(57)【要約】【課題】冗長切替時間を短縮する。【解決手段】光伝送システム１００は、光送信装置Ｔｘ１１と、光受信装置Ｒｘ２１と、現用系光伝送路３２と予備系光伝送路３４とにより冗長構成された光伝送路３０と、現用系光伝送路３２と予備系光伝送路３４の間で運用する光伝送路の切替を行う光スイッチＳＷ２１と、光スイッチＳＷ２１と光受信装置Ｒｘ２１との間に配置された可変分散補償器と、光スイッチＳＷ２１により現用系光伝送路３２が選択されている間に、予備系光伝送路３４の分散量を測定する分散量測定部と、測定された予備系光伝送路３４の分散量に基づいて、予備系光伝送路３４に与えるべき分散補償量を設定する分散補償量設定部と、光スイッチＳＷ２１により現用系光伝送路３２から予備系光伝送路３４への切替が行われる場合、設定された分散補償量となるよう可変分散補償器を制御する制御部とを備える。【選択図】図１
2011097518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光主信号を送信する光送信装置と、
前記光主信号を受信する光受信装置と、
前記光送信装置と前記光受信装置の間に配置された、現用系光伝送路と予備系光伝送路とにより冗長構成された光伝送路と、
前記現用系光伝送路と前記予備系光伝送路の間で運用する光伝送路の切替を行う光スイッチと、
前記光スイッチと前記光受信装置との間に配置された可変分散補償器と、
前記光スイッチにより前記現用系光伝送路が選択されている間に、前記予備系光伝送路の分散量を測定する分散量測定部と、
測定された前記予備系光伝送路の分散量に基づいて、前記予備系光伝送路に与えるべき分散補償量を設定する分散補償量設定部と、
前記光スイッチにより前記現用系光伝送路から前記予備系光伝送路への切替が行われる場合、設定された前記分散補償量となるよう前記可変分散補償器を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする光伝送システム。
【請求項２】
前記分散量測定部は、ＯＴＤＲ法により前記予備系光伝送路の距離を測定するＯＴＤＲ部と、
測定された前記予備系光伝送路の距離および予め設定された前記予備系光伝送路の分散係数に基づいて前記予備系光伝送路の分散量を算出する分散量算出部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項３】
前記分散量測定部は、
前記光主信号とは波長の異なる監視制御信号を生成し、前記光送信装置および前記光受信装置間で往復させる監視制御信号制御部と、
前記監視制御信号が前記光送信装置および前記光受信装置間を往復する時間を測定する往復時間測定部と、
測定された往復時間に基づいて前記予備系光伝送路の距離を算出し、該距離および予め設定された前記予備系光伝送路の分散係数に基づいて前記予備系光伝送路の分散量を算出する分散量算出部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項４】
前記分散量測定部は、
前記光主信号よりも低周波の距離測定用監視制御信号を前記光主信号に重畳し、前記光送信装置および前記光受信装置間で往復させる低周波重畳部と、
前記距離測定用監視制御信号が前記光送信装置および前記光受信装置間を往復する時間を測定する往復時間測定部と、
測定された往復時間に基づいて前記予備系光伝送路の距離を算出し、該距離および予め設定された前記予備系光伝送路の分散係数に基づいて前記予備系光伝送路の分散量を算出する分散量算出部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記可変分散補償器を設定された分散補償量に制御した後、前記光受信装置にて測定された符号誤り率または誤り訂正数に基づいて前記可変分散補償器を可変制御することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光伝送システム。
【請求項６】
光主信号を送信する光送信装置と、
前記光主信号を受信する光受信装置と、
前記光送信装置と前記光受信装置の間に配置された、現用系光伝送路と予備系光伝送路とにより冗長構成された光伝送路と、
前記現用系光伝送路と前記予備系光伝送路のそれぞれに配置された可変分散補償器と、
前記可変分散補償器と前記光受信装置との間に配置された、前記現用系光伝送路と前記予備系光伝送路の間で運用する光伝送路の切替を行う光スイッチと、
前記光スイッチにより前記現用系光伝送路が選択されている間に、前記予備系光伝送路の分散量を測定する分散量測定部と、
測定された前記予備系光伝送路の分散量に基づいて、前記予備系光伝送路に与えるべき分散補償量を設定する分散補償量設定部と、
設定された前記分散補償量となるよう前記予備系光伝送路の可変分散補償器を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする光伝送システム。
【請求項７】
前記分散量測定部は、ＯＴＤＲ法により前記予備系光伝送路の距離を測定するＯＴＤＲ部と、
測定された前記予備系光伝送路の距離および予め設定された前記予備系光伝送路の分散係数に基づいて前記予備系光伝送路の分散量を算出する分散量算出部と、
を備えることを特徴とする請求項６に記載の光伝送システム。
【請求項８】
前記分散量測定部は、
前記光主信号とは波長の異なる監視制御信号を生成し、前記光送信装置および前記光受信装置間で往復させる監視制御信号制御部と、
前記監視制御信号が前記光送信装置および前記光受信装置間を往復する時間を測定する往復時間測定部と、
測定された往復時間に基づいて前記予備系光伝送路の距離を算出し、該距離および予め設定された前記予備系光伝送路の分散係数に基づいて前記予備系光伝送路の分散量を算出する分散量算出部と、
を備えることを特徴とする請求項６に記載の光伝送システム。
【請求項９】
前記分散量測定部は、
前記光主信号よりも低周波の距離測定用監視制御信号を前記光主信号に重畳し、前記光送信装置および前記光受信装置間で往復させる低周波重畳部と、
前記距離測定用監視制御信号が前記光送信装置および前記光受信装置間を往復する時間を測定する往復時間測定部と、
測定された往復時間に基づいて前記予備系光伝送路の距離を算出し、該距離および予め設定された前記予備系光伝送路の分散係数に基づいて前記予備系光伝送路の分散量を算出する分散量算出部と、
を備えることを特徴とする請求項６に記載の光伝送システム。
【請求項１０】
