WO2020184305A1 - 等化装置、通信システム、および等化方法 - Google Patents

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WO2020184305A1
WO2020184305A1 PCT/JP2020/008969 JP2020008969W WO2020184305A1 WO 2020184305 A1 WO2020184305 A1 WO 2020184305A1 JP 2020008969 W JP2020008969 W JP 2020008969W WO 2020184305 A1 WO2020184305 A1 WO 2020184305A1
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WO
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terminal
optical
group
input
equalizer
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Application number
PCT/JP2020/008969
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English (en)
French (fr)
Inventor
正夫 種橋
Original Assignee
日本電気株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • 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
    • H04B10/29—Repeaters
    • H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
    • H04B10/293—Signal power control
    • H04B10/294—Signal power control in a multiwavelength system, e.g. gain equalisation

Definitions

  • the present invention relates to an equalizer, a communication system, and an equalization method for equalizing the transmission characteristics of an optical signal.
  • the present invention relates to an equalizer, a communication system, and an equalization method for equalizing the gain gradient of an optical signal used in a submarine cable system.
  • the optical profile of the transmitted optical signal does not change from BOL (Beginning of Life) to EOL (End of Life). That is, it is desirable to make the gain slope flat (0 dB) for each spectrum of the optical signal from BOL to EOL.
  • BOL Beginning of Life
  • EOL End of Life
  • the gain slope of the optical profile changes.
  • a slope equalizer capable of compensating for the gain slope is used.
  • the tilt level corresponds to the amount of change in the gain slope compensated by the slope equalizer for a spectrum that linearly increases or decreases linearly in the frequency band that compensates for the slope gain.
  • the gradient level corresponds to the difference (dB) between the gain at the lower limit frequency and the gain at the upper limit frequency of the frequency band in the spectrum linearly increasing or decreasing in the frequency band compensating for the gradient gain.
  • Patent Document 1 discloses an optical amplification relay transmission system capable of adjusting the optical gain profile between the input fiber transmission line and the output fiber transmission line to an appropriate state.
  • the system of Patent Document 1 determines the gain gradient of each spectrum of an optical signal transmitted on the optical fiber transmission line at a required interval in the optical fiber transmission line installed between the transmission end station and the reception end station. Has an equalizer for adjustment.
  • FIG. 7 is a schematic view showing the configuration of the tilt equalizing device 100 of the related technology.
  • the tilt equalizer device 100 includes a first optical switch 101, a second optical switch 102, an equalizer group 103, and a control unit 105.
  • the equalizer group 103 is composed of a plurality of equalizers 104-1 to 9 having different inclination levels.
  • the equalizer group 103 is composed of nine equalizers 104-1 to 9 having an inclination level of -4 dB to +4 dB.
  • the first optical switch 101 has a COM terminal into which an optical input signal is input, and a plurality of output terminals whose connection with the COM terminal can be switched. Each of the plurality of output terminals of the first optical switch 101 is connected to any of the equalizers 104-1 to 9.
  • the second optical switch 102 has a COM terminal from which an optical output signal is output, and a plurality of input terminals whose connection with the COM terminal can be switched. Each of the plurality of input terminals of the second optical switch 102 is connected to any of the equalizers 104-1 to 9.
  • the control unit 105 switches the connection state of the first optical switch 101 and the second optical switch 102 according to the gain inclination of the optical profile.
  • FIG. 8 is a switch setting table 110 summarizing the switch connection settings for compensating the gain gradient of the optical profile in the range of -4 dB to +4 dB.
  • the numbers in parentheses in the connection setting column of FIG. 8 indicate the combinations of the COM terminals and the input terminals 1 to 9 and the output terminals 1 to 9 for each inclination level to be compensated.
  • the tilt equalizer 100 can compensate for the tilt level of the optical profile in 1 dB increments in the range of -4 dB to +4 dB.
  • the control unit 105 when compensating the tilt level of the optical profile by -4 dB, the control unit 105 outputs a control signal for closing (COM, 1) to the first optical switch 101 and the second optical switch 102.
  • COM control signal for closing
  • the COM terminal and the output terminal 1 are connected in the first optical switch 101
  • the input terminal 1 and the COM terminal are connected in the second optical switch.
  • the optical input signal input from the COM terminal of the first optical switch 101 is input to the equalizer 104-1 from the output terminal 1 of the first optical switch 101, the inclination level is compensated by -4 dB, and the second optical switch 102 Is output to the input terminal 1 of.
  • the optical signal input to the input terminal 1 of the second optical switch 102 is output as an optical output signal from the COM terminal.
  • the tilt level of the optical profile can be variably controlled by forming the equalizer group with a plurality of equalizers having different tilt levels.
  • the number of equalizers increases when the adjustment range of the inclination level is expanded or the adjustment unit is made finer.
  • the number of optical devices used for one signal line increases, the number of signal lines whose inclination level can be adjusted by one inclination equalizer decreases.
  • the system price increases as the number of equalizers increases.
  • the tilt level may differ for each equalizer.
  • the signal intensity of the optical output signal of the tilt equalizer changes according to the selection of the equalizer, and the repeater in the subsequent stage.
  • the signal strength of the optical signal input to will vary. If the signal strength of the optical input signal of the repeater changes from the optimum value and the deviation of the signal strength is accumulated in the entire submarine cable system, it becomes difficult to ensure the transmission quality. Therefore, the tilt equalizer is designed so that the change in the amount of loss is small even if each equalizer is switched. Therefore, if the loss amount of the tilt equalizer inserted in the submarine cable system is different, it is necessary to prepare spare parts (also called spare parts) of the tilt equalizer with different specifications according to the loss amount. ..
  • An object of the present invention is to provide an equalization device capable of increasing the number of cores of a submarine cable system with one device and facilitating the expansion of the system in order to solve the above-mentioned problems. ..
  • the equalizer includes an optical matrix switch having a first terminal group including at least two first terminals, a second terminal group including at least two second terminals, and a second terminal group.
  • An attenuator group including at least two equalizers in which an input terminal is connected to any of the included second terminals and an output terminal is connected to any one of the first terminals included in the first terminal group, and a first
  • An attenuator group including at least one attenuator in which an input terminal is connected to any second terminal included in the two terminal group and an output terminal is connected to any first terminal included in the first terminal group.
  • a control unit for switching the connection state between the first terminal and the second terminal is provided.
  • the communication system of one aspect of the present invention includes an optical matrix switch having a first terminal group including at least two first terminals and a second terminal group including at least two second terminals, and a second terminal group.
  • An attenuator group including at least two equalizers in which an input terminal is connected to any of the second terminals and an output terminal is connected to any first terminal included in the first terminal group, and a second
  • An attenuator group including at least one attenuator in which an input terminal is connected to any second terminal included in the terminal group and an output terminal is connected to any first terminal included in the first terminal group.
  • It includes an equalizing device having a control unit for switching the connection state between the first terminal and the second terminal, and an optical cable for connecting at least two repeaters and the equalizing device.
  • an optical matrix switch having a first terminal group including at least two first terminals and a second terminal group including at least two second terminals, and a second terminal group are used.
  • An attenuator group including at least two attenuators whose input terminal is connected to any of the included second terminals and whose output terminal is connected to any of the first terminals included in the first terminal group, and the first An attenuator group including at least one attenuator in which an input terminal is connected to any second terminal included in the two terminal group and an output terminal is connected to any first terminal included in the first terminal group.
  • an equalization device capable of increasing the number of cores of a submarine cable system with one device and facilitating the expansion of the system.
  • the tilt equalizing device (also referred to as an equalizing device) of the present embodiment is inserted between a plurality of repeaters constituting the submarine cable system.
  • the tilt equalization device of the present embodiment takes an optical signal from the repeater in the previous stage as an input, compensates for the gain slope of the input optical signal, and outputs the optical signal compensated for the gain slope to the repeater in the subsequent stage. ..
  • FIG. 1 is a schematic view showing an example of the configuration of the tilt equalizing device 10 of the present embodiment.
  • the tilt equalizer device 10 includes a matrix switch 11, an equalizer group 13, an attenuator group 14, and a control unit 15.
  • the equalizer group 13 is composed of a plurality of equalizers 130.
  • FIG. 1 shows an example in which the equalizer group 13 is composed of the equalizer 130-1, the equalizer 130-2, ..., The equalizer 130-k (k is a natural number).
  • the attenuator group 14 is composed of a plurality of attenuators 140.
  • FIG. 1 shows an example in which the attenuator group 14 is configured by the attenuators 140-1, ..., And the attenuator 140-h (h is a natural number).
  • the matrix switch 11 is a multi-input, multi-output optical matrix switch.
  • the matrix switch 11 includes an input terminal group (also referred to as a first terminal group) including a plurality of input terminals IN (also referred to as a first terminal) and an output terminal group (also referred to as a second terminal) including a plurality of output terminals OUT (also referred to as a second terminal). Also called the second terminal group).
  • FIG. 1 shows a matrix switch 11 including p input terminals IN-1 to p and p output terminals OUT-1 to p (p is a natural number).
  • the form of the matrix switch 11 is not particularly limited.
  • FIG. 1 shows an example in which an optical input signal is input to the input terminal IN-1.
  • the input terminal IN to which the optical input signal is input from the outside is also referred to as an external input terminal.
  • Each of the plurality of input terminals IN is connected to one of the plurality of output terminals OUT according to the control signal from the control unit 15.
  • input terminal IN-1 and output terminal OUT-1, input terminal IN-2 and output terminal OUT-k, input terminal IN-m and output terminal OUT-m, input terminal IN-n and output terminal OUT are shown.
  • An example is shown in which -n, the input terminal IN-p and the output terminal OUT-p are connected (m and n are natural numbers).
  • FIG. 1 shows an example in which an optical output signal is output from the output terminal OUT-p.
  • the output terminal OUT from which the optical signal is output is also referred to as an external output terminal.
  • the first group of output terminals OUT other than the external output terminals is connected to any of the plurality of equalizers 130 constituting the equalizer group 13.
  • the output terminal OUT-1 is used for the equalizer 130-1
  • the output terminal OUT-2 is used for the equalizer 130-2
  • the output terminal OUT-k is used for the equalizer 130-k.
  • An example of connecting each is shown.
  • the second group of the output terminals OUT other than the external output terminals is connected to any one of the plurality of attenuators 140 constituting the attenuator group 14.
  • FIG. 1 shows an example in which the output terminal OUT-m is connected to the attenuator 140-1, ..., And the output terminal OUT-n is connected to the attenuator 140-h.
  • the equalizer group 13 is composed of a plurality of equalizers 130.
  • the equalizer group 13 is composed of an equalizer 130-1, an equalizer 130-2, ..., An equalizer 130-k.
  • the plurality of equalizers 130 constituting the equalizer group 13 adjust the input optical signals at different inclination levels.
  • the slope level corresponds to the amount of change in gain slope compensated by the equalizer 130 in a certain frequency band.
  • at least one set of the plurality of equalizers 130 constituting the equalizer group 13 adjusts the input optical signals at the same inclination level.
