WO2019230480A1 - 光伝送制御方法及び光伝送システム - Google Patents

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WO2019230480A1
WO2019230480A1 PCT/JP2019/019926 JP2019019926W WO2019230480A1 WO 2019230480 A1 WO2019230480 A1 WO 2019230480A1 JP 2019019926 W JP2019019926 W JP 2019019926W WO 2019230480 A1 WO2019230480 A1 WO 2019230480A1
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optical
band
signal
input power
unit
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PCT/JP2019/019926
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福太郎 濱岡
恭 蓑口
聖司 岡本
木坂　由明
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日本電信電話株式会社
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    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201—Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0202—Arrangements therefor
    • H04J14/0205—Select and combine arrangements, e.g. with an optical combiner at the output after adding or dropping
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • H04B10/075—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
    • H04B10/079—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using measurements of the data signal
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    • H04B10/07953—Monitoring or measuring OSNR, BER or Q
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    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0221—Power control, e.g. to keep the total optical power constant

Definitions

  • the present invention relates to an optical transmission control method and an optical transmission system.
  • wavelength-division multiplexing WDM: Wavelength Division Division Multiplexing
  • WDM Wavelength Division Division Multiplexing
  • single band transmission of C band (1530 to 1565 nm) or L band (1565 to 1625 nm) or two band transmission using C band and L band is used.
  • three-band transmission using the S band (1460 to 1530 nm) in addition to the above has been studied (for example, see Non-Patent Documents 2 and 3).
  • Non-Patent Document 3 In ultra-wideband WDM transmission, signal power transitions occur between WDM signal bands due to stimulated Raman scattering during optical fiber transmission (see Non-Patent Document 3, for example).
  • a short wave is generated between signals having a wavelength difference of about 100 nm (a frequency difference of 13.2 THz).
  • the signal power transitions from the side to the long wave side. That is, in the case of 3-band transmission, the S-band WDM signal power transitions to the L-band.
  • an object of the present invention is to provide an optical transmission control method and a transmission system capable of appropriately adjusting the power of an optical signal in each frequency band superimposed on a wavelength multiplexed signal.
  • One aspect of the present invention provides a frequency band to be adjusted in two or more frequency bands including at least a frequency band in which stimulated Raman scattering occurs among frequency bands multiplexed in an optical multiplexed signal transmitted by an optical transmission system.
  • An optical transmission control method including an adjustment step of repeatedly performing an adjustment process for adjusting the power of the optical signal in the frequency band to be adjusted while switching.
  • the optical transmission system includes an optical transmitter that transmits an optical signal that is multiplexed with the optical multiplexed signal, and is demultiplexed from the optical multiplexed signal.
  • An optical receiver that receives the optical signal, and in the adjustment process, the optical signal is received when the power of the optical signal in the frequency band to be adjusted transmitted from the optical transmitter is changed. Based on the signal quality measured by the optical receiver, the power of the optical signal in the frequency band is determined.
  • One aspect of the present invention is the optical transmission control method described above, and in the adjustment step, the adjustment process is performed on a plurality of frequency bands excluding the frequency band in which stimulated Raman scattering does not occur.
  • One aspect of the present invention is the optical transmission control method described above, wherein, in the adjustment step, the optical transmission system transmits the optical signal of only one frequency band, performs the adjustment process, and the frequency band The initial value of the power of the optical signal is determined.
  • One aspect of the present invention is an optical transmission system that transmits an optical multiplex signal, in two or more frequency bands including at least a frequency band in which stimulated Raman scattering occurs among frequency bands multiplexed in the optical multiplex signal.
  • a control unit that repeatedly performs adjustment processing for adjusting the power of the optical signal in the frequency band to be adjusted while switching one frequency band to be adjusted;
  • the input power of the optical signal in each frequency band to the optical fiber transmission line is optimized under a WDM optical fiber transmission condition in which stimulated Raman scattering occurs.
  • the optical power transitions from the short wave side to the long wave side when the frequency band to be multiplexed becomes wide, such as using multiple frequency bands such as C band and L band in one optical transmission system.
  • Stimulated Raman scattering occurs. Stimulated Raman scattering is a phenomenon in which the power transitions to the long wave side, so it is sufficient to simply increase the power on the short wave side.
  • the power on the short wave side is increased, the signal characteristics on the short wave side deteriorate due to other nonlinear optical effects (self-phase modulation and cross-phase modulation). For this reason, the power of each frequency band fluctuates during transmission and does not become the intended power. Therefore, in the optical transmission system of this embodiment, optimization processing for each frequency band is repeatedly performed until the signal quality converges.
  • the control device that controls the optical transmitter and the optical receiver in a coordinated manner varies the power of the optical signal in the frequency band transmitted from the optical transmitter, and the optical receiver performs signal quality such as BER and Q value. Are detected synchronously to determine the best power.
  • the optical transmission system according to the embodiment performs the optimization process for the first frequency band, and then performs the optimization process for the second frequency band in which stimulated Raman scattering occurs in the first frequency band. Is repeated until the signal quality of the first and second frequency bands converges.
  • This method makes it possible to easily find the optimum value including the nonlinear optical effect and optimize the input power to the optical fiber transmission line even when a broadband wavelength in which stimulated Raman scattering occurs in one optical transmission system.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an optical transmission system 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the optical transmission system 1 uses two or more frequency bands in which stimulated Raman scattering occurs.
  • the frequency band is also referred to as a band.
  • Stimulated Raman scattering occurs when there is a wavelength difference of about 100 nm in a general silica fiber.
  • the optical transmission system 1 includes an S-band J-wave (J is an integer of 1 or more) optical signal, a C-band K-wave (K is an integer of 1 or more) optical signal, and an L-band M-wave. (M is an integer greater than or equal to 1) optical signals are wavelength-multiplexed.
  • the optical transmission system 1 includes an optical transmitter 2, a wavelength multiplexing unit 3, an optical amplifier 4, a wavelength demultiplexing unit 6, an optical receiver 7, and a control device 8.
  • the plurality of optical transmitters 2 included in the optical transmission system 1 include an optical transmitter 2 that transmits an S-band optical signal, an optical transmitter 2 that transmits a C-band optical signal, and an L-band optical signal. There is an optical transmitter 2 for transmission.
  • the J optical transmitters 2 that transmit S-band optical signals are denoted as optical transmitters 2-1-1 to 2-1-J, respectively, and K optical transmitters that transmit C-band optical signals are shown.
  • the optical transmitters 2 are respectively referred to as optical transmitters 2-2-1 to 2-2-K, and the M optical transmitters 2 that transmit L-band optical signals are respectively referred to as optical transmitters 2-3. -1 to 2-3-3-M.
  • Each of the optical transmitters 2-1-1 to 2-1-J transmits an optical signal having a different wavelength in the S band, and each of the optical transmitters 2-2-1 to 2-2-K has a different C band.
  • the optical transmitters 2-3-1 to 2-3-M transmit optical signals having different wavelengths in the L band.
  • the wavelength combiner 3 combines optical signals of different wavelengths transmitted from the optical transmitters 2-1-1 to 2-3 -M and outputs a combined optical wavelength multiplexed signal.
  • (1 + N) optical amplifiers 4 (N is an integer of 0 or more) are inserted. Adjacent optical amplifiers 4 are connected by an optical fiber transmission line 5.
  • the optical amplifier 4 receives the optical wavelength multiplexed signal output from the preceding wavelength multiplexing unit 3 or the preceding optical amplifier 4 and amplifies the input optical multiplexed signal to change the other one after the other.
  • the data is output to the optical amplifier 4 or the wavelength demultiplexing unit 6 in the next stage.
  • the wavelength demultiplexing unit 6 receives the optical wavelength multiplexed signal output from the optical amplifier 4 in the previous stage and separates it according to the wavelength, and receives the optical signal of the wavelength of the separated optical signal. Output to machine 7.
  • the plurality of optical receivers 7 included in the optical transmission system 1 include an optical receiver 7 that receives an S-band optical signal, an optical receiver 7 that receives a C-band optical signal, and an L-band optical signal. And an optical receiver 7.
  • the J optical receivers 7 that receive the S-band optical signal are described as optical receivers 7-1-1 to 7-1-J, respectively, and the K optical receivers receive the C-band optical signal.
  • the optical receivers 7 are referred to as optical receivers 7-2-1 to 7-2-K, and the M optical receivers 7 that receive L-band optical signals are referred to as optical receivers 7-3. -1 to 7-3-M.
  • Each of the optical receivers 7-1-1 to 7-1-J receives optical signals having different wavelengths in the S band, and each of the optical receivers 7-2-1 to 7-2-K has a different C band.
  • the optical receivers 7-3-1 to 7-3-M receive optical signals having different wavelengths, and receive optical signals having different wavelengths in the L band.
