(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレーンを介して伝送される複数の伝送信号をマルチキャリア信号に変換して送信する光送信装置であって、
各レーンの伝送信号のビットレートおよび各サブキャリアの可能伝送容量に基づいて、予め用意されている所定数のサブキャリアを複数のレーンに対して割り当てるための割当て情報を生成するコントローラと、
前記コントローラにより生成される割当て情報に従って、前記複数の伝送信号をマルチキャリア信号に変換する信号処理部と、を有し、
各サブキャリアの可能伝送容量は、前記マルチキャリア信号を受信する光受信装置において各サブキャリアについて検出される品質に基づいて決定され、
前記コントローラは、各レーンに対して、２以上のサブキャリアの可能伝送容量の和が対応する伝送信号のビットレート以上になるように、前記所定数のサブキャリアから２以上のサブキャリアを選択して割り当てることにより前記割当て情報を生成する
ことを特徴とする光送信装置。
【請求項２】
前記信号処理部は、前記複数のレーンに対応する複数の変調器と、前記複数の変調器に対応する複数の変換器と、合成器を含み、
各変調器は、対応するレーンの伝送信号から、前記割当て情報によって指定される複数のサブキャリアを使用する複数のサブキャリア変調信号を生成し、
各変換器は、対応する変調器によって生成される複数のサブキャリア変調信号を時間領域信号に変換し、
前記合成器は、前記複数の変換器により生成される複数の時間領域信号を合成して前記マルチキャリア信号を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の光送信装置。
【請求項３】
前記割当て情報は、各サブキャリアが伝送可能な容量を表す容量情報を含み、
各変調器は、前記割当て情報によって指定される複数のサブキャリアを、それぞれ前記容量情報に対応する変調方式で変調することにより、前記複数のサブキャリア変調信号を生成する
ことを特徴とする請求項２に記載の光送信装置。
【請求項４】
前記割当て情報は、各サブキャリアの変調方式を指定する変調方式情報を含み、
各変調器は、前記割当て情報によって指定される複数のサブキャリアを、それぞれ前記変調方式情報により指定される変調方式で変調することにより、前記複数のサブキャリア変調信号を生成する
ことを特徴とする請求項２に記載の光送信装置。
【請求項５】
前記信号処理部は、前記複数のレーンに対応する複数の変調器と、合成器と、変換器を含み、
各変調器は、対応するレーンの伝送信号から、前記割当て情報によって指定される複数のサブキャリアを使用する複数のサブキャリア変調信号を生成し、
前記合成器は、前記複数の変調器により生成される複数のサブキャリア変調信号を合成し、
前記変換器は、前記合成器の出力信号を時間領域信号に変換して前記マルチキャリア信号を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の光送信装置。
【請求項６】
前記コントローラは、前記光受信装置において各サブキャリアについて検出される品質情報に基づいて、前記割当て情報を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の光送信装置。
【請求項７】
前記コントローラは、当該光送信装置と前記マルチキャリア信号を受信する光受信装置との間の伝送に係わる伝送システム情報に基づいて、前記割当て情報を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の光送信装置。
【請求項８】
前記コントローラは、前記複数のレーンを介して受信する伝送信号をそれぞれモニタすることにより、各レーンのビットレートを検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の光送信装置。
【請求項９】
複数のレーンを介して伝送される複数の伝送信号をマルチキャリア信号に変換して送信する光送信装置であって、
各レーンの伝送信号のビットレートおよび各サブキャリアの可能伝送容量に基づいて、各レーンに対するサブキャリアの割当てを表す割当て情報を生成するコントローラと、
前記コントローラにより生成される割当て情報に従って、前記複数の伝送信号をマルチキャリア信号に変換する信号処理部と、を有し、
前記コントローラは、チャープ変動に対する伝送品質の変化が前記複数のレーン間で略均等化されるように、各レーンに対するサブキャリアの割当てを決定する
ことを特徴とする光送信装置。
【請求項１０】
複数のレーンを介して伝送される複数の伝送信号をマルチキャリア信号に変換して所定数のサブキャリアを使用して送信する光送信方法であって、
各レーンの伝送信号のビットレートおよび各サブキャリアの可能伝送容量に基づいて、各レーンに対して、２以上のサブキャリアの可能伝送容量の和が対応する伝送信号のビットレート以上になるように、前記所定数のサブキャリアから２以上のサブキャリアを選択して割り当てることによりサブキャリアの割当てを表す割当て情報を生成し、
前記割当て情報に従って、前記複数の伝送信号をマルチキャリア信号に変換する
ことを特徴とする光送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチキャリア信号を送信する装置および方法に係わる。
【背景技術】
【０００２】
光伝送システムにおいて、複数のレーンを介して伝送される信号を多重化し、多重化信号を１本のレーンを介して送信する装置が実用化されている。例えば、図１に示すネットワークにおいて、ノード装置１００は、複数のクライアントＣ１〜Ｃ４から送信されるクライアント信号を多重化し、多重化信号をメトロ系ネットワークへ送信する。【０００３】
長距離幹線系においては、光転送網（ＯＴＮ：Optical Transport Network）で実施される並列伝送技術（ＭＬＤ：Multi-Lane Distribution）が知られている。この並列伝送技術では、パラレル信号間のスキューが調整され、シリアル伝送信号が生成される。しかし、アクセス系ネットワークおよび／またはメトロ系ネットワークでは、ＯＴＮの並列伝送技術よりも簡易な構成が要求されることがある。【０００４】
図２は、従来の光トランシーバの一例を示す。図２に示す光トランシーバは、１０本の10Gbpsデータ信号を多重化することで得られる100Gbps光信号を送信する。また、この光トランシーバは、受信した100Gbps光信号から１０本の10Gbpsデータ信号を再生する。各10Gbpsデータ信号は、例えば、10GbE信号である。また、100Gbps光信号は、例えば、100GbE信号である。【０００５】