  • the tilt level adjusted by the equalizer group 13 is set according to the gain slope of the optical input signal.
  • Each input terminal of the plurality of equalizers 130 constituting the equalizer group 13 is connected to any output terminal OUT of the matrix switch 11.
  • the equalizer 130-1 is connected to the output terminal OUT-1
  • the equalizer 130-2 is connected to the output terminal OUT-2
  • ... The equalizer 130-k is connected to the output terminal OUT-k. An example of connecting each is shown.
  • each output end of the plurality of equalizers 130 constituting the equalizer group 13 is connected to any input terminal IN of the matrix switch 11.
  • FIG. 1 shows an example in which the equalizer 130-1 is connected to the input terminal IN-2, ..., And the equalizer 130-k is connected to the input terminal IN-m.
  • the optical input signal input to the equalizer group 13 is compensated for the gain gradient by the sum of the tilt levels adjusted by the respective equalizers 130.
  • the gain gradient-compensated optical signal is adjusted for gain gradient again by another equalizer 130 via the matrix switch 11, or is output as an optical output signal. That is, the optical input signal input to the equalizer group 13 is the sum of the inclination levels adjusted by the equalizer 130 connected to the output terminal OUT connected to the input terminal IN of the matrix switch 11.
  • the gain gradient is compensated.
  • the gain gradient of the optical input signal is compensated for by the sum of the tilt levels adjusted by the equalizer 130-1 and the equalizer 130-k according to the connection state of the matrix switch 11.
  • the attenuator group 14 is composed of at least one attenuator 140.
  • FIG. 1 shows an example in which the attenuator group 14 is composed of attenuators 140-1, ..., Attenuators 140-h.
  • at least one attenuator 140 constituting the attenuator group 14 attenuates the input optical signal by different amounts of attenuation.
  • at least one set of the plurality of attenuators 140 constituting the attenuator group 14 attenuates the input optical signals with the same amount of attenuation.
  • the amount of attenuation attenuated by the attenuator group 14 is set according to the amount of attenuation of the optical input signal.
  • FIG. 1 shows an example in which the attenuator 140-1 is connected to the output terminal OUT-m, ..., And the attenuator 140-h is connected to the output terminal OUT-n.
  • each output end of the plurality of attenuators 140 constituting the attenuator group 14 is connected to any input terminal IN of the matrix switch 11.
  • FIG. 1 shows an example in which the attenuator 140-h is connected to the input terminal IN-p.
  • the optical signal input to the attenuator group 14 is attenuated by the total amount of attenuation of each attenuator 140.
  • the attenuated optical signal is attenuated by another attenuator 140 via the matrix switch 11 or output as an optical output signal. That is, the optical signal input to the attenuator group 14 is attenuated by the total amount of attenuation of the attenuator 140 connected to the output terminal OUT connected to the input terminal IN of the matrix switch 11.
  • the optical signal is attenuated by the total amount of attenuation of the attenuator 140-1 and the attenuator 140-h according to the connection state of the matrix switch 11.
  • One of the attenuators 140 constituting the attenuator group 14 is connected to the output terminal OUT-p (also referred to as an external output terminal).
  • the amount of attenuation is set based on the attenuation setting set according to the amount of loss of the optical signal.
  • the amount of attenuation by the attenuator group 14 may be set by the control unit 15 or may be set by an external higher-level system. If it is not necessary to attenuate the optical signal, connect any of the input terminals IN-1 to k to the output terminal OUT-p.
  • the attenuation setting of the attenuator group 14 is set according to the average loss amount of the equalizer 130 passing when the optical input signal is inclined and equalized. For example, the attenuation setting of the attenuator group 14 is set based on the number of equalizers 130 through which the optical input signal passes. Further, the attenuator group 14 may be set to attenuate the optical signal according to the difference in the attenuation rate for each wavelength and the characteristics of the optical path such as the wavelength characteristic of the transmission line loss.
  • the attenuator group 14 corrects the attenuation setting by using the loss variation when passing through the matrix switch 11, the connection loss variation between the matrix switch 11 and the equalizer 130, and the loss variation of the equalizer 130. May be good. If the attenuation is set so that the level difference between the optical input signal and the optical output signal becomes constant even if the connection setting of the optical matrix switch is changed, the optical signal input to the device in the subsequent stage of the tilt equalizer 10 can be set. The signal strength becomes constant, and deterioration of the transmission characteristics of the submarine cable system can be prevented.
  • the control unit 15 (also called a controller) transmits a control signal for switching the connection state of the matrix switch 11 to the matrix switch 11 according to the gain gradient of the optical input signal.
  • the connection state of the matrix switch 11 may be preset, may be automatically set according to the gain gradient of the optical input signal, or may be configured to be set from an external system. ..
  • the control unit 15 receives a command (also called a command) included in the optical input signal transmitted from the land station by a receiving unit (not shown), and sets the connection state of the matrix switch 11 based on the received command.
  • the control unit 15 is realized by a control device having a CPU (Central Processing Unit) and a memory.
  • the optical input signal input to the tilt equalizer 10 is adjusted in multiple steps by a plurality of equalizers 130 based on the connection state of the matrix switch 11 set according to the control signal of the control unit 15. Will be done. Further, the optical output signal output from the tilt equalizing device 10 is attenuated in multiple stages by the attenuator 140 based on the connection state of the matrix switch 11 set according to the control signal of the control unit 15, and then output. Will be done.
  • the tilt equalizer 10 connects the external input terminal to the external output terminal, and the attenuator group 14 uses the light.
  • the input signal may be output as an optical output signal as it is without being attenuated.
  • the communication system 1 is designed so that the attenuation of the optical signal in the optical cable 19 and the amplification in the repeater are balanced, and realize the transmission of the optical signal over a long distance. That is, the communication system 1 is constructed so that the loss between the repeaters 17 is constant. This also applies to the section in which the tilt equalizing device 10 is inserted, and the amplification of the repeater 17 compensates for the loss caused by the optical cable 19 and the tilt equalizing device 10.
  • the tilt equalizer 10-A, the tilt equalizer 10-B, and the tilt equalizer 10-C have the same amount of loss, and the optical cable 19 in the section in which they are inserted also has the same length as a standard and is tilted.
  • the loss amount in the section into which the equalizing device 10 is inserted is designed to be the same. However, if the length of the optical cable 19 cannot be set to the standard value due to restrictions such as terrain and route, the loss amount of the tilt equalizing device 10 is designed to be different from the standard value, and the optical cable 19 and the tilt equalizing device 10 are designed. Design so that the total amount of loss is the same. In that case, it is necessary to make the inclination equalization device 10-A, the inclination equalization device 10-B, and the inclination equalization device 10-C different specifications. That is, when the loss of the optical cable 19 in the section into which the tilt equalizing device 10 is inserted is different, devices having the same tilt equalizing device 10 but different specifications are required. If the specifications of the tilt equalizing device 10 are different, the specifications of the devices prepared as spare parts (also referred to as spare parts) will be different.
  • the loss generated by the optical cable 19 and the tilt equalizing device 10 is compensated by the amplification of the repeater 17, so that the length of the optical cable 19 cannot be set to the standard value due to restrictions such as terrain and route.
  • the tilt equalizing device 10 having the same specifications can be used. Therefore, according to the present embodiment, the inclination equalizing device 10 connected to the sections having different losses can be shared. Further, if the inclination equalizing devices 10 in a plurality of sections can be shared, the spare parts of the inclination equalizing devices 10 can also be shared. That is, if the tilt equalization device 10 of the present embodiment is used, it is not necessary to prepare spare parts for devices having different specifications for each section having different losses, so that the investment amount and maintenance cost of the submarine cable system can be reduced.
  • the tilt equalizing device of the present embodiment includes an optical matrix switch, an equalizer group, an attenuator group, and a control unit.
  • the optical matrix switch has a first terminal group including at least two first terminals and a second terminal group including at least two second terminals.
  • the equalizer group is an equalizer in which an input terminal is connected to any second terminal included in the second terminal group and an output terminal is connected to any first terminal included in the first terminal group. Includes at least two.
  • the attenuator group includes at least one attenuator in which an input terminal is connected to any second terminal included in the second terminal group and an output terminal is connected to any first terminal included in the first terminal group. Including one.
  • the control unit switches the connection state between the first terminal and the second terminal.
  • each of the equalizers included in the equalizer group is set to a different inclination level, and the gain inclination of the optical signal input from the input end of the equalizer is equalized. Adjust the tilt level set in the device and output from the output end of the equalizer.
  • each of the attenuators included in the attenuator group is set to a different amount of attenuation, and the amount of attenuation of the optical signal input from the input end of the attenuator is set to each attenuator. It is attenuated by the amount of attenuation and output from the output end of the attenuator.
  • control unit selects an attenuator included in the attenuator group according to the amount of loss of the optical signal input to the optical matrix switch from the outside.
  • control unit selects an attenuator included in the attenuator group based on the number of equalizers through which the optical signal is passed.
  • the number of optical devices can be reduced by using the optical matrix switch as compared with the variable tilt device using a general optical switch.
  • the number of systems (number of cores) that can be equalized by one device can be increased, so that the submarine cable system can be multi-core. If the submarine cable system can be multi-core, it will be easy to expand the system.
  • the tilt equalizing device of the present embodiment since the attenuation amount of the optical output signal is adjusted according to the loss amount of the optical input signal, the signal strength of the optical output signal to the repeater in the subsequent stage is constant. Become. Therefore, according to the tilt equalization device of the present embodiment, the signal strength of the optical signal transmitted in the submarine cable system is constant, so that deterioration of the transmission characteristics of the submarine cable system can be prevented.
  • the difference in loss of the tilt equalizing device due to the difference in the optical cable length in the section into which the tilt equalizing device is inserted is controlled by the variable attenuator to equalize the tilt in a plurality of sections.
  • Devices can be shared. Therefore, according to the present embodiment, the investment amount and maintenance cost of the submarine cable system can be reduced.
  • the tilt equalization device of the present embodiment it is possible to reduce the number of optical devices and output an optical signal having a constant signal intensity while maintaining the set number of tilt levels. Therefore, according to the tilt equalization device of the present embodiment, the number of systems (number of cores) that can be equalized by one device can be increased, so that the submarine cable system can be multi-core and the system can be easily expanded. Become.
  • FIG. 3 is a schematic view showing an example of the configuration of the tilt equalizing device 20 (also referred to as the equalizing device) of the present embodiment.
  • the tilt equalizer device 20 includes a matrix switch 21, an equalizer group 23, an attenuator group 24, and a control unit 25.
  • the equalizer group 23 is composed of a plurality of equalizers 230.
  • FIG. 3 shows an example in which the equalizer group 23 is composed of four equalizers 230-1 to 24.
  • the attenuator group 24 is composed of a plurality of attenuators 240.
  • FIG. 3 shows an example in which the attenuator group 24 is configured by the two attenuators 240-1 to 2.
  • the matrix switch 21 has seven input terminals IN-1 to 7 and seven output terminals OUT-1 to 7.
