(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数波長の光信号を多重化して伝送し、受信分離した各波長の光信号の波長分散を補償する可変分散補償器を含む波長分割多重化伝送装置に於いて、
受信分離した各波長の光信号の受信処理をそれぞれ行う複数のトランスポンダ部と、共通部とを備え、
前記各トランスポンダ部は、前記光信号の波長分散を補償する可変分散補償器と、光電変換部と、信号識別受信部と、前記可変分散補償器を制御し且つエラー検出部を含む分散補償制御部とを備え、
前記共通部は、複数の前記トランスポンダ部の前記エラー検出部により検出したエラーレート情報を比較して最小エラーレートのトランスポンダ部を求める比較処理部と、該比較処理部により求めた前記最小エラーレートのトランスポンダ部の前記分散補償制御部に、前記可変分散補償器の再設定指示と制御方向指示を行う際に、該制御方向指示に従った前記可変分散補償器の再設定の結果においてエラーレートが増加傾向の場合に、前記制御方向指示と逆の制御方向指示と再設定指示を行うとともに、前記再設定指示に従ってエラーレートが減少する方向に前記可変分散補償器を再設定した後に、他のトランスポンダ部の分散補償制御部に対して前記最小エラーレートのトランスポンダ部の再設定指示と同じ制御方向でエラーレートが減少する方向に再設定を実行する分散補償共通制御部とを備えた
ことを特徴とする波長分割多重化伝送装置。
【請求項２】
前記共通部は、最小エラーレートのトランスポンダ部の前記分散補償制御部に対する前記可変分散補償器の再設定指示を、予め設定された期間毎に実行する機能を有することを特徴とする請求項１記載の波長分割多重化伝送装置。
【請求項３】
複数波長の光信号を多重化して伝送し、受信分離した各波長の光信号の波長分散を可変分散補償器により補償して受信処理を行う複数のトランスポンダ部と、該複数のトランスポンダ部に対する共通部とを含み、該共通部により前記複数のトランスポンダ部の可変分散補償器の再設定を行う分散補償制御方法に於いて、
予め設定された期間毎に、前記共通部の比較処理部により前記複数のトランスポンダ部の分散補償制御部のエラー検出部により検出したエラーレートを収集し、最小エラーレートのトランスポンダ部の分散補償制御部に対して可変分散補償器の再設定指示と制御方向指示を行う際に、該制御方向指示に従った前記可変分散補償器の再設定の結果においてエラーレートが増加傾向の場合に、前記制御方向指示と逆の制御方向指示と再設定指示を行うとともに、前記再設定指示に従ってエラーレートが減少する方向に前記可変分散補償器を再設定した後に、他のトランスポンダ部の分散補償制御部に対して前記最小エラーレートのトランスポンダ部の再設定指示と同じ制御方向でエラーレートが減少する方向に再設定を実行する過程を含む
ことを特徴とする分散補償制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数波長の光信号を多重化して伝送し、各波長の光信号の波長分散を補償する波長分割多重化伝送装置及び各波長の光信号の波長分散を補償して受信処理する為の分散補償制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
長距離大容量伝送を行う伝送システムとして、複数のそれぞれ異なる波長の光信号を多重化して伝送するＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式が適用されており、例えば、１０Ｇｂｐｓ，４０Ｇｂｐｓ、１００Ｇｂｐｓ等の伝送速度で各種データの高速且つ大容量伝送が可能となっている。このような伝送システムの伝送媒体の光ファイバは、伝送損失による光信号の受信レベルの低下と、波長分散特性による受信光信号波形の歪みとの影響を受けて、受信エラーが増大する。その為に、受信光信号を光増幅手段により増幅し、分散補償手段により波長分散を補償する手段が適用されている。光増幅手段としては、希土類ドープファイバ増幅手段等の各種の増幅手段が提案され、且つ実用化されている。又分散補償手段としては、例えば、光ファイバの波長分散特性と逆特性を有する分散補償ファイバ（ＤＣＦ；Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ  Ｆｉｂｅｒ）が知られているが、分散補償特性を可変可能とする為の構成が複雑化すると共に大型化するものであった。そこで、比較的小型化が可能の可変分散補償器（ＴＤＣ；Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ）が各種提案され、且つ実用化されている。
