(57)【要約】  サブキャリア信号である常用サブキャリア信号を生成する常用光送受信器（１０）と、常用サブキャリア信号より周波数帯域の狭いサブキャリア信号である狭帯域用サブキャリア信号を生成可能な狭帯域用光送受信器（２０）と、経由光フィルタ段数情報に基づいて、スーパーチャネル信号内での複数のサブキャリア信号の構成を決定するサブキャリア構成決定部（３０）と、を備え、常用光送受信器（１０）は、サブキャリア構成決定部（３０）で決定された構成で示される複数のサブキャリア信号のシフト量を示す光周波数シフト量に従って、常用サブキャリア信号のスーパーチャネル信号内での配置をシフトし、狭帯域用光送受信器（２０）は、光周波数シフト量に従って、狭帯域用サブキャリア信号のスーパーチャネル信号内での配置をシフトする。
2017149668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々がサブキャリア信号である常用サブキャリア信号を生成する第１の数の光送受信器から構成される常用光送受信器と、
各々が前記常用サブキャリア信号より周波数帯域の狭いサブキャリア信号である狭帯域用サブキャリア信号を生成可能な第２の数の光送受信器から構成される狭帯域用光送受信器と、
複数のサブキャリア信号を含むスーパーチャネル信号を相手先の通信装置へ送信する際の伝送路において経由する光フィルタの数の情報である経由光フィルタ段数情報に基づいて、前記スーパーチャネル信号内での前記複数のサブキャリア信号の構成を決定するサブキャリア構成決定部と、
を備え、
前記常用光送受信器は、前記サブキャリア構成決定部で決定された前記構成で示される前記複数のサブキャリア信号のシフト量を示す光周波数シフト量に従って、前記常用サブキャリア信号の前記スーパーチャネル信号内での配置をシフトし、
前記狭帯域用光送受信器は、前記光周波数シフト量に従って、前記狭帯域用サブキャリア信号の前記スーパーチャネル信号内での配置をシフトする、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記狭帯域用光送受信器は、前記サブキャリア構成決定部の指示に従って、前記狭帯域用サブキャリア信号生成の際に使用する変調度、伝送レート、および送受信デジタルフィルタのタップ係数を更新する、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記サブキャリア構成決定部は、前記経由光フィルタ段数情報に基づいて前記スーパーチャネル信号内の余剰帯域を算出し、前記スーパーチャネル信号に挿入する前記狭帯域用サブキャリア信号数を決定する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記サブキャリア構成決定部は、前記経由光フィルタ段数情報に基づいて前記スーパーチャネル信号内の余剰帯域を算出し、前記常用サブキャリア信号、または前記常用サブキャリア信号および前記狭帯域用サブキャリア信号の光周波数シフト量を決定する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の通信装置。
【請求項５】
前記サブキャリア構成決定部は、前記スーパーチャネル信号内に前記狭帯域用サブキャリア信号を挿入する場合、前記狭帯域用サブキャリア信号が配置される前記スーパーチャネル信号内の帯域に基づいて、前記常用サブキャリア信号の配置をシフトする順番を決定する、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の通信装置。
【請求項６】
前記サブキャリア構成決定部は、前記経由光フィルタ段数情報に基づいて、前記狭帯域用光送受信器で生成される前記狭帯域用サブキャリア信号の変調度を決定する、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の通信装置。
【請求項７】
前記サブキャリア構成決定部は、前記伝送路が変更される毎に、前記経由光フィルタ段数情報を取得する、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の通信装置。
【請求項８】
前記狭帯域用サブキャリア信号に含まれる情報は、データ信号、または誤り訂正符号である、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の通信装置。
【請求項９】
サブキャリア構成決定部が、スーパーチャネル信号を相手先の通信装置へ送信する際の伝送路において経由する光フィルタの数の情報である経由光フィルタ段数情報に基づいて、前記スーパーチャネル信号内での複数のサブキャリア信号の構成を決定するサブキャリア構成決定ステップと、
常用光送受信器が、前記サブキャリア構成決定部で決定された前記構成で示される前記複数のサブキャリア信号のシフト量を示す光周波数シフト量に従って、前記スーパーチャネル信号内での配置をシフトしたサブキャリア信号である常用サブキャリア信号を生成する常用サブキャリア信号生成ステップと、
狭帯域用光送受信器が、前記光周波数シフト量に従って、前記スーパーチャネル信号内での配置をシフトした、前記常用サブキャリア信号より周波数帯域の狭いサブキャリア信号であって、前記サブキャリア構成決定部で決定された数の狭帯域用サブキャリア信号を生成する狭帯域用サブキャリア信号生成ステップと、
を含むことを特徴とするサブキャリア信号配置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光信号を多重して通信を行う通信装置およびサブキャリア信号配置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
幹線系光通信網では、１本の光ファイバで１００Ｇｂｐｓを超える大容量伝送、すなわち超１００Ｇｂｐｓ級の伝送が求められている。超１００Ｇｂｐｓ級の伝送を実現する技術として、サブキャリアとよばれる搬送波を極めて密に複数配置して信号伝送するスーパーチャネル伝送がある。スーパーチャネル伝送は、光周波数の利用効率を高め、大容量化を実現する。一方で、スーパーチャネル伝送では、サブキャリアが光周波数上で高密度に配置されるため、隣接するサブキャリア間で干渉が発生し信号品質が劣化する。【０００３】
また、幹線系光通信網のスーパーチャネル伝送では、伝送路中に波長選択用の光フィルタが多段に配置され、任意の複数のサブキャリアについて、分波、合波および経路切り替えなどが行われる。そのため、スーパーチャネル伝送では、光フィルタの透過帯域以外のサブキャリア信号帯域が削られる、すなわち信号帯域狭窄により信号品質が劣化する。また、スーパーチャネル伝送では、光フィルタの透過帯域は経由する光フィルタ段数に依存して狭くなり、信号品質劣化も増大する。【０００４】
