WO2018109800A1

WO2018109800A1 - 中継装置、受信装置、送信装置、光伝送システムおよび光伝送方法

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Publication number: WO2018109800A1
Application number: PCT/JP2016/086883
Authority: WO
Inventors: 崇宏小玉
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2016-12-12
Filing date: 2016-12-12
Publication date: 2018-06-21

Abstract

中継装置（４）は、複数のデータ信号の各々が異なるサブチャネルに割り当てられたマルチチャネル信号に対して、データ信号を割り当てるサブチャネルを変更可能なデータ信号スイッチ部（１０６）と、マルチチャネル伝送を行う光伝送システムの各装置で測定された信号品質から得られた各装置間の信号品質の劣化量に基づく、データ信号を割り当てるサブチャネルを示すデータマッピング情報を用いて、データ信号スイッチ部（１０６）によるデータ信号を割り当てるサブチャネルの変更を制御するスイッチ制御部（１０８）と、を備える。

Description

中継装置、受信装置、送信装置、光伝送システムおよび光伝送方法

　本発明は、マルチチャネル伝送を行う中継装置、受信装置、送信装置、光伝送システムおよび光伝送方法に関する。

　幹線系光通信網では、１本の光ファイバ内において１００Ｇｂｐｓを超える長距離および大容量伝送が求められている。大容量伝送を実現する手法として、スーパーチャネル方式、マルチバンド方式、周波数直交多重変調（ＯＦＤＭ（Orthogonal　Frequency　Division　Multiplexing））方式などが知られている。以降、これらのように複数の搬送波を用いる方式をマルチチャネル方式とよぶ。

　スーパーチャネル方式は、サブキャリアとよばれるナイキスト形状にスペクトル整形した搬送波を密に複数配置して信号を伝送する方式であり、４００Ｇｂｓ以上の伝送方式として検討が進められている方式の１つである。スーパーチャネル方式の特徴として、１サブキャリア当たりの伝送容量を１００Ｇｂｓ以上にすることが可能であり、１サブキャリアの生成および処理を１台のデジタル信号処理回路（ＤＳＰ（Digital　Signal　Processor））で行う点が挙げられる。

　マルチバンド方式は、サブバンドとよばれる搬送波を密に複数配置して信号を伝送する方式であり、非線形耐性に優れるといった特徴から長距離伝送に利用され、また、高周波デバイス特有の周波数特性に対し注水定理を用いた伝送容量を最大化した形で短距離伝送に利用される。マルチバンド方式の特徴として、１台のＤＳＰで複数のサブバンドの生成および処理を行う点が挙げられる。

　ＯＦＤＭ方式は、サブキャリアとよばれる搬送波を密に複数配置して信号を伝送する方式であり、マルチバンド方式と同様、注水定理を用いた伝送容量を最大化する用途で利用される。ＯＦＤＭ方式の特徴として、送信側および受信側の装置では、高速フーリエ変換（ＦＦＴ（Fast　Fourier　Transform））または逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ（Inverse　FFT））とよばれる比較的演算処理の負荷が小さい回路で実装できる点が挙げられる。ＯＦＤＭ方式では、直交周波数の組み合わせに応じて信号ピークパワー対信号平均パワーの比が増大し、光ファイバ中で非線形効果の影響を受けやすくなるという問題がある。

　サブキャリアおよびサブバンドについては、サブチャネルとも呼ばれる。以上のようなマルチチャネル伝送では、サブチャネルが光周波数上で高密度に配置されるため、隣接するサブチャネル間で信号の干渉が発生し信号品質が劣化するという問題がある。信号の干渉には、光ファイバによる伝送が無い条件で生じる線形クロストーク、および光ファイバのような高非線形媒質中を伝送することで生じる非線形クロストークの２種類がある。

　また、幹線系光通信網のマルチチャネル伝送では、伝送路中に波長選択用の光フィルタが多段に配置され、任意の複数のサブチャネルの信号の合波および分波が行われる。このため、マルチチャネル伝送では、光フィルタ透過帯域以外のサブチャネル信号帯域が削られること、すなわち信号帯域狭窄により、信号パワーの減少および信号波形歪みが発生し、信号品質が劣化するという課題も存在する。

　特許文献１では、伝送路内の偏波分散に起因して各偏波のデータ信号の信号品質がバラつく問題に対して、送信器でデータ信号を各偏波に対して柔軟に割り当てる技術が開示されている。

国際公開第２００８／０４４５９５号

　幹線系光通信網のマルチチャネル伝送では、多値の位相振幅変調を用いた長距離または大容量伝送を行う場合、サブチャネル間干渉および信号帯域狭窄に加えて、光信号対雑音比（ＯＳＮＲ（Optical　Signal　to　Noise　Ratio））の低下による受信信号品質の低下が生じる。したがって、幹線系光通信網のマルチチャネル伝送では、電気処理により信号再生を行う再生中継器を用いて信号品質を伝送路の途中で一旦再生する手法が頻繁に用いられている。

　特許文献１に記載の技術によれば、送信器がデータ信号を各偏波に対して柔軟に割り当てている。しかしながら、送信器から送信後のデータ信号が再生中継器を経由する場合、データ信号がより遠方に届くことから、長距離伝送の間の信号帯域狭窄によって各偏波のデータ信号間で信号品質に差が生じ、特定の偏波のデータ信号において信号品質が劣化する可能性がある、という問題があった。

　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、マルチチャネル伝送において特定のデータ信号の信号品質の劣化を防止可能な中継装置を得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に、本発明の中継装置は、複数のデータ信号の各々が異なるサブチャネルに割り当てられたマルチチャネル信号に対して、データ信号を割り当てるサブチャネルを変更可能なデータ信号スイッチ部と、マルチチャネル伝送を行う光伝送システムの各装置で測定された信号品質から得られた各装置間の信号品質の劣化量に基づく、データ信号を割り当てるサブチャネルを示すデータマッピング情報を用いて、データ信号スイッチ部によるデータ信号を割り当てるサブチャネルの変更を制御するスイッチ制御部と、を備えることを特徴とする。

　本発明にかかる中継装置は、マルチチャネル伝送において特定のデータ信号の信号品質の劣化を防止できる、という効果を奏する。

光伝送システムの構成例を示す図中継装置においてデータ信号に対するサブチャネルの割り当てを変更しない場合のデータ信号の信号品質の変化を示す図中継装置においてデータ信号に対するサブチャネルの割り当てを変更した状態を示す図中継装置においてデータ信号に対するサブチャネルの割り当てを変更した場合のデータ信号の信号品質の変化を示す図送信装置の構成例を示すブロック図送信装置から送信されるトレーニング信号の信号フレームのうちデータ部分の構成の例を示す図中継装置の構成例を示すブロック図中継装置の受信部が備える波形整形部の構成例を示すブロック図受信装置の構成例を示すブロック図光伝送システムにおいて中継装置がデータ信号に割り当てるサブチャネルを変更する制御を行うまでの処理を示すフローチャート送信装置のトレーニングモードにおける処理を示すフローチャート中継装置のトレーニングモードにおける処理を示すフローチャート受信装置のトレーニングモードにおける処理を示すフローチャート受信装置の参照表作成部で作成される光伝送システムにおける信号品質の劣化量一覧表の例を示す図受信装置の参照表作成部で作成される光伝送システムにおけるデータマッピング参照表の例を示す図受信装置の参照表作成部がデータマッピング参照表を作成する際にデータマッピングのパターンをランダム化した場合の例を示す図中継装置のデータ伝送モードにおける処理を示すフローチャート中継装置の処理回路を専用のハードウェアで実現する場合の例を示す図中継装置の処理回路を制御回路で実現する場合の例を示す図