【０００３】
従来の光波長多重化伝送システムは、例えば、図３に示すように、一方の複数のトランスポンダ部３１と他方の複数のトランスポンダ部４０との間の光信号を、波長多重分離部３２，３９により多重化及び波長分離を行い、多重化した光信号を増幅器３５，３８により増幅して、光ファイバ伝送路３３，３４により送信し、増幅器３６，３７により光ファイバ伝送路３３，３４を介して伝送された受信光信号を増幅するシステム構成を有するもので、波長多重システムの場合、光ファイバ伝送路３３，３４の波長分散特性が光波長対応に相違し、波長分散が大きい場合には、波長分離を行った各受信光信号の波形歪みによって受信エラーが増加する。４０Ｇｂｐｓ，１００Ｇｂｐｓのような高速伝送システムでは、全波長一括での分散補償は難しく、各トランスポンダ部３１，４０に波長分散を補償する手段を設けて、受信エラーを減少させる構成が適用されている。
【０００４】
図４は、従来例の波長分割多重化伝送装置の要部を示し、波長多重分離部４６と複数のトランスポンダ部４１−１〜４１−ｎとを含み、トランスポンダ部４１−１〜４１−ｎは、可変分散補償器４２と光電変換部（Ｏ／Ｅ）４３と信号識別受信部４４と分散補償制御部４５とを含む構成を有し、波長多重分離部４６により分離した光信号を可変分散補償器４２に入力し、波長分散を補償して光電変換部４３により電気信号に変換し、信号識別受信部４４により信号識別処理を行って、図示を省略した後段の信号処理手段へ転送し、又信号識別受信部４４により識別した受信信号を基に分散補償制御部４５によりエラーレートを求め、このエラーレートが低減する方向に可変分散補償器４２を制御する機能を含むものである。
【０００５】
前述のトランスポンダ部４１−１〜４１−ｎに設けた可変分散補償器４２は、既に各種の構成が提案され且つ実用化されている。例えば、図５は、前述の可変分散補償器４２として適用可能のＶＩＰＡ（Ｖｉｒｔｕａｌｌｙ  Ｉｍａｇｅｄ  Ｐｈａｓｅｄ  Ａｒｒａｙ）型可変分散補償器の概要説明図であり、５０は光サーキュレータ、５１はコリメートレンズ、５２はシリンドリカルレンズ、５３はＶＩＰＡ板、５４はフォーカスレンズ、５５は三次元ミラー、５６は可動ステージを示す。波長多重分離部により波長分離された光信号は、光サーキュレータ５０を介してコリメートレンズ５１に入射し、シリンドリカルレンズ５２により直線状配置の光信号とし、傾斜して配置されたＶＩＰＡ板５３の全反射面と透過面との境界面に入射する。このＶＩＰＡ板５３内では、全反射面に対向する面が一部反射する透過面であり、従って、反射と透過とを順次行うことにより、ＶＩＰＡ板５３からの出射光は、微小時間差を有する複数の反射光となり、フォーカスレンズ５４に入射されて集光され、三次元ミラー５５に入射される。この入射光は、ＶＩＰＡ板５３によってそれぞれ微小時間差を有する光信号であって、三次元ミラー５５の異なる反射面に入射され、それぞれの反射光は、フォーカスレンズ５４により集光される。その時に、中心波長成分を除く他の波長成分は、微小時間差により相互に打ち消し合うように、三次元ミラー５５の位置が可動ステージ５６により調整される。可動ステージ５６の矢印方向の移動は、例えば、ステッピングモータ等により制御する構成とすることができる。この三次元ミラー５５により反射され、フォーカスレンズ５４により集光された光信号は、波長分散光成分は相互に打ち消し合って、中心波長成分のみとなり、フォーカスレンズ５４、ＶＩＰＡ板５３、シリンドリカルレンズ５２、コリメートレンズ５１、光サーキュレータ５０を経由し、波長分散を補償した光信号となって、図示を省略した光電変換部に入力して電気信号に変換する（例えば、特許文献１又は２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２７８０１３号公報