ギアボックスは、電気領域において、伝送速度および伝送レーン数を変換する。たとえば、ギアボックス２０１は、１０本の入力レーンを４本の中間レーンに変換する。このとき、各入力レーンは、10Gbpsデータ信号を伝送し、各中間レーンは、25Gbps信号を伝送する。各送信器Ｔｘは、対応する中間レーンの信号を光信号に変換する。各送信器Ｔｘにより生成される光信号の波長（λ１〜λ４）は、互いに異なっている。そして、光合波器は、複数の光信号を多重化して100Gbps光信号を生成する。100Gbps光信号は、ＷＤＭ光信号である。光分波器は、100Gbps光信号を波長ごとに分離する。各受信器Ｒｘは、光分波器により得られる対応する光信号を電気信号に変換する。各電気信号は、中間レーンを介してギアボックス２０２に導かれる。そして、ギアボックス２０２は、４本の中間レーンを１０本の出力レーンに変換する。これにより、10Gbpsデータ信号がそれぞれクライアントへ送信される。【０００６】
図３は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）ベース強度変調方式を利用する光伝送システムの構成の一例を示す。この光伝送システムの送信器においては、ユーザデータは、変調器（マッパ）、逆フーリエ変換器（ＩＦＦＴ）、シリアライザ、Ｄ／Ａ変換器によりＯＦＤＭ信号に変換される。このＯＦＤＭ信号で光源を駆動することにより、光ＯＦＤＭ信号が生成される。光ＯＦＤＭ信号は、光ファイバを介して伝送される。受信器において、光ＯＦＤＭ信号は、電気信号に変換される。そして、Ａ／Ｄ変換器、デシリアライザ、フーリエ変換器（ＦＦＴ）、復調器（デマッパ）によって、電気信号からユーザデータが再生される。なお、ＯＦＤＭにおいては、データは、複数のサブキャリアを利用して伝送される。【０００７】
光ＯＦＤＭに係わる技術は、例えば、非特許文献１に記載されている。また、非特許文献２には、関連する技術が記載されている。さらに、特許文献１には、転送部、フレーム生成部、多重伝送部を有するフレーム転送装置が記載されている。転送部は、複数のレーンを用いてクライアント信号を並列転送する。フレーム生成部は、複数のレーンそれぞれに設けられ、転送部からのクライアンント信号にマルチレーンディストリビューション終端処理を行わずに、各レーンのビットレートに対応した収容フレームにクライアント信号を収容する。多重伝送部は、フレーム生成部において生成された複数フレームを多重化して伝送する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２１３１８４号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】J.L.Wei, et. al., “7dB Optical Power Budget Improvements of 11.25Gb/s Optical OFDM PON system Using Optical Filters”, OMG1, OFC2011
【非特許文献２】C.Milion, et.al., “High Bit Rate Transmission for NG-PON by Direct Modulation of DFB Laser using Discrete Multi-Tone”, Paper 7.5.4, ECOC 2009, 20-24 September, 2009
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
複数のレーンを介して伝送される複数の伝送信号を多重化して光信号を生成する場合、図２に示す従来技術においては、伝送速度および伝送レーン数を変換するギアボックスが使用される。ところが、ギアボックスは、消費電力が大きい。また、ギアボックスは、回路サイズも大きい。【００１１】
図３に示す光ＯＦＤＭを利用する場合、複数のレーンを介して伝送される複数の伝送信号を多重化して光信号を生成するためには、ギアボックスを用いて複数の伝送信号をシリアルデータ信号に変換した後に、そのシリアルデータ信号をＯＦＤＭモデムに入力する必要がある。したがって、この場合も、ギアボックスが必要となるので、消費電力および／または回路サイズの問題は解決されない。【００１２】
本発明の課題は、複数のレーンを介して伝送される複数の伝送信号を多重化して光信号を生成する光送信装置の消費電力を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の１つの態様の光送信装置は、複数のレーンを介して伝送される複数の伝送信号をマルチキャリア信号に変換して送信する。この光送信装置は、各レーンの伝送信号のビットレートおよび各サブキャリアの可能伝送容量に基づいて、各レーンに対するサブキャリアの割当てを表す割当て情報を生成するコントローラと、前記コントローラにより生成される割当て情報に従って、前記複数の伝送信号をマルチキャリア信号に変換する信号処理部と、を有する。
【発明の効果】
【００１４】
上述の態様によれば、複数のレーンを介して伝送される複数の伝送信号を多重化して光信号を生成する光送信装置の消費電力が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】光ネットワークの一例を示す図である。
【図２】従来の光トランシーバの一例を示す図である。
【図３】ＯＦＤＭベース強度変調方式を利用する光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態の光送信装置の構成を示す図である。
【図５】サブキャリアの割当てについて説明する図である。
【図６】伝送特性とサブキャリアの特性について説明する図である。
【図７】サブキャリアの可能伝送容量について説明する図である。
【図８】サブキャリアの割当て方法の概要を示すフローチャートである。
【図９】各レーンに対してサブキャリアを割り当てる方法の一例を示すフローチャートである。
【図１０】割当て情報の一例を示す図である。
【図１１】変調器の動作を説明する図である。
【図１２】第１の実施形態に係る光送信装置の構成を示す図である。
【図１３】第２の実施形態に係る光送信装置の構成を示す図である。
【図１４】ルックアップテーブルの一例を示す図である。
【図１５】第３の実施形態に係る光送信装置の構成を示す図である。
【図１６】第４の実施形態に係る光送信装置の構成を示す図である。
【図１７】第５の実施形態に係る光送信装置の構成を示す図である。
【図１８】第６の実施形態に係る光送信装置の構成を示す図である。
【図１９】チャープ係数αに対する各サブキャリアの可能伝送容量について示す図である。
