(57)【要約】【課題】波長多重される，全ての波長に対し一括して配置するための，波長多重可変分散補償器の最適化配置を支援するネットワーク設計方法を提供する【解決手段】波長多重伝送システムを適用した光伝送ネットワークの設計方法であって，  光伝送ネットワークの設定条件を入力し，  前記設定条件に基づき，前記光伝送ネットワークに波長多重可変分散補償器を設置する配置パターンを求め，前記求められる波長多重可変分散補償器を配置する配置パターンが複数である場合，それぞれの配置パターンにおいて，前記波長多重可変分散補償器が置かれるノードに固定分散補償器を配置した時の固定分散値の合計を求め，隣接して置かれる波長多重可変分散補償器の配置間距離の分散値を求め，前記求めた固定分散値の合計の絶対値の大きさを基準に配置パターンを優先順にソートし，前記ソートされた所定順位までの配置パターンを，配置される波長多重可変分散補償器に対する分散修正量を求める詳細設計の対象とする。【選択図】図１４
2006135788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長多重伝送システムを適用した光伝送ネットワークの設計方法であって，
光伝送ネットワークの設定条件を入力し，
前記設定条件に基づき，前記光伝送ネットワークに波長多重可変分散補償器を設置する配置パターンを求め，
前記求められる波長多重可変分散補償器を配置する配置パターンが複数である場合，それぞれの配置パターンにおいて，前記波長多重可変分散補償器が置かれるノードに固定分散補償器を配置した時の固定分散値の合計を求め，
前記求めた固定分散値の合計の絶対値の大きさを基準に配置パターンを優先順にソートし，
前記ソートされた所定順位までの配置パターンを，配置される波長多重可変分散補償器に対する分散修正量を求める詳細設計の対象とする
ことを特徴とする光伝送ネットワークの設計方法。
【請求項２】
請求項１において，
前記配置パターンのソートされる優先順位が同じである場合は，隣接して置かれる波長多重可変分散補償器の配置間距離の分散値を求め，
前記求めた波長多重可変分散補償器の配置間距離の分散値の小さい順とすることを特徴とする光伝送ネットワークの設計方法。
【請求項３】
請求項１において，
前記入力される光伝送ネットワークの設定条件は，
端局間を結ぶネットワーク上にどのようなサイトが幾つあって，サイトとサイトの区間（スパン）がどのように伝送路ファイバーにより繋がっているかを示す網トポロジーと，
各サイト間を繋ぐ伝送路ファイバーの波長分散値と，
端局であるか，光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ）であるか，あるいは光増幅中継器（ＩＬＡ）であるか等の情報である局舎条件を含む
ことを特徴とする光伝送ネットワークの設計方法。
【請求項４】
請求項１又は２において，
前記詳細設計における分散修正量として，全ての波長，全ての経路に関して，残留分散目標と累積分散値の二乗平均平方根（ＲＭＳ）を最小とする値を求めることを特徴とする光伝送ネットワークの設計方法。
【請求項５】
請求項１又は２において，
前記詳細設計により，伝送可であれば，当該優先順の配置パターン以下の優先度の配置パターンについての詳細設計処理を省略することを特徴とする光伝送ネットワークの設計方法。
【請求項６】
請求項５において，
前記設定条件に基づき，前記光伝送ネットワークに波長多重可変分散補償器を設置する配置パターンは，多重された複数の波長に対して共通であり，前記詳細設計により，前記多重された複数の波長の全てについて伝送可であるかが判断されることを特徴とする光伝送ネットワークの設計方法。
【請求項７】
請求項１又は２において，
前記波長多重可変分散補償器は，前記光伝送ネットワークの伝送路において，波長信号を分岐するノードに置かれることを特徴とする光伝送ネットワークの設計方法。
【請求項８】
請求項１において，
前記設定条件に基づき，前記光伝送ネットワークに波長多重可変分散補償器を設置する配置パターンを求める処理に先立って，波長多重可変分散補償器の配置を無しとする条件で，伝送可であるか否かを判定し，
伝送可であれば，前記光伝送ネットワークに波長多重可変分散補償器を設置する配置パターンを求める処理以降の処理を省略することを特徴とする光伝送ネットワークの設計方法。
【請求項９】
送信端局と受信端局間が複数のノードを通して接続される波長多重伝送システムを適用した光伝送ネットワークであって，
前記複数のノードのいずれかに配置される波長多重可変分散補償器に対し，
光伝送ネットワークの設定条件に基づき，前記光伝送ネットワークに波長多重可変分散補償器を設置する配置パターンを求め，
前記求められる波長多重可変分散補償器を配置する配置パターンが複数である場合，それぞれの配置パターンにおいて，前記波長多重可変分散補償器が置かれるノードに固定分散補償器を配置した時の固定分散値の合計を求め，
隣接して置かれる波長多重可変分散補償器の配置間距離の分散値を求め，
前記求めた固定分散値の合計の絶対値の大きさを基準に配置パターンを優先順にソートし，
前記ソートされた所定順位までの配置パターンを対象とする詳細設計により求めた分散修正量が設定されている
ことを特徴とする光伝送ネットワーク。
【請求項１０】
請求項９において，
前記配置パターンのソートされる優先順位が同じである場合は，前記求めた波長多重可変分散補償器の配置間距離の分散値の小さい順であることを特徴とする光伝送ネットワーク。
【請求項１１】
請求項９において，
前記光伝送ネットワークの設定条件は，
端局間を結ぶネットワーク上にどのようなサイトが幾つあって，サイトとサイトの区間（スパン）がどのように伝送路ファイバーにより繋がっているかを示す網トポロジーと，
各サイト間を繋ぐ伝送路ファイバーの波長分散値である伝送特性と，
端局であるか，光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ）であるか，あるいは光増幅中継器（ＩＬＡ）であるか等の情報である局舎条件を含む
ことを特徴とする光伝送ネットワーク。
【請求項１２】
請求項９又は１０において，
前記詳細設計における分散修正量として，全ての波長，全ての経路に関して，残留分散目標と累積分散値の二乗平均平方根（ＲＭＳ）を最小とする値を求めることを特徴とする光伝送ネットワーク。
【請求項１３】
波長多重伝送システムを適用した光伝送ネットワークの設計プログラムであって，
コンピュータに，
光伝送ネットワークの設定条件を入力する手順と，
前記設定条件に基づき，前記光伝送ネットワークに波長多重可変分散補償器を設置する配置パターンを求める手順と，
前記求められる波長多重可変分散補償器を配置する配置パターンが複数である場合，それぞれの配置パターンにおいて，前記波長多重可変分散補償器が置かれるノードに固定分散補償器を配置した時の固定分散値の合計を求める手順と，
前記求めた固定分散値の合計の絶対値の大きさを基準に配置パターンを優先順にソートする手順と，
前記ソートされた所定順位までの配置パターンを，配置される波長多重可変分散補償器に対する分散修正量を求める詳細設計の対象とする手順を
実行させるためのプログラム。
【請求項１４】
請求項１３において，
前記配置パターンを優先順にソートする手順によりソートされた前記配置パターンの優先順位が同じである場合は，更にコンピュータに隣接して置かれる波長多重可変分散補償器の配置間距離の分散値を求める手順を実行させ，
前記求めた波長多重可変分散補償器の配置間距離の分散値の小さい順とすることを特徴とする光伝送ネットワークの設計プログラム。
【請求項１５】
請求項１３において，
前記入力される光伝送ネットワークの設定条件は，
端局間を結ぶネットワーク上にどのようなサイトが幾つあって，サイトとサイトの区間（スパン）がどのように伝送路ファイバーにより繋がっているかを示す網トポロジーと，
各サイト間を繋ぐ伝送路ファイバーの波長分散値と，
端局であるか，光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ）であるか，あるいは光増幅中継器（ＩＬＡ）であるか等の情報である局舎条件を含む
ことを特徴とする光伝送ネットワークの設計プログラム。
【請求項１６】
請求項１３又は１４において，
前記分散修正量を求める詳細設計の対象とする手順における分散修正量として，全ての波長，全ての経路に関して，残留分散目標と累積分散値の二乗平均平方根（ＲＭＳ）を最小とする値を求めることを特徴とする光伝送ネットワークの設計プログラム。
【請求項１７】
送信端局と受信端局間が複数のノードを通して接続される波長多重伝送システムを適用した光伝送ネットワークの立ち上げ方法であって，
前記複数のノードの内，波長多重可変分散補償器が配置されるノードに，送信端局側から所定周波数の分散測定信号を送り，
前記波長多重可変分散補償器の出力側で，前記分散測定信号のビットレート周波数成分のみ選択してパワーを測定し，
前記測定されるパワーが最小値となるように前記波長多重可変分散補償器の分散量を調整し，
ついで，請求項１乃至７のいずれかの方法において求められる分散修正量を前記波長多重可変分散補償器に設定する
ことを特徴とする光伝送ネットワークの立ち上げ方法。
【請求項１８】
送信端局と受信端局間が複数のノードを通して接続される波長多重伝送システムにおける前記複数のノードのうち波長多重可変分散補償器が配置されるノードであって，
前記波長多重可変分散補償器に対し，予め所定の分散値を設定する制御回路と，
前記送信端局側から送られる分散測定信号を，前記波長多重可変分散補償器を通して受信し，前記受信された分散測定信号のビットレート周波数成分のみを抽出するフィルタと，