【特許文献２】特開２０１０−４２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＷＤＭ方式を適用した伝送システムの波長分割多重化伝送装置は、図４に示すように、光ファイバ伝送路の波長分散特性を補償する可変分散補償器４２を備え、受信エラーレートが所定値以下となるように、分散補償制御部４５により可変分散補償器４２を設定制御する構成を適用するものであり、システム立上げ時は勿論のこと、所定の期間経過毎に、各トランスポンダ部４１−１〜４１−ｎの可変分散補償器４２による波長分散特性の再設定制御を必要とするものである。即ち、光ファイバ伝送路は、温度等の環境条件の変動に伴って特性が変化するものであるから、この変動によっても所定の受信エラーレート範囲内となるように、可変分散補償器４２の再設定を必要とするものである。この再設定時に、可変分散補償器４２の分散補償値の調整方向によっては、受信エラーレートが増加する場合があり、再設定前の受信エラーレートがエラー訂正可能の閾値近傍の場合、最悪の状態に於いては、閾値を超える状態となって、完全な受信エラー発生となり、受信処理が不可能となる問題がある。
【０００８】
本発明は、前述の問題点を解決することを目的とし、波長分割多重化伝送装置の可変分散補償器の再設定制御を安定且つ確実に実行可能とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の波長分割多重化伝送装置は、複数波長の光信号を多重化して伝送し、受信分離した各波長の光信号の波長分散を補償する可変分散補償器を含む波長分割多重化伝送装置であって、受信分離した各波長の光信号の受信処理をそれぞれ行う複数のトランスポンダ部と、共通部とを備え、各トランスポンダ部は、光信号の波長分散を補償する可変分散補償器と、光電変換部と、信号識別受信部と、可変分散補償器を制御し且つエラー検出部を含む分散補償制御部とを備え、前記共通部は、複数の前記トランスポンダ部のエラー検出部により検出したエラーレート情報を比較して最小エラーレートのトランスポンダ部を求める比較処理部と、この比較処理部により求めた最小エラーレートのトランスポンダ部の分散補償制御部に、可変分散補償器の再設定指示と制御方向指示を行う際に、該制御方向指示に従った前記可変分散補償器の再設定の結果においてエラーレートが増加傾向の場合に、前記制御方向指示と逆の制御方向指示と再設定指示を行うとともに、前記再設定指示に従ってエラーレートが減少する方向に前記可変分散補償器を再設定した後に、他のトランスポンダ部の分散補償制御部に対して前記最小エラーレートのトランスポンダ部の再設定指示と同じ制御方向でエラーレートが減少する方向に再設定を実行する分散補償共通制御部とを備えている。
【００１０】
又前記共通部は、最小エラーレートのトランスポンダ部の分散補償制御部に対する可変分散補償器の再設定指示を、予め設定された期間毎に実行する機能を有する。
【００１１】
本発明の分散補償制御方法は、複数波長の光信号を多重化して伝送し、受信分離した各波長の光信号の波長分散を可変分散補償器により補償して受信処理を行う複数のトランスポンダ部と、複数のトランスポンダ部に対する共通部とを含み、この共通部により複数のトランスポンダ部の可変分散補償器の再設定を行う分散補償制御方法であって、予め設定された期間毎に、共通部の比較処理部により複数のトランスポンダ部の分散補償制御部のエラー検出部により検出したエラーレートを収集し、最小エラーレートのトランスポンダ部の分散補償制御部の再設定指示と制御方向指示を行う際に、該制御方向指示に従った前記可変分散補償器の再設定の結果においてエラーレートが増加傾向の場合に、前記制御方向指示と逆の制御方向指示と再設定指示を行うとともに、前記再設定指示に従ってエラーレートが減少する方向に前記可変分散補償器を再設定した後に、他のトランスポンダ部の分散補償制御部に対して前記最小エラーレートのトランスポンダ部の再設定指示と同じ制御方向でエラーレートが減少する方向に再設定を実行する過程を含むものである。
【発明の効果】
【００１３】
複数のトランスポンダ部にそれぞれ設けた可変分散補償器の再設定制御時に、エラーレートが最小のトランスポンダ部を共通部によって選択し、最小エラーレートのトランスポンダ部の可変分散補償器に対する再設定制御を最初に実行することにより、エラーレートが閾値を超えて増加し、受信処理が不能となる事態を確実に防止して、全トランスポンダ部の可変分散補償器に対する再設定制御を行い、波長分割多重化伝送に於ける各部の経時変化による特性の変動を救済して、システムの安定運用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１の説明図である。