前記制御部は、前記光スイッチにより前記現用系光伝送路から前記予備系光伝送路への切替が行われた後、前記光受信装置にて測定された符号誤り率または誤り訂正数に基づいて前記可変分散補償器を可変制御することを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送路を介して光信号の送受信を行う光伝送システムに関し、特に現用系光伝送路および予備系光伝送路とにより冗長構成された光伝送路を有する光伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットの急激な普及に伴い、一本の光ファイバに複数の波長の光信号を一括して伝送する波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）光伝送システムの開発・導入が進んでいる。現在、一波長当たりの伝送速度は２．４Ｇｂｐｓから１０Ｇｂｐｓが主流であるが、さらに増え続ける情報伝送需要に対応するため、４０Ｇｂｐｓ等のより高速な伝送速度が採用され始めている。
【０００３】
波長分割多重光伝送システムにおいては一波長当たりの伝送速度が高速化すると、１ビット当たりのタイムスロットが短くなるとともに、変調信号スペクトルの波長帯域も広がってくるため、波長分散による波形歪み（パルス広がり）によって符号間干渉が発生し、これが伝送距離を制限する要因となる。
【０００４】
そこで、光ファイバ伝送路によって累積される波長分散を中継増幅ノード内で分散補償する技術が重要になっており、光ファイバと逆の波長分散量を有する分散補償ファイバ（ＤＣＦ：Dispersion Compensating Fiber）を使用して全波長分散量がゼロになるように調節する技術が用いられている。
【０００５】
これまでの１０Ｇｂｐｓ以下の信号速度であれば、波長分割多重装置で波長を多重した光信号に対して分散補償ファイバ（ＤＣＦ：Dispersion Compensating optical Fiber）を用いて一括で分散補償を行えば受信可能であったが、４０Ｇｂｐｓへと伝送速度が高速化することで、光受信器の分散耐力が極端に狭くなっている。例えば、伝送速度が２．４Ｇｂｐｓでの分散耐力は±１１６００ｐｓ／ｎｍ程度であり、１０Ｇｂｐｓでの分散耐力は±８００ｐｓ／ｎｍ程度であるが、４０Ｇｂｐｓでの分散耐力は±８０ｐｓ／ｎｍ程度と非常に狭い。そのため４０Ｇｂｐｓ以上の伝送速度においては、波長多重した信号を一括して分散補償するだけでなく、波長分割した各光信号に対して個別に可変分散補償器（ＶＤＣ：Variable Dispersion Compensator）を用いて分散補償を実施する必要がある。
【０００６】
可変分散補償器の制御方法としては、受信した光信号の符号誤り率を測定し、符号誤り率が最小となるように可変分散補償器の分散補償値を設定する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。このように符号誤り率に基づいて分散補償値を設定する場合、例えば符号誤り率が最小となる分散補償値を探索するまでに少なくとも数分の時間を要する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２０８８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、波長分割多重光伝送システムは、通常、現用系光伝送路および予備系光伝送路とにより冗長構成された光伝送路を用いて光信号を伝送することにより、障害発生時の回線救済が行われるようになっている。すなわち、運用中の現用系光伝送路に何らかの障害が発生した場合、予備系光伝送路に切り替えて光信号が伝送されるように光伝送システムが構成されている。
【０００９】
伝送速度が２．４Ｇｂｐｓや１０Ｇｂｐｓの波長分割多重光伝送システムの場合、分散補償ファイバを用いた分散補償方法が採用されており、波長ごとの分散補償量の個別調整が不要であるため、現用系光伝送路から予備系光伝送路への切替は高速に行うことができる。
【００１０】
一方、伝送速度が４０Ｇｂｐｓ以上の波長分割多重光伝送システムの場合、上記のように分散補償ファイバに加えて可変分散補償器を用いた分散補償方法が採用されているが、現用系光伝送路を用いて光信号が送受信されている間には、予備系光伝送路を通った光信号の符号誤り率を測定することができない。従って、現用系光伝送路に障害が発生した場合には、予備系光伝送路に切り替えた後に符号誤り率を測定しながら可変分散補償器を再調整しなければならず、光伝送路の切替に時間を要していた。
【００１１】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、現用系光伝送路と予備系光伝送路とにより冗長構成された光伝送路を有する光伝送システムにおいて、冗長切替時間を短縮することのできる光伝送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の光伝送システムは、光主信号を送信する光送信装置と、光主信号を受信する光受信装置と、光送信装置と光受信装置の間に配置された、現用系光伝送路と予備系光伝送路とにより冗長構成された光伝送路と、現用系光伝送路と予備系光伝送路の間で運用する光伝送路の切替を行う光スイッチと、光スイッチと光受信装置との間に配置された可変分散補償器と、光スイッチにより現用系光伝送路が選択されている間に、予備系光伝送路の分散量を測定する分散量測定部と、測定された予備系光伝送路の分散量に基づいて、予備系光伝送路に与えるべき分散補償量を設定する分散補償量設定部と、光スイッチにより現用系光伝送路から予備系光伝送路への切替が行われる場合、設定された分散補償量となるよう可変分散補償器を制御する制御部とを備える。
【００１３】
この態様によると、現用系光伝送路が運用されている間に予備系光伝送路に与えるべき分散補償量が設定されているので、現用系光伝送路から予備系光伝送路への切替が行われた場合に、即座に可変分散補償器を予備系光伝送路に適した分散補償量に制御することができる。これにより、光伝送路の切替が行われてからすぐに光主信号を疎通させることができ、冗長切替時間を短縮することができる。
【００１４】
本発明の別の態様もまた、光伝送システムである。この光伝送システムは、光主信号を送信する光送信装置と、光主信号を受信する光受信装置と、光送信装置と光受信装置の間に配置された、現用系光伝送路と予備系光伝送路とにより冗長構成された光伝送路と、現用系光伝送路と予備系光伝送路のそれぞれに配置された可変分散補償器と、可変分散補償器と光受信装置との間に配置された、現用系光伝送路と予備系光伝送路の間で運用する光伝送路の切替を行う光スイッチと、光スイッチにより現用系光伝送路が選択されている間に、予備系光伝送路の分散量を測定する分散量測定部と、測定された予備系光伝送路の分散量に基づいて、予備系光伝送路に与えるべき分散補償量を設定する分散補償量設定部と、設定された分散補償量となるよう予備系光伝送路の可変分散補償器を制御する制御部とを備える。
【００１５】
この態様によると、現用系光伝送路が運用されている間に、予備系光伝送路に与えるべき分散補償量が設定され、予備系光伝送路の可変分散補償器が該分散補償量に制御されている。これにより、現用系光伝送路から予備系光伝送路への切替が行われた場合に即座に光信号を疎通させることができ、冗長切替時間を短縮することができる。
