(57)【要約】【課題】ＷＤＭ方式による光伝送装置及び方法に関し、ＷＳＳから送信側光増幅器に入力される信号パワーの減衰量と送信側光増幅器で付与される傾き特性の制御量を同時に抑制することによりＯＳＮＲを改善する。【解決手段】１つ以上の送信機１０１から出力される光信号をＷＤＭ信号に重畳して伝送路１０４に送出する光伝送装置において、記憶部２０１は、例えば各送信機１０１が出力する光信号のパワーと波長の関係が伝送路１０４のチルト特性を補償する関係に対応するように、変調方式とその変調方式の光信号に設定可能な波長範囲とを対応付けて、例えばテーブル２０３に記憶する。波長決定制御部２０２は、各送信機１０１に対して、上記テーブルによる対応付けと送信機１０１から出力される光信号の変調方式に基づいて、ＷＤＭ信号中で空いている波長を決定し、各送信機１０１が出力する光信号の波長がその決定した波長になるように制御する。【選択図】図２
2018182667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の送信機から出力される光信号を多重化して伝送路に送出する光伝送装置において、
変調方式と前記変調方式の光信号に設定可能な波長範囲とを対応付けて記憶する記憶部と、
前記記憶部による対応付けと前記送信機から出力される光信号の変調方式に基づいて前記送信機が出力する光信号の波長を決定し制御する波長決定制御部とを、
具備することを特徴とする光伝送装置。
【請求項２】
前記記憶部は、前記送信機が出力する光信号の変調方式と前記波長範囲とを対応付けたテーブルを記憶し、
前記波長決定制御部は、前記テーブルにアクセスすることにより、前記送信機の変調方式に対応する前記波長範囲を取得し、前記取得した波長範囲の中で空いている波長を前記送信機が出力する光信号の波長として決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
【請求項３】
前記記憶部は、前記各送信機が出力する光信号のパワーと波長の関係が前記伝送路のチルト特性（Ｐtilt）を補償する関係に対応するように、前記各送信機の波長設定可能範囲を前記波長範囲として算出して前記テーブルに記憶する波長設定範囲算出部を具備し、
前記波長決定制御部は、前記各送信機に対して、前記波長分割多重信号中で空いている波長を前記波長設定範囲算出部が算出して前記テーブルに記憶した前記波長設定可能範囲から探索して前記光信号の波長として決定する波長決定部と、前記各送信機が出力する光信号の波長を前記波長決定部が決定した波長になるように制御する送信機制御部とを具備する、
ことを特徴とする請求項２に記載の光伝送装置。
【請求項４】
前記伝送路の状況に基づいて、前記チルト特性を補償する前記波長分割多重信号中の各光信号のパワー対波長の傾き特性を算出する伝送路状況監視部を更に有し、
前記波長設定範囲算出部は、前記各送信機が出力する光信号信号のパワーと波長の関係が前記伝送路状況監視部が算出した前記傾き特性に対応するように制御を行う、
ことを特徴とする請求項３に記載の光伝送装置。
【請求項５】
前記伝送路状況監視部は、前記伝送路の種類及び伝送路長よりデータベースを参照して誘導ラマン散乱及び波長依存損失を算出することにより、前記波長分割多重信号の最短波長チャンネルと最長波長チャンネルとの間のレベル偏差量であるチルト量を算出し、前記チルト量に基づいて前記波長分割多重信号中の各光信号のパワー対波長の傾き特性を算出する、
ことを特徴とする請求項４に記載の光伝送装置。
【請求項６】
前記伝送路状況監視部は、前記伝送路の入力部と出力部の波長対信号パワーの差分特性を算出し、前記差分に基づいて前記波長分割多重信号中の各光信号のパワー対波長の傾き特性を算出する、
ことを特徴とする請求項４に記載の光伝送装置。
【請求項７】
前記波長設定範囲算出部は、前記パワーが低い前記送信機から順に、前記波長分割多重信号の全波長数に対する、前記パワーと前記光分岐挿入部に入力する可能性のある前記光信号の最も小さいパワーとの差分と前記伝送路状況監視部が算出した前記傾き特性に対応する傾き量との比に対応する波長数から決定した波長範囲を、前記送信機の波長設定可能範囲として算出する、
ことを特徴とする請求項４乃至６の何れかに記載の光伝送装置。
【請求項８】
前記各送信機が出力する光信号のパワーは、少なくとも、前記各送信機における変調方式、フィルタの有無、及び増幅器の有無に基づいて決定される、
ことを特徴とする請求項３乃至７の何れかに記載の光伝送装置。
【請求項９】
前記各送信機から出力される光信号を前記波長分割多重信号に重畳する光分岐挿入部又は前記前記波長分割多重信号を増幅して前記伝送路に送出する光増幅部の少なくとも一方において、前記波長分割多重信号に重畳される各光信号のパワーと波長の関係が前記チルト特性を補償する関係に更に近づくように、前記波長分割多重信号に重畳される前記各光信号のパワーを制御する制御部を更に具備する、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の光伝送装置。
【請求項１０】
１つ以上の送信機から出力される光信号を多重化して伝送路に送出する光伝送方法であって、