【図２０】チャープの変化に対する可能伝送容量の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図４は、本発明の実施形態の光送信装置の構成を示す。実施形態の光送信装置１は、複数のレーンを介して受信する複数の伝送信号を複数のサブキャリアを利用して送信することができる。
【００１７】
伝送信号は、特に限定されるものではなく、例えば、ビットストリームであってもよいし、フレームであってもよい。以下の記載では、各レーンを介して伝送される信号を、データ信号と呼ぶことにする。
【００１８】
実施形態の光送信装置１は、図４に示すように、デジタル信号処理部１１、コントローラ１５、Ｄ／Ａ変換器（ＤＡＣ：Digital-to-Analog Converter）１６、光源（ＤＦＢ−ＬＤ：Distributed Feed-Back Laser Diode）１７を有する。また、光送信装置１には、図４に示す例では、複数のレーン１〜Ｍが接続されている。「レーン」は、信号を伝送する物理的な伝送媒体によって実現されている。この例では、レーン１〜Ｍは、それぞれ電気信号を伝送する。各レーン１〜Ｍを介して伝送されるデータ信号のビットレートは、互いに同じであってもよいし、互いに同じでなくてもよい。一例としては、各レーン１〜Ｍのビットレートは、10Gbpsである。この場合、各レーン１〜Ｍのトラフィックは、例えば、10GbE信号である。
【００１９】
デジタル信号処理部１１は、複数の変調器（Ｍｏｄ）１２−１〜１２−Ｍ、複数の逆フーリエ変換器（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）１３−１〜１３−Ｍ、合成器１４を有する。変調器１２−１〜１２−Ｍは、レーン１〜Ｍに対応してそれぞれ設けられる。複数の逆フーリエ変換器１３−１〜１３−Ｍは、変調器１２−１〜１２−Ｍに対してそれぞれ設けられる。
【００２０】
デジタル信号処理部１１は、複数のサブキャリアを利用してデータを送信することができる。すなわち、デジタル信号処理部１１は、マルチキャリア信号を利用してデータを送信することができる。図５に示す例では、デジタル信号処理部１１は、サブキャリア１〜Ｎを利用してデータを伝送できる。Ｎは、特に限定されるものではないが、例えば、数十〜数千である。以下の説明では、Ｎ＝１０２４である場合の例を示すことがある。また、サブキャリア１〜Ｎは、互いに直交していることが好ましい。
【００２１】
なお、この明細書では、サブキャリア１〜Ｎは、図５に示すように、周波数軸上で順番に配置されているものとする。すなわち、サブキャリア番号が小さいサブキャリアの周波数は低く、サブキャリア番号が大きいサブキャリアの周波数は高い。
【００２２】
サブキャリア１〜Ｎは、Ｍ個のブロックに分割されてレーン１〜Ｍに割り当てられる。例えば、第１ブロックに属するサブキャリアは、レーン１に割り当てられ、第Ｍブロックに属するサブキャリアは、レーンＭに割り当てられる。このとき、サブキャリアの割当ては、後で詳しく説明するが、各レーンのデータ信号のビットレートおよび各サブキャリアの可能伝送容量に基づいて決定される。なお、図５に示す例では、すべてのサブキャリア１〜Ｎがいずれかのレーンに割り当てられているが、光送信装置１は、必ずしもすべてのサブキャリア１〜Ｎを使用する必要はない。
【００２３】
各変調器１２−１〜１２−Ｍは、対応するレーンのデータ信号で、対応するレーンに対して割り当てられているサブキャリアを変調する。すなわち、各変調器１２−１〜１２−Ｍは、対応するレーンのデータ信号からサブキャリア変調信号を生成する。ここで、各レーンには、それぞれ複数のサブキャリアが割り当てられる。したがって、各変調器１２−１〜１２−Ｍは、対応するレーンのデータ信号から複数のサブキャリア変調信号を生成する。
【００２４】
各逆フーリエ変換器１３−１〜１３−Ｍは、対応する変調器１２−１〜１２−Ｍによって生成される複数のサブキャリア変調信号を時間領域信号に変換する。このとき、各逆フーリエ変換器１３−１〜１３−Ｍは、対応する変調器１２−１〜１２−Ｍによって生成される複数のサブキャリア変調信号に対して逆フーリエ変換を行うことにより、時間領域信号を生成する。なお、各逆フーリエ変換器１３−１〜１３−Ｍは、逆フーリエ変換により得られる複数の出力信号をシリアル信号に変換するシリアライザを含むようにしてもよい。
【００２５】
例えば、レーン１に対して１００個のサブキャリアが割り当てられている場合には、変調器１２−１は、１００個のサブキャリア変調信号を生成する。そして、逆フーリエ変換器１３−１は、変調器１２−１により得られる１００個のサブキャリア変調信号から時間領域信号を生成する。
【００２６】
合成器１４は、逆フーリエ変換器１３−１〜１３−Ｍにより生成される複数の時間領域信号を合成してマルチキャリア信号を生成する。複数の時間領域信号の合成は、例えば、複数の時間領域信号を足し合わせる（或いは、総和を計算する）ことにより実現される。
【００２７】
なお、１つの実施例において、デジタル信号処理部１１は、プロセッサおよびメモリを含む。この場合、デジタル信号処理部１１は、与えられたプログラムを実行することで、変調器１２−１〜１２−Ｍ、逆フーリエ変換器１３−１〜１３−Ｍ、合成器１４の機能を提供する。また、デジタル信号処理部１１は、ハードウェア回路を含んでもよい。すなわち、デジタル信号処理部１１は、ソフトウェアおよびハードウェアを利用して実現してもよい。
【００２８】
Ｄ／Ａ変換器１６は、デジタル信号処理部１１により生成されるマルチキャリア信号をアナログ信号に変換する。光源１７は、Ｄ／Ａ変換器１６により得られるアナログマルチキャリア信号によって駆動される。この結果、複数のレーンを介して受信する複数のデータ信号を伝送するマルチキャリア光信号が生成される。このマルチキャリア光信号は、光伝送路２１を介して伝送される。光伝送路２１は、光ファイバである。また、光伝送路２１には、１または複数の光中継器または光増幅器を設けてもよい。なお、光源１７は、ＤＦＢ−ＬＤに限定されるものではない。
【００２９】
光受信装置２２は、光送信装置１から送信されるマルチキャリア光信号を光伝送路２１を介して受信する。光受信装置２２は、受信したマルチキャリア光信号に対してフーリエ変換を行い、各サブキャリア変調信号を再生する。そして、光受信装置２２は、各サブキャリア変調信号を復調してデータ信号を再生する。
【００３０】
コントローラ１５は、図５に示すように、サブキャリア１〜Ｎをレーン１〜Ｍに割り当てる。このとき、コントローラ１５は、各レーン１〜Ｍのビットレートに応じて、各レーン１〜Ｍに対して割り当てるサブキャリアの数を決定する。
【００３１】
ただし、サブキャリア１〜Ｎの周波数は、互いに異なっている。このため、サブキャリア１〜Ｎを含むマルチキャリア光信号が伝送されるとき、光受信装置２２において各サブキャリア１〜Ｍの品質は均一ではない。すなわち、各サブキャリア１〜Ｍが伝送可能な情報量は、一定ではない。具体的には、品質の良好なサブキャリアが伝送できる情報量は多いが、品質の悪いサブキャリアが伝送できる情報量は少ない。