  • the optical transmission system 1 Since the optical transmission system 1 has the input power adjustment unit, it is possible to input an optical signal to the optical fiber transmission line 5 with different average input powers for each of the S band, the C band, and the L band.
  • the input power adjustment unit is one or more of the optical power adjustment function unit 21 included in the optical transmitter 2, the gain adjustment unit 31 included in the wavelength multiplexing unit 3, and the gain adjustment unit 41 included in the optical amplifier 4.
  • the optical power adjustment function unit 21 has a function of adjusting the power of the optical signal transmitted by the own device.
  • the gain adjustment unit 31 and the gain adjustment unit 41 have a function of performing variable gain adjustment for each band. If the optical transmitter 2 does not adjust the power of the optical signal, the optical power adjustment function unit 21 may not be provided. If the wavelength multiplexing unit 3 does not perform gain adjustment for each band, the gain adjustment unit 31 is provided. If the optical amplifier 4 does not perform gain adjustment for each band, the gain adjustment unit 41 may not be provided.
  • At least one optical receiver 7 includes a quality measuring unit 71 for each of the S band, the C band, and the L band.
  • the quality measuring unit 71 may be provided outside the optical receiver 7 such as between the wavelength demultiplexing unit and the optical receiver 7.
  • the quality measuring unit 71 measures the signal quality of the optical signal received by the own device.
  • the quality measurement unit 71 measures, for example, a BER (Bit Error Rate) or a Q value that can be calculated from the BER as the signal quality.
  • all the optical receivers 7 are each provided with a quality measuring unit 71. However, the optical receiver 7 that receives an optical signal having a wavelength representative of the band, such as the light of the center wavelength of each band.
  • the other optical receiver 7 may not include the quality measuring unit 71.
  • a plurality of optical receivers 7 measure the signal quality in one band, for example, an average of the signal quality measured by the quality measuring unit 71 of the optical receiver 7 is set as the signal quality of the band.
  • one quality measuring unit 71 measures the signal quality in one band
  • the signal quality measured by the quality measuring unit 71 of the optical receiver 7 that receives an optical signal having a wavelength representative of the band is obtained from the band. Signal quality.
  • the control device 8 performs an optimization process of input power of each band to the optical fiber transmission line 5.
  • the input power of each band to the optical fiber transmission line 5 indicates the average input power to the optical fiber transmission line 5 in each of the S band (J wave), the C band (K wave), and the L band (M wave).
  • a general method is used for the optimization process of the input power.
  • the control device 8 increases or decreases the input power of the optical signal transmitted from the optical transmitter 2 to the optical fiber transmission line 5 by controlling the input power adjustment unit. Further, the control device 8 monitors the measurement result of the signal quality of the optical signal in cooperation with the quality measuring unit 71 of the optical receiver 7 and selects the input power that provides the best signal quality.
  • the optical transmitter 2 and the optical receiver 7 at a long distance are generally provided with a function of communicating between them.
  • the control device 8 may be realized using the function.
  • the conventional optical transmission system includes a monitoring control system such as NE-OpS (Network Element Operations System). Therefore, the control device 8 may be realized by the monitoring control system.
  • the control device 8 may control the input power adjusting unit and the quality measuring unit 71 via the monitoring control system in cooperation with the monitoring control system.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the process for optimizing the input power to the optical fiber transmission line in the optical transmission system 1.
  • the optical transmission system 1 performs C-band single-band transmission and optimizes C-band input power (step S11).
  • the control device 8 or the supervisory control system instructs the C-band optical transmitters 2-2-1 to 2-2-K to transmit optical signals, and the S-band optical transmitters 2-1-1 to 2-2. -1-J and L band optical transmitters 2-3-1 to 2-3-3-M are instructed to stop optical signal transmission.
  • the control device 8 instructs the C-band input power adjustment unit to change the input power of the C-band optical signal.
  • the C-band input power adjustment unit includes the optical power adjustment function unit 21 of the C-band optical transmitters 2-2-1 to 2-2K, the gain adjustment unit 31 of the wavelength multiplexing unit 3, and the optical amplifier 4 1 or more of the gain adjustment unit 41.
  • the control device 8 receives the signal quality measurement result from the quality measurement unit 71 of the C-band optical receiver 7 while instructing the change of the C-band input power. The control device 8 selects the C-band input power with the best signal quality.
  • the optical transmission system 1 performs two-band transmission of the C band and the S band and optimizes the S band input power (step S12).
  • the control device 8 or the supervisory control system transmits optical signals to the C-band optical transmitters 2-2-1 to 2-2K and the S-band optical transmitters 2-1-1 to 2-1-J. And instructs the L-band optical transmitters 2-3-1 to 2-3-3-M to stop transmitting optical signals. Further, the control device 8 instructs the C-band input power adjusting unit to set the input power selected in step S11 for the C-band. Further, the control device 8 instructs the S-band input power adjustment unit to change the input power of the S-band optical signal.
  • the S-band input power adjustment unit includes the optical power adjustment function unit 21 of the S-band optical transmitters 2-1-1 to 2-1-J, the gain adjustment unit 31 of the wavelength multiplexing unit 3, and the optical amplifier 4 1 or more of the gain adjustment unit 41.
  • the control device 8 receives the signal quality measurement result from the quality measurement unit 71 of the S-band optical receiver 7 and selects the S-band input power with the best signal quality.
  • the optical transmission system 1 performs a loop process of steps S13 to S16.
  • the optical transmission system 1 performs three-band transmission of the C band, the S band, and the L band, and optimizes the L band input power (step S13).
  • the control device 8 or the supervisory control system instructs the transmission if there is the optical transmitter 2 that stops the transmission of the optical signal.
  • the control device 8 instructs the C-band input power adjustment unit to set the input power selected in step S11 for the C band, and adjusts the S-band input power to set the input power selected in step S12 for the S band.
  • the control device 8 instructs the L-band input power adjustment unit to change the input power of the L-band optical signal.
  • the L-band input power adjustment unit includes the optical power adjustment function unit 21 of the L-band optical transmitters 2-3-1 to 2-3 -M, the gain adjustment unit 31 of the wavelength multiplexing unit 3, and the optical amplifier 4. 1 or more of the gain adjustment unit 41.
  • the control device 8 receives the signal quality measurement result from the quality measurement unit 71 of the L band optical receiver 7 and selects the L band input power with the best signal quality.
  • the optical transmission system 1 performs three-band transmission of the C band, the S band, and the L band, and optimizes the C band input power (step S14).
  • the control device 8 instructs the S-band input power adjustment unit to set the input power selected in step S11 for the S band, and sets the input power selected in step S13 of the current loop process for the L band. Instruct the band input power adjustment unit.
  • the control device 8 instructs the C-band input power adjustment unit to change the input power of the C-band optical signal, and receives the signal quality measurement result from the quality measurement unit 71 of the C-band optical receiver 7. To do.
  • the control device 8 selects the C-band input power with the best signal quality.
  • the optical transmission system 1 performs the three-band transmission of the C band, the S band, and the L band, and optimizes the S band input power (step S15).
  • the control device 8 instructs the C band input power adjustment unit to use the input power selected in step S14 of the current loop process for the C band, and the input selected in step S13 of the current loop process for the L band.
  • the L band input power adjustment unit is instructed to set the power.
  • the control device 8 instructs the S-band input power adjustment unit to change the input power of the S-band optical signal, and receives the signal quality measurement result from the quality measurement unit 71 of the S-band optical receiver 7. To do.
  • the control device 8 selects the S band input power with the best signal quality.
  • the control device 8 determines whether or not the input power of the S band, the C band, and the L band has converged (step S16). For example, in the S band, the C band, and the L band, the control device 8 has the input power when the difference between the input power selected in the current loop process and the input power selected in the previous loop process is equal to or less than a threshold value. Judge that it has converged. The threshold may be different for each band.
  • the control device 8 determines that one or more input powers of the S band, C band, and L band have not converged (step S16: NO)
  • the optical transmission system 1 repeats the processing from step S13. In the case of the first loop processing, since there is no L band input power selected last time, the control device 8 determines that the input power has not converged.
  • step S13 the control device 8 causes the C band input power adjustment unit to use the input power selected in step S14 of the previous loop processing for the C band.
  • the S band input power adjustment unit is instructed to use the input power selected in step S15 of the previous loop process for the S band.
  • step S14 the control device 8 instructs the S band input power adjustment unit to set the S band to the input power selected in step S15 of the previous loop process.
  • control apparatus 8 judges the convergence of all the input powers of S band, C band, and L band (step S16: YES), a process is complete
  • the control device 8 instructs the input power adjustment unit to set the input power of the S band, the C band, and the L band selected in the last loop process.
