の実施形態の光伝送システムＳによる伝送モード選択処理の流れを示すフローチャートであり、破線の矢印は、光送信装置１ｔと光受信装置２ｒの間における情報の送受信を示している。

（光送信装置１ｔのステップＳＴ１の処理）
光送信装置１ｔの制御部１０ｔの伝送モード候補送信部１０１ｔは、利用者による操作を受けて、または、光送信装置１ｔの起動のタイミングにより処理を開始する。伝送モード候補送信部１０１ｔは、伝送モード情報記憶部１００ｔが記憶する送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔの「伝送モード」の項目が記憶する全ての伝送モード番号を含む送信側伝送モード候補情報を生成する。

伝送モード候補送信部１０１ｔは、生成した送信側伝送モード候補情報を信号系列とし、信号系列を１ビットごとに差動符号化して差動符号化信号を制御情報変調部１８ｔに出力する。伝送モード候補送信部１０１ｔは、１つ以上の特定周波数に電力が集中する信号系列を生成し、生成した信号系列を既定信号として制御情報変調部１８ｔに出力する。

ここで、伝送モード候補送信部１０１ｔが行う差動符号化について説明する。差動符号化では、ｎ番目（ｎ≧０、ｎは整数）の設定情報をＣ（ｎ）（Ｃ（ｎ）は１か０かの２値）としたとき、ｎ番目の出力（差動符号化信号）Ｄ（ｎ）は、次式（１）に示すように、Ｃ（ｎ）とＤ（ｎ−１）との排他的論理和で表せる。ただし、式（１）において、Ｄ（−１）＝１である。

次に、既定信号、すなわち特定周波数に電力が集中する信号系列について説明する。特定周波数に電力が集中する信号系列としては、例えば、ＩＱ平面上で原点に対して点対称となる関係の交番信号を用いることができる。一例として、ＢＰＳＫ信号を生成する場合には、−Ｓ，Ｓ，−Ｓ，Ｓ，…，−Ｓ，Ｓのように、２つの信号点を交互に繰り返した交番信号を用いればよい。

また、ＱＰＳＫ信号を生成する場合には、信号点を（実部，虚部）として表すと、（Ｓ，Ｓ），（−Ｓ，−Ｓ），（Ｓ，Ｓ），（−Ｓ，−Ｓ），…，（Ｓ，Ｓ），（−Ｓ，−Ｓ）または（Ｓ，−Ｓ），（−Ｓ，Ｓ），（Ｓ，−Ｓ），（−Ｓ，Ｓ），…，（Ｓ，−Ｓ），（−Ｓ，Ｓ）のように、２つの信号点を交互に繰り返した交番信号を用いればよい。ここで、Ｓは任意の実数を表す。また、（実部α，虚部β）は、複素数としてα＋ｊβと表すことができる。ただし、ｊは虚数単位である。この交番信号は、２箇所の特定周波数に集中した電力を発生させることができる。

また、−Ｓ，−Ｓ，Ｓ，Ｓ，−Ｓ，−Ｓ，Ｓ，Ｓ，…，−Ｓ，−Ｓ，Ｓ，Ｓのように１つの信号を２回ずつ繰り返した交番信号を用いたり、Ｍ回ずつ（Ｍ＞０の正数）繰り返した交番信号を用いたりしてもよい。このように、複数の繰り返し回数の交番信号を乗算したり、畳み込んだりすることによって、４箇所以上の特定周波数に電力を集中させることができる。また、周期の異なる複数の正弦波を重畳することによって２つ以上の特定周波数に電力が集中する信号を生成することもできる。また、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式を用いて特定のサブキャリアにのみ信号を重畳することで特定周波数を有する信号を生成することもできる。さらに、特定周波数帯域信号系列と他の信号系列とを用いて拡散することで、電力が集中する周波数帯域を広げることもできる。

制御情報変調部１８ｔは、伝送モード候補送信部１０１ｔが出力する既定信号及び差動符号化信号を受けて、既定信号を差動符号化信号で変調して制御信号を生成する。具体的には、伝送モード候補送信部１０１ｔが出力する既定信号が−Ｓ，Ｓ，−Ｓ，Ｓ，…，−Ｓ，Ｓである場合、制御情報変調部１８ｔは、差動符号化信号がＤ（ｎ）＝１であるとき、制御信号として−Ｓ，Ｓ，−Ｓ，Ｓ，…，−Ｓ，Ｓを出力する。また、制御情報変調部１８ｔは、差動符号化信号がＤ（ｎ）＝０であったとき、符号を反転させて、制御信号としてＳ，−Ｓ，Ｓ，−Ｓ，…，Ｓ，−Ｓを出力する。なお、Ｄ（ｎ）＝１とＤ（ｎ）＝０とで符号の反転が逆、すなわちＤ（ｎ）＝１の場合に、Ｓ，−Ｓ，Ｓ，−Ｓ，…，Ｓ，−Ｓを出力し、Ｄ（ｎ）＝０の場合に、−Ｓ，Ｓ，−Ｓ，Ｓ，…，−Ｓ，Ｓを出力するようにしてもよい。

制御情報変調部１８ｔは、既定信号をＸ偏波用の多重化部１４ｔ−１に出力し、制御信号をＹ偏波用の多重化部１４ｔ−２に出力する。Ｘ偏波用の多重化部１４ｔ−１は、主信号変調部１３ｔ−１が出力するＸ偏波用の送信シンボル系列ごとに、制御情報変調部１８ｔが出力する既定信号を挿入することにより時分割多重を行いＸ偏波用の信号系列を生成する。Ｙ偏波用の多重化部１４ｔ−２は、主信号変調部１３ｔ−２が出力するＹ偏波用の送信シンボル系列ごとに、制御情報変調部１８ｔが出力する制御信号を挿入することにより時分割多重を行いＹ偏波用の信号系列を生成する。

電気光変換部１５ｔ−１，１５ｔ−２の各々は、多重化部１４ｔ−１，１４ｔ−２が出力するＸ偏波用及びＹ偏波用の信号系列の電気光変換を行い、Ｘ偏波用及びＹ偏波用の光信号を偏波多重部１６ｔに出力する。

偏波多重部１６ｔは、電気光変換部１５ｔ−１，１５ｔ−２の各々が出力するＸ偏波用の光信号とＹ偏波用の光信号を偏波多重することにより、偏波多重された時分割多重の信号光を生成する。このとき、上記の差動符号化信号がＤ（ｎ）＝０である場合には、一方の偏波から出力された信号内の制御情報は、もう一方の偏波の制御情報の位相を反転させた信号になる。

偏波多重部１６ｔは、生成した信号光を光伝送路３に送出する。これにより、光送信装置１ｔの送信側伝送モード候補情報が重畳されたパイロットトーン信号を含む信号光が光伝送路３により光受信装置２ｒまで伝送される。

（光受信装置２ｒのステップＳＲ１の処理）
光受信装置２ｒの偏波分離部２１ｒは、光伝送路３によって伝送されたパイロットトーン信号を含む信号光を受信する。偏波分離部２１ｒは、受信した信号光に対して光領域で偏波分離を行って、２つの直交するＸ偏波とＹ偏波に分離し、分離したＸ偏波とＹ偏波のそれぞれを光電気変換部２２ｒ−１，２２ｒ−２に出力する。光電気変換部２２ｒ−１，２２ｒ−２の各々は、偏波分離部２１ｒが出力するＸ偏波及びＹ偏波の信号光を取り込み、電気のアナログ信号に変換し、変換した電気のアナログ信号を、各々に対応するＡＤ変換部２３ｒ−１，２３ｒ−２に出力する。

ＡＤ変換部２３ｒ−１，２３ｒ−２は、各々に接続する光電気変換部２２ｒ−１，２２ｒ−２が出力する電気のアナログ信号をデジタル信号に変換することによりデジタル受信信号を生成し、生成したデジタル受信信号を、各々に接続する主信号復調部２４ｒ−１，２４ｒ−２に出力する。ＡＤ変換部２３ｒ−１，２３ｒ−２は、生成したデジタル受信信号を制御情報復調部２１０ｒの制御情報検出部２１１ｒ及び制御情報抽出部２１２ｒ−１，２１２ｒ−２に出力する。

制御情報検出部２１１ｒは、ＡＤ変換部２３ｒ−１，２３ｒ−２が出力する時分割多重されたデジタル受信信号を受信し、受信したデジタル受信信号の中から、既知であるパイロットトーン信号の特定周波数に基づいて、図６に示す信号光５０に含まれる制御情報４５−１，４５−２，・・，４５−Ｎｔの位置を検出する。

制御情報４５−１，４５−２，・・，４５−Ｎｔの位置を検出する手法としては、例えば、制御情報検出部２１１ｒがデジタル受信信号の中で特定周波数に電力が集中する位置を制御情報４５−１，４５−２，・・，４５−Ｎｔの挿入位置として検出する手法がある。電力が集中する位置とは、例えば、デジタル受信信号の特定周波数の信号電力を算出し、算出した信号電力が所定の閾値を超えたときの位置、または、所定の閾値を超えた信号電力の中で最大の位置である。制御情報検出部２１１ｒは、検出した位置をタイミング情報として制御情報抽出部２１２ｒ−１，２１２ｒ−２に出力する。

制御情報抽出部２１２ｒ−１，２１２ｒ−２の各々は、制御情報検出部２１１ｒが出力するタイミング情報に基づいて、各々に接続するＡＤ変換部２３ｒ−１，２３ｒ−２が出力するデジタル受信信号の中から、制御情報４５−１，４５−２，・・，４５−Ｎｔが含まれる区間を検出し、検出した区間の信号を差動復号部２１３ｒに出力する。

差動復号部２１３ｒは、制御情報抽出部２１２ｒ−１，２１２ｒ−２が出力する信号を用いて、差動復号処理を行い、差動復号信号を生成し、生成した差動復号信号を伝送モード候補受信部２０１ｒに出力する。例えば、ｎ番目のフレームにおける制御情報抽出部２１２ｒ−１，２１２ｒ−２の各々の出力信号をＲｘ（ｎ，ｋ）、Ｒｙ（ｎ，ｋ）とすると、差動復号信号Ｚ（ｎ）は次式（２）で表される。

ただし、式（２）において、「^＊」は複素共役を示す。また、「Ｋ」は制御情報抽出部２１２ｒ−１，２１２ｒ−２の各々のバッファ部に記憶されたデジタル受信信号の長さを表しており、Ｋ＞ｋ≧０である。

伝送モード候補受信部２０１ｒは、差動復号部２１３ｒが出力する差動復号信号を取り込み、取り込んだ差動復号信号を復調して差動復号信号から光送信装置１ｔの送信側伝送モード候補情報を取得する。ここで、ｎ番目のフレームにおける差動復号信号をＺ（ｎ）とすると、判定結果Ｐ（ｎ）は、次式（３）で表される。ただし、式（３）において、Ｐ_ｔｈ（＞０）は判定閾値である。

上記の制御情報変調部１８ｔ、制御情報復調部２１０ｒ及び伝送モード候補受信部２０１ｒによる変復調手法は変調方式に依存しない。そのため、伝送モードが決定していないために、光送信装置１ｔが送信する信号光の主信号の変調方式が光受信装置２ｒにおいて識別できていないような通信環境下においても、光送信装置１ｔの送信側伝送モード候補情報の送信が可能となる。

伝送モード候補受信部２０１ｒは、取得した光送信装置１ｔの送信側伝送モード候補情報を伝送モード選択部２０３ｒに出力する。伝送モード候補受信部２０１ｒは、光送信装置１ｔの送信側伝送モード候補情報を取得すると受信側伝送モード候補情報を送信する受信側伝送モード候補情報送信指示信号を伝送モード候補送信部２０２ｒに出力する。

（光受信装置２ｒのステップＳＲ２の処理）
伝送モード候補送信部２０２ｒは、伝送モード候補受信部２０１ｒから受信側伝送モード候補情報送信指示信号を受けると、伝送モード情報記憶部２００ｒが記憶する受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒの「伝送モード」の項目が記憶する全ての伝送モード番号を含む受信側伝送モード候補情報を生成する。伝送モード候補送信部２０２ｒは、生成した受信側伝送モード候補情報を受信側システムＲの光送信装置１ｒの伝送モード候補送信部１０１ｒに送信する。

伝送モード候補送信部２０２ｒは、生成した受信側伝送モード候補情報を光送信装置１ｒの伝送モード候補送信部１０１ｒに送信した後、信号品質を検出する信号品質検出指示信号を信号品質検出部２０４ｒに出力する。信号品質検出部２０４ｒは、信号品質検出指示信号を受けてフラグを「ＯＮ」にセットする。

光送信装置１ｒの伝送モード候補送信部１０１ｒは、上述した送信側システムＴの光送信装置１ｔの伝送モード候補送信部１０１ｔが、ステップＳＴ１において送信側伝送モード候補情報をパイロットトーン信号に重畳させて送信した際の処理と同様の処理を行う。すなわち、光送信装置１ｒの伝送モード候補送信部１０１ｒは、光受信装置２ｒの受信側伝送モード候補情報をパイロットトーン信号に重畳させて光伝送路３を介して光受信装置２ｔに送信する。