【００３２】
例えば、光受信装置における受信光の強度は、図６（ａ）に示すように、帯域制限の影響を受ける。ここで、各サブキャリアのＳＮ比（ＳＮＲ：Signal-to-Nose Ratio）は、受信光の強度に依存する。すなわち、受信光の強度が低下すると、Ｓ／Ｎ比も低下する。そして、Ｓ／Ｎ比が低下すると、１シンボル当たりの伝送可能なビット数は少なくなる。このため、各サブキャリアの１シンボル当たりの伝送可能なビット数は、一定ではない。図６（ａ）に示す例では、サブキャリア番号が大きくなると（すなわち、周波数が高くなると）、１シンボル当たりの伝送可能なビット数は少なくなっている。例えば、サブキャリア１〜５００は、それぞれ１シンボルで６〜８ビットで伝送できる。これに対して、サブキャリア８００〜９００はそれぞれ、１シンボルで２〜４ビットしか伝送できない。
【００３３】
また、光受信装置における受信光の強度は、図６（ｂ）に示すように、チャープと波長分散との相関による影響を受ける。なお、図６（ｂ）に示す例は、波長＝1550nm、波長分散＝17ps/km/nm、チャープ係数α＝３、伝送距離＝20〜100kmに対して実行したシミュレーション結果を示している。チャープが発生するときは、受信光の強度は、周波数に対して周期的に変化する。よって、図６（ｂ）に示す例では、サブキャリア番号（すなわち、周波数）の増加に対して、１シンボル当たりの伝送可能なビット数が大きくなったり、小さくなったりしている。
【００３４】
このように、サブキャリア１〜Ｎの可能伝送容量は、均一ではない。したがって、光送信装置１は、各レーンに対してサブキャリアを適切にまたは効率的に割り当てるために、各サブキャリア１〜Ｎの可能伝送容量を検出または算出する。
【００３５】
図７は、サブキャリアの可能伝送容量について説明する図である。図７に示すグラフの横軸は、サブキャリア番号を表す。ただし、この例では、図５に示すように、サブキャリア番号は、周波数に対応する。すなわち、横軸は、実質的に、周波数を表している。図７の縦軸は、各サブキャリアの可能伝送容量の一例として、１シンボル当たりの伝送可能なビット数を表す。ここで、各サブキャリアの品質が高くなるほど、各シンボルが伝送可能なビット数が多くなる。よって、縦軸は、実質的に、サブキャリアの品質に相当する。
【００３６】
このように、各サブキャリアが伝送可能な情報量（可能伝送容量）は、一定ではない。したがって、コントローラ１５は、各レーンのビットレートだけでなく、各サブキャリアの可能伝送容量にも基づいて、各レーンに対してサブキャリアを割り当てる。
【００３７】
図８は、サブキャリアの割当て方法の概要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、コントローラ１５によって実行される。なお、光送信装置１には、図４に示すように、Ｍ本のレーンが接続されているものとする。
【００３８】
Ｓ１において、コントローラ１５は、変数ｍを「１」に初期化する。変数ｍは、各レーンを識別する。Ｓ２において、コントローラ１５は、レーンｍに対してサブキャリアを割り当てる。Ｓ３において、コントローラ１５は、変数ｍを１だけカウントアップする。Ｓ４において、コントローラ１５は、変数ｍとＭとを比較する。ここで、Ｍは、光送信装置１に接続されているレーンの本数である。変数ｍがＭ以下であれば、コントローラ１５の処理はＳ２へ戻る。一方、変数ｍがＭよりも大きければ、コントローラ１５の処理は終了する。このように、コントローラ１５は、各レーンを１本ずつ順番に選択し、選択したレーンに対してそれぞれサブキャリアを割り当てる。
【００３９】
図９は、各レーンに対してサブキャリアを割り当てる方法の一例を示すフローチャートである。なお、図９のフローチャートの処理は、図８に示すＳ２の処理に相当する。すなわち、図９のフローチャート処理は、各レーンに対して実行される。以下の説明では、レーンｍ（ｍ＝１〜Ｍ）に対してサブキャリアが割り当てられる。
【００４０】
Ｓ１１において、コントローラ１５は、レーンｍのビットレート（Ｂｍ）を取得する。なお、特に限定されるものではないが、各レーン１〜Ｍのビットレートは、予め指定されているものとする。この場合、各レーン１〜Ｍのビットレートを表す情報は、コントローラ１５がアクセス可能なメモリに格納されている。或いは、コントローラ１５は、各レーン１〜Ｍのビットレートを測定してもよい。
【００４１】
Ｓ１２において、コントローラ１５は、残っているサブキャリアの中から、サブキャリア番号の最も小さいサブキャリアを選択する。ここで、「残っているサブキャリア」は、他のレーンに割り当てられていないサブキャリアを意味する。
【００４２】
Ｓ１３において、コントローラ１５は、選択したサブキャリアの容量Ｃを取得する。ここで、容量Ｃは、特に限定されるものではないが、例えば、サブキャリアが伝送可能な最大ビットレートを意味する。また、特に限定されるものではないが、各サブキャリアの容量は、例えば、予め測定されているものとする。この場合、各サブキャリアの容量を表す情報は、コントローラ１５がアクセス可能なメモリに格納されている。或いは、各サブキャリアの容量は、光送信装置１から光受信装置２への伝送に係わるパラメータ等に基づいて、予め設定されていてもよい。なお、この容量Ｃは、１シンボル当たりの伝送可能なビット数に対応する。
【００４３】
Ｓ１４において、コントローラ１５は、選択したサブキャリアについての容量Ｃの総和Ｓを計算する。すなわち、Ｓ１３〜Ｓ１６を繰り返し実行することにより複数のサブキャリアが選択されているときは、それら複数のサブキャリアについての各容量Ｃの総和Ｓが計算される。総和Ｓは、選択したサブキャリアの容量Ｃを累積的に加算していくことで算出してもよい。
【００４４】
Ｓ１５において、コントローラ１５は、レーンｍのビットレートＢｍと、選択したサブキャリアの容量の総和Ｓとを比較する。そして、選択したサブキャリアの容量Ｃの総和ＳがビットレートＢｍよりも小さければ、コントローラ１５は、Ｓ１６において次のサブキャリアを選択する。このとき、コントローラ１５は、残っているサブキャリアの中から、サブキャリア番号の最も小さいサブキャリアを選択する。この後、コントローラ１５の処理は、Ｓ１３に戻る。すなわち、容量の総和ＳがビットレートＢｍ以上になるまで、Ｓ１３〜Ｓ１６が繰り返し実行される。
【００４５】
選択したサブキャリアの容量Ｃの総和Ｓが、レーンｍのビットレートＢｍ以上であれば（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、コントローラ１５の処理はＳ１７へ移行する。Ｓ１７において、コントローラ１５は、Ｓ１３〜Ｓ１６で選択した１または複数のサブキャリアを、レーンｍに割り当てる。そして、コントローラ１５は、レーンｍに対するサブキャリアの割当てを表す割当て情報を生成する。
