(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号の伝送が許容される波長帯域を算出する許容光伝送帯域算出手段と、
光ファイバ伝送路を伝送した前記光信号の光信号対雑音比を算出する光信号対雑音比算出手段と、
前記光信号のスペクトル帯域が前記許容光伝送帯域算出手段で算出した許容光伝送帯域の範囲以内であり、かつ、前記光信号対雑音比算出手段で算出した光信号対雑音比での誤り率が予め設定した誤り率の閾値以下となるように、伝送レート及び誤り訂正符号の符号化率を含む伝送パラメータを決定する伝送パラメータ決定手段と、
前記光信号を送信する光送信器、及び、前記光信号を受信する光受信器に、前記伝送パラメータ決定手段で決定した伝送パラメータを送信する伝送パラメータ送信手段と、
を有することを特徴とする光伝送システム制御装置。
【請求項２】
前記伝送パラメータの仮設定値を記憶する記憶部を更に有し、
前記伝送パラメータ決定手段は、前記仮設定値の伝送パラメータによる前記光信号のスペクトル帯域が前記許容光伝送帯域の範囲を超える場合には、前記伝送レートを低下させ、前記光信号対雑音比算出手段で算出した光信号対雑音比における、前記仮設定値の伝送パラメータで伝送した際の誤り率が予め設定した誤り率の閾値を上回る場合には、誤り訂正符号の符号化率を下げる、
ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム制御装置。
【請求項３】
前記光信号は、複数の前記光送信器が送信した光信号を結合することにより、複数の波長の光を多重した波長多重信号であって、
前記許容光伝送帯域算出手段は、前記波長毎に許容光伝送帯域を算出し、
前記光信号対雑音比算出手段は、前記波長毎に前記光信号対雑音比を算出し、
前記伝送パラメータ決定手段は、前記波長毎に前記伝送パラメータを決定し、
前記伝送パラメータ送信手段は、前記伝送パラメータ決定手段で前記伝送パラメータを決定した前記波長の光信号を送信する前記光送信器、及び、前記波長の光信号を受信する光受信器に、前記伝送パラメータを送信する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光伝送システム制御装置。
【請求項４】
前記光ファイバ伝送路には、互いに異なる波長を中心波長とする光信号を挿入又は分岐又は通過させる波長分岐挿入装置が複数備えられ、
前記光送信器から送信される光信号は、前記波長分岐挿入装置により、光ファイバ伝送路に挿入され、
前記光受信器が受信する光信号は、前記波長分岐挿入装置により、光ファイバ伝送路から分岐され、
前記波長分岐挿入装置で挿入、分岐、通過させる光信号の中心波長を決定し、決定した中心波長の情報を含む波長設定情報を前記波長分岐挿入装置に送信する波長設定情報送信手段を更に有する、
ことを特徴とする請求項３に記載の光伝送システム制御装置。
【請求項５】
前記許容光伝送帯域算出手段は、前記波長分岐挿入装置の数に基づいて、前記許容光伝送帯域を算出する、
ことを特徴とする請求項４に記載の光伝送システム制御装置。
【請求項６】
前記光信号対雑音比算出手段は、前記光信号が、前記光ファイバ伝送路を伝送する伝送距離、又は、前記光ファイバ伝送路における光ファイバの伝送損失、又は、前記光ファイバ伝送路に挿入させた光増幅器の増幅率もしくは損失に基づいて、前記光信号対雑音比を算出する、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光伝送システム制御装置。
【請求項７】
光信号を送信する光送信器と、
前記光信号を受信する光受信器と、
前記光信号の伝送パラメータを決定し、伝送パラメータを前記光送信器と前記光受信器に送信する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記光信号の伝送が許容される波長帯域を算出する許容光伝送帯域算出手段と、
光ファイバ伝送路を伝送した前記光信号の光信号対雑音比を算出する光信号対雑音比算出手段と、
前記光信号のスペクトル帯域が前記許容光伝送帯域算出手段で算出した許容光伝送帯域の範囲以内であり、かつ、前記光信号対雑音比算出手段で算出した光信号対雑音比での誤り率が予め設定した誤り率の閾値以下となるように、伝送レート及び誤り訂正符号の符号化率を含む伝送パラメータを決定する伝送パラメータ決定手段と、