　以下に、本発明の実施の形態にかかる中継装置、受信装置、送信装置、光伝送システムおよび光伝送方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
　図１は、本発明の実施の形態にかかる光伝送システム１０の構成例を示す図である。光伝送システム１０は、送信装置１と、ＲＯＡＤＭ（Reconfigurable　Optical　Add　Drop　Multiplexer）２と、中継装置４と、ＲＯＡＤＭ６と、受信装置７と、を備える。ＲＯＡＤＭ２と中継装置４とは伝送路３で接続され、中継装置４とＲＯＡＤＭ６とは伝送路５で接続されている。

　送信装置１は、通常伝送時であるデータ伝送モードでは光信号であるマルチチャネル信号を送信し、データ伝送モードの前に実施するトレーニングモードでは光伝送システム１０の各装置で既知の系列であるトレーニング系列を含む光信号であるトレーニング信号を送信する。マルチチャネル信号は、複数のデータ信号の各々が異なるサブチャネルに割り当てられた信号である。

　ＲＯＡＤＭ２，６は、受信したマルチチャネル信号に光信号を追加し、または受信したマルチチャネル信号から光信号を分岐する。なお、ＲＯＡＤＭ２には中継装置４以外に１つの送信装置１が接続され、ＲＯＡＤＭ６には中継装置４以外に１つの受信装置７が接続されているが、一例であり、ＲＯＡＤＭ２，６に２つ以上の送信装置および受信装置を接続することが可能である。

　伝送路３，５は、光信号の経路である。伝送路３，５は、例えば、光ファイバである。

　中継装置４は、受信したマルチチャネル信号に対して、データ信号に対するサブチャネルの割り当てを変更可能な装置である。中継装置４は、受信した光信号を一旦電気信号に変換し、電気処理によって、データ信号に対するサブチャネルの割り当ての変更、波形整形などを行って、光信号に変換してから送信する。なお、図１に示す光伝送システム１０では、ＲＯＡＤＭ２，６の間に１つの中継装置４が設置されているが、一例であり、ＲＯＡＤＭ２，６の間に、複数の中継装置を設置することが可能であり、また、別のＲＯＡＤＭを設置することも可能である。

　光伝送システム１０では、一例として、マルチチャネル信号は２つのサブチャネルＳＣ１，ＳＣ２を有し、２つのデータ信号Ｄ１，Ｄ２の各々をサブチャネルＳＣ１，ＳＣ２のいずれかに割り当ててデータ信号の伝送を行う。なお、光伝送システム１０において、送信装置１から中継装置４までの伝送区間を伝送スパン＃１とし、中継装置４から受信装置７までの伝送区間を伝送スパン＃２とする。

　本実施の形態にかかる中継装置４の動作の概要について説明する。中継装置４においてデータ信号に対するサブチャネルの割り当てを変更しない場合、データ信号とサブチャネルとの関係は、送信装置１がマルチチャネル信号を送信してから受信装置７で受信するまで同じである。そのため、ある周波数帯域のサブチャネルが信号帯域狭窄などの影響を受ける場合、影響を受ける特定のサブチャネルのデータ信号のみが過剰に信号品質が劣化する可能性がある。

　例えば、図１において、既存の１０Ｇ信号が導通している状況で新規にマルチチャネル信号を導入する場合を想定する。図１では、サブチャネルＳＣ１，ＳＣ２の２サブチャネルの信号を２伝送スパン分経由するモデルを示している。既存の１０Ｇ信号への影響を避けるため、新規のマルチチャネル信号は、ＲＯＡＤＭ２，６および中継装置４内の光波長選択スイッチの透過特性に対し、複数のサブチャネルの平均光周波数の中心をずらした配置で運用する。この場合、受信装置７は、信号帯域狭窄の影響を受けたサブチャネルＳＣ２に割り当てられたデータ信号Ｄ２の信号品質が、サブチャネルＳＣ１に割り当てられたデータ信号Ｄ１の信号品質より劣化した状態で受信する。

　図２は、本実施の形態にかかる中継装置４においてデータ信号に対するサブチャネルの割り当てを変更しない場合のデータ信号の信号品質の変化を示す図である。横軸は伝送距離を示し、縦軸は信号品質を示す。光伝送システム１０では、送信装置１から送信されたマルチチャネル信号内の各データ信号は、ＲＯＡＤＭ２および伝送路３を通過すると通信品質が劣化する。中継装置４は、マルチチャネル信号に対して波形整形を行うことによって信号品質を改善させる。

　しかしながら、中継装置４は、サブチャネルＳＣ１に割り当てられたデータ信号Ｄ１の信号品質とサブチャネルＳＣ２に割り当てられたデータ信号Ｄ２の信号品質との間に差があると、この信号品質の差を埋めることはできない。伝送スパン＃１，＃２における帯域狭窄の特性が同じ場合、中継装置４から送信されたマルチチャネル信号内の各データ信号は、伝送路５およびＲＯＡＤＭ６を通過するとさらに通信品質が劣化する。この結果、受信装置７は、サブチャネルＳＣ１に割り当てられたデータ信号Ｄ１の信号品質とサブチャネルＳＣ２に割り当てられたデータ信号Ｄ２の信号品質との差がさらに大きくなったマルチチャネル信号を受信する。図２に示すようにサブチャネルＳＣ２に割り当てられたデータ信号Ｄ２の劣化が著しく、サブチャネルＳＣ２に割り当てられたデータ信号Ｄ２の信号品質が規定された誤り訂正限界以下になると、中継装置４と受信装置７との間が非導通状態になる。

　そのため、本実施の形態では、中継装置４は、データ信号に対するサブチャネルの割り当てを変更してマルチチャネル信号を中継する処理を行う。図３は、本実施の形態にかかる中継装置４においてデータ信号に対するサブチャネルの割り当てを変更した状態を示す図である。図３に示すように、中継装置４は、マルチチャネル信号を受信するとサブチャネルに対するデータ信号の割り当てを変更し、データ信号Ｄ１をサブチャネルＳＣ２に割り当て、データ信号Ｄ２をサブチャネルＳＣ１に割り当てる。

