(57)【要約】      （修正有）【課題】ＷＤＭ光伝送システムを構成する伝送路に分散シフトファイバが混在している場合でも、波長分散を補償することに伴う伝送特性の劣化を低減可能な光伝送装置を提供する。【解決手段】出力先伝送路を構成する光ファイバに関する情報である伝送路構成情報を記憶する伝送路情報記憶手段１１０と、光ファイバに入力される信号光の波長分散量である入力波長分散量と、信号光の光パワーである入力光パワーと、入力波長分散量と入力光パワーに依存して発生する受信機のペナルティとを関連付けた受信機伝送特性情報を記憶する受信機特性情報記憶手段１２０と、伝送路構成情報と受信機伝送特性情報に基づいて、出力先伝送路に出力する出力信号光の波長分散量である出力分散量、および出力信号光の光パワーである出力光パワーの少なくとも一方を算出する演算手段１３０、とを有する。【選択図】図１
2019016903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力先伝送路を構成する光ファイバに関する情報である伝送路構成情報を記憶する伝送路情報記憶手段と、
前記光ファイバに入力される信号光の波長分散量である入力波長分散量と、前記信号光の光パワーである入力光パワーと、前記入力波長分散量と前記入力光パワーに依存して発生する受信機のペナルティとを関連付けた受信機伝送特性情報を記憶する受信機特性情報記憶手段と、
前記伝送路構成情報と前記受信機伝送特性情報に基づいて、前記出力先伝送路に出力する出力信号光の波長分散量である出力分散量、および前記出力信号光の光パワーである出力光パワーの少なくとも一方を算出する演算手段、とを有する
光伝送装置。
【請求項２】
前記出力光パワーを制御する可変光減衰手段と、前記可変光減衰手段を制御する制御手段をさらに備え、
前記演算手段は、前記受信機のペナルティが許容範囲内であり、かつ、前記出力信号光の光パワーが最大となる最大出力光パワーを算出し、
前記制御手段は、前記出力光パワーが前記最大出力光パワーとなるように前記可変光減衰手段を制御する
請求項１に記載した光伝送装置。
【請求項３】
前記出力分散量を制御する可変分散補償手段と、前記可変分散補償手段を制御する制御手段をさらに備え、
前記演算手段は、前記受信機のペナルティが最小となるときの前記出力分散量である最小ペナルティ分散量を算出し、
前記制御手段は、前記出力分散量が前記最小ペナルティ分散量となるように前記可変分散補償手段を制御する
請求項１または２に記載した光伝送装置。
【請求項４】
前記出力光パワーを制御する可変光減衰手段と、前記出力分散量を制御する可変分散補償手段と、前記可変光減衰手段および前記可変分散補償手段を制御する制御手段をさらに備え、
前記演算手段は、前記受信機のペナルティが許容範囲内であり、かつ、前記出力信号光の光パワーが最大となる最大出力光パワーと、前記最大出力光パワーであるときの前記出力分散量である最大パワー分散量を算出し、
前記制御手段は、前記出力光パワーが前記最大出力光パワーとなるように前記可変光減衰手段を制御し、前記出力分散量が前記最大パワー分散量となるように前記可変分散補償手段を制御する
請求項１に記載した光伝送装置。
【請求項５】
前記出力先伝送路は、複数の前記光ファイバを有し、
前記複数の光ファイバには、少なくとも一の分散シフトファイバが含まれる
請求項１から４のいずれか一項に記載した光伝送装置。
【請求項６】
前記伝送路構成情報には、前記光ファイバが単一モードファイバであるか分散シフトファイバであるかを示す光ファイバ種別と、前記光ファイバの本数と、前記光ファイバの配置と、前記光ファイバの損失量、前記光ファイバの分散量とが含まれる
請求項１から５のいずれか一項に記載した光伝送装置。
【請求項７】
前記信号光は、複数の異なる波長からなる波長分割多重信号光である
請求項１から６のいずれか一項に記載した光伝送装置。
【請求項８】
光送信手段を備えた光送信装置と、光中継装置と、光受信手段を備えた光受信装置と、前記光送信装置および前記光中継装置の出力側にそれぞれ接続される出力先伝送路、とを有し、
前記光送信装置および前記光中継装置は、
前記出力先伝送路を構成する光ファイバに関する情報である伝送路構成情報を記憶する伝送路情報記憶手段と、
前記光ファイバに入力される信号光の波長分散量である入力波長分散量と、前記信号光の光パワーである入力光パワーと、前記入力波長分散量と前記入力光パワーに依存して発生する前記光受信手段のペナルティとを関連付けた受信機伝送特性情報を記憶する受信機特性情報記憶手段と、