前記光送信器、及び、前記光受信器に、前記伝送パラメータ決定手段で決定した伝送パラメータを送信する伝送パラメータ送信手段と、を有する、
ことを特徴とする光伝送システム。
【請求項８】
光信号の伝送が許容される波長帯域を算出する許容光伝送帯域算出ステップと、
光ファイバ伝送路を伝送した前記光信号の光信号対雑音比を算出する光信号対雑音比算出ステップと、
前記光信号のスペクトル帯域が前記許容光伝送帯域算出ステップで算出した許容光伝送帯域の範囲以内であり、かつ、前記光信号対雑音比算出ステップで算出した光信号対雑音比での誤り率が予め設定した誤り率の閾値以下となるように、伝送レート及び誤り訂正符号の符号化率を含む伝送パラメータを決定する伝送パラメータ決定ステップと、
前記光信号を送信する光送信器、及び、前記光信号を受信する光受信器に、前記伝送パラメータ決定ステップで決定した伝送パラメータを送信する伝送パラメータ送信ステップと、
を有することを特徴とする光伝送システム制御方法。
【請求項９】
コンピュータに、
光信号の伝送が許容される波長帯域を算出する許容光伝送帯域算出手順と、
光ファイバ伝送路を伝送した前記光信号の光信号対雑音比を算出する光信号対雑音比算出手順と、
前記光信号のスペクトル帯域が前記許容光伝送帯域算出手順で算出した許容光伝送帯域の範囲以内であり、かつ、前記光信号対雑音比算出手順で算出した光信号対雑音比での誤り率が予め設定した誤り率の閾値以下となるように、伝送レート及び誤り訂正符号の符号化率を含む伝送パラメータを決定する伝送パラメータ決定手順と、
前記光信号を送信する光送信器、及び、前記光信号を受信する光受信器に、前記伝送パラメータ決定手順で決定した伝送パラメータを送信する伝送パラメータ送信手順と、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送システム、光伝送システムを制御する装置、制御方法、及び制御用のプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の有線や無線の電気通信において、伝送効率・伝送品質向上を目的として、誤り訂正符号の符号化率、変調方式、チャネル多重数などを可変とする方式がある（特許文献１、特許文献２）。例えば、特許文献１に記載のマルチレート送信装置は、外部から入力される変調動作モード信号に応じて、符号化率などを変更する構成となっている。
【０００３】
光通信においても、誤り訂正の符号化方式、符号化率、伝送速度を最適化して受信誤り率を向上させる方式が報告されている（特許文献３、特許文献４）。さらに、サブキャリア数を可変することにより帯域を制御して、伝送品質を向上する方式（特許文献５）も知られている。
【０００４】
このような方式の通信システムは、通信環境によって伝送品質が時間変動する場合もあるため、受信側での伝送品質を送信側にフィードバックすることで、送信信号の符号化率や伝送速度等の伝送パラメータを最適化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３２４６４７１号公報
【特許文献２】特開２００５−８６４７９号公報
【特許文献３】特開２００７−３６６０７号公報
【特許文献４】特開２０１０−２７８９７４号公報
【特許文献５】特開２０１０−２２６３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
大容量の波長多重伝送システムにおいては、特定のチャネルの最適化中にも他のチャネルの信号品質を劣化させてはならないため、パラメータの高速設定が必要とされる。
【０００７】
受信側から伝送品質をフィードバックする場合には、受信信号の信号品質モニタとそのフィードバックによる送信パラメータ調整のための付加機能を実装し、フィードバック制御による短時間での送信パラメータの調整が必要となる。しかし、伝送速度が４０Ｇｂ／sを超える高速の光通信においては、伝送速度の高速化に応じて付加機能による回路規模の拡大が深刻な課題となる。また、多値変調などの複雑な変調方式のシステムの場合、フィードバック情報を取得するまでの時間の短縮が困難であった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、良好な伝送品質の光伝送システムを制御する光伝送システム制御装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る光伝送システム制御装置は、