　図４は、本実施の形態にかかる中継装置４においてデータ信号に対するサブチャネルの割り当てを変更した場合のデータ信号の信号品質の変化を示す図である。図２の場合と異なり、データ信号Ｄ１は、伝送スパン＃１ではサブチャネルＳＣ１に割り当てられていたが、伝送スパン＃２ではサブチャネルＳＣ２に割り当てられている。一方、データ信号Ｄ２は、伝送スパン＃１ではサブチャネルＳＣ２に割り当てられていたが、伝送スパン＃２ではサブチャネルＳＣ１に割り当てられている。この結果、受信装置７では、マルチチャネル信号を受信したとき、図２の場合と比較して、データ信号Ｄ１の信号品質は劣化しているが、データ信号Ｄ２の信号品質は改善している。光伝送システム１０では、各データ信号Ｄ１，Ｄ２の信号品質を均一化することで、一方のデータ信号の信号品質が著しく劣化し、誤り訂正限界以下になって非導通状態になる事態を回避することができる。

　つづいて、光伝送システム１０の各装置の構成および動作について説明する。

　図５は、本実施の形態にかかる送信装置１の構成例を示すブロック図である。送信装置１は、送信部２００ｂを備える。送信部２００ｂは、トレーニング信号生成部２０７と、ＦＥＣ（Forward　Error　Correction）符号部２０１と、波形整形部２０３と、信号品質モニタ部２０８と、ＤＡＣ（Digital　to　Analog　Converter）２０４と、光源２０５と、光変調部２０６と、を備える。

　トレーニング信号生成部２０７は、光伝送システム１０がトレーニングモードで動作するときに送信するトレーニング信号を生成する。図６は、本実施の形態にかかる送信装置１から送信されるトレーニング信号の信号フレームのうちデータ部分の構成の例を示す図である。信号フレームのヘッダなどは省略している。トレーニング信号生成部２０７は、トレーニング信号の信号フレームのデータ部分に、光伝送システム１０の各装置で既知の系列であるトレーニング系列を格納する領域と、各装置がトレーニング信号を用いて信号品質を測定したときの測定結果などを格納する領域であるコミュニケーションチャネルの領域とを設ける。なお、トレーニング系列およびコミュニケーションチャネルの各領域については、図６に示す配置に限定するものではない。通常伝送時に使用されるデータ信号を生成する構成については従来同様のため、記載を省略している。

　ＦＥＣ符号部２０１は、データ信号またはトレーニング信号に対して誤り訂正を実施し、誤り訂正符号を付加する。波形整形部２０３は、信号をデジタル的に整形する。波形整形部２０３は、例えば、信号に対して、任意のロールオフ率をもたせながらナイキスト形状にスペクトル整形する。

　信号品質モニタ部２０８は、ＦＥＣ符号部２０１から出力されるトレーニング信号を用いて送信装置１から送信する信号品質を測定し、測定結果を、波形整形部２０３から出力された信号のデータ部分にあるコミュニケーションチャネルの領域に格納する。信号品質モニタ部２０８における信号品質の測定手法としては、例えば、複素平面上における受信信号点配置の雑音分布を用いて光信号の品質を示すＱ値を算出する手法がある。この場合、ＦＥＣ符号部２０１から出力される信号は、複素平面上における受信信号点配置の雑音分布である。また、信号品質モニタ部２０８における信号品質の他の測定方法としては、誤り訂正復号において誤り訂正されたビット数を用いてビットエラーレート（ＢＥＲ（Bit　Error　Rate））を算出する方法がある。信号品質モニタ部２０８における信号品質の測定手法は、上述した方法に限らずどのような方法を用いてもよい。信号品質モニタ部２０８は、信号フレームのデータ部分の規定された領域、例えば図６に示す領域にトレーニング系列がある信号のみを信号品質の測定対象とし、信号フレームのデータ部分の規定された領域にトレーニング系列のない信号については信号品質の測定対象外としてもよい。なお、信号品質モニタ部２０８の位置は、図５に示す位置に限定されるものではない。

　ＤＡＣ２０４は、波形整形部２０３で波形整形されたデータ信号またはトレーニング信号をアナログ信号に変換する。光源２０５は、連続光を送出する。光変調部２０６は、光源２０５から送出された連続光をＤＡＣ２０４から出力された電気信号であるアナログ信号に応じて変調して光信号を生成し、生成した光信号を出力する。

　図７は、本実施の形態にかかる中継装置４の構成例を示すブロック図である。中継装置４は、受信部１００と、送信部２００と、を備える。

　受信部１００は、ＰＤ（Photo　Diode）アレイ部１０１と、ＡＤＣ（Analog　to　Digital　Converter）１０２と、波形整形部１０３と、信号品質モニタ部１０４と、劣化量算出部１０５と、データ信号スイッチ部１０６と、経路切替スイッチ部１０７と、スイッチ制御部１０８と、軟判定部１０９と、ＦＥＣ復号部１１０と、硬判定部１１１と、を備える。

　ＰＤアレイ部１０１は、偏波多重された多値ＰＳＫ（Phase　Shift　Keying）信号または多値ＱＡＭ（Quadrature　Amplitude　Modulation）信号を入力し、偏波軸とＩ／Ｑ（In　phase／Quadrature）軸に分離され４レーンの電気アナログ信号を出力する。ＡＤＣ１０２は、４レーンのアナログ信号を入力し、標本化、量子化、および符号化されたデジタル信号を出力する。

　波形整形部１０３は、入力されたデジタル信号に対し、光ファイバ内で生じる分散効果および非線形効果の補償、信号光と局発光との光周波数差の補償、偏波分離などの処理を行い、送信前のアナログ信号を復元する。

　図８は、本実施の形態にかかる中継装置４の受信部１００が備える波形整形部１０３の構成例を示すブロック図である。波形整形部１０３は、分散補償部１０３１と、位相雑音補償部１０３２と、非線形補償部１０３３と、適応等化部１０３４と、を備える。分散補償部１０３１は、各サブチャネル信号に対して、光ファイバ伝送により生じる分散効果を周波数領域または時間領域で等化処理を行う。位相雑音補償部１０３２は、信号光と局発光との相対周波数差、および光ファイバ伝送時に生じる位相雑音の影響を４乗法などのアルゴリズムを用いて補償する。非線形補償部１０３３は、光ファイバ内で生じる非線形効果を逆伝搬法などのアルゴリズムを用いて補償する。適応等化部１０３４は、ＣＭＡ（Constant　Modulus　Algorithm）などのアルゴリズムを用いて偏波分離を行って各偏波の信号に分離する。

　信号品質モニタ部１０４は、前述の信号品質モニタ部２０８と同様の動作を行う。なお、信号品質モニタ部１０４の位置は、図７に示す位置に限定されるものではない。

　劣化量算出部１０５は、信号品質モニタ部１０４で測定された信号品質の測定結果と、送信装置１で測定された測定結果との差分、すなわち、送信装置１から中継装置４までトレーニング信号が伝送されたときの信号品質の劣化量を算出する。送信装置１で測定された信号品質の測定結果については、トレーニング信号のデータ部分にあるコミュニケーションチャネルの領域に格納されている。そのため、劣化量算出部１０５は、トレーニング信号のデータ部分にあるコミュニケーションチャネルの領域から送信装置１で測定された信号品質の測定結果を読み出して、信号品質の劣化量の算出に使用する。劣化量算出部１０５は、信号品質モニタ部１０４で測定された信号品質の測定結果、および算出した信号品質の劣化量を、トレーニング信号のデータ部分にあるコミュニケーションチャネルの領域に格納する。なお、劣化量算出部１０５は、中継装置４の前に信号品質を測定したのが送信装置１のため、劣化量の算出の際に送信装置１で測定された信号品質の測定結果を使用しているが、光伝送システム１０が複数の中継装置を備え、前段が他の中継装置の場合、前段の他の中継装置で測定された信号品質の測定結果を使用することになる。