前記伝送路構成情報と前記受信機伝送特性情報に基いて、前記出力先伝送路に出力する出力信号光の波長分散量である出力分散量、および前記出力信号光の光パワーである出力光パワーを算出する演算手段と、
前記出力光パワーを制御する可変光減衰手段と、
前記出力分散量を制御する可変分散補償手段と、
前記可変光減衰手段および前記可変分散補償手段を制御する制御手段、とをそれぞれ備える
光伝送システム。
【請求項９】
前記演算手段は、前記光受信手段のペナルティが許容範囲内であり、かつ、前記出力信号光の光パワーが最大となる最大出力光パワーと、前記最大出力光パワーであるときの前記出力分散量である最大パワー分散量を算出し、
前記制御手段は、前記出力光パワーが前記最大出力光パワーとなるように前記可変光減衰手段を制御し、前記出力分散量が前記最大パワー分散量となるように前記可変分散補償手段を制御する
請求項８に記載した光伝送システム。
【請求項１０】
出力先伝送路を構成する光ファイバに関する情報である伝送路構成情報を取得し、
前記光ファイバに入力される信号光の波長分散量である入力波長分散量と、前記信号光の光パワーである入力光パワーと、前記入力波長分散量と前記入力光パワーに依存して発生する受信機のペナルティとを関連付けた受信機伝送特性情報を取得し、
前記伝送路構成情報と前記受信機伝送特性情報に基いて、前記出力先伝送路に出力する出力信号光の波長分散量である出力分散量、および前記出力信号光の光パワーである出力光パワーの少なくとも一方を算出する
光伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送装置、光伝送システム、および光伝送方法に関し、特に、波長分割多重光伝送方式による光伝送装置、光伝送システム、および光伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバを用いる光伝送システムにおいては、光ファイバ中の波長分散によって光波形が劣化し、伝送速度や伝送距離が制限される。この波長分散による波形歪みの影響を回避するため、分散補償器が用いられている。このような分散補償器を用いた波長分割多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：ＷＤＭ）光伝送システムの一例が、特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載された関連するＷＤＭ光伝送システムは、分散量が固定の複数の固定分散補償器、固定分散補償器間を接続する複数の光伝送路、可変分散補償器、伝送路分散テーブル、補償器分散テーブル、および制御回路を有する。
【０００４】
可変分散補償器は分散量が可変であり、複数の固定分散補償器および複数の光伝送路を経て受信した光信号に対して分散量を制御する。伝送路分散テーブルは、光伝送路の分散波長依存特性の情報を記憶している。補償器分散テーブルは、固定分散補償器の分散波長依存特性の情報を記憶している。
【０００５】
制御回路は、可変分散補償器の分散量を制御する。ここで制御回路は、それぞれの光伝送路の情報と、それぞれの固定分散補償器の情報を取得し、伝送路分散テーブルおよび補償器分散テーブルを参照して、波長毎の光伝送路および固定分散補償器による累積分散量を算出する。そして、制御回路は、算出された累積分散量に基づいて、可変分散補償器の波長毎の分散量を制御する構成としている。
【０００６】
このような構成としたことにより、関連するＷＤＭ光伝送システムによれば、固定分散補償器でも補償しきれない残留分散の波長依存性を、安価な構成で、かつ高速に制御することが可能となるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２０２００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