  • FIG. 3 shows an example in which an optical input signal is input to the input terminal IN-1.
  • an optical input signal from a repeater in the previous stage is input to the input terminal IN-1 (also called an external input terminal).
  • Each of the plurality of input terminals IN is connected to one of the plurality of output terminals OUT according to the control signal from the control unit 25.
  • FIG. 3 shows an example in which the input terminal IN-1 is connected to the output terminal OUT-3, the input terminal IN-4 is connected to the output terminal OUT-5, and the input terminal IN-6 is connected to the output terminal OUT-7. ..
  • FIG. 3 shows an example in which an optical output signal is output from the output terminal OUT-7.
  • the optical output signal output from the output terminal OUT-7 is output toward the repeater in the subsequent stage.
  • the first group of output terminals OUT other than the external output terminals is connected to any of the plurality of equalizers 230 constituting the equalizer group 23.
  • FIG. 3 shows an example in which each of the output terminals OUT-1 to OUT-1 to 4 is connected to each of the equalizers 230-1 to 230-1 to 4.
  • the second group of the output terminals OUT other than the external output terminals is connected to any one of the plurality of attenuators 240 constituting the attenuator group 24.
  • FIG. 3 shows an example in which each of the output terminals OUT-5 to 6 is connected to each of the attenuators 240-1 to 240-1.
  • the equalizer group 23 is composed of a plurality of equalizers 230 having different inclination levels.
  • FIG. 3 shows an example in which the equalizer group 23 is composed of four equalizers 230-1 to 24.
  • the inclination levels adjusted by each of the equalizers 230-1 to 230-1 to 4 are, for example, -1 dB, + 1 dB, -3 dB, and + 3 dB, but are not limited to these values.
  • These tilt level equalizers 230 can be realized by using a well-known optical filter or the like.
  • Each input end of the plurality of equalizers 230 constituting the equalizer group 23 is connected to any output terminal OUT of the matrix switch 21.
  • each of the equalizers 230-1 to 230-1 to 4 is connected to each of the output terminals OUT-1 to 4.
  • each output end of the plurality of equalizers 230 constituting the equalizer group 23 is connected to any input terminal IN of the matrix switch 21.
  • each of the equalizers 230-1 to 230-1 to 4 is connected to each of the input terminals IN-2 to 5.
  • the gain gradient of the optical input signal input to the equalizer 230 is adjusted by each equalizer 230.
  • the gain gradient adjusted optical signal is again adjusted for gain gradient by another equalizer 230 via the matrix switch 21, output to the attenuator group 24, or output as an optical output signal. That is, the optical input signal input to the equalizer 230 is the gain of the sum of the inclination levels adjusted by the equalizer 230 connected to the output terminal OUT connected to the input terminal IN of the matrix switch 21.
  • the slope is compensated.
  • the optical input signal is adjusted to a tilt level of -3 dB by the equalizer 230-3.
  • the attenuator group 24 is composed of a plurality of attenuators 240.
  • FIG. 3 shows an example in which the attenuator group 24 is composed of the attenuator 240-1 and the attenuator 240-2.
  • the plurality of attenuators 240 constituting the attenuator group 24 attenuate the input optical signals by different amounts of attenuation.
  • at least one set of the plurality of attenuators 240 constituting the attenuator group 24 attenuates the input optical signals with the same amount of attenuation.
  • the amount of attenuation attenuated by the attenuator group 24 is set according to the amount of attenuation of the optical input signal.
  • Each input end of the plurality of attenuators 240 constituting the attenuator group 24 is connected to any output terminal OUT of the matrix switch 21.
  • FIG. 3 shows an example in which the attenuator 240-1 is connected to the output terminal OUT-5 and the attenuator 240-2 is connected to the output terminal OUT-6.
  • each output end of the plurality of attenuators 240 constituting the attenuator group 24 is connected to any input terminal IN of the matrix switch 21.
  • FIG. 3 shows an example in which the attenuator 240-1 is connected to the input terminal IN-6 and the attenuator 240-2 is connected to the input terminal IN-7.
  • the optical signal input to the attenuator group 24 is attenuated by the total amount of attenuation of each attenuator 240.
  • the attenuated optical signal is attenuated by another attenuator 240 via the matrix switch 21 or output as an optical output signal. That is, the optical signal input to the attenuator group 24 is attenuated by the total amount of attenuation of the attenuator 240 connected to the output terminal OUT connected to the input terminal IN of the matrix switch 21.
  • the optical signal is attenuated by the amount of attenuation of the attenuator 240-1 according to the connection state of the matrix switch 21.
  • One of the attenuators 240 constituting the attenuator group 24 is connected to the output terminal OUT-7 (also referred to as an external output terminal).
  • the amount of attenuation is set based on the attenuation setting set according to the amount of loss of the optical signal.
  • the amount of attenuation by the attenuator group 24 may be set by the control unit 25 or may be set by an external higher-level system. If it is not necessary to attenuate the optical signal, connect any of the input terminals IN-1 to IN-1 to the output terminal OUT-7.
  • the control unit 25 transmits a control signal for switching the connection state of the matrix switch 21 to the matrix switch 21 according to the gain gradient of the optical input signal.
  • the connection state of the matrix switch 21 may be preset, may be automatically set according to the gain gradient of the optical input signal, or may be configured to be set from an external system. .. Further, the control unit 25 sets the amount of attenuation by the attenuator group 24 according to the amount of loss of the optical input signal.
  • the optical input signal input to the tilt equalizer 20 is tilted in multiple stages by the plurality of equalizers 230 based on the connection state of the matrix switch 21 set according to the control signal from the control unit 25. The level is adjusted. Further, the optical output signal output from the tilt equalizing device 20 is attenuated based on the attenuation amount of the attenuator group 24 set according to the control signal of the control unit 25, and then output.
  • the tilt equalizer 20 connects the input terminal IN-1 to the output terminal OUT-7 to input the optical signal.
  • the signal may be output as it is as an optical output signal.
  • FIG. 4 is a graph showing the wavelength characteristics of the inclination levels of the equalizers 230-1 to 24 constituting the equalizer group 23 and the attenuation amounts of the attenuators 240-1 to 2 constituting the attenuator group 24. .. As shown in FIG. 4, the inclination level of the equalizers 230-1 to 24 changes linearly with respect to the wavelength. On the other hand, the amount of attenuation of the attenuators 240-1 to 2 is constant regardless of the wavelength.
  • FIG. 5 is a switch setting table 250 (also referred to as a setting table) that summarizes the switch connection settings for compensating the gain slope of the optical profile in the range of -4 dB to +4 dB.
  • the switch setting table 250 is stored in a storage device (not shown) of the control unit 25.
  • the numbers in parentheses in the connection setting column of the switch setting table 250 indicate the combinations of input terminals 1 to 7 and output terminals 1 to 7 for each tilt level to be compensated.
  • a desired inclination level can be set by setting the combination of the input terminals 1 to 7 and the output terminals 1 to 7.
  • the tilt equalizer 20 can compensate the tilt level of the optical profile in 1 dB increments in the range of -4 dB to +4 dB.
  • the control unit 25 closes (IN-1, OUT-1), (IN-2, OUT-3), (IN-4, OUT-7).
  • the control signal for this is output to the matrix switch 21.
  • the tilt level of the optical input signal input from the input terminal IN-1 of the matrix switch 21 is adjusted by the equalizer 230-1 and the equalizer 230-3.
  • the optical input signal input to the tilt equalizing device 20 is compensated for the tilt level by -4 dB and is output as an optical output signal from the output terminal OUT-7.
  • the adjustment level of the tilt level is 0 dB
  • the tilt level of the optical input signal is not compensated, and the optical signal intensity is attenuated based on the attenuation setting before being output as an optical output signal.
  • the tilt equalizer 100 of the related technology shown in FIG. 7 11 optical devices (2 optical switches, 9 equalizers) are used to adjust the tilt level in 1 dB increments in the adjustment range of -4 to +4 dB. ) Is required.
  • the equalizer 104-5 is composed of an optical line
  • the tilt equalizer 100 of the related technology shown in FIG. 7 is composed of 10 optical devices (2 optical switches, 8 equalizers). Will be done.
  • an optical device (1 optical matrix switch, 4 equalizers, 2) 7 attenuators) can be configured.
  • the control unit of the tilt equalization device includes a setting table that summarizes the connection states set for the first terminal and the second terminal group according to the tilt level to be compensated.
  • the control unit switches the connection state between the first terminal included in the first terminal group and the second terminal included in the second terminal group according to the inclination level set for the optical signal input from the outside.
  • the optical device by using the multi-input multi-output optical matrix switch, the optical device (part) can be compared with the tilt equalizing device using a general optical switch.
  • the quantity can be reduced.
  • the tilt equalization device of the present embodiment the number of systems (number of cores) that can be equalized by one device can be increased, so that the submarine cable system can be multi-core. If the submarine cable system can be multi-core, it will be easy to expand the system.
  • the tilt equalizing device of the present embodiment since the attenuation amount of the optical output signal is adjusted according to the loss amount of the optical input signal, the signal strength of the optical output signal to the repeater in the subsequent stage is constant. Become. Therefore, according to the tilt equalization device of the present embodiment, the signal strength of the optical signal transmitted in the submarine cable system is constant, so that deterioration of the transmission characteristics of the submarine cable system can be prevented.
  • the difference in loss of the tilt equalizing device due to the difference in the optical cable length in the section into which the tilt equalizing device is inserted is controlled by the attenuator group to equalize the tilt in a plurality of sections.
  • Devices can be shared. Therefore, according to the present embodiment, the investment amount and maintenance cost of the submarine cable system can be reduced.
  • the tilt equalizer of the present embodiment even if the number of optical devices is reduced by connecting a plurality of equalizers between the input / output terminals of the optical matrix switch and changing the connection setting of the optical matrix switch. , The adjustment range of the gain slope can be secured.
  • the communication system of the present embodiment includes at least one of the tilt equalizing devices (also referred to as equalizing devices) of the first and second embodiments.
  • FIG. 6 is a block diagram showing an example of the configuration of the communication system 3 of the present embodiment.
  • the communication system 3 includes a plurality of repeaters 37 and at least one tilt equalizing device 30.
  • FIG. 6 shows an example in which the tilt equalizing device 30 is arranged between the repeater 37-s and the repeater 37-t (s is a natural number, t is a natural number larger than s).
  • the plurality of repeaters 37 (also referred to as repeaters) and the tilt equalizing device 30 are connected by an optical cable 39 including a bundle of a plurality of optical fibers. Both ends of the optical cable 39 of the communication system 3 are connected to equipment such as power supply equipment, monitoring equipment, and communication equipment installed in a landing station (not shown).
  • the number of the tilt equalizing device 30 and the repeater 37 is not particularly limited.
  • the inclination equalizing device 30 compensates for the gain inclination of the input optical input signal under the set condition.
  • the tilt equalization device 30 attenuates the signal strength of the optical signal whose gain gradient is compensated by the amount of attenuation based on the attenuation setting set according to the amount of loss of the optical input signal.