【００１６】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システム、プログラム、プログラムを格納した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、現用系光伝送路と予備系光伝送路とにより冗長構成された光伝送路を有する光伝送システムにおいて、冗長切替時間を短縮することのできる光伝送システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施に係る光伝送システムの構成を示す図である。
【図２】トランスポンダの光送信装置の構成を示す図である。
【図３】トランスポンダの光受信装置およびその周辺の構成を示す図である。
【図４】本発明の別の実施の形態に係る光伝送システムの構成を示す図である。
【図５】本発明のさらに別の実施の形態に係る光伝送システムの構成を示す図である。
【図６】本発明のさらに別の実施の形態に係る光伝送システムの構成を示す図である。
【図７】低周波重畳部の送信部の構成を説明するための図である。
【図８】低周波重畳部の受信部の構成を説明するための図である。
【図９】トランスポンダの光受信装置およびその周辺の構成の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明の実施に係る光伝送システム１００の構成を示す図である。図１に示す光伝送システム１００は、第１端局１０と、第２端局２０と、第１端局１０と第２端局２０との間に設けられた光伝送路３０とを備える。光伝送システム１００は、異なる複数の波長の光主信号を多重して、第１端局１０と第２端局２０との間で光伝送路３０を介して伝送するポイント・トゥ・ポイントのＷＤＭ光伝送システムである。
【００２０】
第１端局１０は、第１トランスポンダＴＲＰＮ１１〜第３トランスポンダＴＲＰＮ１３を備える。トランスポンダの数は３つに限定されない。第１トランスポンダＴＲＰＮ１１〜第３トランスポンダＴＲＰＮ１３は、光送信装置Ｔｘ１１〜Ｔｘ１３、光受信装置Ｒｘ１１〜Ｒｘ１３、カプラＣＰＬ１１〜ＣＰＬ１３、および光スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３を備える。また、第１端局１０は、カプラＣＰＬ１１〜ＣＰＬ１３と接続された第１合波器１４ａおよび第２合波器１４ｂ、光スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３と接続された第１分波器１５ａおよび第２分波器１５ｂ、第１合波器１４ａと接続された第１送信アンプ１６ａ、第２合波器１４ｂと接続された第２送信アンプ１６ｂ、第１分波器１５ａと接続された第１受信アンプ１７ａ、および第２分波器１５ｂと接続された第２受信アンプ１７ｂを備える。
【００２１】
第２端局２０は、第１トランスポンダＴＲＰＮ２１〜第３トランスポンダＴＲＰＮ２３を備える。第１トランスポンダＴＲＰＮ２１〜第３トランスポンダＴＲＰＮ２３は、光送信装置Ｔｘ２１〜Ｔｘ２３、光受信装置Ｒｘ２１〜Ｒｘ２３、カプラＣＰＬ２１〜ＣＰＬ２３、および光スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２３を備える。また、第２端局２０は、カプラＣＰＬ２１〜２３と接続された第１合波器２４ａおよび第２合波器２４ｂ、光スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２３と接続された第１分波器２５ａおよび第２分波器２５ｂ、第１合波器２４ａと接続された第１送信アンプ２６ａ、第２合波器２４ｂと接続された第２送信アンプ２６ｂ、第１分波器２５ａと接続された第１受信アンプ２７ａ、および第２分波器２５ｂと接続された第２受信アンプ２７ｂを備える。
【００２２】
光伝送路３０は、現用系光伝送路３２、予備系光伝送路３４、および中継アンプ３６ａ〜３６ｄを備える。
【００２３】
現用系光伝送路３２は、第１端局１０から第２端局２０へ伝送される光主信号を伝送する現用系第１光ファイバ３２ａと、第２端局２０から第１端局１０へ伝送される光主信号を伝送する現用系第２光ファイバ３２ｂとを含む。現用系第１光ファイバ３２ａは、第１端局１０の第１送信アンプ１６ａと第２端局２０の第１受信アンプ２７ａとの間に配置されており、その中途には中継アンプ３６ａが配置されている。また、現用系第２光ファイバ３２ｂは、第１端局１０の第１受信アンプ１７ａと第２端局２０の第１送信アンプ２６ａとの間に配置されており、その中途には中継アンプ３６ｂが配置されている。
【００２４】
予備系光伝送路３４は、第１端局１０から第２端局２０へ伝送される光主信号を伝送する予備系第１光ファイバ３４ａと、第２端局２０から第１端局１０へ伝送される光主信号を伝送する予備系第２光ファイバ３４ｂとを含む。予備系第１光ファイバ３４ａは、第１端局１０の第２送信アンプ１６ｂと第２端局２０の第２受信アンプ２７ｂとの間に配置されており、その中途には中継アンプ３６ｃが配置されている。また、予備系第２光ファイバ３４ｂは、第１端局１０の第２受信アンプ１７ｂと第２端局２０の第２送信アンプ２６ｂとの間に配置されており、その中途には中継アンプ３６ｄが配置されている。
【００２５】
このように、光伝送システム１００は、現用系光伝送路３２と予備系光伝送路３４とにより冗長構成された光伝送路を有する。
【００２６】
また、各送信アンプ、受信アンプ、中継アンプには、光伝送路の波長分散を補償するために、分散補償ファイバ（図示せず）が設けられている。
【００２７】
さらに、本実施の形態においては、第１端局１０は予備系光伝送路３４の分散量を測定する分散量測定部１８を備える。分散量測定部１８の詳細については後述する。
【００２８】
次に、光伝送システム１００の動作について説明する。第１端局１０の各トランスポンダＴＲＰＮにおいて、光送信装置Ｔｘ１１〜Ｔｘ１３は光主信号を出力する。本実施の形態において、光送信装置Ｔｘ１１〜Ｔｘ１３から出力される光主信号は、例えば４０Ｇｂｐｓ等の高伝送速度の光信号である。光送信装置Ｔｘ１１〜Ｔｘ１３から出力された光主信号は、それぞれカプラＣＰＰ１１〜ＣＰＬ１３により２つに分岐される。分岐された一方の光主信号は第１合波器ＭＵＸ１１により合波され、他方の光主信号は第２合波器ＭＵＸ１２により合波される。
【００２９】
第１合波器１４ａにより合波された光主信号（以下、現用系ＷＤＭ光主信号ともいう）は、第１送信アンプ１６ａで増幅された後、現用系第１光ファイバ３２ａに入射する。現用系第１光ファイバ３２ａ内を進む現用系ＷＤＭ光主信号は、中継アンプ３６ａで増幅された後、第２端局２０の第１受信アンプ２７ａに入射する。この現用系ＷＤＭ光主信号は、第１受信アンプ２７ａにより増幅された後、第１分波器２５ａにより分波され、分波された各光主信号は、第１トランスポンダＴＲＰＮ２１〜第３トランスポンダＴＲＰＮ２３の光スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２３に入射する。