幹線系光通信網のスーパーチャネル伝送において、サブキャリア間干渉および信号帯域狭窄による信号品質劣化を抑圧するには、信号品質劣化が生じないように全サブキャリアを含むスーパーチャネル信号の光周波数帯域を決定する必要がある。しかしながら、光フィルタの透過帯域は、例えば、１２．５ＧＨｚのように離散変化する特徴があるため、光フィルタ数によっては、スーパーチャネル信号の光周波数帯域に余剰帯域が生じる。このような課題に対して、特許文献１では、スーパーチャネル信号間に余剰帯域が発生するのを防ぐため、スーパーチャネル信号の間隔を密に配置することで光周波数帯域の有効活用化を実現する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０３０８９７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術によれば、スーパーチャネル信号内に余剰帯域が発生することがある。特許文献１には、スーパーチャネル信号内の余剰帯域を有効利用することについては、開示も示唆もされていない。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、スーパーチャネル伝送において、スーパーチャネル信号内の余剰帯域を利用して伝送容量を向上可能な通信装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の通信装置は、各々がサブキャリア信号である常用サブキャリア信号を生成する第１の数の光送受信器から構成される常用光送受信器を備える。また、通信装置は、各々が前記常用サブキャリア信号より周波数帯域の狭いサブキャリア信号である狭帯域用サブキャリア信号を生成可能な第２の数の光送受信器から構成される狭帯域用光送受信器を備える。また、通信装置は、複数のサブキャリア信号を含むスーパーチャネル信号を相手先の通信装置へ送信する際の伝送路において経由する光フィルタの数の情報である経由光フィルタ段数情報に基づいて、前記スーパーチャネル信号内での前記複数のサブキャリア信号の構成を決定するサブキャリア構成決定部を備える。前記常用光送受信器は、前記サブキャリア構成決定部で決定された前記構成で示される前記複数のサブキャリア信号のシフト量を示す光周波数シフト量に従って、前記常用サブキャリア信号の前記スーパーチャネル信号内での配置をシフトする。前記狭帯域用光送受信器は、前記光周波数シフト量に従って、前記狭帯域用サブキャリア信号の前記スーパーチャネル信号内での配置をシフトする、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる通信装置は、スーパーチャネル伝送において、スーパーチャネル信号内の余剰帯域を利用して伝送容量を向上できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】通信装置を含む光伝送システムの構成例を示す図
【図２】通信装置が備えるサブキャリア構成決定部の構成例を示すブロック図
【図３】通信装置において常用光送受信器の光送受信器が備える常用光送信部の構成例を示すブロック図
【図４】通信装置において常用光送受信器の光送受信器が備える常用光受信部の構成例を示すブロック図
【図５】通信装置の狭帯域用光送受信器の光送受信器が備える狭帯域用光送信部の構成例を示すブロック図
【図６】通信装置において狭帯域用光送受信器の光送受信器が備える狭帯域用光受信部の構成例を示すブロック図
【図７】光伝送システムにおいて伝送路に配置される光フィルタ数と光フィルタ透過帯域との関係の一例を示す図
【図８】通信装置がスーパーチャネル信号を生成して送信する処理の一例を示すフローチャート
【図９】通信装置がスーパーチャネル信号を受信する処理の一例を示すフローチャート
【図１０】通信装置においてスーパーチャネル信号内の外側に狭帯域用サブキャリアを挿入する際の光周波数シフトの例を示す図
【図１１】通信装置においてスーパーチャネル信号内の中心部分に狭帯域用サブキャリアを挿入する際の光周波数シフトの例を示す図
【図１２】サブキャリア構成決定部を専用のハードウェアで構成する場合の例を示す図
【図１３】サブキャリア構成決定部をＣＰＵおよびメモリで構成する場合の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態にかかる通信装置およびサブキャリア信号配置方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態にかかる通信装置１，２を含む光伝送システム４の構成例を示す図である。光伝送システム４は、通信装置１，２と、伝送路３と、を備える。光伝送システム４は、スーパーチャネル伝送方式により光信号であるスーパーチャネル信号を伝送する通信システムであり、例えば、幹線系光通信網である。光伝送システム４では、通信装置１，２が、伝送路３を経由してスーパーチャネル信号を送受信する。伝送路３には、波長選択用の光フィルタが多段に配置されているものとする。
【００１３】
通信装置１，２は同様の構成のため、本実施の形態では、通信装置１が、伝送路３を経由して通信装置２へスーパーチャネル信号を送信する場合について説明する。通信装置１が通信装置２へスーパーチャネル信号を送信した場合、スーパーチャネル信号は、光フィルタを通過する毎に、光周波数帯域が狭窄化する。そのため、通信装置１は、通信装置２へスーパーチャネル信号を送信する際に伝送路３で通過する光フィルタの数に基づいて、通信装置２においてスーパーチャネル信号が受信される時点で所望の光フィルタ透過帯域を確保できるように、スーパーチャネル信号の光周波数帯域を決定する。
【００１４】
ここで、光フィルタの透過帯域は離散変化するため、スーパーチャネル信号の光周波数帯域によっては、スーパーチャネル信号内に余剰帯域が生じることがある。本実施の形態では、通信装置１が、スーパーチャネル信号内の余剰帯域を利用して、スーパーチャネル信号内に配置される複数のサブキャリア信号の間隔を密に配置することによって伝送容量を向上させる。
【００１５】
図１に示す２つの狭帯域用サブキャリア信号である狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２は、スーパーチャネル信号内の余剰帯域がある場合に、通信装置１がスーパーチャネル信号内に挿入するサブキャリア信号である。狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２に含まれる情報は、例えば、データ信号、誤り訂正符号などがあるが、これらに限定されるものではない。スーパーチャネル信号内の余剰帯域が無い場合、スーパーチャネル信号の構成は、４つの常用サブキャリア信号である常用サブキャリア＃１，＃２，＃３，＃４となる。
【００１６】
図１では、通信装置１において、常用サブキャリア＃１，＃２，＃３，＃４および狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２が多重される例を示しているが、一例であり、多重される常用サブキャリアおよび狭帯域用サブキャリアの数はこの例に限定されるものではない。狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２は、常用サブキャリア＃１〜＃４より周波数帯域の狭いサブキャリア信号である。以降の説明において、常用サブキャリア信号および狭帯域用サブキャリア信号をまとめて、サブキャリア信号と称することがある。図１では、各構成を接続する線のうち、光信号の経路を示す部分を実線で示し、電気信号の経路を示す部分を点線で示している。
【００１７】
通信装置１，２の構成について説明する。
【００１８】
第１の通信装置である通信装置１は、常用光送受信器１０と、狭帯域用光送受信器２０と、サブキャリア構成決定部３０と、光結合分波器４０と、を備える。
【００１９】