前記フィルタの出力のビットレート周波数におけるスペクトル強度をモニタするパワーモニタを有し，
前記制御回路は，前記パワーモニタによりモニタされるスペクトル強度が最小値となるように前記波長多重可変分散補償器の分散量を調整する
ことを特徴とする波長多重可変分散補償器が配置されるノード。
【請求項１９】
送信端局と受信端局間が複数のノードを通して接続される波長多重伝送システムにおいて，
前記送信端局は，２入力の１出力を切り替え制御される切り替えスイッチと，
所定周波数のＮＲＺ矩形波信号を生成し，前記所定周波数の２倍のクロックの１，０の交番信号を測定信号として出力する測定信号発生回路と，
測定モードと通常モードを保持するモード保持回路と，
前記測定信号発生回路により，前記切り替えスイッチを通常モードとする時は前記測定信号と同じ周波数の伝送信号を，測定モードとする時は前記測定信号を出力する様に制御し，
前記切り替えスイッチから出力される前記測定信号を入力し，駆動信号を生成する駆動増幅器と，
前記駆動増幅器の出力により，レーザの発光を光強度変調する変調器を有し，
前記変調器の出力を測定信号として送出する回路を有し，
前記複数のノードのうち波長多重可変分散補償器が配置されるノードは，
前記波長多重可変分散補償器に対し，予め所定の分散値を設定する制御回路と，
前記送信端局側から送られる分散測定信号を，前記波長多重可変分散補償器を通して受信し，前記受信された分散測定信号のビットレート周波数成分のみを抽出するフィルタと，
前記フィルタの出力のビットレート周波数におけるスペクトル強度をモニタするパワーモニタを有し，
前記制御回路は，前記パワーモニタによりモニタされるスペクトル強度が最小値となるように前記波長多重可変分散補償器の分散量を調整する
ことを特徴とする波長多重伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，波長多重伝送システムを適用した光伝送ネットワークの設計方法及び，この方法を用いた光伝送ネットワークに関する。
【背景技術】
【０００２】
多様なマルチメディアサービスを時間や場所に制約されずに利用するためのブロードバンドインターネット時代のインフラとして，光を用いた大量の情報を高速かつ安価に伝送できるフォトニックネットワーク技術が必須である。
【０００３】
特に，１本の光ファイバで波長の異なる複数の光信号を多重化して通信するＷＤＭ (Wavelength Division Multiplexing)技術が急速に発展している。しかしながら，ＷＤＭ伝送技術を用いた光伝送システムでは，光伝送装置の多段接続に伴う雑音光累積，光ファイバの波長分散・偏波分散・非線形効果など，複雑な物理現象によって信号到達性が支配される。
【０００４】
上記物理現象のうち，光雑音の累積と並んで光信号の品質を大きく左右するものは，波長毎に異なる伝送速度の相違に基づく波長分散である。光伝送路ファイバは，固有の波長分散特性を有しているが，波長分散が累積すると光信号波形に歪が生じ，ついには信号の識別に誤りが発生する。
【０００５】
かかる不都合を防ぐ目的で，光伝送路ファイバ中に波長分散補償器を置いて波長分散を補償することが行われる。一般的に最もよく用いられる波長分散補償器は，分散補償ファイバ（DCF: Dispersion Compensating Fiber）である。伝送路ファイバとは逆符号の波長分散特性を有している。
【０００６】
しかし，仮に分散補償器を用いたとしても，伝送距離が長いことにより累積分散に誤差が大きくなる場合や，非線形効果が大きく受信端局側における分散許容範囲(分散トレランス)が狭くなる場合には，波形歪が顕著となり信号品質が低下する恐れがある。これにより結局，設計自体が破綻してしまうという問題がある。
【０００７】
そこで有用と考えられるのが，波長多重可変分散補償器である。波長多重可変分散補償器としては，ファイバブラッググレーティングやエタロン，平面光波回路を用いたものなどが提案されている。なかでも特に有望なものとしてＶＩＰＡ（Virtually Imaged Phased Array）技術を応用したバイパ型波長多重可変分散補償器が提案されている（非特許文献１）。
【０００８】
このような波長多重可変分散補償器を用い，光伝送ネットワークにおける信号到達性に関して高い信頼性を持たせつつ，設備導入費用を最小にするために光伝送装置の配置を最適化することが考えられる。しかし，その最適化のための設計作業には多くの時間と労力が必要である。
【０００９】
そして，かかる設計作業は，以下の課題を考慮して行われる。
【００１０】
網設計上の課題として，
１）全てのパスの残留分散を分散トレランス内に収める必要がある。
【００１１】
２）光伝送ネットワークのコスト及び，伝送帯域特性上の理由から波長多重可変分散補償器の個数を少なくする。
【００１２】
装置立ち上げ/運用上の課題として，
３）波長多重用伝送路中（in-line）における波長多重可変分散補償器の設定及び制御方法をどのようにすべきか，
４）特に，伝送路途中(in-line)に光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ）/波長クロスコネクト装置（ＷＸＣ）がある場合の波長多重可変分散補償器の設定はどのようにするか，
５）伝送路がリング接続の時に波長多重可変分散補償器の設定手順をどうするか，
である。
【００１３】
ここで，全てのパスの残留分散を分散トレランス内に収めることに関して，関連技術として，光通信システムにおける分散補償方法が提案されている（特許文献１）。この方法は，ノード相互区間の残留分散目標値が，送信側及び受信側の終端ノード間の残留分散目標値を基準にして，ノード区間及び，ノード区間相互区間におけるスパン数と前記送信側及び受信側の終端ノード間の総スパン数の比率に比例するように設定ものである。
【００１４】
また，可変分散補償器を用いて波長分散を補償する方法が提案されている（特許文献２）。ここでは，複数の光信号の少なくとも一つに関連する波長分散を検出するステップと，検出された波長分散が小さくなるように波長分散スロープ量が制御される可変分散補償器を備えることを提示している。
【００１５】
しかし，いずれの特許文献にも可変波長分散器を配置する位置を効果的に求める方法については開示がない。
【非特許文献１】"Dispersion Compensation Using The Virtually Imaged Phased Array" by  M. Shirasaki et al., APCC/OECC'99, pp.1367-1370
【特許文献１】特開２００３−３１８８２５号公報
【特許文献２】特開２００２−５７６２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって，本発明の目的は，上記網設計上の課題に対する施策として，波長多重される全ての波長に対し一括して配置するための，波長多重可変分散補償器の最適化配置を支援するネットワーク設計方法を提供することにある。
【００１７】
また，本発明の目的は，前記ネットワーク設計方法により得られた波長多重可変分散補償器の最適化配置に対応する装置立ち上げ時の分散値設定方法及び，これに用いる送信端局側及び分散値設定の対象となる波長多重可変分散補償器の配置されるノードの好ましい構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の本発明の課題を達成する光伝送ネットワークの設計方法は，第１の態様として波長多重伝送システムを適用した光伝送ネットワークの設計方法であって，光伝送ネットワークの設定条件を入力し，前記設定条件に基づき，前記光伝送ネットワークに波長多重可変分散補償器を設置する配置パターンを求め，前記求められる波長多重可変分散補償器を配置する配置パターンが複数である場合，それぞれの配置パターンにおいて，前記波長多重可変分散補償器が置かれるノードに固定分散補償器を配置した時の固定分散値の合計を求め，隣接して置かれる波長多重可変分散補償器の配置間距離の分散値を求め，前記求めた固定分散値の合計の絶対値の大きさを基準に配置パターンを優先順にソートし，前記ソートされた所定順位までの配置パターンを，配置される波長多重可変分散補償器に対する分散修正量を求める詳細設計の対象とすることを特徴とする。
【００１９】
上記の本発明の課題を達成する光伝送ネットワークの設計方法は，第２の態様として第１の態様において，前記配置パターンのソートされる優先順位が同じである場合は，前記求めた波長多重可変分散補償器の配置間距離の分散値の大きい順とすることを特徴とする。
【００２０】
上記の本発明の課題を達成する光伝送ネットワークの設計方法は，第３の態様として第１の態様において，前記入力される光伝送ネットワークの設定条件は，端局間を結ぶネットワーク上にどのようなサイトが幾つあって，サイトとサイトの区間（スパン）がどのように伝送路ファイバーにより繋がっているかを示す網トポロジーと，各サイト間を繋ぐ伝送路ファイバーの波長分散値である伝送特性と，端局であるか，光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ）であるか，あるいは光増幅中継器（ＩＬＡ）であるか等の情報である局舎条件を含む
ことを特徴とする。
【００２１】
上記の本発明の課題を達成する光伝送ネットワークの設計方法は，第４の態様として第１又は第２の態様において，前記詳細設計における分散修正量として，全ての波長，全ての経路に関して，残留分散目標と累積分散値の二乗平均平方根（ＲＭＳ）を最小とする値を求めることを特徴とする。
【００２２】