【００３０】
一方、第２合波器１４ｂにより合波された光主信号（以下、予備系ＷＤＭ光主信号ともいう）は、第２送信アンプ１６ｂで増幅された後、予備系第１光ファイバ３４ａに入射する。予備系第１光ファイバ３４ａ内を進む予備系ＷＤＭ光主信号は、中継アンプ３６ｃで増幅された後、第２端局２０の第２受信アンプ２７ｂに入射する。この予備系ＷＤＭ光主信号は、第２受信アンプ２７ｂにより増幅された後、第２分波器２５ｂにより分波され、分波された各光主信号は、第１トランスポンダＴＲＰＮ２１〜第３トランスポンダＴＲＰＮ２３の光スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２３に入射する。
【００３１】
光スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２３は、それぞれ、現用系第１光ファイバ３２ａを経由した光主信号、予備系第１光ファイバ３４ａを経由した光主信号のいずれかを選択する。光スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２３により選択された光主信号は、それぞれ光受信装置Ｒｘ２１〜Ｒｘ２３により受信され、光電変換、タイミング抽出、識別再生、誤り訂正などの所定の信号処理が行われる。
【００３２】
なお、第２端局２０の光送信装置Ｔｘ２１〜Ｔｘ２３から現用系第２光ファイバ３２ｂ、予備系第２光ファイバ３４ｂを介して第１端局１０の光受信装置Ｒｘ１１〜Ｒｘ１３へ伝送される光主信号についても、上記と同様の処理が行われる。従って、以下の説明においては、主に第１端局１０から第２端局２０に向けて光主信号が伝送される場合について説明する。
【００３３】
通常の運用状態において、光スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２３は現用系第１光ファイバ３２ａを選択している。そして、現用系第１光ファイバ３２ａに何らかの障害が発生した場合、光スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２３は現用系第１光ファイバ３２ａから予備系第１光ファイバ３４ａに光伝送路を切り替える。このように光伝送システム１００においては、現用系第１光ファイバ３２ａと予備系第１光ファイバ３４ａとにより光伝送路を冗長に構成することにより、光伝送路の障害に対応できるようになっている。
【００３４】
上述したように、伝送速度が４０Ｇｂｐｓ以上の場合、各送信アンプ、受信アンプ、中継アンプ等に設けられた分散補償ファイバを用いて波長多重光主信号を一括して分散補償するだけでは十分でなく、可変分散補償器を用いて波長分割した各光主信号に対して個別に分散補償する必要がある。可変分散補償器は、例えば光スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２３と光受信装置Ｒｘ２１〜Ｒｘ２３との間に配置される（図１では図示せず）。
【００３５】
可変分散補償器は、通常、受信した光信号の符号誤り率を測定し、符号誤り率が最小となるように可変分散補償器の分散補償値を設定するが、この場合、符号誤り率が最小となる分散補償値を探索するまでに少なくとも数分の時間を要する。
【００３６】
通常の運用状態において光スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２３により現用系第１光ファイバ３２ａが選択されている場合、予備系第１光ファイバ３４ａを通った光主信号は光受信装置Ｒｘ２１〜Ｒｘ２３に入力されない。従って、現用系第１光ファイバ３２ａを通った光主信号が疎通している間には、予備系第１光ファイバ３４ａを通った光主信号の符号誤り率を測定することができない。そのため、現用系第１光ファイバ３２ａに障害が発生した場合には、予備系第１光ファイバ３４ａに切り替えた後に符号誤り率を測定しながら可変分散補償器を再調整しなければならず、冗長切替時間が長くなる可能性がある。図１に示すようなポイント・トゥ・ポイントの光伝送システム１００の場合であっても、現用系光伝送路３２と予備系光伝送路３４が必ずしも同じ距離および光ファイバタイプを有しているとは限らないため、現用系光伝送路３２から予備系光伝送路３４への切替の際には可変分散補償器の再調整が必要となる場合がある。
【００３７】
そこで、本実施の形態に係る光伝送システム１００においては、光スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２３により現用系第１光ファイバ３２ａが選択されている間に、第１端局１０に設けられた分散量測定部１８により予備系第１光ファイバ３４ａの分散量を測定しておき、該分散量に基づいて予備系第１光ファイバ３４ａに与えるべき分散補償量を設定しておく。そして、光スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２３により現用系第１光ファイバ３２ａから予備系第１光ファイバ３４ａへの切替が行われる場合、設定した分散補償量となるよう可変分散補償器を制御する。これにより、予備系第１光ファイバ３４ａへの切替が行われてからすぐに光主信号を疎通させることができ、冗長切替時間を短縮することができる。
【００３８】
図２は、トランスポンダの光送信装置の構成を示す図である。ここでは、第１端局１０の第１トランスポンダＴＲＰＮ１１内の光送信装置Ｔｘ１１を例として説明するが、他のトランスポンダ内の光送信装置も同様の構成を有する。
【００３９】
図２においては、光伝送システム１００のデジタル変調方式として、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）を採用した場合の光送信装置Ｔｘ１１の構成を示している。本実施の形態において、光送信装置Ｔｘ１１は、送信フレーム生成部６０、レーザ６１、位相変調器６２、強度変調器６３を備え、４０Ｇｂｐｓの光主信号を送信する。図２に示す光送信装置Ｔｘ１１の構成は、ＱＰＳＫの光送信装置として公知であるので、本明細書での詳細な説明は省略する。
【００４０】
図３は、トランスポンダの光受信装置およびその周辺の構成を示す図である。ここでは、第２端局２０の第１トランスポンダＴＲＰＮ２１内の光受信装置Ｒｘ２１を例として説明するが、他のトランスポンダの光受信装置も同様の構成を有する。
【００４１】
図３に示すように、光受信装置Ｒｘ２１の周囲には、光スイッチＳＷ２１、可変分散補償器４０、可変分散補償制御部５１、および分散補償量設定部５２が設けられている。
【００４２】