常用光送受信器１０は、光送受信器１１，１２，１３，１４を備える。常用光送受信器１０は、第１の数、ここでは４つの光送受信器から構成される。光送受信器１１は、常用サブキャリア信号である常用サブキャリア＃１の光信号を生成して出力する。光送受信器１２は、常用サブキャリア信号である常用サブキャリア＃２の光信号を生成して出力する。光送受信器１３は、常用サブキャリア信号である常用サブキャリア＃３の光信号を生成して出力する。光送受信器１４は、常用サブキャリア信号である常用サブキャリア＃４の光信号を生成して出力する。このように、常用光送受信器１０は、常用サブキャリア＃１〜＃４を生成して出力する。
【００２０】
狭帯域用光送受信器２０は、光送受信器２１，２２を備える。狭帯域用光送受信器２０は、第２の数、ここでは２つの光送受信器から構成される。光送受信器２１は、狭帯域用サブキャリア信号である狭帯域用サブキャリア＃１１の光信号を生成して出力することが可能である。光送受信器２２は、狭帯域用サブキャリア信号である狭帯域用サブキャリア＃１２の光信号を生成して出力することが可能である。狭帯域用光送受信器２０は、サブキャリア構成決定部３０で決定された狭帯域用サブキャリア数に基づいて、狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２の内、片方または両方の光信号を生成して出力する。または、狭帯域用光送受信器２０は、サブキャリア構成決定部３０で決定された狭帯域用サブキャリア数に基づいて、狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２のいずれも生成しない。
【００２１】
狭帯域用光送受信器２０の光送受信器２１，２２が備える送信デジタルフィルタでは、サブキャリア構成決定部３０から出力される有限インパルス応答フィルタであるＦＩＲ（Finite  Impulse  Response）フィルタのタップ係数であるＦＩＲタップ係数に基づいてＦＩＲフィルタのタップ係数を設定し、所望の光周波数帯の狭帯域用サブキャリアを生成する。狭帯域用光送受信器２０の詳細な構成については後述する。
【００２２】
常用サブキャリア＃１〜＃４および狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２は、いずれも光周波数、すなわち光波長の異なる搬送波である。
【００２３】
サブキャリア構成決定部３０は、複数のサブキャリア信号を含むスーパーチャネル信号を相手先の通信装置２へ送信する伝送路３において経由する光フィルタの数の情報である経由光フィルタ段数情報を取得する。サブキャリア構成決定部３０は、経由光フィルタ段数情報に基づいて、スーパーチャネル信号内の常用サブキャリア＃１〜＃４の構成、および狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２の生成の有無および構成を決定する。サブキャリア構成決定部３０の詳細な構成については後述する。
【００２４】
光結合分波器４０は、常用光送受信器１０の光送受信器１１〜１４から出力された常用サブキャリア＃１〜＃４の光信号と、狭帯域用光送受信器２０の光送受信器２１，２２から出力された狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２の光信号とを結合、すなわち多重して伝送路３へ出力する。また、光結合分波器４０は、伝送路３経由で受信した通信装置２からの光信号を６つの光信号に分波し、各光信号を対応する光周波数の常用光送受信器１０の光送受信器１１〜１４および狭帯域用光送受信器２０の光送受信器２１，２２へ出力する。
【００２５】
第２の通信装置である通信装置２の構成は、前述のように通信装置１と同様である。狭帯域用光送受信器２０の光送受信器２１，２２が備える受信デジタルフィルタは、サブキャリア構成決定部３０から出力されるＦＩＲタップ係数に基づいてＦＩＲフィルタのタップ係数を設定し、所望の周波数帯の狭帯域用サブキャリア信号を抽出する。
【００２６】
図２は、本発明の実施の形態にかかる通信装置１，２が備えるサブキャリア構成決定部３０の構成例を示すブロック図である。サブキャリア構成決定部３０は、狭帯域用サブキャリア数決定部３１と、変調度決定部３２と、伝送レート決定部３３と、信号帯域決定部３４と、光周波数シフト量演算部３５と、ＦＩＲタップ係数演算部３６と、光周波数シフト同期部３７と、を備える。サブキャリア構成決定部３０は、後述するように、スーパーチャネル信号内における狭帯域用サブキャリアおよび常用サブキャリアの構成として、スーパーチャネル信号に挿入する狭帯域用サブキャリアの数、変調方式、伝送レート、信号帯域、狭帯域用サブキャリアおよび常用サブキャリアの光周波数シフト量、常用サブキャリアの配置をシフトする順番を決定する。
【００２７】
狭帯域用サブキャリア数決定部３１は、経由光フィルタ段数情報に基づいて、スーパーチャネル信号に複数のサブキャリアを配置する帯域である光周波数帯域、すなわち光フィルタ透過帯域を決定し、スーパーチャネル信号内の余剰帯域を算出してスーパーチャネル信号に挿入する狭帯域用サブキャリアの数を決定する。
【００２８】
変調度決定部３２は、狭帯域用サブキャリア数決定部３１が経由光フィルタ段数情報から算出した余剰帯域に基づいて、狭帯域用サブキャリアの変調方式を決定する。
【００２９】
伝送レート決定部３３は、狭帯域用サブキャリア数決定部３１が経由光フィルタ段数情報から算出した余剰帯域に基づいて、狭帯域用サブキャリアの伝送レートを決定する。
【００３０】
信号帯域決定部３４は、狭帯域用サブキャリア数決定部３１が経由光フィルタ段数情報から算出した余剰帯域に基づいて、スーパーチャネル信号内における狭帯域用サブキャリアの信号帯域を決定する。
【００３１】
光周波数シフト量演算部３５は、狭帯域用サブキャリア数決定部３１で決定された狭帯域用サブキャリア数および信号帯域決定部３４で決定された信号帯域に基づいて、常用光送受信器１０の常用光送信部５０から出力される常用サブキャリア＃１〜＃４の光周波数のシフト量を示す光周波数シフト量、または、常用光送受信器１０の常用光送信部５０から出力される常用サブキャリア＃１〜＃４の光周波数シフト量および狭帯域用光送受信器２０の狭帯域用光送信部７０から出力される狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２の光周波数のシフト量を示す光周波数シフト量を算出する。
【００３２】
ＦＩＲタップ係数演算部３６は、挿入される狭帯域用サブキャリアの数、変調度、伝送レートなどに基づいて、狭帯域用光送受信器２０の光送受信器２１，２２が備える狭帯域用光送信部７０の送信デジタルフィルタ、および狭帯域用光受信部８０の受信デジタルフィルタのＦＩＲタップ係数を算出する。
【００３３】
光周波数シフト同期部３７は、常用光送受信器１０の常用光送信部５０から出力される常用サブキャリア＃１〜＃４、および狭帯域用光送受信器２０の狭帯域用光送信部７０から出力される狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２について、各サブキャリア信号の光周波数シフトのタイミングを制御する。光周波数シフト同期部３７は、スーパーチャネル信号内に狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２の一方または両方を挿入する場合、狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２が配置されるスーパーチャネル信号内の信号帯域に基づいて、常用サブキャリア＃１〜＃４の配置をシフトする順番を決定する。