変調方式と前記変調方式の光信号に設定可能な波長範囲とを対応付けて記憶し、
前記対応付けと前記送信機から出力される光信号の変調方式に基づいて前記送信機が出力する光信号の波長を決定し制御する、
ことを特徴とする光伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ＷＤＭ方式による光伝送装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：波長分割多重）伝送システムは、一本の光ファイバーケーブルに複数の異なる波長の光信号を重畳させることで、高速かつ大容量の情報通信を実現する光波長多重通信方式である。ＷＤＭ伝送システムは主に、ＯＡＤＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｄ−Ｄｒｏｐ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）部である例えばＷＳＳ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ＳｅｌｅｃｔｉｖｅＳｗｉｔｈ：波長選択スイッチ）と、光増幅部とで構成されている。送信機から出力された個別の光波長の光信号はＷＳＳでＷＤＭ信号に合波され、そのＷＤＭ信号が送信側光増幅器で増幅された後に伝送路に送出される。一方、伝送路から入力したＷＤＭ信号は、受信側光増幅器で光増幅された後に、ＷＳＳで個別の光波長の光信号に分波され受信機で受信される。
【０００３】
この場合一般的に、ＷＳＳから送信側光増幅器へつながる部分は、ＷＤＭ信号に重畳されている各波長の光信号が同じパワーになるように制御される。
【０００４】
一方、伝送路では、ＳＲＳ（Ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ  Ｒａｍａｎ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ：誘導ラマン散乱）やＷＤＬ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｌｏｓｓ：波長依存損失）が発生する。これらを考慮し、送信側光増幅器では一般的に、伝送路でのＳＲＳやＷＤＬを打ち消す方向に、波長毎にその波長の光信号の出力パワーを傾ける制御が実施されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ２０１５−１８２０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ＷＳＳは、上述のように送信側光増幅器へつながる部分で各波長のＷＤＭ信号が同じパワーになるように制御を行う場合に、複数の送信機の出力パワーのうちの最小パワーに合わせて減衰制御を実施することになる。この結果、出力パワーの高い送信機の光信号がＷＳＳで大きく減衰されることにより、送信側光増幅器に入力される信号パワーが減少し、光信号対雑音（ＯＳＮＲ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｉｇｎａｌ−Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が悪くなるという課題があった。
【０００７】
更に、送信側光増幅器において伝送路でのＳＲＳやＷＤＬを打ち消す方向に波長毎にＷＤＭ信号パワーを傾ける制御が実施される場合に、次のような課題があった。送信側光増幅器において、雑音指数（ＮＦ：Ｎｏｉｓｅ  Ｆｉｇｕｒｅ）の値が大きくなって、それによってもＯＳＮＲが悪くなるという課題があった。
【０００８】
そこで、本発明の１つの側面では、光伝送装置においてＯＳＮＲを改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
態様の一例では、１つ以上の送信機から出力される光信号を多重化して伝送路に送出する光伝送装置において、変調方式とその変調方式の光信号に設定可能な波長範囲とを対応付けて記憶する記憶部と、記憶部による対応付けと送信機から出力される光信号の変調方式に基づいて送信機が出力する光信号の波長を決定する波長決定制御部とを、具備する。
【発明の効果】
【００１０】
光伝送装置においてＯＳＮＲを改善することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態が適用される光伝送装置のブロック図である。
【図２】光伝送装置において信号パワー制御を実行する実施形態のブロック図（その１）である。
【図３】実施形態における光伝送装置での信号パワー制御の説明図である。
【図４】光伝送装置において信号パワー制御を実行する実施形態のブロック図（その２）である。
【図５】波長設定範囲算出部の制御処理例を示すフローチャートである。
【図６】波長設定範囲算出部による波長設定可能範囲の算出例を示す図（その１）である。
【図７】波長設定範囲算出部による波長設定可能範囲の算出例を示す図（その２）である。
