(57)【要約】【課題】波長可変光フィルタの透過波長帯を精度よくモニタする装置および方法を提供する。【解決手段】周波数変調成分が付与されている光信号をフィルタリングする波長可変光フィルタをモニタするモニタ装置は、波長可変光フィルタから出力される光信号をフィルタリングする第１の光フィルタと、第１の光フィルタから出力される光信号に含まれている周波数変調成分の振幅を検出する第１の検出部と、第１の光フィルタの透過波長を掃引することにより、第１の検出部により検出される周波数変調成分の振幅の分布を表す出力側振幅分布を生成する生成部と、生成部により生成される出力側振幅分布に基づいて、光信号のスペクトルに対する波長可変光フィルタの透過波長帯の配置をモニタするモニタ部、を有する。【選択図】図７
2014143614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数変調成分が付与されている光信号をフィルタリングする波長可変光フィルタをモニタするモニタ装置であって、
前記波長可変光フィルタから出力される光信号をフィルタリングする第１の光フィルタと、
前記第１の光フィルタから出力される光信号に含まれている周波数変調成分の振幅を検出する第１の検出部と、
前記第１の光フィルタの透過波長を掃引することにより、前記第１の検出部により検出される周波数変調成分の振幅の分布を表す出力側振幅分布を生成する生成部と、
前記生成部により生成される出力側振幅分布に基づいて、前記光信号のスペクトルに対する前記波長可変光フィルタの透過波長帯の配置をモニタするモニタ部と、
を有するモニタ装置。
【請求項２】
前記第１の光フィルタの透過波長帯の幅は、前記光信号のスペクトルの幅よりも狭い
ことを特徴とする請求項１に記載のモニタ装置。
【請求項３】
前記波長可変光フィルタの入力側で前記光信号をフィルタリングする第２の光フィルタと、
前記第２の光フィルタから出力される光信号に含まれている周波数変調成分の振幅を検出する第２の検出部、をさらに有し、
前記生成部は、前記第２の光フィルタの透過波長を掃引することにより、前記第２の検出部により検出される周波数変調成分の振幅の分布を表す入力側振幅分布を生成し、
前記モニタ部は、前記入力側振幅分布と前記出力側振幅分布との比較に基づいて、前記波長可変光フィルタの透過波長帯が前記光信号のスペクトルに対して適切に制御されているかを判定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のモニタ装置。
【請求項４】
前記モニタ部は、前記出力側振幅分布と予め生成されている基準分布との比較に基づいて、前記波長可変光フィルタの透過波長帯が前記光信号のスペクトルに対して適切に制御されているかを判定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のモニタ装置。
【請求項５】
前記モニタ部は、前記出力側振幅分布の対称性に基づいて、前記波長可変光フィルタの透過波長帯が前記光信号のスペクトルに対して適切に制御されているかを判定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のモニタ装置。
【請求項６】
周波数変調成分が付与されている光信号をフィルタリングする波長可変光フィルタをモニタするモニタ方法であって、
前記波長可変光フィルタから出力される光信号をフィルタリングする光フィルタの透過波長を掃引しながら、前記光フィルタから出力される光信号に含まれている周波数変調成分の振幅を検出することにより、前記周波数変調成分の振幅の分布を表す振幅分布を生成し、
前記振幅分布に基づいて、前記光信号のスペクトルに対する前記波長可変光フィルタの透過波長帯の配置をモニタする、
ことを特徴とするモニタ方法。
【請求項７】
指定された波長の光信号を透過させる波長可変光フィルタを含む波長選択スイッチと、
前記波長可変光フィルタをモニタするモニタ装置と、を有し、
前記光信号には、周波数変調成分が付与されており、
前記モニタ装置は、
前記波長可変光フィルタから出力される光信号をフィルタリングする光フィルタと、
前記光フィルタから出力される光信号に含まれている周波数変調成分の振幅を検出する検出部と、
前記光フィルタの透過波長を掃引することにより、前記検出部により検出される周波数変調成分の振幅の分布を表す出力側振幅分布を生成する生成部と、
前記生成部により生成される出力側振幅分布に基づいて、前記光信号のスペクトルに対する前記波長可変光フィルタの透過波長帯の配置をモニタするモニタ部と、を有する
ことを特徴とする光分岐挿入装置。
【請求項８】
送信器から光分岐挿入装置を介して受信器へ伝送される光信号の波長を制御する波長制御方法であって、
前記送信器において、前記光信号に周波数変調成分を付与し、
前記送信器において、前記光信号の中心波長を目標波長に向かって所定量だけシフトさせ、
前記受信器において、前記光信号をコヒーレント受信するための局発光の波長を前記目標波長に向かって所定量だけシフトさせ、
前記光信号の中心波長のシフトに応じて、前記光分岐挿入装置において前記光信号をフィルタリングする波長可変光フィルタの透過波長帯を制御し、
前記波長可変光フィルタから出力される光信号をフィルタリングする光フィルタの透過波長を掃引しながら、前記光フィルタから出力される光信号に含まれている周波数変調成分の振幅を検出することにより、前記周波数変調成分の振幅の分布を表す振幅分布を生成し、
前記振幅分布に基づいて、前記光信号のスペクトルに対する前記波長可変光フィルタの透過波長帯の配置をモニタし、
前記波長可変光フィルタの透過波長帯が前記光信号のスペクトルに対して適切に制御されているときは、前記光信号の中心波長、前記局発光の波長、および前記波長可変光フィルタの透過波長を前記目標波長に向かってシフトさせる処理を継続する、
ことを特徴とする波長制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長可変光フィルタをモニタする装置および方法、並びに波長可変光フィルタを有する光分岐挿入装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
光通信ネットワークの大容量化を実現するための技術の１つとして、波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）が普及している。ＷＤＭにおいては、互いに波長の異なる複数のチャネルが多重化される。
【０００３】
ＷＤＭを利用する光ネットワークにおいては、各光ノードに光分岐挿入装置（ＲＯＡＤＭ：Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer）が設けられている。光分岐挿入装置は、ＷＤＭ信号から指定された波長の光信号を分岐してクライアントへ導き、クライアントにより生成されるクライアント信号をＷＤＭ信号に挿入することができる。このため、光分岐挿入装置は、ＷＤＭ信号中の複数の光信号の中から指定された波長の光信号を選択的に透過させる波長選択スイッチ（ＷＳＳ：Wavelength Selective Switch）を有する。
【０００４】
波長選択スイッチは、指定された波長のチャネルを選択する。したがって、波長選択スイッチは、波長可変光フィルタを有する。すなわち、波長選択スイッチは、指定された波長の光信号を選択するように、波長可変光フィルタの透過波長帯を制御する。ただし、波長可変光フィルタの透過波長帯が適切に制御されていないと、選択された光信号の品質が劣化してしまう。このため、光分岐挿入装置は、波長可変光フィルタの透過波長帯が適切に制御されているかをモニタする機能を有していることが好ましい。