【００３４】
図３は、本発明の実施の形態にかかる通信装置１，２において常用光送受信器１０の光送受信器１１〜１４が備える常用光送信部５０の構成例を示すブロック図である。常用光送信部５０は、常用送信処理部５１と、光信号生成部５５と、を備える。
【００３５】
常用送信処理部５１は、データ信号生成器５２と、送信デジタルフィルタ５３と、光周波数シフト器５４と、を備える。
【００３６】
データ信号生成器５２は、入力された送信信号、例えば、４００Ｇ送信信号または１Ｔ送信信号からデータ信号を生成する。具体的に、データ信号生成器５２は、送信する情報を誤り訂正符号化する処理を行い、さらに、ＢＰＳＫ（Binary  Phase  Shift  Keying）による２値位相変調、またはＱＰＳＫ（Quadrature  Phase  Shift  Keying）による４値位相変調、または１６ＱＡＭ（Quadrature  Amplitude  Modulation）による１６値振幅位相変調などの変調方式に基づいてシンボルマッピングする処理を行ってデータ信号を生成する。データ信号生成器５２の具体的処理内容、およびデータ信号生成器５２の構成については特に制約はない。
【００３７】
送信デジタルフィルタ５３は、例えば、ナイキストフィルタなどによりデータ信号を所望の周波数帯域のスペクトルに整形する。
【００３８】
光周波数シフト器５４は、サブキャリア構成決定部３０で決定された光周波数シフト量に基づいて、スペクトル整形後のデータ信号を光周波数シフトする。
【００３９】
光信号生成部５５は、光源５６と、光変調器５７と、を備える。
【００４０】
光源５６は、連続光を送出する。
【００４１】
光変調器５７は、光源５６から送出された連続光を、光周波数シフト器５４から出力された電気信号であるデータ信号に基づいて変調し、光信号を生成する。光変調器５７は、生成した光信号である送信信号を光結合分波器４０へ出力する。
【００４２】
図４は、本発明の実施の形態にかかる通信装置１，２において常用光送受信器１０の光送受信器１１〜１４が備える常用光受信部６０の構成例を示すブロック図である。常用光受信部６０は、コヒーレントレシーバ６１と、常用受信処理部６２と、を備える。
【００４３】
コヒーレントレシーバ６１は、伝送路３経由で受信した光信号を電気信号に変換する。
【００４４】
常用受信処理部６２は、受信デジタルフィルタ６３と、信号復調部６４と、を備える。
【００４５】
受信デジタルフィルタ６３は、コヒーレントレシーバ６１から入力された電気信号のスペクトルに対してナイキストフィルタなどにより電気信号の形状をフィルタリングし、所望の周波数帯域のスペクトルを抽出する。
【００４６】
信号復調部６４は、受信デジタルフィルタ６３によりスペクトル抽出された電気信号を復調する。
【００４７】
図５は、本発明の実施の形態にかかる通信装置１，２の狭帯域用光送受信器２０の光送受信器２１〜２２が備える狭帯域用光送信部７０の構成例を示すブロック図である。狭帯域用光送信部７０は、狭帯域用送信処理部７１と、光信号生成部７５と、を備える。
【００４８】
狭帯域用送信処理部７１は、データ信号生成器７２と、送信デジタルフィルタ７３と、光周波数シフト器７４と、を備える。
【００４９】
データ信号生成器７２は、サブキャリア構成決定部３０で決定された伝送レートおよび変調度に基づいて、入力された送信信号、例えば、１０Ｇ送信信号からデータ信号を生成する。具体的に、データ信号生成器７２は、送信する情報を誤り訂正符号化する処理を行い、さらに、ＢＰＳＫによる２値位相変調、またはＱＰＳＫによる４値位相変調、または１６ＱＡＭによる１６値振幅位相変調などの変調方式に基づいてシンボルマッピングする処理を行ってデータ信号を生成する。データ信号生成器７２の具体的処理内容、およびデータ信号生成器７２の構成については特に制約はない。１０Ｇ送信信号としては、例えば、１０Ｇクライアント信号などがある。
【００５０】
送信デジタルフィルタ７３は、サブキャリア構成決定部３０で決定されたＦＩＲタップ係数に基づいて、ナイキストフィルタなどによりデータ信号を所望の周波数帯域のスペクトルに整形する。
【００５１】
光周波数シフト器７４は、サブキャリア構成決定部３０で決定された光周波数シフト量に基づいて、スペクトル整形後のデータ信号を光周波数シフトする。
【００５２】
光信号生成部７５は、光源７６と、光変調器７７と、を備える。
【００５３】
光源７６は、連続光を送出する。
【００５４】
光変調器７７は、光源７６から送出された連続光を、光周波数シフト器７４から出力された電気信号であるデータ信号に基づいて変調し、光信号を生成する。光変調器７７は、生成した光信号である送信信号を光結合分波器４０へ出力する。
【００５５】
図６は、本発明の実施の形態にかかる通信装置１，２において狭帯域用光送受信器２０の光送受信器２１，２２が備える狭帯域用光受信部８０の構成例を示すブロック図である。狭帯域用光受信部８０は、コヒーレントレシーバ８１と、狭帯域用受信処理部８２と、を備える。
【００５６】
コヒーレントレシーバ８１は、伝送路３経由で受信した光信号を電気信号に変換する。
【００５７】
狭帯域用受信処理部８２は、受信デジタルフィルタ８３と、信号復調部８４と、を備える。
【００５８】
受信デジタルフィルタ８３は、サブキャリア構成決定部３０で決定されたＦＩＲタップ係数に基づいて、コヒーレントレシーバ８１から入力された電気信号のスペクトルに対してナイキストフィルタなどにより電気信号の形状をフィルタリングし、所望の周波数帯域のスペクトルを抽出する。
【００５９】
信号復調部８４は、受信デジタルフィルタ８３によりスペクトル抽出された電気信号を復調する。
【００６０】
ここで、サブキャリア構成決定部３０において、経由光フィルタ段数情報に基づいて、狭帯域用サブキャリア数決定部３１がスーパーチャネル信号で使用する光周波数帯域、挿入する狭帯域用サブキャリアの数などを決定する処理について説明する。
【００６１】
図７は、本発明の実施の形態にかかる光伝送システム４において伝送路３に配置される光フィルタ数と光フィルタ透過帯域との関係の一例を示す図である。横軸は伝送路３に配置される光フィルタ数を示し、縦軸は光フィルタ通過後のスーパーチャネル信号の光周波数帯域のうち３ｄＢ以内の信号劣化を確保できる光フィルタ透過帯域を示す。白い四角を結ぶ線が透過帯域１５０ＧＨｚの光フィルタ通過後のスーパーチャネル信号の光周波数帯域の透過帯域の変化を示し、黒丸を結ぶ線が透過帯域１６２．５ＧＨｚの光フィルタ通過後のスーパーチャネル信号の光周波数帯域の透過帯域の変化を示す。
【００６２】
伝送路３に配置される光フィルタは、入力されるスーパーチャネル信号の光周波数帯域によって、使用する光フィルタ、すなわち光フィルタの透過帯域を選択する。光フィルタは、透過帯域の形状が矩形であることが理想的であるが、現実的には透過帯域の形状は矩形にはならず、両端がなだらかな山型の形状、例えば、５次のスーパーガウシアン型の形状になる。そのため、光フィルタを通過するスーパーチャネル信号は、光フィルタを通過する毎に光周波数帯域の両端の信号レベルが劣化する。これにより、スーパーチャネル信号は、伝送路３において光フィルタを多く経由するほど、光周波数帯域の透過帯域が狭窄化することになる。
【００６３】