（光受信装置２ｒのステップＳＲ３の処理）
受信側システムＲの光受信装置２ｒの伝送モード選択部２０３ｒは、伝送モード情報記憶部２００ｒが記憶する受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒの「伝送モード」の項目が記憶する全ての伝送モード番号と、伝送モード候補受信部２０１ｒから受けた光送信装置１ｔの送信側伝送モード候補情報とにおいて共通の伝送モード番号を抽出する。伝送モード選択部２０３ｒは、抽出した共通の伝送モード番号のうち最も優先度の高い伝送モード番号を選択する。

図８に示した送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔと、図１１に示した受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒとにおいて、共通する伝送モード情報は、「モード１」、「モード５」、「モード９」、「モード１３」である。ここでは、優先度が、変調方式の多値度の高さを第１優先とし、ボーレートの高さを第２優先にしているとすると、伝送モード選択部２０３ｒは、「モード１」、「モード５」、「モード９」、「モード１３」の中から最も多値度の高い１６ＱＡＭの変調方式を含む「モード１３」を選択する。

伝送モード選択部２０３ｒは、選択した伝送モード番号である「モード１３」を内部の記憶領域に書き込んで記憶させる。伝送モード選択部２０３ｒは、選択した伝送モード番号「モード１３」に対応する伝送モード情報を伝送モード情報記憶部２００ｒの受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒから読み出す。伝送モード選択部２０３ｒは、読み出した伝送モード情報の「変調方式」の項目の変調方式を示す情報である「１６ＱＡＭ」、「ボーレート」の項目のボーレートの値「３２ＧＢａｕｄ」、「誤り訂正符号種別」の項目の誤り訂正符号化方式を示す情報「ＲＳ＋ＬＤＰＣ」を読み出す。

伝送モード選択部２０３ｒは、読み出した変調方式を示す情報「１６ＱＡＭ」を含む変調方式信号を生成して主信号復調部２４ｒ−１，２４ｒ−２に出力する。伝送モード選択部２０３ｒは、読み出したボーレートの値「３２ＧＢａｕｄ」を含むボーレート制御信号を生成してクロック制御部２７ｒに出力する。伝送モード選択部２０３ｒは、読み出した誤り訂正符号化方式を示す情報「ＲＳ＋ＬＤＰＣ」を含む誤り訂正符号指定信号を誤り訂正復号化部２５ｒに出力する。

これにより、伝送モード選択部２０３ｒが選択した伝送モード、すなわち主信号復調部２４ｒ−１，２４ｒ−２は、１６ＱＡＭの変調方式で復調を行い、クロック制御部２７ｒにより設定された光受信装置２ｒのクロックは、ボーレートを「３２ＧＢａｕｄ」にするクロック周波数で動作し、誤り訂正復号化部２５ｒは、「ＲＳ＋ＬＤＰＣ」の方式で誤り訂正復号を行うことになる。

（光送信装置１ｔのステップＳＴ２の処理）
送信側システムＴの光受信装置２ｔの伝送モード候補受信部２０１ｔは、上述した受信側システムＲの光受信装置２ｒの伝送モード候補受信部２０１ｒが、ステップＳＲ１において送信側伝送モード候補情報が重畳したパイロットトーン信号を受信して送信側伝送モード候補情報を取得する際の処理と同様の処理を行う。すなわち、送信側システムＴの光受信装置２ｔの伝送モード候補受信部２０１ｔは、光送信装置１ｒが送信するパイロットトーン信号を受信して、パイロットトーン信号に重畳する光受信装置２ｒの受信側伝送モード候補情報を取得する。

送信側システムＴの光受信装置２ｔの伝送モード候補受信部２０１ｔは、取得した光受信装置２ｒの受信側伝送モード候補情報を、光送信装置１ｔの伝送モード候補受信部１０２ｔに送信する。光送信装置１ｔの伝送モード候補受信部１０２ｔは、光受信装置２ｒの受信側伝送モード候補情報を受信する。光送信装置１ｔの伝送モード候補受信部１０２ｔは、受信した受信側システムＲの光受信装置２ｒの受信側伝送モード候補情報を伝送モード選択部１０３ｔに出力する。

（光送信装置１ｔのステップＳＴ３の処理）
伝送モード選択部１０３ｔは、伝送モード情報記憶部１００ｔが記憶する送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔの「伝送モード」の項目が記憶する全ての伝送モード番号と、伝送モード候補受信部１０２ｔから受けた光受信装置２ｒの受信側伝送モード候補情報とにおいて共通の伝送モード番号を抽出する。

伝送モード選択部１０３ｔは、抽出した共通の伝送モード番号のうち最も優先度の高い伝送モード番号を選択する。上述したように、なお、伝送モード選択部１０３ｔが選択する際の基準となる優先度は、光受信装置２ｒの伝送モード選択部２０３ｒの優先度と同一である。したがって、伝送モード選択部１０３ｔは、ステップＳＲ３において、光受信装置２ｒの伝送モード選択部２０３ｒが選択した伝送モード番号と同一の「モード１３」の伝送モード番号を選択する。伝送モード選択部１０３ｔは、選択した伝送モード番号である「モード１３」を内部の記憶領域に書き込んで記憶させる。

伝送モード選択部１０３ｔは、選択した伝送モード番号「モード１３」に対応する伝送モード情報を伝送モード情報記憶部１００ｔの送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔから読み出す。伝送モード選択部１０３ｔは、読み出した伝送モード情報の「変調方式」の項目の変調方式を示す情報「１６ＱＡＭ」、「ボーレート」の項目のボーレートの値「３２ＧＢａｕｄ」、「誤り訂正符号種別」の項目の誤り訂正符号化方式を示す情報「ＲＳ＋ＬＤＰＣ」を読み出す。伝送モード選択部１０３ｔは、読み出した変調方式を示す情報「１６ＱＡＭ」を含む変調方式信号を生成して主信号変調部１３ｔ−１，１３ｔ−２に出力する。伝送モード選択部１０３ｔは、読み出したボーレートの値「３２ＧＢａｕｄ」を含むボーレート制御信号を生成してクロック制御部１７ｔに出力する。伝送モード選択部１０３ｔは、読み出した誤り訂正符号化方式を示す情報「ＲＳ＋ＬＤＰＣ」を含む誤り訂正符号指定信号を誤り訂正符号化部１２ｔに出力する。

これにより、伝送モード選択部１０３ｔが選択した伝送モード、すなわち主信号変調部１３ｔ−１，１３ｔ−２は、１６ＱＡＭの変調方式で変調を行い、クロック制御部１７ｔにより設定された光送信装置１ｔのクロックは、ボーレートを「３２ＧＢａｕｄ」にするクロック周波数で動作し、誤り訂正符号化部１２ｔは、「ＲＳ＋ＬＤＰＣ」の方式で誤り訂正符号化を行うことになる。

（光送信装置１ｔのステップＳＴ４の処理）
送信側システムＴの光送信装置１ｔの信号送信部１１０ｔは、主信号の生成を行う。すなわち、信号送信部１１０ｔにおいて、フレーミング部１１ｔは、クライアント信号を取り込み、取り込んだクライアント信号をＯＴＮフレーム４０のペイロード部４２に書き込み、オーバーヘッド部４１に監視のために用いられる情報などを書き込んで誤り訂正符号化部１２ｔに出力する。誤り訂正符号化部１２ｔは、フレーミング部１１ｔが出力する信号フレームに対して、伝送モード選択部１０３ｔから受けた誤り訂正符号指定信号が示す「ＲＳ＋ＬＤＰＣ」の誤り訂正符号化方式の符号化を行って誤り訂正符号を生成する。誤り訂正符号化部１２ｔは、生成した誤り訂正符号をＯＴＮフレーム４０の誤り訂正符号部４３に書き込んで、ＯＴＮフレーム４０を主信号変調部１３ｔ−１，１３ｔ−２に出力する。

主信号変調部１３ｔ−１，１３ｔ−２の各々は、伝送モード選択部１０３ｔから受けた変調方式信号の示す変調方式「１６ＱＡＭ」により、誤り訂正符号化部１２ｔが出力する主信号であって各々に対応するＸ偏波用の主信号とＹ偏波用の主信号を変調する。主信号変調部１３ｔ−１，１３ｔ−２は、変調によって送信シンボル系列を生成し、生成した送信シンボル系列を各々に接続する多重化部１４ｔ−１，１４ｔ−２に出力する。多重化部１４ｔ−１，１４ｔ−２は、主信号の送信シンボル系列と、制御情報と時分割多重する。電気光変換部１５ｔ−１，１５ｔ−２が、多重化部１４ｔ−１，１４ｔ−２が出力する電気信号を光信号に変換し、偏波多重部１６ｔが、光信号を偏波多重して光伝送路３に送出する。

（光受信装置２ｒのステップＳＲ４の処理）
受信側システムＲの光受信装置２ｒの偏波分離部２１ｒは、光伝送路３によって伝送された主信号を含む信号光を受信する。偏波分離部２１ｒは、受信した信号光に対して光領域で偏波分離を行って、２つの直交するＸ偏波とＹ偏波に分離し、分離したＸ偏波とＹ偏波のそれぞれを光電気変換部２２ｒ−１，２２ｒ−２に出力する。光電気変換部２２ｒ−１，２２ｒ−２の各々は、偏波分離部２１ｒが出力するＸ偏波及びＹ偏波の信号光を取り込み、電気のアナログ信号に変換し、変換した電気のアナログ信号を、各々に対応するＡＤ変換部２３ｒ−１，２３ｒ−２に出力する。

ＡＤ変換部２３ｒ−１，２３ｒ−２は、各々に接続する光電気変換部２２ｒ−１，２２ｒ−２が出力する電気のアナログ信号をデジタル信号に変換してデジタル受信信号を生成する。ＡＤ変換部２３ｒ−１，２３ｒ−２は、生成したデジタル受信信号を、各々に接続する主信号復調部２４ｒ−１，２４ｒ−２に出力する。また、ＡＤ変換部２３ｒ−１，２３ｒ−２は、生成したデジタル受信信号を制御情報復調部２１０ｒの制御情報検出部２１１ｒ及び制御情報抽出部２１２ｒ−１，２１２−ｒ−２に出力する。

ここでは、信号品質検出部２０４ｒは、フラグが「ＯＮ」になっているため、パイロットトーン信号を用いて信号品質、例えば、デジタル受信信号の特定周波数の強度から得られるＳＮ比を検出する。信号品質検出部２０４ｒは、検出した信号品質を示す情報、すなわち検出したＳＮ比の値を信号品質判定部２０５ｒに出力してフラグを「ＯＦＦ」にセットする。

（光受信装置２ｒのステップＳＲ５、ＳＲ６、ＳＲ７の処理）
光受信装置２ｒの信号品質判定部２０５ｒは、信号品質検出部２０４ｒが検出した信号品質を示す情報と、予め定められる閾値とに基づいて、信号品質が許容される品質か否かを判定する（ステップＳＲ５）。信号品質判定部２０５ｒは、例えば、信号品質を示す情報が、ＳＮ比である場合、ＳＮ比の値が、閾値以上の場合、信号品質は許容される品質であるとして判定する（ステップＳＲ５、Ｙｅｓ）。信号品質判定部２０５ｒは、信号品質は許容される品質であると判定した場合、信号品質許容通知の通知信号を光送信装置１ｒに送信し、信号品質許容通知の通知信号を伝送モード選択部２０３ｒに出力する（ステップＳＲ６）。

一方、信号品質判定部２０５ｒは、ＳＮ比の値が、閾値未満の場合、信号品質は許容されない品質であるとして判定する（ステップＳＲ５、Ｎｏ）。信号品質判定部２０５ｒは、信号品質は許容されない品質であると判定した場合、信号品質非許容通知の通知信号を光送信装置１ｒに送信し、信号品質非許容通知の通知信号を伝送モード選択部２０３ｒに出力する（ステップＳＲ７）。

光受信装置２ｒの伝送モード選択部２０３ｒは、信号品質判定部２０５ｒから信号品質許容通知の通知信号を受けた場合、その時点で選択している伝送モード情報を運用で用いる伝送モード情報として確定し、処理を終了する。

一方、光受信装置２ｒの伝送モード選択部２０３ｒは、信号品質判定部２０５ｒから信号品質非許容通知の通知信号を受けた場合、ステップＳＲ３以降の処理を行う。ステップＳＲ３において、伝送モード選択部２０３ｒは、その時点で選択している伝送モード情報の次に優先度の高い伝送モード情報の伝送モード番号である「モード９」を、共通の伝送モード情報の中から選択する。