  • the optical transmission system 1 first optimizes the C-band input power in step S11, but the input power may be optimized from any of the S-band, C-band, and L-band. Good. In this case, in step S12, the optical transmission system 1 may optimize any band other than the band optimized in step S11.
  • the optical transmission system 1 may perform the processing from step S13 without executing steps S11 to S12 but using the S band and the C band as arbitrary input powers.
  • the C band is less affected by stimulated Raman scattering. Therefore, as shown in FIG. 3, the process of FIG. 2 can be simplified.
  • FIG. 3 is a flowchart showing another input power optimization process for the optical fiber transmission line in the optical transmission system 1.
  • the optical transmission system 1 performs C-band single-band transmission and optimizes the C-band input power, similarly to step S11 of FIG. 2 (step S21).
  • the optical transmission system 1 performs S-band single band transmission or C-band and S-band two-band transmission, and optimizes S-band input power (step S22).
  • the control device 8 or the supervisory control system instructs the S-band optical transmitters 2-1-1 to 2-1-J to transmit optical signals, and transmits the C-band light. Instruct the transmitters 2-2-1 to 2-2-K and the L-band optical transmitters 2-3-1 to 2-3-M to stop transmitting optical signals.
  • the control device 8 or the supervisory control system uses the S-band optical transmitters 2-1-1 to 2-1-J and the C-band optical transmitter 2-2.
  • control device 8 When performing two-band transmission, the control device 8 further instructs the C-band input power adjustment unit to set the C-band input power selected in step S21. The control device 8 instructs the S-band input power adjustment unit to change the input power of the S-band optical signal, and receives the signal quality measurement result from the quality measurement unit 71 of the S-band optical receiver 7. The control device 8 selects the S band input power with the best signal quality.
  • the optical transmission system 1 performs a loop process of steps S23 to S25.
  • the optical transmission system 1 performs three-band transmission of the C band, the S band, and the L band, and optimizes the L band input power (step S23).
  • the control device 8 instructs the C-band input power adjustment unit to obtain the C-band input power selected in step S21, and instructs the S-band input power adjustment unit to obtain the S-band input power selected in step S22. Instruct.
  • the control device 8 instructs the L-band input power adjustment unit to change the input power of the L-band optical signal, and receives the signal quality measurement result from the quality measurement unit 71 of the L-band optical receiver 7. To do.
  • the control device 8 selects the L-band input power with the best signal quality.
  • the optical transmission system 1 performs three-band transmission of the C band, the S band, and the L band, and optimizes the input power of the S band (step S24).
  • the control device 8 instructs the C-band input power adjustment unit to set the C-band input power selected in step S21, and sets the L-band input power to be the L-band input power selected in step S23 of the current loop processing. Instructs the input power adjustment unit.
  • the control device 8 instructs the S-band input power adjustment unit to change the input power of the S-band optical signal, and receives the signal quality measurement result from the quality measurement unit 71 of the S-band optical receiver 7. To do.
  • the control device 8 selects the S band input power with the best signal quality.
  • the control device 8 determines whether or not the input power of the S band and the L band has converged (step S25). For example, when the difference between the input power selected in the current loop process and the input power selected in the previous loop process is equal to or less than a threshold value, the control device 8 has converged in both the S band and the L band. to decide. The threshold may be different for each band.
  • the control device 8 determines that one or more input powers of the S band and the L band have not converged (step S25: NO)
  • the optical transmission system 1 repeats the processing from step S23. In the case of the first loop processing, since there is no L band input power selected last time, the control device 8 determines that the input power has not converged.
  • the control device 8 instructs the S-band input power adjustment unit to set the S-band to the input power selected in step S24 of the previous loop processing.
  • control apparatus 8 judges the convergence of the input power of both S band and L band (step S25: YES), a process is complete
  • the control device 8 instructs the input power adjustment unit to set the C-band input power selected in step S21 and the S-band and L-band input powers selected in the last loop processing.
  • the optical transmission system 1 optimizes the S-band input power in step S22.
  • the L-band input power may be optimized.
  • the optical transmission system 1 optimizes the S-band input power
  • step S24 optimizes the L-band input power.
  • the timing of executing the processing shown in FIG. 2 or FIG. 3 is at the time of initial setup when performing broadband transmission using a new transmission path.
  • the control device may perform optimization processing, or a transmission line design simulator may perform optimization processing.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the optical transmission system 1a.
  • the optical transmission system 1a shown in the figure is configured to optically amplify for each band. By having an optical amplifier for each band, fine adjustment for each band becomes possible.
  • the optical transmission system 1a shown in FIG. 1 includes optical transmitters 2-1-1 to 2-3-3-M, wavelength multiplexing units 310-1 to 310-3, optical amplifiers 410-1 to 410-3, Wavelength multiplexing unit 320, wavelength demultiplexing unit 610, optical amplifiers 420-1 to 420-3, wavelength demultiplexing unit 620, optical receivers 7-1-1 to 7-3-M, and control device 800.
  • the optical transmission system 1a includes N (N is an integer of 1 or more) sets of wavelength multiplexing unit 320, wavelength demultiplexing unit 610, and optical amplifiers 420-1 to 420-3.
  • the wavelength multiplexing unit 310-1 combines J-wave optical signals of different wavelengths transmitted from the S-band optical transmitters 2-1-1 to 2-1-J, and combines the combined optical wavelength multiplexing signals. Output a signal.
  • the wavelength multiplexing unit 310-2 multiplexes optical signals of K waves of different wavelengths transmitted from the C-band optical transmitters 2-2-1 to 2-2K, and combines the optical wavelength multiplexed signals. Output a signal.
  • the wavelength multiplexing unit 310-3 combines M-wave optical signals of different wavelengths transmitted from the L-band optical transmitters 2-3-1 to 2-3-M, and combines the combined optical wavelength multiplexing signals. Output a signal.
  • the optical amplifier 410-1 amplifies and outputs the S-band optical wavelength multiplexed signal output from the wavelength multiplexing unit 310-1.
  • the optical amplifier 410-2 amplifies and outputs the C-band optical wavelength division multiplexed signal output from the wavelength multiplexing unit 310-2.
  • the optical amplifier 410-3 amplifies and outputs the L-band optical wavelength division multiplexed signal output from the wavelength multiplexing unit 310-3.
  • the wavelength multiplexing unit 320 includes optical wavelength multiplexed signals output from the preceding optical amplifiers 410-1 to 410-3 or optical wavelength multiplexed signals output from the preceding optical amplifiers 420-1 to 420-3, respectively. Are combined.
  • the wavelength multiplexing unit 320 outputs the multiplexed optical wavelength multiplexed signal to the next wavelength demultiplexing unit 610 via the optical fiber transmission line 5.
  • the wavelength demultiplexing unit 610 receives the optical wavelength division multiplexed signal output from the previous wavelength multiplexing unit 320 from the optical fiber transmission line 5 and demultiplexes it into the S band, the M band, and the L band.
  • the wavelength demultiplexing unit 610 outputs the S-band optical wavelength multiplexed signal to the next-stage optical amplifier 420-1, and outputs the C-band optical wavelength-multiplexed signal to the next-stage optical amplifier 420-2.
  • the optical wavelength multiplexed signal of the band is output to the optical amplifier 420-3 at the next stage.
  • the optical amplifier 420-1 amplifies the S-band optical wavelength multiplexed signal output from the wavelength demultiplexing unit 610 and outputs the amplified signal to the wavelength multiplexing unit 320 or the wavelength demultiplexing unit 620 at the next stage.
  • the optical amplifier 420-2 amplifies the C-band optical wavelength division multiplexed signal output from the wavelength demultiplexing unit 610 and outputs the amplified signal to the wavelength multiplexing unit 320 or the wavelength demultiplexing unit 620 at the next stage.
  • the optical amplifier 420-3 amplifies the S-band optical wavelength division multiplexed signal output from the wavelength demultiplexing unit 610 and outputs the amplified signal to the wavelength multiplexing unit 320 or the wavelength demultiplexing unit 620 at the next stage.
  • the wavelength demultiplexing unit 620 receives the optical wavelength multiplexed signal output from each of the preceding optical amplifiers 420-1 to 420-3.
  • the wavelength demultiplexing unit 620 separates the S-band optical wavelength-multiplexed signal output from the optical amplifier 420-1 into J-waves, and receives the optical signal of each wavelength of the separated optical signal of each wavelength. Output to machine 7-1-1 to 7-1-J. Further, the wavelength demultiplexing unit 620 separates the C-band optical wavelength multiplexed signal output from the optical amplifier 420-2 into K waves, and receives the optical signals having the respective wavelengths of the separated optical signals. Output to the optical receivers 7-2-1 to 7-2-K.