図７の例では、透過帯域１５０ＧＨｚの光フィルタの場合、光フィルタの数が２個〜６個程度であれば、光フィルタ通過後のスーパーチャネル信号の光周波数帯域の透過帯域は推奨帯域に対して余裕がある。すなわち、スーパーチャネル信号内に余剰帯域がある。推奨帯域とは、スーパーチャネル信号内の各サブキャリアの信号品質を一定値以上に確保できる帯域を指す。しかしながら、光フィルタの数が２０個程度になると、光フィルタ透過後のスーパーチャネル信号の光周波数帯域の透過帯域は推奨帯域に対して余裕がなくなる。図７の例では、光フィルタの数が２６個の場合、スーパーチャネル信号の透過帯域が推奨帯域を下回ることになるため、光伝送システム４では、透過帯域１６２．５ＧＨｚの光フィルタを使用することが望ましい。図７に示すように透過帯域１６２．５ＧＨｚの光フィルタでは、透過帯域１５０ＧＨｚの光フィルタと比較して、同じ光フィルタ数において、スーパーチャネル信号の透過帯域が１０ＧＨｚ程度大きくなる。
【００６４】
一方で、光伝送システム４では、スーパーチャネル信号の光周波数帯域が狭いほどスーパーチャネル信号同士の間隔を小さくすることで、多くのスーパーチャネル信号を伝送できる。そのため、光伝送システム４では、推奨帯域を確保できる範囲、すなわち通過する光フィルタ数が少ない場合、透過帯域の小さい光フィルタを使用することが望ましい。
【００６５】
このように、光伝送システム４では、通過する光フィルタの数が少ないうちは推奨帯域に対して余裕があり、スーパーチャネル信号内に余剰帯域が発生することになるが、通過する光フィルタの数が多くなっても、透過帯域の大きい光フィルタを使用することで、スーパーチャネル信号内に余剰帯域が発生することになる。そのため、サブキャリア構成決定部３０では、図７に示すような光フィルタの数と透過帯域との関係に鑑みて、スーパーチャネル信号内に余剰帯域があると判断した場合にスーパーチャネル信号内に狭帯域サブキャリアを挿入することを決定する。さらに、サブキャリア構成決定部３０では、余剰帯域の大きさに基づいて、挿入する狭帯域サブキャリアの数、狭帯域サブキャリアの変調度、伝送レート、信号帯域などを決定する。
【００６６】
つづいて、通信装置１から伝送路３を経由して通信装置２へスーパーチャネル信号を送信する動作について説明する。図８は、本発明の実施の形態にかかる通信装置１がスーパーチャネル信号を生成して送信する処理の一例を示すフローチャートである。
【００６７】
まず、通信装置１のサブキャリア構成決定部３０において、狭帯域用サブキャリア数決定部３１が、経由光フィルタ段数情報を取得する（ステップＳ１）。狭帯域用サブキャリア数決定部３１は、例えば、光伝送システム４においてシステムを管理する制御装置が備える経路選択表などから経由光フィルタ段数情報を取得する。図１に示す光伝送システム４の例では通信装置が通信装置１，２の２つであるが、一般的には多くの通信装置によって光伝送システムが構成されている。このような光伝送システムでは、例えば、特開２０１０−０９８５４４号公報において、制御装置３２が、パス情報データベース５２により、ノード同士が通信を行う場合のノード間の伝送距離、通過ノードなどを管理していることが記載されている。経由光フィルタ段数情報を含む経路選択表については、システムを管理する制御装置３２に相当する装置がパス情報データベース５２内に記憶しておくことで、システム内の他の装置が利用することができる。経由光フィルタ段数情報そのものは本願で特有のものではなく、狭帯域用サブキャリア数決定部３１は、システムを管理する制御装置などから取得することができる。
【００６８】
狭帯域用サブキャリア数決定部３１は、経由光フィルタ段数情報に基づいてスーパーチャネル信号内の余剰帯域を算出し、通信装置１から送信するスーパーチャネル信号に狭帯域用サブキャリアを挿入するか否かを決定する（ステップＳ２）。狭帯域用サブキャリア数決定部３１は、具体的に図７に示すような光フィルタ数と光フィルタ透過帯域との関係、および取得した経由光フィルタ段数情報による通信装置１と通信装置２との間の光フィルタ数から余剰帯域を算出する。例えば、狭帯域用サブキャリア数決定部３１は、通過する光フィルタ数が２個の場合、図７から余剰帯域は７ＧＨｚと算出し、通過する光フィルタ数が２６個の場合、図７から余剰帯域は０ＧＨｚと算出する。狭帯域用サブキャリア数決定部３１は、算出した余剰帯域に基づいて、狭帯域用サブキャリアを挿入するか否かを決定する。例えば、狭帯域用サブキャリア数決定部３１は、通過する光フィルタ数が２個の場合、図７の例では、透過帯域１５０ＧＨｚの光フィルタの場合でもスーパーチャネル信号内に３ＧＨｚ以上の余剰帯域を確保できることから、狭帯域用サブキャリアを挿入することを決定する。また、狭帯域用サブキャリア数決定部３１は、通過する光フィルタ数が２０個の場合、図７の例では、透過帯域１５０ＧＨｚの光フィルタの場合スーパーチャネル信号内に３ＧＨｚ以上の余剰帯域を確保できないことから、狭帯域用サブキャリアを挿入しないことを決定する。また、狭帯域用サブキャリア数決定部３１は、通過する光フィルタ数が３０個の場合、図７の例では、透過帯域１６２．５ＧＨｚの光フィルタが使用され、スーパーチャネル信号内に３ＧＨｚ以上の余剰帯域を確保できることから、狭帯域用サブキャリアを挿入することを決定する。
【００６９】
狭帯域用サブキャリア数決定部３１がスーパーチャネル信号に狭帯域用サブキャリアを挿入しないことを決定した場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、通信装置１では、サブキャリア構成決定部３０が狭帯域用光送受信器２０に対して狭帯域用サブキャリアの生成を指示せず、光結合分波部４０が、全サブキャリアである常用光送受信器１０において生成された４つの常用サブキャリア＃１〜＃４を多重して、伝送路３経由で通信装置２へ送信する（ステップＳ３）。
【００７０】
狭帯域用サブキャリア数決定部３１がスーパーチャネル信号に狭帯域用サブキャリアを挿入することを決定した場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、サブキャリア構成決定部３０において、狭帯域用サブキャリア数決定部３１が、挿入する狭帯域用サブキャリア数を決定する（ステップＳ４）。狭帯域用サブキャリア数決定部３１は、図７に示すような光フィルタ数と光フィルタ透過帯域との関係から、スーパーチャネル信号内の余剰帯域に鑑みて、スーパーチャネル信号に挿入する狭帯域用サブキャリアの数を決定する。具体的に、狭帯域用サブキャリア数決定部３１は、余剰帯域が多いほど挿入する狭帯域用サブキャリアの数を多くし、余剰帯域が少ないほど挿入する狭帯域用サブキャリアの数を少なくする。例えば、狭帯域用サブキャリア数決定部３１は、通過する光フィルタ数が２個の場合、図７の例では、透過帯域１５０ＧＨｚの光フィルタの場合でもスーパーチャネル信号内に６ＧＨｚ以上の余剰帯域を確保できることから、狭帯域用サブキャリアを２つ挿入することを決定する。また、狭帯域用サブキャリア数決定部３１は、通過する光フィルタ数が８個の場合、図７の例では、透過帯域１５０ＧＨｚの光フィルタの場合でもスーパーチャネル信号内に３ＧＨｚ以上６ＧＨｚ未満の余剰帯域を確保できることから、狭帯域用サブキャリアを１つ挿入することを決定する。また、狭帯域用サブキャリア数決定部３１は、通過する光フィルタ数が３０個の場合、図７の例では、透過帯域１６２．５ＧＨｚの光フィルタが使用され、スーパーチャネル信号内に６ＧＨｚ以上の余剰帯域を確保できることから、狭帯域用サブキャリアを２つ挿入することを決定する。