（光送信装置１ｔのステップＳＴ５、ＳＴ６の処理）
光送信装置１ｔの伝送モード選択部１０３ｔは、光受信装置２ｒの信号品質判定部２０５ｒから通知信号を受信する（ステップＳＴ５）。具体的には、光送信装置１ｔの伝送モード選択部１０３ｔは、光受信装置２ｒの信号品質判定部２０５ｒから出力され、受信側システムＲの光送信装置１ｒからインラインで光受信装置２ｔに送信された通知信号を受信する。伝送モード選択部１０３ｔは、受信した通知信号が信号品質許容通知であるか否かを判定する（ステップＳＴ６）。伝送モード選択部１０３ｔは、受信した通知信号が信号品質許容通知であると判定した場合（ステップＳＴ６、Ｙｅｓ）、その時点で選択している伝送モード情報を運用で用いる伝送モード情報として確定し、処理を終了する。

一方、光送信装置１ｔの伝送モード選択部１０３ｔは、受信した通信信号が信号品質許容通知でない、すなわち信号品質非許容通知である場合（ステップＳＴ６、Ｎｏ）、ステップＳＴ３以降の処理を行い、ステップＳＴ３において、その時点で選択している伝送モード情報の次に優先度の高い伝送モード情報の伝送モード番号である「モード９」を、共通の伝送モード情報の中から選択する。

上記の第１の実施形態の構成により、光伝送システムＳにおいて、伝送モード選択部１０３ｔ，２０３ｒは、伝送性能に関する複数のパラメータの組み合わせである伝送モード情報であって光送信装置１ｔと光受信装置２ｒの伝送性能に共通する複数の伝送モード情報の中から、優先度の高い順に伝送モード情報を選択する。光送信装置１ｔの信号送信部１１０ｔは、伝送モード選択部１０３ｔが選択する伝送モード情報に基づいて変調した信号を光伝送路３を介して送信する。光受信装置２ｒの信号受信部２２０ｒは、光伝送路３が伝送する信号を受信し、受信した信号を伝送モード選択部２０３ｒが選択する伝送モード情報に基づいて復調する。光受信装置２ｒの信号品質検出部２０４ｒは、信号受信部２２０ｒが受信する信号の信号品質を検出する。光受信装置２ｒの信号品質判定部２０５ｒは、信号品質検出部２０４ｒが検出した信号品質を示す情報に基づいて、信号の信号品質が許容されるか否かを判定する。伝送モード選択部１０３ｔ，２０３ｒは、信号品質判定部２０５ｒが、信号の信号品質が許容されないと判定した場合、次に優先度の高い伝送モード情報を選択する。

これにより、送信側システムＴの光送信装置１ｔと、受信側システムＲの光受信装置２ｒは、互いが共通して有する複数の伝送モード情報の中から優先度が高く、かつ信号品質の良い伝送モード情報を選択し、選択した伝送モード情報が示す伝送モードによる運用を開始することができる。上述したように、光伝送用のデジタル信号処理(ＤＳＰ)の高機能化に伴い、変調方式が増え、ボーレートも可変になることで、伝送モードによって占有する周波数帯域が様々に異なる。更に、誤り訂正符号種別といったパラメータが加わることで、伝送モードが多様化してきている。このように多様な伝送モードの中から、光伝送システムＳは、最適な伝送モードを選択することを可能としている。

換言すると、第１の実施形態の構成では、光送信装置１ｔは、利用者の操作を受けて、または、起動のタイミングで、自装置が有する伝送モード情報を示す伝送モード番号のリストを光受信装置２ｒに送信する。光受信装置２ｒは、光送信装置１ｔから伝送モード番号のリストを受信すると、自装置が有する伝送モード情報を示す伝送モード番号のリストを光送信装置１ｔに送信して、互いの伝送モード情報を示す伝送モード番号のリストを交換する。光送信装置１ｔと光受信装置２ｒは、交換が終了すると共通する伝送モードの中から、信号品質を満たすことを条件に、より多値度の高い変調方式、より高いボーレートの伝送モードであって送受信間で整合する誤り訂正符号種別の伝送モードを選択する。この処理の流れは、いわゆるＡｕｔｏＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ（自動折衝）の処理手順であり、第１の実施形態では、当該手順により、最適な伝送モードでのリンク確立を行うことを可能としている。

また、上記の第１の実施形態の構成では、送信側システムＴの光送信装置１ｔから受信側システムＲの光受信装置２ｒに対して光送信装置１ｔの送信側伝送モード候補情報を送信する際、また、受信側システムＲの光送信装置１ｒから送信側システムＴの光受信装置２ｔに対して光受信装置２ｒの受信側伝送モード候補情報を送信する際に、変調方式が識別できていない状態でも送受信を行うことができるパイロットトーン信号を用いる構成としている。そのため、予め送信側と受信側で変調方式を決めておく等の前処理を行わなくても、例えば、光送信装置１ｔ以外の装置が起動している状態において、光送信装置１ｔの起動と共に、上記の図１４に示した処理を開始することが可能である。

なお、上記の図１４に示した処理の前提として、他方の対向関係にある光受信装置２ｔと光送信装置１ｒとの間においても同一の伝送モードを選択することとしたが、この前提は、必須の前提条件ではない。アップリンクとダウンリンクの伝送モードが異なる場合にも本発明が適用できるように、光送信装置１ｔと光受信装置２ｒが図１４の処理を行うのと並列に、光送信装置１ｒと光受信装置２ｔが図１４の処理を行う。それにより、光送信装置１ｔと光受信装置２ｒが最適な伝送モードの選択を行う処理と並行して、光送信装置１ｒと光受信装置２ｔの間でも最適な伝送モードを選択する処理を行うことができる。

この場合、送信側システムＴの光送信装置１ｔと光受信装置２ｔとの接続関係は、図１５に示す関係となる。光受信装置２ｔと光送信装置１ｒとの間において既に伝送モードの選択が完了している場合の構成である図１３では、光受信装置２ｔの差動復号部２１３ｔは、「光受信装置２ｒの受信側伝送モード候補情報」が含まれている差動復号信号のみを出力する。これに対して、並列に光送信装置１ｒと光受信装置２ｔの図１４に示す処理が行われる場合、光受信装置２ｔの差動復号部２１３ｔは、更に、「光送信装置１ｒの送信側伝送モード候補情報」が含まれている差動復号信号を出力する。そのため、光受信装置２ｔにおける制御部２０ｔの伝送モード候補受信部２０１ｔは、差動復号部２１３ｔが出力する差動復号信号に含まれている情報の内容に基づいて処理を分岐する必要がある。

伝送モード候補受信部２０１ｔは、差動復号部２１３ｔが出力する差動復号信号を復調して「光送信装置１ｒの送信側伝送モード候補情報」を取得した場合、取得した情報を伝送モード選択部２０３ｔに出力する。一方、伝送モード候補受信部２０１ｔは、差動復号部２１３ｔが出力する差動復号信号を復調して「光受信装置２ｒの受信側伝送モード候補情報」を取得した場合、取得した情報を光送信装置１ｔの伝送モード候補受信部１０２ｔに出力する。

また、光受信装置２ｔの伝送モード候補送信部２０２ｔは、「光受信装置２ｔの受信側伝送モード候補情報」を、受信側システムＲの光送信装置１ｒに送信するため、図１５に示すように、光送信装置１ｔの伝送モード候補送信部１０１ｔに送信する。

また、受信側システムＲの光受信装置２ｒと、光送信装置１ｒとの接続関係は、図１６に示す関係となる。光受信装置２ｔと光送信装置１ｒとの間において既に伝送モードの選択が完了している場合の構成である図１２では、光受信装置２ｒの差動復号部２１３ｒは、「光送信装置１ｔの送信側伝送モード候補情報」が含まれている差動復号信号のみを出力する。これに対して、並列に光送信装置１ｒと光受信装置２ｔの図１４に示す処理が行われる場合、光受信装置２ｒの差動復号部２１３ｒは、更に、「光受信装置２ｔの受信側伝送モード候補情報」が含まれている差動復号信号を出力する。そのため、制御部２０ｒの伝送モード候補受信部２０１ｒは、差動復号部２１３ｒが出力する差動復号信号に含まれている情報の内容に基づいて処理を分岐する必要がある。

伝送モード候補受信部２０１ｒは、差動復号部２１３ｒが出力する差動復号信号を復調して「光送信装置１ｔの送信側伝送モード候補情報」を取得した場合、取得した情報を伝送モード選択部２０３ｒに出力する。一方、伝送モード候補受信部２０１ｒは、差動復号部２１３ｒが出力する差動復号信号を復調して「光受信装置２ｔの受信側伝送モード候補情報」を取得した場合、取得した情報を光送信装置１ｒの伝送モード候補受信部１０２ｒに出力する。

このように、図１４の処理を、光送信装置１ｔと光受信装置２ｒの間と、光送信装置１ｒと光受信装置２ｔの間で並列に行う必要がある場合とは、各々が有する伝送モードが異なっている場合である。これに対して、例えば、送信側システムＴの光送信装置１ｔと光受信装置２ｔとが一体に構成されて伝送可能な伝送モードの種類が一致しており、また、受信側システムＲの光受信装置２ｒと光送信装置１ｒとが一体に構成されて伝送可能な伝送モードの種類が一致している場合、図１４の処理を並列に行う必要がない。送信側システムＴの光送信装置１ｔと、受信側システムＲの光受信装置２ｒとによる図１４に示す処理のみにより、光送信装置１ｔと光受信装置２ｒの間と、光送信装置１ｒと光受信装置２ｔの間における最適な伝送モードを同時に選択することが可能となるからである。ただし、光伝送路３の送信側システムＴから受信側システムＲへの経路の伝送品質と、受信側システムＲから送信側システムＴへの経路の伝送品質に大きな違いがないことが前提である。受信側システムＲから送信側システムＴへの経路の伝送品質が、送信側システムＴから受信側システムＲへの経路の伝送品質よりも大きく劣っている場合、光送信装置１ｔと光受信装置２ｒが選択した伝送モードでは、光送信装置１ｒから光受信装置２ｔへの伝送が正常に行えない可能性があるためである。なお、図１４に示す受信側システムＲの光受信装置２ｒのステップＳＲ６の処理の後に、受信側システムＲの光送信装置１ｒが、最終的に選択した伝送モードで伝送モード選択処理が完了したことを示す応答信号を送信し、当該応答信号を送信側システムＴの光受信装置２ｔが正常に受信できた場合に、通常の運用状態に移行するようにしてもよい。ここで、「伝送品質」とは、受信側システムＲが信号を受信する際のＯＳＮＲを指す。

（第１の実施形態の他の構成例）
第１の実施形態の光伝送システムＳにおいて、送信側システムＴの光送信装置１ｔを、図１７に示す光送信装置１ｔａに置き換え、受信側システムＲの光受信装置２ｒを、図１８に示す光受信装置２ｒａに置き換えるようにしてもよい。

図１７に示す光送信装置１ｔａにおいて、光送信装置１ｔと同一の構成については同一の符号を付しており、以下、異なる構成について説明する。光送信装置１ｔａは、光送信装置１ｔが備える制御情報変調部１８ｔ及び多重化部１４ｔ−１，１４ｔ−２を備えていない。光送信装置１ｔａは、フレーミング部１１ｔに替えてフレーミング部１１ｔａを備えており、制御部１０ｔに替えて制御部１０ｔａを備える。制御部１０ｔａは、伝送モード候補送信部１０１ｔに替えて、伝送モード候補送信部１０１ｔａを備える。

なお、図１７において、フレーミング部１１ｔａ、誤り訂正符号化部１２ｔ、主信号変調部１３ｔ−１，１３ｔ−２、電気光変換部１５ｔ−１，１５ｔ−２、偏波多重部１６ｔ及びクロック制御部１７ｔを含む構成を信号送信部１１０ｔａという。

図３に示したＯＴＮフレーム４０のオーバーヘッド部４１には、符号４１０，４１１によって示される２箇所のＲＥＳ(Reserved)のフィールドがある。ＲＥＳ４１０，４１１は、将来の標準化のために利用される予約フィールドである。伝送モード候補送信部１０１ｔａは、光受信装置２ｒａに送信する光送信装置１ｔａの送信側伝送モード候補情報をフレーミング部１１ｔａに出力し、フレーミング部１１ｔａは、ＯＴＮフレーム４０を形成して、オーバーヘッド部４１に監視のために用いられる情報などを書き込む際、伝送モード候補送信部１０１ｔａが出力する光送信装置１ｔａの送信側伝送モード候補情報をＲＥＳ４１０，４１１のフィールドに書き込む。これにより、光送信装置１ｔａの送信側伝送モード候補情報が、主信号の一部として、光伝送路３を介して光受信装置２ｒａに伝送される。

図１８に示す光受信装置２ｒａにおいて、光受信装置２ｒと同一の構成については同一の符号を付しており、以下、異なる構成について説明する。光受信装置２ｒａは、光受信装置２ｒが備える制御情報復調部２１０ｒを備えていない。光受信装置２ｒａは、デフレーミング部２６ｒに替えてデフレーミング部２６ｒａを備えており、制御部２０ｒに替えて制御部２０ｒａを備える。制御部２０ｒａは、伝送モード候補受信部２０１ｒに替えて、伝送モード候補受信部２０１ｒａを備える。