上記の本発明の課題を達成する光伝送ネットワークの設計方法は，第５の態様として第１又は第２の態様において，前記詳細設計により，伝送可であれば，当該優先順の配置パターン以下の優先度の配置パターンについての詳細設計処理を省略することを特徴とする。
【００２３】
上記の本発明の課題を達成する光伝送ネットワークの設計方法は，第６の態様として第５の態様において，前記設定条件に基づき，前記光伝送ネットワークに波長多重可変分散補償器を設置する配置パターンは，多重された複数の波長に対して共通であり，前記詳細設計により，前記多重された複数の波長の全てについて伝送可であるかが判断されることを特徴とする。
【００２４】
上記の本発明の課題を達成する光伝送ネットワークの設計方法は，第７の態様として第１又は第２の態様において，前記波長多重可変分散補償器は，前記光伝送ネットワークの伝送路において，波長信号を分岐するノードに置かれることを特徴とする。
【００２５】
上記の本発明の課題を達成する光伝送ネットワークの設計方法は，第８の態様として前記設定条件に基づき，前記光伝送ネットワークに波長多重可変分散補償器を設置する配置パターンを求める処理に先立って，波長多重可変分散補償器の配置を無しとする条件で，伝送可であるか否かを判定し，伝送可であれば，前記光伝送ネットワークに波長多重可変分散補償器を設置する配置パターンを求める処理以降の処理を省略することを特徴とする。
【００２６】
上記の本発明の課題を達成する光伝送ネットワークは，その第１の態様として，送信端局と受信端局間が複数のノードを通して接続される波長多重伝送システムを適用した光伝送ネットワークであって，前記複数のノードのいずれかに配置される波長多重可変分散補償器に対し，光伝送ネットワークの設定条件に基づき，前記光伝送ネットワークに波長多重可変分散補償器を設置する配置パターンを求め，  前記求められる波長多重可変分散補償器を配置する配置パターンが複数である場合，それぞれの配置パターンにおいて，前記波長多重可変分散補償器が置かれるノードに固定分散補償器を配置した時の固定分散値の合計を求め，隣接して置かれる波長多重可変分散補償器の配置間距離の分散値を求め，前記求めた固定分散値の合計の絶対値の大きさを基準に配置パターンを優先順にソートし，前記ソートされた所定順位までの配置パターンを対象とする詳細設計により求めた分散修正量が設定されていることを特徴とする。
【００２７】
上記の本発明の課題を達成する光伝送ネットワークは，その第２の態様として，その第１の態様において，前記配置パターンのソートされる優先順位が同じである場合は，前記求めた波長多重可変分散補償器の配置間距離の分散値の大きい順であることを特徴とする。
【００２８】
上記の本発明の課題を達成する光伝送ネットワークは，その第３の態様として，その第１の態様において，前記光伝送ネットワークの設定条件は，端局間を結ぶネットワーク上にどのようなサイトが幾つあって，サイトとサイトの区間（スパン）がどのように伝送路ファイバーにより繋がっているかを示す網トポロジーと，各サイト間を繋ぐ伝送路ファイバーの波長分散値である伝送特性と，端局であるか，光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ）であるか，あるいは光増幅中継器（ＩＬＡ）であるか等の情報である局舎条件を含むことを特徴とする。
【００２９】
上記の本発明の課題を達成する光伝送ネットワークは，その第４の態様として，その第１又は第２の態様において，前記詳細設計における分散修正量として，全ての波長，全ての経路に関して，残留分散目標と累積分散値の二乗平均平方根（ＲＭＳ）を最小とする値を求めることを特徴とする。
【００３０】
上記の本発明の課題を達成する光伝送ネットワークの立ち上げ方法は，送信端局と受信端局間が複数のノードを通して接続される波長多重伝送システムを適用した光伝送ネットワークの立ち上げ方法であって，前記複数のノードの内，波長多重可変分散補償器が配置されるノードに，送信端局側から所定周波数の分散測定信号を送り，前記波長多重可変分散補償器の出力側で，前記分散測定信号の波長成分のみ選択してパワーを測定し，前記測定されるパワーが最小値となるように前記波長多重可変分散補償器の分散量を調整し，ついで，光伝送ネットワークの設計方法の前記第１乃至７の態様のいずれかの方法において求められる分散修正量を前記波長多重可変分散補償器に設定することを特徴とする。
【００３１】
上記の本発明の課題を達成する送信端局と受信端局間が複数のノードを通して接続される波長多重伝送システムにおいて，前記送信端局は，２入力の１出力を切り替え制御される切り替えスイッチと，所定周波数のＮＲＺ矩形波信号を生成し，前記所定周波数の２倍のクロックの１，０の交番信号を測定信号として出力する測定信号発生回路と，測定モードと通常モードを保持するモード保持回路と，前記測定信号発生回路により，前記切り替えスイッチを通常モードとする時は前記測定信号と同じ周波数の伝送信号を，測定モードとする時は前記測定信号を出力する様に制御し，前記切り替えスイッチから出力される前記測定信号を入力し，駆動信号を生成する駆動増幅器と，前記駆動増幅器の出力により，レーザの発光を光強度変調する変調器を有し，前記変調器の出力を測定信号として送出する回路を有し，前記複数のノードのうち波長多重可変分散補償器が配置されるノードは，
前記波長多重可変分散補償器に対し，予め所定の分散値を設定する制御回路と，前記送信端局側から送られる分散測定信号を，前記波長多重可変分散補償器を通して受信し，前記受信された分散測定信号のビットレート周波数成分のみを抽出するフィルタと，前記フィルタの出力のビットレート周波数におけるスペクトル強度をモニタするパワーモニタを有し，前記制御回路は，前記パワーモニタによりモニタされるスペクトル強度が最小値となるように前記波長多重可変分散補償器の分散量を調整することを特徴とする。
【００３２】
本発明の特徴は，更に以下に図面に従い説明される発明の実施の形態例から明らかになる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明により，与えられたトポロジー・トラヒック要求に対して，全てのパスの信号品質到達性を保証しつつ，設備費用が最も少なくなるような最適な波長多重可変分散補償器の配置とその設定値を決定することができる。これにより設備コストの低い網設計を行うことが容易となる。また，設計結果を利用して，少ない手順で精度よく装置運用状態に立ち上げることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下に，図面に従い，本発明の実施の形態例を説明する。なお，図に示される実施の形態例は，本発明の理解のためのものであり，本発明の技術的範囲が，これに限定されるものではない。
【００３５】
一般的に光伝送ネットワークシステムは，あらかじめ設置されている局舎に配置される線形中継装置（１Ｒ：Repeating），再生中継装置（３Ｒ：Regenerating，Retiming, Reshaping），光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ：Optical Add & Drop）等の装置と，それらを結ぶ光伝送路ファイバで構成される。
【００３６】
線形中継装置（１Ｒ）は，光伝送路ファイバによる信号の減衰を補償するため，受信した光信号の強度を増幅する装置である。線形中継装置（１Ｒ）の主信号に混入した雑音も信号増幅により繰り返し増幅・累積される。
【００３７】
そのため，主信号の信号対雑音比が劣化して受信側で再生不可能にならないように，適切な頻度で再生中継装置（３Ｒ）を備え，信号再生を施し，信号対雑音比の劣化を防止する必要がある。
【００３８】
再生中継装置（３Ｒ）は，受信した多重信号を再生器（Regenerating）によりチャネル毎に電気信号に変換し，クロック再生と再識別を行ったのち，再び電気信号から光信号へ変換して送出するものである。一般的には，再生中継装置（３Ｒ）は,波長多重した光信号を１波長チャネル毎に分離したのち各チャネルに対して行い，再び波長多重化することによって実現される。
【００３９】
図１は，本発明の光伝送ネットワークの設計方法の対象となる送信側端局（SEND TM）と受信側端局（REC TM）間を結ぶ光ネットワークシステムの一例を示す図であり，送受信端局間を複数の光伝送路区間Ａ，Ｂ，Ｃ・・・で結び，ネットワーク伝送路途中に，光増幅中継器（ＩＬＡ：In Line Amp）や光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ:Optical Add Drop Multiplexer）が配置されている。光増幅中継器(ＩＬＡ)は，線形中継装置（１Ｒ）と固定分散補償器（ＤＣ：Dispersion Compensator）を有する装置である。
【００４０】
図２は，光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ）を説明する図である。光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ）は，波長多重化された光信号（ＷＤＭ）に対して，クライアント信号として終端すべき波長チャネルを分離(Drop)したり，クライアント側から伝送要求があった波長チャネルを波長多重信号の一部として追加（Add）したりする。
【００４１】
この時，必要であれば同時に再生器による信号再生，再生信号増幅（３Ｒ）も行う。また，接続される波長多重伝送路ファイバ対の方路数が２を超える場合，光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ）はハブ（HUB），多方路光分岐挿入装置，波長クロスコネクト装置（ＷＸＣ）などと呼ばれることもある。