【００７１】
また、サブキャリア構成決定部３０において、変調度決定部３２が、挿入する狭帯域用サブキャリアの変調度を決定する（ステップＳ５）。具体的に、変調度決定部３２は、余剰帯域が多いほど１６ＱＡＭなどの情報量の多い変調度にし、余剰帯域が少ないほどＢＰＳＫ、ＱＰＳＫなどの情報量の少ない変調度にする。変調度決定部３２は、例えば、狭帯域用サブキャリア数決定部３１において算出された余剰帯域が、３ＧＨｚ以上６ＧＨｚ未満のときはＢＰＳＫとし、６ＧＨｚ以上９ＧＨｚ未満のときはＱＰＳＫとし、９ＧＨｚ以上のときは１６ＱＡＭとする。狭帯域用光送受信器２０では、変調度決定部３２で決定された変調度に基づいて狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２を生成し、変調度決定部３２の指示により変調度を更新する。
【００７２】
また、サブキャリア構成決定部３０において、伝送レート決定部３３が、挿入する狭帯域用サブキャリアの伝送レートを決定する（ステップＳ６）。具体的に、伝送レート決定部３３は、余剰帯域が多いほど高い伝送レートにし、余剰帯域が少ないほど低い伝送レートにする。狭帯域用光送受信器２０では、狭帯域用サブキャリア数決定部３１で決定された変調度に基づいて狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２を生成し、狭帯域用サブキャリア数決定部３１の指示により変調度を更新する。狭帯域用光送受信器２０では、伝送レート決定部３３で決定された伝送レートに基づいて狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２を生成し、伝送レート決定部３３の指示により伝送レートを更新する。
【００７３】
また、サブキャリア構成決定部３０において、信号帯域決定部３４が、挿入する狭帯域用サブキャリアの信号帯域を決定する（ステップＳ７）。具体的に、信号帯域決定部３４は、伝送レート決定部３３で決定された伝送レートに基づいて、信号帯域を決定する。
【００７４】
また、サブキャリア構成決定部３０において、光周波数シフト量演算部３５が、常用光送受信器１０で生成される常用サブキャリア＃１〜＃４および狭帯域用光送受信器２０で生成される狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２について、スーパーチャネル信号内での光周波数帯の移動量を示す光周波数シフト量を算出する（ステップＳ８）。光周波数シフト量演算部３５は、例えば、狭帯域用サブキャリア数決定部３１において１つの狭帯域用サブキャリア＃１１を挿入することを決定した場合、スーパーチャネル信号の常用サブキャリア＃２と常用サブキャリア＃３との間に信号帯域決定部３４で決定された狭帯域用サブキャリア＃１１用の信号帯域を確保できるように、常用サブキャリア＃１〜＃４の光周波数シフト量を算出する。また、光周波数シフト量演算部３５は、常用サブキャリア＃２と常用サブキャリア＃３との間に狭帯域用サブキャリア＃１１を配置するように、狭帯域用サブキャリア＃１１の光周波数シフト量を算出する。同様に、光周波数シフト量演算部３５は、狭帯域用サブキャリア数決定部３１において２つの狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２を挿入することを決定した場合、スーパーチャネル信号において、低周波数部分に信号帯域決定部３４で決定された狭帯域用サブキャリア＃１１用の信号帯域、および高周波数部分に信号帯域決定部３４で決定された狭帯域用サブキャリア＃１２用の信号帯域を確保できるように、常用サブキャリア＃１〜＃４の光周波数シフト量を算出する。また、光周波数シフト量演算部３５は、スーパーチャネル信号の低周波数部分に狭帯域用サブキャリア＃１１を配置し、スーパーチャネル信号の高周波数部分に狭帯域用サブキャリア＃１２を配置するように、狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２の光周波数シフト量を算出する。
【００７５】
また、サブキャリア構成決定部３０において、ＦＩＲタップ係数演算部３６が、狭帯域用光送受信器２０の光送受信器２１，２２が備える狭帯域用光送信部７０の送信デジタルフィルタ７３で使用されるＦＩＲタップ係数を算出する（ステップＳ９）。ＦＩＲタップ係数演算部３６は、具体的に、挿入される狭帯域用サブキャリアの数、変調度、伝送レートなどに基づいて、ＦＩＲタップ係数を算出する。狭帯域用光送受信器２０では、ＦＩＲタップ係数演算部３６で決定されたＦＩＲタップ係数に基づいて狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２を生成し、ＦＩＲタップ係数演算部３６の指示によりＦＩＲタップ係数を更新する。
【００７６】
サブキャリア構成決定部３０の光周波数シフト同期部３７は、光周波数シフト量演算部３５で算出された光周波数シフト量に基づいて、常用サブキャリア＃１〜＃４を光周波数シフトする（ステップＳ１０）。光周波数シフト同期部３７は、まず、狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２が配置されるスーパーチャネル信号内の信号帯域に基づいて、常用サブキャリア＃１〜＃４の配置をシフトする順番を決定する。光周波数シフト同期部３７は、１つの狭帯域用サブキャリア＃１１が挿入される場合、常用サブキャリア＃１〜＃４のうち外側の常用サブキャリア＃１，＃４を先に外側にシフトし、つぎに常用サブキャリア＃２，＃３を外側にシフトするように順番を決定する。また、光周波数シフト同期部３７は、２つの狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２が挿入される場合、常用サブキャリア＃１〜＃４のうち内側の常用サブキャリア＃２，＃３を先に内側にシフトし、つぎに常用サブキャリア＃１，＃４を内側にシフトするように順番を決定する。そして、光周波数シフト同期部３７は、具体的に、光周波数シフト量演算部３５で算出された光周波数シフト量に基づいて、常用光送受信器１０が備える光送受信器１１〜１４の光周波数シフト器５４を制御して、光送受信器１１〜１４から光結合分波部４０へ出力される常用サブキャリア＃１〜＃４について、スーパーチャネル信号内での配置をシフトする制御を行う。常用光送受信器１０では、サブキャリア構成決定部３０で決定された光周波数シフト量に従って、常用サブキャリア＃１〜＃４のスーパーチャネル信号内での配置をシフトする。通信装置１において常用サブキャリア＃１〜＃４を光周波数シフトする具体例については後述する。
【００７７】
狭帯域用光送受信器２０の光送受信器２１，２２では、ＦＩＲタップ係数演算部３６で算出されたＦＩＲタップ係数により、狭帯域用光送信部７０の送信デジタルフィルタ７３のＦＩＲタップ係数を更新する（ステップＳ１１）。
【００７８】