【０００５】
関連技術として、波長多重フィルタの波長透過特性のずれを精度よく検出する装置が提案されている。この装置は、信号選択部、入力側ＯＣＭ（Optical Channel Monitor）、出力側ＯＣＭ、検出部を有する。信号選択部は、光信号の波長多重を行う。入力側ＯＣＭは、波長多重フィルタへ入力される光信号のスペクトルを取得する。出力側ＯＣＭは、波長多重フィルタから出力された光信号のスペクトルを取得する。検出部は、入力側ＯＣＭおよび出力側ＯＣＭによって取得された各スペクトルの差分に基づいて波長多重フィルタの波長透過特性のずれを検出する。（例えば、特許文献１）
他の関連技術として、特許文献２および非特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２５４３０９号公報
【特許文献２】特開２００４−３６４０３３号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Distance-Adaptive Spectrum Resource Allocation in Spectrum-Sliced Elastic Optical Path Network, Masahiko Jinno et. al., IEEE Communications Magazine, August 2010
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、トラヒックの変動または予期しないネットワーク構成の更新などに柔軟に対応するために、フレキシブルな光ネットワークが要求されている。このような光ネットワークにおいては、各光チャネルのビットレートおよび／または変調方式は、要求される伝送容量および伝送距離に依存する。すなわち、各光チャネルのスペクトル帯域は、互いに同じではない。このため、限られたリソース（ここでは、波長）を効率的に利用するために、フレキシブルグリッドを採用するＷＤＭ伝送システムが実用化されている。
【０００９】
従来の固定グリッドシステムでは、ＷＤＭのチャネルは、予め決められた間隔で配置される。これに対して、フレキシブルグリッドシステムでは、ＷＤＭのチャネルは、任意の波長に配置可能である。このため、フレキシブルグリッドを採用するＷＤＭ伝送システムにおいては、ＷＤＭ信号から指定された波長のチャネルを選択する波長可変光フィルタの透過帯域は、精度よく制御されていることが要求される。
【００１０】
本発明の目的は、波長可変光フィルタの透過波長帯を精度よくモニタする装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の１つの態様のモニタ装置は、周波数変調成分が付与されている光信号をフィルタリングする波長可変光フィルタをモニタするために、前記波長可変光フィルタから出力される光信号をフィルタリングする第１の光フィルタと、前記第１の光フィルタから出力される光信号に含まれている周波数変調成分の振幅を検出する第１の検出部と、前記第１の光フィルタの透過波長を掃引することにより、前記第１の検出部により検出される周波数変調成分の振幅の分布を表す出力側振幅分布を生成する生成部と、前記生成部により生成される出力側振幅分布に基づいて、前記光信号のスペクトルに対する前記波長可変光フィルタの透過波長帯の配置をモニタするモニタ部と、を有する。
【発明の効果】
【００１２】
上述の態様によれば、波長可変光フィルタの透過波長帯を精度よくモニタすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】固定グリッドおよびフレキシブルグリッドについて説明する図である。
【図２】波長デフラグについて説明する図である。
【図３】ＷＤＭ伝送システムの一例を示す。
【図４】波長デフラグにおいて実行される波長制御について説明する図である。
【図５】光送信器の一例を示す図である。
【図６】周波数変調について説明する図である。
【図７】モニタ装置の一例を示す図である。
【図８】周波数変調成分の振幅を検出する方法を説明する図である。
【図９】光フィルタの透過波長の掃引について説明する図である。
【図１０】振幅分布を生成する方法を説明する図である。
【図１１】周波数変調成分の振幅分布の例を示す図である。
【図１２】フィルタの透過波長帯が適切に制御されているケースおよび適切に制御されていないケースを説明する図である。
【図１３】スペクトルの一部が除去された光信号について振幅分布を生成する方法を説明する図である。
【図１４】光信号のスペクトルに対して得られる波長分布の例を示す図である。
【図１５】実施形態のモニタ方法を示すフローチャートである。
【図１６】波長デフラグの手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態に係わる波長可変光フィルタのモニタ装置およびモニタ方法は、ＷＤＭを利用する光ネットワークにおいて使用される。ＷＤＭにおいては、互いに波長の異なる複数のチャネルが多重化される。ＷＤＭの各チャネルは、例えば、予め決められた固定のグリッド上に配置される。また、近年では、フレキシブルグリッド上にＷＤＭのチャネルが配置される構成が開発されている。
【００１５】
図１は、固定グリッドおよびフレキシブルグリッドについて説明する図である。固定グリッドは、たとえば、ＩＴＵ（International Telecommunication Union）において勧告されている。ＩＴＵにおいて勧告されている固定グリッド（以下、ＩＴＵ固定グリッド）においては、100GHz間隔または50GHz間隔でチャネルが配置される。図１に示す例では、６つの10Gbpsチャネル、１つの40Gbpsチャネル、２つの100GbpsチャネルがＩＴＵ固定グリッド上に配置されている。
【００１６】
ところが、固定グリッドの光ネットワークにおいては、リソース（ここでは、波長または周波数）の利用効率が低いことがある。例えば、各チャネルの帯域幅が狭い場合（図１に示す例では、10Gbpsチャネル）、50GHzよりも狭い間隔でそれらのチャネルが配置されたとしても、チャネル間の干渉は十分に小さい。この場合、50GHzよりも狭い間隔でそれらのチャネルが配置できれば、リソースの利用効率が向上する。このため、ＷＤＭのチャネルを柔軟に配置したい、という要求が生じている。
【００１７】
フレキシブルグリッドにおいては、「スロット」を利用してＷＤＭのチャネルが配置される。スロットは、例えば、ＩＴＵ固定グリッドを分割することによって実現される。一例としては、スロットの帯域幅は、12.5GHzである。
【００１８】
図１に示す実施例では、フレキシブルグリッド上に10Gbpsチャネル、40Gbpsチャネル、100Gbpsチャネル、400Gbpsチャネル、1Tbpsチャネルが配置されている。10Gbpsチャネルには、２個のスロットが割り当てられている。40Gbpsチャネル及び100Gbpsチャネルには、それぞれ３個のスロットが割り当てられている。400Gbpsチャネルには、６個のスロットが割り当てられている。1Tbpsチャネルには、１０個のスロットが割り当てられている。このように、フレキシブルグリッドの光ネットワークにおいては、低速のチャネルに対して少ないリソースが割り当てられ、高速のチャネルに対して多くのリソースが割り当てられるので、リソースの利用効率が高い。