  • the tilt equalizing device 30 outputs an optical output signal whose signal strength has been corrected to the repeater 37-t in the subsequent stage.
  • the communication system of the present embodiment includes an equalizer, a relay device, and an optical cable.
  • the equalizer device includes an optical matrix switch, an equalizer group, an attenuator group, and a control unit.
  • the optical matrix switch has a first terminal group including at least two first terminals and a second terminal group including at least two second terminals.
  • an input terminal is connected to any one of the second terminals included in the second terminal group
  • an output terminal is connected to any one of the first terminals included in the first terminal group, and the like.
  • the attenuator group is an attenuator in which an input end is connected to any one of the second terminals included in the second terminal group and an output end is connected to any one of the first terminals included in the first terminal group. Includes at least one.
  • the control unit switches the connection state between the first terminal and the second terminal.
  • the optical cable connects between the repeater and the equalizer.
  • the equalizer inputs the optical signal output from the repeater in the previous stage as an optical input signal.
  • the equalizer compensates for the gain gradient of the input optical input signal and attenuates the signal strength of the gain gradient compensated optical signal to approach the signal intensity of the optical input signal.
  • the equalizer outputs an optical signal whose signal strength is attenuated as an optical output signal to a repeater in a subsequent stage.
  • a communication system including an equalizing device capable of outputting an optical signal having a constant signal intensity while reducing the number of optical devices while maintaining the set number of tilt levels. it can.
  • the equalizing device of the present embodiment has a simplified configuration of the tilting equalizing device 10 of the first embodiment and the tilting equalizing device 20 of the second embodiment.
  • the equalizer group is composed of k equalizers
  • the attenuator group is composed of h attenuators (k and h are natural numbers).
  • description of the same configuration and function as the tilt equalizing device 10 and the tilt equalizing device 20 will be omitted.
  • FIG. 9 is a schematic view showing an example of the configuration of the equalizing device 40 of the present embodiment.
  • the equalizer 40 includes an optical matrix switch 41, an equalizer group 43, an attenuator group 44, and a control unit 45.
  • the optical matrix switch 41 has a first terminal group including at least two first terminals IN-1 to p, and a second terminal group including at least two second terminals OUT-1 to p (p is a natural number). ..
  • the equalizer group 43 includes at least two equalizers.
  • the equalizer group 43 is composed of equalizers 430-1 to k.
  • Each input terminal of the equalizers 430-1 to k included in the equalizer group 43 is one of the second terminals OUT-1 to k included in the second terminal group (OUT-1 to p). Be connected.
  • each output terminal of the equalizers 430-1 to 430 included in the equalizer group 43 is any of the first terminals IN-2 to m included in the first terminal group (IN-1 to p). It is connected to a crab (m is a natural number).
  • the attenuator group 44 includes at least one attenuator 440.
  • the attenuator group 44 is composed of attenuators 440-1 to h.
  • Each input terminal of the attenuators 440-1 to h included in the attenuator group 44 is connected to one of the second terminals OUT-m to n included in the second terminal group (OUT-1 to p). (N is a natural number).
  • Each output end of the attenuators 440-1 to h included in the attenuator group 44 is connected to one of the first terminals IN-m + 1 to p included in the first terminal group (IN-1 to p). Attenuator.
  • the control unit 45 switches the connection state between the first terminals IN-1 to p and the second terminals OUT-1 to p included in the optical matrix switch 41.
  • the equalization device of the present embodiment it is possible to reduce the number of optical devices while maintaining the set number of tilt levels, and to output an optical signal having a constant signal intensity. Therefore, according to the equalization device of the present embodiment, the number of systems (number of cores) that can be equalized by one device can be increased, so that the submarine cable system can be multi-core and the system can be easily expanded. ..

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Abstract

１台の装置で海底ケーブルシステムの多芯化を可能とし、システムの拡張を容易にすることができる等化装置を提供するために、少なくとも二つの第１端子を含む第１端子群と、少なくとも二つの第２端子を含む第２端子群とを有する光マトリクススイッチと、第２端子群に含まれるいずれかの第２端子に入力端が接続され、第１端子群に含まれるいずれかの第１端子に出力端が接続される等化器を少なくとも二つ含む等化器群と、第２端子群に含まれるいずれかの第２端子に入力端が接続され、第１端子群に含まれるいずれかの第１端子に出力端が接続される減衰器を少なくとも一つ含む減衰器群と、第１端子と第２端子との接続状態を切り替える制御部とを備える等化装置とする。

Description

等化装置、通信システム、および等化方法
　本発明は、光信号の伝送特性を等化する等化装置、通信システム、および等化方法に関する。特に、本発明は、海底ケーブルシステムに用いられる光信号の利得傾斜を等化する等化装置、通信システム、および等化方法に関する。