　データ信号スイッチ部１０６は、通常伝送時のデータ伝送モードにおいて、スイッチ制御部１０８の制御により、データ信号に割り当てるサブチャネルを変更する。データ信号スイッチ部１０６は、マルチチャネル信号に対して、データ信号を割り当てるサブチャネルを変更可能なスイッチである。

　経路切替スイッチ部１０７は、スイッチ制御部１０８の制御により、信号の出力経路を切り替える。中継装置４では、経路切替スイッチ部１０７が信号の出力経路を切り替えることによって、中継装置４に求められる信号品質の改善量に応じて、後述するＦＥＣ処理を行う高機能モード、またはＦＥＣ処理を行わない低消費電力モードで動作する。経路切替スイッチ部１０７が信号を軟判定部１０９に出力する経路、すなわち誤り訂正を行う第１の経路の場合が高機能モードとなり、経路切替スイッチ部１０７が信号を硬判定部１１１に出力する経路、すなわち誤り訂正を行わない第２の経路の場合が低消費電力モードとなる。

　スイッチ制御部１０８は、通常伝送時のデータ伝送モードにおいて、後述する受信装置７で作成されたデータマッピング参照表を用いて、データ信号スイッチ部１０６の動作、すなわちデータ信号スイッチ部１０６によるデータ信号を割り当てるサブチャネルの変更を制御する。データマッピング参照表は、マルチチャネル伝送を行う光伝送システム１０の各装置で測定された信号品質から得られた各装置間の信号品質の劣化量に基づいて受信装置７が作成した、各伝送スパンにおいてデータ信号を割り当てるサブチャネルを示すものである。データマッピング参照表については、データマッピング情報ともいう。また、スイッチ制御部１０８は、通常伝送時のデータ伝送モードにおいて、後述する受信装置７で算出された、最も悪いデータ信号の信号品質に基づいて、経路切替スイッチ部１０７の動作、すなわち信号の出力先を制御する。最も悪いデータ信号の信号品質とは、自装置、または、光伝送システム１０に複数の中継装置がある場合には他の中継装置および自装置がデータ信号を割り当てるサブチャネルを変更した場合に、受信装置７で測定されたデータ信号の信号品質のうち、最も悪い信号品質の値である。

　軟判定部１０９は、ランダム誤りに適した誤り訂正能力の高い軟判定の処理を行う。ＦＥＣ復号部１１０は、情報ビットの誤りを訂正する。硬判定部１１１は、バースト誤りに適した誤り訂正能力の低い硬判定の処理を行う。

　送信部２００は、ＦＥＣ符号部２０１と、アップサンプリング部２０２と、波形整形部２０３と、ＤＡＣ２０４と、光源２０５と、光変調部２０６と、を備える。ＦＥＣ符号部２０１、波形整形部２０３、ＤＡＣ２０４、光源２０５、および光変調部２０６は、各々、前述の送信装置１の送信部２００ｂのＦＥＣ符号部２０１、波形整形部２０３、ＤＡＣ２０４、光源２０５、および光変調部２０６と同様の動作を行う。アップサンプリング部２０２は、受信部１００の硬判定部１１１から出力された信号に対してアップサンプリング処理を行い、サンプル数を増やす。

　図９は、本実施の形態にかかる受信装置７の構成例を示すブロック図である。受信装置７は、受信部１００ａと、送信部２００ａと、を備える。

　受信部１００ａは、ＰＤアレイ部１０１と、ＡＤＣ１０２と、波形整形部１０３と、信号品質モニタ部１０４と、劣化量算出部１０５と、参照表作成部１１２と、軟判定部１０９と、ＦＥＣ復号部１１０と、を備える。ＰＤアレイ部１０１、ＡＤＣ１０２、波形整形部１０３、信号品質モニタ部１０４、劣化量算出部１０５、軟判定部１０９、およびＦＥＣ復号部１１０は、各々、前述の中継装置４の送信部２００のＰＤアレイ部１０１、ＡＤＣ１０２、波形整形部１０３、信号品質モニタ部１０４、劣化量算出部１０５、軟判定部１０９、およびＦＥＣ復号部１１０と同様の動作を行う。参照表作成部１１２は、中継装置４で算出された信号品質の劣化量および自装置の劣化量算出部１０５で算出された信号品質の劣化量に基づいて、中継装置４がデータ信号に割り当てるサブチャネルを変更する際に使用するデータマッピング参照表を作成する。

　送信部２００ａは、ＦＥＣ符号部２０１と、波形整形部２０３と、ＤＡＣ２０４と、光源２０５と、光変調部２０６と、を備える。ＦＥＣ符号部２０１、波形整形部２０３、ＤＡＣ２０４、光源２０５、および光変調部２０６は、各々、前述の送信装置１の送信部２００ｂのＦＥＣ符号部２０１、波形整形部２０３、ＤＡＣ２０４、光源２０５、および光変調部２０６と同様の動作を行う。

　つづいて、光伝送システム１０の動作について説明する。光伝送システム１０では、まず、各装置がトレーニングモードで動作して、受信装置７がデータマッピング参照表を作成する。そして、通常伝送時のデータ伝送モードにおいて、中継装置４が、データマッピング参照表を用いて、受信したマルチチャネル信号に対して、データ信号に割り当てるサブチャネルを変更する制御を行う。光伝送システム１０において、トレーニングモードとデータ伝送モードとの切り替えについては、例えば、送信装置１がトレーニング信号を送信した場合、トレーニング信号を受信した装置がトレーニングモードで動作し、その他の場合、各装置はデータ伝送モードで動作する。

　図１０は、本実施の形態にかかる光伝送システム１０において中継装置４がデータ信号に割り当てるサブチャネルを変更する制御を行うまでの処理を示すフローチャートである。光伝送システム１０において、送信装置１は、トレーニング信号を生成して送信する（ステップＳ１）。

　図１１は、本実施の形態にかかる送信装置１のトレーニングモードにおける処理を示すフローチャートである。送信装置１では、トレーニング信号生成部２０７が、トレーニング信号を生成する（ステップＳ１１）。