  • the wavelength demultiplexing unit 620 separates the L-band optical wavelength multiplexed signal output from the optical amplifier 420-3 into M waves, and receives the separated optical signals of the respective wavelengths. Output to optical receivers 7-3-1 to 7-3-M.
  • the control device 800 performs the processing of FIG. 2 or FIG. 3 and performs the optimization processing of the input power of each band to the optical fiber transmission line 5.
  • the gain adjustment unit 311-i has a function of adjusting the gain of the wavelength multiplexed signal input to the wavelength multiplexing unit 310-i.
  • the gain adjustment unit 411-i has a function of adjusting the gain of the wavelength multiplexed signal input to the optical amplifier 410-i.
  • the gain adjustment unit 321 has a function of performing variable gain adjustment for each band.
  • the gain adjusting unit 421-i has a function of adjusting the gain of the wavelength multiplexed signal input to the optical amplifier 420-i.
  • the input power adjustment unit for each band is as follows. That is, the S-band input power adjustment unit includes the optical power adjustment function unit 21 included in the optical transmitters 2-1-1 to 2-1-J and the gain adjustment unit 311-1 included in the wavelength multiplexing unit 310-1. The gain adjusting unit 411-1 included in the optical amplifier 410-1, the gain adjusting unit 321 included in the wavelength multiplexing unit 320, and the gain adjusting unit 421-1 included in the optical amplifier 420-1. .
  • the C-band input power adjustment unit includes an optical power adjustment function unit 21 included in the optical transmitters 2-2-1 to 2-2K, a gain adjustment unit 311-2 included in the wavelength multiplexing unit 310-2, One or more of the gain adjustment unit 411-2 provided in the optical amplifier 410-2, the gain adjustment unit 321 provided in the wavelength multiplexing unit 320, and the gain adjustment unit 421-2 provided in the optical amplifier 420-2.
  • the L-band input power adjustment unit includes an optical power adjustment function unit 21 included in the optical transmitters 2-3-1 to 2-3-M, a gain adjustment unit 311-3 included in the wavelength multiplexing unit 310-3, One or more of the gain adjustment unit 411-3 included in the optical amplifier 410-3, the gain adjustment unit 321 included in the wavelength multiplexing unit 320, and the gain adjustment unit 421-3 included in the optical amplifier 420-3.
  • the optical power adjustment function unit 21 may not be provided.
  • the gain adjustment unit 311 -I may not be provided
  • the gain adjustment unit 411-i may not be provided when the optical amplifier 410-i does not perform gain adjustment
  • the gain adjustment is performed when the wavelength multiplexing unit 320 does not perform gain adjustment. If the optical amplifier 420-i does not perform gain adjustment, the gain adjustment unit 421-i may not be provided.
  • the optical transmitter transmits an optical signal that is multiplexed with the optical multiplexed signal.
  • the optical receiver receives an optical signal demultiplexed from the optical multiplexed signal.
  • the control unit is, for example, the control devices 8 and 800.
  • the control unit selects one frequency band to be adjusted in all or some of a plurality of frequency bands including at least a frequency band in which stimulated Raman scattering occurs among frequency bands multiplexed in the optical multiplexed signal transmitted by the optical transmission system.
  • the adjustment process for adjusting the power of the optical signal in the frequency band to be adjusted is repeatedly performed.
  • the adjustment process is, for example, the optimization process shown in FIG. Thereby, the input power of each wavelength to the optical fiber transmission line for transmitting a broadband optical wavelength division multiplexed signal can be optimized.
  • the frequency is determined based on the signal quality measured in the optical receiver that has received the optical signal. Determine the power of the optical signal in the band. As a result, the optimum optical power in the frequency band multiplexed with the optical multiplexed signal can be found.
  • the control unit may perform adjustment processing on a plurality of frequency bands excluding frequency bands in which stimulated Raman scattering does not occur. As a result, the power of the optical signal in the frequency band in which stimulated Raman scattering occurs can be adjusted quickly.