【００４２】
なお，図１に示すネットワーク構成は，波長クロスコネクト装置(ＷＸＣ)を経由したものであっても同様である。図３は，波長クロスコネクト装置(ＷＸＣ)を説明する図であり，複数のＷＤＭ信号(ＷＤＭ１〜ＷＤＭｎ)を入力し，ＷＤＭ信号のまま所定のクロスコネクトパスを経由して出力する。したがって，かかる波長クロスコネクト装置(ＷＸＣ)を経由する場合であっても図１と同様に，１対１端局間を結ぶ光伝送ネットワークとして扱うことができる。
【００４３】
本発明は，ネットワーク設計方法として，かかるあらかじめ設定される光伝送ネットワークに対し，最適に即ち，どのような位置(サイト)に，どのような補償値を設定するように波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ：Variable Dispersion Compensator）を設置すればよいかを効果的に求める方法を提供するものである。
【００４４】
ここで，波長多重可変分散補償器としてＶＩＰＡ型波長分散補償器の構成を例にして補償量の可変の仕組みを簡単に説明する。但し，本発明は，かかるＶＩＰＡ型波長分散補償器に適用が限定されるものでないことは言うまでもない。
【００４５】
図４は，ＶＩＰＡ型波長多重可変分散補償器の構成を示す図である。この構成は、光サーキュレータ４０，光ファイバ４１，コリメーティングレンズ４２，セミシリンドリカルレンズ（ラインフォーカシングレンズ）４３，ＶＩＰＡ（Virtually Imaged Phased Array）ガラスプレート４４，フォーカシングレンズ４５及び，３次元自由局面ミラー４６とを光軸上にこれらの順に配置して構成される。
【００４６】
光サーキュレータ４０はポート４０Ａ，４０Ｂ及び４０Ｃを有しており、ポート４０Ａに供給されたＷＤＭ光をポート４０Ｂから出力し、ポート４０Ｂに供給された光をポート７８Ｃから出力するように機能する。したがって、ポート４０Ａ及び４０Ｃをそれぞれ入力及び出力として用いることができる。
【００４７】
ガラスプレート４４の入力側の面の上部４４Ａ，下部４４Ｂ及び出力側の面４４Ｃの反射率は、例えば、それぞれ１００％，０％及び９８％に設定されており、セミシリンドリカルレンズ４３によるビームウエストが概ね面４４Ｃに位置するように設定されている。
【００４８】
尚、ＶＩＰＡの付加的な詳細については、M. Shirasaki etal., "Dispersion Compensation Using The Virtually Imaged Phased Array",APCC/OECC'99, pp.1367-1370に記載されている。
【００４９】
図４の構成においては、フォーカシングレンズ４５と３次元自曲面ミラー４６の間の距離を固定にし，フォーカシングレンズ４５とガラスプレート４４との間の距離を変化させることによって、波長分散量を可変にすることができる。
【００５０】
図５は，ネットワーク設計方法を実行するマネージメントシステムの例である。データベース２に本発明のネットワーク設計方法の実行に必要なデータが格納されている。
【００５１】
格納されたデータをコンピュータ１により以下の実施例フローに従う処理を実行し，本発明に従うネットワーク設計方法が実現される。ネットワーク設計方法の実行の結果は，コンピュータ１のモニターに表示され，また必要によりプリンタ３に出力される。
【００５２】
ここで，データベース２に格納されるデータについて説明すると，次のようなものである。
【００５３】
第１に，図６に示すような分散トレランスデータベースである。信号ビットレート(１０Ｇｂ/ｓ，４０Ｇｂ/ｓ)毎に，ファイバーの種類毎に用意され，サイト毎に上限許容分散値（Max）と下限許容分散値（Min）を結ぶ線で表される。
【００５４】
図６に示す例では，サイト５で波長λ1，λ2，λ3の光信号が分岐され，サイト１０で波長λ4，λ5が分岐され，サイト１５で波長λ6の光信号が分岐される条件を示している。
【００５５】
したがって，例えば，波長λ1，λ2，λ3についての分散値が，サイト５において上限許容分散値（Max）と下限許容分散値（Min）の範囲内にあることが要件であることが理解できる。
【００５６】
図７は，ファイバー分散値Ｄ(x)のデータベースである。ファイバー毎に伝送路特性として，図７に示すように，波長分散係数の波長依存性が，５次多項式で表されている。
【００５７】
図８は，固定波長分散補償器データベースである。波長分散の依存性が同様に５次多項式で表され，略５０ps/nm毎に異なる分散補償量の複数の固定波長分散補償器のデータが用意される。
【００５８】
次にかかる種類のデータベースに基づき本発明に従うネットワーク設計方法の処理手順について説明する。
【００５９】
図９，図１０は，本発明に従うネットワーク設計方法の処理フロー（その１，その２）である。設計が開始されると，前提として，設計者により光伝送ネットワークの設定条件として網トポロジー,伝送路特性，局舎条件をデータベース２に格納する（処理工程Ｐ１）。
【００６０】
網トポロジーは，端局間を結ぶネットワーク上にどのようなサイトが幾つあって，サイトとサイトの区間（スパン）がどのように伝送路ファイバーにより繋がっているかを示す情報である。
【００６１】
伝送路特性は，本発明に関係するものとして，各サイト間を繋ぐ伝送路ファイバーの波長分散値である。既にファイバーが敷設されている場合，現地に行って測定する。あるいは，データベース２に会社製品毎のファイバ波長分散係数が登録されているので，サイト間の既知距離に単位長さあたりの波長分散係数を乗じて波長分散値を求める。その結果，先に図6に示した分散トレランスデータベースが得られる。
【００６２】
局舎条件は，端局であるか，ＯＡＤＭであるか，あるいはＩＬＡであるか等の情報である。たとえば，図6に示した分散トレランスデータベースにおいて，サイト５，１０，１５は，ＯＡＤＭが配置されるサイトであることを示す情報等である。
【００６３】
ついで，波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）を挿入する最適位置を求める処理として，波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）を追加する毎に得られる設置パターンとして，優先度の高い所定数の配置パターンについて伝送可となるまで繰り返し判定する（処理工程Ｐ２Ｓ〜Ｐ２Ｅ間の繰り返し）。
【００６４】
この場合，設置される波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）の数が少ないほど，ネットワークにおいて好ましい。
【００６５】
したがって，初期値として波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）の数を（＝０）に設定して，評価する（処理工程Ｐ２Ｓ）。
【００６６】
処理工程Ｐ３は，波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）配置パターンの抽出処理である。サイト数Ｎsiteのうち，Nvdc箇所に波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）を配置するパターンを優先順位に列挙する（処理工程Ｐ３）。
【００６７】
この処理工程P３の詳細は，図１１，図１２の波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）配置パターンの抽出詳細フロー(その１，その２)に示される。
【００６８】
図１１において，初めは初期値=０とされているので（処理工程Ｐ３０，Y），「どこにも波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）が配置されていないという」波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）配置パターンを抽出し（処理工程Ｐ３１），直接ＶＤＣ配置パターンのループ処理（処理工程Ｐ４Ｓ〜Ｐ４Ｅ間の繰り返し）に移行する。
【００６９】
図９に戻り，ＶＤＣ配置パターンのループ処理において，先ず，先にデータベース２に格納されている網トポロジー，伝送路特性，局舎条件及び，図９，図１０に示すフローで求めたＶＤＣ配置パターンを詳細設計処理（処理工程Ｐ６）に通知する（処理工程Ｐ５）。
【００７０】
詳細設計処理は，図１３，図１４に示すようである。図１３は，波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）の数Ｎvdcが“０”の時の詳細設計処理であり，図１４は，波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）の数Ｎvdcが１以上の時の詳細設計処理である。
【００７１】
初期値としてＮvdc＝０に設定した場合は，図１３の処理が行われる。
【００７２】
ここで，図１３において，Ｎvdc＝０のときの制御は，設計シーケンス制御１００に従って，ノード装置種選択アルゴリズム１１０，固定波長分散補償器選択アルゴリズム１２０，波長分散特性アルゴリズム１４０，光増幅器選択アルゴリズム１５０及び，Ｑ値計算アルゴリズム１６０が関与する。可変分散補償量決定アルゴリズム１３０は，図１４において，本発明の特徴として，Ｎvdcが１以上の時に関与する。これらのアルゴリズムは，マネージメントユニットに実装されたソフトウエアまたはファームウエアにより実行される。
【００７３】
図１３において，網設計者により先に入力され保存されている網トポロジー，光伝送路特性及び局舎条件を基に，ＧＵＩによりＶＤＣなしの条件が入力されると，設計シーケンス制御１００により，ノード装置種選択をノード装置種選択アルゴリズム１１０に指示する（ステップＳ１）。