なお、図１８において、偏波分離部２１ｒ、光電気変換部２２ｒ−１，２２ｒ−２、ＡＤ変換部２３ｒ−１，２３ｒ−２、主信号復調部２４ｒ−１，２４ｒ−２、誤り訂正復号化部２５ｒ、デフレーミング部２６ｒａ及びクロック制御部２７ｒを含む構成を信号受信部２２０ｒａという。

デフレーミング部２６ｒａは、誤り訂正復号化部２５ｒが出力する誤り訂正済みのＯＴＮフレーム４０を取り込むと、ＯＴＮフレーム４０のペイロード部４２からクライアント信号を読み出し、読み出したクライアント信号を光受信装置２ｒに接続するＩＰ系装置に出力する。また、デフレーミング部２６ｒａは、ＯＴＮフレーム４０のオーバーヘッド部４１のＲＥＳ４１０，４１１のフィールドに書き込まれている光送信装置１ｔａの送信側伝送モード候補情報を読み出す。

デフレーミング部２６ｒａは、読み出した光送信装置１ｔａの送信側伝送モード候補情報を伝送モード候補受信部２０１ｒａに出力する。これにより、光受信装置２ｒａの伝送モード候補受信部２０１ｒａは、光送信装置１ｔａが送信した光送信装置１ｔａの送信側伝送モード候補情報を取得することができる。

また、伝送モード候補受信部２０１ｒａは、取得した送信側伝送モード候補情報を伝送モード選択部２０３ｒに出力する。また、伝送モード候補受信部２０１ｒａは、送信側伝送モード候補情報を取得すると受信側伝送モード候補情報を送信する受信側伝送モード候補情報送信指示信号を伝送モード候補送信部２０２ｒに出力する。

上記のように、ＯＴＮフレーム４０のＲＥＳ４１０，４１１のフィールドを用いて情報を送信する場合、パイロットトーン信号を用いる場合と異なり、受信側において送信側の変調方式が認識できない状態では、受信側で復調して情報を取得することができない。そのため、光送信装置１ｔａと光受信装置２ｒａとにおいて、例えば、起動時に自動的に設定される伝送モードの初期値を予め定めておく必要がある。例えば、多値度及びボーレートが最も低い伝送モード番号が「モード１」の伝送モードを初期値として予め定めておく。光送信装置１ｔａが、初期値の伝送モード「モード１」に基づいて変調した主信号を光受信装置２ｒａに送信することで、光受信装置２ｒａは、初期値の伝送モード「モード１」に基づいて受信した主信号を復調して情報を取得することができる。

また、ＯＴＮフレーム４０のＲＥＳ４１０，４１１のフィールドを用いて情報を送信する場合、パイロットトーン信号を用いる場合のように特定周波数に電力が集中しない。そのため、信号品質検出部２０４ｒは、特定周波数の信号の強度から得られるＳＮ比や、当該強度そのものを信号品質として検出対象にすることができない。したがって、当該他の構成例では、信号品質検出部２０４ｒは、例えば、誤り訂正復号化部２５ｒにおいて得られるビットエラーレート（ＢＥＲ）を信号品質を示す情報として検出する。また、パイロットトーン信号を用いる図２に示す光送信装置１ｔや図９に示す光受信装置２ｒと同様の構成としておき、パイロットトーン信号から得られるＯＳＮＲを信号品質を示す情報として検出し、伝送モード情報の送信にはＯＴＮフレーム４０のＲＥＳ４１０，４１１のフィールドを用いることも可能である。

図１の光伝送システムＳにおいて、送信側システムＴの光送信装置１ｔを、図１７に示す光送信装置１ｔａに置き換え、受信側システムＲの光受信装置２ｒを、図１８に示す光受信装置２ｒａに置き換えた場合、他方の対向関係にある光送信装置１ｒから光受信装置２ｔへの送信は、パイロットトーン信号により情報が送信される。そのため、ＯＴＮフレーム４０のＲＥＳ４１０，４１１のフィールドを用いる送受信と、パイロットトーン信号による送受信が併用される構成となる。また、逆に、図１の構成において、光送信装置１ｔと光受信装置２ｒは、パイロットトーン信号を用いる構成のままとし、他方の対向関係にある光送信装置１ｒと光受信装置２ｔとを、ＯＴＮフレーム４０のＲＥＳ４１０，４１１のフィールドを用いる構成に置き換えてもよい。

また、図１の光伝送システムＳにおいて、送信側システムＴの光受信装置２ｔ及び受信側システムＲの光送信装置１ｒを、上記したＯＴＮフレーム４０を用いて送信側及び受信側の伝送モード候補情報を送受信する光受信装置２ｒａや光送信装置１ｔａの構成の装置に置き換えてもよい。このように構成することで、光送信装置１ｔａと光受信装置２ｒａ及び光送信装置１ｒａと光受信装置２ｔａの間の送信側及び受信側の伝送モード候補情報の送受信が、全てＯＴＮフレーム４０のＲＥＳ４１０，４１１のフィールドを用いて行われることになる。

また、光送信装置１ｔの構成と、光送信装置１ｔａの構成を兼ね備えた光送信装置及び光受信装置２ｒの構成と、光受信装置２ｒａの構成を兼ね備えた光受信装置を適用してもよい。このようにすることで、パイロットトーン信号と、ＯＴＮフレーム４０のＲＥＳ４１０，４１１のフィールドの２系統を用いて送信側伝送モード候補情報や受信側伝送モード候補情報を送信することができるため信頼性を高めることができる。信頼性を高めるだけでなく、信号品質を示す情報としてＯＳＮＲを検出するためにパイロットトーン信号を用い、伝送モード情報の送信にはＯＴＮフレーム４０のＲＥＳ４１０，４１１のフィールドの方を用いるといった柔軟な実施形態も可能となる。

なお、上記の第１の実施形態の構成では、光受信装置２ｒの信号品質判定部２０５ｒは、インラインで光送信装置１ｔの伝送モード選択部１０３ｔに通知信号を送信するようにしているが、本発明の構成は、当該実施の形態に限られない、通知信号についても、受信側システムＲの光送信装置１ｒと、送信側システムＴの光受信装置２ｔを用いて光受信装置２ｒから光送信装置１ｔに送信するようにしてもよい。

（第２の実施形態）
図１９は、第２の実施形態の光伝送システムＳｂの構成を示すブロック図である。第２の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、以下、異なる構成について説明する。光伝送システムＳｂは、光送信装置１ｂ、光受信装置２ｂ、光伝送路３ｂ及び制御装置６を備える。光伝送路３ｂは、光ファイバ３００を有しており光送信装置１ｂが出力する信号光を光受信装置２ｂに伝送する。制御装置６と光送信装置１ｂ及び制御装置６と光受信装置２ｂは、例えば、専用回線やインターネット網などの通信回線により接続されている。

制御装置６は、例えば、ＳＤＮ(Software Defined Networking)コントローラや、従来型のオペレーティングシステムを備えた装置であり、伝送モード選択部６０、伝送モード情報記憶部６１及び信号品質判定部２０５ｒを備える。伝送モード情報記憶部６１は、例えば、図８に示した送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔと、図１１に示した受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒとを予め記憶していても良いし、光送信装置１ｂ及び光受信装置２ｂのいずれかから情報収集しても良い。

伝送モード選択部６０は、伝送モード情報記憶部６１が記憶する送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔと、受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒとにおいて共通の伝送モード番号を抽出する。また、伝送モード選択部６０は、抽出した共通の伝送モード番号のうち最も優先度の高い伝送モード番号を選択する。第１の実施形態と同様に、優先度は予め定められており、例えば、より多値度の高い変調方式、より高いボーレートを含む伝送モード情報に対応する伝送モード番号がより高い優先度となる。

また、伝送モード選択部６０は、内部に記憶領域を有しており、選択した伝送モード番号を内部の記憶領域に書き込んで記憶させる。また、伝送モード選択部６０は、選択した伝送モード番号を含む伝送モード指定信号を生成し、生成した伝送モード指定信号を光送信装置１ｂと光受信装置２ｂに送信する。また、伝送モード選択部６０は、信号品質判定部２０５ｒから通知信号を受信した場合、通知信号に含まれる通知が、信号品質非許容通知である場合、内部の記憶領域を参照し、その時点で選択している伝送モード情報の次に優先度の高い伝送モード情報の伝送モード番号を選択する。なお、第２の実施形態では、信号品質判定部２０５ｒの通知信号の出力先は、伝送モード選択部６０である。

光送信装置１ｂは、信号送信部１１０ｂと制御部１０ｂを備える。信号送信部１１０ｂは、光伝送路３ｂに接続されており、例えば、図１７に示した信号送信部１１０ｔａの構成において、フレーミング部１１ｔａを図２のフレーミング部１１ｔに置き換えた構成を有する。

制御部１０ｂは、伝送モード受信部１２０と伝送モード情報記憶部１００ｂを備える。伝送モード情報記憶部１００ｂは、図８に示した送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔを予め記憶する。伝送モード受信部１２０は、制御装置６の伝送モード選択部６０が送信する伝送モード指定信号を受けて、伝送モード指定信号に含まれる伝送モード番号の伝送モード情報を伝送モード情報記憶部１００ｂの送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔから読み出す。また、伝送モード受信部１２０は、読み出した伝送モード情報に基づいて、信号送信部１１０ｂの主信号変調部１３ｔ−１，１３ｔ−２に変調方式信号を出力し、誤り訂正符号化部１２ｔに誤り訂正符号指定信号を出力し、クロック制御部１７ｔにボーレート制御信号を出力する。

光受信装置２ｂは、信号受信部２２０ｂと制御部２０ｂを備える。信号受信部２２０ｂは、光伝送路３ｂに接続されており、例えば、図９に示した光受信装置２ｒの信号受信部２２０ｒの構成を有する。

制御部２０ｂは、伝送モード受信部２３０、伝送モード情報記憶部２００ｂ及び信号品質検出部２０４ｂを備える。伝送モード情報記憶部２００ｂは、図１１に示した受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒを予め記憶する。伝送モード受信部２３０は、制御装置６の伝送モード選択部６０が送信する伝送モード指定信号を受けて、伝送モード指定信号に含まれる伝送モード番号の伝送モード情報を伝送モード情報記憶部２００ｂの受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒから読み出す。また、伝送モード受信部２３０は、読み出した伝送モード情報に基づいて、信号受信部２２０ｂの主信号復調部２４ｒ−１，２４ｒ−２に変調方式信号を出力し、誤り訂正復号化部２５ｒに誤り訂正符号指定信号を出力し、クロック制御部２７ｒにボーレート制御信号を出力する。

信号品質検出部２０４ｂは、信号品質の検出を行う。また、信号品質検出部２０４ｂは、検出した信号品質を示す情報を信号品質判定部２０５ｒに出力する。

信号品質検出部２０４ｂは、例えば、パイロットトーン信号を用いて制御情報から検出したＯＳＮＲを、信号品質を示す情報として検出する。なお、誤り訂正復号化部２５ｒにおいて得られるビットエラーレート（ＢＥＲ）を信号品質を示す情報としてもよい。
信号品質検出部２０４ｂは、信号品質検出部２０４ｒと同様に、信号品質検出方法として、ＯＴＤＲ、光スペクトラムアナライザ、パワーメータ等の測定器から得られる情報を用いても良い。

（第２の実施形態における伝送モード選択処理）
図２０は、第２の実施形態の光伝送システムＳｂによる伝送モード選択処理の流れを示すフローチャートであり、破線の矢印は、光送信装置１ｂと制御装置６と光受信装置２ｂの間における情報の送受信を示している。

制御装置６の伝送モード選択部６０は、利用者による操作を受けて、または、制御装置６の起動のタイミングや光送信装置と光受信装置の接続のタイミングにより処理を開始する。伝送モード選択部６０は、伝送モード情報記憶部６１から送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔと、受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒとを読み出す（ステップＳＣｂ１）。

伝送モード選択部６０は、読み出した送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔと、受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒとにおいて共通の伝送モード番号を抽出する。伝送モード選択部６０は、抽出した共通の伝送モード番号のうち最も優先度の高い伝送モード番号を選択し、選択した伝送モード番号を内部の記憶領域に書き込んで記憶させる（ステップＳＣｂ２）。

伝送モード選択部６０は、選択した伝送モード番号を含む伝送モード指定信号を生成し、生成した伝送モード指定信号を光送信装置１ｂと光受信装置２ｂとに出力する（ステップＳＣｂ３）。光送信装置１ｂの伝送モード受信部１２０は、制御装置６の伝送モード選択部６０が送信する伝送モード指定信号を受信する（ステップＳＴｂ１）。