  • control unit may transmit the optical signal of only one frequency band to the optical transmission system, perform the adjustment process, and determine the initial value of the power of the optical signal in the frequency band. Thereby, the power of the optical signal of each frequency band can be adjusted quickly.
  • the control devices 8 and 800 include a CPU (Central Processing Unit) connected via a bus, a memory, an auxiliary storage device, and the like, and function as described above by executing an optimization processing program. All or some of the functions of the control devices 8 and 800 described above are realized by using hardware such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit), PLD (Programmable Logic Device), and FPGA (Field Programmable Gate Array). May be.
  • the program may be recorded on a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium is, for example, a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in the computer system.
  • the optimization processing program may be transmitted via a telecommunication line.
  • SYMBOLS 1 Optical transmission system, 1a ... Optical transmission system, 2-1-1 to 2-1-J, 2-2-1 to 2-2K, 2-3-1 to 2-3-M ... Optical transmission 3 ... Wavelength multiplexing unit, 4 ... Optical amplifier, 5 ... Optical fiber transmission line, 6 ... Wavelength demultiplexing unit, 7-1-1 to 7-1-J, 7-2-1 to 7-2- K, 7-3-1 to 7-3-M ... optical receiver, 8 ... control device, 21 ... optical power adjustment function unit, 31 ... gain adjustment unit, 41 ... gain adjustment unit, 71 ... quality measurement unit, 310 -1 to 310-3: Wavelength multiplexing unit, 311-1 to 311-3 ...
  • Gain adjustment unit 320 ... Wavelength multiplexing unit, 321 ... Gain adjustment unit, 410-1 to 410-3 ...

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Abstract

光伝送システムは、光送信機と、光受信機と、制御装置とを備える。制御装置は、光多重信号に多重されている周波数帯のうち誘導ラマン散乱が生じる周波数帯を少なくとも含む２以上の周波数帯において調整対象の一つの周波数帯を切り替えながら、調整対象の周波数帯の光信号のパワーを調整する調整処理を繰り返し行う。調整処理において、制御装置は、光送信機から送信される調整対象の周波数帯の光信号のパワーを変動させたときに、当該光信号を受信した光受信機において測定された信号品質に基づいて、当該周波数帯の光信号のパワーを決定する。

Description

光伝送制御方法及び光伝送システム
　本発明は、光伝送制御方法及び光伝送システムに関する。
　光伝送システムの大容量化のため、波長多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）の帯域拡張が検討されている（例えば、非特許文献１参照）。従来の光伝送システムでは、Ｃ帯（１５３０～１５６５ｎｍ）又はＬ帯（１５６５～１６２５ｎｍ）の単一帯域伝送、もしくは、Ｃ帯及びＬ帯を用いた２帯域伝送が用いられる。近年、上記に加えてＳ帯（１４６０～１５３０ｎｍ）を用いた、３帯域伝送が研究されている（例えば、非特許文献２、３参照）。
Seiji Okamoto et al.，"5-band (O, E, S, C, and L) WDM Transmission with Wavelength Adaptive Modulation Format Allocation"，ECOC 2016 - 42ndEuropean Conference and Exhibition on Optical Communications，2016年9月，p.1172-1174 J. Renaudier et al.，"First 100-nm Continuous-Band WDM Transmission System with 115Tb/s Transport over 100km Using Novel Ultra-Wideband Semiconductor Optical Amplifiers"，2017 European Conference on Optical Communication (ECOC)，2017年9月 K. Minoguchi et al.，"Experiments on Stimulated Raman Scattering in S- and L-bands 16-QAM Signals for Ultra-Wideband Coherent WDM Systems"，Optical Fiber Communication Conference (OFC) 2018，2018年3月，Th1C.4
　超広帯域ＷＤＭ伝送では、光ファイバ伝送時に誘導ラマン散乱が生じることにより、ＷＤＭ信号帯域間で信号パワーの遷移が生じる（例えば、非特許文献３参照）。例えば、光通信に用いる一般的なシングルモードファイバでは、上記のＳ帯、Ｃ帯及びＬ帯の信号帯域を用いた場合、およそ１００ｎｍの波長差（１３．２ＴＨｚの周波数差）の信号間において短波側から長波側へ信号パワーが遷移する。すなわち、３帯域伝送の場合、Ｓ帯のＷＤＭ信号パワーがＬ帯へ遷移する。
　上記事情に鑑み、本発明は、波長多重信号に重畳される各周波数帯の光信号のパワーを適切に調整することができる光伝送制御方法及び伝送システムを提供することを目的としている。
　本発明の一態様は、光伝送システムが伝送する光多重信号に多重されている周波数帯のうち誘導ラマン散乱が生じる周波数帯を少なくとも含む２以上の前記周波数帯において調整対象の一つの周波数帯を切り替えながら、調整対象の前記周波数帯の光信号のパワーを調整する調整処理を繰り返し行う調整ステップ、を有する光伝送制御方法である。
　本発明の一態様は、上述の光伝送制御方法であって、前記光伝送システムは、前記光多重信号に多重される光信号を送信する光送信機と、前記光多重信号から分波された光信号を受信する光受信機とを有し、前記調整処理においては、前記光送信機から送信される調整対象の前記周波数帯の光信号のパワーを変動させたときに、当該光信号を受信した前記光受信機において測定された信号品質に基づいて、当該周波数帯の光信号のパワーを決定する。
　本発明の一態様は、上述の光伝送制御方法であって、前記調整ステップにおいては、誘導ラマン散乱が生じない前記周波数帯を除いた複数の前記周波数帯を調整対象として前記調整処理を行う。
　本発明の一態様は、上述の光伝送制御方法であって、前記調整ステップにおいては、前記光伝送システムに一つの前記周波数帯のみの光信号を伝送させて前記調整処理を行い、当該周波数帯の光信号のパワーの初期値を決定する。
　本発明の一態様は、光多重信号を伝送する光伝送システムであって、前記光多重信号に多重されている周波数帯のうち誘導ラマン散乱が生じる周波数帯を少なくとも含む２以上の前記周波数帯において調整対象の一つの周波数帯を切り替えながら、調整対象の前記周波数帯の光信号のパワーを調整する調整処理を繰り返し行う制御部、を備える。
　本発明により、波長多重信号に重畳される各周波数帯の光信号のパワーを適切に調整することが可能となる。
本発明の一実施形態による光伝送システムの構成例を示す図である。 同実施形態による光伝送システムにおける光ファイバ伝送路への入力パワー最適化処理を示すフロー図である。 同実施形態による光伝送システムにおける光ファイバ伝送路への他の入力パワー最適化処理を示すフロー図である。 同実施形態による光伝送システムの他の構成例を示す図である。