【００７４】
ノード装置種選択アルゴリズム１１０は，先の網トポロジー，光伝送路特性及び局舎条件を基に各ノードに必要な機器を選択する。
【００７５】
図１５は，本発明方法の実行の過程で作成されるＶＤＣ配置のための表（テーブル）の例である。テーブルは，各波長λ1，λ2，・・・λnに対して作成される。
【００７６】
網トポロジーによって，(Ｉ)サイト名（Site name），Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ・・・が特定され，更にサイト毎に(II)装置の型（Site type）がテーブルに記載される。図１５に示す例では，サイトＡに端末（Term）が，サイトＢ，Ｃ，Ｄに中間増幅器（ＩＬＡ）が，サイトＤ，Ｅに光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ）が配置される例を示している。図６に示したように，光信号が分岐されるサイトにおいては，光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ）の配置が必要である。
【００７７】
次いで，設計制御シーケンス１００に従って固定波長分散補償器選択アルゴリズム１２０に波長分散補償器選択を指示する（ステップＳ２）。
【００７８】
ここで，各サイトに使用される伝送路ファイバーの波長分散値特性は，図７に示したように何れのファイバーメーカーによって製造されたファイバーであるかによりその特性が異なる。したがって，先に入力される図７のファイバー分散データベースから各サイトにおいて敷設されているファイバーがどのような分散特性かが判定される。このようなファイバー毎の伝送路特性に基づき求められたサイト毎の波長分散値(III)が図１５に示すテーブルに設定される。
【００７９】
図１５に示す例では，波長λ1に関して，サイトＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆに対し，波長分散値（ｐｓ／ｎｍ）が，０，４０２，３６６，２５１，４５５，５１０に設定されている。例えば，サイトＥ欄に示される波長分散値“４５５”は，波長λ1に関してサイトＤ−Ｅ間のファイバーの分散値であって，顧客データから取得あるいは，ファイバーデータベース(図７参照)から得られた値である。
【００８０】
図１５において，分散トレランスの(IV)上限値（upper）と下限値（lower）が各サイトについて示されている。これら上限値（upper）と下限値（lower）は，先に図６において示した分散トレランスデータベースから求められる値であり，上限値（upper）は，サイトＡから伝送開始した該当波長λ１の信号の該当するサイトにおける分散トレランス上限値である。下限値（lower）は，サイトＡから伝送開始した同様の該当波長λ１の信号の該当するサイトにおける分散トレランス下限値である。
【００８１】
さらに，ターゲット残留分散値(V)は，サイトＡから伝送開始した信号の該当するサイトにおける最適残留分散量であり，これも分散トレランスデータベースから求められる値である。
【００８２】
図１３に戻り，固定波長分散補償器選択アルゴリズム１２０により，設定されたサイト毎の波長分散値をキャンセルする値に近い固定波長分散補償器を選択する。図８において説明したように固定波長分散補償器は，１００ｐｓ／ｎｍ単位で用意されるので，図１２に示す例では，サイトＢ，Ｃ，Ｄ，Ｆに対し，−４００，−４００，−３００，−５００の波長分散補償量の固定波長分散補償器が選択されている（図１５，VI参照）。
【００８３】
すなわち，波長分散補償量(IV)は，該当のサイトに配置された固定波長分散補償器の分散を示し，固定波長分散補償器選択により選択された補償器の該当波長における特性を図８に示したデータベースから取得されたものである。
【００８４】
なお，図１５において，サイトＥに関して，固定波長分散補償器が示されていないのは，後に説明するように波長多重可変分散補償器に対する補償量（図１５，VII）により置き換えられているためである。
【００８５】
可変分散量(VII)は，可変分散補償量決定により決定され，波長λ1〜λNに亘り連動して変化する。
【００８６】
次いで，設計シーケンス制御１００は，分散特性計算アルゴリズム１４０に対し，分散特性計算を指示する（ステップＳ３）。分散特性計算により累積分散値(VIII)が求められる。
【００８７】
累積分散値(VIII)は，波長分散量(III)と固定波長分散量(IV)と，前段サイトまでの累積分散値(VIII)を加算したものである。
【００８８】
さらに，この累積分散値(VIII)が分散トレランス(IV)の上限値と下限値の範囲にあるかを判断して，分散特性合否をＧＵＩを介して網設計者に通知する（ステップＳ３Ａ）。なお，累積分散値(VIII)は，実際の計算過程では，各種誤差が想定されるので，正負のマージンを加味して求められる。図１５に示す表に示される累積分散値(VIII)は，典型例の値を示している。
【００８９】
また，設計シーケンス制御１００に従い，光増幅器の選択指示が光増幅器選択アルゴリズム１５０に指示される（ステップＳ４）。さらに，Ｑ値計算アルゴリズム１６０に対し，選択された増幅器により伝送可であるか否かの判断の指示が送られる（ステップＳ５）。
【００９０】
これに対して，計算されたＱ値を基に伝送可であるか否かがＧＵＩを介して網設計者に通知される（ステップＳ５Ａ）。
【００９１】
上記のような詳細設計処理（処理工程Ｐ６）において，分散特性合否の通知（ステップＳ３Ａ）及び，伝送可否の判定結果の通知（ステップＳ５Ａ）を受けると，図１０の処理フローにおいて，伝送可の場合（処理工程Ｐ７，Ｙ），その時点で設計を終了する（処理工程Ｐ８）。
【００９２】
伝送可でなく（処理工程Ｐ７，Ｎ），且つ分散特性が可である場合は（処理工程Ｐ９，Ｙ），電気信号に変換して中継する機能(３Ｒ)が必要となる（処理工程Ｐ１０）。
【００９３】
分散特性が否である場合（処理工程Ｐ９，Ｎ）は，波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）を一つ加える処理を行い（処理工程Ｐ２Ｅ），処理工程Ｐ２ＳのＶＤＣ数Ｎvdcのループの始まりに戻る(図９)。
【００９４】
次に，ＶＤＣ数Ｎvdc≧１である場合を考える。かかる場合，ＶＤＣ配置パターンは複数のサイト数Ｎsiteに依存して複数存在することになる。したがって，図１１に戻り，複数のサイト数Ｎsiteに対して，Ｎvdc個のＶＤＣを配置する全パターンの組み合わせ（NsiteＣNvdc）を抽出する。
【００９５】
本発明の特徴は，処理を効率化するべく，これらの複数の波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）の配置の全組み合わせパターンを優先度順に並べる。
【００９６】
すなわち，各ＶＤＣの配置パターンのＶＤＣノードについて，次の処理を行う（処理工程Ｐ３３Ｓ〜Ｐ３３Ｅ）。
【００９７】
先に図１３のフローにより説明した「Ｎvdc＝０の設計で配置された固定波長分散補償器の補償量」の合計値Ｚを求める（処理工程Ｐ３４）。
【００９８】
次いで，隣接するＶＤＣ配置ノード間の距離の分散σを計算する（処理工程Ｐ３５）。
【００９９】
かかる処理工程Ｐ３４及び３５を繰り返して全てのＶＤＣ配置パターンについて行う（処理工程Ｐ３３Ｓ−Ｐ３３Ｅ）。
【０１００】
次に，ＶＤＣの配置パターンを|Ｚ|を基準に降順にソートする。さらに， |Ｚ|の大きさが同じ場合は，距離の分散σの照準でソートする（処理工程Ｐ３６）。
【０１０１】
このようにソートしたものに対し，予め設定したパターン数ＭでＶＤＣ配置パターンを打ち切る（処理工程Ｐ３７）。
【０１０２】
本発明では，優先度の大きいパターン数Ｍに対し，次の処理工程Ｐ４Ｓ−Ｐ４Ｅの詳細設計の対象が絞られるので，設計時間を短縮すること可能である。
【０１０３】
処理工程Ｐ３７に続き，処理工程Ｐ４Ｓ−Ｐ４Ｅ(図９，図１０)に移行すると，Ｎvdc＝０の場合の処理と基本的に同様であるが，詳細設計（処理工程Ｐ６）において，Nvdc≧１の処理(図１４)が対象となる。
【０１０４】
Nvdc≧１の処理(図１４)において，ステップＳ１’〜Ｓ５Ａ’までの処理は，Nvdc＝０の処理(図１３)におけるステップＳ１〜Ｓ５Ａの処理と同様である。
【０１０５】
異なる処理は，ＶＤＣの配置パターンに従い配置される波長多重可変分散補償器の分散補償量を決定するために，設定シーケンス制御１００により可変分散補償量決定アルゴリズム１３０に対して，可変分散補償量決定の指示が送られる（ステップＳ６）。
【０１０６】
これに対応して分散特性計算アルゴリズム１４０に対し，仮分散特性計算の指示が送られる（ステップＳ７）。分散特性計算アルゴリズム１４０は分散補償量を求め，可変分散補償量決定アルゴリズム１３０に対し，分散補償量を通知し，ＶＤＣの配置パターンに従い配置される波長多重可変分散補償器に分散修正量が設定される（処理工程Ｐ７Ａ）。
【０１０７】
例えば，図１５は，波長多重可変分散補償器をサイトＥに設置する配置パターンを示す，このときの波長多重可変分散補償器に対する分散修正量として“−２５６”が設定されている（図１５，VI参照）。
【０１０８】
ここで，波長多重可変分散補償器における可変分散修正量決定のアルゴリズムを説明する。
【０１０９】
図１５の表について，次の条件で線形計画法を適用することにより，可変分散補償量を決定する。
【０１１０】
目的関数として，全ての波長・全ての経路に関して残留分散目標（Ｖ）と累積分散値(VIII)の二乗平均平方根（ＲＭＳ）を最小とする値を求める。