光信号の伝送が許容される波長帯域を算出する許容光伝送帯域算出手段と、
光ファイバ伝送路を伝送した前記光信号の光信号対雑音比を算出する光信号対雑音比算出手段と、
前記光信号のスペクトル帯域が前記許容光伝送帯域算出手段で算出した許容光伝送帯域の範囲以内であり、かつ、前記光信号対雑音比算出手段で算出した光信号対雑音比での誤り率が予め設定した誤り率の閾値以下となるように、伝送レート及び誤り訂正符号の符号化率を含む伝送パラメータを決定する伝送パラメータ決定手段と、
前記光信号を送信する光送信器、及び、前記光信号を受信する光受信器に、前記伝送パラメータ決定手段で決定した伝送パラメータを送信する伝送パラメータ送信手段と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡易な構成で、良好な伝送品質の光伝送システムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態に係る光伝送システムを示す図である。
【図２】伝送ノードの内部構成を示す図である。
【図３】監視制御装置の内部構成を示す図である。
【図４】許容光伝送帯域を決定する方法を説明するための図である。
【図５】伝送パラメータ設定処理を示すフローチャートである。
【図６】符号化率を決定する方法を説明するための図である。
【図７】符号化率を決定する方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態．
本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
本実施の形態に係る光通信システム１は、図１に示すように、監視制御装置１０と、伝送ノード２０ａ〜ｄと、光送信器３０ａ、ｂと、光受信器４０ａ、ｂと、光ファイバ伝送路５０、制御信号線６０と、から構成される。
【００１４】
伝送ノード２０ａ〜ｄは、光ファイバ伝送路５０を介して他の伝送ノード２０ａ〜ｄに接続されており、光送信器３０ａ、ｂと、光受信器４０ａ、ｂは、各伝送ノード２０ａ〜ｄと短尺の光ファイバを介して接続されている。また、伝送ノード２０ａ〜ｄは制御信号線６０を介して監視制御装置１０と接続されており、光送信器３０ａ、ｂと、光受信器４０ａ、ｂは、各伝送ノード２０ａ〜ｄと短尺の制御信号線を介して接続されている。図１において、伝送ノード２０ａ〜ｄが４つの場合を示しているが、伝送ノードの数は任意であり、伝送ノードに接続される光送信器、光受信器の数も任意である。
【００１５】
伝送ノード２０ａ〜ｄは、波長分岐挿入装置として機能しており、伝送させる波長に対応して、光信号を分岐（Ｄｒｏｐ）、挿入（Ａｄｄ）、通過（Ｔｈｒｏｕｇｈ）する。図１には、光送信器３０ａから出力したλ１の波長の光が伝送ノード２０ａで光ファイバ伝送路に挿入され、伝送ノード２０ｂを通過し、伝送ノード２０ｃで分岐され、光受信器４０ｂに入力される経路を破線で示している。
【００１６】
伝送ノード２０ａ〜ｄで分岐、挿入、通過する光信号の波長は、監視制御装置からの制御信号に基づいて設定された波長であり、それぞれの伝送ノード２０ａ〜ｄで挿入された、互いに波長の異なる複数の光信号が、同時に光ファイバ伝送路を伝送する。つまり、光伝送システム１は、同時に複数の波長の光信号が伝送する光波長多重伝送システムとして機能する。
【００１７】
伝送ノード２０ａは、図２に示すように、波長選択フィルタ２０１、制御部２０２、通信部２０３から構成される。伝送ノード２０ｂ〜ｄも同様の構成である。
【００１８】
波長選択フィルタ２０１は、分岐・通過・挿入する光の中心波長を選択できる波長フィルタである。光ファイバ伝送路５０から光入力端子２０５に入力された光のうち、通過設定された波長を中心とする所定の波長帯域幅内の光を光出力端子２０７から光ファイバ伝送路５０に出力する。また、光送信器３０ａ、ｂから光入力端子２０６に入力された光のうち、挿入設定された波長を中心とする所定の波長帯域幅内の光を光出力端子２０７から光ファイバ伝送路５０に出力する。一方、分岐設定された波長を中心とする所定の波長帯域幅内の波長の光を光出力端子２０８から光受信器４０ａ、ｂ側に出力する。