光周波数シフト同期部３７は、具体的に、光周波数シフト量演算部３５で算出された光周波数シフト量に基づいて、狭帯域用光送受信器２０が備える光送受信器２１，２２の光周波数シフト器７４を制御して、光送受信器２１，２２から光結合分波部４０へ出力される狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２について、スーパーチャネル信号内での配置をシフトする制御を行う。そして、光送受信器２１，２２は、更新されたＦＩＲタップ係数を使用して生成された狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２を、サブキャリア構成決定部３０で決定された光周波数シフト量に従ってスーパーチャネル信号内での配置をシフトして、光結合分波部４０へ出力する。これにより、狭帯域用光送受信器２０は、スーパーチャネル信号内で常用サブキャリア＃１〜＃４が光周波数シフトされて確保された帯域に、狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２を挿入することができる（ステップＳ１２）。
【００７９】
光結合分波部４０は、全サブキャリアである常用光送受信器１０において生成された４つの常用サブキャリア＃１〜＃４、および狭帯域用光送受信器２０において生成された狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２を多重して、伝送路３経由で通信装置２へ送信する（ステップＳ３）。
【００８０】
通信装置１では、狭帯域用サブキャリア数決定部３１が、通信装置２との間の伝送路３の変更に伴って経由光フィルタ数が変化する毎に経由光フィルタ段数情報を取得して、図８のフローチャートに示す処理を行う。
【００８１】
図９は、本発明の実施の形態にかかる通信装置２がスーパーチャネル信号を受信する処理の一例を示すフローチャートである。
【００８２】
まず、通信装置２のサブキャリア構成決定部３０において、狭帯域用サブキャリア数決定部３１が、経由光フィルタ段数情報を取得する（ステップＳ２１）。通信装置２の狭帯域用サブキャリア数決定部３１が経由光フィルタ段数情報を取得する処理は、前述の通信装置１の狭帯域用サブキャリア数決定部３１が経由光フィルタ段数情報を取得する処理と同様である。
【００８３】
また、サブキャリア構成決定部３０において、ＦＩＲタップ係数演算部３６が、狭帯域用光送受信器２０の光送受信器２１，２２が備える狭帯域用光受信部８０の受信デジタルフィルタ８３で使用されるＦＩＲタップ係数を算出する（ステップＳ２２）。ＦＩＲタップ係数演算部３６は、具体的に、通信装置２からスーパーチャネル信号を送信すると仮定した場合に挿入される狭帯域用サブキャリアの数、変調度、伝送レートなどに基づいて、ＦＩＲタップ係数を算出する。通信装置２のＦＩＲタップ係数演算部３６においてＦＩＲタップ係数を算出する処理は、通信装置１のＦＩＲタップ係数演算部３６においてＦＩＲタップ係数を算出する処理と同様である。ここでは、通信装置１から通信装置２へスーパーチャネル信号を送信する場合を例にして説明しているが、通信装置１と通信装置２との間でスーパーチャネル信号を送受信する場合であれば、ＦＩＲタップ係数演算部３６は、光送受信器２１，２２が備える狭帯域用光送信部７０の送信デジタルフィルタ７３および狭帯域用光受信部８０の受信デジタルフィルタ８３を同時に算出する。
【００８４】
狭帯域用光送受信器２０の光送受信器２１，２２では、ＦＩＲタップ係数演算部３６で算出されたＦＩＲタップ係数により、狭帯域用光受信部８０の受信デジタルフィルタ８３のＦＩＲタップ係数を更新する（ステップＳ２３）。
【００８５】
そして、光送受信器２１，２２では、信号復調部８４が、更新されたＦＩＲタップ係数を使用して受信デジタルフィルタ８３でフィルタリングされた電気信号を復調する処理を行う（ステップＳ２４）。
【００８６】
通信装置２では、狭帯域用サブキャリア数決定部３１が、通信装置１との間の伝送路３の変更に伴って経由光フィルタ数が変化する毎に経由光フィルタ段数情報を取得して、図９のフローチャートに示す処理を行う。
【００８７】
つづいて、スーパーチャネル信号内において常用サブキャリア＃１〜＃４を光周波数シフトして、狭帯域用サブキャリア＃１１、または狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２を挿入する際の光周波数シフトの方法について説明する。
【００８８】
図１０は、本発明の実施の形態にかかる通信装置１においてスーパーチャネル信号内の外側に狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２を挿入する際の光周波数シフトの例を示す図である。図１０（ａ）は狭帯域用サブキャリアを１つも挿入しない場合の常用サブキャリア＃１〜＃４の配置を示す。通信装置１では、図１０（ａ）に示す光フィルタ透過帯域の範囲で複数のサブキャリアを多重してスーパーチャネル信号を生成する。
【００８９】
まず、通信装置１では、サブキャリア構成決定部３０の光周波数シフト同期部３７が、光周波数シフト量演算部３５で算出された常用サブキャリア＃２，＃３の光周波数シフト量に基づいて、常用光送受信器１０の光送受信器１２，１３の光周波数シフト器５４を制御する。光周波数シフト同期部３７は、図１０（ｂ）に示すように、サブキャリア間隔を狭くするように、すなわち常用サブキャリア＃２，＃３をスーパーチャネル信号の中心方向にシフトさせる。
【００９０】
つぎに、通信装置１では、サブキャリア構成決定部３０の光周波数シフト同期部３７が、光周波数シフト量演算部３５で算出された常用サブキャリア＃１，＃４の光周波数シフト量に基づいて、常用光送受信器１０の光送受信器１１，１４の光周波数シフト器５４を制御する。光周波数シフト同期部３７は、図１０（ｃ）に示すように、サブキャリア間隔を狭くするように、すなわち常用サブキャリア＃１，＃４をスーパーチャネル信号の中心方向にシフトさせる。
【００９１】
そして、通信装置１では、サブキャリア構成決定部３０の光周波数シフト同期部３７が、光周波数シフト量演算部３５で算出された狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２の光周波数シフト量に基づいて、狭帯域用光送受信器２０の光送受信器２１，２２の光周波数シフト器７４を制御する。光周波数シフト同期部３７は、図１０（ｄ）に示すように、スーパーチャネル信号内の外側部分に狭帯域用サブキャリア＃１１，＃１２を挿入する。通信装置１では、常用サブキャリア＃１〜＃４を光周波数シフトすることによって生成された余剰帯域部分に、狭帯域用サブキャリア＃１１〜＃１２を配置させることが可能となる。
【００９２】
図１１は、本発明の実施の形態にかかる通信装置１においてスーパーチャネル信号内の中心部分に狭帯域用サブキャリア＃１１を挿入する際の光周波数シフトの例を示す図である。図１１（ａ）は狭帯域用サブキャリアを１つも挿入しない場合の常用サブキャリア＃１〜＃４の配置を示し、前述の図１０（ａ）と同様である。
【００９３】
まず、通信装置１では、サブキャリア構成決定部３０の光周波数シフト同期部３７が、光周波数シフト量演算部３５で算出された常用サブキャリア＃１，＃４の光周波数シフト量に基づいて、常用光送受信器１０の光送受信器１１，１４の光周波数シフト器５４を制御する。光周波数シフト同期部３７は、図１１（ｂ）に示すように、サブキャリア間隔を広くするように、すなわち常用サブキャリア＃１，＃４をスーパーチャネル信号内において外側にシフトさせる。
【００９４】
つぎに、通信装置１では、サブキャリア構成決定部３０の光周波数シフト同期部３７が、光周波数シフト量演算部３５で算出された常用サブキャリア＃２，＃３の光周波数シフト量に基づいて、常用光送受信器１０の光送受信器１２，１３の光周波数シフト器５４を制御する。光周波数シフト同期部３７は、図１１（ｃ）に示すように、サブキャリア間隔を広くするように、すなわち常用サブキャリア＃２，＃３をスーパーチャネル信号内において外側方向にシフトさせる。