【００４６】
このように、図９に示す例では、サブキャリア番号の小さいサブキャリアから１つずつ順番にレーン１〜Ｍに割り当てられていく。そうすると、サブキャリア１〜Ｎは、図７に示すように、レーン１、２、３、．．．に対して割り当てられる。ここで、図７に示す例では、レーン１〜Ｍのビットレートは互いに同じであるものとする。この場合、品質の良好なサブキャリアが多く存在する周波数領域では、１つのレーンに対して割り当てられるサブキャリアの数は少ない。例えば、レーン１〜３に対して割り当てられるサブキャリアの数は少ない。反対に、品質の良好でないサブキャリアが多く存在する周波数領域では、１つのレーンに対して割り当てられるサブキャリアの数は多い。例えば、レーン４、５に対して割り当てられるサブキャリアの数は多い。
【００４７】
このように、コントローラ１５は、図８に示すように、すべてのレーンに対してそれぞれサブキャリアを割り当てる。そして、コントローラ１５は、各レーン１〜Ｍに対するサブキャリアの割当てを表す割当て情報を生成する。コントローラ１５により生成される割当て情報は、デジタル信号処理部１１に与えられる。
【００４８】
なお、図９に示す例では、サブキャリア番号の小さいサブキャリアから１つずつ順番にレーン１〜Ｍに割り当てているが、実施形態の光送信装置１の動作はこれに限定されるものではない。例えば、コントローラ１５は、サブキャリア番号の大きいサブキャリアから順番にレーン１〜Ｍに割り当てるようにしてもよい。また、各レーンに対して割り当てられる複数のサブキャリアは、連続していなくてもよい。
【００４９】
なお、１つの実施例において、コントローラ１５は、プロセッサおよびメモリを含んで構成される。この場合、コントローラ１５は、与えられたプログラムを実行することで、各レーンに対してサブキャリアを割り当てる。また、コントローラ１５は、ハードウェア回路を含んでもよい。
【００５０】
サブキャリアの割当ての一例を示す。以下では、レーン１のビットレートは、10Gbpsであるものとする。また、各サブキャリアの容量は、以下の通りとする。但し、ここでは、説明を簡単にするために、マージンをゼロとする。
サブキャリア１〜２０：120Mbps
サブキャリア２１〜６０：100Mbps
サブキャリア６１〜２００：80Mbps
【００５１】
この場合、サブキャリア１〜２０の容量の和は、2.4Gbps（120Mbps×20）である。また、サブキャリア２１〜６０の容量の和は、4.0Gbps（100Mbps×40）である。さらに、サブキャリア６１〜２００を利用して3.6Gbps（80Mbps×45）を得るためには、サブキャリア６１〜２００の中から４５本のサブキャリアを選択する必要がある。この場合、サブキャリア６１〜２００の中からサブキャリア６１〜１０５が選択される。このように、ビットレート10Gbpsを提供するために、サブキャリア１〜２０、２１〜６０、６１〜１０５が選択される。したがって、この場合、コントローラ１５は、レーン１に対してサブキャリア１〜２０、２１〜６０、６１〜１０５を割り当てる。さらに、コントローラ１５は、レーン２〜Ｍに対しても同様の方法でそれぞれサブキャリアを割り当てる。
【００５２】
このように、コントローラ１５は、各レーンに対してサブキャリアを割り当てる。そして、コントローラ１５は、各レーンに対するサブキャリアの割当てを表す割当て情報を生成する。ここで、この実施例では、割当て情報は、各サブキャリアの可能伝送容量を表す情報を含む。
【００５３】
図１０は、割当て情報の一例を示す。図１０に示す例では、レーン１に対してサブキャリア１〜７９が割り当てられ、レーン２に対してサブキャリア８０〜１７５が割り当てられている。他のレーンについてもそれぞれ同様に複数のサブキャリアが割り当てられている。なお、各レーンに対してサブキャリアを割り当てる方法は、図８〜図９を参照しながら説明した通りである。
【００５４】
割当て情報は、さらに、対応するレーンに割り当てられた各サブキャリアについて、可能伝送容量を表す情報を含む。可能伝送容量は、ここでは、１シンボル当たりの伝送可能なビット数で表されている。図１０に示す例では、サブキャリア１、２の可能伝送容量は「６ビット／シンボル」であり、サブキャリア３〜７９の可能伝送容量は「５ビット／シンボル」である。
【００５５】
割当て情報は、さらに、対応するレーンに割り当てられた各サブキャリアについて、変調方式を表す情報を含むようにしてもよい。図１０に示す例では、サブキャリア１、２の変調方式は「６４ＱＡＭ」であり、サブキャリア３〜７９の変調方式は「３２ＱＡＭ」である。ここで、１シンボル当たりの伝送可能なビット数および変調方式は、互いに一意に対応する。よって、割当て情報は、図１０に示す「可能伝送容量」または「変調方式」のいずれか一方を有するように構成してもよい。
【００５６】
コントローラ１５は、上述の割当て情報をデジタル信号処理部１１に与える。そうすると、デジタル信号処理部１１は、割当て情報に従って、レーン１〜Ｍを介して受信する複数のデータ信号を伝送するマルチキャリア信号を生成する。
【００５７】
図１１は、変調器の動作を説明する図である。ここでは、コントローラ１５からデジタル信号処理部１１に図１０に示す割当て情報が与えられるものとする。なお、図１１に示すＳＣは、サブキャリアを意味する。
【００５８】
変調器１２−１には、レーン１のデータ信号が入力される。そうすると、変調器１２−１は、サブキャリア１を利用して伝送するビット列を入力データ信号から抽出する。ここで、サブキャリア１に対して「可能伝送容量＝６ビット」が設定されている。よって、変調器１２−１は、入力データ信号から６ビット（ａ１〜ａ６）を抽出する。そして、変調器１２−１は、サブキャリア１を６４ＱＡＭで変調する。このとき、サブキャリア１の位相および振幅は、ビットａ１〜ａ６の値に応じて決定される。これにより、サブキャリア１についての変調信号が生成される。
【００５９】
続いて、変調器１２−１は、サブキャリア２を利用して伝送するビット列を入力データ信号から抽出する。ここで、サブキャリア２に対して「可能伝送容量＝６ビット」が設定されている。よって、変調器１２−１は、入力データ信号から次の６ビット（ａ７〜ａ１２）を抽出する。そして、変調器１２−１は、サブキャリア２を６４ＱＡＭで変調する。このとき、サブキャリア２の位相および振幅は、ビットａ７〜ａ１２の値に応じて決定される。これにより、サブキャリア２についての変調信号が生成される。
【００６０】