【０１１１】
但し，条件として，（a）Ｒx-y(λ)（分散判定結果：decision result）が，採りうる全てのｘ，ｙ，λに対して伝送可（ＯＫ）となること(但し，ｘ，ｙは，OADM，WXCあるいはTERMが置かれるサイトである)，（b）波長多重可変分散補償器の分散補償量Ｖx(λ)が，全てのｘ，λについて許容トレランス範囲内にあることが必要である。
【０１１２】
このようにして，図９，図１０のフローにおいて，詳細設計（処理工程Ｐ６）について，Ｎvdc≧１の回数分の処理の過程で，伝送可か否か（処理工程Ｐ７），分散特性は可か否か（処理工程Ｐ９）の判断を行う。
【０１１３】
上記可変分散補償量を決定する条件（a），（b）を満たす場合は，図１０において，設計完了（処理工程Ｐ８）となる。
【０１１４】
反対に，上記可変分散補償量を決定する条件（a），（b）を満たさない場合は，図１０において，解なし（処理工程Ｐ１０）となる。この場合は，電気信号に変換して再生中継をする３Ｒ構成の装置を備える必要がある。
【０１１５】
以上説明したように，本発明のネットワーク設計方法により波長多重される，全ての波長に対し一括して配置するための，波長多重可変分散補償器の最適化配置を得ることができる。その際，固定波長分散補償器の補償量の合計値|Ｚ|が大きい配置パターン及び，隣接する波長多重可変分散補償器が配置されるノード間の距離の分散σが大きい所定数の配置パターンに制限して，伝送可及び，分散特性を許容範囲内とする配置パターンを見出す処理を行うことにより設計処理時間を短縮することができる。
【０１１６】
次に，上記のとおり，本発明に従う設計方法により，波長多重可変分散補償器が配置されるノード(以下ＶＤＣノードという)と，各ＶＤＣノード通過後の残留分散値を決定している。したがって，かかる設計に得られた条件値を実際にシステムに設定することが必要である。
【０１１７】
図１６は，かかる設計に得られた条件値を実際にシステムに設定する必要性を示す図である。
【０１１８】
送信端局（ＳＥＮＤ ＴＭ）と受信端局（ＲＥＣ ＴＭ）とを結ぶネットワークの伝送路上の３つの箇所に波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）が設置される構成である(図１６Ａ)。これに対応してそれぞれの波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）ノードを通過後の累積分散値が与えられている。
【０１１９】
ここで，システム設計どおりでなく，累積分散値に誤差を含んでいることが想定される。あるいは，設置するべく用意した波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）の設定量が設計値と異なっている場合が想定される。かかる場合，受信端局において，波長分散誤差が累積して許容トレランスから外れ，信号受信が困難となることも想定される。
【０１２０】
したがって，本発明は，システム設定におけるかかる不都合を回避するための，波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）に対する分散補償量の設定の方法において更に特徴を有するものである。
【０１２１】
図１７は，かかる本発明に従うシステム設定方法の手順を示すシーケンス図である。図１７において，架前端末又はネットワークマネジメントシステム（ＮＭＳ）２００から事前設計により得られた設定情報(各ＶＤＣ通過後の残留分散目標値)をフロー制御部２１０に送る。
【０１２２】
フロー制御部２１０は，設置されたそれぞれの波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）のＶＤＣ制御部(図１７には，送信機２３０に近い側の第1の波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）のＶＤＣ制御部２６０と，第２の波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）の第２のＶＤＣ制御部２９０が図示されている)にＶＤＣ残留分散目標値設定を指示する（ステップＳ１１1，Ｓ１１2〜Ｓ１１n）。
【０１２３】
次いで，架前端末又はネットワークマネジメントシステム（ＮＭＳ）２００からＶＤＣ調整開始をフロー制御部２１０に指示する（ステップＳ１２）。これに対応して，フロー制御部２１０は，送信機制御部２２０を通して送信端局（ＳＥＮＤ ＴＭ）の送信機２３０を分散測定モードに設定する（ステップＳ１３）。
【０１２４】
同時に，フロー制御部２１０は，ＷＸＣ／ＯＡＤＭ制御部２４０を通して（ステップＳ１４），ＷＸＣ／ＯＡＤＭスイッチ２５０を送信機２３０から送出される測定信号のチャネルのみ通過するように切り替え設定する（ステップＳ１５）。
【０１２５】
これにより，送信機２３０から送出される測定信号は，設置された全ての波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）を経由して受信端局(ＲＥＣ ＴＭ)まで通過することができる（ステップＳ１６）。
【０１２６】
かかる準備の後，フロー制御部２１０は，送信機２１０に近い波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ１）から順に設定開始を指示し（ステップＳ１７），一の波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）の通過後の分散値設定が完了する（ステップＳ２１Ａ）と，次の波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）の設定に移行する。
【０１２７】
そして，一の波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）として，第1の波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ１）を例にすると，フロー制御部２１０からのＶＤＣ１設定開始指示（ステップＳ１７）が，第1のＶＤＣ制御部２６０を通して第１のＶＤＣ２７０に通知される（ステップＳ１８）。第1のＶＤＣ制御部２６０は，同時に第１の零分散モニタ２８０に対し，モニタ開始を指示する（ステップＳ１９）。
【０１２８】
第１の零分散モニタ２８０は，検知した零分散点を第１のＶＤＣ制御部２６０に通知する（ステップＳ２０）。これにより，第１のＶＤＣ制御部２６０は，該当の波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）に対して事前設計により求められた分散値を設定する（ステップＳ２１）。かかる設定完了がフロー制御部２１０に通知される（ステップＳ２１Ａ）。
【０１２９】
一の波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）に対する分散値の設定が完了すると，送信機２３０に近い順に他の波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）に対する分散値設定が同様に行われる。
【０１３０】
全ての波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）に対する分散値設定が完了すると，送信機２２０に対する分散測定モードを解除し（ステップＳ２２），ＶＤＣ調整が終了する（ステップＳ２３）。
【０１３１】
ここで，波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）に対する分散値設定の方法として，種々提案されているが，いずれも特別な仕組みを要するものでありシステムとしてのコストアップを余儀なくするものである。たとえば，波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）に対する分散値設定の方法に関する従来技術として，たとえば，次の様なものがある。
【０１３２】
特開２０００−３２１１７１号公報に記載の発明では，波長変調を用いて分散を測定するものであり，測定信号を送出する送信機は波長変調のために特別の仕組みが必要であり，構成が複雑となる。また，受信側には基準タイミング信号生成回路が特別に必要である。
【０１３３】
特開２０００−３４６７４８号公報に記載の発明では，分散測定装置を用意し，運用中のパイロットトーンを用いて分散測定をするものである。パイロットトーン用の変調回路と疑似ランダム信号発生器と相関器が必要であり，複雑となる。また精度よくするためには十分波長の離れた二つの送信光源が必要となるため，運用形態に著しい制限が課される。
【０１３４】
特開２００１−１１９３４４号公報に記載の発明では，交番位相反転パルスを信号光として用いつつ可変分散補償器を調整して特定のＲＦ周波数成分を最小にするものである。
【０１３５】
交番位相化のための光変調器が必要であり，送信機が複雑であり，また変調器の光挿入損失が増大するために送信光パワーも低下するというデメリットがある。
【０１３６】
また，特開２００１―２１１１２２号公報に記載の発明では，受信した信号波形のＲＦ  パワーとその一部の周波数成分のＲＦパワーとの比をとって運用中に分散測定するものである。高周波のパワー分割器，パワー測定器二台，比較器等が必要である。
【０１３７】
特開２００１−３３９３４５号公報に記載の発明では，光デュオバイナリ方式の光信号の伝送中に，受信ＲＦ信号の特定周波数成分が極値をとるように制御するものであるが，光デュオバイナリ方式の送信機が必要である。
【０１３８】