【図８】実施形態の全体制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、実施形態が適用される光伝送装置のブロック図である。
【００１３】
光伝送装置１００は、通過（Ｔｈｒｏｕｇｈ）部１０９を介して受信側の伝送路１０５から受信側のＷＳＳ１０７を通過してきたＷＤＭ信号に、１つ以上の送信機１０１からの光信号を合波（Ａｄｄ）する送信側のＷＳＳ１０２を有する。また、光伝送装置１００は、ＷＳＳ１０２から出力されるＷＤＭ信号を増幅して送信側の伝送路１０４に出力する送信側光増幅器１０３を有する。
【００１４】
また、光伝送装置１００は、受信側の伝送路１０５から受信されるＷＤＭ信号を増幅する受信側光増幅器１０６と、そこで増幅されたＷＤＭ信号から各波長の光信号を分波（Ｄｏｐ）して対応する受信機１０８に入力させる受信側のＷＳＳ１０７を有する。
【００１５】
更に、光伝送装置１００は、受信側の伝送路１０５から受信されるＷＤＭ信号を受信側のＷＳＳ１０７から送信側のＷＳＳ１０２に通過させる通過（Ｔｈｒｏｕｇｈ）部１０９を有する。
【００１６】
図１の構成を有する光伝送装置１００において、「背景技術」で前述したように、伝送路でのＳＲＳやＷＤＬを打ち消す方向に、波長毎にその波長の光信号の出力パワーを傾ける信号パワー制御が実施される。図２は、図１の光伝送装置１００において、ＷＳＳ及び光増幅器でＯＳＮＲが悪化するという前述した従来技術の課題を解決することのできる、信号パワー制御を実行する実施形態のブロック図（その１）である。この実施形態は、図１に示される光伝送装置１００を基本構成として、記憶部２０１及び波長決定制御部２０２を具備する。
【００１７】
記憶部２０１は、変調方式とその変調方式の光信号に設定可能な波長範囲とを対応付けて記憶する。
【００１８】
波長決定制御部２０２は、記憶部２０１による対応付けと送信機１０１から出力される光信号の変調方式に基づいて送信機１０１が送信側のＷＳＳ１０２に出力する光信号の波長を決定し、その送信機１０１が出力する光信号の波長が当該波長になるように制御する。
【００１９】
ここで、記憶部２０１は例えば、送信機１０１が出力する光信号の変調方式と波長範囲とを対応付けたテーブル２０３を備えてよい。このテーブル２０３は、図２のＴＢＬとして例示されるように、Ｘ、Ｙ、Ｚ、・・・といった変調方式毎にＷＡ、ＷＢ、ＷＣといった波長範囲を対応付けたものである。変調方式は例えば、ＤＰ−ＱＰＳＫ（Dual-Polarization Quadrature Phase Shift Keying：差動位相四位相偏移変調）方式や、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation：１６点直角位相振幅変調）方式である。また、これらの変調方式に、ナイキストフィルタの有り／無しや内蔵増幅器の有り／無しを組み合わせたものも、異なる変調方式とすることができる。更に、製造メーカの違いや、同一の製造メーカであっても製造シリアル番号の違いによっても、異なる変調方式とすることができる。この場合に、波長決定制御部２０２は例えば、次のような制御動作を実行してよい。波長決定制御部２０２は、記憶部２０１内のテーブル２０３にアクセスすることにより、送信機１０１において採用される変調方式に対応する波長範囲を取得する。そして、波長決定制御部２０２は、その取得した波長範囲の中で空いている波長をその送信機１０１が出力する光信号の波長として決定し、その送信機１０１が出力する光信号の波長が当該波長になるように制御する。
【００２０】
図３は、図１及び図２の構成を有する本実施形態における信号パワー制御の説明図である。本実施形態において、図１の送信機１０１は、例えば送信機Ａ、Ｂ、Ｃの３機からなり、各送信機１０１ではそれぞれ、変調方式Ｘ、Ｙ、Ｚの変調方式が採用されているとする。この場合まず、上記３種類の変調方式に対応して、図２のＷＳＳ１０２でＷＤＭ信号に重畳される光信号の波長［ｎｍ：ナノメートル］の全帯域が例えば、図３の破線楕円で示される３つの帯域に分割される。そして、図２の記憶部２０１は、例えば図２のテーブル２０３にアクセスすることによって、各送信機１０１で採用される変調方式に対応する波長範囲を取得する。例えば、記憶部２０１は、変調方式Ｘが採用される送信機Ａに対応して、長波長側の波長範囲ＷＡを取得する。記憶部２０１は、変調方式Ｙが採用される送信機Ｂに対応して、中波長域の波長範囲ＷＢを取得する。記憶部２０１は、変調方式Ｚが採用される送信機Ｃに対応して、短波長側の波長範囲ＷＣを取得する。
【００２１】
今例えば、図１の送信側の伝送路１０４が、破線で示されるようなチルト特性Ｐtiltを有しているとする。この例では、伝送路１０４のチルト特性Ｐtiltは、伝送されるＷＤＭ信号において、波長が短い光信号成分ほどパワーの減衰が大きく、波長が長い光信号成分ほどパワーの減衰が小さい線形特性となっている。伝送路１０４のチルト特性Ｐtiltは、測定可能であるとする。
【００２２】