　海底ケーブルシステムにおいては、長距離を伝送される光信号の伝送品質を確保することが求められる。そのためには、ＢＯＬ（Beginning of Life）からＥＯＬ（End of Life）まで、伝送される光信号の光プロファイルが変化しないことが望ましい。すなわち、ＢＯＬからＥＯＬまで、光信号の各スペクトルに対して、利得傾斜をフラット（０ｄＢ）にすることが望ましい。しかしながら、海底ケーブルシステムの修理や経年劣化に伴って損失が増加するため、光プロファイルの利得傾斜が変化する。光プロファイルの利得傾斜をフラットに保つためには、利得傾斜を補償できる傾斜等化装置が用いられる。
　例えば、ある周波数帯（波長帯）において光信号のスペクトルのベースラインが１ｄＢ線形減少する場合（－１ｄＢ）、その周波数帯（波長帯）においてスペクトルのベースラインが＋１ｄＢ線形増加するように補償すれば、スペクトルの利得傾斜がフラットになる。以下においては、例えば、ある周波数帯においてスペクトルのベースラインを１ｄＢ線形増加するように補償する傾斜等化装置については、傾斜レベルが＋１ｄＢであると表現する。傾斜レベルは、傾斜利得を補償する周波数帯において線形増加または線形減少するスペクトルに対して、傾斜等化装置が補償する利得傾斜の変化量に相当する。言い換えると、傾斜レベルは、傾斜利得を補償する周波数帯で線形増加または線形減少するスペクトルにおいて、その周波数帯の下限周波数での利得と上限周波数での利得との差分（ｄB）に相当する。
　特許文献１には、入力ファイバ伝送路と出力ファイバ伝送路との間の光利得プロファイルを適正な状態に調整できる光増幅中継伝送システムについて開示されている。特許文献１のシステムは、送信端局と受信端局との間に設置された光ファイバ伝送路内に所要間隔をおいて該光ファイバ伝送路で伝送される光信号の各スペクトルの利得傾斜を調整するための等化器を有する。
　図７は、関連技術の傾斜等化装置１００の構成を示す模式図である。傾斜等化装置１００は、第１光スイッチ１０１、第２光スイッチ１０２、等化器群１０３、および制御部１０５を備える。等化器群１０３は、傾斜レベルの異なる複数の等化器１０４－１～９によって構成される。図７の例では、等化器群１０３は、傾斜レベルが－４ｄＢ～＋４ｄＢの９個の等化器１０４－１～９によって構成される。
　第１光スイッチ１０１は、光入力信号が入力されるＣＯＭ端子と、ＣＯＭ端子との接続が切り替えられる複数の出力端子とを有する。第１光スイッチ１０１の複数の出力端子のそれぞれは、等化器１０４－１～９のいずれかに接続される。第２光スイッチ１０２は、光出力信号が出力されるＣＯＭ端子と、ＣＯＭ端子との接続が切り替えられる複数の入力端子とを有する。第２光スイッチ１０２の複数の入力端子のそれぞれは、等化器１０４－１～９のいずれかに接続される。制御部１０５は、光プロファイルの利得傾斜に応じて、第１光スイッチ１０１および第２光スイッチ１０２の接続状態を切り替える。
　図８は、光プロファイルの利得傾斜を－４ｄＢ～＋４ｄＢの範囲で補償するためのスイッチの接続設定をまとめたスイッチ設定表１１０である。図８の接続設定の欄の括弧内は、補償する傾斜レベルごとの、ＣＯＭ端子と、入力端子１～９および出力端子１～９との組合せを示す。図８に示すように、傾斜等化装置１００は、－４ｄＢ～＋４ｄＢの範囲において１ｄＢ単位で光プロファイルの傾斜レベルを補償できる。
　例えば、光プロファイルの傾斜レベルを－４ｄＢ補償する場合、制御部１０５は、（ＣＯＭ、１）を閉じるための制御信号を第１光スイッチ１０１および第２光スイッチ１０２に出力する。その結果、第１光スイッチ１０１ではＣＯＭ端子と出力端子１とが接続され、第２光スイッチでは入力端子１とＣＯＭ端子とが接続される。第１光スイッチ１０１のＣＯＭ端子から入力された光入力信号は、第１光スイッチ１０１の出力端子１から等化器１０４－１に入力されて傾斜レベルが－４ｄＢ補償され、第２光スイッチ１０２の入力端子１に出力される。第２光スイッチ１０２の入力端子１に入力された光信号は、ＣＯＭ端子から光出力信号として出力される。
特開２００１－２３７７７６号公報
　図７の関連技術によれば、傾斜レベルの異なる複数の等化器で等化器群を構成することによって、光プロファイルの傾斜レベルを可変制御できる。しかしながら、図７の関連技術では、傾斜レベルの調整範囲を拡大したり、調整単位を細かくしたりすると、等化器の数が増加してしまう。一つの信号線に使用する光デバイスの数量が増えると、１台の傾斜等化装置で傾斜レベルを調整できる信号線の数が少なくなる。多くの信号線を要する多芯システムでは、等化器の数が増加すると、システム価格が増加してしまう。
　また、同じスペックの等化器であっても個体差があるため、等化器の個体ごとに傾斜レベルが異なる場合がある。そのような場合、光プロファイルの傾斜レベルを複数の等化器で可変制御する際に、等化器の選択に応じて傾斜等化装置の光出力信号の信号強度が変化し、後段の中継器に入力される光信号の信号強度にばらつきが発生する可能性がある。中継器の光入力信号の信号強度が最適値から変化し、海底ケーブルシステム全体で信号強度の偏差が累積されると、伝送品質の確保が困難となる。そのため、傾斜等化装置は各等化器を切り替えても損失量の変化が小さくなるように設計される。従って、海底ケーブルシステムに挿入される傾斜等化装置の損失量が異なる場合は、損失量に応じた異なるスペックの傾斜等化装置の予備品（スペア品とも呼ぶ）を準備することが必要になる。
　本発明の目的は、上述した課題を解決するために、１台の装置で海底ケーブルシステムの多芯化を可能とし、システムの拡張を容易にすることができる等化装置を提供することにある。
　本発明の一態様の等化装置は、少なくとも二つの第１端子を含む第１端子群と、少なくとも二つの第２端子を含む第２端子群とを有する光マトリクススイッチと、第２端子群に含まれるいずれかの第２端子に入力端が接続され、第１端子群に含まれるいずれかの第１端子に出力端が接続される等化器を少なくとも二つ含む等化器群と、第２端子群に含まれるいずれかの第２端子に入力端が接続され、第１端子群に含まれるいずれかの第１端子に出力端が接続される減衰器を少なくとも一つ含む減衰器群と、第１端子と第２端子との接続状態を切り替える制御部とを備える。
　本発明の一態様の通信システムは、少なくとも二つの第１端子を含む第１端子群と、少なくとも二つの第２端子を含む第２端子群とを有する光マトリクススイッチと、第２端子群に含まれるいずれかの第２端子に入力端が接続され、第１端子群に含まれるいずれかの第１端子に出力端が接続される等化器を少なくとも二つ含む等化器群と、第２端子群に含まれるいずれかの第２端子に入力端が接続され、第１端子群に含まれるいずれかの第１端子に出力端が接続される減衰器を少なくとも一つ含む減衰器群と、第１端子と第２端子との接続状態を切り替える制御部とを有する等化装置と、少なくとも二つの中継器と等化装置との間を接続する光ケーブルとを備える。
　本発明の一態様の等化方法では、少なくとも二つの第１端子を含む第１端子群と、少なくとも二つの第２端子を含む第２端子群とを有する光マトリクススイッチと、第２端子群に含まれるいずれかの第２端子に入力端が接続され、第１端子群に含まれるいずれかの第１端子に出力端が接続される等化器を少なくとも二つ含む等化器群と、第２端子群に含まれるいずれかの第２端子に入力端が接続され、第１端子群に含まれるいずれかの第１端子に出力端が接続される減衰器を少なくとも一つ含む減衰器群とを備える等化装置において、第１端子と第２端子との接続状態を切り替え、光マトリクススイッチに入力された光信号の損失量に応じて減衰器群に含まれる減衰器を選択することによって、外部から入力される光信号の傾斜レベルおよび減衰量を補償し、傾斜レベルおよび減衰量が補償された光信号を光出力信号として出力する。
　本発明によれば、１台の装置で海底ケーブルシステムの多芯化を可能とし、システムの拡張を容易にすることができる等化装置を提供することが可能になる。
本発明の第１の実施形態に係る傾斜等化装置の構成の一例を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る傾斜等化装置が設置される海底ケーブルシステムの一例について説明するための模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る傾斜等化装置の構成の一例を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る傾斜等化装置の等化器および減衰器の波長特性の一例を示すグラフである。 本発明の第２の実施形態に係る傾斜等化装置が備えるマトリクススイッチの接続設定の一例を示すスイッチ設定表である。 本発明の第３の実施形態に係る通信システムの構成の一例を示す模式図である。 関連技術の傾斜等化装置の構成の一例を示す模式図である。 関連技術の傾斜等化装置が備えるスイッチの接続設定の一例を示すスイッチ設定表である。 本発明の第４の実施形態に係る等化装置の構成の一例を示す模式図である。
　以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお、以下の実施形態の説明に用いる全図においては、特に理由がない限り、同様箇所には同一符号を付す。また、以下の実施形態において、同様の構成・動作に関しては繰り返しの説明を省略する場合がある。また、図面中の矢印の向きは、一例を示すものであり、信号の向きを限定するものではない。
　（第１の実施形態）
　まず、本発明の第１の実施形態に係る傾斜等化装置について図面を参照しながら説明する。本実施形態の傾斜等化装置（等化装置とも呼ぶ）は、海底ケーブルシステムを構成する複数の中継器の間に挿入される。本実施形態の傾斜等化装置は、前段の中継器からの光信号を入力とし、入力された光信号の利得傾斜を補償し、利得傾斜が補償された光信号を後段の中継器に出力する。
　図１は、本実施形態の傾斜等化装置１０の構成の一例を示す模式図である。図１のように、傾斜等化装置１０は、マトリクススイッチ１１、等化器群１３、減衰器群１４、および制御部１５を備える。等化器群１３は、複数の等化器１３０によって構成される。図１には、等化器１３０－１、等化器１３０－２、・・・、等化器１３０－ｋによって等化器群１３が構成される例を示す（ｋは、自然数）。減衰器群１４は、複数の減衰器１４０によって構成される。図１には、減衰器１４０－１、・・・、減衰器１４０－ｈによって減衰器群１４が構成される例を示す（ｈは自然数）。
　マトリクススイッチ１１は、多入力多出力の光マトリクススイッチである。マトリクススイッチ１１は、複数の入力端子ＩＮ（第１端子とも呼ぶ）を含む入力端子群（第１端子群とも呼ぶ）と、複数の出力端子ＯＵＴ（第２端子とも呼ぶ）を含む出力端子群（第２端子群とも呼ぶ）とを有する。図１には、ｐ個の入力端子ＩＮ－１～ｐと、ｐ個の出力端子ＯＵＴ－１～ｐと、を含むマトリクススイッチ１１を示す（ｐは自然数）。なお、マトリクススイッチ１１の形態については、特に限定しない。
　複数の入力端子ＩＮのうち一つには、前段の中継器から光入力信号が入力される。図１には、入力端子ＩＮ－１に光入力信号が入力される例を示す。これ以降、外部から光入力信号が入力される入力端子ＩＮのことを外部入力端子とも呼ぶ。
　複数の入力端子ＩＮのそれぞれは、制御部１５からの制御信号に応じて、複数の出力端子ＯＵＴのいずれかに接続される。図１には、入力端子ＩＮ－１と出力端子ＯＵＴ－１、入力端子ＩＮ－２と出力端子ＯＵＴ－ｋ、入力端子ＩＮ－ｍと出力端子ＯＵＴ－ｍ、入力端子ＩＮ－ｎと出力端子ＯＵＴ－ｎ、入力端子ＩＮ－ｐと出力端子ＯＵＴ－ｐが接続される例を示す（ｍ、ｎは自然数）。
　複数の出力端子ＯＵＴのうち一つからは、後段に向けて光出力信号が出力される。図１には、出力端子ＯＵＴ－ｐから光出力信号が出力される例を示す。これ以降、光信号が出力される出力端子ＯＵＴのことを外部出力端子とも呼ぶ。
　外部出力端子以外の出力端子ＯＵＴのうち第１のグループは、等化器群１３を構成する複数の等化器１３０のいずれかに接続される。図１には、出力端子ＯＵＴ－１が等化器１３０－１に、出力端子ＯＵＴ－２が等化器１３０－２に、・・・、出力端子ＯＵＴ－ｋが等化器１３０－ｋにそれぞれ接続される例を示す。また、外部出力端子以外の出力端子ＯＵＴのうち第２のグループは、減衰器群１４を構成する複数の減衰器１４０のいずれかに接続される。図１には、出力端子ＯＵＴ－ｍが減衰器１４０－１に、・・・、出力端子ＯＵＴ－ｎが減衰器１４０－ｈにそれぞれ接続される例を示す。