【００１９】
制御部２０２は、伝送パラメータ取得部２０２１と波長フィルタ設定情報取得部２０２２から構成される。伝送パラメータ取得部２０２１は、通信部２０３から入力される制御信号から伝送パラメータの情報を取得して、この伝送ノード２０ａに接続されている光送信器３０ａと光受信器４０ａに対して、取得した伝送パラメータの情報を電気出力端子２０９から出力する。波長フィルタ設定情報取得部２０２は、通信部２０３から入力される制御信号から波長フィルタ設定情報を取得して波長選択フィルタ２０１に出力する。ここで、伝送パラメータは、伝送レートや誤り訂正符号の符号化率の情報を含む。波長フィルタ設定情報は、分岐・通過・挿入する光の波長帯域の中心波長の情報を含む。
【００２０】
通信部２０３は、制御信号線６０、電気入力端子２０４を介して、監視制御部１０と信号を送受信する機能を有する。通信部２０３は、監視制御部１０から波長選択フィルタ２０１、光送信器３０ａ、光受信器４０ａに対する制御信号を受信して制御部２０２に出力する。
【００２１】
光送信器３０ａ、ｂは発光素子を備え、送信するデータ信号を特定の中心波長を有する光信号に変換し、伝送ノード２０ａ〜ｄに向けて光信号を出力する。
【００２２】
本実施の形態においては光送信器３０ａ、ｂから出力される光信号のデータは前方誤り訂正（ＦＥＣ：Forward Error Correction）を適用したものである。前方誤り訂正を実現するための誤り訂正符号としては、例えばＲＳ（Reed-Solomon）符号、ＬＤＰＣ（Low-Density Parity-Check）符号等を用いる。
【００２３】
これらの誤り訂正符号は、データ符号と誤り訂正符号を含む全符号の比である符号化率を小さく（冗長度を大きく）することで誤り訂正能力を大きくすることができ、低い光信号対雑音比（ＳＮＲ：Signal to Noise Ratio）での伝送を可能とする。半面、符号化率の低減（冗長度の増加）は光信号の伝送レートの増加を伴い、伝送レートが増加するとスペクトル帯域が拡大する。光伝送システム１は、伝送ノードを多段に通過するため、多段光フィルタリング効果で許容される伝送帯域の狭窄が生じる。よって、スペクトル帯域が許容光伝送帯域を超えないように、監視制御装置１０が符号化率を設定する。
【００２４】
光受信器４０ａ、ｂは受光素子を備え、伝送ノード２０ａ〜ｄから入力した光信号を受信し、光電気変換してデータ信号を取得する。
【００２５】
光ファイバ伝送路５０は、伝送ノード２０ａ〜ｄの間を接続する光ファイバからなる伝送路である。図１では、円状のネットワークを示しているが、円に限られず、放射状等、任意のネットワークでよい。
【００２６】
制御信号線６０は、監視制御装置１０と、伝送ノード２０ａ〜ｄとの間を接続する信号線である。制御信号線６０は、任意の通信方式に対応した信号線でよく、専用線でも公衆回線でも良い。
【００２７】
監視制御装置１０は、伝送ノード２０ａ〜ｄと制御信号の送受信を行い、また、伝送パラメータ設定処理等を実行する演算処理装置であり、パーソナルコンピュータ等から構成される。監視制御装置１０が伝送ノード２０ａ〜ｄに対して送信する制御信号には、伝送ノード２０ａ〜ｄの波長フィルタ設定情報や、光送信器３０ａ、ｂ、光受信器４０ａ、ｂに設定する伝送パラメータの情報が含まれる。
【００２８】
監視制御装置１０は、図３に示すように、ＣＰＵ１０１、記憶部１０２、操作部１０３、通信部１０４、表示部１０５を備える。
【００２９】
ＣＰＵ１０１は、記憶部１０２に記憶されているプログラムを実行することにより、監視制御装置１０の各構成部の制御を行うと共に、伝送パラメータ設定処理等の処理を実行する。
【００３０】
ＣＰＵ１０１は、伝送パラメータ設定処理を実行するために、伝送ノード数・伝送路情報取得部１０１１、伝送レート・符号化率初期値取得部１０１２、光ＳＮＲ演算部１０１３、許容光伝送帯域演算部１０１４、スペクトル帯域演算部１０１５、誤り率・帯域評価部１０１６、伝送レート・符号化率更新部１０１７の各機能部を有する。
【００３１】
伝送ノード数・伝送路情報取得部１０１１は、特定の光信号が光送信器から送信して光受信器で受信するまでに経由する伝送ノードの数と、伝送路情報を取得して、光ＳＮＲ演算部１０１３と許容光伝送帯域演算部１０１４に出力する。伝送路情報は、光ファイバの伝送損失や伝送距離、光ファイバ伝送路５０の途中に挿入した光増幅器の種類等の情報を含む。