さらに、変調器１２−１は、サブキャリア３を利用して伝送するビット列を入力データ信号から抽出する。ここで、サブキャリア３に対して「可能伝送容量＝５ビット」が設定されている。したがって、変調器１２−１は、入力データ信号から次の５ビット（ａ１３〜ａ１７）を抽出する。そして、変調器１２−１は、サブキャリア２を３２ＱＡＭで変調する。このとき、サブキャリア３の位相および振幅は、ビットａ１３〜ａ１７の値に応じて決定される。これにより、サブキャリア３についての変調信号が生成される。
【００６１】
同様に、変調器１２−１は、サブキャリア４〜７９についての変調信号をそれぞれ生成する。このように、変調器１２−１は、図１０に示す割当て情報が与えられると、７９個のサブキャリア変調信号を生成する。
【００６２】
他の変調器も、同様に、それぞれ、対応するデータ信号から複数のサブキャリア変調信号を生成する。図１１においては、レーン２のデータ信号から複数のサブキャリア変調信号が生成されている。
【００６３】
ここで、各レーンに対して割り当てられるサブキャリアの数は、各レーンのビットレートだけでなく、対応するレーンに割り当てられる各サブキャリアの可能伝送容量にも基づいて決定される。したがって、レーン１〜Ｍのビットレートが互いに同じであったとしても、各レーンに対して割り当てられるサブキャリアの数は、互いに異なることがある。
【００６４】
各変調器１２−１〜１２−Ｍによって生成される複数のサブキャリア変調信号は、対応する逆フーリエ変換器１３−１〜１３−Ｍに与えられる。例えば、図１０〜図１１に示す例では、変調器１２−１によって生成されるサブキャリア１〜７９の変調信号が逆フーリエ変換器１３−１に与えられる。
【００６５】
各逆フーリエ変換器１３−１〜１３−Ｍは、入力される複数のサブキャリア変調信号に対して逆フーリエ変換を実行して時間領域信号を生成する。ここで、各逆フーリエ変換器１３−１〜１３−Ｍは、逆フーリエ変換の計算結果をシリアルデータに変換するためのシリアライザを内蔵していてもよい。
【００６６】
なお、変調器１２−１〜１２−Ｍの処理は、順番に実行してもよいし、互いに並列に実行してもよい。また、逆フーリエ変換器１３−１〜１３−Ｍの処理は、順番に実行してもよいし、互いに並列に実行してもよい。
【００６７】
合成部１４は、逆フーリエ変換器１３−１〜１３−Ｍによって生成される複数の時間領域信号を合成してマルチキャリア信号を生成する。このように、デジタル信号処理部１１は、コントローラ１５により生成される割当て情報に従って、複数のデータ信号をマルチキャリア信号に変換する。このマルチキャリア信号は、光信号に変換されて光伝送路へ出力される。
【００６８】
このように、実施形態の光送信装置１においては、各レーンを介して受信するデータ信号は、電気領域で多重化されることなく、マルチキャリア信号に変換される。すなわち、実施形態の光送信装置１は、図２に示すギアボックスを設けることなく、複数のレーンを介して伝送される信号を多重化して１本のレーンへ出力することができる。したがって、実施形態の構成によれば、従来技術と比較して、光送信装置の消費電力および／または回路サイズが削減される。
【００６９】
また、実施形態の光送信装置１においては、各レーンに対して割り当てられるサブキャリアの数は、各レーンのビットレートだけでなく、対応するレーンに割り当てられる各サブキャリアの可能伝送容量にも基づいて決定される。したがって、サブキャリアを効率的に利用してデータを伝送することができる。
【００７０】
＜第１の実施形態＞
図１２は、第１の実施形態に係る光送信装置１Ａの構成を示す。第１の実施形態の光送信装置１Ａは、デジタル信号処理部１１、コントローラ１５、Ｄ／Ａ変換器１６、光源（ＤＦＢ−ＬＤ：）１７を有する。デジタル信号処理部１１、Ｄ／Ａ変換器１６、光源１７の構成および動作については、説明を省略する。
【００７１】
第１の実施形態の光送信装置１Ａは、光受信装置２２において検出される品質情報を利用して、サブキャリアの割当てを行う。よって、まず、光受信装置２２について簡単に説明する。なお、光受信装置２２は、光送信装置１Ａが生成するマルチキャリア信号を光伝送路２１を介して受信する。
【００７２】
光受信装置２２は、フロントエンド回路２３、信号処理部２４、サブキャリア情報収集部２５を有する。フロントエンド回路２３は、受光器（ＰＤ：Photo detector）および増幅器（ＴＩＡ：Transimpedance Amplifier）を含む。受光器は、受信光信号を電気信号に変換する。増幅器は、受光器により得られる電気信号を増幅する。したがって、フロントエンド回路２３によりマルチキャリア信号が再生される。信号処理部２４は、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ：Analog-to-Digital Converter）およびデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）を含む。Ａ／Ｄ変換器は、受信したマルチキャリア信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号プロセッサは、マルチキャリア信号に対してフーリエ変換を実行することにより、周波数領域信号を生成する。すなわち、デジタル信号プロセッサにより各サブキャリア信号が再生される。
【００７３】
サブキャリア情報収集部２５は、各サブキャリアの品質を検出する。品質は、例えば、ＳＮ比（ＳＮＲ：Signal-to-Nose Ratio）で表される。この場合、サブキャリア情報収集部２５は、各サブキャリアのＳＮ比を検出する。ＳＮ比は、公知の技術を利用して検出することができる。なお、サブキャリア情報収集部２５は、他の品質パラメータを検出してもよい。例えば、信号処理部２４において各サブキャリアのデータ信号が再生される場合には、サブキャリア情報収集部２５は、各サブキャリアのビットエラー率などを検出してもよい。
【００７４】
ＳＮ比の測定は、例えば、実際のデータ伝送の前に行ってもよい。この場合、特に限定されるものではないが、サブキャリア１〜Ｎの変調方式は、互いに同じであってもよい。また、サブキャリア１〜Ｎにより伝送されるデータ信号は、互いに同じであってもよい。
【００７５】
このように、光受信装置２２は、各サブキャリアの品質を検出する。そして、光受信装置２２は、各サブキャリアの品質を表す品質情報を光送信装置１Ａへ通知する。光送信装置１Ａにおいて、各サブキャリアの品質を表す品質情報は、コントローラ１５に与えられる。
【００７６】
コントローラ１５は、分析部３１、サブキャリア割当て決定部３２、サブキャリア割当て制御部３３を有する。分析部３１は、光受信装置２２において検出された各サブキャリアの品質に基づいて、各サブキャリアの可能伝送容量を算出する。可能伝送容量は、ビットレート（ｂｐｓ）で計算してもよい。或いは、可能伝送容量は、１シンボル当たりの伝送可能なビット数で計算してもよい。なお、図７は、分析部３１によって計算された各サブキャリアの可能伝送容量の一例を示している。