　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態では、誘導ラマン散乱が生じるようなＷＤＭ光ファイバ伝送条件下において、光ファイバ伝送路への各周波数帯の光信号の入力パワーを最適化する。
　通信の大容量化のため、Ｃ帯、Ｌ帯などの複数の周波数帯を一つの光伝送システム内で使用するなど、多重される周波数帯域が広くなると、短波側から長波側に光パワーが遷移する誘導ラマン散乱が発生する。誘導ラマン散乱は長波側にパワーが遷移する現象であるため、単純には短波側のパワーを上げればよい。しかし、短波側のパワーを上げると今度は、他の非線形光学効果（自己位相変調や相互位相変調）により短波側の信号特性が劣化する。このため、各周波数帯のパワーが伝送中に変動し、意図したパワーにならない。そこで、本実施形態の光伝送システムでは、信号品質が収束するまで、周波数帯毎の最適化処理を繰り返し行う。
　最適化処理では、光送信機と光受信機を連携制御する制御装置が、光送信機から送信される周波数帯の光信号のパワーを変動させ、光受信機でＢＥＲ、Ｑ値等の信号品質を同期して検出し、最良となるパワーを決定する。例えば、実施形態の光伝送システムは、第１の周波数帯について最適化処理を行った後、第１の周波数帯に対して誘導ラマン散乱が発生する第２の周波数帯について最適化処理を行う手順を、第１及び第２の周波数帯の信号品質が収束するまで繰り返す。この方法により、誘導ラマン散乱が発生する広帯域の波長を一つの光伝送システムで用いる場合でも、非線形光学効果を含めた最適値を簡単に見つけ、光ファイバ伝送路への入力パワーを最適化できる。
　図１は、本発明の一実施形態による光伝送システム１の構成例を示す図である。光伝送システム１は、誘導ラマン散乱が生じる２以上の周波数帯を使用する。以下では、周波数帯を帯域とも記載する。誘導ラマン散乱は、一般的なシリカファイバでは、１００ｎｍ程度の波長差がある時に発生する。ここでは、光伝送システム１は、Ｓ帯のＪ波（Ｊは１以上の整数）の光信号と、Ｃ帯のＫ波（Ｋは１以上の整数）の光信号と、Ｌ帯のＭ波（Ｍは１以上の整数）の光信号とを波長多重伝送する。光伝送システム１は、光送信機２と、波長合波部３と、光増幅器４と、波長分波部６と、光受信機７と、制御装置８とを備える。
　光伝送システム１が備える複数台の光送信機２には、Ｓ帯の光信号を送信する光送信機２と、Ｃ帯の光信号を送信する光送信機２と、Ｌ帯の光信号を送信する光送信機２とがある。同図では、Ｓ帯の光信号を送信するＪ台の光送信機２をそれぞれ、光送信機２－１－１～２－１－Ｊと記載し、Ｃ帯の光信号を送信するＫ台の光送信機２をそれぞれ、光送信機２－２－１～２－２－Ｋと記載し、Ｌ帯の光信号を送信するＭ台の光送信機２をそれぞれ、光送信機２－３－１～２－３－Ｍと記載している。光送信機２－１－１～２－１－Ｊはそれぞれ、Ｓ帯の異なる波長の光信号を送信し、光送信機２－２－１～２－２－Ｋはそれぞれ、Ｃ帯の異なる波長の光信号を送信し、光送信機２－３－１～２－３－Ｍはそれぞれ、Ｌ帯の異なる波長の光信号を送信する。
　波長合波部３は、光送信機２－１－１～２－３－Ｍそれぞれが送信した異なる波長の光信号を合波し、合波された光波長多重信号を出力する。波長合波部３と波長分波部６との間には、（１＋Ｎ）台（Ｎは０以上の整数）の光増幅器４が挿入される。隣接する光増幅器４の間は、光ファイバ伝送路５により接続される。
　光増幅器４は、一つ前段の波長合波部３又は一つ前段の他の光増幅器４が出力した光波長多重信号を入力し、入力した光多重信号を増幅して一つ後段の他の光増幅器４又は一つ後段の波長分波部６に出力する。波長分波部６は、一つ前段の光増幅器４が出力した光波長多重信号を入力して波長により分離し、分離された各波長の光信号を、その波長の光信号を受信する光受信機７に出力する。
　光伝送システム１が備える複数の光受信機７には、Ｓ帯の光信号を受信する光受信機７と、Ｃ帯の光信号を受信する光受信機７と、Ｌ帯の光信号を受信する光受信機７とがある。同図では、Ｓ帯の光信号を受信するＪ台の光受信機７をそれぞれ、光受信機７－１－１～７－１－Ｊと記載し、Ｃ帯の光信号を受信するＫ台の光受信機７をそれぞれ、光受信機７－２－１～７－２－Ｋと記載し、Ｌ帯の光信号を受信するＭ台の光受信機７をそれぞれ、光受信機７－３－１～７－３－Ｍと記載している。光受信機７－１－１～７－１－Ｊはそれぞれ、Ｓ帯の異なる波長の光信号を受信し、光受信機７－２－１～７－２－Ｋはそれぞれ、Ｃ帯の異なる波長の光信号を受信し、光受信機７－３－１～７－３－Ｍはそれぞれ、Ｌ帯の異なる波長の光信号を受信する。
　光伝送システム１は、入力パワー調整部を有することにより、Ｓ帯、Ｃ帯及びＬ帯の帯域毎に異なる平均入力パワーにより光ファイバ伝送路５に光信号を入力することができる。入力パワー調整部は、光送信機２が備える光パワー調整機能部２１と、波長合波部３が備える利得調整部３１と、光増幅器４が備える利得調整部４１とのうち一以上である。光パワー調整機能部２１は、自機が送信する光信号のパワーを調整する機能を有する。利得調整部３１及び利得調整部４１は、帯域毎に可変の利得調整を行う機能を有する。光送信機２が光信号のパワーの調整を行わない場合は光パワー調整機能部２１を備えなくてもよく、波長合波部３が帯域毎の利得調整を行わない場合は利得調整部３１を備えなくてもよく、光増幅器４が帯域毎の利得調整を行わない場合は利得調整部４１を備えなくてもよい。
　また、Ｓ帯、Ｃ帯及びＬ帯の帯域毎に、少なくとも１台の光受信機７が品質測定部７１を備える。品質測定部７１は、波長分波部と光受信機７の間など、光受信機７の外部に備えられてもよい。品質測定部７１は、自機が受信した光信号の信号品質を測定する。品質測定部７１は、信号品質として、例えば、ＢＥＲ（Bit Error Rate：ビット誤り率）、又は、ＢＥＲから計算可能なＱ値を測定する。同図では、全ての光受信機７それぞれが品質測定部７１を備える構成を示しているが、各帯域の中心波長の光など、帯域の代表となる波長の光信号を受信する光受信機７が品質測定部７１を備え、他の光受信機７は品質測定部７１を備えない構成としてもよい。一つの帯域で複数台の光受信機７が信号品質を測定する場合、例えば、それら光受信機７の品質測定部７１が測定した信号品質の平均を、その帯域の信号品質とする。一つの帯域で１台の品質測定部７１が信号品質を測定する場合、帯域の代表となる波長の光信号を受信する光受信機７の品質測定部７１が測定した信号品質を、その帯域の信号品質とする。
　制御装置８は、光ファイバ伝送路５への各帯域の入力パワーの最適化処理を行う。光ファイバ伝送路５への各帯域の入力パワーとは、Ｓ帯（Ｊ波）、Ｃ帯（Ｋ波）及びＬ帯（Ｍ波）それぞれの光ファイバ伝送路５への平均入力パワーを示す。入力パワーの最適化処理には一般的な手法が用いられる。例えば、制御装置８は、入力パワー調整部を制御することによって、光送信機２から送信された光信号の光ファイバ伝送路５への入力パワーを上下させる。さらに、制御装置８は、光受信機７の品質測定部７１と連携しながら光信号の信号品質の測定結果をモニタし、信号品質が最も良くなる入力パワーを選択する。
　従来、遠距離にある光送信機２と光受信機７とは、それらの間でコミュニケーションを取る機能が一般的に備えられている。その機能を利用して、制御装置８を実現してもよい。また、従来の光伝送システムは、例えば、ＮＥ－ＯｐＳ（Network Element Operations System）のような監視制御システムを備える。そこで、その監視制御システムにより制御装置８を実現してもよい。あるいは、制御装置８が監視制御システムと連携し、監視制御システムを介して入力パワー調整部及び品質測定部７１を制御してもよい。
　図２は、光伝送システム１における光ファイバ伝送路への入力パワー最適化処理を示すフロー図である。
　まず、光伝送システム１は、Ｃ帯の単一帯域伝送を行い、Ｃ帯の入力パワーを最適化する（ステップＳ１１）。例えば、制御装置８又は監視制御システムは、Ｃ帯の光送信機２－２－１～２－２－Ｋに光信号の送信を指示し、Ｓ帯の光送信機２－１－１～２－１－Ｊ及びＬ帯の光送信機２－３－１～２－３－Ｍに対して光信号の送信停止を指示する。さらに、制御装置８は、Ｃ帯の入力パワー調整部に対してＣ帯の光信号の入力パワーを変更するよう指示する。Ｃ帯の入力パワー調整部は、Ｃ帯の光送信機２－２－１～２－２－Ｋの光パワー調整機能部２１と、波長合波部３の利得調整部３１と、光増幅器４の利得調整部４１とのうち１以上である。制御装置８は、Ｃ帯の入力パワーの変更を指示しながら、Ｃ帯の光受信機７の品質測定部７１から信号品質の測定結果を受信する。制御装置８は、信号品質が最もよいＣ帯の入力パワーを選択する。
　次に、光伝送システム１は、Ｃ帯とＳ帯の２帯域伝送を行い、Ｓ帯の入力パワーを最適化する（ステップＳ１２）。制御装置８又は監視制御システムは、Ｃ帯の光送信機２－２－１～２－２－Ｋ及びＳ帯の光送信機２－１－１～２－１－Ｊに光信号の送信を指示し、Ｌ帯の光送信機２－３－１～２－３－Ｍに対して光信号の送信停止を指示する。また、制御装置８は、Ｃ帯についてはステップＳ１１において選択した入力パワーとするようＣ帯の入力パワー調整部に指示する。さらに、制御装置８は、Ｓ帯の入力パワー調整部に対してＳ帯の光信号の入力パワーを変更するよう指示する。Ｓ帯の入力パワー調整部は、Ｓ帯の光送信機２－１－１～２－１－Ｊの光パワー調整機能部２１と、波長合波部３の利得調整部３１と、光増幅器４の利得調整部４１とのうち１以上である。制御装置８は、Ｓ帯の光受信機７の品質測定部７１から信号品質の測定結果を受信し、信号品質が最もよいＳ帯の入力パワーを選択する。
　続いて、光伝送システム１は、ステップＳ１３～ステップＳ１６のループ処理を行う。
まず、光伝送システム１は、Ｃ帯、Ｓ帯及びＬ帯の３帯域伝送を行い、Ｌ帯の入力パワーを最適化する（ステップＳ１３）。３帯域伝送を行う場合、制御装置８又は監視制御システムは、光信号の送信を停止している光送信機２があれば、送信を指示する。制御装置８は、Ｃ帯についてはステップＳ１１において選択した入力パワーとするようＣ帯の入力パワー調整部に指示し、Ｓ帯についてはステップＳ１２において選択した入力パワーとするようＳ帯の入力パワー調整部に指示する。さらに、制御装置８は、Ｌ帯の入力パワー調整部にＬ帯の光信号の入力パワーを変更するよう指示する。Ｌ帯の入力パワー調整部は、Ｌ帯の光送信機２－３－１～２－３－Ｍの光パワー調整機能部２１と、波長合波部３の利得調整部３１と、光増幅器４の利得調整部４１とのうち１以上である。制御装置８は、Ｌ帯の光受信機７の品質測定部７１から信号品質の測定結果を受信し、信号品質が最もよいＬ帯の入力パワーを選択する。