この場合、本実施形態では、図２の記憶部２０１は、各変調方式Ｘ、Ｙ、Ｚで出力される各光信号のパワーと波長の関係が伝送路１０４のチルト特性Ｐtiltを補償する関係に対応するように、各送信機１０１が出力する光信号を設定可能な波長範囲を算出する。具体的には、記憶部２０１は、出力パワーが小さい変調方式Ｘが採用される送信機Ａの波長範囲ＷＡは、チルト特性Ｐtiltにおいて信号パワーの減衰量が小さい長波長側に設定する。また、記憶部２０１は、出力パワーが中程度の変調方式Ｙが採用される送信機Ｂの波長範囲ＷＢは、チルト特性Ｐtiltにおいて信号パワーの減衰量が中程度の中波長域に設定する。そして、記憶部２０１は、出力パワーが大きい変調方式Ｚが採用される送信機Ｃの波長範囲ＷＣは、チルト特性Ｐtiltにおいて信号パワーの減衰量が大きい短波長側に設定する。
【００２３】
そして、図２の波長決定制御部２０２は、変調方式Ｘを採用する送信機Ａに対しては、ＷＤＭ信号中で空いている波長を上記波長範囲ＷＡから探索し、その送信機Ａが出力する光信号の波長として決定し、その送信機Ａの波長をその決定した波長に設定する。また、波長決定制御部２０２は、変調方式Ｙを採用する送信機Ｂに対しては、ＷＤＭ信号中で空いている波長を上記波長範囲ＷＢから探索し、その送信機Ｂが出力する光信号の波長として決定し、その送信機Ｂの波長をその決定した波長に設定する。同様に、波長決定制御部２０２は、変調方式Ｚを採用する送信機Ｃに対しては、ＷＤＭ信号中で空いている波長を上記波長範囲ＷＣから探索し、その送信機Ｃが出力する光信号の波長として決定し、その送信機Ｃの波長をその決定した波長に設定する。
【００２４】
この結果、図２の各送信機１０１が出力する光信号がＷＳＳ１０２に入力する段階における波長に対する出力パワーの変化特性は、図３の実線として示されるように、伝送路１０４のチルト特性Ｐtiltの変化と略逆の変化をする階段状の特性となる。即ち、各送信機１０１が出力する光信号の波長は、ＷＳＳ１０２への入力段において、伝送路１０４のチルト特性Ｐtiltを補償する関係に対応するように割り当てられる。
【００２５】
このようにして、本実施形態では、ＷＳＳ１０２においてＷＤＭ信号に重畳される各送信機１０１が出力する光信号のパワーと波長の関係が伝送路１０４のチルト特性Ｐtiltを補償する関係に対応するように割り当てることができる。これにより、伝送路１０４のチルト特性Ｐtiltを補償するために各ＷＳＳ１０２で必要な減衰量の制御量が減ることで、送信側光増幅器１０３に入力するＷＤＭ信号の波長毎の光信号成分のパワーが上がるため、ＷＳＳ１０２でのＯＳＮＲを改善することが可能となる。また、送信側光増幅器１０３での波長毎にＷＤＭ信号パワーを傾ける制御の制御量が減ることにより、送信側光増幅器１０３でのＮＦが改善し、ＯＳＮＲが改善する。すなわち、本実施形態では、光伝送装置においてＷＳＳから送信側光増幅器に入力される信号パワーの減衰量と送信側光増幅器で付与される傾き特性の制御量を同時に抑制することによりＯＳＮＲを改善することができる。
【００２６】
図４は、図１の光伝送装置１００において信号パワー制御を実行する実施形態のブロック図（その２）である。この実施形態は、図１に示される光伝送装置１００を基本構成として、伝送路状況監視部４０１、波長設定範囲算出部４０２、波長決定部４０３、送信機制御部４０４、ＷＳＳ制御部４０５、及び光増幅器制御部４０６を有する。
【００２７】
伝送路状況監視部４０１は、伝送路１０４の状況に基づいて、伝送路１０４のチルト特性Ｐtilt（図３参照）を補償するＷＤＭ信号の各光信号のパワー対波長の傾き特性を算出する。
【００２８】
具体的には、伝送路状況監視部４０１は、伝送路１０４の種類及び伝送路長より特には図示しないデータベースを参照して、ＳＲＳ（誘導ラマン散乱）及びＷＤＬ（波長依存損失）を算出する。伝送路状況監視部４０１は、算出したＳＲＳ及びＷＤＬに基づいて、ＷＤＭ信号の最短波長チャンネルと最長波長チャンネルとの間のレベル偏差量であるチルト量を算出し、そのチルト量に基づいてＷＤＭ信号中の各光信号のパワー対波長の傾き特性を算出する。
【００２９】
或いは、伝送路状況監視部４０１は、伝送路１０４の入力部（送信側）と出力部（受信側）の波長対信号パワーの差分特性を算出し、その差分に基づいてＷＤＭ信号中の各光信号のパワー対波長の傾き特性を算出する。
【００３０】
波長設定範囲算出部４０２は、図２の記憶部２０１に相当する動作を実行する。波長設定範囲算出部４０２は、各送信機１０１が出力する光信号のパワーと波長の関係が伝送路１０４のチルト特性Ｐtilt（図３参照）を補償する関係に対応するように、各送信機１０１の波長設定可能範囲を算出する。この波長設定可能範囲は、図２の記憶部２０１が出力する波長範囲に対応する。具体的には、波長設定範囲算出部４０２は、各送信機１０１が出力する光信号のパワーと波長の関係が、伝送路状況監視部４０１が算出した傾き特性に対応するように制御を行う。更に具体的には、波長設定範囲算出部４０２は、パワーが低い送信機１０１から順に、以下の処理を実行する。波長設定範囲算出部４０２は、上記パワーとＷＳＳ１０２での最小パワーとの差分と、伝送路状況監視部４０１が算出した傾き特性に対応する傾き量との、比を算出する。そして、波長設定範囲算出部４０２は、ＷＤＭ信号の全波長数に対する上記比に対応する波長数から決定した波長範囲を、その送信機１０１の波長設定可能範囲として算出する。波長設定範囲算出部４０２は例えば、算出した送信機１０１毎の波長設定可能範囲を、テーブル４０７として記憶してよい。