【００７７】
サブキャリア割当て決定部３２は、各レーンのトラヒック情報および各サブキャリアの可能伝送容量に基づいて、各レーンに対するサブキャリアの割当てを決定する。各レーンのトラヒック情報は、この例では、コントローラ１５が内蔵するメモリ（または、コントローラ１５がアクセス可能なメモリ）に格納されている。各レーンのトラヒック情報は、例えば、各レーンのデータ信号のビットレートである。また、各レーンのトラヒック情報は、例えば、不図示のネットワーク管理システムから光送信装置１に通知される。各サブキャリアの可能伝送容量は、上述したように、分析部３１により算出される。
【００７８】
サブキャリア割当て制御部３３は、サブキャリア割当て決定部３２により決定された割当てに応じて、各レーンに対するサブキャリアの割当てを表す割当て情報を生成する。このとき、サブキャリア割当て制御部３３は、分析部３１による計算結果を利用することによって、各サブキャリアの可能伝送容量を表す情報を割当て情報に含めるようにしてもよい。そして、サブキャリア割当て制御部３３は、生成した割当て情報をデジタル信号処理部１１に与える。そうすると、デジタル信号処理部１１は、割当て情報に従って複数のデータ信号をマルチキャリア信号に変換する。なお、図１０は、サブキャリア割当て制御部３３により生成される割当て情報の一例である。
【００７９】
このように、第１の実施形態においては、光受信装置２２において各サブキャリアの品質が検出される。そして、光送信装置１Ａは、各レーンのビットレートだけでなく、検出された各サブキャリアの品質にも基づいてマルチキャリア信号を生成する。
【００８０】
＜第２の実施形態＞
図１３は、第２の実施形態に係る光送信装置１Ｂの構成を示す。第２の実施形態の光送信装置１Ｂは、デジタル信号処理部１１、コントローラ１５、Ｄ／Ａ変換器１６、光源（ＤＦＢ−ＬＤ：）１７を有する。デジタル信号処理部１１、Ｄ／Ａ変換器１６、光源１７の構成および動作については、説明を省略する。
【００８１】
コントローラ１５は、分析部３４、サブキャリア割当て決定部３２、サブキャリア割当て制御部３３を有する。分析部３４は、光送信装置１Ｂと光受信装置２との間の伝送に係わる情報（以下、伝送システム情報）に基づいて、各サブキャリアの可能伝送容量を算出する。伝送システム情報は、特に限定されるものではないが、例えば、下記のパラメータのうちの１つ以上を含む。
（１）信号光の波長
（２）変調器の種別または性能
（３）光ファイバの種別または特性
（４）伝送距離
（５）光伝送路の損失、波長分散
（６）光伝送路上の光アンプの数
（７）光受信装置における受信パワー
（８）光受信装置において検出されるＳＮ比、累積波長分散
【００８２】
伝送システム情報の一部は、システム管理者から光送信装置１Ｂに与えられる。たとえば、システム管理者は、上記（１）〜（６）を光送信装置１Ｂに設定してもよい。また、伝送システム情報の一部は、測定により収集される。例えば、上記（７）〜（８）は、光受信装置２２において測定される。
【００８３】
分析部３４は、与えられた伝送システム情報に基づいて、各サブキャリアの可能伝送容量を算出する。このとき、分析部３４は、所定の計算式を利用して、伝送システム情報から各サブキャリアの可能伝送容量を算出することができる。また、分析３４は、伝送システム情報と各サブキャリアの可能伝送容量との対応関係を格納するルックアップテーブルを参照して、各サブキャリアの可能伝送容量を得るようにしてもよい。この場合、伝送システム情報と各サブキャリアの可能伝送容量との対応関係は、例えば、システム管理者によって作成されて、ルックアップテーブルに格納される。
【００８４】
図１４は、ルックアップテーブルの一例を示す。この実施例では、伝送距離および波長帯と、各サブキャリアの可能伝送容量との対応関係がルックアップテーブルに格納されている。伝送距離は、図１３に示す例では、光送信装置１Ｂと光受信装置２２との光伝送路の長さに相当する。波長帯は、サブキャリア１〜Ｎが属する波長帯（例えば、Ｃバンド／Ｌバンド）を表す。波長分散は、1310nm帯で1ps/nmであり、1550nm帯で17ps/nmである。各サブキャリアの可能伝送容量は、１シンボル当たりの伝送可能なビット数で表されている。ただし、可能伝送容量は、他の形式（例えば、ビットレート(bps)）で表されていてもよい。なお、「SC-No.」は、サブキャリア番号を意味する。
【００８５】
分析部３４は、伝送システム情報として伝送距離および波長帯が与えられると、図１４に示すルックアップテーブルを参照することにより、各サブキャリアの可能伝送容量（ビット数）を得ることができる。例えば、「伝送距離＝10km」および「波長帯＝1550nm」が与えられると、分析部３４は、各サブキャリアについて下記の可能伝送容量を取得する。
サブキャリア１：６ビット
サブキャリア２：６ビット
サブキャリア３：５ビット
・・・
サブキャリア１０２３：３ビット
サブキャリア１０２４：２ビット
【００８６】
このように、分析部３４は、計算またはルックアップテーブルにより、各サブキャリアの可能伝送容量を得る。そうすると、サブキャリア割当て決定部３２は、各レーンのトラヒック情報および各サブキャリアの可能伝送容量に基づいて、各レーンに対するサブキャリアの割当てを決定する。また、サブキャリア割当て制御部３３は、各レーンに対するサブキャリアの割当てを表す割当て情報を生成する。サブキャリア割当て決定部３２およびサブキャリア割当て制御部３３の動作は、実質的に第１の実施形態と同じである。したがって、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、複数のレーンに対してそれぞれ適切にまたは効率的に複数のサブキャリアが割り当てられる。
【００８７】
＜第３の実施形態＞
図１５は、第３の実施形態に係る光送信装置１Ｃの構成を示す。第３の実施形態の光送信装置１Ｃのコントローラ１５は、分析部３１、サブキャリア割当て決定部３２、サブキャリア割当て制御部３３、レーン情報収集部３５を有する。なお、分析部３１、サブキャリア割当て決定部３２、サブキャリア割当て制御部３３の動作は、実質的に第１の実施形態と同じなので、説明を省略する。
【００８８】
レーン情報収集部３５は、各レーンのデータ信号のビットレートを検出する。各レーン１〜Ｍのデータ信号は、デジタル信号処理部１１に導かれると共に、レーン情報収集部３５にも導かれる。そして、レーン情報収集部３５は、レーン１〜Ｍのデータ信号のビットレートをそれぞれ検出する。なお、データ信号のビットレートは、特に限定されるものではないが、公知の技術で検出可能である。
【００８９】