【００３２】
ここで、伝送ノードの数と、伝送路情報の取得は、記憶部１０２に記憶されている伝送ノードの数又は伝送路情報を読み込むようにしたり、記憶部１０２にネットワーク構成が記憶されている場合には、その構成から伝送ノードの数等を自動的に抽出するようにしてもよい。あるいは、操作部１０３に管理者が入力した情報、又は、通信部１０４で受信した情報から伝送ノードの数と、伝送路情報を取得するようにしてもよい。
【００３３】
伝送レート・符号化率初期値取得部１０１２は、記憶部１０２に記憶されている、伝送シンボルレートや伝送ビットレート等の伝送レートと、誤り訂正符号の符号化率の初期値を取得して、スペクトル帯域演算部１０１５と誤り率・帯域評価部１０１６に出力する。
【００３４】
光ＳＮＲ演算部１０１３は、伝送ノード数・伝送路情報取得部１０１１から入力された、伝送ノード数や、伝送路情報に含まれる光ファイバの伝送損失、伝送距離、光増幅器の種類の情報に基づく光増幅器の増幅率や損失や、伝送ノード２０ａ〜ｄに備えられた波長選択フィルタの波長特性に基づいて、光ＳＮＲ（Signal Noise Ratio）を演算し算出する。算出した光ＳＮＲを誤り率・帯域評価部１０１６に出力する。
【００３５】
許容光伝送帯域演算部１０１４は、伝送ノード数・伝送路情報取得部１０１１から入力された、伝送ノード数に基づいて、伝送が許容される光波長帯域を演算し算出する。図４に示すように、光信号が伝送ノード２０ａ〜ｄの波長フィルタを通過する度に、波長フィルタの中心波長から離れた波長での減衰量が増加するため、通過する伝送ノード数から、伝送が許容される光波長帯域を算出することができる。図４は、図１の破線の経路を光信号が伝送した際の、各伝送ノード通過後の信号強度を示している。伝送ノード２０ａ、２０ｂ、２０ｃを通過する毎に帯域幅は狭くなる。許容光伝送帯域演算部１０１４で算出した許容光伝送帯域は、誤り率・帯域評価部１０１６に出力される。
【００３６】
スペクトル帯域演算部１０１５は、伝送レート・符号化率取得部１０１２から入力された伝送シンボルレートまたは伝送ビットレート等の伝送レートと、誤り訂正符号の符号化率を有する光信号のスペクトル帯域を算出し、誤り率帯域評価部１０１６に出力する。
【００３７】
誤り率・帯域評価部１０１６は、光受信器４０ｂでの受信時の誤り率を見積もり、得られた誤り率が予め設定した誤り率の閾値以下となっているか否か、また、光信号のスペクトル帯域が許容される光伝送帯域以内に収まっているか否かを評価して、評価結果を伝送レート・符号化率更新部１０１７に出力する。
【００３８】
誤り率の評価は、光ＳＮＲ演算部１０１３から入力された光ＳＮＲの伝送条件下において、伝送レート・符号化率初期値取得部１０１２から入力された伝送レート、符号化率での光信号伝送を行った場合をシミュレーションして得られた誤り率が予め定めた誤り率の閾値以下となっているか否かを評価する。
【００３９】
帯域の評価は、伝送レート・符号化率初期値取得部１０１２から入力された伝送レート、符号化率での光信号のスペクトル帯域を求め、そのスペクトル帯域が、伝送ノード数・伝送路情報取得部１０１１から入力された伝送ノード数等に基づいて決定された許容光伝送帯域以内に収まっているか否かを評価する。
【００４０】
伝送レート・符号化率更新部１０１７は、誤り率・帯域評価部１０１６から入力された評価結果に基づいて、伝送レート、符号化率を更新するか否かを判断し、更新する場合には、更新後の伝送レート、符号化率をスペクトル帯域演算部１０１５、通信部１０４、表示部１０５に出力する。
【００４１】
誤り率・帯域評価部１０１６から入力された評価結果が、受信時の誤り率が予め設定した誤り率の閾値を上回るものであることを示すものであった場合には、符号化率を現在の設定より低下させた値に更新する。
【００４２】
誤り率・帯域評価部１０１６から入力された評価結果が、スペクトル帯域が、許容光伝送帯域以内に収まっていないことを示すものであった場合には、伝送レートを現在の設定より低下させた値に更新する。
【００４３】