【００３１】
波長決定部４０３及び送信機制御部４０４は、図２の波長決定制御部２０２に相当する動作を実行する。波長決定部４０３は、各送信機１０１に対して、ＷＤＭ信号中で空いている波長を波長設定範囲算出部４０２が算出した波長設定可能範囲から探索してその送信機１０１の光信号の波長として決定する。そして、送信機制御部４０４が、各送信機１０１が出力する光信号の波長が波長決定部４０３が決定した波長になるように、制御を行う。
【００３２】
ＷＳＳ制御部４０５及び光増幅器制御部４０６はそれぞれ、波長設定範囲算出部４０２からの制御信号に基づいて、必要に応じて以下の制御を実施する。ＷＳＳ制御部４０５は、ＷＳＳ１０２において、ＷＤＭ信号に重畳される各光信号のパワーと波長の関係が前述したチルト特性Ｐtilt（図３参照）を補償する関係に更に近づくように、ＷＤＭ信号に重畳される各送信機１０１が出力する光信号の減衰量を制御する。光増幅器制御部４０６は、送信側光増幅器１０３において、ＷＤＭ信号に重畳される各光信号のパワーと波長の関係が前述したチルト特性Ｐtiltを補償する関係に更に近づくように、ＷＤＭ信号に重畳されている各光信号の増幅量を制御する。
【００３３】
図５は、前述の制御動作を実現する波長設定範囲算出部４０２の制御処理例を示すフローチャートである。まず、ＷＳＳ１０２に入力する可能性のある送信機１０１が出力する光信号の最も小さいパワーをａ［ｄＢｍ］、その最も小さいパワーの減衰可能量をｂ［ｄＢ］とする。また、ＷＤＭ信号の全波長数をｃ（波）、伝送路状況監視部４０１が算出した傾き特性に対応する傾き量をｄ［ｄＢ］、ＷＳＳ１０２に入力する可能性のある送信機１０１が出力する光信号の最も大きいパワーをｅ［ｄＢ］とする。また、ＷＤＭ信号において重畳可能な波長チャネルを短波長側から順に、ｗ1 、ｗ2 、・・・、ｗc のｃ波長とする。
【００３４】
波長設定範囲算出部４０２はまず、各送信機１０１における変調方式、フィルタの有無、製造メーカ、増幅器の有無、又はシリアル番号などに基づいて、送信機１０１が出力する光信号のパワーを算出する（ステップＳ５０１）。算出されるパワーをｚ1 、ｚ2 、・・・、ｚm ［ｄＢｍ］（ｚ1 ＜ｚ2 ＜・・・＜ｚm ）（ｍは１以上の自然数）とする。
【００３５】
波長設定範囲算出部４０２は、ＷＳＳ１０２で目標とする傾き量ｄが、送信機１０１が出力する光信号の最大パワーｅと最小パワーａの差より大きいか否か、即ち、「ｄ＞（ｅ−ａ）」であるか否かを判定する（ステップＳ５０２）。
【００３６】
ステップＳ５０２の判定がＹＥＳのときには、波長設定範囲算出部４０２は、ＷＳＳ１０２で目標とする傾き量ｄの値を上記最大パワーｅと最小パワーａの差（ｅ−ａ）に設定する（ステップＳ５０３）。
【００３７】
ステップＳ５０２の判定がＹＥＳのときには、波長設定範囲算出部４０２は、ステップＳ５０３の処理はスキップして、伝送路状況監視部４０１が算出した傾き特性に対応する傾き量ｄをそのまま目標値とする。
【００３８】
次に、波長設定範囲算出部４０２は、制御値ｉを値１に、制御値ｊをＷＤＭ信号の全波長数に対応する値ｃに、波長設定可能範囲初期値ｗｄ0 を値０に、それぞれ初期設定する。
【００３９】
続いて、波長設定範囲算出部４０２は、制御値ｉの値をステップＳ５１３で＋１ずつしながらステップＳ５１２で値ｍに達したと判定するまで、ステップＳ５０１で得た小さい順の各パワーｚi （１≦ｉ≦ｍ）に対し、ステップＳ５０５からＳ５１１を実行する。
【００４０】
まず、波長設定範囲算出部４０２は、制御値ｊが１未満になったか否かを安定する（ステップＳ５０５）。
【００４１】
ステップＳ５０５の判定がＮＯならば、波長設定範囲算出部４０２は、下記に示される（１）式に対応する演算を実行する（ステップＳ５０６）。
ｗｄi ＝ｃ×（ｂ＋（ｚi −ａ））／ｄ  ・・・（１）
【００４２】
上記（１）式の右辺の「（ｂ＋（ｚi −ａ））／ｄ」の項は、現在選択されているパワーｚi と最小パワーａとの差分値に最小パワーの減衰可能量ｂをマージンとして加えた値と、伝送路状況監視部４０１が算出した傾き特性に対応する傾き量ｄとの比である。そして、上記（１）式では、ＷＤＭ信号の全波長数ｃにこの比が乗算されることにより、現在選択されているパワーｚi を有する光信号がＷＤＭ信号の全波長数ｃの中で占めることのできる波長数ｗｄi （以下「占有可能波長数」と呼ぶ）が算出されることになる。
【００４３】
次に、波長設定範囲算出部４０２は、現在選択されているパワーｚi に対応する波長設定可能範囲のＷＤＭ信号中の波長チャネルの下限番号ｋを、下記（２）式に対応する演算を実行することにより算出する（ステップＳ５０７）。
ｋ＝ｊ−（ｗｄi −ｗｄi-1 ）＋１  ・・・（２）
【００４４】