このように、第１の実施形態と異なり、第３の実施形態のコントローラ１５は、測定によって各レーンのビットレートを検出する。ただし、サブキャリア割当て決定部３２およびサブキャリア割当て制御部３３の動作は、実質的に第１の実施形態と同じである。よって、第３の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、複数のレーンに対してそれぞれ適切にまたは効率的に複数のサブキャリアが割り当てられる。
【００９０】
なお、図１５に示す例では、第１の実施形態の構成をベースにして各レーンのビットレートを検出する機能が設けられているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、第２の実施形態の構成をベースにして各レーンのビットレートを検出する機能を設けるようにしてもよい。
【００９１】
＜第４〜第６の実施形態＞
図１６、図１７、図１８は、それぞれ、第４の実施形態に係る光送信装置１Ｄ、第５の実施形態に係る光送信装置１Ｅ、第６の実施形態に係る光送信装置１Ｆの構成を示す。第４〜第６の実施形態は、それぞれ、第１〜第３の実施形態に対応する。第１〜第３の実施形態と第４〜第６の実施形態とは、デジタル信号処理部１１の構成および動作が異なる。第１〜第３の実施形態では、デジタル信号処理部１１は、複数の変調器１２−１〜１２−Ｍ、複数の逆フーリエ変換器１３−１〜１３−Ｍ、合成器１４を有する。これに対して、第４〜第６の実施形態のデジタル信号処理部１１は、変調器１２−１〜１２−Ｍ、合成部４１、逆フーリエ変換器４２を有する。
【００９２】
変調器１２−１〜１２−Ｍは、第１〜第３の実施形態と同様に、コントローラ１５から与えられる割当て情報に従って、対応するレーンのデータ信号からサブキャリア変調信号を生成する。合成部４１は、変調器１２−１〜１２−Ｍにより生成される複数のサブキャリア変調信号を合成する。ここで、合成部４１は、並列に複数の信号を出力してもよい。この場合、合成器４１は、逆フーリエ変換器４２の構成に応じて決まる数の信号を並列に出力してもよい。そして、逆フーリエ変換器４２は、合成器４１の出力信号に対して逆フーリエ変換を実行することにより、マルチキャリア信号を生成する。
【００９３】
このように、第１〜第３の実施形態と第４〜第６の実施形態との間では、デジタル信号処理部１１による処理の手順が異なっているが、処理内容は実質的に同じである。したがって、第４〜第６の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、複数のレーンに対してそれぞれ適切にまたは効率的に複数のサブキャリアが割り当てられる。
【００９４】
＜第７の実施形態＞
光通信においては、チャープによって伝送品質が劣化することがある。チャープは、光波長が変動する現象であって、様々な要因によって発生し得る。
【００９５】
図１９は、チャープ係数αに対する各サブキャリアの可能伝送容量について示す。図１９に示す例では、いずれのケースにおいても、マルチキャリア信号内の低周波側のサブキャリア（例えば、サブキャリア１〜４００）の可能伝送容量は大きく、高周波側のサブキャリア（例えば、サブキャリア４００〜１０２４）の可能伝送容量は小さい。ただし、チャープ係数αが変わると、各サブキャリアの可能伝送容量の分布も変化する。なお、伝送可能容量は、１シンボル当たりの伝送可能なビット数で表されている。また、伝送可能容量は、伝送品質に相当する。
【００９６】
図２０は、チャープの変化に対する可能伝送容量の変化を示す。図２０（ａ）は、チャープ係数αが1.0から0.9に変化したときの可能伝送容量の変化を示し、図２０（ｂ）は、チャープ係数αが1.0から1.1に変化したときの可能伝送容量の変化を示す。
【００９７】
なお、図２０（ａ）および図２０（ｂ）において、「ビット数変化量＝０」は、チャープの変化に対して可能伝送容量が変わらないことを表す。「ビット数変化量＝１」は、チャープの変化に対して１シンボル当りの伝送可能なビット数が「１」だけ増加することを表す。「ビット数変化量＝−１」は、チャープの変化に対して１シンボル当りの伝送可能なビット数が「１」だけ少なくなることを表す。
【００９８】
チャープ係数αが1.0から0.9に変化すると、図２０（ａ）に示すように、例えば、サブキャリア７００〜８００の中の多くのサブキャリアの伝送可能容量が大きくなる。すなわち、この周波数領域では、チャープ係数αの変化に伴って品質が改善する。一方、チャープ係数αが1.0から1.1に変化すると、図２０（ｂ）に示すように、例えば、サブキャリア１〜１００の中の多くのサブキャリアの伝送可能容量が小さくなる。すなわち、この周波数領域では、チャープ係数αの変化に伴って品質が劣化する。
【００９９】
したがって、例えば、サブキャリア番号の小さいサブキャリア（すなわち、周波数の低いサブキャリア）から順番に、対応するレーンに割当てが行われると、チャープ変化に対してレーン間での品質のばらつきが大きくなるおそれがある。例えば、あるレーンＸに対してサブキャリア１〜１００が割り当てられたとする。この場合、チャープ係数αが大きくなったときに、レーンＸの品質（例えば、ビットエラー率）が他のレーンと比較して劣化するおそれがある。
【０１００】
そこで、第７の実施形態では、チャープ変動に対する伝送品質の変化がレーン１〜Ｍ間で略均等化されるように、各レーン１〜Ｍに対するサブキャリアの割当てが決定される。すなわち、コントローラ１５は、各サブキャリアについて、チャープ変化と可能伝送容量の変化の関係を表すチャープ情報（例えば、図２０に示す情報）を収集する。チャープ情報は、例えば、測定またはシミュレーションによって生成される。
【０１０１】
コントローラ１５は、収集したチャープ情報を利用して、各レーンに対してサブキャリアの割当てを行う。このとき、コントローラ１５は、例えば、チャープ変動に起因して可能伝送容量が大きくなるサブキャリア（すなわち、変動耐性が高いサブキャリア）の数がレーン１〜Ｍにおいて略均等になるように、サブキャリア割当てを行う。或いは、コントローラ１５は、チャープ変動に起因して可能伝送容量が小さくなるサブキャリア（すなわち、変動耐性が低いサブキャリア）の数がレーン１〜Ｍにおいて略均等になるように、サブキャリア割当てを行うようにしてもよい。
【０１０２】
第７の実施形態においては、複数のレーンの中の特定のレーンの品質がチャープ変動に起因して劣化する状況が回避または緩和される。よって、第７の実施形態によれば、光伝送システム全体として通信品質が向上する。
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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