光伝送システムにおいて、伝送路を構成する光ファイバを新規に敷設することは困難であるため、既に敷設されているが未使用のダークファイバを融着することによって伝送路を構成する場合がある。このダークファイバには、単一モードファイバ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｍｏｄｅ  Ｆｉｂｅｒ：ＳＭＦ）だけではなく分散シフトファイバ（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｓｈｉｆｔｅｄ  Ｆｉｂｅｒ：ＤＳＦ）が含まれる場合がある。この場合、図７に示すように、隣接する中継局Ｎ_iと中継局Ｎ_i+1を複数の異なる種類のファイバＦ_i_jで接続することによって、伝送路の１スパンＳ_iが構成される。ファイバＦ_i_jは例えば単一モードファイバ（ＳＭＦ）または分散シフトファイバ（ＤＳＦ）であり、任意の距離および配置で融着などにより接続される。なお、図中の「×」はファイバの接続箇所を示す。長距離伝送路においては、信号光は複数の中継局Ｎ_iとスパンＳ_iを経由することになる。
【０００９】
このような長距離伝送路において、伝送路の１スパンＳ_iに分散シフトファイバ（ＤＳＦ）が混在していると、ＤＳＦファイバへの光入力パワーが大きい場合には非線形光学効果によって伝送特性の劣化が生じる。これは、波長分割多重（ＷＤＭ）光伝送システムでは、波長分散が小さいＤＳＦファイバにおいて隣接波長間で４光波混合などの非線形光学効果が発生しやすくなるからである。すなわち、分散が累積した状態で信号光がＤＳＦファイバに入力すると、ＤＳＦファイバにおける非線形光学効果によって波形の歪が生じる。この非線形光学効果による波形歪は、後段の分散補償によっては補償できないので、受信機における残留分散が適切であっても伝送特性が劣化してしまうことになる。
【００１０】
このような非線形光学効果による波形歪の発生を回避するためには、ＤＳＦファイバへの光入力パワーを抑制する必要がある。しかしながら、光入力パワーを抑制すると、許容される伝送損失が低下するので、伝送路の距離が制限されることになる。また、光入力パワーを抑制すると、出力先である次段の中継局が備える光アンプの受信パワーが低下するので、受信機における光信号対雑音比（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ：ＯＳＮＲ）が低下し伝送特性の劣化が発生する。そのため、伝送路の１スパンが複数の異種ファイバからなり、特にＤＳＦファイバを含む伝送路で伝送を行う場合には、上述した関連するＷＤＭ光伝送システムのように、波長分散を補償するだけでは伝送特性の劣化を解消することは困難である。
【００１１】
このように、ＷＤＭ光伝送システムを構成する伝送路に分散シフトファイバが混在している場合、波長分散を補償しても伝送特性の劣化を解消することは困難である、という問題があった。
【００１２】
本発明の目的は、上述した課題である、ＷＤＭ光伝送システムを構成する伝送路に分散シフトファイバが混在している場合、波長分散を補償しても伝送特性の劣化を解消することは困難である、という課題を解決する光伝送装置、光伝送システム、および光伝送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の光伝送装置は、出力先伝送路を構成する光ファイバに関する情報である伝送路構成情報を記憶する伝送路情報記憶手段と、光ファイバに入力される信号光の波長分散量である入力波長分散量と、信号光の光パワーである入力光パワーと、入力波長分散量と入力光パワーに依存して発生する受信機のペナルティとを関連付けた受信機伝送特性情報を記憶する受信機特性情報記憶手段と、伝送路構成情報と受信機伝送特性情報に基づいて、出力先伝送路に出力する出力信号光の波長分散量である出力分散量、および出力信号光の光パワーである出力光パワーの少なくとも一方を算出する演算手段、とを有する。
【００１４】
本発明の光伝送システムは、光送信手段を備えた光送信装置と、光中継装置と、光受信手段を備えた光受信装置と、光送信装置および光中継装置の出力側にそれぞれ接続される出力先伝送路、とを有し、光送信装置および光中継装置は、出力先伝送路を構成する光ファイバに関する情報である伝送路構成情報を記憶する伝送路情報記憶手段と、光ファイバに入力される信号光の波長分散量である入力波長分散量と、信号光の光パワーである入力光パワーと、入力波長分散量と入力光パワーに依存して発生する光受信手段のペナルティとを関連付けた受信機伝送特性情報を記憶する受信機特性情報記憶手段と、伝送路構成情報と受信機伝送特性情報に基いて、出力先伝送路に出力する出力信号光の波長分散量である出力分散量、および出力信号光の光パワーである出力光パワーを算出する演算手段と、出力光パワーを制御する可変光減衰手段と、出力分散量を制御する可変分散補償手段と、可変光減衰手段および可変分散補償手段を制御する制御手段、とをそれぞれ備える。
【００１５】