上記（２）式において、「ｊ」は、最長波長側から見て未だ設定が行われていない最長波長チャネルの波長番号である。この制御値ｊは、前述したステップＳ５０４で最長波長番号ｃに初期設定され、また、後述するステップＳ５１０で波長設定可能範囲が設定される毎にステップＳ５１１で更新される。また、「ｗｄi −ｗｄi-1 」は、（１）式に対応する演算により今回算出された現在選択されているパワーｚi に対応する占有可能波長数ｗｄi から、既に割当て済みの波長数（＝前回選択されたパワーｚi-1 に対応する占有可能波長数ｗｄi-1 ）を減算した値である。この値は、現在選択されているパワーｚi に対して実際に割当て可能な波長数を示している。従って、上記（２）式により、最長波長側から見て未設定の最長波長番号ｊからパワーｚi に実際に割当て可能な波長数（ｗｄi −ｗｄi-1 ）を減算して１を足した値として、パワーｚi に対応する波長設定可能範囲の波長チャネルの下限番号ｋが演算される。なお、ｉ＝１のときは、前回選択されたパワーは無いためｗｄi-1 ＝ｗｄ0 は存在しないが、便宜的に前述したステップＳ５０４で「ｗｄ0 ＝０」に設定される。
【００４５】
次に、波長設定範囲算出部４０２は、ステップＳ５０７で算出したパワーｚi に対応する波長設定可能範囲の波長チャネルの下限番号ｋの値が、ＷＤＭ信号で重畳可能な波長チャネルの最小番号１を下回ってしまったか否かを判定する（ステップＳ５０８）。
【００４６】
ステップＳ５０８の判定がＹＥＳならば、波長設定範囲算出部４０２は、下限番号ｋの値を強制的に１に設定する（ステップＳ５０９）。
【００４７】
ステップＳ５０８の判定がＮＯならば、波長設定範囲算出部４０２は、ステップＳ５０９の処理はスキップする。
【００４８】
その後、波長設定範囲算出部４０２は、現在選択されているパワーｚi に対応する波長設定可能範囲として、ｗk からｗj までの波長チャネルを設定する（ステップＳ５１０）。
【００４９】
ステップＳ５１０の後、波長設定範囲算出部４０２は、新たに設定された波長設定可能範囲の波長チャネルの下限番号ｋから１を減算した値として、最長波長側から見て未だ設定が行われていない最長波長チャネルの波長番号ｊを更新する（ステップＳ５１１）。
【００５０】
上記ステップＳ５０５からＳ５１１の一連の処理が終了した後、波長設定範囲算出部４０２は、パワー選択のための制御値ｉが上限パワーに対応する値ｍに達しているか否かを判定する（ステップＳ５１２）。
【００５１】
ステップＳ５１２の判定がＮＯならば、波長設定範囲算出部４０２は、制御値ｉを＋１する（ステップＳ５１３）。その後、波長設定範囲算出部４０２は、ステップＳ５０５の処理に戻り、次に小さいパワーに対する波長設定可能範囲の設定処理に移る。
【００５２】
以上の制御処理の繰返しで、選択されるパワーはまだあるが、未だ設定が行われていない最長波長チャネルの波長番号ｊの値が１を下回った、即ち全波長チャネルが波長設定可能範囲として選択されてしまった場合には、ステップＳ５０５の判定がＹＥＳとなる。この場合には、波長設定範囲算出部４０２は、ステップＳ５０６からＳ５０９の処理は実行せずに、ステップＳ５１０に移行する。この結果、波長設定範囲算出部４０２は、これ以降選択されたパワーに対しては、最短波長側で最後に選択された波長設定可能範囲ｗk 〜ｗj を重複して設定する。
【００５３】
以上の制御処理の繰返しで、ステップＳ５１２の判定がＹＥＳ、即ちパワー選択のための制御値ｉが上限パワーに対応する値ｍに達した場合には、波長設定範囲算出部４０２は、図５のフローチャートで例示される制御処理を終了する。
【００５４】
図６及び図７は、波長設定範囲算出部４０２による図５のフローチャートで例示される制御処理で算出される波長設定可能範囲の算出例を示す図である。
【００５５】
この例では、ＷＳＳ１０２に入力する可能性のある送信機１０１が出力する光信号の最も小さいパワーをａ＝０［ｄＢｍ］、その最も小さいパワーの減衰可能量をｂ＝０．５［ｄＢ］とする。また、ＷＤＭ信号の全波長数をｃ＝８０波、ＷＤＭ信号において重畳可能な波長チャネルを短波長側から順に、ｗ1 、ｗ2 、・・・、ｗ80の８０波長とする。また、光信号としては、Ａ（パワーｚ＝０［ｄＢｍ］）、Ｂ（ｚ＝１［ｄＢｍ］）、Ｃ（ｚ＝２［ｄＢｍ］）がＷＳＳ１０２に入力されるとする。
【００５６】
図６は、傾き量ｄが０、１、及び２［ｄＢ］の３種類の場合における、Ａ、Ｂ、Ｃの３種類の光信号についての、図５のステップＳ５０６で算出される占有可能波長数ｗｄi と、ステップＳ５１０で設定される波長設定可能範囲ｗk 〜ｗj の算出例である。
【００５７】
図６のｄ＝０［ｄＢ］の場合、即ち伝送路１０４のチルト特性Ｐtilt（図３（ａ））が平坦な場合には、Ａ、Ｂ、Ｃの３種類の光信号はＷＤＭ信号中のどの波長に割り当ててもよいため、図５のフローチャートの制御処理は不要である。
【００５８】
図６のｄ＝１［ｄＢ］の場合において、パワーｚ＝０［ｄＢｍ］の光信号Ａについての図５のステップＳ５０６の演算結果である占有可能波長数ｗｄi は、４０波長となる。また、ステップＳ５０４で初期設定される最長波長側から見て未設定の最長波長番号ｊの値は全波長数ｃ＝８０である。従って、ステップＳ５０７の演算結果である波長チャネルの下限番号ｋの値は４１となる。このため、今回のｚ＝０［ｄＢｍ］の光信号Ａに対してステップＳ５１０で設定される波長設定可能範囲ｗk 〜ｗj は、ｗ41〜ｗ80となる。