【００１９】
ところが、フレキシブルグリッドの光ネットワークにおいて、光パスの設定、変更、切断が繰り返し行われると、チャネルを設定できない程度に帯域幅の狭い空きスロット（または、未使用スロット）が発生することがある。図２（ａ）に示す例では、チャネルｃｈ２とチャネルｃｈ３との間に空きスロットＳ１が存在している。同様に、チャネルｃｈ３とチャネルｃｈ４との間に空きスロットＳ２が存在し、チャネルｃｈ６とチャネルｃｈ７との間に空きスロットＳ３が存在し、チャネルｃｈ７とチャネルｃｈ８との間に空きスロットＳ４が存在し、チャネルｃｈ９とチャネルｃｈ１０との間に空きスロットＳ５が存在している。これらの空きスロットＳ１〜Ｓ５は、帯域幅が狭いので、所望のチャネル（少なくとも、広帯域チャネル）を配置することはできない。
【００２０】
このような空きスロットを有効に利用できるようにするために、波長デフラグが実行される。波長デフラグは、フレキシブルグリッド上に配置されているチャネルの波長を適切にシフトさせることによって、複数の空きスロットを結合する。
【００２１】
図２（ａ）に示す例では、チャネルｃｈ３、ｃｈ４、ｃｈ５、ｃｈ６の中心波長がそれぞれ短波長側にシフトされる。一方、チャネルｃｈ７、ｃｈ８、ｃｈ９の中心波長はそれぞれ長波長側にシフトされる。この結果、図２（ａ）に示す複数の空きスロットが結合され、図２（ｂ）に示すように、広い帯域幅の空きスロットＳ６が生成される。空きスロットＳ６は、帯域幅が十分に広いので、１または複数の所望のチャネルを配置することが可能である。
【００２２】
図３は、ＷＤＭ伝送システムの一例を示す。ＷＤＭ伝送システムのノードには、光分岐挿入装置（ＲＯＡＤＭ：Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer）１が設けられている。図３においては、ＲＯＡＤＭ＃１〜ＲＯＡＤＭ＃３が示されている。
【００２３】
ＲＯＡＤＭ１は、図３に示すように、光アンプ１１、光スプリッタ１２、波長選択スイッチ（ＷＳＳ：Wavelength Selective Switch）１３、光アンプ１４、光カプラ１５、光分配器１６、複数の光送信器２０（Ｔｘ１〜ＴｘＮ）、および複数の複数の光受信器３０（Ｒｘ１〜ＲｘＮ）を有する。光アンプ１１は、入力ＷＤＭ信号を増幅する。光スプリッタ１２は、光アンプ１１により増幅されたＷＤＭ信号を、波長選択スイッチ１３および光分配器１６に導く。
【００２４】
波長選択スイッチ１３は、波長可変光フィルタを有する。そして、波長選択スイッチ１３は、波長可変光フィルタを利用して、入力ＷＤＭ信号に含まれる複数の光信号の中から指定された波長の光信号を選択して出力する。このとき、波長選択スイッチ１３は、ネットワーク管理システム１００により指定される波長の光信号を選択する。また、波長選択スイッチ１３は、光カプラ１５から導かれてくる光信号をＷＤＭ信号に挿入することができる。光アンプ１４は、波長選択スイッチ１３から出力されるＷＤＭ信号を増幅する。
【００２５】
光送信器２０は、光源（ＴＬＤ）２１および周波数変調制御回路２２を有する。光送信器２０は、光源２１の出力光をデータ信号で変調することにより光信号を生成する。データ信号は、たとえば、クライアイントにより生成されるクライアント信号である。周波数変調制御回路２２は、上述の光信号に周波数変調成分を付与する。なお、複数の光送信器２０（Ｔｘ１〜ＴｘＮ）により生成される光信号の光周波数（または、キャリア周波数）は、互いに異なるように制御されるものとする。
【００２６】
光カプラ１５は、複数の光送信器２０（Ｔｘ１〜ＴｘＮ）からそれぞれ送信される光信号を合波する。そして、光カプラ１５から出力される光信号は、波長選択スイッチ１３に導かれる。なお、図３においては、ＲＯＡＤＭ＃２、＃３が有する光カプラ１５および光送信器２０（Ｔｘ１〜ＴｘＮ）は省略されている。
【００２７】
光分配器１６は、光アンプ１１によって増幅された入力ＷＤＭ信号を複数の光受信器３０（Ｒｘ１〜ＲｘＮ）に導く。なお、光分配器１６は、特に限定されるものではないが、例えば、光カプラにより実現される。
【００２８】
光受信器３０は、コヒーレント受信器であり、指定された波長の光信号を受信するための局発光源（ＬＯ）３１を有する。局発光源３１により生成される局発光の周波数は、指定された波長の光信号の周波数とほぼ一致するように制御される。例えば、ＲＯＡＤＭ＃３の光受信器３０（Ｒｘ１）が、ＲＯＡＤＭ＃１の光送信器２０（Ｔｘ１）から送信される光信号を受信するときは、ＲＯＡＤＭ＃１の光送信器２０（Ｔｘ１）の光源２１の光周波数とほぼ同じになるように、ＲＯＡＤＭ＃３の光受信器３０（Ｒｘ１）の局発光源３１の光周波数が制御される。なお、図３においては、ＲＯＡＤＭ＃１、＃２が有する光分配器１６および光受信器３０（Ｒｘ１〜ＲｘＮ）は省略されている。
【００２９】
ネットワーク管理システム１００は、上述のＷＤＭ伝送システムの動作を管理する。すなわち、ネットワーク管理システム１００は、上述のＷＤＭ伝送システムにおいて、光パスの設定、変更、切断を管理する。このため、ネットワーク管理システム１００は、各ＲＯＡＤＭ１に対して、光パスの設定、変更、切断のための光パス制御指示を与える。光パス制御指示は、例えば、波長選択スイッチ１３が選択する波長の指示、各光送信器２０の光源２１の周波数の指示、各光受信器３０の局発光の周波数の指示を含む。また、ネットワーク管理システム１００は、波長デフラグを実現するための波長デフラグ指示を各ＲＯＡＤＭ１に与える。波長デフラグ指示は、例えば、波長選択スイッチ１３の透過波長を制御する指示、各光送信器２０の光源２１の周波数の指示、各光受信器３０の局発光の周波数の指示を含む。
【００３０】
図４は、波長デフラグにおいて実行される波長制御について説明する図である。ここでは、時刻Ｔ１において、光送信器２０と光受信器３０との間に波長λ１の光パスが設定されているものとする。この場合、光送信器２０の光源２１により生成される光の波長（以下、ＴＬＤ波長）は、λ１に制御されている。また、光受信器３０の局発光源３１により生成される光の波長（以下、ＬＯ波長）も、λ１に制御されている。さらに、光送信器２０と光受信器３０との間に設けられている波長選択スイッチ１３の波長可変光フィルタの透過波長帯は、波長λ１を透過するように制御されている。なお、図３に示す例では、ＲＯＡＤＭ＃１、＃２において、波長λ１を透過するように波長可変光フィルタが制御されている。
【００３１】
波長デフラグは、ネットワーク管理システム１００からの指示によって実行される。この例では、上述した光パスの波長がλ１からλ３へシフトされるものとする。ただし、波長デフラグによって通信が切断されることは好ましくない。
【００３２】
そこで、ネットワーク管理システム１００は、通信を切断することなく波長デフラグを行うために、ＴＬＤ波長、ＬＯ波長、波長選択スイッチ１３の透過波長を、互いに同期させながらシフトさせる。この手順により、時刻Ｔ２において、ＴＬＤ波長およびＬＯ波長がそれぞれλ２に制御されている。また、波長選択スイッチ１３の透過波長は、λ２を透過するように制御されている。さらに、時刻Ｔ３において、ＴＬＤ波長およびＬＯ波長がそれぞれλ３に制御されている。また、波長選択スイッチ１３の透過波長は、λ３を透過するように制御されている。この結果、光パスの通信を切断することなく、その光パスの波長をλ１からλ３へシフトさせる波長デフラグが実現される。