操作部１０３は、文字入力キー、決定キー、ファンクションキー等の各種のキーボタン等から構成され、ユーザからの操作入力を受け付け、受け付けた操作入力に係る信号をＣＰＵ１０１に送出する。操作部１０３は、伝送ノードの数や伝送距離等のユーザ入力を受け付ける。
【００４４】
通信部１０４は、伝送ノード２０ａ〜ｄ及びそれらに接続された光送信器３０ａ、ｂ、光受信器４０ａ、ｂと、制御信号線６０を介して信号を送受信する。通信部１０４は、伝送レート・符号化率更新部１０１７から入力された伝送レート、符号化率を、伝送ノード２０ａ〜ｄ、光送信器３０ａ、ｂ、光受信器４０ａ、ｂに送信する。
【００４５】
表示部１０５は、画像、文字等の情報表示出力を行うディスプレイであり、伝送レート・符号化率更新部１０１７から入力された伝送レート、符号化率を表示し、その他、各種設定画面等を表示する。
【００４６】
以上のように構成された光伝送システム１において、監視制御装置１０のＣＰＵ１０１が実行する伝送パラメータ設定処理について、図５のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００４７】
まず、ＣＰＵ１０１の伝送レート・符号化率初期値取得部１０１２が、伝送レートと誤り訂正符号の符号化率の初期値を記憶部１０２から読み込む（ステップＳ１０１）。また、伝送ノード数・伝送路情報取得部１０１１が、記憶部１０２、操作部１０３、通信部１０４のいずれかから伝送ノード数又は伝送路情報を取得する（ステップＳ１０２）。
【００４８】
次に、ステップＳ１０２で取得した伝送ノード数や、伝送路情報に含まれる光ファイバの伝送損失、伝送距離、光増幅器の種類に基づいて、光ＳＮＲ演算部１０１３が光ＳＮＲを演算し求める。このとき、伝送ノード２０ａ〜ｄに備えられた波長選択フィルタの透過率の波長特性も考慮して光ＳＮＲを演算してもよい。また、取得した伝送ノード数に基づいて、許容光伝送帯域演算部１０１４が許容光伝送帯域を求める（ステップＳ１０３）。
【００４９】
次に、スペクトル帯域演算部１０１５が、ステップＳ１０１で記憶部１０２より読み込んだ伝送レート、符号化率の初期値に基づいて、その伝送レート、誤り訂正符号の符号化率の光信号のスペクトル帯域を演算し求める（ステップＳ１０４）。
【００５０】
次に、ステップＳ１０３で求めた光ＳＮＲの伝送条件下において光受信器で受信時した際の誤り率を見積もり、得られた誤り率が予め設定した誤り率の閾値以下となっているか否かを評価する（ステップＳ１０５）。
【００５１】
ステップＳ１０５で評価した結果、誤り率が予め設定した誤り率の閾値以下であり、伝送仕様を充足していると判定された場合には（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３やステップＳ１０４で演算に使用した伝送レート及び誤り訂正符号の符号化率を通信部１０４、表示部１０５に出力して（ステップＳ１１０）、処理を終了する。
【００５２】
一方、ステップＳ１０５で評価した結果、誤り率が予め設定した誤り率の閾値を上回り、伝送仕様を充足していないと判定された場合には（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、その原因の主な要因が光帯域の不足であるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
【００５３】
ステップＳ１０４で求めた光信号のスペクトル帯域が、ステップＳ１０３で求めた許容光伝送帯域を超えてしまったことが主な要因で伝送仕様を充足していないと判定された場合には（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、伝送レートを低減させる（ステップＳ１０８）。これにより、スペクトル帯域を狭くすることができる。なお、低減させる量は、予め設定しておく。
【００５４】
ステップＳ１０７で、伝送仕様を充足していない主な要因が光帯域の不足ではない（ステップＳ１０７：Ｎｏ）と判定された場合には、ステップＳ１０３で求めた光ＳＮＲが低いために、誤り訂正が十分でないことが予想されるため、誤り訂正符号の符号化率を低減させる（ステップＳ１０９）。これにより、誤り率を低下させることができる。なお、低減させる量は、予め設定しておく。
【００５５】