　ＦＥＣ符号部２０１は、トレーニング信号に対して誤り訂正を行い、波形整形部２０３は、トレーニング信号の波形整形を行う。また、信号品質モニタ部２０８は、トレーニング信号の信号品質を測定する（ステップＳ１２）。信号品質モニタ部２０８は、サブチャネル毎にトレーニング信号の信号品質を測定する。信号品質モニタ部２０８は、信号品質を測定した結果である測定結果Ｑ_1,0，Ｑ_2,0を、波形整形後のトレーニング信号のデータ部分にあるコミュニケーションチャネルの領域に格納する。なお、測定結果をＱ_i,jとすると、ｉはサブチャネルの番号、すなわちサブチャネルＳＣ１，ＳＣ２のいずれであるかを示し、ｊは送信装置１から数えた信号品質を測定した装置の順番を示す。また、ｊは伝送スパンの番号、すなわち伝送スパン＃１，＃２のいずれであるかを示すものでもある。なお、送信装置１ではｊ＝０とする。

　ＤＡＣ２０４は、デジタル信号のトレーニング信号をアナログ信号のトレーニング信号に変換する。光変調部２０６は、光源２０５から送出された連続光をＤＡＣ２０４から出力された電気信号であるアナログ信号のトレーニング信号に応じて変調して光信号を生成して送信する（ステップＳ１３）。

　図１０のフローチャートに戻って、中継装置４は、ＲＯＡＤＭ２および伝送路３を介して送信装置１からトレーニング信号を受信する。中継装置４は、受信したトレーニング信号の信号品質を測定し、信号品質の劣化量を算出する（ステップＳ２）。

　図１２は、本実施の形態にかかる中継装置４のトレーニングモードにおける処理を示すフローチャートである。中継装置４では、受信部１００のＰＤアレイ部１０１は、受信したトレーニング信号の光信号をアナログ信号の電気信号に変換し、ＡＤＣ１０２は、アナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。波形整形部１０３は、ＡＤＣ１０２から出力された電気信号かつデジタル信号の状態のトレーニング信号の波形整形を行う。信号品質モニタ部１０４は、ＡＤＣ１０２から出力された電気信号かつデジタル信号の状態のトレーニング信号の信号品質を測定する（ステップＳ２１）。信号品質モニタ部１０４は、サブチャネル毎にトレーニング信号の信号品質を測定する。

　劣化量算出部１０５は、信号品質モニタ部１０４で測定された信号品質の測定結果Ｑ_1,1，Ｑ_2,1と、トレーニング信号のデータ部分にあるコミュニケーションチャネルの領域に格納されている前段の送信装置１で測定された信号品質の測定結果Ｑ_1,0，Ｑ_2,0とを用いて、送信装置１から中継装置４までの間の信号品質の劣化の状態を示す劣化量を算出する（ステップＳ２２）。劣化量算出部１０５は、サブチャネル毎にトレーニング信号の信号品質の劣化量を算出する。劣化量算出部１０５は、劣化量ΔＱ_1,1を、ΔＱ_1,1＝Ｑ_1,1－Ｑ_1,0から算出し、劣化量ΔＱ_2,1を、ΔＱ_1,1＝Ｑ_2,1－Ｑ_2,0から算出する。なお、劣化量をΔＱ_i,jとすると、ｉおよびｊは前述と同様である。劣化量算出部１０５は、信号品質モニタ部１０４で測定された測定結果Ｑ_1,1，Ｑ_2,1、および算出した劣化量ΔＱ_1,1，ΔＱ_2,1を波形整形後のトレーニング信号のデータ部分にあるコミュニケーションチャネルの領域に格納する。

　データ信号スイッチ部１０６は、トレーニングモードでは、データ信号を割り当てるサブチャネルを変更せず出力する。経路切替スイッチ部１０７はトレーニング信号を軟判定部１０９へ出力し、軟判定部１０９は軟判定の処理を行い、ＦＥＣ復号部１１０は誤り訂正を行ってトレーニング信号を送信部２００に出力する。送信部２００のＦＥＣ符号部２０１はトレーニング信号に対して誤り訂正を行い、波形整形部２０３はトレーニング信号の波形整形を行う。ＤＡＣ２０４はデジタル信号のトレーニング信号をアナログ信号のトレーニング信号に変換する。光変調部２０６は、光源２０５から送出された連続光をＤＡＣ２０４から出力された電気信号であるアナログ信号のトレーニング信号に応じて変調して光信号を生成して送信する（ステップＳ２３）。なお、光伝送システム１０において、複数の中継装置４が接続されている場合、各中継装置４が図１２に示す処理を順次行う。

　図１０のフローチャートに戻って、受信装置７は、伝送路５およびＲＯＡＤＭ６を介して中継装置４からトレーニング信号を受信する。中継装置４は、中継装置４と同様、受信したトレーニング信号の信号品質を測定し、信号品質の劣化量を算出し、さらに、データマッピング参照表を作成する（ステップＳ３）。

　図１３は、本実施の形態にかかる受信装置７のトレーニングモードにおける処理を示すフローチャートである。受信装置７では、受信部１００ａのＰＤアレイ部１０１は、受信したトレーニング信号の光信号をアナログ信号の電気信号に変換し、ＡＤＣ１０２はアナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。波形整形部１０３はＡＤＣ１０２から出力された電気信号かつデジタル信号の状態のトレーニング信号の波形整形を行う。信号品質モニタ部１０４は、ＡＤＣ１０２から出力された電気信号かつデジタル信号の状態のトレーニング信号の信号品質を測定する（ステップＳ３１）。信号品質モニタ部１０４は、サブチャネル毎にトレーニング信号の信号品質を測定する。

　劣化量算出部１０５は、信号品質モニタ部１０４で測定された信号品質の測定結果Ｑ_1,2，Ｑ_2,2と、トレーニング信号のデータ部分にあるコミュニケーションチャネルの領域に格納されている前段の中継装置４で測定された信号品質の測定結果Ｑ_1,1，Ｑ_2,1とを用いて、中継装置４から受信装置７までの間の信号品質の劣化の状態を示す劣化量を算出する（ステップＳ３２）。劣化量算出部１０５は、サブチャネル毎にトレーニング信号の信号品質の劣化量を算出する。劣化量算出部１０５は、劣化量ΔＱ_1,2を、ΔＱ_1,2＝Ｑ_1,2－Ｑ_1,1から算出し、劣化量ΔＱ_2,2を、ΔＱ_1,2＝Ｑ_2,2－Ｑ_2,1から算出する。劣化量算出部１０５は、トレーニング信号および算出した劣化量ΔＱ_1,1，ΔＱ_2,1を参照表作成部１１２に出力する。

　参照表作成部１１２は、自装置の劣化量算出部１０５で算出された劣化量ΔＱ_1,1，ΔＱ_2,1、およびトレーニング信号のデータ部分にあるコミュニケーションチャネルの領域に格納されている中継装置４で算出された劣化量ΔＱ_1,0，ΔＱ_2,0を用いて、光伝送システム１０における信号品質の劣化量一覧表を作成する（ステップＳ３３）。図１４は、本実施の形態にかかる受信装置７の参照表作成部１１２で作成される光伝送システム１０における信号品質の劣化量一覧表の例を示す図である。図１４の劣化量一覧表は、各サブチャネルのデータ信号について、各伝送スパンでの信号品質の劣化量を表している。例えば、サブチャネルＳＣ１のデータ信号Ｄ１は、送信装置１から中継装置４の間の伝送スパン＃１での劣化量はΔＱ_1,1であり、中継装置４から受信装置７の間の伝送スパン＃２での劣化量はΔＱ_1,2であることを示している。同様に、サブチャネルＳＣ２のデータ信号Ｄ２は、送信装置１から中継装置４の間の伝送スパン＃１での劣化量はΔＱ_2,1であり、中継装置４から受信装置７の間の伝送スパン＃２での劣化量はΔＱ_2,2であることを示している。