【００９５】
そして、通信装置１では、サブキャリア構成決定部３０の光周波数シフト同期部３７が、光周波数シフト量演算部３５で算出された狭帯域用サブキャリア＃１１の光周波数シフト量に基づいて、狭帯域用光送受信器２０の光送受信器２１の光周波数シフト器７４を制御する。光周波数シフト同期部３７は、図１１（ｄ）に示すように、スーパーチャネル信号内の中心部分に狭帯域用サブキャリア＃１１を挿入する。通信装置１では、常用サブキャリア＃１〜＃４を光周波数シフトすることによって生成された余剰帯域部分に、狭帯域用サブキャリア＃１１を配置させることが可能となる。
【００９６】
なお、通信装置１から伝送路３を経由して通信装置２へスーパーチャネル信号を送信する場合について説明したが、通信装置２から伝送路３を経由して通信装置１へスーパーチャネル信号を送信する場合についても、同様の動作により実現される。
【００９７】
つづいて、通信装置１，２のハードウェア構成について説明する。通信装置１，２において、常用光送受信器１０および狭帯域用光送受信器２０は、光信号送信器および光信号受信器により実現される。光結合分波器４０は、光信号の結合回路および光信号の分波回路により実現される。サブキャリア構成決定部３０は、処理回路により実現される。すなわち、通信装置１，２は、狭帯域用サブキャリアの挿入の挿入数、変調度、伝送レートおよび信号帯域を決定し、光周波数シフト量およびＦＩＲタップ数を算出し、サブキャリアの光周波数シフトを制御するための処理回路を備える。処理回路は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Central  Processing  Unit）およびメモリであってもよい。
【００９８】
図１２は、本発明の実施の形態にかかるサブキャリア構成決定部３０を専用のハードウェアで構成する場合の例を示す図である。処理回路が専用のハードウェアである場合、図１２に示す処理回路９１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。サブキャリア構成決定部３０の各機能を機能別に処理回路９１で実現してもよいし、各機能をまとめて処理回路９１で実現してもよい。
【００９９】
図１３は、本発明の実施の形態にかかるサブキャリア構成決定部３０をＣＰＵおよびメモリで構成する場合の例を示す図である。処理回路がＣＰＵ９２およびメモリ９３で構成される場合、サブキャリア構成決定部３０の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９３に格納される。処理回路では、メモリ９３に記憶されたプログラムをＣＰＵ９２が読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、通信装置１，２は、サブキャリア構成決定部３０が処理回路により実行されるときに、狭帯域用サブキャリアの挿入の挿入数、変調度、伝送レートおよび信号帯域を決定するステップ、光周波数シフト量およびＦＩＲタップ数を算出するステップ、サブキャリアの光周波数シフトを制御するステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ９３を備える。また、これらのプログラムは、通信装置１，２の手順および方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、ＣＰＵ９２は、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、またはＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）などであってもよい。また、メモリ９３とは、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically  ＥＰＲＯＭ）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）などが該当する。
【０１００】
なお、サブキャリア構成決定部３０の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。例えば、狭帯域用サブキャリアの挿入の挿入数、変調度、伝送レートおよび信号帯域を決定する機能については専用のハードウェアとしての処理回路９１でその機能を実現し、光周波数シフト量およびＦＩＲタップ数を算出し、サブキャリアの光周波数シフトを制御する機能についてはＣＰＵ９２がメモリ９３に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。
【０１０１】
このように、処理回路は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
【０１０２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、複数の光フィルタが配置された伝送路３を経由して通信装置１，２がスーパーチャネル信号を送受信する光伝送システム４において、通信装置１，２は、経由光フィルタ数によって変化するスーパーチャネル信号の信号品質および余剰帯域を考慮して、スーパーチャネル信号内に挿入する狭帯域用サブキャリアの数、変調度、伝送レートなどを決定することとした。これにより、通信装置１，２では、スーパーチャネル信号内の余剰帯域を有効利用することで、伝送容量を向上することができる。
【０１０３】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
１，２  通信装置、３  伝送路、４  光伝送システム、１０  常用光送受信器、１１，１２，１３，１４，２１，２２  光送受信器、２０  狭帯域用光送受信器、３０  サブキャリア構成決定部、３１  狭帯域用サブキャリア数決定部、３２  変調度決定部、３３  伝送レート決定部、３４  信号帯域決定部、３５  光周波数シフト量演算部、３６  ＦＩＲタップ係数演算部、３７  光周波数シフト同期部、４０  光結合分波器、５０  常用光送信部、５１  常用送信処理部、５２，７２  データ信号生成器、５３，７３  送信デジタルフィルタ、５４，７４  光周波数シフト器、５５，７５  光信号生成部、５６，７６  光源、５７，７７  光変調器、６０  常用光受信部、６１，８１  コヒーレントレシーバ、６２  常用受信処理部、６３，８３  受信デジタルフィルタ、６４，８４  信号復調部、７０  狭帯域用光送信部、７１  狭帯域用送信処理部、８０  狭帯域用光受信部、８２  狭帯域用受信処理部。
【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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【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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【国際調査報告】
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