光送信装置１ｂの伝送モード受信部１２０は、受信した伝送モード指定信号に含まれる伝送モード番号に対応する伝送モード情報を伝送モード情報記憶部１００ｂの送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔから読み出す。伝送モード受信部２３０は、読み出した伝送モード情報に基づいて、信号送信部１１０ｂの主信号変調部１３ｔ−１，１３ｔ−２に変調方式信号を出力し、誤り訂正符号化部１２ｔに誤り訂正符号指定信号を出力し、クロック制御部１７ｔにボーレート制御信号を出力して伝送モードの設定を行う（ステップＳＴｂ２）。光送信装置１ｂの信号送信部１１０ｂは、主信号を送信する（ステップＳＴｂ３）。

光受信装置２ｂの伝送モード受信部２３０は、制御装置６の伝送モード選択部６０が送信する伝送モード指定信号を受信する（ステップＳＲｂ１）。光送信装置１ｂによるステップＳＴｂ１における伝送モード指定信号の受信のタイミングと、ステップＳＲｂ１の伝送モード指定信号の受信のタイミングは、制御装置６と光送信装置１ｂの間の距離と、制御装置６と光受信装置２ｂの間の距離との違いにより若干の時間差が存在しても良い。

光受信装置２ｂの伝送モード受信部２３０も同様に、受信した伝送モード指定信号に含まれる伝送モード番号に対応する伝送モード情報を伝送モード情報記憶部２００ｂの受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒから読み出す。伝送モード受信部２３０は、読み出した伝送モード情報に基づいて、信号受信部２２０ｂの主信号復調部２４ｒ−１，２４ｒ−２に変調方式信号を出力し、誤り訂正復号化部２５ｒに誤り訂正符号指定信号を出力し、クロック制御部２７ｒにボーレート制御信号を出力して伝送モードの設定を行う（ステップＳＲｂ２）。

光受信装置２ｂの信号受信部２２０ｂは、光伝送路３によって伝送された主信号を受信する。光受信装置２ｂの信号品質検出部２０４ｂは、主信号の信号品質を検出する（ステップＳＲｂ３）。ここでは、信号品質検出部２０４ｂは、信号品質を示す情報としてＢＥＲを検出したとする。信号品質検出部２０４ｂは、検出した信号品質を示す情報を制御装置６の信号品質判定部２０５ｒに送信する（ステップＳＲｂ４）。

制御装置６の信号品質判定部２０５ｒは、信号品質検出部２０４ｂから信号品質を示す情報を受信する（ステップＳＣｂ４）。信号品質判定部２０５ｒは、信号品質を示す情報と、予め定められる閾値とに基づいて、信号品質が許容される品質か否かを判定する（ステップＳＣｂ５）。

信号品質判定部２０５ｒは、信号品質検出部２０４ｂが検出したＢＥＲの値が、閾値未満の場合、信号品質は許容される品質であるとして判定する（ステップＳＣｂ５、Ｙｅｓ）。信号品質判定部２０５ｒは、信号品質は許容される品質であると判定した場合、信号品質許容通知の通知信号を伝送モード選択部６０に出力する。伝送モード選択部６０は、その時点で選択している伝送モード情報を運用で用いる伝送モード情報として確定し、処理を終了する。

一方、信号品質判定部２０５ｒは、信号品質検出部２０４ｂが検出したＢＥＲの値が、閾値以上の場合、信号品質は許容されない品質であるとして判定する（ステップＳＣｂ５、Ｎｏ）。信号品質判定部２０５ｒは、信号品質は許容されない品質であると判定した場合、信号品質非許容通知の通知信号を伝送モード選択部６０に出力する。伝送モード選択部６０は、信号品質判定部２０５ｒから信号品質非許容通知の通知信号を受けた場合、ステップＳＣｂ２以降の処理を行う。ステップＳＣｂ２において、伝送モード選択部６０その時点で選択している伝送モード情報の次に優先度の高い伝送モード情報の伝送モード番号を共通の伝送モード情報の中から選択し、ステップＳＣｂ３において選択した伝送モード番号を含む伝送モード指定信号を生成して光送信装置１ｂと光受信装置２ｂに送信する。

上記の第２の実施形態の構成により、光伝送システムＳｂの制御装置６の伝送モード選択部６０ｃは、伝送性能に関する複数のパラメータの組み合わせである伝送モード情報であって光送信装置１ｂと光受信装置２ｂの伝送性能に共通する複数の伝送モード情報の中から、優先度の高い順に伝送モード情報を選択する。光送信装置１ｂの信号送信部１１０ｂは、伝送モード選択部６０が選択する伝送モード情報に基づいて変調した信号を光伝送路３ｂを介して送信する。光受信装置２ｂの信号受信部２２０ｂは、光伝送路３ｂが伝送する信号を受信し、受信した信号を伝送モード選択部６０が選択する伝送モード情報に基づいて復調する。光受信装置２ｂの信号品質検出部２０４ｂは、信号受信部２２０ｂが受信する信号の信号品質を検出する。制御装置６の信号品質判定部２０５ｒは、信号品質検出部２０４ｂが検出した信号品質を示す情報に基づいて、信号の信号品質が許容されるか否かを判定する。伝送モード選択部６０は、信号品質判定部２０５ｒが、信号の信号品質が許容されないと判定した場合、次に優先度の高い伝送モード情報を選択する。

これにより、制御装置６は、光送信装置１ｂと光受信装置２ｂとが共通して有する複数の伝送モード情報の中から優先度が高く、かつ信号品質の良い伝送モード情報を選択することができる。そして、制御装置６は、選択した伝送モード情報が示す伝送モードによる運用を光送信装置１ｂと光受信装置２ｂに行わせることができる。すなわち、光伝送システムＳｂは、複数の伝送性能に関する各種パラメータの組み合わせにより定められる伝送モードの中から最適な伝送モードを選択することを可能としている。

換言すると、第２の実施形態の構成では、制御装置６が、光送信装置１ｂと光受信装置２ｂとが共に有する複数の伝送モードの中から、より多値度の高い変調方式、より高いボーレートの伝送モードであって送受信間で整合する誤り訂正符号種別の伝送モードを選択することにより、最適な伝送モードでのリンク確立を行うことを可能としている。

また、第２の実施形態の構成では、制御装置６が、伝送モード情報を選択し、選択した伝送モード情報の伝送モード番号を含む伝送モード指定信号を光送信装置１ｂと光受信装置２に送信する。そのため、光受信装置２ｂ側において光送信装置１ｂ側の変調方式が認識できない状態であっても、予め送信側と受信側で変調方式を決めておく等の前処理を行うことなく図２０に示した処理を行うことが可能である。

（第３の実施形態）
図２１は、第３の実施形態の光伝送システムＳｃの構成を示すブロック図である。第３の実施形態において、第１及び第２の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、以下、異なる構成について説明する。光伝送システムＳｃは、光送信装置１ｃ、光受信装置２ｃ、光伝送路３ｃ、制御装置６ｃ及び管理装置７を備える。管理装置７と制御装置６ｃ、制御装置６ｃと光送信装置１ｃ及び制御装置６ｃと光受信装置２ｃは、例えば、専用回線やインターネット網などの通信回線により接続されている。

光送信装置１ｃは、信号送信部１１０ｂと制御部１０ｃを備える。制御部１０ｃは、伝送モード受信部１２０、伝送モード情報記憶部１００ｂ及び情報蓄積部１５０を備える。情報蓄積部１５０は、内部に不揮発性の記憶領域を有しており、光送信装置１ｃに関する情報、例えば、光送信装置１ｃの光インタフェースで送受信する光信号の送信光レベル、受信光レベル、中心周波数、波長ずれなどの時系列に得られる物理特性パラメータの情報を逐次内部の記憶領域に書き込んで蓄積しても良いし、物理特性パラメータの情報が必要な際にモニタしても良い。

光受信装置２ｃは、信号受信部２２０ｂと制御部２０ｃを備える。制御部２０ｃは、伝送モード受信部２３０、伝送モード情報記憶部２００ｂ、信号品質検出部２０４ｃ及び情報蓄積部２５０を備える。情報蓄積部２５０は、内部に不揮発性の記憶領域を有しており、光受信装置２ｃに関する情報、例えば、光受信装置２ｃの光インタフェースで送受信する光信号の送信光レベル、受信光レベル、中心周波数、波長ずれなどの時系列に得られる物理特性パラメータの履歴の情報を逐次内部の記憶領域に書き込んで蓄積する。

信号品質検出部２０４ｃは、パイロットトーン信号を用いて制御情報から検出したＯＳＮＲを、信号品質を示す情報として検出する。また、信号品質検出部２０４ｃは、検出した信号品質を示す情報を制御装置６ｃの信号品質判定部２０５ｃに出力する。
信号品質検出部２０４ｃは、信号品質検出部２０４ｒと同様に、信号品質検出方法として、ＯＴＤＲ、光スペクトラムアナライザ、パワーメータ等の測定器から得られる情報を用いても良い。

光伝送路３ｃは、光ファイバ３００−Ｔ，３００−Ｒ、ＷＳＳ（Wavelength Selective Switch）３０１−Ｔ，３０１−Ｒ、光アンプ３０２−Ｔ，３０２−Ｃ，３０２−Ｒを有しており、光送信装置１ｃが送出する信号光を光受信装置２ｃに伝送する。

ＷＳＳ３０１−Ｔ，３０１−Ｒは、波長選択スイッチであり、波長選択を行っている信号光の中心周波数、フィルタ帯域幅、フィルタ次数、挿入損失、偏波依存損失(以下、ＰＤＬ（Polarization Dependent Loss）ともいう)などの時系列に得られる物理特性パラメータの情報を逐次内部の不揮発性の記憶領域に書き込んで蓄積しても良いし、物理特性パラメータの情報が必要な際にモニタしても良い。

光アンプ３０２−Ｔ，３０２−Ｃ，３０２−Ｒは、信号光を増幅する増幅器であり、増幅を行っている信号光の入力パワーレベル、出力パワーレベル、ゲイン、雑音指数（以下「ＮＦ」（Noise Figure）という。）などの時系列に得られる物理特性パラメータの情報を逐次内部の不揮発性の記憶領域に書き込んで蓄積しても良いし、物理特性パラメータの情報が必要な際にモニタしても良い。

制御装置６ｃは、制御装置６と同様にＳＤＮコントローラや、従来型のオペレーティングシステムを備えた装置であり、情報収集部６２、伝送モード選択部６０ｃ及び信号品質判定部２０５ｃを備える。情報収集部６２は、通信回線を介して光送信装置１ｃの伝送モード情報記憶部１００ｂ、情報蓄積部１５０、ＷＳＳ３０１−Ｔ，３０１−Ｒ、光アンプ３０２−Ｔ，３０２−Ｃ，３０２−Ｒ、光受信装置２ｃの伝送モード情報記憶部２００ｂ、情報蓄積部２５０に接続する。

また、情報収集部６２は、光送信装置１ｃの情報蓄積部１５０の内部の記憶領域、光受信装置２ｃの情報蓄積部２５０の内部の記憶領域、ＷＳＳ３０１−Ｔ，３０１−Ｒの内部の記憶領域及び光アンプ３０２−Ｔ，３０２−Ｃ，３０２−Ｒの内部の記憶領域から物理特性パラメータの情報を読み出し、読み出した物理特性パラメータを管理装置７の伝送設計情報記憶部７１に書き込んで記憶させる。
また、情報収集部６２は、デジタル信号処理で得られる光伝送路に関する物理特性パラメータの情報も読み出し、管理装置７の伝送設計情報記憶部７１に書き込んで記憶させることが可能である。デジタル信号処理で得られる光伝送路に関する物理特性パラメータには、波長分散、偏波モード分散、偏波依存損失、非線形係数などがある。これらの物理特性パラメータも用いて、ある拠点間を結ぶ光伝送路に設定する光パスの伝送設計が可能となる。

また、情報収集部６２は、光送信装置１ｃの伝送モード情報記憶部１００ｂ及び光受信装置２ｃの伝送モード情報記憶部２００ｂから、各々が記憶する送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔの情報と、受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒの情報とを読み出す。また、情報収集部６２は、読み出した送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔの情報と、受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒの情報とを管理装置７の伝送設計情報記憶部７１に書き込んで記憶させる。

伝送モード選択部６０ｃは、管理装置７から与えられる複数の伝送モード情報が含まれる伝送モード候補リストの中から最も優先度の高い伝送モード番号を選択する。第１及び第２の実施形態と同様に、優先度は予め定められており、例えば、より多値度の高い変調方式、より高いボーレートを含む伝送モード情報に対応する伝送モード番号がより高い優先度となる。

また、伝送モード選択部６０ｃは、内部に記憶領域を有しており、選択した伝送モード番号を内部の記憶領域に書き込んで記憶させる。また、伝送モード選択部６０ｃは、選択した伝送モード番号を含む伝送モード指定信号を生成し、生成した伝送モード指定信号を光送信装置１ｃと光受信装置２ｃに送信する。また、伝送モード選択部６０ｃは、信号品質判定部２０５ｃから通知信号を受信した場合、通知信号に含まれる通知が、信号品質非許容通知である場合、内部の記憶領域を参照し、その時点で選択している伝送モード情報の次に優先度の高い伝送モード情報の伝送モード番号を伝送モード候補リストの中から選択する。