光受信装置Ｒｘ２１は、光プリアンプ４１、干渉計４２、バランス型光検出器４３、クロック・データ・リカバリ（ＣＤＲ：Clock Data Recovery）回路４４、４５、遅延干渉制御部４６、並列化部４７、受信フレーム処理部４８、フィルタ４９、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路５０などを備える。図３に示す光受信装置Ｒｘ２１の構成は、ＱＰＳＫの光受信装置として公知であるので、本明細書での詳細な説明は省略する。
【００４３】
可変分散補償器４０は、光スイッチＳＷ２１と光受信装置Ｒｘ２１の光プリアンプ４１との間に配置されている。可変分散補償器４０は、入力光の波長分散を可変に補償することが可能な公知の光デバイスである。具体的には、例えば、ＶＩＰＡ（Virtually-Imaged-Phased-Array）デバイスや、ＦＢＧ（Fiber-Bragg-Grating）を利用した光デバイスなどを用いることが可能である。
【００４４】
図１に戻り、分散量測定部１８について説明する。分散量測定部１８は、光スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２３により現用系第１光ファイバ３２ａが選択されている間に、予備系第１光ファイバ３４ａの分散量を測定する。分散量測定部１８は、ＯＴＤＲ部１８ａと、分散量算出部１８ｂとを備える。
【００４５】
ＯＴＤＲ部１８ａは、ＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometer）法により予備系第１光ファイバ３４ａの距離を測定する。ＯＴＤＲ部１８ａは、パルス発生器と反射検出回路を含む。パルス発生器は、第２送信アンプ１６ｂの出力端において、予備系第１光ファイバ３４ａにパルス光を発出する。反射検出回路は、第２受信アンプ２７ｂの入力端で反射された反射光を検出し、予備系第１光ファイバ３４ａの距離を算出する。
【００４６】
分散量算出部１８ｂは、算出された予備系第１光ファイバ３４ａの距離および予め設定された予備系第１光ファイバ３４ａの分散係数に基づいて予備系第１光ファイバ３４ａの分散量を算出する。分散量は波長に依存するため、分散量の算出は各波長ごとに行う必要がある。各波長ごとの分散量の算出方法にはいくつか方法がある。例えば、各波長の分散係数を保持しておき、予備系第１光ファイバ３４ａの距離に各波長の分散係数を乗じることにより、直接的に各波長の分散量を算出してもよい。あるいは、特定の波長（例えば１５５０ｎｍ）の分散量を算出し、該分散量に波長依存係数を乗じることにより間接的に各波長の分散量を算出してもよい。
【００４７】
第１端局１０の分散量測定部１８で測定された予備系第１光ファイバ３４ａの分散量情報は、光主信号とは波長の異なる監視制御信号（ＯＳＣ：Optical Supervisory Channel）を用いて対向する第２端局２０の各トランスポンダに送信される。
【００４８】
分散補償量設定部５２は、第１端局１０の分散量測定部１８から予備系第１光ファイバ３４ａの分散量情報を受け取り、該分散量情報に基づいて予備系第１光ファイバ３４ａに与えるべき分散補償量を設定する。具体的には、予備系第１光ファイバ３４ａの累積波長分散量がゼロとなるように分散補償量を設定する。設定された分散補償量は可変分散補償制御部５１に供給される。
【００４９】
可変分散補償制御部５１は、通常の運用状態のとき、すなわち光スイッチＳＷ２１により現用系第１光ファイバ３２ａが選択されているときには、受信フレーム処理部４８から提供される符号誤り率が最小となるように可変分散補償器４０の分散補償量を可変制御する。あるいは、可変分散補償制御部５１は、受信フレーム処理部４８から提供される誤り訂正数が最小となるように可変分散補償器４０の分散補償量を可変制御してもよい。
【００５０】
現用系第１光ファイバ３２ａに断線などの障害が発生し、光スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２３により現用系第１光ファイバ３２ａから予備系第１光ファイバ３４ａへの切替が行われる場合、可変分散補償制御部５１は、分散補償量設定部５２で設定された分散補償量となるよう可変分散補償器４０を制御する。これにより、予備系第１光ファイバ３４ａへの切替が行われてからすぐに予備系第１光ファイバ３４ａの波長分散を適切に補償することができ、冗長切替時間を短縮することができる。
【００５１】
可変分散補償制御部５１は、可変分散補償器４０を分散補償量設定部５２で設定された分散補償量に制御した後、受信フレーム処理部４８から提供される符号誤り率が最小となるように可変分散補償器４０の分散補償量を可変制御してもよい。あるいは、可変分散補償制御部５１は、受信フレーム処理部４８から提供される誤り訂正数が最小となるように可変分散補償器４０の分散補償量を可変制御してもよい。これにより、予備系第１光ファイバ３４ａの温度変動に伴う分散量の変動を吸収することができる。
【００５２】
また、本実施の形態においては、各トランスポンダごとに１つの可変分散補償器４０を有するだけでよいので、光伝送システム１００を安価に構成できる。
【００５３】
図４は、本発明の別の実施の形態に係る光伝送システム４００の構成を示す図である。図４に示す光伝送システム４００は、ＵＰＳＲ（Unidirectional Path Switched Ring）方式の光リングネットワークを構成している。
【００５４】
光伝送システム４００は、第１端局４０１、第２端局４０２、第３端局４０３、および第４端局４０４を備え、隣り合う端局の間を第１光伝送路４５０、第２光伝送路４５２の２本の光伝送路を用いて相互に接続して、リング状の光通信ネットワークを構成している。図４に示す光伝送システム４００において、第１光伝送路４５０は光主信号が反時計回りで伝送され、第２光伝送路４５２は光主信号が時計回りで伝送される。
【００５５】
第１端局４０１〜第４端局４０４は、図１に示す第１端局１０、第２端局２０と同様の構成を有している。ここでは、第１端局４１０の第１トランスポンダＴＲＰＮ１１内の光送信装置Ｔｘ１１から、第４端局４０４のトランスポンダＴＲＰＮ４１内の光受信装置Ｒｘ４１への光主信号の伝送を例として説明する。この場合、第１端局４０１から第４端局４０４への光主信号の伝送パスとして２つの伝送パスが存在する。１つは、光主信号が第１光伝送路４５０を通って第１端局４０１から第４端局４０４へ直接伝送されるパスである。このパスをここでは「現用系光伝送路」と称する。もう１つは、光主信号が第２光伝送路４５２を通って第２端局４０２および第３端局４０３を介して伝送されるパスである。このパスをここでは「予備系光伝送路」と称する。このように、光伝送システム４００は、現用系光伝送路と予備系光伝送路とにより冗長構成された光伝送路を有する。
【００５６】