さらに，特開１１−０６８６５７号公報に記載の発明では，運用中にＲＦ周波数のビットレート成分が極小となるように制御するものであり，低周波での可変分散補償器を変調する手段が必要である。
【０１３９】
この様に，波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）に対する分散値設定の方法として従来例では構成が複雑或いは特殊な手段が要求されるものである。よって，本発明は，かかる点に鑑みて，小型，簡易な構成で累積分散のゼロ点を発見する手段を提供する。
【０１４０】
すなわち，図１８は，上記の図１７のシステム設定における送信機２３０の機能を実現する本発明に従う一構成例ブロック図である。
【０１４１】
２入力１出力を有し，２：１に切替制御されるスイッチ３０の一方の入力に１０Ｇｂ／ｓの伝送信号が入力される。他方の入力には，測定用信号発生回路３１から出力される５ＧＨｚのＮＲＺ矩形波により１０Ｇｂ／ｓの１，０の交番信号が，測定用信号として入力される。
【０１４２】
制御回路３２は測定モードと通常モードとを保持するフリップフロップ３３を制御する。したがって，制御回路３２によりフリップフロップ３３が測定モードを保持するようにセットされると測定用信号発生回路３１からの出力である測定用信号が２：１スイッチ３０のＡ入力端子に入力する。反対に制御回路３２によりフリップフロップ３３が通常モードを保持するようにセットされると，伝送信号が２：１スイッチ３０のＤ入力端子に入力される。
【０１４３】
これにより，測定モード時は，２：１スイッチ３０から１０Ｇｂ／ｓの１，０の交番信号が出力され光変調器駆動増幅器３４に入力される。光強度変調器３５は，レーザ３６の発光を光変調器駆動増幅器３４の駆動信号に対応して光変調する。したがって，光強度変調器３５から５ＧＨｚの光信号が分散測定信号として出力され，送信機２３０から受信端局(ＲＥＣ TM)に送信される。
【０１４４】
図１９は，送信機２３０から受信端局(ＲＥＣ TM)間の事前設計された位置に配置される波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）の零分散モニタ２８０の構成例ブロック図である。
【０１４５】
送信機２３０から送られる分散測定信号は，波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）に入力され，波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）の出力側に備えられる分波器５０により分岐され，光電変換器５１により電気信号に変換される。
【０１４６】
帯域フィルタ５２によりビットレート周波数を選択し，ＲＦパワーモニタ５３によりビットレート周波数におけるスペクトル強度をモニタする。制御回路５４は，ＲＦパワーモニタ５３の出力を入力し，波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）の分散補償量をスイープして，ＲＦパワーモニタ５３の出力が最小となる補償量を探索する。このときのＲＦパワーモニタ５３の出力は，図２０に示される如くになり，ＲＦパワーモニタ５３の出力が最小となる補償量で残留分散は零となる。
【０１４７】
記憶回路５５には，事前設計で求めた該当の波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）に対して設定すべき残留分散値が保持されている。したがって，残留分散が零となった補償量に，当該チャネルの波長に対する記憶回路５５に記憶されている設定すべき残留分散値を演算回路５６で加算し，その結果を制御回路５４により，波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）に対し，最終的な補償量として設定する。
【０１４８】
なお，図１９において，光帯域フィルタ５７は，適宜，分散測定信号波長のみを選択して測定ダイナミックレンジを改善するために備えられる。
【０１４９】
上記の様に，本発明においては波長多重可変分散補償器の設定のために，送信端局における送信用変調器として，最も一般的なＮＲＺ矩形波出力回路３１に最小限の論理回路機能（モード保持フリップフロップ３３，２：１スイッチ２０等）を追加することにより，小型，簡易な構成で累積分散のゼロ点を発見する手段が提供される。特に，送信用変調器にＮＲＺ矩形波出力回路３１を内蔵することによりシステムのコストアップとなることはない。
【０１５０】
（付記１）
波長多重伝送システムを適用した光伝送ネットワークの設計方法であって，
光伝送ネットワークの設定条件を入力し，
前記設定条件に基づき，前記光伝送ネットワークに波長多重可変分散補償器を設置する配置パターンを求め，
前記求められる波長多重可変分散補償器を配置する配置パターンが複数である場合，それぞれの配置パターンにおいて，前記波長多重可変分散補償器が置かれるノードに固定分散補償器を配置した時の固定分散値の合計を求め，
前記求めた固定分散値の合計の絶対値の大きさを基準に配置パターンを優先順にソートし，
前記ソートされた所定順位までの配置パターンを，配置される波長多重可変分散補償器に対する分散修正量を求める詳細設計の対象とする
ことを特徴とする光伝送ネットワークの設計方法。
【０１５１】
（付記２）付記１において，
前記配置パターンのソートされる優先順位が同じである場合は，隣接して置かれる波長多重可変分散補償器の配置間距離の分散値を求め，
前記求めた波長多重可変分散補償器の配置間距離の分散値の小さい順とすることを特徴とする光伝送ネットワークの設計方法。
【０１５２】
（付記３）付記１において，
前記入力される光伝送ネットワークの設定条件は，
端局間を結ぶネットワーク上にどのようなサイトが幾つあって，サイトとサイトの区間（スパン）がどのように伝送路ファイバーにより繋がっているかを示す網トポロジーと，
各サイト間を繋ぐ伝送路ファイバーの波長分散値と，
端局であるか，光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ）であるか，あるいは光増幅中継器（ＩＬＡ）であるか等の情報である局舎条件を含む
ことを特徴とする光伝送ネットワークの設計方法。
【０１５３】
（付記４）付記１又は２において，
前記詳細設計における分散修正量として，全ての波長，全ての経路に関して，残留分散目標と累積分散値の二乗平均平方根（ＲＭＳ）を最小とする値を求めることを特徴とする光伝送ネットワークの設計方法。
【０１５４】
（付記５）付記１又は２において，
前記詳細設計により，伝送可であれば，当該優先順の配置パターン以下の優先度の配置パターンについての詳細設計処理を省略することを特徴とする光伝送ネットワークの設計方法。
【０１５５】
（付記６）付記５において，
前記設定条件に基づき，前記光伝送ネットワークに波長多重可変分散補償器を設置する配置パターンは，多重された複数の波長に対して共通であり，前記詳細設計により，前記多重された複数の波長の全てについて伝送可であるかが判断されることを特徴とする光伝送ネットワークの設計方法。
【０１５６】
（付記７）付記１又は２において，
前記波長多重可変分散補償器は，前記光伝送ネットワークの伝送路において，波長信号を分岐するノードに置かれることを特徴とする光伝送ネットワークの設計方法。
【０１５７】
（付記８）付記１において，
前記設定条件に基づき，前記光伝送ネットワークに波長多重可変分散補償器を設置する配置パターンを求める処理に先立って，波長多重可変分散補償器の配置を無しとする条件で，伝送可であるか否かを判定し，
伝送可であれば，前記光伝送ネットワークに波長多重可変分散補償器を設置する配置パターンを求める処理以降の処理を省略することを特徴とする光伝送ネットワークの設計方法。
【０１５８】
（付記９）
送信端局と受信端局間が複数のノードを通して接続される波長多重伝送システムを適用した光伝送ネットワークであって，
前記複数のノードのいずれかに配置される波長多重可変分散補償器に対し，
光伝送ネットワークの設定条件に基づき，前記光伝送ネットワークに波長多重可変分散補償器を設置する配置パターンを求め，
前記求められる波長多重可変分散補償器を配置する配置パターンが複数である場合，それぞれの配置パターンにおいて，前記波長多重可変分散補償器が置かれるノードに固定分散補償器を配置した時の固定分散値の合計を求め，
隣接して置かれる波長多重可変分散補償器の配置間距離の分散値を求め，
前記求めた固定分散値の合計の絶対値の大きさを基準に配置パターンを優先順にソートし，
前記ソートされた所定順位までの配置パターンを対象とする詳細設計により求めた分散修正量が設定されている
ことを特徴とする光伝送ネットワーク。
【０１５９】
（付記１０）付記９において，
前記配置パターンのソートされる優先順位が同じである場合は，前記求めた波長多重可変分散補償器の配置間距離の分散値の小さい順であることを特徴とする光伝送ネットワーク。
【０１６０】
（付記１１）付記９において，
前記光伝送ネットワークの設定条件は，
端局間を結ぶネットワーク上にどのようなサイトが幾つあって，サイトとサイトの区間（スパン）がどのように伝送路ファイバーにより繋がっているかを示す網トポロジーと，
各サイト間を繋ぐ伝送路ファイバーの波長分散値である伝送特性と，
端局であるか，光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ）であるか，あるいは光増幅中継器（ＩＬＡ）であるか等の情報である局舎条件を含む
ことを特徴とする光伝送ネットワーク。
【０１６１】
（付記１２）付記９又は１０において，
前記詳細設計における分散修正量として，全ての波長，全ての経路に関して，残留分散目標と累積分散値の二乗平均平方根（ＲＭＳ）を最小とする値を求めることを特徴とする光伝送ネットワーク。