ステップＳ１０８又はステップＳ１０９で伝送レートまたは符号化率を低減させた後に、再度ステップＳ１０４以降の処理を実行し、伝送仕様を充足するか否かの判定を行う。ステップＳ１０４からステップＳ１０９までの処理を繰り返し実行することにより、最適な伝送レート、符号化率を含む伝送パラメータを決定し出力することができる（ステップＳ１１０）。
【００５６】
この伝送パラメータ設定処理は、波長の異なる光信号を送受信する光送信器、光受信器に対応してそれぞれ実行する。つまり、ステップＳ１０３の光ＳＮＲ、許容光伝送帯域の演算、ステップＳ１０４のスペクトル帯域の演算、ステップＳ１０５の伝送性能評価は各波長に対して実行し、各波長に対して最適な伝送パラメータを決定し、対応する光送信器、光受信器に、決定したパラメータを送信する。
【００５７】
以上説明した伝送パラメータ設定処理で実行する伝送レートと誤り訂正符号の符号化率の設定について、図６、７に示す光伝送のケースについて説明する。
【００５８】
図６に示すケースでは、通過する伝送ノード数を増加させたときに伝送品質（Ｑ値）の劣化の原因が、帯域狭窄化による光帯域不足が主要因（許容光伝送帯域減による伝送制限）であり、光ＳＮＲの劣化が比較的小さく光ＳＮＲが制限要因とならない。この場合の伝送パラメータの設定は、光信号のスペクトル帯域を狭くするために、伝送シンボルレートを低下させる設定（図６の設定１もしくは設定２）が有効である。
【００５９】
設定１では、符号化率を固定したまま伝送シンボルレートを低減させている。設定２では、符号化率を増加させて伝送シンボルレートを低減させている。いずれの設定でも、伝送シンボルレートの低下により、光信号のスペクトル帯域が狭くなり、許容光伝送帯域内に収めることにより伝送品質が改善する。
【００６０】
図７に示すケースでは、通過する伝送ノード数を増加させたときに伝送品質（Ｑ値）の劣化の原因は、光ＳＮＲの劣化が支配的となっている。通常、光ファイバ伝送損失、光増幅器の種類はほぼ不変であるため、伝送距離が長くなることによる光ＳＮＲの劣化が大きい場合が考えられる。一方、図７のグラフに示すように、帯域狭窄化による劣化は比較的小さい。これは、元々の許容帯域幅が十分に大きいために帯域狭窄化しても、それによる伝送品質の劣化は大きくない場合が考えられる。この場合の伝送パラメータ設定は、光ＳＮＲ耐力を増加させるために、誤り訂正符号の符号化率を低下（冗長度を増加）させる設定（図７の設定３もしくは設定４）が有効である。
【００６１】
設定３では、伝送シンボルレートを固定したままで、符号化率を低減させている。設定４では、伝送シンボルレートを増加させて符号化率を低減させている。いずれの設定でも、符号化率の低下により、光ＳＮＲ耐力を増加させることができ、伝送品質が改善する。
【００６２】
ここで、波長多重密度の高い伝送システムの場合、光帯域に起因する劣化としては、伝送する自チャネルの狭窄化による劣化のみでなく、隣接チャネルの信号によるクロストークも劣化の要因となる。このようなシステムにおいては、自チャネルの狭窄化情報のみならず、隣接チャネルの波長配置も考慮した設定が望ましい。例えば、すでに運用中の隣接チャネルが存在する場合、自チャネルの伝送レートを低下させ、隣接チャネルへのクロストークを低減する条件をパラメータ設定条件に追加することで、システム全体としての性能劣化を防ぐことが可能となる。
【００６３】
以上のように、本実施の形態の光伝送システム１は、監視制御装置１０が、伝送ノード数、伝送路情報に基づいて、光受信器で受信するときの光ＳＮＲと許容光伝送帯域とを算出し、光信号のスペクトル帯域が許容光伝送帯域を超える場合には伝送レートを低減し、光ＳＮＲが低いことにより誤り率が大きくなる場合には符号化率を低減するように、伝送パラメータを決定し、その伝送パラメータを光送信器３０ａ、ｂ、光受信器４０ａ、ｂに設定させることとした。これにより、光伝送で通過する伝送ノードの数及び伝送路の状態に応じた伝送パラメータの設定が可能となり、良好な伝送品質を得ることができる。
【００６４】
特に、伝送速度が４０Ｇｂ／sを超える高速の光通信装置、特に多値変調などの複雑な変調方式への適用を考えた場合においても、フィードバック制御のための付加機能による光送受信器自身の回路規模の増加も抑制でき、高速に伝送パラメータを設定できるため信号伝送の遅延も回避することが可能となる。
【００６５】