【００３３】
このように、実施形態の波長デフラグにおいては、ＴＬＤ波長、ＬＯ波長、波長選択スイッチ１３の透過波長が実質的に並列に制御される。このとき、例えば、波長選択スイッチ１３の透過波長が適切に制御されなかったものとすると、その波長選択スイッチ１３において光信号のスペクトル一部が除去されてしまう。この場合、光信号の品質が劣化することになる。したがって、実施形態のＲＯＡＤＭ１は、波長選択スイッチ１３の波長可変光フィルタの透過波長が適切に制御されているか否かを判定するためのモニタ機能を有する。
【００３４】
すなわち、ＲＯＡＤＭ１は、図３に示すように、光スプリッタ４１、４２、モニタ装置４３を有する。光スプリッタ４１は、波長選択スイッチ１３へ入力されるＷＤＭ信号を分岐してモニタ装置４３に導く。光スプリッタ４２は、波長選択スイッチ１３から出力されるＷＤＭ信号を分岐してモニタ装置４３へ導く。モニタ装置４３は、波長選択スイッチ１３へ入力されるＷＤＭ信号および波長選択スイッチ１３から出力されるＷＤＭ信号に基づいて、波長選択スイッチ１３の波長可変光フィルタの透過波長帯の配置を監視する。ただし、モニタ装置４３は、波長選択スイッチ１３へ入力されるＷＤＭ信号を使用することなく、波長選択スイッチ１３から出力されるＷＤＭ信号に基づいて波長可変光フィルタの透過波長帯の配置を監視してもよい。
【００３５】
モニタ装置４３は、光信号に含まれている周波数変調成分を利用して、その光信号を透過させる波長可変光フィルタの透過波長が適切に制御されているか否かを判定する。したがって、実施形態のモニタ方法を使用するときは、光信号に周波数変調成分を付与するために、光送信器２０において周波数変調制御回路３２により周波数変調が行われる。
【００３６】
図５は、光送信器２０の一例を示す。光送信器２０は、図５に示すように、マッピング回路５１、積算回路５２、ｍｏｄ２π回路５３、回転演算回路５４、Ｄ／Ａ変換器５５、光変調器５６、光源２１を有する。なお、この実施例の光送信器２０は、デジタル信号処理で周波数変調を実現する。ただし、光信号に周波数変調成分を付与する構成は、図５に示す構成または方法に限定されるものではない。
【００３７】
マッピング回路５１は、送信データ信号をＩ成分データ列およびＱ成分データ列にマッピングする。積算回路５２は、低周波信号の振幅波形を表すデジタルデータ列ｆ(t)を積分する。そして、積算回路５２は、積分結果として、下記の位相情報θ(t)を出力する。
θ(t)＝∫2πf(t)dt
【００３８】
ｍｏｄ２π回路５３は、積算回路５２の出力値を０〜２πの範囲内の値に変換する。ただし、積算回路５２の値域が０〜２πとなるように設計されている場合は、ｍｏｄ２π回路５３は省略可能である。
【００３９】
回転演算回路５４は、下記の演算により、位相情報θ(t)を利用してＩ成分データ列およびＱ成分データ列を回転させる。Ｉ、Ｑは、回転演算回路５４の入力データである。また、Ｉ’、Ｑ’は、回転演算回路５４の出力データである。
Ｉ’＝Ｉcosθ(t)−Ｑsinθ(t)
Ｑ’＝Ｉsinθ(t)＋Ｑcosθ(t)
【００４０】
ここで、回転演算回路５４による回転演算は、送信データ信号に対して周波数変調で低周波信号を重畳する処理に相当する。したがって、積算回路５２、ｍｏｄ２π回路５３、回転演算回路５４は、図３に示す周波数変調制御回路２２として動作することができる。
【００４１】
回転演算回路５４により得られるデータＩ’およびデータＱ’は、それぞれＤ／Ａ変換器５５によりアナログ信号に変換されて光変調器５６に与えられる。そして、光変調器５６は、光源２１から出力される連続光をデータＩ’およびデータＱ’で変調することにより変調光信号を生成する。この結果、周波数変調方式で低周波信号が重畳された光信号が生成される。すなわち、光送信器２０は、低周波信号に対応する周波数変調成分が付与された光信号を生成する。
【００４２】
光源２１は、この例では、周波数チューナブルレーザ光源である。光源２１の発振周波数は、シフト指示により制御される。このシフト指示は、例えば、図３に示すネットワーク管理システム１００により与えられる。
【００４３】
図６は、周波数変調について説明する図である。図６は、光送信器２０により生成される光信号のスペクトルを表している。光スペクトルの幅および形状は、主信号データ列の変調方式および変調速度などに依存する。なお、図６に示す例では、光源２１の光周波数はｆcである。
【００４４】
時刻Ｔ０においては、低周波信号による周波数変調は行われていない。この場合、光信号の中心周波数はｆcである。低周波信号による周波数変調が行われているときは、光信号の中心周波数は、図６に示すように、ｆc−Δｆ／２とｆc＋Δｆ／２との間で周期的に変動する。この周期は、低周波信号の周期と同じであり、例えば、数ｋＨｚ〜数ＭＨｚである。また、光周波数の変動幅Δｆは、特に限定されるものではないが、例えば、１００ＭＨｚ〜１ＧＨｚ程度である。
【００４５】
図７は、モニタ装置４３の一例を示す。モニタ装置４３は、図７に示すように、光フィルタ６１ａ、６１ｂ、受光器（ＰＤ）６２ａ、６２ｂ、振幅検出器６３ａ、６３ｂ、振幅分布生成部６４、モニタ部６５、ＷＳＳ制御部６６を有する。
【００４６】
光フィルタ６１ａ、６１ｂは、波長可変光フィルタであり、その透過波長は振幅分布生成部６４によって制御される。光フィルタ６１ａ、６１ｂの透過帯域幅は、ＷＤＭ信号に含まれている各光信号のスペクトル幅に対して十分に狭いものとする。例えば、光フィルタ６１ａ、６１ｂの透過帯域幅は、特に限定されるものではないが、１０ＧＨｚ程度である。光フィルタ６１ａは、波長選択スイッチ１３の入力光信号をフィルタリングする。波長選択スイッチ１３の入力光信号は、ＲＯＡＤＭ１に入力されるＷＤＭ信号および／またはクライアントから光カプラ１５を介して導かれてくる光信号である。一方、光フィルタ６１ｂは、波長選択スイッチ１３の出力光信号をフィルタリングする。
【００４７】
受光器６２ａ、６２ｂは、それぞれ、光フィルタ６１ａ、６１ｂによってフィルタリングされた光信号を電気信号に変換する。なお、受光器６２ａ、６２ｂは、光信号に付与されている周波数変調成分を検出可能な帯域を有しているものとする。
【００４８】
振幅検出器６３ａは、受光器６２ａから出力される電気信号に基づいて、光フィルタ６１ａによってフィルタリングされた光信号に含まれている周波数変調成分の振幅を検出する。すなわち、振幅検出器６３ａは、波長選択スイッチ１３の入力光信号について、光フィルタ６１ａによってフィルタリングされた光信号に含まれている周波数変調成分の振幅を検出する。同様に、振幅検出器６３ｂは、受光器６２ｂから出力される電気信号に基づいて、光フィルタ６１ｂによってフィルタリングされた光信号に含まれている周波数変調成分の振幅を検出する。すなわち、振幅検出器６３ｂは、波長選択スイッチ１３の出力光信号について、光フィルタ６１ｂによってフィルタリングされた光信号に含まれている周波数変調成分の振幅を検出する。
【００４９】
図８は、周波数変調成分の振幅を検出する方法を説明する図である。ここでは、光源２１の発振周波数に対応する光波長（すなわち、光信号の中心波長）がλcであるものとする。ただし、光信号の中心波長は、光送信器２０において付与された周波数変調成分により、λc−Δλ／２とλc＋Δλ／２との間で周期的に変動する。図８（ａ）は、光信号の中心波長がλc＋Δλ／２であるときのスペクトルを表している。図８（ｂ）は、光信号の中心波長がλc−Δλ／２であるときのスペクトルを表している。