　次に、光伝送システム１は、Ｃ帯、Ｓ帯及びＬ帯の３帯域伝送を行い、Ｃ帯の入力パワーを最適化する（ステップＳ１４）。制御装置８は、Ｓ帯についてはステップＳ１１において選択した入力パワーとするようＳ帯の入力パワー調整部に指示し、Ｌ帯については今回のループ処理のステップＳ１３において選択した入力パワーとするようＬ帯の入力パワー調整部に指示する。さらに、制御装置８は、Ｃ帯の入力パワー調整部にＣ帯の光信号の入力パワーを変更するよう指示し、Ｃ帯の光受信機７の品質測定部７１から信号品質の測定結果を受信する。制御装置８は、信号品質が最もよいＣ帯の入力パワーを選択する。
　次に、光伝送システム１は、Ｃ帯、Ｓ帯及びＬ帯の３帯域伝送を行い、Ｓ帯の入力パワーを最適化する（ステップＳ１５）。制御装置８は、Ｃ帯については今回のループ処理のステップＳ１４において選択した入力パワーとするようＣ帯の入力パワー調整部に指示し、Ｌ帯については今回のループ処理のステップＳ１３において選択した入力パワーとするようＬ帯の入力パワー調整部に指示する。さらに、制御装置８は、Ｓ帯の入力パワー調整部にＳ帯の光信号の入力パワーを変更するよう指示し、Ｓ帯の光受信機７の品質測定部７１から信号品質の測定結果を受信する。制御装置８は、信号品質が最もよいＳ帯の入力パワーを選択する。
　制御装置８は、Ｓ帯、Ｃ帯及びＬ帯の入力パワーが収束したか否かを判断する（ステップＳ１６）。例えば、制御装置８は、Ｓ帯、Ｃ帯及びＬ帯とも、今回のループ処理において選択した入力パワーと、前回のループ処理において選択した入力パワーとの差が閾値以下である場合に入力パワーが収束したと判断する。閾値は、帯域毎に異なってもよい。制御装置８が、Ｓ帯、Ｃ帯及びＬ帯のうち１以上の入力パワーは収束していないと判断した場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、光伝送システム１はステップＳ１３からの処理を繰り返す。最初のループ処理の場合、前回選択したＬ帯の入力パワーがないため、制御装置８は入力パワーが収束していないと判断する。
　２回目以降のステップＳ１３～ステップＳ１６のループ処理では、ステップＳ１３において、制御装置８は、Ｃ帯については前回のループ処理のステップＳ１４において選択した入力パワーとするようＣ帯の入力パワー調整部に指示し、Ｓ帯については前回のループ処理のステップＳ１５において選択した入力パワーとするようＳ帯の入力パワー調整部に指示する。また、ステップＳ１４において、制御装置８は、Ｓ帯については前回のループ処理のステップＳ１５において選択した入力パワーとするようＳ帯の入力パワー調整部に指示する。
　そして、制御装置８が、Ｓ帯、Ｃ帯及びＬ帯の全ての入力パワーの収束を判断した場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、処理を終了する。制御装置８は、最後のループ処理において選択したＳ帯、Ｃ帯及びＬ帯の入力パワーとするよう入力パワー調整部に指示する。
　なお、上述した処理フローでは、光伝送システム１は、ステップＳ１１において最初にＣ帯の入力パワーを最適化したが、Ｓ帯、Ｃ帯、Ｌ帯のいずれから入力パワーの最適化を行ってもよい。この場合、ステップＳ１２において、光伝送システム１は、ステップＳ１１において最適化した帯域以外のいずれの帯域を最適化してもよい。
　また、光伝送システム１は、ステップＳ１１～ステップＳ１２を実行せず、Ｓ帯及びＣ帯を任意の入力パワーとしてステップＳ１３から処理を行ってもよい。
　Ｓ帯、Ｃ帯及びＬ帯の３帯伝送において、Ｃ帯は誘導ラマン散乱の影響が小さい。そこで、図３に示すように、図２の処理を簡略化できる。
　図３は、光伝送システム１における光ファイバ伝送路への他の入力パワー最適化処理を示すフロー図である。最初に、光伝送システム１は、図２のステップＳ１１と同様に、Ｃ帯の単一帯域伝送を行い、Ｃ帯の入力パワーを最適化する（ステップＳ２１）。
　次に、光伝送システム１は、Ｓ帯の単一帯域伝送、又は、Ｃ帯とＳ帯の２帯域伝送を行い、Ｓ帯の入力パワーを最適化する（ステップＳ２２）。Ｓ帯の単一帯域伝送を行う場合、制御装置８又は監視制御システムは、Ｓ帯の光送信機２－１－１～２－１－Ｊに光信号の送信を指示し、Ｃ帯の光送信機２－２－１～２－２－Ｋ及びＬ帯の光送信機２－３－１～２－３－Ｍに光信号の送信停止を指示する。Ｃ帯とＳ帯の２帯域伝送を行う場合、制御装置８又は監視制御システムは、Ｓ帯の光送信機２－１－１～２－１－Ｊ及びＣ帯の光送信機２－２－１～２－２－Ｋに光信号の送信を指示し、Ｌ帯の光送信機２－３－１～２－３－Ｍに光信号の送信停止を指示する。２帯域伝送を行う場合、さらに、制御装置８は、Ｃ帯の入力パワー調整部にステップＳ２１において選択したＣ帯の入力パワーとするよう指示する。制御装置８は、Ｓ帯の入力パワー調整部にＳ帯の光信号の入力パワーを変更するよう指示し、Ｓ帯の光受信機７の品質測定部７１から信号品質の測定結果を受信する。
制御装置８は、信号品質が最もよいＳ帯の入力パワーを選択する。
　続いて、光伝送システム１は、ステップＳ２３～ステップＳ２５のループ処理を行う。
まず、光伝送システム１は、Ｃ帯、Ｓ帯及びＬ帯の３帯域伝送を行い、Ｌ帯の入力パワーを最適化する（ステップＳ２３）。制御装置８は、ステップＳ２１において選択したＣ帯の入力パワーとするようＣ帯の入力パワー調整部に指示し、ステップＳ２２において選択したＳ帯の入力パワーとするようＳ帯の入力パワー調整部に指示する。さらに、制御装置８は、Ｌ帯の入力パワー調整部にＬ帯の光信号の入力パワーを変更するよう指示し、Ｌ帯の光受信機７の品質測定部７１から信号品質の測定結果を受信する。制御装置８は、信号品質が最もよいＬ帯の入力パワーを選択する。
　次に、光伝送システム１は、Ｃ帯、Ｓ帯及びＬ帯の３帯域伝送を行い、Ｓ帯の入力パワーを最適化する（ステップＳ２４）。制御装置８は、ステップＳ２１において選択したＣ帯の入力パワーとするようＣ帯の入力パワー調整部に指示し、今回のループ処理のステップＳ２３において選択したＬ帯の入力パワーとするようＬ帯の入力パワー調整部に指示する。さらに、制御装置８は、Ｓ帯の入力パワー調整部にＳ帯の光信号の入力パワーを変更するよう指示し、Ｓ帯の光受信機７の品質測定部７１から信号品質の測定結果を受信する。制御装置８は、信号品質が最もよいＳ帯の入力パワーを選択する。
　制御装置８は、Ｓ帯及びＬ帯の入力パワーが収束したか否かを判断する（ステップＳ２５）。例えば、制御装置８は、Ｓ帯及びＬ帯とも、今回のループ処理において選択した入力パワーと、前回のループ処理において選択した入力パワーとの差が閾値以下である場合に入力パワーが収束したと判断する。閾値は、帯域毎に異なってもよい。制御装置８が、Ｓ帯及びＬ帯のうち１以上の入力パワーは収束していないと判断した場合（ステップＳ２５：ＮＯ）、光伝送システム１はステップＳ２３からの処理を繰り返す。最初のループ処理の場合、前回選択したＬ帯の入力パワーがないため、制御装置８は入力パワーが収束していないと判断する。２回目以降のループ処理では、ステップＳ２３において、制御装置８は、Ｓ帯については前回のループ処理のステップＳ２４において選択した入力パワーとするようＳ帯の入力パワー調整部に指示する。
　そして、制御装置８が、Ｓ帯及びＬ帯の両方の入力パワーの収束を判断した場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、処理を終了する。制御装置８は、ステップＳ２１において選択したＣ帯の入力パワーと、最後のループ処理において選択したＳ帯及びＬ帯の入力パワーとするよう入力パワー調整部に指示する。
　なお、上述した図３の処理フローでは、光伝送システム１は、ステップＳ２２においてＳ帯の入力パワーを最適化したが、Ｌ帯の入力パワーの最適化を行ってもよい。この場合、ステップＳ２３において、光伝送システム１は、Ｓ帯の入力パワーの最適化を行い、ステップＳ２４においてＬ帯の入力パワーの最適化を行う。
　上述した図２及び図３の処理フローが示す最適化処理は、数値シミュレーションと、実験との一方、又は、両方で実施可能である。例えば、図２又は図３に示す処理を実行するタイミングは、新たな伝送路を使って広帯域の伝送を行う際の初期セットアップ時である。制御装置が最適化処理を実施してもよく、伝送路設計用のシミュレーターが最適化処理を実施してもよい。
　図４は、光伝送システム１ａの構成例を示す図である。同図において、図１に示す光伝送システム１と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。同図に示す光伝送システム１ａは、帯域毎に光増幅する構成である。光増幅器を帯域個別に持つことで、帯域毎の細かな調整が可能になる。
　同図に示す光伝送システム１ａは、光送信機２－１－１～２－３－Ｍと、波長合波部３１０－１～３１０－３と、光増幅器４１０－１～４１０－３と、波長合波部３２０と、波長分波部６１０と、光増幅器４２０－１～４２０－３と、波長分波部６２０と、光受信機７－１－１～７－３－Ｍと、制御装置８００とを備える。光伝送システム１ａは、波長合波部３２０と、波長分波部６１０と、光増幅器４２０－１～４２０－３との組をＮ（Ｎは１以上の整数）個備える。
　波長合波部３１０－１は、Ｓ帯の光送信機２－１－１～２－１－Ｊそれぞれが送信した異なる波長のＪ波の光信号を合波し、合波された光波長多重信号を出力する。波長合波部３１０－２は、Ｃ帯の光送信機２－２－１～２－２－Ｋそれぞれが送信した異なる波長のＫ波の光信号を合波し、合波された光波長多重信号を出力する。波長合波部３１０－３は、Ｌ帯の光送信機２－３－１～２－３－Ｍそれぞれが送信した異なる波長のＭ波の光信号を合波し、合波された光波長多重信号を出力する。