信号品質判定部２０５ｃは、管理装置７が送信するＯＳＮＲの値を受信し、受信したＯＳＮＲの値を閾値とする。また、信号品質判定部２０５ｃ、当該閾値と、信号品質検出部２０４ｃから受信した信号品質を示す情報とに基づいて、信号品質が許容される品質か否かを判定する。

また、信号品質判定部２０５ｃは、信号品質は許容される品質であると判定した場合、信号品質許容通知の通知信号を伝送モード選択部６０ｃに出力する。また、信号品質判定部２０５ｃは、信号品質は許容されない品質であると判定した場合、信号品質非許容通知の通知信号を伝送モード選択部６０ｃに出力する。

管理装置７は、伝送設計情報記憶部７１と伝送設計処理部７２を備える。伝送設計情報記憶部７１は、上述したように、情報収集部６２によって書き込まれる光送信装置１ｃ、光受信装置２ｃ、ＷＳＳ３０１−Ｔ，３０１−Ｒ、光アンプ３０２−Ｔ，３０２−Ｃ，３０２−Ｒの物理特性パラメータ、送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔの情報及び受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒの情報を記憶する。

伝送設計処理部７２は、伝送設計情報記憶部７１が記憶する物理特性パラメータ、送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔの情報及び受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒの情報に基づいて、光送信装置１ｃと光受信装置２ｃの間のレベルダイアに基づくネットワーク全体の伝送設計処理を行う。

また、伝送設計処理部７２は、伝送設計処理の結果として、光送信装置１ｃと光受信装置２ｃの間の伝送品質を算出し、算出した伝送品質に基づいて、複数の伝送モード情報を候補として選択する。また、伝送設計処理部７２は、選択した複数の伝送モード情報を含む伝送モード候補リストを生成し、生成した伝送モード候補リストを制御装置６ｃの伝送モード選択部６０ｃに出力する。また、伝送設計処理部７２は、伝送設計処理の結果として、光受信装置２ｃにおいて、光送信装置１ｃが送信した信号光を受信する際に、信号品質として許容可能なＯＳＮＲを算出する。また、伝送設計処理部７２は、算出したＯＳＮＲの値を信号品質判定部２０５ｃに送信する。

（第３の実施形態における管理装置の処理）
図２２は、第３の実施形態の管理装置７による処理の流れを示すフローチャートである。図２２に示すフローチャートが行われる前に、伝送設計情報記憶部７１には、既に、制御装置６ｃの情報収集部６２によって、ＷＳＳ３０１−Ｔ，３０１−Ｒ、光アンプ３０２−Ｔ，３０２−Ｃ，３０２−Ｒ、光送信装置１ｃ及び光受信装置２ｃの物理特性パラメータの情報が書き込まれているものとする。また、伝送設計情報記憶部７１には、制御装置６ｃの情報収集部６２によって、送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔの情報と、受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒの情報とが書き込まれているものとする。

管理装置７の伝送設計処理部７２は、伝送設計情報記憶部７１が記憶する送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔの情報と、受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒの情報とから共通する伝送モード情報を抽出する。伝送設計処理部７２は、抽出した伝送モード情報ごとに、伝送設計情報記憶部７１が記憶する物理特性パラメータに基づいて伝送設計処理を行って、伝送モード情報ごとの伝送品質を算出する（ステップＳＭｃ１）。

伝送設計処理部７２は、伝送設計情報記憶部７１が記憶する物理特性パラメータに基づいて伝送設計処理を行う際に、光受信装置２ｃにおいて光送信装置１ｃが送信した信号光を受信する際のＯＳＮＲを算出する（ステップＳＭｃ２）。

伝送設計処理部７２は、算出した伝送品質に基づいて、例えば、伝送品質が高い方から順に予め定められた数の複数の伝送モード情報を候補として選択し、選択した伝送モード情報を含む伝送モード候補リストを生成する（ステップＳＭｃ３）。

伝送設計処理部７２は、生成した伝送モード候補リストを制御装置６ｃの伝送モード選択部６０ｃに送信し、算出したＯＳＮＲの値を信号品質判定部２０５ｃに送信する（ステップＳＭｃ４）。

（第３の実施形態における伝送モード選択処理）
図２３は、第３の実施形態の光伝送システムＳｃによる伝送モード選択処理の流れを示すフローチャートであり、破線の矢印は、光送信装置１ｃと制御装置６ｃと光受信装置２ｃの間における情報の送受信を示している。

図２２のステップＳＭｃ４の処理において、管理装置７の伝送設計処理部７２は、生成した伝送モード候補リストを制御装置６ｃの伝送モード選択部６０ｃに送信し、算出したＯＳＮＲの値を信号品質判定部２０５ｃに送信する。制御装置６ｃの伝送モード選択部６０ｃは、伝送モード候補リストを受信する。制御装置６ｃの信号品質判定部２０５ｃは、ＯＳＮＲの値を受信する（ステップＳＣｃ１）。

伝送モード選択部６０ｃは、伝送モード候補リストの中から最も優先度の高い伝送モード情報の伝送モード番号を選択し、選択した伝送モード番号を内部の記憶領域に書き込んで記憶させる（ステップＳＣｃ２）。

伝送モード選択部６０ｃは、選択した伝送モード番号を含む伝送モード指定信号を生成し、生成した伝送モード指定信号を光送信装置１ｃと光受信装置２ｃとに出力する（ステップＳＣｃ３）。

光送信装置１ｃにおけるステップＳＴｃ１〜ＳＴｃ３において、図２０に示した第２の実施形態の光送信装置１ｂにおけるステップＳＴｂ１〜ＳＴｂ３と同一の処理が行われる。また、光受信装置２ｃにおけるステップＳＲｃ１〜ＳＲｃ２において、図２０に示した第２の実施形態の光受信装置２ｂにおけるステップＳＲｂ１〜ＳＲｂ２と同一の処理が行われる。

光受信装置２ｃの信号受信部２２０ｂは、光伝送路３ｃによって伝送された主信号を受信する。光受信装置２ｃの信号品質検出部２０４ｃは、主信号のＯＳＮＲを検出する（ステップＳＲｂ３）。信号品質検出部２０４ｃは、検出したＯＳＮＲの値を制御装置６ｃの信号品質判定部２０５ｃに送信する（ステップＳＲｃ４）。

制御装置６ｃの信号品質判定部２０５ｃは、信号品質検出部２０４ｃからＯＳＮＲの値を受信する（ステップＳＣｃ４）。信号品質判定部２０５ｃは、ステップＳＣｃ１において管理装置７の伝送設計処理部７２から受信したＯＳＮＲの値を閾値とし、当該閾値と、信号品質検出部２０４ｃから受信したＯＳＮＲの値とに基づいて、信号品質が許容される品質か否かを判定する（ステップＳＣｂ５）。

信号品質判定部２０５ｃは、例えば、信号品質検出部２０４ｃが検出したＯＳＮＲの値が、閾値以上の場合、信号品質は許容される品質であるとして判定する（ステップＳＣｃ５、Ｙｅｓ）。信号品質判定部２０５ｃは、信号品質は許容される品質であると判定した場合、信号品質許容通知の通知信号を伝送モード選択部６０ｃに出力する。伝送モード選択部６０ｃは、その時点で選択している伝送モード情報を運用で用いる伝送モード情報として確定し、処理を終了する。

一方、信号品質判定部２０５ｃは、ＯＳＮＲの値が、閾値未満の場合、信号品質は許容されない品質であるとして判定する（ステップＳＣｃ５、Ｎｏ）。信号品質判定部２０５ｃは、信号品質は許容されない品質であると判定した場合、信号品質非許容通知の通知信号を伝送モード選択部６０ｃに出力する。伝送モード選択部６０ｃは、信号品質判定部２０５ｃから信号品質非許容通知の通知信号を受けた場合、ステップＳＣｃ２以降の処理を行う。ステップＳＣｃ２において、伝送モード選択部６０ｃその時点で選択している伝送モード情報の次に優先度の高い伝送モード情報の伝送モード番号を伝送モード候補リストの中から選択し、ステップＳＣｃ３において選択した伝送モード番号を含む伝送モード指定信号を生成して光送信装置１ｃと光受信装置２ｃに送信する。

上記の第３の実施形態の構成により、光伝送システムＳｃの管理装置７において、伝送設計処理部７２は、光送信装置１ｃと光受信装置２ｃの伝送性能に共通する複数の伝送モード情報ごとに、伝送設計情報記憶部７１が記憶する物理特性パラメータに基づいて伝送品質を算出する。伝送設計処理部７２は、算出した伝送品質に基づいて選択する複数の伝送モード情報を含む伝送モード候補リストを生成し、生成した伝送モード候補リストを制御装置６ｃの伝送モード選択部６０ｃに送信する。これにより、第３の実施形態の伝送モード選択部６０ｃは、光伝送路３ｃに備えられる各種モジュール、光送信装置１ｃ及び光受信装置２ｃの物理特性パラメータに基づく伝送設計により求められる伝送品質が高い伝送モードであって優先度が高く、かつＯＳＮＲの値が大きい最適な伝送モードを選択することが可能となる。

（第４の実施形態）
図２４は、第４の実施形態の光伝送システムＳｄの構成を示すブロック図である。第４の実施形態において、第１から第３の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、以下、異なる構成について説明する。光伝送システムＳｄは、光送信装置１ｃ、光受信装置２ｃ、光伝送路３ｃ、制御装置６ｃ及び管理装置７ｄを備える。管理装置７ｄと制御装置６ｃ、制御装置６ｃと光送信装置１ｃ及び制御装置６ｃと光受信装置２ｃは、例えば、専用回線やインターネット網などの通信回線により接続されている。

管理装置７ｄは、伝送設計情報記憶部７１、伝送設計処理部７２ｄ、ネットワーク設計処理部７４及びネットワーク設計情報記憶部７３を備える。

伝送設計処理部７２ｄは、伝送設計処理部７２と同様に伝送設計処理を行って伝送モード候補リストを生成する。伝送設計処理部７２ｄは、生成した伝送モード候補リストをネットワーク設計処理部７４に出力する。また、伝送設計処理部７２ｄは、伝送設計処理部７２と同様に光送信装置１ｃが送信した信号光を受信する際に、信号品質として許容可能なＯＳＮＲを算出する。伝送設計処理部７２ｄは、算出したＯＳＮＲの値をネットワーク設計処理部７４に送信する。ネットワーク設計情報記憶部７３は、光伝送路３のトポロジー情報、ノード情報、パス情報などを予め記憶する。制御装置６ｃの情報収集部６２ｂを用いて光伝送路３のネットワークのトポロジー情報、ノード情報、パス情報などの情報を収集しても良い。これにより、いつでもその時点での光周波数利用効率を含めたネットワーク情報を収集可能となる。

ネットワーク設計処理部７４は、伝送設計処理部７２が出力する伝送モード候補リスト及びＯＳＮＲの値を取り込む。また、ネットワーク設計処理部７４は、伝送モード候補リストに含まれる伝送モード情報ごとに、ネットワーク設計情報記憶部７３が記憶する情報を用いて、光周波数利用効率を向上させる光パスを求める収容設計処理を行う。光周波数利用効率とは、限られた光周波数資源を効率よく利用することであり、例えばある信号に割り当てる周波数の比率を表す。また、ネットワーク設計処理部７４は、例えば、収容設計処理の結果として得られる伝送モード情報ごとの光周波数利用効率に基づいて、伝送モード候補リストに含まれる伝送モード情報ごとに優先度を示す情報を付加する。また、ネットワーク設計処理部７４は、優先度を示す情報を付加した伝送モード候補リストを伝送モード選択部６０ｃに出力する。

また、ネットワーク設計処理部７４は、伝送設計処理部７２が出力したＯＳＮＲの値を信号品質判定部２０５ｃに出力する。

（第４の実施形態における管理装置の処理）
図２５は、第４の実施形態の管理装置７ｄによる処理の流れを示すフローチャートである。図２５に示すフローチャートが行われる前に、伝送設計情報記憶部７１には、既に、制御装置６ｃの情報収集部６２によって、ＷＳＳ３０１−Ｔ，３０１−Ｒ、光アンプ３０２−Ｔ，３０２−Ｃ，３０２−Ｒ、光送信装置１ｃ及び光受信装置２ｃの物理特性パラメータの情報が書き込まれている。また、伝送設計情報記憶部７１には、制御装置６ｃの情報収集部６２によって、送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔの情報と、受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒの情報とが書き込まれている。

管理装置７ｄの伝送設計処理部７２ｄは、送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔの情報と、受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒの情報とから共通する伝送モード情報を抽出する。伝送設計処理部７２ｄは、伝送設計情報記憶部７１が記憶する物理特性パラメータに基づいて伝送設計処理を行って、抽出した伝送モード情報ごとの伝送品質を算出する（ステップＳＭｄ１）。