なお、図４に示す第１端局４０１、第４端局４０４は、１つのトランスポンダしか備えていないが、複数のトランスポンダを備えていてもよい。また、図４に示す第２端局４０２、第３端局４０３においては、トランスポンダの図示が省略されている。
【００５７】
次に、光伝送システム４００の動作について説明する。第１端局４０１の第１トランスポンダＴＲＰＮ１１内の光送信装置Ｔｘ１１から送信された光主信号は、カプラＣＰＬ１１により２つに分岐される。本実施の形態において、光送信装置Ｔｘ１１から出力される光主信号は、例えば４０Ｇｂｐｓ等の高伝送速度の光信号である。分岐された一方の光主信号は第１合波器ＭＵＸ１１により図示しない他のトランスポンダからの光主信号と合波される。また、他方の光主信号は第２合波器ＭＵＸ１２により他のトランスポンダからの光主信号と合波される。
【００５８】
第１合波器ＭＵＸ１１により合波された光主信号（以下、予備系ＷＤＭ光主信号ともいう）は、第１送信アンプＴｘＡＭＰ１１で増幅された後、第２光伝送路４５２に入射する。第２光伝送路４５２内を進む予備系ＷＤＭ光主信号は、第２端局４０２、第３端局４０３を経由した後、第４端局４０４の第２受信アンプＲｘＡＭＰ４２に入射する。この予備系ＷＤＭ光主信号は、第２受信アンプＲｘＡＭＰ４２により増幅された後、第２分波器ＤＭＵＸ４２により分波され、分波された光主信号はトランスポンダＴＲＰＮ４１の光スイッチＳＷ４１に入射する。
【００５９】
一方、第２合波器ＭＵＸ１２により合波された光主信号（以下、現用系ＷＤＭ光主信号ともいう）は、第２送信アンプＴｘＡＭＰ１２で増幅された後、第１光伝送路４５０に入射する。第１光伝送路４５０内を進む現用系ＷＤＭ光主信号は、第４端局４０４の第１受信アンプＲｘＡＭＰ４１に入射する。この現用系ＷＤＭ光主信号は、第１受信アンプＲｘＡＭＰ４１により増幅された後、第１分波器ＤＭＵＸ４１により分波され、分波された光主信号はトランスポンダＴＲＰＮ４１の光スイッチＳＷ４１に入射する。
【００６０】
光スイッチＳＷ４１は、現用系光伝送路を経由した光主信号、予備系光伝送路を経由した光主信号のいずれかを選択する。光スイッチＳＷ４１により選択された光主信号は、光受信装置Ｒｘ４１により受信され、光電変換、タイミング抽出、識別再生、誤り訂正などの所定の信号処理が行われる。
【００６１】
通常の運用状態において、光スイッチＳＷ４１は現用系光伝送路を選択している。そして、現用系光伝送路に断線などの障害が発生した場合、光スイッチＳＷ４１は現用系光伝送路から予備系光伝送路に光伝送路を切り替える。このように光伝送システム４００においては、現用系光伝送路と予備系光伝送路とにより光伝送路を冗長に構成することにより、光伝送路の障害に対応できるようになっている。
【００６２】
本実施の形態においても伝送速度が４０Ｇｂｐｓ以上であるため、分散補償ファイバによりＷＤＭ光主信号に対して一括して分散補償を行うだけでなく、可変分散補償器を用いて波長分割した各光主信号に対して個別に分散補償を行う必要がある。本実施の形態においても、光受信装置Ｒｘ４１およびその周辺の構成は図３に示したものと同様であり、可変分散補償器は、光スイッチＳＷ４１と光受信装置Ｒｘ４１との間に配置されている。
【００６３】
図４に示すように、光伝送システム４００はリング状の光通信ネットワークであるため、現用系光伝送路と予備系光伝送路の距離が全く異なる。従って、現用系光伝送路から予備系光伝送路への切替の際には可変分散補償器の再調整が必要となる。
【００６４】
そこで、本実施の形態に係る光伝送システム４００においては、光スイッチＳＷ４１により現用系光伝送路が選択されている間に、ＯＴＤＲ法を用いて予備系光伝送路の分散量を測定しておき、該分散量に基づいて予備系光伝送路に与えるべき分散補償量を設定しておく。そして、光スイッチＳＷ４１により現用系光伝送路から予備系光伝送路への切替が行われる場合、設定した分散補償量となるよう可変分散補償器を制御する。これにより、予備系光伝送路への切替が行われてからすぐに光主信号を疎通させることができ、冗長切替時間を短縮することができる。
【００６５】
光伝送システム４００においてＯＴＤＲ法を用いて予備系光伝送路の分散量を測定する場合、第１端局４０１と第２端局４０２の間のスパン１、第２端局４０２と第３端局４０３の間のスパン２、第３端局４０３と第４端局４０４の間のスパン３ごとに分散量を測定し、それらの総和が予備系光伝送路の分散量となる。各スパンごとに分散量を測定するために、各端局はそれぞれ分散量測定部４１８を備えている（図４では第１端局４０１のみ図示）。
【００６６】
分散量測定部４１８の構成は図１の実施形態と同様である。第１端局４０１と第２端局４０２の間のスパン１の分散量測定について説明すると、まずＯＴＤＲ部４１８ａによりスパン１の距離を測定する。そして、分散量算出部４１８ｂは、算出されたスパン１の距離および予め設定されたスパン１の分散係数に基づいてスパン１の分散量を算出する。スパン２およびスパン３についても同様に分散量の測定が行われる。測定されたスパン１〜３の分散量情報は、監視制御信号を用いて第４端局４０４のトランスポンダＴＲＰＮ４１に送信される。図３に示す分散補償量設定部５２は、スパン１〜３の分散量の総和を予備系光伝送路の分散量とし、該分散量の総和に基づいて分散補償量を設定する。可変分散補償制御部５１は、予備系光伝送路への切替が行われる場合、設定された分散補償量となるよう可変分散補償器４０を制御する。これにより、現用系光伝送路から予備系光伝送路への冗長切替を素早く行うことができる。
【００６７】
図４の光伝送システム４００は、各スパンごとに分散量を測定するため、各スパンの光ファイバの種類が異なる場合であっても、正確に予備系光伝送路の分散量を測定できる。
【００６８】
図５は、本発明のさらに別の実施の形態に係る光伝送システム５００の構成を示す図である。光伝送システム５００は、図４の光伝送システム４００と同様にＵＰＳＲ方式の光リングネットワークを構成している。光伝送システム５００においては、図４に示す光伝送システム４００と同一または対応する構成要素については同一の符号を用い、適宜説明を省略する。
【００６９】
光伝送システム５００は、分散量測定部５１８の構成が図４の光伝送システム４００と異なる。以下においては、第１端局４０１と第２端局４０２との間のスパン１の分散量測定について説明する。図５に示すように、分散量測定部５１８は、監視制御信号制御部５１８ａ、往復時間測定部５１８ｂ、および分散量算出部５１８ｃを備える。
【００７０】
光伝送システム５００において、各端局は、監視制御信号を送信するためのＯＳＣ送信器と、監視制御信号を受信するためのＯＳＣ受信器を備えている。例えば、第１端局４０１と第２端局４０２の間での監視制御信号の送受信には、第１端局４０１のＯＳＣ送信器ＯＳ１１およびＯＳＣ受信器ＯＲ１１と、第２端局４０２のＯＳＣ送信器ＯＳ２２およびＯＳＣ受信器ＯＲ２２が用いられる。