　等化器群１３は、複数の等化器１３０によって構成される。図１には、等化器群１３は、等化器１３０－１、等化器１３０－２、・・・、等化器１３０－ｋによって構成される。例えば、等化器群１３を構成する複数の等化器１３０は、入力された光信号を互いに異なる傾斜レベルで調整する。傾斜レベルは、ある周波数帯において、等化器１３０が補償する利得傾斜の変化量に対応する。また、例えば、等化器群１３を構成する複数の等化器１３０のうち少なくとも一組は、入力された光信号を互いに同じ傾斜レベルで調整する。等化器群１３によって調整される傾斜レベルは、光入力信号の利得傾斜に応じて設定される。
　等化器群１３を構成する複数の等化器１３０のそれぞれの入力端は、マトリクススイッチ１１のいずれかの出力端子ＯＵＴに接続される。図１には、等化器１３０－１が出力端子ＯＵＴ－１に、等化器１３０－２が出力端子ＯＵＴ－２に、・・・、等化器１３０－ｋが出力端子ＯＵＴ－ｋにそれぞれ接続される例を示す。
　また、等化器群１３を構成する複数の等化器１３０のそれぞれの出力端は、マトリクススイッチ１１のいずれかの入力端子ＩＮに接続される。図１には、等化器１３０－１が入力端子ＩＮ－２に、・・・、等化器１３０－ｋが入力端子ＩＮ－ｍにそれぞれ接続される例を示す。
　等化器群１３に入力された光入力信号は、それぞれの等化器１３０によって調整される傾斜レベルを合計した分の利得傾斜を補償される。利得傾斜が補償された光信号は、マトリクススイッチ１１を介して別の等化器１３０によって再び利得傾斜を調整されるか、光出力信号として出力される。すなわち、等化器群１３に入力された光入力信号は、マトリクススイッチ１１の入力端子ＩＮに接続されている出力端子ＯＵＴに接続された等化器１３０によって調整される傾斜レベルを合計した分の利得傾斜を補償される。図１の例では、光入力信号は、マトリクススイッチ１１の接続状態に応じて、等化器１３０－１と等化器１３０－ｋによって調整される傾斜レベルを合計した分の利得傾斜が補償される。
　減衰器群１４は、少なくとも一つの減衰器１４０によって構成される。図１には、減衰器群１４は、減衰器１４０－１、・・・、減衰器１４０－ｈによって構成される例を示す。例えば、減衰器群１４を構成する少なくとも一つの減衰器１４０は、入力された光信号を互いに異なる減衰量で減衰する。また、例えば、減衰器群１４を構成する複数の減衰器１４０のうち少なくとも一組は、入力された光信号を互いに同じ減衰量で減衰する。減衰器群１４によって減衰される減衰量は、光入力信号の減衰量に応じて設定される。
　減衰器群１４を構成する複数の減衰器１４０のそれぞれの入力端は、マトリクススイッチ１１のいずれかの出力端子ＯＵＴに接続される。図１には、減衰器１４０－１が出力端子ＯＵＴ－ｍに、・・・、減衰器１４０－ｈが出力端子ＯＵＴ－ｎにそれぞれ接続される例を示す。
　また、減衰器群１４を構成する複数の減衰器１４０のそれぞれの出力端は、マトリクススイッチ１１のいずれかの入力端子ＩＮに接続される。図１には、減衰器１４０－ｈが入力端子ＩＮ－ｐに接続される例を示す。
　減衰器群１４に入力された光信号は、それぞれの減衰器１４０の減衰量を合計した分の減衰量で減衰される。減衰された光信号は、マトリクススイッチ１１を介して別の減衰器１４０によって減衰されるか、光出力信号として出力される。すなわち、減衰器群１４に入力された光信号は、マトリクススイッチ１１の入力端子ＩＮに接続されている出力端子ＯＵＴに接続された減衰器１４０の減衰量を合計した分だけ減衰される。図１の例では、光信号は、マトリクススイッチ１１の接続状態に応じて、減衰器１４０－１と減衰器１４０－ｈの減衰量を合計した分だけ減衰される。
　減衰器群１４を構成するいずれかの減衰器１４０は、出力端子ＯＵＴ－ｐ（外部出力端子とも呼ぶ）に接続される。減衰器群１４は、光信号の損失量に応じて設定される減衰設定に基づいて減衰量が設定される。減衰器群１４による減衰量は、制御部１５によって設定するようにしてもよいし、外部の上位システムによって設定するようにしてもよい。なお、光信号を減衰させる必要がない場合は、入力端子ＩＮ－１～ｋのいずれかを出力端子ＯＵＴ－ｐに接続する。
　減衰器群１４の減衰設定は、光入力信号を傾斜等化する際に通過する等化器１３０の平均的な損失量に合わせて設定される。例えば、減衰器群１４の減衰設定は、光入力信号が通過する等化器１３０の数に基づいて設定される。また、減衰器群１４は、波長ごとの減衰率の違いや、伝送路損失の波長特性などの光路の特性に合わせて光信号を減衰させるように設定されてもよい。
　また、減衰器群１４は、マトリクススイッチ１１を通過する際の損失ばらつきや、マトリクススイッチ１１と等化器１３０との接続損失ばらつき、等化器１３０の損失ばらつきを用いて減衰設定を補正してもよい。光マトリクススイッチの接続設定を変えても光入力信号と光出力信号とのレベル差が一定になるように減衰量を設定すれば、傾斜等化装置１０の後段の機器に入力される光信号の信号強度が一定となり、海底ケーブルシステムの伝送特性の悪化を防止できる。
　制御部１５（コントローラとも呼ぶ）は、光入力信号の利得傾斜に合わせて、マトリクススイッチ１１の接続状態を切り替えるための制御信号をマトリクススイッチ１１に送信する。マトリクススイッチ１１の接続状態は、予め設定されていてもよいし、光入力信号の利得傾斜に応じて自動的に設定されてもよいし、外部のシステムから設定されるように構成してもよい。例えば、制御部１５は、陸上局から送信される光入力信号に含まれる指令（コマンドとも呼ぶ）を図示しない受信部で受信し、受信した指令に基づいてマトリクススイッチ１１の接続状態を設定する。例えば、制御部１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリを有する制御装置によって実現される。
　傾斜等化装置１０に入力された光入力信号は、制御部１５の制御信号に応じて設定されるマトリクススイッチ１１の接続状態に基づいて、複数の等化器１３０によって多段階で傾斜レベルを調整される。また、傾斜等化装置１０から出力される光出力信号は、制御部１５の制御信号に応じて設定されるマトリクススイッチ１１の接続状態に基づいて、減衰器１４０によって多段階で減衰されてから出力される。なお、光入力信号の利得傾斜を補償したり、光出力信号を減衰させたりする必要がない場合、傾斜等化装置１０は、外部入力端子を外部出力端子に接続させ、減衰器群１４で光入力信号を減衰させずにそのまま光出力信号として出力すればよい。
　〔通信システム〕
　ここで、図２を用いて、傾斜等化装置１０が設置される海底ケーブルシステムの一例（通信システム１）について説明する。図２の例では、傾斜等化装置１０－Ｂを中心とし、一つ前の傾斜等化装置１０－Ａとの間（区間１）と、一つ後の傾斜等化装置１０－Ｃとの間（区間２）とに少なくとも一つの中継器１７が配置される。それぞれの傾斜等化装置１０とそれぞれの中継器１７との間は光ケーブル１９によって接続される。
　通信システム１は、光ケーブル１９における光信号の減衰と中継器における増幅がバランスするように設計され、長距離の光信号の伝送を実現している。つまり、通信システム１は、中継器１７の間の損失が一定になるように構築される。これは、傾斜等化装置１０が挿入される区間も同様であり、光ケーブル１９と傾斜等化装置１０で生じる損失を中継器１７の増幅が補う。一般に、傾斜等化装置１０－Ａ、傾斜等化装置１０－Ｂ、および傾斜等化装置１０－Ｃは同じ損失量で、それらが挿入される区間の光ケーブル１９も同じ長さを標準とし、傾斜等化装置１０が挿入される区間の損失量は同じになるように設計される。しかし、地形やルートなどの制約により、光ケーブル１９の長さを標準値にできない場合は、傾斜等化装置１０の損失量を標準値から異なる値で設計し、光ケーブル１９と傾斜等化装置１０の損失量の合計が同じになるように設計する。その場合、傾斜等化装置１０－Ａ、傾斜等化装置１０－Ｂ、および傾斜等化装置１０－Ｃのそれぞれを異なるスペックにする必要がある。すなわち、傾斜等化装置１０が挿入される区間の光ケーブル１９の損失が異なる場合、同じ傾斜等化装置１０でありながら、異なるスペックの装置が必要になってしまう。傾斜等化装置１０のスペックが異なれば、予備品（スペア品とも呼ぶ）として準備しておく装置のスペックもそれぞれ異なることになる。
　本実施形態では、光ケーブル１９と傾斜等化装置１０で生じる損失を中継器１７の増幅によって補うことによって、地形やルートなどの制約により、光ケーブル１９の長さを標準値にできない場合であっても、同じスペックの傾斜等化装置１０を用いることができる。そのため、本実施形態によれば、損失の異なる区間に接続される傾斜等化装置１０を共通化できる。また、複数の区間の傾斜等化装置１０を共通化できれば、それらの傾斜等化装置１０のスペア品についても共通化できる。すなわち、本実施形態の傾斜等化装置１０を用いれば、損失の異なる区間ごとに異なるスペックの装置のスペア品を準備する必要がないため、海底ケーブルシステムの投資額や維持費を低減できる。
　以上のように、本実施形態の傾斜等化装置は、光マトリクススイッチ、等化器群、減衰器群、および制御部を備える。光マトリクススイッチは、少なくとも二つの第１端子を含む第１端子群と、少なくとも二つの第２端子を含む第２端子群とを有する。等化器群は、第２端子群に含まれるいずれかの第２端子に入力端が接続され、第１端子群に含まれるいずれかの第１端子に出力端が接続される等化器を少なくとも二つ含む。減衰器群は、第２端子群に含まれるいずれかの第２端子に入力端が接続され、第１端子群に含まれるいずれかの第１端子に出力端が接続される減衰器を少なくとも一つ含む。制御部は、第１端子と第２端子との接続状態を切り替える。
　本実施形態の一態様として、等化器群に含まれる等化器のそれぞれは、互いに異なる傾斜レベルに設定され、等化器の入力端から入力される光信号の利得傾斜をそれぞれの等化器に設定された傾斜レベルで調整して等化器の出力端から出力する。
　本実施形態の一態様として、減衰器群に含まれる減衰器のそれぞれは、互いに異なる減衰量に設定され、減衰器の入力端から入力される光信号の減衰量をそれぞれの減衰器に設定された減衰量で減衰して減衰器の出力端から出力する。
　本実施形態の一態様として、制御部は、外部から光マトリクススイッチに入力された光信号の損失量に応じて、減衰器群に含まれる減衰器を選択する。
　本実施形態の一態様として、制御部は、光信号を通過させる等化器の数に基づいて、減衰器群に含まれる減衰器を選択する。
　本実施形態の傾斜等化装置によれば、光マトリクススイッチを用いることによって、一般的な光スイッチを使用した可変傾斜装置よりも光デバイス（部品）の数量を減らすことができる。その結果、本実施形態の傾斜等化装置によれば、１台の装置で等化できるシステム数（芯数）を増やせるため、海底ケーブルシステムを多芯化できる。海底ケーブルシステムを多芯化できると、システムの拡張が容易になる。
　また、本実施形態の傾斜等化装置によれば、光入力信号の損失量に応じて、光出力信号の減衰量を調整するため、後段の中継器への光出力信号の信号強度が一定となる。そのため、本実施形態の傾斜等化装置によれば、海底ケーブルシステムにおいて伝送される光信号の信号強度が一定となるため、海底ケーブルシステムの伝送特性の悪化を防止できる。
　また、本実施形態によれば、傾斜等化装置が挿入される区間の光ケーブル長が異なることによる傾斜等化装置の損失の違いを可変減衰器により制御することにより、複数の区間で傾斜等化装置を共通化できる。そのため、本実施形態によれば、海底ケーブルシステムの投資額や維持費を削減できる。
　すなわち、本実施形態の傾斜等化装置によれば、傾斜レベルの設定数を維持しつつ、光デバイスの数を削減するとともに、信号強度が一定の光信号を出力できる。そのため、本実施形態の傾斜等化装置によれば、１台の装置で等化できるシステム数（芯数）を増やせるため、海底ケーブルシステムの多芯化が可能になり、システムの拡張が容易になる。