伝送設計処理部７２ｄは、算出した伝送品質に基づいて、例えば、伝送品質が高い方から順に予め定められた数の複数の伝送モード情報を候補として選択し、選択した伝送モード情報を含む伝送モード候補リストを生成し、生成した伝送モード候補リストをネットワーク設計処理部７４に出力する（ステップＳＭｄ２）。

伝送設計処理部７２ｄは、伝送設計情報記憶部７１が記憶する物理特性パラメータに基づいて伝送設計処理を行う際に、光受信装置２ｃにおいて光送信装置１ｃが送信した信号光を受信する際のＯＳＮＲを算出する（ステップＳＭｄ３）。伝送設計処理部７２ｄは、算出したＯＳＮＲの値をネットワーク設計処理部７４に出力する。

ネットワーク設計処理部７４は、伝送設計処理部７２ｄが出力する伝送モード候補リスト及びＯＳＮＲの値を取り込む。ネットワーク設計処理部７４は、取り込んだ伝送モード候補リストに含まれる伝送モード情報ごとに、ネットワーク設計情報記憶部７３が記憶する情報を用いて、光周波数利用効率を向上させる光パスを求める収容設計処理を行う。ネットワーク設計処理部７４は、収容設計処理の結果として得られる伝送モード情報ごとの光周波数利用効率に基づいて、光周波数利用効率が高い順に、高い優先度となるように、伝送モード情報に対して優先度を示す情報を付加する（ステップＳＭｄ４）。

ネットワーク設計処理部７４は、生成した伝送モード候補リストを伝送モード選択部６０ｃに出力する。ネットワーク設計処理部７４は、伝送設計処理部７２が算出したＯＳＮＲを信号品質判定部２０５ｃに出力する（ステップＳＭｄ５）。

第４の実施形態における伝送モード選択処理は、図２３に示した第３の実施形態の伝送モード選択処理において、制御装置６ｃのステップＳＣｃ２の処理が、以下に示す処理に置き換えられる他は、図２３に示した処理と同一の処理が行われる。すなわち、第４の実施形態では、伝送モード候補リストに含まれる伝送モード情報には、優先度を示す情報が付加されている。そのため、最初のステップＳＣｃ２の処理では、伝送モード選択部６０ｃは、伝送モード候補リストに含まれる伝送モード情報に付加されている優先度を示す情報にしたがって、最も優先度が高い伝送モード情報に対応する伝送モード番号を選択する。伝送モード選択部６０ｃは、選択した伝送モード番号を内部の記憶領域に書き込んで記憶させる。２回目以降のステップＳＣｃ２の処理では、伝送モード選択部６０ｃは、伝送モード候補リストにおいて、内部の記憶領域が記憶する伝送モード番号の次に優先度の高い伝送モード番号を選択し、選択した伝送モード番号を内部の記憶領域に書き込んで記憶させる。

上記の第４の実施形態の構成により、光伝送システムＳｄの管理装置７ｄにおいて、ネットワーク設計処理部７４は、伝送設計処理部７２ｄが生成した伝送モード候補リストに含まれる伝送モード情報ごとに、ネットワーク設計情報記憶部７３が記憶する情報に基づいて優先度を示す情報を算出する。制御装置６ｃの伝送モード選択部６０ｃは、ネットワーク設計処理部７４が算出した優先度を示す情報にしたがって、優先度の高い順に伝送モード情報を選択する。

（第５の実施形態）
図２６は、第５の実施形態の光伝送システムＳｅの構成を示すブロック図である。第５の実施形態において、第１から第４の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、以下、異なる構成について説明する。光伝送システムＳｅは、光送信装置１ｃ、光受信装置２ｃ、光伝送路３ｃ及び制御装置６ｅを備える。制御装置６ｅと光送信装置１ｃ及び制御装置６ｅと光受信装置２ｃは、例えば、専用回線やインターネット網などの通信回線により接続されている。

第５の実施形態において、第３の実施形態と異なる点は、制御装置６ｅが、情報収集部６２に代えて情報収集部６２ｅを備え、伝送設計情報記憶部７１ｅと伝送設計処理部７２ｅとをさらに備える点と、光伝送システムＳｅが管理装置７を備えない点である。

情報収集部６２ｅは、通信回線を介して光送信装置１ｃの伝送モード情報記憶部１００ｂ、情報蓄積部１５０、ＷＳＳ３０１−Ｔ，３０１−Ｒ、光アンプ３０２−Ｔ，３０２−Ｃ，３０２−Ｒ、光受信装置２ｃの伝送モード情報記憶部２００ｂ、情報蓄積部２５０に接続する。

また、情報収集部６２ｅは、光送信装置１ｃの情報蓄積部１５０の内部の記憶領域、光受信装置２ｃの情報蓄積部２５０の内部の記憶領域、ＷＳＳ３０１−Ｔ，３０１−Ｒの内部の記憶領域及び光アンプ３０２−Ｔ，３０２−Ｃ，３０２−Ｒの内部の記憶領域から物理特性パラメータの情報を読み出し、読み出した物理特性パラメータを伝送設計情報記憶部７１ｅに書き込んで記憶させる。
また、情報収集部６２ｅは、デジタル信号処理で得られる光伝送路に関する物理特性パラメータの情報も読み出し、伝送設計情報記憶部７１ｅに書き込んで記憶させることが可能である。デジタル信号処理で得られる光伝送路に関する物理特性パラメータには、波長分散、偏波モード分散、偏波依存損失、非線形係数などがある。これらの物理特性パラメータも用いて、ある拠点間を結ぶ光伝送路に設定する光パスの伝送設計が可能となる。

また、情報収集部６２ｅは、光送信装置１ｃの伝送モード情報記憶部１００ｂ及び光受信装置２ｃの伝送モード情報記憶部２００ｂから、各々が記憶する送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔの情報と、受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒの情報とを読み出す。また、情報収集部６２ｅは、読み出した送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔの情報と、受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒの情報とを伝送設計情報記憶部７１ｅに書き込んで記憶させる。

伝送設計情報記憶部７１ｅは、情報収集部６２ｅによって書き込まれる光送信装置１ｃ、光受信装置２ｃ、ＷＳＳ３０１−Ｔ，３０１−Ｒ、光アンプ３０２−Ｔ，３０２−Ｃ，３０２−Ｒの物理特性パラメータ、送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔの情報及び受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒの情報を記憶する。

伝送設計処理部７２ｅは、伝送設計情報記憶部７１ｅが記憶する物理特性パラメータ、送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔの情報及び受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒの情報に基づいて、光送信装置１ｃと光受信装置２ｃの間のレベルダイアに基づくネットワーク全体の伝送設計処理を行う。

また、伝送設計処理部７２ｅは、伝送設計処理の結果として、光送信装置１ｃと光受信装置２ｃの間の伝送品質を算出し、算出した伝送品質に基づいて、複数の伝送モード情報を候補として選択する。また、伝送設計処理部７２ｅは、選択した複数の伝送モード情報を含む伝送モード候補リストを生成し、生成した伝送モード候補リストを伝送モード選択部６０ｃに出力する。また、伝送設計処理部７２ｅは、伝送設計処理の結果として、光受信装置２ｃにおいて、光送信装置１ｃが送信した信号光を受信する際に、信号品質として許容可能なＯＳＮＲを算出する。また、伝送設計処理部７２ｅは、算出したＯＳＮＲの値を信号品質判定部２０５ｃに出力する。

上記のように、第５の実施形態における制御装置６ｅは、伝送設計情報記憶部７１ｅ及び伝送設計処理部７２ｅを備えることによって、図２２に示した処理を実行する。

上記の第５の実施形態の構成により、管理装置を用いずとも伝送設計が可能となる。その結果、データセンター間をポイントトゥポイントで結ぶデータセンター・インターコネクトへの適用が容易になるなど運用性を向上させることができる。

（第６の実施形態）
図２７は、第６の実施形態の光伝送システムＳｆの構成を示すブロック図である。第６の実施形態において、第１から第５の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、以下、異なる構成について説明する。光伝送システムＳｆは、光送信装置１ｃ、光受信装置２ｆ、光伝送路３ｃ及び制御装置６ｆを備える。制御装置６ｆと光送信装置１ｃ及び制御装置６ｆと光受信装置２ｆは、例えば、専用回線やインターネット網などの通信回線により接続されている。

第６の実施形態において、第５の実施形態と異なる点は、制御装置６ｅが、信号品質検出部２０４ｆをさらに備える点と、光受信装置２ｆが、信号受信部２２０ｂに代えて信号受信部２２０ｆを備え、信号品質検出部２０４ｃを備えない点である。

信号受信部２２０ｆは、光伝送路３ｃによって伝送された主信号を受信する。信号受信部２２０ｆは、受信した主信号を伝送モード選択部６０ｃが選択する伝送モード情報に基づいて復調する。信号受信部２２０ｆは、復調した主信号を制御装置６ｆの信号品質検出部２０４ｆに出力する。

信号品質検出部２０４ｆは、パイロットトーン信号を用いて、信号受信部２２０ｆから出力された主信号からＯＳＮＲを、信号品質を示す情報として検出する。信号品質検出部２０４ｆは、検出した信号品質を示す情報を信号品質判定部２０５ｃに出力する。
信号品質検出部２０４ｆは、信号品質検出部２０４ｒと同様に、信号品質検出方法として、ＯＴＤＲ、光スペクトラムアナライザ、パワーメータ等の測定器から得られる情報を用いても良い。

上記の第６の実施形態の構成により、光受信装置２ｆ毎に多数の信号品質検出部を用意する必要がなくなり、制御装置６ｆにおいて１つの信号品質検出部を用意すればよい。そのため、光受信装置２ｆの台数が増えた場合のシステム全体でのコストを削減することができる。また、信号受信部２２０ｆにおいて受信したそのままの生データを制御装置６ｆに転送して、ディープニューラルネットワークを用いた機械学習によって高度に解析するなど機能性の向上も図ることができる。

上述したように、光伝送用のＤＳＰの高機能化により変調方式が増え、ボーレートも可変になることで、伝送モードによって占有する周波数帯域が様々に異なる。また、光技術の進展により電気的な中継を削減した光トランスペアレント領域が拡大する中で、ネットワークのトポロジーもＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔからリング、メッシュと複雑化してきている。第４の実施形態の伝送モード選択部６０ｃは、伝送設計の観点に加えて、光周波数利用効率を向上させてネットワーク全体での周波数リソースの効率化を図る収容設計処理を行った上で、伝送モード情報に優先度を付与し、高い優先度の伝送モード情報から順に選択する。そのため、伝送品質が高い伝送モードであって、かつ光周波数利用効率が高く、かつＯＳＮＲの値が大きい最適な伝送モードを選択することが可能となる。

なお、上記の第１から第６の実施形態では、伝送モード情報として、変調方式、ボーレート、誤り訂正符号種別を組み合わせた情報としているが、伝送性能に関するパラメータであれば、どのようなパラメータであってもよく、例えば、キャリア数などのパラメータが含まれていてもよい。

また、新規に誤り訂正技術が開発された場合、伝送モード情報の誤り訂正符号種別に、当該新規の誤り訂正技術をパラメータとして追加して選択可能としてもよい。

また、上記の第１の実施形態の構成では、送信側伝送モード候補情報及び受信側伝送モード候補情報に伝送モード番号のみを含めて送信するようにしているが、本発明の構成は、当該実施の形態に限られない。送信側伝送モード候補情報及び受信側伝送モード候補情報に伝送モード情報自体を含めるようにしてもよい。

また、上記の第２から第６の実施形態では、伝送モード選択部６０，６０ｃは、伝送モード指定信号に伝送モード番号を含めて送信するようにしているが、伝送モード情報を伝送モード指定信号に含めて送信するようにしてもよい。このようにすることで、光送信装置１ｂ，１ｃは、伝送モード情報記憶部１００ｂを備える必要がなく、同様に、光受信装置２ｂ，２ｃ，２ｆは、伝送モード情報記憶部２００ｂを備える必要がなくなる。その代わりに、第３から第６の実施形態では、伝送モード情報記憶部１００ｂが記憶する送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔの情報と、伝送モード情報記憶部２００ｂが記憶する受信側伝送モード情報テーブル２００１ｒの情報とを、伝送設計情報記憶部７１に予め記憶させておく構成になる。

また、上記の第１の実施形態では、伝送モード情報記憶部１００ｔは、送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔを予め記憶する構成としているが、本発明の構成は、当該実施の形態に限られない。例えば、制御部１０ｔに、利用者の操作を受けて情報を伝送モード情報記憶部１００ｔに書き込む書き込み処理部を備え、当該書き込み処理部が、利用者の操作を受けて送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔを伝送モード情報記憶部１００ｔに書き込むようにしてもよい。更に、当該書き込み処理部が、送信側伝送モード情報テーブル１００１ｔの書き込みを終了すると、伝送モード候補送信部１０１ｔに対して、図１４に示すステップＳＴ１の処理を開始させる開始指示信号を送信して、図１４の処理を開始させるようにしてもよい。

また、上記の第１から第６の実施形態では、図３に示すＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９勧告のＯＴＮフレーム４０が用いられる例を示したが、予約フィールドを有するような他のフレームを適用するようにしてもよい。