【００５０】
光フィルタ６１（６１ａ、６１ｂ）の透過波長は、λpに制御されているものとする。この場合、光フィルタ６１によりフィルタリングされた光信号のパワーは、図８に示す斜線領域の面積で表される。なお、振幅検出器６３（６３ａ、６３ｂ）は、受光器６２（６２ａ、６２ｂ）から出力される電気信号に基づいて、光フィルタ６１によりフィルタリングされた光信号のパワーを検出することができる。
【００５１】
そして、振幅検出器６３は、例えば、光フィルタ６１によりフィルタリングされた光信号のパワーの最大値と最小値との差分に基づいて、周波数変調成分の振幅を検出する。この例では、光信号の中心波長がλc＋Δλ／２であるときに、光フィルタ６１によりフィルタリングされた光信号のパワーが最大である。また、光信号の中心波長がλc−Δλ／２であるときに、光フィルタ６１によりフィルタリングされた光信号のパワーが最小である。したがって、この場合、図８（ａ）に示す斜線領域Ｓ１の面積と図８（ｂ）に示す斜線領域Ｓ２の面積との差分が、周波数変調成分の振幅に相当する。
【００５２】
図７に戻る。振幅分布生成部６４は、光フィルタ６１ａ、６１ｂの透過波長を掃引しながら、振幅検出器６３ａ、６３ｂにより検出される周波数変調成分の振幅を表す振幅データを取得する。そして、振幅分布生成部６４は、振幅検出器６３ａから取得する振幅データに基づいて、波長選択スイッチ１３の入力光信号について、周波数変調成分の振幅の分布（以下、「入力側振幅分布」と呼ぶことがある。）を生成する。また、振幅分布生成部６４は、振幅検出器６３ｂから取得する振幅データに基づいて、波長選択スイッチ１３の出力光信号について、周波数変調成分の振幅の分布（以下、「出力側振幅分布」と呼ぶことがある。）を生成する。
【００５３】
図９は、光フィルタ６１（６１ａ、６１ｂ）の透過波長の掃引について説明する図である。ここでは、中心波長λcの光信号が光フィルタ６１によってフィルタリングされるものとする。なお、この光信号には、上述したように、光送信器２０において周波数変調成分Δλが付与されている。図９において、実線は、周波数変調成分がゼロであるときのスペクトルを表す。破線は、周波数変調によって中心波長が−Δλ／２だけシフトしたスペクトルを表す。一点鎖線は、周波数変調によって中心波長が＋Δλ／２だけシフトしたスペクトルを表す。
【００５４】
振幅分布生成部６４は、光信号のスペクトルの全域に渡って光フィルタ６１の透過波長を掃引する。図９に示す例では、光フィルタ６１の透過波長は、λp1からλp2まで掃引されている。ここで、振幅分布生成部４は、周波数変調速度と比較して十分に低速で、光フィルタ６１の透過波長を掃引する。そして、振幅分布生成部６４は、振幅検出器６３ａおよび６３ｂから取得する振幅データに基づいて、波長λp1〜λp2において入力側振幅分布および出力側振幅分布を生成する。
【００５５】
このとき、振幅分布生成部６４は、例えば、波長λp1と波長λp2と間の領域おいて、複数の測定波長に対してそれぞれ周波数変調成分の振幅を検出する。この場合、各測定波長に対して周波数変調成分の振幅を検出するための検出時間は、周波数変調のために使用される低周波信号の周期よりも長く設定される。なお、波長λp1と波長λp2と間に設定される測定波長の数は、特に限定されるものではない。また、振幅分布生成部６４は、波長λp1と波長λp2と間の領域おいて、測定波長を連続的に変化させながら、周波数変調成分の振幅を検出してもよい。
【００５６】
図１０は、周波数変調成分の振幅分布を生成する方法について説明する図である。ここでは、光フィルタ６１の透過波長λ１、λ２、λ３に対して、それぞれ、周波数変調成分の振幅が検出されるものとする。
【００５７】
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５は、光フィルタ６１によりフィルタリングされた光信号のパワーを検出するタイミングを表す。Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５においては、光信号の中心波長はλcである。Ｔ２においては、光信号の中心波長はλc＋Δλ／２である。Ｔ４においては、光信号の中心波長はλc−Δλ／２である。なお、期間Ｔ１〜Ｔ５は、周波数変調のために使用される低周波信号の周期に相当する。
【００５８】
すなわち、図１０は、Ｔ１〜Ｔ５において、光信号のスペクトルおよび光フィルタ６１の透過波長帯の配置を示している。また、図１０は、光フィルタ６１の透過波長λ１、λ２、λ３に対して、それぞれ、Ｔ１〜Ｔ５において光フィルタ６１によりフィルタリングされた光信号のパワーを示している。
【００５９】
光信号のスペクトルの傾きが小さい波長領域に光フィルタ６１の透過波長帯が配置されているときは、光信号の中心波長の変動に対して、光フィルタ６１の出力光信号のパワーの変動は小さい。図１０に示す例では、光フィルタ６１の透過波長がλ１に制御されているときは、光フィルタ６１の出力光信号のパワーの変動は小さい。例えば、Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５と比較すると、Ｔ２において検出される光パワーは少しだけ大きく、Ｔ４において検出される光パワーは少しだけ小さい。ここで、Ｔ１〜Ｔ５における光パワーの変動は、光送信器２０において光信号に付与される周波数変調成分に起因する。したがって、光フィルタ６１の透過波長がλ１に制御されているときの周波数変調成分の振幅は、図１０に示すように、Ａ１である。
【００６０】
光信号のスペクトルの傾きが大きい波長領域に光フィルタ６１の透過波長帯が配置されているときは、光信号の中心波長の変動に対して、光フィルタ６１の出力光信号のパワーの変動は大きい。図１０に示す例では、光フィルタ６１の透過波長がλ２に制御されているときは、光フィルタ６１の透過波長がλ１に制御されているときと比較して、光フィルタ６１の出力光信号のパワーの変動は大きくなる。この結果、光フィルタ６１の透過波長がλ２に制御されているときの周波数変調成分の振幅は、図１０に示すように、Ａ２である。なお、振幅Ａ２は振幅Ａ１よりも大きい。
【００６１】
光信号のスペクトルの傾きがさらに大きい波長領域に光フィルタ６１の透過波長帯が配置されているときは、光信号の中心波長の変動に対して、光フィルタ６１の出力光信号のパワーの変動はさらに大きい。図１０に示す例では、光フィルタ６１の透過波長がλ３に制御されているときは、光フィルタ６１の透過波長がλ２に制御されているときと比較して、光フィルタ６１の出力光信号のパワーの変動はさらに大きくなる。この結果、光フィルタ６１の透過波長がλ３に制御されているときの周波数変調成分の振幅は、図１０に示すように、Ａ３である。なお、振幅Ａ３は振幅Ａ２よりも大きい。
【００６２】
振幅分布生成部６４は、振幅検出器６３から取得する振幅データに基づいて、周波数変調成分の振幅の分布を生成する。このとき、振幅分布生成部６４は、振幅検出器６３ａから取得する振幅データに基づいて入力側振幅分布を生成し、振幅検出器６３ｂから取得する振幅データに基づいて出力側振幅分布を生成する。
【００６３】
図１１（ａ）は、図１０に示す振幅検出に基づいて生成された振幅分布の一例を示す。この例では、光フィルタ６１の透過波長がλ１からλ３に向かって大きくなると、周波数変調成分の振幅も大きくなっている。そして、光フィルタ６１の透過波長がλ３よりも大きくなると、周波数変調成分の振幅は急激に小さくなっている。