【０１６２】
（付記１３）
波長多重伝送システムを適用した光伝送ネットワークの設計プログラムであって，
コンピュータに，
光伝送ネットワークの設定条件を入力する手順と，
前記設定条件に基づき，前記光伝送ネットワークに波長多重可変分散補償器を設置する配置パターンを求める手順と，
前記求められる波長多重可変分散補償器を配置する配置パターンが複数である場合，それぞれの配置パターンにおいて，前記波長多重可変分散補償器が置かれるノードに固定分散補償器を配置した時の固定分散値の合計を求める手順と，
前記求めた固定分散値の合計の絶対値の大きさを基準に配置パターンを優先順にソートする手順と，
前記ソートされた所定順位までの配置パターンを，配置される波長多重可変分散補償器に対する分散修正量を求める詳細設計の対象とする手順を
実行させるためのプログラム。
【０１６３】
（付記１４）付記１３において，
前記配置パターンを優先順にソートする手順によりソートされた前記配置パターンの優先順位が同じである場合は，更にコンピュータに隣接して置かれる波長多重可変分散補償器の配置間距離の分散値を求める手順を実行させ，
前記求めた波長多重可変分散補償器の配置間距離の分散値の小さい順とすることを特徴とする光伝送ネットワークの設計プログラム。
【０１６４】
（付記１５）付記１３において，
前記入力される光伝送ネットワークの設定条件は，
端局間を結ぶネットワーク上にどのようなサイトが幾つあって，サイトとサイトの区間（スパン）がどのように伝送路ファイバーにより繋がっているかを示す網トポロジーと，
各サイト間を繋ぐ伝送路ファイバーの波長分散値と，
端局であるか，光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ）であるか，あるいは光増幅中継器（ＩＬＡ）であるか等の情報である局舎条件を含む
ことを特徴とする光伝送ネットワークの設計プログラム。
【０１６５】
（付記１６）付記１３又は１４において，
前記分散修正量を求める詳細設計の対象とする手順における分散修正量として，全ての波長，全ての経路に関して，残留分散目標と累積分散値の二乗平均平方根（ＲＭＳ）を最小とする値を求めることを特徴とする光伝送ネットワークの設計プログラム。
【０１６６】
（付記１７）
送信端局と受信端局間が複数のノードを通して接続される波長多重伝送システムを適用した光伝送ネットワークの立ち上げ方法であって，
前記複数のノードの内，波長多重可変分散補償器が配置されるノードに，送信端局側から所定周波数の分散測定信号を送り，
前記波長多重可変分散補償器の出力側で，前記分散測定信号のビットレート周波数成分のみ選択してパワーを測定し，
前記測定されるパワーが最小値となるように前記波長多重可変分散補償器の分散量を調整し，
ついで，請求項１乃至７のいずれかの方法において求められる分散修正量を前記波長多重可変分散補償器に設定する
ことを特徴とする光伝送ネットワークの立ち上げ方法。
【０１６７】
（付記１８）
送信端局と受信端局間が複数のノードを通して接続される波長多重伝送システムにおける前記複数のノードのうち波長多重可変分散補償器が配置されるノードであって，
前記波長多重可変分散補償器に対し，予め所定の分散値を設定する制御回路と，
前記送信端局側から送られる分散測定信号を，前記波長多重可変分散補償器を通して受信し，前記受信された分散測定信号のビットレート周波数成分のみを抽出するフィルタと，
前記フィルタの出力のビットレート周波数におけるスペクトル強度をモニタするパワーモニタを有し，
前記制御回路は，前記パワーモニタによりモニタされるスペクトル強度が最小値となるように前記波長多重可変分散補償器の分散量を調整する
ことを特徴とする波長多重可変分散補償器が配置されるノード。
【０１６８】
（付記１９）
送信端局と受信端局間が複数のノードを通して接続される波長多重伝送システムにおいて，
前記送信端局は，２入力の１出力を切り替え制御される切り替えスイッチと，
所定周波数のＮＲＺ矩形波信号を生成し，前記所定周波数の２倍のクロックの１，０の交番信号を測定信号として出力する測定信号発生回路と，
測定モードと通常モードを保持するモード保持回路と，
前記測定信号発生回路により，前記切り替えスイッチを通常モードとする時は前記測定信号と同じ周波数の伝送信号を，測定モードとする時は前記測定信号を出力する様に制御し，
前記切り替えスイッチから出力される前記測定信号を入力し，駆動信号を生成する駆動増幅器と，
前記駆動増幅器の出力により，レーザの発光を光強度変調する変調器を有し，
前記変調器の出力を測定信号として送出する回路を有し，
前記複数のノードのうち波長多重可変分散補償器が配置されるノードは，
前記波長多重可変分散補償器に対し，予め所定の分散値を設定する制御回路と，
前記送信端局側から送られる分散測定信号を，前記波長多重可変分散補償器を通して受信し，前記受信された分散測定信号のビットレート周波数成分のみを抽出するフィルタと，
前記フィルタの出力のビットレート周波数におけるスペクトル強度をモニタするパワーモニタを有し，
前記制御回路は，前記パワーモニタによりモニタされるスペクトル強度が最小値となるように前記波長多重可変分散補償器の分散量を調整する
ことを特徴とする波長多重伝送システム。
【産業上の利用可能性】
【０１６９】
上記に図面に従い説明したように，本発明により全てのパスの信号品質到達性を保証しつつ，設備費用が最も少なくなるような最適な波長多重可変分散補償器の配置とその設定値を決定することができる。これにより設備コストの低い伝送システムを得ることができ，産業上寄与するところ大である。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】本発明の光伝送ネットワークの設計方法の対象となる送信側端局と受信側端局間を結ぶ光ネットワークシステムの一例を示す図である。
【図２】光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ）を説明する図である。
【図３】波長クロスコネクト装置(ＷＸＣ)を説明する図である。
【図４】ＶＩＰＡ型波長多重可変分散補償器の構成を示す図である。
【図５】ネットワーク設計方法を実行するマネージメントシステムの例を示す図である。
【図６】分散トレランスデータベースを説明する図である。
【図７】ファイバー分散値Ｄ(x)のデータベースをの例を説明する図である。
【図８】固定波長分散補償器データベースを示す図である。
【図９】本発明に従うネットワーク設計方法の処理フロー（その１）である。
【図１０】本発明に従うネットワーク設計方法の処理フロー（その２）である。
【図１１】波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）配置パターンの抽出詳細フロー(その１)である。
【図１２】波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）配置パターンの抽出詳細フロー(その２)である。
【図１３】波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）の数Ｎvdcが“０”の時の詳細設計処理を示す図である。
【図１４】波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）の数Ｎvdcが１以上の時の詳細設計処理を示す図である。
【図１５】本発明方法の実行の過程で作成されるＶＤＣ配置のための表（テーブル）の例を示す図である。
【図１６】設計に得られた条件値を実際にシステムに設定する必要性を示す図である。
【図１７】本発明に従うシステム設定方法の手順を示すシーケンス図である。
【図１８】図１７のシステム設定における送信機２３０の機能を実現する一構成例ブロック図である。
【図１９】送信機２３０から受信端局(ＲＥＣ TM)間の事前設計された位置に配置される波長多重可変分散補償器（ＶＤＣ）の零分散モニタ２８０の構成例ブロック図である。
【図２０】ＲＦパワーモニタの出力の例を示す図である。
【符号の説明】
【０１７１】
１  コンピュータ
２  データベース
３  プリンタ
ＩＬＡ  中間増幅器
ＯＡＤＭ  光分岐挿入装置
ＶＤＣ  波長多重可変分散補償器
ＳＥＮＤ  ＴＭ  送信端局
ＲＥＣ ＴＭ  受信端局
【図１】
2006135788.tif 000003
【図２】
2006135788.tif 000004
【図３】
2006135788.tif 000005
【図４】
2006135788.tif 000006
【図５】
2006135788.tif 000007
【図６】
2006135788.tif 000008
【図７】
2006135788.tif 000009
【図８】
2006135788.tif 000010
【図９】
2006135788.tif 000011
【図１０】
2006135788.tif 000012
【図１１】
2006135788.tif 000013
【図１２】
2006135788.tif 000014
【図１３】
2006135788.tif 000015
【図１４】
2006135788.tif 000016
【図１５】
2006135788.tif 000017
【図１６】
2006135788.tif 000018
【図１７】
2006135788.tif 000019
【図１８】
2006135788.tif 000020
【図１９】
2006135788.tif 000021
【図２０】
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