【００５９】
図６のｄ＝１［ｄＢ］の場合において、パワーｚ＝１［ｄＢｍ］の光信号Ｂについての図５のステップＳ５０６の演算結果である占有可能波長数ｗｄi は、１２０波長となる。しかし、実際に割当て可能な波長数は、この１２０波長からｚ＝０［ｄＢｍ］の光信号Ａで設定済みの４０波長を減算した、８０波長となる。また、前回のｚ＝０［ｄＢｍ］の光信号Ａに関するステップＳ５１１の処理で更新される最長波長側から見て未設定の最長波長番号ｊの値は、ｊ＝ｋ−１＝４１−１＝４０である。従って、ステップＳ５０７の演算結果である波長チャネルの下限番号ｋの値はマイナス値となり、ステップＳ５０８によりｋ＝１に強制設定される。このため、今回のｚ＝１［ｄＢｍ］の光信号Ｂに対してステップＳ５１０で設定される波長設定可能範囲ｗk 〜ｗj は、ｗ1〜ｗ40となる。
【００６０】
図６のｄ＝１［ｄＢ］の場合で、パワーｚ＝２［ｄＢｍ］の光信号Ｃの制御処理では、図５のステップＳ５０６が演算された場合には占有可能波長数ｗｄi は、２００波長となる。しかし実際には、前回のｚ＝１［ｄＢｍ］の光信号Ｂに関する図５のステップＳ５１１の処理で更新される最長波長側から見て未設定の最長波長番号ｊの値が、ｊ＝ｋ−１＝１−１＝０となる。このため、光信号Ｃに関しては、ステップＳ５０５の判定がＹＥＳとなって、ステップＳ５０６からＳ５０９の処理は実行されずに、ステップＳ５１０が実行される。これにより、今回のｚ＝２［ｄＢｍ］の光信号Ｃに対してステップＳ５１０で設定される波長設定可能範囲ｗk 〜ｗj は、前回のｚ＝１［ｄＢｍ］の光信号Ｂに対してステップＳ５１０で設定された波長設定可能範囲と同じｗ1〜ｗ40となる。
【００６１】
次に、図６のｄ＝２［ｄＢ］の場合において、パワーｚ＝０［ｄＢｍ］の光信号Ａについての図５のステップＳ５０６の演算結果である占有可能波長数ｗｄi は、２０波長となる。また、ステップＳ５０４で初期設定される最長波長側から見て未設定の最長波長番号ｊの値は全波長数ｃ＝８０である。従って、ステップＳ５０７の演算結果である波長チャネルの下限番号ｋの値は６１となる。このため、今回のｚ＝０［ｄＢｍ］の光信号Ａに対してステップＳ５１０で設定される波長設定可能範囲ｗk 〜ｗj は、ｗ61〜ｗ80となる。
【００６２】
図６のｄ＝２［ｄＢ］の場合において、パワーｚ＝１［ｄＢｍ］の光信号ＢについてのステップＳ５０６の演算結果である占有可能波長数ｗｄi は、６０波長となる。しかし、実際に割当て可能な波長数は、この６０波長からｚ＝０［ｄＢｍ］の光信号Ａで設定済みの２０波長を減算した、４０波長となる。また、前回のｚ＝０［ｄＢｍ］の光信号Ａに関するステップＳ５１１の処理で更新される最長波長側から見て未設定の最長波長番号ｊの値は、ｊ＝ｋ−１＝６１−１＝６０である。従って、ステップＳ５０７の演算結果である波長チャネルの下限番号ｋの値は２１となる。このため、今回のｚ＝１［ｄＢｍ］の光信号Ｂに対してステップＳ５１０で設定される波長設定可能範囲ｗk 〜ｗj は、ｗ21〜ｗ60となる。
【００６３】
図６のｄ＝２［ｄＢ］の場合において、パワーｚ＝２［ｄＢｍ］の光信号ＣについてのステップＳ５０６の演算結果である占有可能波長数ｗｄi は、１００波長となる。しかし、実際に割当て可能な波長数は、この１００波長からｚ＝０［ｄＢｍ］の光信号Ａで設定済みの２０波長とｚ＝１［ｄＢｍ］の光信号Ｂで設定済みの４０波長を減算した、４０波長となる。また、前回のｚ＝１［ｄＢｍ］の光信号Ｂに関するステップＳ５１１の処理で更新される最長波長側から見て未設定の最長波長番号ｊの値は、ｊ＝ｋ−１＝２１−１＝２０である。従って、ステップＳ５０７の演算結果である波長チャネルの下限番号ｋの値はマイナス値となり、ステップＳ５０８によりｋ＝１に強制設定される。このため、今回のｚ＝２［ｄＢｍ］の光信号Ｃに対してステップＳ５１０で設定される波長設定可能範囲ｗk 〜ｗj は、ｗ1 〜ｗ20となる。
【００６４】
図４の波長設定範囲算出部４０２は、上述の制御処理で算出した、図６に示した、傾き量ｄが０、１、及び２［ｄＢ］の３種類の場合での、Ａ、Ｂ、Ｃの３種類の光信号と波長設定可能範囲ｗk 〜ｗj との対応関係を、テーブル４０７として記憶してよい。この場合に、図４の波長決定部４０３は、送信機１０１に対して設定される出力パワー毎に、テーブル４０７を参照することにより、その送信機１０１に対応する波長設定可能範囲ｗk 〜ｗj を迅速に取得することが可能となる。
【００６５】
図７は、図６の算出結果例に基づいて、傾き量ｄが０、１、及び２［ｄＢ］の３種類の場合における、２０チャネルずつの波長設定可能範囲毎に設定される光信号Ａ、Ｂ、Ｃを分類した表である。
【００６６】
図７のｄ＝０［ｄＢ］の場合、即ち伝送路１０４のチルト特性Ｐtilt（図３（ａ））が平坦な場合には、図６で説明したように、Ａ、Ｂ、Ｃの３種類の光信号はＷＤＭ信号中のどの波長に割り当ててもよい。このため、図７においては、どの波長設定可能範囲においても、３種類の光信号Ａ、Ｂ、Ｃのどれを割り当ててもよい。
【００６７】
図７のｄ＝１［ｄＢ］の場合は、図６の算出結果から、波長設定可能範囲ｗ1 〜ｗ40には光信号Ｂ、Ｃが割り当てられ、波長設定可能範囲ｗ41〜ｗ80には光信号Ａが割り当てられる。