【図２】本発明の実施例１の分散補償特性の説明図である。
【図３】光波長多重化伝送システムの説明図である。
【図４】従来例のトランスポンダ部の説明図である。
【図５】ＶＩＰＡ型可変分散補償器の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の波長多重化伝送装置は、図１を参照して説明すると、複数波長の光信号を多重化して伝送し、受信分離した各波長の光信号の波長分散を補償する可変分散補償器１１を含む波長分割多重化伝送装置であって、受信分離した各波長の光信号の受信処理をそれぞれ行うトランスポンダ部１−１〜１−ｎと、共通部２とを備え、トランスポンダ部１−１〜１−ｎは、光信号の波長分散を補償する可変分散補償器１１と、光電変換部１２と、信号識別受信部１３と、可変分散補償器１１を制御し、且つエラー検出部１５を含む分散補償制御部１４とを備え、共通部２は、複数のトランスポンダ部１−１〜１−ｎのエラー検出部１５により検出したエラーレート情報を比較して最小エラーレートのトランスポンダ部を求める比較処理部２１と、この比較処理部２１により求めた最小エラーレートのトランスポンダ部の分散補償制御部１４に、可変分散補償器１１の再設定指示を行う分散補償共通制御部２２とを備えている。
【００１６】
本発明の分散補償制御方法は、複数波長の光信号を多重化して伝送し、受信分離した各波長の光信号の波長分散を可変分散補償器１１により補償して受信処理を行う複数のトランスポンダ部１−１〜１−ｎと、これらのトランスポンダ部１−１〜１−ｎに対する共通部２とを含み、この共通部２により複数のトランスポンダ部１−１〜１−ｎの可変分散補償器１１の再設定制御を行う分散補償制御方法であって、予め設定された期間毎に、共通部２の比較処理部２１により複数のトランスポンダ部１−１〜１−ｎの分散補償制御部１４のエラー検出部１５により検出したエラーレートを収集し、最小エラーレートのトランスポンダ部の分散補償制御部１４に対して可変分散補償器１１の再設定制御を指示し、この再設定制御後に、他のトランスポンダ部の分散補償制御部１４に可変分散補償器１１の再設定制御の指示を行う過程を含むものである。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の実施例１の説明図であり、波長多重化伝送装置の受信処理機能の要部を示すもので、１−１〜１−ｎはトランスポンダ部、２は共通部、３は波長多重分離部、１１は可変分散補償器、１２は光電変換部（Ｏ／Ｅ）、１３は信号識別受信部、１４は分散補償制御部、１５はエラー検出部、２１は比較処理部、２２は分散補償共通制御部を示す。なお、トランスポンダ部１−１〜１−ｎは、波長多重光信号の送信機能を含むものであるが、図示を省略している。又光波長対応のトランスポンダ部１−１〜１−ｎは、可変分散補償器１１と、光電変換部１２と、信号識別受信部１３と、分散補償制御部１４とを含む構成を含み、分散補償制御部１４は、エラー検出部１５を含むと共に、可変分散補償器１１を制御する機能を有するものである。又共通部２は、複数のトランスポンダ部１−１〜１−ｎに対して共通の波長分散補償の制御機能を含むものであり、比較処理部２１と分散補償共通制御部２２とを含む構成を備えている。
【００１８】
可変分散補償器１１の再設定制御時に、共通部２の比較処理部２１は、各トランスポンダ部１−１〜１−ｎのエラー検出部１５によるエラーレートを収集して比較し、最もエラーレートが低いトランスポンダ部の分散補償制御部１４を指定して、再設定制御を開始するように、分散補償共通制御部２２に通知する。分散補償共通制御部２２は、この通知に従った分散補償制御部１４に対して、再設定制御開始指示を行い、その再設定制御によるエラー検出部１５により検出したエラーレートの変化方向が増加であるか減少であるかを判定し、分散補償共通制御部２２に通知する。増加となる場合は、再設定制御方向を反転する指示を含めて再設定指示を行い、その再設定制御結果によるエラーレートが減少方向であることを確認し、他のトランスポンダ部の分散補償制御部１４に対して再設定制御方向を含む再設定指示を行う。