　（第２の実施形態）
　次に、本発明の第２の実施形態に係る傾斜等化装置について図面を参照しながら説明する。本実施形態では、４個の等化器によって等化器群を構成し、２個の減衰器によって減衰器群を構成する例を示す。
　図３は、本実施形態の傾斜等化装置２０（等化装置とも呼ぶ）の構成の一例を示す模式図である。図３のように、傾斜等化装置２０は、マトリクススイッチ２１、等化器群２３、減衰器群２４、および制御部２５を備える。等化器群２３は、複数の等化器２３０によって構成される。図３には、４個の等化器２３０－１～４によって等化器群２３が構成される例を示す。また、減衰器群２４は、複数の減衰器２４０によって構成される。図３には、２個の減衰器２４０－１～２によって減衰器群２４が構成される例を示す。
　マトリクススイッチ２１は、７個の入力端子ＩＮ－１～７と、７個の出力端子ＯＵＴ－１～７とを有する。
　複数の入力端子ＩＮのうち一つには、外部から光入力信号が入力される。図３には、入力端子ＩＮ－１に光入力信号が入力される例を示す。例えば、入力端子ＩＮ－１（外部入力端子とも呼ぶ）には、前段の中継器からの光入力信号が入力される。
　複数の入力端子ＩＮのそれぞれは、制御部２５からの制御信号に応じて、複数の出力端子ＯＵＴのいずれかに接続される。図３には、入力端子ＩＮ－１が出力端子ＯＵＴ－３に、入力端子ＩＮ－４が出力端子ＯＵＴ－５に、入力端子ＩＮ－６が出力端子ＯＵＴ－７にそれぞれ接続される例を示す。
　複数の出力端子ＯＵＴのうち一つからは、光出力信号が出力される。図３には、出力端子ＯＵＴ－７から光出力信号が出力される例を示す。例えば、出力端子ＯＵＴ－７から出力される光出力信号は、後段の中継器に向けて出力される。
　外部出力端子以外の出力端子ＯＵＴのうち第１のグループは、等化器群２３を構成する複数の等化器２３０のいずれかに接続される。図３には、出力端子ＯＵＴ－１～４のそれぞれが、等化器２３０－１～４のそれぞれに接続される例を示す。また、外部出力端子以外の出力端子ＯＵＴのうち第２のグループは、減衰器群２４を構成する複数の減衰器２４０のいずれかに接続される。図３には、出力端子ＯＵＴ－５～６のそれぞれが、減衰器２４０－１～２のそれぞれに接続される例を示す。
　等化器群２３は、傾斜レベルの異なる複数の等化器２３０によって構成される。図３には、等化器群２３が、４個の等化器２３０－１～４によって構成される例を示す。図３では、等化器２３０－１～４のそれぞれが調整する傾斜レベルは、一例として、－１ｄＢ、＋１ｄＢ、－３ｄＢ、＋３ｄＢであるが、これらの数値に限定されるものではない。これらの傾斜レベルの等化器２３０は、周知の光フィルタ等を用いて実現できる。
　等化器群２３を構成する複数の等化器２３０のそれぞれの入力端は、マトリクススイッチ２１のいずれかの出力端子ＯＵＴに接続される。図３の例では、等化器２３０－１～４のそれぞれが、出力端子ＯＵＴ－１～４のそれぞれに接続される。
　また、等化器群２３を構成する複数の等化器２３０のそれぞれの出力端は、マトリクススイッチ２１のいずれかの入力端子ＩＮに接続される。図３の例では、等化器２３０－１～４のそれぞれが、入力端子ＩＮ－２～５のそれぞれに接続される。
　等化器２３０に入力された光入力信号は、それぞれの等化器２３０によって利得傾斜を調整される。利得傾斜が調整された光信号は、マトリクススイッチ２１を介して別の等化器２３０によって再び利得傾斜を調整されるか、減衰器群２４に出力されるか、光出力信号として出力される。すなわち、等化器２３０に入力された光入力信号は、マトリクススイッチ２１の入力端子ＩＮに接続されている出力端子ＯＵＴに接続された等化器２３０によって調整される傾斜レベルを合計した分の利得傾斜を補償される。図３の接続状態の例では、光入力信号は、等化器２３０－３によって－３ｄＢの傾斜レベルを調整される。
　減衰器群２４は、複数の減衰器２４０によって構成される。図３には、減衰器群２４は、減衰器２４０－１と減衰器２４０－２によって構成される例を示す。例えば、減衰器群２４を構成する複数の減衰器２４０は、入力された光信号を互いに異なる減衰量で減衰する。また、例えば、減衰器群２４を構成する複数の減衰器２４０のうち少なくとも一組は、入力された光信号を互いに同じ減衰量で減衰する。減衰器群２４によって減衰される減衰量は、光入力信号の減衰量に応じて設定される。
　減衰器群２４を構成する複数の減衰器２４０のそれぞれの入力端は、マトリクススイッチ２１のいずれかの出力端子ＯＵＴに接続される。図３には、減衰器２４０－１が出力端子ＯＵＴ－５に、減衰器２４０－２が出力端子ＯＵＴ－６にそれぞれ接続される例を示す。
　また、減衰器群２４を構成する複数の減衰器２４０のそれぞれの出力端は、マトリクススイッチ２１のいずれかの入力端子ＩＮに接続される。図３には、減衰器２４０－１が入力端子ＩＮ－６に、減衰器２４０－２が入力端子ＩＮ－７にそれぞれ接続される例を示す。
　減衰器群２４に入力された光信号は、それぞれの減衰器２４０の減衰量を合計した分の減衰量で減衰される。減衰された光信号は、マトリクススイッチ２１を介して別の減衰器２４０によって減衰されるか、光出力信号として出力される。すなわち、減衰器群２４に入力された光信号は、マトリクススイッチ２１の入力端子ＩＮに接続されている出力端子ＯＵＴに接続された減衰器２４０の減衰量を合計した分だけ減衰される。図３の例では、光信号は、マトリクススイッチ２１の接続状態に応じて、減衰器２４０－１の減衰量だけ減衰される。
　減衰器群２４を構成するいずれかの減衰器２４０は、出力端子ＯＵＴ－７（外部出力端子とも呼ぶ）に接続される。減衰器群２４は、光信号の損失量に応じて設定される減衰設定に基づいて減衰量が設定される。減衰器群２４による減衰量は、制御部２５によって設定するようにしてもよいし、外部の上位システムによって設定するようにしてもよい。なお、光信号を減衰させる必要がない場合は、入力端子ＩＮ－１～４のいずれかを出力端子ＯＵＴ－７に接続する。
　制御部２５は、光入力信号の利得傾斜に合わせて、マトリクススイッチ２１の接続状態を切り替えるための制御信号をマトリクススイッチ２１に送信する。マトリクススイッチ２１の接続状態は、予め設定されていてもよいし、光入力信号の利得傾斜に応じて自動的に設定されてもよいし、外部のシステムから設定されるように構成してもよい。また、制御部２５は、光入力信号の損失量に応じて、減衰器群２４による減衰量を設定する。
　すなわち、傾斜等化装置２０に入力された光入力信号は、制御部２５からの制御信号に応じて設定されるマトリクススイッチ２１の接続状態に基づいて、複数の等化器２３０によって多段階で傾斜レベルを調整される。また、傾斜等化装置２０から出力される光出力信号は、制御部２５の制御信号に応じて設定される減衰器群２４の減衰量に基づいて減衰されてから出力される。なお、光入力信号の利得傾斜を補償したり、光出力信号を減衰させたりする必要がない場合、傾斜等化装置２０は、入力端子ＩＮ－１を出力端子ＯＵＴ－７に接続させ、光入力信号をそのまま光出力信号として出力すればよい。
　図４は、等化器群２３を構成する等化器２３０－１～４の傾斜レベルと、減衰器群２４を構成する減衰器２４０－１～２の減衰量の波長特性を示すグラフである。図４のように、等化器２３０－１～４の傾斜レベルは、波長に対して直線的に変化する。一方、減衰器２４０－１～２の減衰量は、波長に依存せずに一定である。
　図５は、光プロファイルの利得傾斜を－４ｄＢ～＋４ｄＢの範囲で補償するためのスイッチの接続設定をまとめたスイッチ設定表２５０（設定テーブルとも呼ぶ）である。例えば、スイッチ設定表２５０は、制御部２５の記憶装置（図示しない）に格納される。
　スイッチ設定表２５０の接続設定の欄の括弧内は、補償する傾斜レベルごとの、入力端子１～７と、出力端子１～７との組合せを示す。スイッチ設定表２５０の例では、入力端子１～７と、出力端子１～７との組合せを設定することによって、所望の傾斜レベルを設定できる。スイッチ設定表２５０に示すように、傾斜等化装置２０は、－４ｄＢ～＋４ｄＢの範囲において１ｄＢ単位で光プロファイルの傾斜レベルを補償できる。
　例えば、光プロファイルの傾斜レベルを－４ｄＢ補償する場合、制御部２５は、（ＩＮ－１、ＯＵＴ－１）、（ＩＮ－２、ＯＵＴ－３）、（ＩＮ－４、ＯＵＴ－７）を閉じるための制御信号をマトリクススイッチ２１に出力する。その結果、入力端子ＩＮ－１と出力端子ＯＵＴ－１との間と、入力端子ＩＮ－２と出力端子ＯＵＴ－３との間と、入力端子ＩＮ－４と出力端子ＯＵＴ－７との間とが接続される。マトリクススイッチ２１の入力端子ＩＮ－１から入力された光入力信号は、等化器２３０－１および等化器２３０－３によって傾斜レベルが調整される。その結果、傾斜等化装置２０に入力された光入力信号は、傾斜レベルが－４ｄＢ補償され、出力端子ＯＵＴ－７から光出力信号として出力される。例えば、傾斜レベルの調整レベルが０ｄＢの場合、光入力信号の傾斜レベルは補償せず、減衰設定に基づいて光信号強度を減衰させてから光出力信号として出力する。
　図７に示す関連技術の傾斜等化装置１００では、傾斜レベルを－４～＋４ｄＢの調整範囲において１ｄＢ単位で調整するために、１１個の光デバイス（２つの光スイッチ、９個の等化器）を必要とする。なお、等化器１０４－５を光線路で構成する場合、図７に示す関連技術の傾斜等化装置１００は、１０個の光デバイス（２つの光スイッチ、８個の等化器）で構成される。それに対し、本実施形態の傾斜等化装置２０では、同じ調整範囲（－４～＋４ｄＢ）の利得傾斜を補償するために、光デバイス（１個の光マトリクススイッチ、４個の等化器、２個の減衰器）を７個で構成できる。
　本実施形態の一態様として、傾斜等化装置の制御部は、補償する傾斜レベルに対応させて、第１端子と第２端子群とに設定される接続状態をまとめた設定テーブルを含む。制御部は、外部から入力される光信号に設定する傾斜レベルに応じて、第１端子群に含まれる第１端子と、第２端子群に含まれる第２端子との接続状態を切り替える。
　以上のように、本実施形態の傾斜等化装置によれば、多入力多出力の光マトリクススイッチを用いることによって、一般的な光スイッチを使用した傾斜等化装置よりも光デバイス（部品）の数量を減らすことができる。その結果、本実施形態の傾斜等化装置によれば、１台の装置で等化できるシステム数（芯数）を増やせるため、海底ケーブルシステムを多芯化できる。海底ケーブルシステムを多芯化できると、システムの拡張が容易になる。
　また、本実施形態の傾斜等化装置によれば、光入力信号の損失量に応じて、光出力信号の減衰量を調整するため、後段の中継器への光出力信号の信号強度が一定となる。そのため、本実施形態の傾斜等化装置によれば、海底ケーブルシステムにおいて伝送される光信号の信号強度が一定となるため、海底ケーブルシステムの伝送特性の悪化を防止できる。
　また、本実施形態によれば、傾斜等化装置が挿入される区間の光ケーブル長が異なることによる傾斜等化装置の損失の違いを減衰器群により制御することにより、複数の区間で傾斜等化装置を共通化できる。そのため、本実施形態によれば、海底ケーブルシステムの投資額や維持費を削減できる。
　すなわち、本実施形態の傾斜等化装置は、光マトリクススイッチの入出力端子間に複数の等化器を接続し、光マトリクススイッチの接続設定を変化させることにより、光デバイスの数を減らしても、利得傾斜の調整範囲を確保できる。
　（第３の実施形態）
　次に、本発明の第３の実施形態に係る通信システムについて図面を参照しながら説明する。本実施形態の通信システムは、第１～第２の実施形態の傾斜等化装置（等化装置とも呼ぶ）のいずれかを少なくとも一つ備える。
　図６は、本実施形態の通信システム３の構成の一例を示すブロック図である。図６のように、通信システム３は、複数の中継器３７と、少なくとも一つの傾斜等化装置３０とを備える。図６には、中継器３７－ｓと中継器３７－ｔとの間に傾斜等化装置３０を配置する例を示す（ｓは自然数、ｔはｓよりも大きい自然数）。複数の中継器３７（中継器とも呼ぶ）と、傾斜等化装置３０とは、複数の光ファイバの束を含む光ケーブル３９によって接続される。通信システム３の光ケーブル３９の両末端は、図示しない陸揚局に設置される給電設備や監視設備、通信装置などの設備に接続される。なお、傾斜等化装置３０および中継器３７の数については、特に限定を加えない。