【００６４】
図７に戻る。モニタ部６５は、振幅分布生成部６４により生成される周波数変調成分の振幅の分布に基づいて、光信号のスペクトルに対する波長選択スイッチ１３の波長可変光フィルタの透過波長帯が適切に制御されているか否かをモニタする。このとき、モニタ部６５は、入力側波長分布および出力側波長分布の双方を利用して、波長可変光フィルタの透過波長帯が適切に制御されているか否かをモニタする。ただし、モニタ部６５は、入力側波長分布を利用することなく出力側波長分布に基づいて、波長可変光フィルタの透過波長帯が適切に制御されているか否かをモニタしてもよい。
【００６５】
ＷＳＳ制御部６６は、モニタ部６５によるモニタ結果に基づいて、波長選択スイッチ１３の波長可変光フィルタの透過波長帯を制御する。例えば、波長選択スイッチ１３の波長可変光フィルタの透過波長帯が適切に制御されていないときは、ＷＳＳ制御部６６は、その波長可変光フィルタの透過波長帯を広くする制御信号を生成して波長選択スイッチ１３に与える。
【００６６】
なお、振幅分布生成部６４、モニタ部６５、ＷＳＳ制御部６６は、例えば、プロセッサシステムにより実現される。この場合、プロセッサシステムは、プロセッサエレメントおよびメモリを含み、上述の機能を記述したプログラムを実行する。上述の機能を記述したプログラムは、例えば、プロセッサシステム内メモリに格納される。ただし、振幅分布生成部６４、モニタ部６５、ＷＳＳ制御部６６は、プロセッサシステムおよびハードウェア回路の組合せで実現してもよい。また、振幅検出器６３（６３ａ、６３ｂ）は、ハードウェア回路で実現してもよいし、上述のプロセッサシステムで実現してもよい。
【００６７】
図１２は、フィルタの透過波長帯が適切に制御されているケースおよび適切に制御されていないケースを説明する図である。スペクトルＳＰ１は、波長選択スイッチ１３へ入力される光信号を表す。また、スペクトルＳＰ２は、波長選択スイッチ１３から出力される光信号を表す。そして、波長選択スイッチ１３の波長可変光フィルタは、透過波長帯Ｆを有する。
【００６８】
図１２（ａ）は、透過波長帯Ｆが適切に制御されているときのフィルタリングを示している。「透過波長帯Ｆが適切」は、ここでは、光信号のスペクトルが実質的に透過波長帯Ｆの中に配置されていることを意味する。したがって、この場合、出力光信号のスペクトルＳＰ２の形状は、入力光信号のスペクトルＳＰ１と実質的に同じである。
【００６９】
図１２（ｂ）は、透過波長帯Ｆが適切に制御されていないときのフィルタリングを示している。図１２（ｂ）に示す例では、光信号のスペクトルＳＰ１に対して透過波長帯Ｆの長波長側が十分に確保されていない。このため、波長選択スイッチ１３において光信号のスペクトルの一部が除去されてしまう。この結果、出力光信号のスペクトルＳＰ２は、長波長側の一部が除去されている。
【００７０】
図１３は、スペクトルの一部が除去された光信号について、周波数変調成分の振幅分布を生成する方法について説明する図である。ここでは、図１２（ｂ）に示す例と同様に、波長選択スイッチ１３の波長可変光フィルタによって、光信号のスペクトルの長波長側の一部が除去されているものとする。なお、図１３に示す例では、波長選択スイッチ１３の波長可変光フィルタの長波長側のカットオフ波長が、誤ってλxに制御されてしまっているものとする。
【００７１】
モニタ装置４３の光フィルタ６１の透過波長λ１は、波長選択スイッチ１３の波長可変光フィルタのカットオフ波長λxより短い。よって、光フィルタ６１の透過波長がλ１であるときは、光フィルタ６１から出力される光信号は、図１０および図１２に示す例において互いに実質的に同じである。すなわち、光フィルタ６１の透過波長がλ１であるときは、図１３において得られる振幅Ｂ１は、図１０において得られる振幅Ａ１と実質的に同じである。
【００７２】
また、モニタ装置４３の光フィルタ６１の透過波長λ２も、波長選択スイッチ１３の波長可変光フィルタのカットオフ波長λxより短い。したがって、光フィルタ６１の透過波長がλ２であるときも、図１３において得られる振幅Ｂ２は、図１０において得られる振幅Ａ２と実質的に同じである。
【００７３】
ところが、光フィルタ６１の透過波長がλ３であるときは、その光フィルタ６１の透過波長帯に存在する光信号の波長成分の一部が波長選択スイッチ１３において除去されている。このため、光フィルタ６１の透過波長がλ３であるときは、図１３において得られる振幅Ｂ３は、図１０において得られる振幅Ａ３よりも小さい。
【００７４】
図１１（ｂ）は、図１３に示す振幅検出に基づいて生成された振幅分布の一例を示す。図１１（ａ）に示す例では、光フィルタ６１の透過波長がλ１からλ３に向かって大きくなると、周波数変調成分の振幅も大きくなっている。すなわち、Ａ１＜Ａ２＜Ａ３が得られている。これに対して、図１１（ｂ）に示す分布では、透過波長λ１に対して得られる振幅Ｂ１よりも透過波長λ２に対して得られる振幅Ｂ２の方が大きいが、透過波長λ２に対して得られる振幅Ｂ２よりも透過波長λ３に対して得られる振幅Ｂ３の方が小さい。すなわち、Ｂ１＜Ｂ２、Ｂ２＞Ｂ３が得られる。
【００７５】
このように、波長選択スイッチ１３の波長可変光フィルタの透過波長が光信号にスペクトルに対して適切に制御されていないときの振幅分布は、透過波長が光信号のスペクトルに対して適切に制御されているときの振幅分布とは異なっている。したがって、モニタ装置４３は、波長選択スイッチ１３から出力される光信号について周波数変調成分の振幅分布を取得すれば、波長選択スイッチ１３の波長可変光フィルタの透過波長が光信号のスペクトルに対して適切に制御されているか判定できる。
【００７６】
実施形態のモニタ装置４３は、波長選択スイッチ１３の波長可変光フィルタの透過波長帯が、図１２（ａ）に示すように適切に制御されているのか、或いは、図１２（ｂ）に示すように適切に制御されていないのかを判定する。この判定は、上述した周波数変調成分の振幅分布を利用して行われる。１つの実施例では、モニタ装置４３は、入力側振幅分布の形状と出力側振幅分布の形状とを比較することにより、波長選択スイッチ１３の波長可変光フィルタの透過波長帯が光信号のスペクトルに対して適切に制御されているのかを判定する。例えば、図１１（ａ）および図１１（ｂ）がそれぞれ入力側振幅分布および出力側振幅分布を表すものとする。このケースでは、波長λ１、λ２、λ３に対して、入力側振幅分布はＡ１＜Ａ２＜Ａ３し示し、出力側振幅分布はＢ１＜Ｂ２、Ｂ２＞Ｂ３を示している。この場合、２つの振幅分布の形状は互いに異なっていると判定され、波長選択スイッチ１３の波長可変光フィルタの透過波長帯が光信号のスペクトルに対して適切に制御されていないと判定される。
【００７７】
図１４（ａ）は、波長選択スイッチ１３の透過波長帯が適切に制御されているときに得られる波長分布の一例を示す。波長選択スイッチ１３の透過波長帯が適切に制御されているときは、図１２（ａ）に示すように、出力光信号のスペクトルＳＰ２の形状は、入力光信号のスペクトルＳＰ１と実質的に同じである。したがって、この場合、モニタ装置４３により生成される入力側波長分布および出力側波長分布は、図１４（ａ）に示すように、互いに類似することになる。なお、「分布が互いに類似」は、分布の形状またはパターンが互いに類似していることを意味し、振幅値は互いに近似していなくてもよい。
【００７８】