　参照表作成部１１２は、作成した劣化量一覧表に基づいて、データマッピング参照表を作成する（ステップＳ３４）。参照表作成部１１２は、図２に示すように、一方のサブチャネルに割り当てられたデータ信号が他方のサブチャネルに割り当てられたデータ信号よりも著しく劣化することを回避するため、中継装置４において、データ信号を割り当てるサブチャネルを変更するときに使用されるデータマッピング参照表を作成する。

　図１５は、本実施の形態にかかる受信装置７の参照表作成部１１２で作成される光伝送システム１０におけるデータマッピング参照表の例を示す図である。図１５に示すデータマッピング参照表は、送信装置１から送信するマルチチャネル信号において、データ信号Ｄ１をサブチャネルＳＣ１に割り当て、データ信号Ｄ２をサブチャネルＳＣ２に割り当てることを示している。また、図１５に示すデータマッピング参照表は、中継装置４から送信するデータ信号において、データ信号Ｄ２をサブチャネルＳＣ１にデータ信号Ｄ２を割り当て、データ信号Ｄ１をサブチャネルＳＣ２に割り当てることを示している。すなわち、図１５のデータマッピング参照表は、中継装置４がデータ信号を割り当てるサブチャネルを変更することを示している。中継装置４は、データマッピング参照表に基づいてデータ信号を割り当てるサブチャネルを変更する。これにより、受信装置７では、図２および図４に示すようにデータ信号を割り当てるサブチャネルを変更しない場合と比較して、最も悪くなるデータ信号の信号品質の劣化を改善した状態でマルチチャネル信号を受信することができる。

　参照表作成部１１２は、全探索アルゴリズムを用いて受信装置７の受信時における全サブチャネル内の最悪Ｑ値が最大、すなわちデータ信号の信号品質が最も悪いサブチャネルのデータ信号の信号品質が最も良い状態になるように、各伝送スパンと各サブチャネルに対するデータ信号の割り当てを決定し、データマッピング参照表を作成する。なお、伝送スパン数またはサブチャネル数が著しく大きく計算量が増大となる場合、参照表作成部１１２は、遺伝的アルゴリズムを用いて最悪Ｑ値となるような割り当てを避けることで計算量を低減してもよい。または、参照表作成部１１２は、各装置でサブチャネルに対して割り当てるデータマッピングのパターンをランダム化した形で割り当ててもよい。

　図１６は、本実施の形態にかかる受信装置７の参照表作成部１１２がデータマッピング参照表を作成する際にデータマッピングのパターンをランダム化した場合の例を示す図である。各伝送スパンの各サブキャリアのデータ信号を行列で表した場合、行がサブチャネルの番号、列が伝送スパンの番号に対応する。図１６では、一例として、３つのサブチャネルを有するマルチチャネル信号を３つの伝送スパンに渡って伝送する例を示している。参照表作成部１１２は、列ごとに２つの行のデータを選択し、並び換えを繰り返すことでランダム化する。

　参照表作成部１１２は、１列目の処理では、データ信号Ｄ１とデータ信号Ｄ３とを並び換えた後（ステップＳ１０１）、データ信号Ｄ２とデータ信号Ｄ３とを並び換える（ステップＳ１０２）。参照表作成部１１２は、２列目の処理では、データ信号Ｄ２とデータ信号Ｄ３とを並び換えた後（ステップＳ１０３）、データ信号Ｄ１とデータ信号Ｄ３とを並び換える（ステップＳ１０４）。参照表作成部１１２は、３列目の処理では、データ信号Ｄ１とデータ信号Ｄ２とを並び換えた後（ステップＳ１０５）、データ信号Ｄ２とデータ信号Ｄ３とを並び換える（ステップＳ１０６）。参照表作成部１１２は、２つのデータ信号は発生確率の等しい一様乱数を用いて選択する。ただし、最終受信時点でどのような規則でランダム化したかわかるように、送信装置、中継装置、および受信装置でランダム規則の情報を共有することとする。

　図１６の例では、送信装置１がデータ信号Ｄ２，Ｄ３，Ｄ１を各々サブチャネルＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３に割り当て、１つ目の中継装置がデータ信号Ｄ３，Ｄ１，Ｄ２を各々サブチャネルＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３に割り当て、２つ目の中継装置がデータ信号Ｄ３，Ｄ１，Ｄ２を各々サブチャネルＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３に割り当てることを示している。

　参照表作成部１１２は、作成したデータマッピング参照表を波形整形後のトレーニング信号のデータ部分にあるコミュニケーションチャネルの領域に格納する。また、参照表作成部１１２は、中継装置４がデータ信号を割り当てるサブチャネルを変更することによって得られる最も悪いデータ信号の信号品質を算出し（ステップＳ３５）、最も悪いデータ信号の信号品質の情報を、データマッピング参照表と同様、波形整形後のトレーニング信号のデータ部分にあるコミュニケーションチャネルの領域に格納する。

　軟判定部１０９はトレーニング信号に対して軟判定の処理を行い、ＦＥＣ復号部１１０は誤り訂正を行ってトレーニング信号を送信部２００ａに出力する。送信部２００ａのＦＥＣ符号部２０１はトレーニング信号に対して誤り訂正を行い、波形整形部２０３はトレーニング信号の波形整形を行う。ＤＡＣ２０４はデジタル信号のトレーニング信号をアナログ信号のトレーニング信号に変換する。光変調部２０６は、光源２０５から送出された連続光をＤＡＣ２０４から出力された電気信号であるアナログ信号のトレーニング信号に応じて変調して光信号を生成して送信する（ステップＳ３６）。なお、ここでは、受信装置７がトレーニング信号にデータマッピング参照表および最も悪いデータ信号の信号品質の情報を格納して中継装置４に送信する場合について説明したが、一例であり、これに限定されるものではない。受信装置７は、データマッピング参照表および最も悪いデータ信号の信号品質の情報を送信するための専用の信号フレームを生成して中継装置４に送信してもよい。

　図１０のフローチャートに戻って、中継装置４は、受信装置７から取得したデータマッピング参照表を用いて、データ信号を割り当てるサブチャネルの変更を制御する（ステップＳ４）。

　図１７は、本実施の形態にかかる中継装置４のデータ伝送モードにおける処理を示すフローチャートである。中継装置４では、受信部１００のＰＤアレイ部１０１は、受信したトレーニング信号の光信号をアナログ信号の電気信号に変換し、ＡＤＣ１０２は、アナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。中継装置４では、トレーニング信号のデータ部分にあるコミュニケーションチャネルの領域にデータマッピング参照表および最も悪いデータ信号の信号品質の情報が格納されている場合、波形整形部１０３経由また信号品質モニタ部１０４および劣化量算出部１０５経由で、トレーニング信号をスイッチ制御部１０８に出力する。スイッチ制御部１０８は、トレーニング信号のデータ部分にあるコミュニケーションチャネルの領域から、データマッピング参照表および最も悪いデータ信号の信号品質を抽出する（ステップＳ４１）。