【００１９】
図２は、分散補償特性の説明図であり、横軸は分散補償値（ｐｓ／ｎｍ）、縦軸はエラーレートＥＲを示し、ＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ  Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）は、信号成分なしの場合のエラーレートを示し、この場合のエラーレートＥＲは最大値となり、分散補償値を制御しても最小値は存在しないことになる。又信号成分入力時のエラーレートＥＲは、例えば、分散補償値が約＋１００ｐｓ／ｎｍの場合に最小値となる特性の場合を示す。又Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３は、異なるトランスポンダ部のエラーレートの一例を示し、閾値に近いエラーレートＥ２のトランスポンダ部に対して再設定制御を最初に行い、且つ分散補償値を＋方向に増加させると、エラーレートは閾値を超えることにより、このトランスポンダ部による受信信号は、エラー訂正限界を超えることになって、受信中止の状態となる。これに対して、エラーレートがＥ１又はＥ３のトランスポンダ部に対して最初に＋方向又は−方向に再設定制御を行っても、閾値を超えることはない。
【００２０】
このような点から、前述の共通部２の比較処理部２１に於いて、再設定開始時に、各トランスポンダ部１−１〜１−ｎのエラー検出部１５により検出したエラーレートを収集して比較し、最小のエラーレートのトランスポンダ部を求めて、分散補償共通制御部２２に通知する。分散補償共通制御部２２は、この通知に従った例えば、エラーレートＥ１のトランスポンダ部の分散補償制御部１４に、可変分散補償器１１に対する再設定と制御方向とを指示し、且つ通知されたエラーレートを記憶する。この可変分散補償器１１に対する再設定制御結果のエラー検出部１５による検出エラーレートを、分散補償制御部１４の点線経路を介して分散補償共通制御部２２へ通知する。分散補償共通制御部２２は、再設定と制御方向の指示結果、先に記憶したエラーレートと再設定結果のエラーレートとを比較して、減少した場合は、制御方向が正しかったと判定し、その制御方向と再設定指示とを他のトランスポンダ部の分散補償制御部へ順次或は同時的に通知する。
【００２１】
前述の再設定と制御方向の指示を行う最初のトランスポンダ部のエラーレートが、例えば図２に於けるＥ１（分散補償値≒２００ｐｓ／ｎｍ）であって、制御方向が分散補償値を減少させる方向の場合は、エラーレートＥＲが減少する方向であり、再設定結果に於けるエラー検出部１５によるエラーレートを、分散補償制御部１４の点線経路で示す経路を介して、共通部２の分散補償共通制御部２２へ通知する。分散補償共通制御部２２は、再設定制御前のエラーレートと、再設定制御後のエラーレートを比較して、制御方向の適否を判定する。この場合は、正しい制御方向であったと判定できる。この場合と反対に、図２に於けるエラーレートＥ１の場合の分散補償値を増加させる制御方向を指示すると、再設定制御後のエラーレートは増加するから、制御方向を反転して再度再設定を指示する。それによって、エラーレートＥＲが閾値近傍のトランスポンダ部の分散補償制御部に対しては、最初に再設定を指示しないことにより、再設定指示に伴うエラーレートの閾値を超える状態を確実に回避することができる。
【００２２】
又再設定の指示は、トランスポンダ部の運用環境等に従って、時間単位、日単位、週単位、月単位、季節単位等を予め共通部２に設定することにより、定時的に行うことも可能であり、又共通部２の比較処理部２１に於いて、定期的に収集した各トランスポンダ部のエラー検出部１５からのエラーレートが閾値近傍に近づいた時に、再設定の指示を開始することも可能である。
【符号の説明】
【００２３】
１−１〜１−ｎ  トランスポンダ部
２  共通部
３  波長多重分離部
１１  可変分散補償器
１２  光電変換部（Ｏ／Ｅ）
１３  信号識別受信部
１４  分散補償制御部
１５  エラー検出部
２１  比較処理部
２２  分散補償共通制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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