　光増幅器４１０－１は、波長合波部３１０－１が出力したＳ帯の光波長多重信号を増幅し、出力する。光増幅器４１０－２は、波長合波部３１０－２が出力したＣ帯の光波長多重信号を増幅し、出力する。光増幅器４１０－３は、波長合波部３１０－３が出力したＬ帯の光波長多重信号を増幅し、出力する。
　波長合波部３２０は、一つ前段の光増幅器４１０－１～４１０－３それぞれが出力した光波長多重信号又は一つ前段の光増幅器４２０－１～４２０－３それぞれが出力した光波長多重信号を合波する。波長合波部３２０は、合波された光波長多重信号を、光ファイバ伝送路５を介して一つ後段の波長分波部６１０に出力する。
　波長分波部６１０は、光ファイバ伝送路５から一つ前段の波長合波部３２０が出力した光波長多重信号を受信し、Ｓ帯、Ｍ帯及びＬ帯に分波する。波長分波部６１０は、Ｓ帯の光波長多重信号を一つ後段の光増幅器４２０－１に出力し、Ｃ帯の光波長多重信号を一つ後段の光増幅器４２０－２に出力し、Ｌ帯の光波長多重信号を一つ後段の光増幅器４２０－３に出力する。
　光増幅器４２０－１は、波長分波部６１０が出力したＳ帯の光波長多重信号を増幅し、一つ後段の波長合波部３２０又は波長分波部６２０に出力する。光増幅器４２０－２は、波長分波部６１０が出力したＣ帯の光波長多重信号を増幅し、一つ後段の波長合波部３２０又は波長分波部６２０に出力する。光増幅器４２０－３は、波長分波部６１０が出力したＳ帯の光波長多重信号を増幅し、一つ後段の波長合波部３２０又は波長分波部６２０に出力する。
　波長分波部６２０は、一つ前段の光増幅器４２０－１～４２０－３それぞれが出力した光波長多重信号を入力する。波長分波部６２０は、光増幅器４２０－１が出力したＳ帯の光波長多重信号をＪ波に分離し、分離された各波長の光信号をそれぞれ、その波長の光信号を受信する光受信機７－１－１～７－１－Ｊに出力する。また、波長分波部６２０は、光増幅器４２０－２が出力したＣ帯の光波長多重信号をＫ波に分離し、分離された各波長の光信号をそれぞれ、その波長の光信号を受信する光受信機７－２－１～７－２－Ｋに出力する。また、波長分波部６２０は、光増幅器４２０－３が出力したＬ帯の光波長多重信号をＭ波に分離し、分離された各波長の光信号をそれぞれ、その波長の光信号を受信する光受信機７－３－１～７－３－Ｍに出力する。
　制御装置８００は、図２又は図３の処理を行い、光ファイバ伝送路５への各帯域の入力パワーの最適化処理を行う。ただし、制御装置８００が制御する入力パワー調整部は、光送信機２が備える光パワー調整機能部２１と、波長合波部３１０－ｉが備える利得調整部３１１－ｉと、光増幅器４１０－ｉが備える利得調整部４１１－ｉと、波長合波部３２０が備える利得調整部３２１と、光増幅器４２０－ｉそれぞれが備える利得調整部４２１－ｉとのうち一以上である（ｉ＝１，２，３）。利得調整部３１１－ｉは、波長合波部３１０－ｉに入力された波長多重信号の利得調整を行う機能を有する。利得調整部４１１－ｉは、光増幅器４１０－ｉに入力された波長多重信号の利得調整を行う機能を有する。利得調整部３２１は、帯域毎に可変の利得調整を行う機能を有する。利得調整部４２１－ｉは、光増幅器４２０－ｉに入力された波長多重信号の利得調整を行う機能を有する。
　図４の光伝送システム１の場合、帯域毎の入力パワー調整部は、以下となる。すなわち、Ｓ帯の入力パワー調整部は、光送信機２－１－１～２－１－Ｊが備える光パワー調整機能部２１と、波長合波部３１０－１が備える利得調整部３１１－１と、光増幅器４１０－１が備える利得調整部４１１－１と、波長合波部３２０が備える利得調整部３２１と、光増幅器４２０－１が備える利得調整部４２１－１とのうち一以上である。Ｃ帯の入力パワー調整部は、光送信機２－２－１～２－２－Ｋが備える光パワー調整機能部２１と、波長合波部３１０－２が備える利得調整部３１１－２と、光増幅器４１０－２が備える利得調整部４１１－２と、波長合波部３２０が備える利得調整部３２１と、光増幅器４２０－２が備える利得調整部４２１－２とのうち一以上である。Ｌ帯の入力パワー調整部は、光送信機２－３－１～２－３－Ｍが備える光パワー調整機能部２１と、波長合波部３１０－３が備える利得調整部３１１－３と、光増幅器４１０－３が備える利得調整部４１１－３と、波長合波部３２０が備える利得調整部３２１と、光増幅器４２０－３が備える利得調整部４２１－３とのうち一以上である。
　なお、光送信機２が出力信号のパワーの調整を行わない場合は光パワー調整機能部２１を備えなくてもよく、波長合波部３１０－ｉが利得調整を行わない場合は利得調整部３１１－ｉを備えなくてもよく、光増幅器４１０－ｉが利得調整を行わない場合は利得調整部４１１－ｉを備えなくてもよく、波長合波部３２０が利得調整を行わない場合は利得調整部３２１を備えなくてもよく、光増幅器４２０－ｉが利得調整を行わない場合は利得調整部４２１－ｉを備えなくてもよい。
　以上説明した実施形態によれば、異なる波長帯の光が多重された光多重信号を伝送する光伝送システムは、光送信機と、光受信機と、制御部とを備える。光送信機は、光多重信号に多重される光信号を送信する。光受信機は、光多重信号から分波された光信号を受信する。制御部は、例えば、制御装置８、８００である。制御部は、光伝送システムが伝送する光多重信号に多重されている周波数帯のうち誘導ラマン散乱が生じる周波数帯を少なくとも含む全て又は一部の複数の周波数帯において調整対象の一つの周波数帯を切り替えながら、調整対象の周波数帯の光信号のパワーを調整する調整処理を繰り返し行う。調整処理は、例えば、図２又は図３に示す最適化処理である。これにより、広帯域の光波長多重信号を伝送する光ファイバ伝送路への各波長の入力パワーを最適化することができる。
　調整処理においては、光送信機から送信される調整対象の周波数帯の光信号のパワーを変動させたときに、当該光信号を受信した光受信機において測定された信号品質に基づいて、当該周波数帯の光信号のパワーを決定する。これにより、光多重信号に多重される周波数帯の最適な光パワーを見つけることができる。
　制御部は、誘導ラマン散乱が生じない周波数帯を除いた複数の周波数帯を調整対象として調整処理を行ってもよい。これにより、誘導ラマン散乱が生じる周波数帯の光信号のパワーを早く調整することができる。
　また、制御部は、光伝送システムに一つの周波数帯のみの光信号を伝送させて調整処理を行い、当該周波数帯の光信号のパワーの初期値を決定してもよい。これにより、各周波数帯の光信号のパワーを早く調整することができる。
　なお、制御装置８、８００は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、最適化処理プログラムを実行することによって上述のように機能する。なお、上述した制御装置８、８００の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されても良い。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えば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である。最適化処理プログラムは、電気通信回線を介して送信されても良い。
　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。
　誘導ラマン散乱が生じる波長の光信号を多重した波長多重伝送を行う光伝送システムに適用可能である。
１…光伝送システム、　１ａ…光伝送システム、　２－１－１～２－１－Ｊ、２－２－１～２－２－Ｋ、２－３－１～２－３－Ｍ…光送信機、　３…波長合波部、　４…光増幅器、　５…光ファイバ伝送路、　６…波長分波部、　７－１－１～７－１－Ｊ、７－２－１～７－２－Ｋ、７－３－１～７－３－Ｍ…光受信機、　８…制御装置、　２１…光パワー調整機能部、　３１…利得調整部、　４１…利得調整部、　７１…品質測定部、　３１０－１～３１０－３…波長合波部、　３１１－１～３１１－３…利得調整部、　３２０…波長合波部、　３２１…利得調整部、　４１０－１～４１０－３…光増幅器、　４１１－１～４１１－３…利得調整部、　４２０－１～４２０－３…光増幅器、　４２１－１～４２１－３…利得調整部、　６１０…波長分波部、　６２０…波長分波部、　８００…制御装置

Claims (5)

  1. 　光伝送システムが伝送する光多重信号に多重されている周波数帯のうち誘導ラマン散乱が生じる周波数帯を少なくとも含む２以上の前記周波数帯において調整対象の一つの周波数帯を切り替えながら、調整対象の前記周波数帯の光信号のパワーを調整する調整処理を繰り返し行う調整ステップ、
    　を有する光伝送制御方法。
  2. 　前記光伝送システムは、前記光多重信号に多重される光信号を送信する光送信機と、前記光多重信号から分波された光信号を受信する光受信機とを有し、
    　前記調整処理においては、前記光送信機から送信される調整対象の前記周波数帯の光信号のパワーを変動させたときに、当該光信号を受信した前記光受信機において測定された信号品質に基づいて、当該周波数帯の光信号のパワーを決定する、
    　請求項１に記載の光伝送制御方法。
  3. 　前記調整ステップにおいては、誘導ラマン散乱が生じない前記周波数帯を除いた複数の前記周波数帯を調整対象として前記調整処理を行う、
    　請求項１又は請求項２に記載の光伝送制御方法。
  4. 　前記調整ステップにおいては、前記光伝送システムに一つの前記周波数帯のみの光信号を伝送させて前記調整処理を行い、当該周波数帯の光信号のパワーの初期値を決定する、
    　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光伝送制御方法。
  5. 　光多重信号を伝送する光伝送システムであって、
    　前記光多重信号に多重されている周波数帯のうち誘導ラマン散乱が生じる周波数帯を少なくとも含む２以上の前記周波数帯において調整対象の一つの周波数帯を切り替えながら、調整対象の前記周波数帯の光信号のパワーを調整する調整処理を繰り返し行う制御部、
    　を備える光伝送システム。
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