　スイッチ制御部１０８は、抽出したデータマッピング参照表に基づいて、データ信号スイッチ部１０６によるデータ信号を割り当てるサブチャネルの変更を制御する（ステップＳ４２）。スイッチ制御部１０８は、ＲＯＡＤＭ２および伝送路３を介して受信した送信装置１からのマルチチャネル信号に対して、図１５に示すデータマッピング参照表の内容に基づいてサブチャネルの割り当てを変更する。具体的に、スイッチ制御部１０８は、受信時にはデータ信号Ｄ１はサブチャネルＳＣ１に割り当てられ、データ信号Ｄ２はサブチャネルＳＣ２に割り当てられていたが、これを、データ信号Ｄ２をサブチャネルＳＣ１に割り当て、データ信号Ｄ１をサブチャネルＳＣ２に割り当てるように変更する。

　また、スイッチ制御部１０８は、抽出した最も悪いデータ信号の信号品質に基づいて、経路切替スイッチ部１０７によるマルチチャネル信号の出力先を制御する（ステップＳ４３）。スイッチ制御部１０８は、図４に示すように、最も悪いデータ信号の信号品質と、誤り訂正限界とを比較する。スイッチ制御部１０８は、最も悪いデータ信号の信号品質が誤り訂正限界に対して規定された値より上回っていない場合、データ信号を割り当てるサブチャネルの変更によって信号品質が十分に改善されていないとして、経路切替スイッチ部１０７を制御して、マルチチャネル信号を、誤り訂正を行う第１の経路、すなわち軟判定部１０９に出力する。スイッチ制御部１０８は、最も悪いデータ信号の信号品質が誤り訂正限界に対して規定された値より上回っている場合、データ信号を割り当てるサブチャネルの変更によって信号品質が十分に改善されているとして、経路切替スイッチ部１０７を制御して、マルチチャネル信号を、誤り訂正を行わない第２の経路、すなわち硬判定部１１１に出力する。

　中継装置４において、マルチチャネル信号に対して誤り訂正を行う第１の経路、すなわち軟判定部１０９に出力する場合の動作は、前述のトレーニング信号の場合と同様である。中継装置４において、マルチチャネル信号に対して誤り訂正を行わない第２の経路、すなわち硬判定部１１１に出力する場合の動作は、硬判定部１１１がマルチチャネル信号に対して誤り訂正能力の低い硬判定の処理を行ってデータ情報に復元後、アップサンプリング部２０２がアップサンプリング処理を行ってサンプル数を増やして、送信部２００の波形整形部２０３に出力する。なお、光伝送システム１０において、複数の中継装置４が接続されている場合、各中継装置４が、図１７に示す処理を順次行う。

　このように、中継装置４は、データ信号を割り当てるサブチャネルの変更によって信号品質が十分に改善されている場合、軟判定部１０９、ＦＥＣ復号部１１０、およびＦＥＣ符号部２０１の処理を行わない、すなわちＦＥＣ機能を動作させないことで消費電力を低減することができる。

　つづいて、中継装置４のハードウェア構成について説明する。中継装置４の各構成要素は、全てハードウェアにより実現することができる。ＰＤアレイ部１０１はバランスドフォトダイオードである。光源２０５は例えば半導体レーザである。光変調部２０６は例えばＬＮ（ニオブ酸リチウム）変調器である。その他の構成要素は、例えば処理回路により実現される。複数の構成要素が１つの処理回路として構成されてもよいし、１つの構成要素が複数の処理回路により構成されてもよい。

　また、処理回路は、専用のハードウェアであっても、メモリおよびメモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Central　Processing　Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰ（Digital　Signal　Processor）ともいう）とを備える制御回路であってもよい。ここで、メモリとは、例えば、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Erasable　Programmable　Read　Only　Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically　Erasable　Programmable　Read　Only　Memory）等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital　Versatile　Disk）等が該当する。

　処理回路が、専用のハードウェアで実現される場合、処理回路は、例えば図１８に示す処理回路である。図１８は、本実施の形態にかかる中継装置４の処理回路を専用のハードウェアで実現する場合の例を示す図である。処理回路９１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）、またはこれらを組み合わせたものである。

　処理回路が、ＣＰＵを備える制御回路で実現される場合、この制御回路は例えば図１９に示す構成の制御回路である。図１９は、本実施の形態にかかる中継装置４の処理回路を制御回路で実現する場合の例を示す図である。図１９に示すように制御回路９４は、ＣＰＵであるプロセッサ９２と、メモリ９３とを備える。処理回路が制御回路９４により実現される場合、プロセッサ９２がメモリ９３に記憶された、各構成要素の各々の処理に対応するプログラムを読み出して実行することにより実現される。また、メモリ９３は、プロセッサ９２が実施する各処理における一時メモリとしても使用される。

　中継装置４を構成する各構成要素は、一部が専用のハードウェアで実現され、一部がＣＰＵを備える制御回路で実現されてもよい。

　なお、中継装置４のハードウェア構成について説明したが、送信装置１および受信装置７についても、図１８および図１９に示す中継装置４と同様のハードウェア構成により実現される。

　以上説明したように、本実施の形態によれば、マルチチャネル伝送を行う光伝送システム１０において、各装置がトレーニングモードにおいて信号品質を測定し、搬送波すなわちサブチャネルとデータ信号とを独立に取り扱うことができる性質に着目して、受信装置７がデータ信号を割り当てるサブキャリアを変更する際に使用するデータマッピング参照表を作成する。そして、通常伝送時のデータ伝送モードにおいて、中継装置４が、データマッピング参照表に基づいて、データ信号を割り当てるサブキャリアを変更する制御を行うこととした。これにより、光伝送システム１０において、データ伝送モード時における最悪特性となるサブチャネルに割り当てられるデータ信号の信号品質を改善することができる。また、光伝送システム１０において、特定のサブチャネルに割り当てられたデータ信号の信号品質が著しく劣化することによって誤り訂正限界を下回る可能性を軽減することができ、通信の信頼性を向上できる効果を得るとともに、変調度を下げる必要がないといった効果がある。

　また、受信装置７が、データマッピング参照表を生成する際、各サブチャネルにおいて著しく信号品質が劣化するサブキャリアが無いようにすることで、各サブチャネルでの信号品質を均一化することができる。