ここで、入力側振幅分布は、波長選択スイッチ１３へ入力される光信号に対して得られる振幅分布を表す。すなわち、入力側振幅分布は、波長選択スイッチ１３の透過波長帯が適切に制御されているかを判定するための基準振幅分布として使用することができる。したがって、モニタ部６５は、入力側波長分布および出力側波長分布が互いに類似しているときは、波長選択スイッチ１３の透過波長帯が適切に制御されていると判定する。なお、モニタ部６５は、例えば、入力側波長分布および出力側波長分布の相関を計算することにより、入力側波長分布および出力側波長分布の類似度を検出することができる。
【００７９】
図１４（ｂ）は、波長選択スイッチ１３の透過波長帯が適切に制御されていないときに得られる波長分布の一例を示す。波長選択スイッチ１３の透過波長帯が適切に制御されていないときは、図１２（ｂ）に示すように、出力光信号のスペクトルＳＰ２の形状は、入力光信号のスペクトルＳＰ１と異なっている。したがって、この場合、モニタ装置４３により生成される入力側波長分布および出力側波長分布は、図１４（ｂ）に示すように、互いに類似していない。
【００８０】
図１４（ｂ）に示す例では、波長選択スイッチ１３の透過波長帯が適切に制御されていないことに起因して、光信号のスペクトルの長波長側の一部が波長選択スイッチ１３において除去されてしまっている。このため、光信号のスペクトルの長波長側において、入力側波長分布および出力側波長分布は互いに類似していない。この場合、モニタ部６５は、波長選択スイッチ１３の透過波長帯が適切に制御されていないことを表すモニタ結果信号を出力する。このとき、モニタ部６５は、光信号のスペクトルの長波長側に対して透過波長帯が適切に制御されていないことを表すモニタ結果信号を出力してもよい。
【００８１】
ＷＳＳ制御部６６は、モニタ部６５によるモニタ結果に基づいて、波長選択スイッチ１３の波長可変光フィルタの透過波長帯を制御する。例えば、光信号のスペクトルの長波長側に対して透過波長帯が適切に制御されていないことを表すモニタ結果信号をモニタ部６５から受信したときは、ＷＳＳ制御部６６は、波長可変光フィルタの透過波長帯を長波長側に広くする制御信号を生成して波長選択スイッチ１３に与える。そうすると、波長選択スイッチ１３は、この制御信号に応じて透過波長帯を長波長側に広くするので、光信号のスペクトルは波長選択スイッチ１３において除去されなくなる。
【００８２】
図１５は、実施形態のモニタ方法を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、モニタ装置４３により実行される。例えば、図２および図４に示す波長デフラグが実行されるとき、モニタ装置４３は、ネットワーク管理システム１００からの指示に応じて図１５に示すフローチャートの処理を実行する。なお、波長選択スイッチ１３に入力される光信号には、光送信器２０において周波数変調成分が付与されているものとする。
【００８３】
Ｓ１において、モニタ装置４３は、モニタ装置４３の光フィルタの透過波長を掃引しながら、周波数変調成分の振幅を検出する。このとき、振幅分布生成部６４は、光フィルタ６１（６１ａ、６１ｂ）の透過波長を掃引する。そして、振幅検出器６３（６３ａ、６３ｂ）は、複数の透過波長に対してそれぞれ周波数変調成分の振幅を検出する。
【００８４】
Ｓ２において、モニタ装置４３は、振幅検出器６３（６３ａ、６３ｂ）による検出結果に基づいて、周波数変調成分の振幅の分布を生成する。振幅分布は、例えば、光フィルタ６１の透過波長に対して周波数変調成分の振幅をプロットすることによって生成される。このとき、振幅分布生成部６４は、入力側振幅分布および出力側振幅分布を生成する。なお、モニタ装置４３は、入力側振幅分布および出力側振幅分布を実質的に並列に生成することができる。
【００８５】
Ｓ３において、モニタ装置４３は、振幅分布生成部６４により生成された振幅分布に基づいて、光信号に対する波長選択スイッチ１３の透過波長帯の配置をモニタする。「透過波長帯の配置」は、特に限定されるものではないが、一例としては、透過波長帯の短波長側のカットオフ波長および長波長側のカットオフ波長により表される。このとき、モニタ部６５は、入力側振幅分布と出力側振幅分布とを比較することによって、波長選択スイッチ１３の透過波長帯が光信号に対して適切に制御されているか（または、適切に配置されているか）を判定する。
【００８６】
このように、実施形態のモニタ装置４３は、光信号に付与されている周波数変調成分の振幅の分布を利用して、その光信号に対して波長選択スイッチ１３の波長可変光フィルタの透過波長帯が適切に制御されているかを判定できる。ここで、光信号のスペクトルの形状を直接的にモニタする方法と比較して、実施形態のモニタ方法は、光信号のスペクトルの変化を精度よく検出できることが見込まれるので、透過波長帯が適切に制御されているか否かを精度よく判定できる。
【００８７】
＜他の実施形態＞
上述の実施例では、モニタ装置４３は、入力側振幅分布と出力側振幅分布とを比較することによって透過波長帯が適切に制御されているか否かを判定する。しかしながら、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、波長選択スイッチ１３へ入力される光信号に対して得られる波長分布（基準波長分布）がシミュレーション等によって得られている場合には、モニタ装置４３は、その基準波長分布と出力側振幅分布とを比較することによって透過波長帯が適切に制御されているか否かを判定してもよい。或いは、波長選択スイッチ１３の透過波長帯が適切に制御されているときに波長選択スイッチ１３から出力される光信号に対して得られる波長分布（基準波長分布）がシミュレーション等によって得られている場合は、モニタ装置４３は、その基準波長分布と出力側振幅分布とを比較することによって透過波長帯が適切に制御されているか否かを判定してもよい。
【００８８】
光信号のスペクトルの形状は、中心波長（または、中心周波数）に対して実質的に対称である。したがって、モニタ装置４３は、入力側振幅分布または基準振幅分布を使用することなく、出力側振幅分布の対称性に基づいて、透過波長帯が適切に制御されているか否かを判定してもよい。例えば、図１４（ａ）に示すように、光信号の中心波長に対して出力側振幅分布が対称であれば、光信号に対して透過波長帯が適切に制御されていると判定される。一方、図１４（ｂ）に示すように、光信号の中心波長に対して出力側振幅分布が非対称であれば、光信号に対して透過波長帯が適切に制御されていないと判定される。
【００８９】
なお、入力側振幅分布を利用しない場合、モニタ装置４３は、光フィルタ６１ａ、受光器６２ａ、振幅検出器６３ａを有していなくてもよい。この場合、モニタ装置４３の構成が簡単になる。
【００９０】
また、上述の実施例では、光信号のスペクトルの全域に渡って光フィルタ６１ａ、６１ｂの透過波長が掃引されるが、本発明はこの構成に限定されるものではない。たとえば、モニタ装置４３は、光信号のスペクトルの中心から長波長側のエッジまで光フィルタ６１ａ、６１ｂの透過波長を掃引することにより、光信号の長波長側において波長選択スイッチ１３の透過波長帯が適切に制御されているかを判定してもよい。同様に、モニタ装置４３は、光信号のスペクトルの中心から短波長側のエッジまで光フィルタ６１ａ、６１ｂの透過波長を掃引することにより、光信号の短波長側において波長選択スイッチ１３の透過波長帯が適切に制御されているかを判定してもよい。
【００９１】
＜波長デフラグ＞