【００７１】
監視制御信号制御部５１８ａは、これらのＯＳＣ送信器およびＯＳＣ受信器を制御して、所定の距離測定用の監視制御信号を生成し、第１端局４０１と第２端局４０２の間のスパン１を往復させる。具体的には、監視制御信号制御部５１８ａは、ＯＳＣ送信器ＯＳ１１において所定の距離測定用の監視制御信号を生成し、この監視制御信号は第２端局４０２のＯＳＣ受信器ＯＲ２２に送信される。第２端局４０２のＯＳＣ受信器ＯＲ２２で受信された監視制御信号は、ＯＳＣ送信器ＯＳ２２により第１端局４０１のＯＳＣ受信器ＯＲ１１に折り返される。
【００７２】
往復時間測定部５１８ｂは、監視制御信号が第１端局４０１と第２端局４０２の間のスパン１を往復する時間を測定する。監視制御信号がＯＳＣ送信器ＯＳ１１から送信されてからＯＳＣ受信器ＯＲ１１に戻ってくるまでの時間をＴ１、第２端局４０２で監視制御信号を折り返すのに要する時間をＴ２とすると、監視制御信号がスパン１を往復する時間Ｔ０は、
Ｔ０＝Ｔ１−Ｔ２  ・・・（１）式
となる。
【００７３】
分散量算出部５１８ｃは、往復時間測定部５１８ｂにより測定された往復時間Ｔ０に基づいて予備系光伝送路の距離を算出する。スパン１の光伝送路を監視制御信号が伝送される速度をＶ１とすると、スパン１の光伝送路の距離Ｌ１は、
Ｌ１＝Ｔ０×Ｖ１／２  ・・・（２）式
となる。
そして、分散量算出部５１８ｃは、距離Ｌ１および予め設定されたスパン１の光伝送路の分散係数に基づいてスパン１の光伝送路の分散量を算出する。特定の波長におけるスパン１の光伝送路の分散係数をｍ１とすると、スパン１の光伝送路の分散量α１は、
α１＝ｍ１×Ｌ１  ・・・（３）式
となる。
分散量は波長依存性があるため、他の波長の分散量を算出するにはα１に波長依存係数を乗じる必要がある。
【００７４】
第２端局４０２と第３端局４０３の間のスパン２、および第３端局４０３と第４端局４０４の間のスパン３における分散量も上記と同じようにして測定することができる。測定されたスパン１〜３の分散量情報は、監視制御信号を用いて第４端局４０４のトランスポンダＴＲＰＮ４１に送信される。図３に示す分散補償量設定部５２は、スパン１〜３の分散量の総和を予備系光伝送路の分散量とし、該分散量の総和に基づいて分散補償量を設定する。可変分散補償制御部５１は、予備系光伝送路への切替が行われる場合、設定された分散補償量となるよう可変分散補償器４０を制御する。これにより、現用系光伝送路から予備系光伝送路への冗長切替を素早く行うことができる。
【００７５】
本実施の形態に係る光伝送システム５００においても、各スパンごとに分散量を測定するため、各スパンの光ファイバの種類が異なる場合であっても、正確に予備系光伝送路の分散量を測定できる。
【００７６】
ここでは、ＵＰＳＲ方式の光リングネットワークにおいて監視制御信号を用いて予備系光伝送路の分散量を測定する手法を説明したが、この測定手法は図１に示すようなポイント・トゥ・ポイントのＷＤＭ光伝送システムにも適用できる。
【００７７】
図６は、本発明のさらに別の実施の形態に係る光伝送システム６００の構成を示す図である。光伝送システム６００もまた、図４の光伝送システム４００と同様にＵＰＳＲ方式の光リングネットワークを構成している。光伝送システム６００においては、図４に示す光伝送システム４００と同一または対応する構成要素については同一の符号を用い、適宜説明を省略する。
【００７８】
光伝送システム６００は、分散量測定部の構成が図４の光伝送システム４００と異なる。以下においては、スパン１＋スパン２＋スパン３の予備系光伝送路の分散量測定について説明する。予備系分散量測定部６１８は、低周波重畳部ＬＦＳ１１、低周波重畳部ＬＦＳ４２、往復時間測定部６１８ａ、および分散量算出部６１８ｂを備える。低周波重畳部ＬＦＳ１１、往復時間測定部６１８ａおよび分散量算出部６１８ｂは第１端局４０１に設けられ、低周波重畳部ＬＦＳ４２は第４端局４０４に設けられている。
【００７９】
低周波重畳部ＬＦＳ１１は、光主信号よりも低周波の距離測定用監視制御信号を、第１端局４０１の光送信装置Ｔｘ１１から出力される光主信号に重畳する。光主信号の伝送速度が４０Ｇｂｐｓである場合、距離測定用監視制御信号の周波数は、例えば１５０ＭＨｚ程度であってよい。光主信号に重畳された距離測定用監視制御信号は、第２端局４０２および第３端局４０３を経由して第４端局４０４の低周波重畳部ＬＦＳ２２に送信される。第４端局４０４の低周波重畳部ＬＦＳ４２は、受信した距離測定用監視制御信号を第４端局４０４の光送信装置Ｔｘ４１から出力される光主信号に重畳して、第１端局４０１に向けて折り返す。この折り返された信号は、第３端局４０３および第２端局４０２を経由して低周波重畳部ＬＦＳ１１により受信される。
【００８０】
往復時間測定部６１８ａは、距離測定用監視制御信号が予備系光伝送路を往復する時間を測定する。距離測定用監視制御信号が低周波重畳部ＬＦＳ１１から送信されてから再び低周波重畳部ＬＦＳ１１に戻ってくるまでの時間をＴ４、低周波重畳部ＬＦＳ４２で距離測定用監視制御信号を折り返すのに要する時間をＴ５とすると、距離測定用監視制御信号が予備系光伝送路を往復する時間Ｔ３は、
Ｔ３＝Ｔ４−Ｔ５  ・・・（４）式
となる。
【００８１】
分散量算出部６１８ｂは、往復時間測定部６１８ａにより測定された往復時間Ｔ３に基づいて予備系光伝送路の距離を算出する。予備系光伝送路を監視制御信号が伝送される速度をＶ２とすると、予備系光伝送路の距離Ｌ２は、
Ｌ２＝Ｔ３×Ｖ２／２  ・・・（５）式
となる。
そして、分散量算出部６１８ｂは、距離Ｌ２および予め設定された予備系光伝送路の分散係数に基づいて予備系光伝送路の分散量を算出する。特定の波長における予備系光伝送路の分散係数をｍ２とすると、予備系光伝送路の分散量α２は、
α２＝ｍ２×Ｌ２  ・・・（６）式
となる。
分散量は波長依存性があるため、他の波長の分散量を算出するにはα２に波長依存係数を乗じる必要がある。
【００８２】
第１端局４０１の予備系分散量測定部６１８において測定された予備系光伝送路の分散量情報は、低周波重畳部ＬＦＳ１１により光主信号に重畳されて第４端局４０４の低周波重畳部ＬＦＳ４２に送信される。図３に示す分散補償量設定部５２は、低周波重畳部ＬＦＳ４２により受信された分散量情報に基づいて分散補償量を設定する。可変分散補償制御部５１は、現用系光伝送路から予備系光伝送路への切替が行われる場合、設定された分散補償量となるよう可変分散補償器４０を制御する。これにより、現用系光伝送路から予備系光伝送路への冗長切替を即座に行うことができる。
【００８３】
図６に示すように、光伝送システム６００は、現用系光伝送路の分散量を測定するために、現用系分散量測定部６２０を備えてもよい。現用系分散量測定部６２０により、第４端局４０４の光スイッチＳＷ４１により予備系光伝送路が選択されている間に、現用系光伝送路の分散を測定することができる。現用系光伝送路の分散を測定しておき、現用系光伝送路に適した分散補償量を予め設定しておくことにより、予備系光伝送路から現用系光伝送路への冗長切替時間を短縮できる。