　例えば、傾斜等化装置３０は、前段の中継器３７－ｓからの光入力信号が入力されると、入力された光入力信号の利得傾斜を設定された条件で補償する。傾斜等化装置３０は、光入力信号の損失量に応じて設定される減衰設定に基づいた減衰量で、利得傾斜が補償された光信号の信号強度を減衰させる。傾斜等化装置３０は、信号強度が補正された光出力信号を後段の中継器３７－ｔに出力する。
　以上のように、本実施形態の通信システムは、等化装置、中継装置、および光ケーブルを備える。等化装置は、光マトリクススイッチ、等化器群、減衰器群、および制御部を備える。光マトリクススイッチは、少なくとも二つの第１端子を含む第１端子群と、少なくとも二つの第２端子を含む第２端子群とを有する。等化器群は、第２端子群に含まれるいずれかの前記第２端子に入力端が接続され、前記第１端子群に含まれるいずれかの前記第１端子に出力端が接続される等化器を少なくとも二つ含む。減衰器群は、第２端子群に含まれるいずれかの前記第２端子に入力端が接続され、前記第１端子群に含まれるいずれかの前記第１端子に出力端が接続される減衰器を少なくとも一つ含む。制御部は、第１端子と前記第２端子との接続状態を切り替える。光ケーブルは、中継器と等化装置との間を接続する。等化装置は、前段の中継器から出力される光信号を光入力信号として入力する。等化装置は、入力された光入力信号の利得傾斜を補償し、利得傾斜が補償された光信号の信号強度を光入力信号の信号強度に近づけるように減衰させる。等化装置は、信号強度が減衰された光信号を光出力信号として後段の中継器に出力する。
　すなわち、本実施形態の通信システムによれば、傾斜レベルの設定数を維持しつつ、光デバイスの数を削減するとともに、信号強度が一定の光信号を出力できる等化装置を備える通信システムを提供できる。
　（第４の実施形態）
　次に、本発明の第４の実施形態に係る等化装置について図面を参照しながら説明する。本実施形態の等化装置は、第１の実施形態の傾斜等化装置１０や第２の実施形態の傾斜等化装置２０を簡略化した構成である。本実施形態では、ｋ個の等化器によって等化器群を構成し、ｈ個の減衰器によって減衰器群を構成する例を示す（ｋ、ｈは自然数）。以下においては、傾斜等化装置１０や傾斜等化装置２０と同様の構成や機能については説明を省略する。
　図９は、本実施形態の等化装置４０の構成の一例を示す模式図である。図９のように、等化装置４０は、光マトリクススイッチ４１、等化器群４３、減衰器群４４、および制御部４５を備える。
　光マトリクススイッチ４１は、少なくとも二つの第１端子ＩＮ－１～ｐを含む第１端子群と、少なくとも二つの第２端子ＯＵＴ－１～ｐを含む第２端子群とを有する（ｐは自然数）。
　等化器群４３は、少なくとも二つの等化器を含む。等化器群４３は、等化器４３０－１～ｋによって構成される。等化器群４３に含まれる等化器４３０－１～ｋの各々の入力端は、第２端子群（ＯＵＴ－１～ｐ）に含まれる第２端子ＯＵＴ－１～ｋのうちいずれかに接続される。また、等化器群４３に含まれる等化器４３０－１～ｋの各々の出力端は、第１端子群（ＩＮ－１～ｐ）に含まれる第１端子ＩＮ－２～ｍのうちいずれかに接続される（ｍは自然数）。
　減衰器群４４は、少なくとも一つの減衰器４４０を含む。減衰器群４４は、減衰器４４０－１～ｈによって構成される。減衰器群４４に含まれる減衰器４４０－１～ｈの各々の入力端は、第２端子群（ＯＵＴ－１～ｐ）に含まれる第２端子ＯＵＴ－ｍ～ｎのうちいずれかに接続される（ｎは自然数）。減衰器群４４に含まれる減衰器４４０－１～ｈの各々の出力端は、第１端子群（ＩＮ－１～ｐ）に含まれる第１端子ＩＮ－ｍ＋１～ｐのうちいずれかに接続される。
　制御部４５は、光マトリクススイッチ４１に含まれる第１端子ＩＮ－１～ｐと第２端子ＯＵＴ－１～ｐとの接続状態を切り替える。
　本実施形態の等化装置によれば、傾斜レベルの設定数を維持しつつ、光デバイスの数を削減するとともに、信号強度が一定の光信号を出力できる。そのため、本実施形態の等化装置によれば、１台の装置で等化できるシステム数（芯数）を増やせるため、海底ケーブルシステムの多芯化が可能になり、システムの拡張が容易になる。
　以上、実施形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１９年３月１２日に出願された日本出願特願２０１９－０４４８６７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　１、３　　通信システム
　１０、２０、３０　　傾斜等化装置
　１１、２１　　マトリクススイッチ
　１３、２３　　等化器群
　１４、２４　　減衰器群
　１５、２５　　制御部
　１７、３７　　中継器
　１９、３９　　光ケーブル
　４０　　等化装置
　４１　　光マトリクススイッチ
　４３　　等化器群
　４４　　減衰器群
　４５　　制御部
　１００　　傾斜等化装置
　１０１　　第１光スイッチ
　１０２　　第２光スイッチ
　１０３　　等化器群
　１０５　　制御部
　１３０、２３０　　等化器
　１４０、２４０　　減衰器

Claims (10)

  1. 　少なくとも二つの第１端子を含む第１端子群と、少なくとも二つの第２端子を含む第２端子群とを有する光マトリクススイッチと、
    　前記第２端子群に含まれるいずれかの前記第２端子に入力端が接続され、前記第１端子群に含まれるいずれかの前記第１端子に出力端が接続される等化器を少なくとも二つ含む等化器群と、
    　前記第２端子群に含まれるいずれかの前記第２端子に入力端が接続され、前記第１端子群に含まれるいずれかの前記第１端子に出力端が接続される減衰器を少なくとも一つ含む減衰器群と、
    　前記第１端子と前記第２端子との接続状態を切り替える制御手段とを備える等化装置。
  2. 　前記等化器群に含まれる前記等化器のそれぞれは、
    　互いに異なる傾斜レベルに設定され、前記等化器の入力端から入力される光信号の利得傾斜をそれぞれの前記等化器に設定された傾斜レベルで調整して前記等化器の出力端から出力する請求項１に記載の等化装置。
  3. 　前記減衰器群に含まれる前記減衰器のそれぞれは、
    　互いに異なる減衰量に設定され、前記減衰器の入力端から入力される光信号の減衰量をそれぞれの前記減衰器に設定された減衰量で減衰して前記減衰器の出力端から出力する請求項１または２に記載の等化装置。
  4. 　前記制御手段は、
    　外部から前記光マトリクススイッチに入力された光信号の損失量に応じて、前記減衰器群に含まれる前記減衰器を選択する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の等化装置。
  5. 　前記制御手段は、
    　光信号を通過させる前記等化器の数に基づいて、前記減衰器群に含まれる前記減衰器を選択する請求項４に記載の等化装置。
  6. 　前記制御手段は、
    　補償する傾斜レベルに対応させて、前記第１端子と前記第２端子群とに設定される接続状態をまとめた設定テーブルを含み、
    　外部から入力される光信号に設定する傾斜レベルに応じて、前記第１端子群に含まれる前記第１端子と、前記第２端子群に含まれる前記第２端子との接続状態を切り替える請求項１乃至５のいずれか一項に記載の等化装置。
  7. 　少なくとも二つの第１端子を含む第１端子群と、少なくとも二つの第２端子を含む第２端子群とを有する光マトリクススイッチと、
    　前記第２端子群に含まれるいずれかの前記第２端子に入力端が接続され、前記第１端子群に含まれるいずれかの前記第１端子に出力端が接続される等化器を少なくとも二つ含む等化器群と、
    　前記第２端子群に含まれるいずれかの前記第２端子に入力端が接続され、前記第１端子群に含まれるいずれかの前記第１端子に出力端が接続される減衰器を少なくとも一つ含む減衰器群と、
    　前記第１端子と前記第２端子との接続状態を切り替える制御手段とを有する等化装置と、
    　少なくとも二つの中継器と、
    　前記少なくとも二つの中継器と前記等化装置との間を接続する光ケーブルとを備える通信システム。
  8. 　前記等化装置は、
    　前段の前記中継器から出力される光信号を光入力信号として入力し、入力された前記光入力信号の利得傾斜を補償し、利得傾斜が補償された光信号の信号強度を前記光入力信号の信号強度に近づけるように減衰させ、信号強度が減衰された光信号を光出力信号として後段の前記中継器に出力する請求項７に記載の通信システム。
  9. 　少なくとも二つの第１端子を含む第１端子群と、少なくとも二つの第２端子を含む第２端子群とを有する光マトリクススイッチと、
    　前記第２端子群に含まれるいずれかの前記第２端子に入力端が接続され、前記第１端子群に含まれるいずれかの前記第１端子に出力端が接続される等化器を少なくとも二つ含む等化器群と、
    　前記第２端子群に含まれるいずれかの前記第２端子に入力端が接続され、前記第１端子群に含まれるいずれかの前記第１端子に出力端が接続される減衰器を少なくとも一つ含む減衰器群とを備える等化装置において、
    　前記第１端子と前記第２端子との接続状態を切り替え、前記光マトリクススイッチに入力された光信号の損失量に応じて前記減衰器群に含まれる前記減衰器を選択することによって、外部から入力される光信号の傾斜レベルおよび減衰量を補償し、傾斜レベルおよび減衰量が補償された光信号を光出力信号として出力する等化方法。
  10. 　外部から前記光マトリクススイッチに入力された光信号の損失量に応じて前記減衰器群に含まれる前記減衰器を選択する請求項９に記載の等化方法。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001237776A (ja) * 2000-02-21 2001-08-31 Kddi Corp 光増幅中継伝送システムとそのシステムを用いた光伝送系
JP2007274022A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 受信回路および伝送システム
US9014557B2 (en) * 2000-05-30 2015-04-21 Rpx Clearinghouse Llc Optical switch with power equalization
WO2019167735A1 (ja) * 2018-02-27 2019-09-06 日本電気株式会社 等化装置、通信システムおよび等化方法
WO2019167736A1 (ja) * 2018-02-27 2019-09-06 日本電気株式会社 等化装置、通信システムおよび等化方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001237776A (ja) * 2000-02-21 2001-08-31 Kddi Corp 光増幅中継伝送システムとそのシステムを用いた光伝送系
US9014557B2 (en) * 2000-05-30 2015-04-21 Rpx Clearinghouse Llc Optical switch with power equalization
JP2007274022A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 受信回路および伝送システム
WO2019167735A1 (ja) * 2018-02-27 2019-09-06 日本電気株式会社 等化装置、通信システムおよび等化方法
WO2019167736A1 (ja) * 2018-02-27 2019-09-06 日本電気株式会社 等化装置、通信システムおよび等化方法

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