【００６８】
図７のｄ＝２［ｄＢ］の場合は、図６の算出結果から、波長設定可能範囲ｗ1 〜ｗ20には光信号Ｃが割り当てられ、波長設定可能範囲ｗ21〜ｗ60には光信号Ｂが割り当てられ、波長設定可能範囲ｗ61〜ｗ80には光信号Ａが割り当てられる。
【００６９】
図８は、以上説明した図４の伝送路状況監視部４０１、波長設定範囲算出部４０２、波長決定部４０３、送信機制御部４０４、ＷＳＳ制御部４０５、及び光増幅器制御部４０６が実行する制御処理の流れを示すフローチャートである。
【００７０】
まず、伝送路状況監視部４０１が、伝送路１０４の状況に基づいて、伝送路１０４のチルト特性Ｐtilt（図３（ａ））を補償するＷＤＭ信号の各光信号のパワー対波長の傾き特性とそれに対応する傾ける量を算出する（ステップＳ８０１）。
【００７１】
次に、波長設定範囲算出部４０２が、図５のフローチャートで例示される制御処理に基づき、各送信機１０１の波長設定可能範囲を算出する（ステップＳ８０２）。波長設定範囲算出部４０２は、その算出結果をテーブル４０７として記憶してもよい。
【００７２】
続いて、波長決定部４０３が、各送信機１０１に対して、ＷＤＭ信号中で空いている波長を波長設定範囲算出部４０２が算出した波長設定可能範囲から探索してその送信機１０１の光信号の波長として決定する（ステップＳ８０３）。
【００７３】
そして、送信機制御部４０４が、各送信機１０１が出力する光信号の波長が波長決定部４０３が決定した波長になるように、制御を行う（ステップＳ８０４）。
【００７４】
更に、ＷＳＳ制御部４０５が、ＷＳＳ１０２が出力するＷＤＭ信号における波長に対する信号パワーの変化特性が、算出された傾ける量になるように、ＷＳＳ１０２を制御する（ステップＳ８０５）。具体的には、ＷＳＳ制御部４０５は、ＷＳＳ１０２で、ＷＤＭ信号に重畳される各送信機１０１の光信号のパワーと波長の関係がチルト特性Ｐtilt（図３参照）を補償する関係に更に近づくように、重畳される各送信機１０１の光信号のパワーを減衰させる。このために、波長設定範囲算出部４０２は、図５のステップＳ５０２で算出したＷＳＳ１０２での最大パワーｅと最小パワーａの差（ｅ−ａ）の値をＷＳＳ制御部４０５に送る。ＷＳＳ制御部４０５は、送信側光増幅器１０３の入力点で、差（ｅ−ａ）の値の分だけ、最短波長側が最長波長側より高くなるようにＷＳＳ１０２を制御する。このＷＳＳ制御部４０５による減衰制御により、ＷＳＳ１０２が出力するＷＤＭ信号における波長に対する信号パワーの変化特性を、伝送路１０４のチルト特性Ｐtiltをより良く補償する特性とすることが可能となる。
【００７５】
加えて、光増幅器制御部４０６が、送信側光増幅器１０３が出力するＷＤＭ信号における波長に対する信号パワーの変化特性が、算出された傾ける量になるように、送信側光増幅器１０３を制御する（ステップＳ８０６）。具体的には、光増幅器制御部４０６は、ＷＳＳ１０２が出力するＷＤＭ信号に重畳されている各光信号のパワーと波長の関係が、チルト特性Ｐtilt（図３参照）を補償する関係により正確に近づくように、波長毎の増幅特性を制御する。このために、波長設定範囲算出部４０２は、図５のステップＳ５０２の判定がＹＥＳとなったときに、「ｄ−（ｅ−ａ）」の値を光増幅器制御部４０６に送る。光増幅器制御部４０６は、上記値「ｄ−（ｅ−ａ）」の分だけ、最短波長側が最長波長側より高くなるように送信側光増幅器１０３を制御する。この光増幅器制御部４０６による制御により、送信側光増幅器１０３が出力するＷＤＭ信号における波長に対する信号パワーの変化特性が、伝送路１０４のチルト特性Ｐtiltをほぼ正確に補償する特性とすることが可能となる。これにより、伝送路１０４の受信側の信号パワー特性を、ほぼ平坦な特性にすることができる。
【００７６】
以上説明した実施形態によれば、ＷＤＭ信号に重畳される各送信機１０１が出力する光信号のパワーと波長の関係が伝送路１０４のチルト特性を補償する関係に対応するように算出された波長範囲（波長設定可能範囲）から、各出力の波長が決定される。この結果、光伝送装置１００におけるＯＳＮＲを改善することが可能となる。
【符号の説明】
【００７７】
１００  光伝送装置
１０１  送信機
１０２、１０７  ＷＳＳ
１０３  送信側光増幅器
１０４、１０５  伝送路
１０６  受信側光増幅器
１０８  受信機
１０９  通過（Ｔｈｒｏｕｇｈ）部
２０１  記憶部
２０２  波長決定制御部
２０３、４０７  テーブル
４０１  伝送路状況監視部
４０２  波長設定範囲算出部
４０３  波長決定部
４０４  送信機制御部
４０５  ＷＳＳ制御部
４０６  光増幅器制御部
Ｐtilt  チルト特性
【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】
2018182667.tif 000008
【図７】
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【図８】
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