図１６は、波長デフラグの手順を示すフローチャートである。ここでは、ＷＤＭ伝送システムにおいて、ある１つの光パスを介して伝送される光信号の中心波長が現波長から目標波長にシフトされるものとする。なお、波長デフラグは、対象となる光パスの通信を切断することなく実行される。
【００９２】
以下の説明では、光送信器２０は、光源２１の波長を１０ｐｍずつ調整できるものとする。また、光受信器３０は、局発光源３１の波長を１０ｐｍずつ調整できるものとする。波長選択スイッチ３１は、波長可変光フィルタの透過波長帯を０．１ｎｍずつ調整できるものとする。すなわち、フレキシブルグリッドのスロット幅は、０．１ｎｍである。ここで、波長選択スイッチ３１は、波長可変光フィルタの透過波長帯の長波長側のカットオフ波長および短波長側のカットオフ波長を個々に調整できるものとする。
【００９３】
Ｓ１１において、ネットワーク管理システム１００は、波長デフラグの対象となる光パス上のＲＯＡＤＭ１に対して、波長デフラグの開始を指示する。図３に示す例では、ＲＯＡＤＭ＃１の光送信器（Ｔｘ１）２０からＲＯＡＤＭ＃３に光受信器（Ｒｘ１）３０へ光信号を伝送する光パスについて波長デフラグが実行される。この場合、波長デフラグ開始指示は、ＲＯＡＤＭ＃１、＃２に与えられる。また、波長デフラグ開始指示は、目標波長を表す情報を含む。図４に示す例では、波長デフラグ開始指示は「目標波長＝λ３」を含む。なお、波長デフラグ開始指示を受信したＲＯＡＤＭ１は、波長デフラグにおいて波長がシフトする方向に向かって、波長選択スイッチ１３の透過波長帯を１スロットだけ拡げておくことが好ましい。
【００９４】
なお、以下の説明では、「光送信器２０」は、波長デフラグの対象となる光パスを介して伝送される光信号を生成する光送信器を表す。「光受信器３０」は、波長デフラグの対象となる光パスを介して伝送される光信号を受信する光受信器を表す。「ＲＯＡＤＭ１」は、波長デフラグの対象となる光パス上に設けられているＲＯＡＤＭを表す。「キャリア光」は、光送信器２０から送信される信号を伝搬する光を表す。
【００９５】
Ｓ１２において、ネットワーク管理システム１００は、光送信器２０に対して、キャリア光の波長を目標波長に向かって１ステップだけシフトさせるシフト指示を与える。この指示を受信すると、光送信器２０は、光源２１の波長をΔλstepだけシフトさせる。この実施例では、Δλstepは１０ｐｍである。
【００９６】
Ｓ１３において、ネットワーク管理システム１００は、光受信器３０に対して、局発光の波長を目標波長に向かって１ステップだけシフトさせるシフト指示を与える。この指示を受信すると、光受信器３０は、局発光源３１の波長をΔλstepだけシフトさせる。なお、Ｓ１２およびＳ１３は、実質的に並列に実行するようにしてもよい。
【００９７】
Ｓ１４において、キャリア光の波長および局発光の波長が適切に制御されているかが判定される。この判定は、例えば、光受信器３０により行われる。例えば、光受信器３０において、キャリア光の周波数と局発光周波数との誤差（すなわち、周波数オフセット）が所定の閾値よりも小さければ、キャリア光の波長および局発光の波長が適切に制御されていると判定される。キャリア光および局発光が適切に制御されていれば、波長デフラグの処理はＳ１５へ進む。一方、キャリア光および局発光が適切に制御されていないときは、波長デフラグの処理は終了する。なお、Ｓ１４の判定結果は、ネットワーク管理システム１００に通知される。
【００９８】
Ｓ１５において、ネットワーク管理システム１００は、ＲＯＡＤＭ１の波長選択スイッチ１３の透過波長帯をシフトさせるか否かを判定する。この実施例では、キャリア光の波長を調整するための波長ステップΔλstepは、１０ｐｍである。また、波長選択スイッチ１３の透過波長帯を調整するためのスロット幅は、０．１ｎｍである。よって、キャリア光の波長シフトを１０回実行する毎に、波長選択スイッチ１３の透過波長帯が１スロットだけシフトするように制御すれば、光信号のスペクトルは波長選択スイッチ１３の透過波長帯の中に配置され続けるはずである。よって、ネットワーク管理システム１００は、Ｓ１２〜Ｓ１８を１０回実行する毎に、Ｓ１６を１回実行する。
【００９９】
Ｓ１６において、ネットワーク管理システム１００は、波長選択スイッチ１３の透過波長帯をシフトさせる指示をＲＯＡＤＭ１に与える。そうすると、ＲＯＡＤＭ１は、波長選択スイッチ１３の透過波長帯を目標波長に向かって１スロットだけシフトさせる。この場合、透過波長帯の長波長側のカットオフ波長および短波長側のカットオフ波長がそれぞれ１スロットだけシフトする。
【０１００】
Ｓ１７において、ＲＯＡＤＭ１のモニタ装置４３は、波長選択スイッチ１３の透過波長帯が光信号のスペクトルに対して適切に制御されているかを判定する。この判定は、図７〜図１４を参照しながら説明した構成および方法により実現される。そして、波長選択スイッチ１３の透過波長帯が適切に制御されているときは、波長デフラグの処理はＳ１８へ進む。一方、波長選択スイッチ１３の透過波長帯が適切に制御されていないときは、波長デフラグの処理は終了する。ただし、波長選択スイッチ１３の透過波長帯が適切に制御されていないときは、ＷＳＳ制御部６６は、Ｓ１７の判定が「Ｙｅｓ」となるように透過波長帯を拡げるようにしてもよい。この場合、ネットワーク管理システム１００は、波長デフラグ処理を継続してもよい。
【０１０１】
Ｓ１８において、ネットワーク管理システム１００は、キャリア光の波長が目標波長に到達したか否かを判定する。キャリア光の波長が目標波長に到達していれば、波長デフラグの処理はＳ１９へ進む。一方、キャリア光の波長が目標波長に到達していなければ、波長デフラグの処理はＳ１２へ戻る。すなわち、キャリア光の波長が目標波長に到達するまで、Ｓ１２〜Ｓ１８が繰り返し実行される。
【０１０２】
Ｓ１９において、ネットワーク管理システム１００は、ＲＯＡＤＭ１に対して波長デフラグの終了を指示する。なお、Ｓ１１において波長選択スイッチ１３の透過波長帯を拡げたときは、ＲＯＡＤＭ１は、Ｓ１９において、その透過波長帯の幅をもとの状態に戻す。例えば、図４に示す例では、波長デフラグの開始時のキャリア光の波長（即ち、λ１）よりも目標波長（即ち、λ３）の方が長い。この場合、ＲＯＡＤＭ１は、Ｓ１１において、波長選択スイッチ１３の透過波長帯の長波長側を１スロットだけ拡張させる。また、ＲＯＡＤＭ１は、Ｓ１９において、その透過波長帯の短波長側を１スロットだけ狭くする。
【０１０３】
このように、実施形態の波長デフラグにおいては、キャリア光の波長および／または波長選択スイッチ１３の透過波長が調整される毎に、波長選択スイッチ１３の透過波長帯が光信号のスペクトルに対して適切に制御されているかモニタされる。このため、光信号の品質が大きく劣化する前に、波長デフラグを停止することが出来る。したがって、波長デフラグによって通信が切断されることはない。
【符号の説明】
【０１０４】
１  光分岐挿入装置（ＲＯＡＤＭ）
１３  波長選択スイッチ（ＷＳＳ）
２０  光送信器
２１  光源
２２  周波数変調制御回路
３０  光受信器
３１  局発光源
４３  モニタ装置
６１（６１ａ、６１ｂ）  光フィルタ
６３（６３ａ、６３ｂ）  振幅検出器
６４  振幅分布生成部
６５  モニタ部
１００  ネットワーク管理システム
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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