また、運用開始前に制御装置によって最適なパラメータ設定が可能であるため、波長多重伝送時に運用中の他チャネルへの影響を最小限に抑えることができ、システム全体としての性能劣化を防ぐことが可能となる。
【００６６】
このように本発明は、光信号の伝送が許容される許容光伝送帯域と、光ファイバ伝送路を伝送した光信号の光信号対雑音比を取得し、光信号のスペクトル帯域が許容光伝送帯域の範囲以内であり、かつ、光信号対雑音比での誤り率が予め設定した誤り率の閾値以下となるように、伝送レートと誤り訂正符号の符号化率を含む伝送パラメータを決定し、決定した伝送パラメータを、光送信器と光受信器に送信し、設定させることとした。本発明によれば、受信側からの信号品質のフィードバックを用いないため、簡易な構成で良好な伝送品質の光伝送システムを構築することができる。
【００６７】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更は勿論可能である。
【００６８】
上記実施の形態において、伝送路情報として、伝送距離、光ファイバの伝送損失、光増幅器の種類を取得して光ＳＮＲを演算するとしたが、光ファイバ伝送損失、光ファイバの種類はほぼ不変であるため、伝送距離のみを取得するようにしてもよい。これにより、伝送するデータ量を減らすことができ、また、処理を簡素化することができる。
【００６９】
また、伝送パラメータ設定処理を実行する度に、光ＳＮＲ、許容光伝送帯域を演算するとしたが、予め演算結果をテーブル化した情報を記憶部１０２に記憶させておき、光ＳＮＲ、許容光伝送帯域はそのテーブルから読み出すようにしても良い。これにより、演算処理量を削減することができる。
【００７０】
また、伝送パラメータ設定処理を実行する度に、光ＳＮＲ、許容光伝送帯域に対して、伝送レート、符号化率から誤り率を演算して伝送性能を評価するとしたが、伝送ノード数や伝送距離に対して、良好な伝送品質が確保できる伝送パラメータを予め演算した結果を、テーブル化して記憶部１０２に記憶させておき、伝送パラメータをそのテーブルから読み出すようにしてもよい。これにより、演算処理量を削減することができる。
【００７１】
また、監視制御装置１０と各伝送ノード２０ａ〜ｄを結ぶ制御信号線６０は、光ファイバ伝送路５０とは別の信号線としたが、制御信号線６０で伝送する信号を、光ファイバ伝送路５０を使用して伝送させても良い。
【００７２】
また、監視制御装置１０が実行する伝送パラメータ設定処理を含む処理のプログラムを、既存のコンピュータ等で実行させることにより、本発明の監視制御装置を構築することができる。
【００７３】
このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto Optical Disk）、メモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよいし、インターネット等の通信ネットワークを介して配布してもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１  光伝送システム
１０  監視制御装置
１０１  ＣＰＵ
１０１１  伝送ノード数・伝送路情報取得部
１０１２伝送レート・符号化率初期値取得部
１０１３  光ＳＮＲ演算部
１０１４  許容光伝送帯域演算部
１０１５  スペクトル帯域演算部
１０１６  誤り率・帯域評価部
１０１７  伝送レート・符号化率更新部
１０２  記憶部
１０３  操作部
１０４  通信部
１０５  表示部
２０ａ〜ｄ  伝送ノード
２０１  波長選択フィルタ
２０２  制御部
２０２１伝送パラメータ取得部
２０２２波長フィルタ設定情報取得部
２０３  通信部
２０４  電気入力端子
２０９  電気出力端子
２０５、２０６  光入力端子
２０７、２０８  光出力端子
３０ａ、ｂ  光送信器
４０ａ、ｂ  光受信器
５０  光ファイバ伝送路
６０  制御信号線
【図１】
0005950606.tif 000002
【図２】
0005950606.tif 000003
【図３】
0005950606.tif 000004
【図４】
0005950606.tif 000005
【図５】
0005950606.tif 000006
【図６】
0005950606.tif 000007
【図７】
0005950606.tif 000008