また、上記の第１から第４の実施形態では、信号品質検出部２０４ｒは、光受信装置２ｒ，２ｒａの内部に備えられ、信号品質検出部２０４ｔ，２０４ｂ，２０４ｃは、光受信装置２ｔ，２ｂ，２ｃの内部に備えられているが、測定器などの外部の装置に備えられる構成であってもよい。

また、上記の第３及び第６の実施形態では、信号品質の判定にＯＳＮＲを用いていたが、ＢＥＲを用いるようにしてもよい。

また、上記の第３及び第４の実施形態では、伝送設計処理部７２、またはネットワーク設計処理部７４が、閾値となるＯＳＮＲを算出しているが、ＯＳＮＲを算出せず、信号品質判定部２０５ｃに予め定められる閾値を与えておくようにしてもよい。

また、上記の第３及び第４の実施形態において、管理装置７、７ｄと制御装置６ｃとの間のインタフェース、制御装置６ｃと光送信装置１ｃとの間のインタフェース、制御装置６ｃと光受信装置２ｃのインタフェース、制御装置６ｃと光伝送路３ｃの各種モジュール、すなわちＷＳＳ３０１−Ｔ，３０１−Ｒ、光アンプ３０２−Ｔ，３０２−Ｃ，３０２−Ｒとの間のインタフェースは、ＡＰＩ（Application Programming Interface）が適用されることを前提としているが、ＴＬ−１（Transaction Language 1）などの従来型のインタフェースであってもよい。

また、上記の第１から第６の実施形態の構成では、信号品質判定部２０５ｒ，２０５ｃは、閾値を用いた判定する処理を行っている。また、制御情報検出部２１１ｒ，伝送モード候補受信部２０１ｒも閾値を用いた判定処理を行っている。これらの判定処理において、「閾値を超過するか否か」、「閾値未満であるか否か」、「閾値以上であるか否か」、「閾値以下であるか否か」という判定処理は一例に過ぎず、判定対象となる信号品質を示す情報の種類や閾値の定め方に応じて、ぞれぞれ「閾値以上であるか否か」、「閾値以下であるか否か」、「閾値を超過するか否か」、「閾値未満であるか否か」という判定処理に置き換えられてもよい。

上記の第１から第４の実施形態において、信号品質検出部２０４ｒ、信号品質検出部２０４ｂ、信号品質検出部２０４ｃは、誤り訂正復号化部２５ｒ、２２０ｂから得られるビットエラー情報を信号品質として検出してもよい。
また、上記の第１から第２の実施形態において、伝送モード候補情報が制御情報に含まれてもよい。

上記の第１から第６の実施形態において、伝送モード選択部１０３ｔ、伝送モード選択部２０３ｔ、伝送モード選択部６０、伝送モード選択部６０ｃは、共通の伝送モード番号のうち最も優先度の高い伝送モード番号を選択する際、伝送容量が最大となるように候補を選択しているが、低消費電力となる伝送モードの番号や光周波数利用効率が良くなる伝送モードの番号を優先度の高い伝送モード番号として選択してもよい。このように構成される場合、まず伝送モード選択部１０３ｔ、伝送モード選択部２０３ｔ、伝送モード選択部６０、伝送モード選択部６０ｃは、共通の伝送モード番号のうち、送受信間に求められる伝送容量の候補の伝送モード番号を選択する。送受信間に求められる伝送容量は、予め設定されていてもよい。例えば、送受信間に求められる伝送容量が２００Ｇであるとすると、伝送容量２００Ｇの伝送モード番号は「モード７」、「モード８」、「モード１３」及び「モード１４」の４つである。伝送モード選択部１０３ｔ、伝送モード選択部２０３ｔ、伝送モード選択部６０、伝送モード選択部６０ｃは、選択した送受信間に求められる伝送容量の候補の中で消費電力が低くなる伝送モードの選択や光周波数利用効率が良くなる伝送モードを選択する。消費電力が低くなる伝送モードや光周波数利用効率が良くなる伝送モードは、変調方式、ボーレート及び誤り訂正符号種別のいずれかの組み合わせにより予め設定されていてもよい。

上記の第１から第６の実施形態において、「記憶部」の名称を含む機能部、すなわち伝送モード情報記憶部１００ｔ，１００ｒ，２００ｒ，２００ｔ，１００ｂ，２００ｂ，６１、伝送設計情報記憶部７１及びネットワーク設計情報記憶部７３は、不揮発性の記憶領域である。また、第１の実施形態の制御情報変調部１８ｔ、制御情報復調部２１０ｒ及び第１から第４の実施形態における制御部１０ｔ，１０ｒ，２０ｒ，２０ｔ，１０ｔａ，２０ｒａ，１０ｂ，２０ｂ，１０ｃ，２０ｃに含まれる各機能部の中で、上記の「記憶部」の名称を含む機能部以外の機能部は、例えば、プログラムがＣＰＵ(Central Processing Unit)等のプロセッサに実行されることにより構成される機能部であってもよい。

したがって、上述した実施形態における制御情報変調部１８ｔ、制御情報復調部２１０ｒ及び第１から第４の実施形態における「制御部」の名称の機能部、すなわち制御部１０ｔ，１０ｒ，２０ｒ，２０ｔ，１０ｔａ，２０ｒａ，１０ｂ，２０ｂ，１０ｃ，２０ｃをコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、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のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

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。

高機能化に伴い多様な伝送モードを有するＤＳＰにおいて、変調方式だけでなく、ボーレート、誤り訂正符号種別、キャリア数などの各種パラメータを含めて最適な伝送モードの選択を可能とする。

１ｔ，１ｒ…光送信装置，２ｒ，２ｔ…光受信装置，３…光伝送路，４Ｔ，４Ｒ…多重部，９…通信回線，Ｔ…送信側システム，Ｒ…受信側システム，Ｓ…光伝送システム，３００…光ファイバ

Claims (11)

1. 光送信装置と、前記光送信装置から送信された信号を、光伝送路を介して受信する光受信装置とを備える光伝送システムであって、
   伝送性能に関する複数のパラメータの組み合わせである伝送モード情報であって、前記光送信装置と前記光受信装置の前記伝送性能に共通する複数の前記伝送モード情報の中から、優先度の高い順に前記伝送モード情報を選択する伝送モード選択部と、
   選択された前記伝送モード情報に基づいて変調した信号を前記光受信装置に送信する信号送信部と、
   前記信号を受信し、受信した前記信号を前記伝送モード選択部が選択する前記伝送モード情報に基づいて復調する信号受信部と、
   を備える光伝送システム。
2. 受信された前記信号の信号品質を検出する信号品質検出部と、
   前記信号品質検出部が検出した前記信号品質を示す情報に基づいて、前記信号の信号品質が許容されるか否かを判定する信号品質判定部と、
   をさらに備え、
   前記伝送モード選択部は、前記信号品質判定部によって前記信号の信号品質が許容されないと判定した場合に、次に優先度の高い前記伝送モード情報を選択する、請求項１に記載の光伝送システム。
3. 前記光送信装置は、自装置の前記伝送モード情報を含む送信側伝送モード候補情報を前記光受信装置に送信する伝送モード候補送信部と、
   前記光受信装置から、前記光受信装置の前記伝送モード情報を含む受信側伝送モード候補情報を受信する伝送モード候補受信部と、
   前記伝送モード選択部と、を備え、
   前記光受信装置は、前記光送信装置から、前記送信側伝送モード候補情報を受信する伝送モード候補受信部と、
   前記伝送モード候補受信部が前記送信側伝送モード候補情報を受信した際、前記受信側伝送モード候補情報を前記光送信装置に送信する伝送モード候補送信部と、
   前記伝送モード選択部を備える、請求項１に記載の光伝送システム。
4. 前記光送信装置の前記伝送モード候補送信部は、前記送信側伝送モード候補情報を１つ以上の特定周波数に電力が集中する信号系列であるパイロットトーン信号に重畳して前記信号送信部に送信させ、
   前記光受信装置の前記伝送モード候補受信部は、前記信号受信部が受信する前記パイロットトーン信号に重畳されている前記送信側伝送モード候補情報を受信する、請求項３に記載の光伝送システム。
5. 前記光送信装置の前記伝送モード候補送信部は、前記送信側伝送モード候補情報を前記信号に含まれる主信号の信号フレームの予約フィールドに書き込んで前記信号送信部に送信させ、
   前記光受信装置の前記伝送モード候補受信部は、前記主信号の前記信号フレームの前記予約フィールドに含まれる前記送信側伝送モード候補情報を読み出す、請求項３に記載の光伝送システム。
6. 制御装置を更に備え、
   前記制御装置は、前記伝送モード選択部を備え、
   前記伝送モード選択部は、前記伝送モード情報を選択する場合、選択した前記伝送モード情報を指定する伝送モード指定信号を生成し、生成した前記伝送モード指定信号を前記光送信装置及び前記光受信装置に送信し、
   前記光送信装置及び前記光受信装置は、前記伝送モード選択部から送信された前記伝送モード指定信号に応じた伝送モードで動作する、請求項１に記載の光伝送システム。
7. 管理装置を更に備え、
   前記管理装置は、前記光伝送路に備えられる各種モジュール、前記光送信装置及び前記光受信装置の物理特性パラメータの情報と、前記光送信装置及び前記光受信装置の前記伝送モード情報とを記憶する伝送設計情報記憶部と、
   前記伝送モード情報ごとに、前記物理特性パラメータに基づいて伝送品質を算出し、算出した伝送品質に基づいて選択する複数の伝送モード情報を含む伝送モード候補リストを生成し、生成した前記伝送モード候補リストを前記制御装置に送信する伝送設計処理部と、を備え、
   前記制御装置の前記伝送モード選択部は、受信した前記伝送モード候補リストの中から、優先度の高い順に前記伝送モード情報を選択する、請求項６に記載の光伝送システム。
8. 光送信装置と、前記光送信装置から送信された信号を、光伝送路を介して受信する光受信装置とを備える光伝送システムにおける伝送モード選択方法であって、
   伝送性能に関する複数のパラメータの組み合わせである伝送モード情報であって、前記光送信装置と前記光受信装置の前記伝送性能に共通する複数の前記伝送モード情報の中から、優先度の高い順に前記伝送モード情報を選択し、
   選択された前記伝送モード情報に基づいて変調した信号を前記光受信装置に送信し、
   前記信号を受信し、受信した前記信号を前記伝送モード選択部が選択する前記伝送モード情報に基づいて復調する伝送モード選択方法。
9. 管理装置を更に備え、
   前記管理装置は、前記光伝送路に備えられる各種モジュール、前記光送信装置及び前記光受信装置の物理特性パラメータの情報と、前記光送信装置及び前記光受信装置の前記伝送モード情報とを記憶する伝送設計情報記憶部と、
   前記伝送モード情報ごとに、前記物理特性パラメータに基づいて伝送品質を算出し、算出した伝送品質に基づいて選択する複数の伝送モード情報を含む伝送モード候補リストを生成する伝送設計処理部と、
   前記光伝送路のトポロジー情報、ノード情報、パス情報のいずれか又は全てを含むネットワーク情報を収集し、収集した前記ネットワーク情報を記憶するネットワーク設計情報記憶部と、
   前記伝送モード情報ごとに、前記ネットワーク情報を用いて、ネットワーク利用効率を向上させる光パスを求める収容設計処理を行うことによって前記伝送モード情報毎に優先度を示す情報を付加した前記伝送モード候補リストを前記制御装置に送信するネットワーク設計処理部と、
   を備え、
   前記制御装置の前記伝送モード選択部は、受信した前記伝送モード候補リストの中から、優先度の高い順に前記伝送モード情報を選択する、請求項６に記載の光伝送システム。
10. 前記制御装置は、
    前記光伝送路に備えられる各種モジュール、前記光送信装置及び前記光受信装置の物理特性パラメータの情報と、前記光送信装置及び前記光受信装置の前記伝送モード情報とを記憶する伝送設計情報記憶部と、
    前記伝送モード情報ごとに、前記物理特性パラメータに基づいて伝送品質を算出し、算出した伝送品質に基づいて選択する複数の伝送モード情報を含む伝送モード候補リストを生成し、生成した前記伝送モード候補リストを前記伝送モード選択部に出力する伝送設計処理部と、
    をさらに備え、
    前記伝送モード選択部は、出力された前記伝送モード候補リストの中から、優先度の高い順に前記伝送モード情報を選択する、請求項１に記載の光伝送システム。
11. 前記制御装置は、
    受信された前記信号の信号品質を検出する信号品質検出部と、前記信号品質検出部が検出した前記信号品質を示す情報に基づいて、前記信号の信号品質が許容されるか否かを判定する信号品質判定部と、
    を備え、
    前記伝送モード選択部は、前記信号品質判定部によって前記信号の信号品質が許容されないと判定した場合に、次に優先度の高い前記伝送モード情報を選択する、請求項１０に記載の光伝送システム。

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