【００８４】
図６の光伝送システム６００は、送信端局と受信端局との間の距離を直接測定することができるため、各スパンの分散量の総和をとる処理が不要になる。
【００８５】
ここでは、ＵＰＳＲ方式の光リングネットワークにおいて距離測定用監視制御信号を光主信号に重畳することにより予備系光伝送路の分散量を測定する手法を説明したが、この測定手法は図１に示すようなポイント・トゥ・ポイントのＷＤＭ光伝送システムにも適用できる。
【００８６】
図７は、距離測定用監視制御信号を送信するための低周波重畳部の送信部７１０の構成を説明するための図である。図７に示すように、低周波重畳部の送信部７１０は、光主信号を送信する光送信装置Ｔｘに組み込まれている。
【００８７】
低周波重畳部の送信部７１０は、低周波重畳回路７１２と、低周波発振器７１４とを備える。距離測定用監視制御信号が入力された低周波発振器７１４は、これを所定の低周波に変調し、低周波重畳回路７１２に供給する。低周波重畳回路７１２には、駆動回路７２４から主信号の駆動信号が入力され、バイアス制御回路７２６からバイアス制御信号が入力される。低周波重畳回路７１２は、主信号の駆動信号に低周波の距離測定用監視制御信号を重畳する。距離測定用監視制御信号が重畳された主信号は、光変調器７２２に入力される。光変調器７２２は、光源７２０から出力された光信号を外部変調し、距離測定用監視制御信号が重畳された光主信号を出力する。
【００８８】
図８は、距離測定用監視制御信号を受信するための低周波重畳部の受信部の構成を説明するための図である。図８に示すように、低周波重畳部の受信部８１０は、フォトダイオード８１２と、ローパスフィルタ８１４と、復調器８１６とを備える。フォトダイオード８１２は、光主信号を光電変換する。ローパスフィルタ８１４は、光電変換された主信号の低周波成分のみ通過させる。復調器８１６は、ローパスフィルタ８１４を通過した主信号の低周波成分から、距離測定用監視制御信号を復調する。
【００８９】
図９は、トランスポンダの光受信装置およびその周辺の構成の変形例を示す図である。ここでは、図３と同様に、図１に示す第２端局２０の第１トランスポンダＴＲＰＮ２１内の光受信装置Ｒｘ２１を例として説明する。図９に示す変形例においては、図３に示す実施形態と同一または対応する構成要素については同一の符号を用い、適宜説明を省略する。
【００９０】
図９に示す変形例においては、現用系第１光ファイバ３２ａ、予備系第１光ファイバ３４ａのそれぞれに、現用系可変分散補償器９４０、予備系可変分散補償器９４２が配置されている。そして、現用系可変分散補償器９４０および予備系可変分散補償器９４２と、光受信装置Ｒｘ２１との間に、光スイッチＳＷ２１が配置されている。従って、図９に示す変形例においては、現用系可変分散補償器９４０、予備系可変分散補償器９４２により分散補償が行われた光主信号が、光スイッチＳＷ２１により切り替えられる。
【００９１】
予備系分散補償量設定部９５２は、図１に示す第１端局１０の分散量測定部１８から予備系第１光ファイバ３４ａの分散量情報を受け取り、該分散量情報に基づいて予備系第１光ファイバ３４ａに与えるべき予備系分散補償量を設定する。この予備系分散補償量は可変分散補償制御部５１に供給される。
【００９２】
可変分散補償制御部９５１は、通常の運用状態のとき、すなわち光スイッチＳＷ２１により現用系第１光ファイバ３２ａが選択されているときには、受信フレーム処理部４８から提供される符号誤り率が最小となるように現用系可変分散補償器９４０の分散補償量を可変制御する。あるいは、可変分散補償制御部９５１は、受信フレーム処理部４８から提供される誤り訂正数が最小となるように現用系可変分散補償器９４０の分散補償量を可変制御してもよい。
【００９３】
さらに、本変形例において、可変分散補償制御部９５１は、予備系分散補償量設定部９５２で設定された予備系分散補償量となるよう予備系可変分散補償器９４２を制御する。本変形例において、この予備系可変分散補償器９４２の制御は、光スイッチＳＷ２１による光伝送路の切替に関係なく行われる。これにより、現用系第１光ファイバ３２ａが運用されている間であっても、予備系可変分散補償器９４２を適切な分散補償量に制御することができる。現用系第１光ファイバ３２ａに断線などの障害が発生し、光スイッチＳＷ２１により現用系第１光ファイバ３２ａから予備系第１光ファイバ３４ａへの切替が行われる場合、予備系可変分散補償器９４２は既に適切な分散補償量に制御されているため、光スイッチＳＷ２１の切替と略同時に光主信号を疎通させることができる。このように、本変形例の構成は、冗長切替時間の点において図３の実施形態と比較して有利である。
【００９４】
ここでは、図１に示す第２端局２０の第１トランスポンダＴＲＰＮ２１内の光受信装置Ｒｘ２１を例として説明したが、図９に示す光受信装置およびその周辺の構成は、図４に示す光伝送システム４００、図５に示す光伝送システム５００、図６に示す光伝送システム６００などにも適用することができる。
【００９５】
例えば、図６に示す光伝送システム６００のように、現用系光伝送路の分散量を測定する現用系分散量測定部６２０を備える場合には、図９に示すように現用系分散補償量設定部に適した分散補償量を設定する現用系分散補償量設定部９５３を設けてもよい。この場合、可変分散補償制御部９５１は、予備系第１光ファイバ３４ａの運用中に、現用系可変分散補償器９４０を適切な分散補償量に制御する。これにより、予備系光伝送路から現用系光伝送路への冗長切替時間を短縮することができる。
【００９６】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００９７】
例えば、上述の実施の形態においては、伝送速度が４０Ｇｂｐｓ以上の超高速光伝送システムの場合について説明したが、伝送速度は特に限定されず、例えば１０Ｇｂｐｓ等であってもよい。また、上述の実施の形態では、光伝送システムのデジタル変調方式としてＱＰＳＫを採用したが、特に変調方式は限定されない。
【符号の説明】
【００９８】
１０、４０１  第１端局、１８、４１８、５１８  分散量測定部、２０、４０２  第２端局、  ３０  光伝送路、  ３２  現用系光伝送路、  ３４  予備系光伝送路、  ４０  可変分散補償器、  ５２  分散補償量設定部、  １００、４００、５００、６００  光伝送システム、  ４０３  第３端局、  ４０４  第４端局、  ９４０  現用系可変分散補償器、  ９４２  予備系可変分散補償器。
【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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