　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

　１　送信装置、２，６　ＲＯＡＤＭ、３，５　伝送路、４　中継装置、７　受信装置、１００，１００ａ　受信部、１０１　ＰＤアレイ部、１０２　ＡＤＣ、１０３，２０３　波形整形部、１０４，２０８　信号品質モニタ部、１０５　劣化量算出部、１０６　データ信号スイッチ部、１０７　経路切替スイッチ部、１０８　スイッチ制御部、１０９　軟判定部、１１０　ＦＥＣ復号部、１１１　硬判定部、１１２　参照表作成部、２００，２００ａ，２００ｂ　送信部、２０１　ＦＥＣ符号部、２０２　アップサンプリング部、２０４　ＤＡＣ、２０５　光源、２０６　光変調部、２０７　トレーニング信号生成部、１０３１　分散補償部、１０３２　位相雑音補償部、１０３３　非線形補償部、１０３４　適応等化部。

Claims

　複数のデータ信号の各々が異なるサブチャネルに割り当てられたマルチチャネル信号に対して、データ信号を割り当てるサブチャネルを変更可能なデータ信号スイッチ部と、
　マルチチャネル伝送を行う光伝送システムの各装置で測定された信号品質から得られた各装置間の信号品質の劣化量に基づく、データ信号を割り当てるサブチャネルを示すデータマッピング情報を用いて、前記データ信号スイッチ部によるデータ信号を割り当てるサブチャネルの変更を制御するスイッチ制御部と、
　を備えることを特徴とする中継装置。
　前記各装置で既知の系列であるトレーニング系列を含むトレーニング信号を用いて信号品質を測定する信号品質モニタ部と、
　前記トレーニング信号に格納されている前段の装置で測定された信号品質の測定結果と、前記信号品質モニタ部で測定された信号品質の測定結果とを用いて、前記前段の装置から自装置までの間の信号品質の劣化量を算出する劣化量算出部と、
　を備え、前記信号品質モニタ部で測定された信号品質の測定結果および前記劣化量算出部で算出された劣化量を前記トレーニング信号に格納して後段の装置に送信することを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
　受信した前記マルチチャネル信号を、誤り訂正を行う第１の経路に出力するか、誤り訂正を行わない第２の経路に出力するかを切り替える経路切替スイッチ、
　を備え、
　前記スイッチ制御部は、自装置、または他の中継装置および自装置がデータ信号を割り当てるサブチャネルを変更したときの最も悪いデータ信号の信号品質に基づいて、前記経路切替スイッチの出力先を制御する、
　ことを特徴とする請求項１または２に記載の中継装置。
　マルチチャネル伝送を行う各装置で既知の系列であるトレーニング系列を含むトレーニング信号を用いて信号品質を測定する信号品質モニタ部と、
　前記トレーニング信号に格納されている前段の装置で測定された信号品質の測定結果と、前記信号品質モニタ部で測定された信号品質の測定結果とを用いて、前記前段の装置から自装置までの間の信号品質の劣化量を算出する劣化量算出部と、
　前記トレーニング信号に含まれる、前記各装置のうち中継装置で算出された劣化量と、前記劣化量算出部で算出された劣化量とを用いて、前記中継装置においてデータ信号を割り当てるサブチャネルを示すデータマッピング情報を作成する参照表作成部と、
　を備え、作成したデータマッピング情報を前記中継装置に送信することを特徴とする受信装置。
　前記参照表作成部は、前記中継装置が前記データマッピング情報に基づいてデータ信号を割り当てるサブチャネルを変更することによって得られる最も悪いデータ信号の信号品質を算出し、
　前記最も悪いデータ信号の信号品質の情報を前記中継装置に送信することを特徴とする請求項４に記載の受信装置。
　マルチチャネル伝送を行う各装置で既知の系列であるトレーニング系列を含むトレーニング信号を生成するトレーニング信号生成部と、
　前記トレーニング信号の信号品質を測定する信号品質モニタ部と、
　を備え、前記信号品質モニタ部で測定された信号品質の測定結果を前記トレーニング信号に含めて後段の中継装置に送信することを特徴とする送信装置。
　マルチチャネル伝送を行う各装置で既知の系列であるトレーニング系列を含むトレーニング信号を生成し、前記トレーニング信号の信号品質を測定し、前記トレーニング信号に信号品質を測定した測定結果を含めて送信する送信装置と、
　前記トレーニング信号を用いて信号品質を測定し、前記トレーニング信号に含まれる前段の装置で測定された信号品質の測定結果と、自装置で測定した信号品質の測定結果とを用いて、前記前段の装置から自装置までの間の信号品質の劣化量を算出し、自装置で測定した信号品質の測定結果および算出した劣化量を前記トレーニング信号に含めて後段の装置に送信する中継装置と、
　前記トレーニング信号を用いて信号品質を測定し、前記トレーニング信号に含まれる前段の装置で測定された信号品質の測定結果と、自装置で測定した信号品質の測定結果とを用いて、前記前段の装置から自装置までの間の信号品質の劣化量を算出し、前記トレーニング信号に含まれる前記中継装置で算出された劣化量と、自装置で算出した劣化量とを用いて、前記中継装置においてデータ信号を割り当てるサブチャネルを示すデータマッピング情報を作成して前記中継装置に送信する受信装置と、
　を備え、
　前記中継装置は、前記データマッピング情報を用いて、複数のデータ信号の各々が異なるサブチャネルに割り当てられたマルチチャネル信号に対して、データ信号を割り当てるサブチャネルを変更する制御を行う、
　ことを特徴とする光伝送システム。
　前記中継装置を複数備えることを特徴とする請求項７に記載の光伝送システム。
　送信装置が、マルチチャネル伝送を行う各装置で既知の系列であるトレーニング系列を含むトレーニング信号を生成し、前記トレーニング信号の信号品質を測定し、前記トレーニング信号に信号品質を測定した測定結果を含めて送信する第１の送信ステップと、
　中継装置が、前記トレーニング信号を用いて信号品質を測定し、前記トレーニング信号に含まれる前段の装置で測定された信号品質の測定結果と、自装置で測定した信号品質の測定結果とを用いて、前記前段の装置から自装置までの間の信号品質の劣化量を算出し、自装置で測定した信号品質の測定結果および算出した劣化量を前記トレーニング信号に含めて後段の装置に送信する第２の送信ステップと、
　受信装置が、前記トレーニング信号を用いて信号品質を測定し、前記トレーニング信号に含まれる前段の装置で測定された信号品質の測定結果と、自装置で測定した信号品質の測定結果とを用いて、前記前段の装置から自装置までの間の信号品質の劣化量を算出し前記トレーニング信号に含まれる前記中継装置で算出された劣化量と、自装置で算出した劣化量とを用いて、前記中継装置においてデータ信号を割り当てるサブチャネルを示すデータマッピング情報を作成して前記中継装置に送信する作成ステップと、
　前記中継装置が、前記データマッピング情報を用いて、複数のデータ信号の各々が異なるサブチャネルに割り当てられたマルチチャネル信号に対して、データ信号を割り当てるサブチャネルを変更する制御を行うサブチャネル制御ステップと、
　を含むことを特徴とする光伝送方法。
　前記送信装置、前記中継装置、および前記受信装置を含む光伝送システムは前記中継装置を複数備え、各中継装置が、前記第２の送信ステップおよび前記サブチャネル制御ステップを行うことを特徴とする請求項９に記載の光伝送方法。