本発明の光伝送方法は、出力先伝送路を構成する光ファイバに関する情報である伝送路構成情報を取得し、光ファイバに入力される信号光の波長分散量である入力波長分散量と、信号光の光パワーである入力光パワーと、入力波長分散量と入力光パワーに依存して発生する受信機のペナルティとを関連付けた受信機伝送特性情報を取得し、伝送路構成情報と受信機伝送特性情報に基いて、出力先伝送路に出力する出力信号光の波長分散量である出力分散量、および出力信号光の光パワーである出力光パワーの少なくとも一方を算出する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の光伝送装置、光伝送システム、および光伝送方法によれば、ＷＤＭ光伝送システムを構成する伝送路に分散シフトファイバが混在している場合であっても、伝送特性の劣化を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る光伝送装置の別の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る光伝送装置のさらに別の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る光伝送装置のさらに別の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る光伝送システムを構成する通信局が備える受信機特性情報格納部に格納されている受信機伝送特性情報を示す図である。
【図７】長距離伝送路の構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００１９】
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光伝送装置１００の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る光伝送装置１００は、伝送路情報記憶装置（伝送路情報記憶手段）１１０、受信機特性情報記憶装置（受信機特性情報記憶手段）１２０、および演算装置（演算手段）１３０を有する。
【００２０】
伝送路情報記憶装置１１０は、出力先伝送路を構成する光ファイバに関する情報である伝送路構成情報を記憶する。受信機特性情報記憶装置１２０は、光ファイバに入力される信号光の波長分散量である入力波長分散量と、信号光の光パワーである入力光パワーと、入力波長分散量と入力光パワーに依存して発生する受信機のペナルティとを関連付けた受信機伝送特性情報を記憶する。そして、演算装置１３０は、伝送路構成情報と受信機伝送特性情報に基いて、出力先伝送路に出力する出力信号光の波長分散量である出力分散量、および出力信号光の光パワーである出力光パワーの少なくとも一方を算出する。
【００２１】
このように、本実施形態による光伝送装置１００は、伝送路構成情報と受信機伝送特性情報に基いて、出力分散量または出力光パワーを算出する構成としている。そのため、光ファイバの非線形光学効果による伝送特性の劣化を抑制しつつ、受信機における光信号対雑音比の改善を図ることが可能になる。
【００２２】
ここで、上述した出力先伝送路は、複数の光ファイバを有し、この複数の光ファイバには、少なくとも一の分散シフトファイバが含まれる構成とすることができる。また、伝送路構成情報には、光ファイバが単一モードファイバであるか分散シフトファイバであるかを示す光ファイバ種別、光ファイバの本数、光ファイバの配置、光ファイバの損失量、および光ファイバの分散量が含まれるものとすることができる。また、上述した信号光は、複数の異なる波長からなる波長分割多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：ＷＤＭ）信号光とすることができる。
【００２３】
図２に、本発明の第１の実施形態に係る光伝送装置の別の構成を示す。図２に示した光伝送装置１０１は、図１に示した光伝送装置１００の構成に加えて、出力光パワーを制御する可変光減衰器（可変光減衰手段）１４０と、可変光減衰器１４０を制御する制御装置（制御手段）１５０をさらに備えた構成とした。
【００２４】
ここで、演算装置１３０は、受信機のペナルティが許容範囲内であり、かつ、出力信号光の光パワーが最大となる最大出力光パワーを算出する。そして、制御装置１５０は、出力光パワーが最大出力光パワーとなるように可変光減衰器を制御する。
【００２５】
また、図３に示す光伝送装置１０２のように、図１に示した光伝送装置１００の構成に加えて、出力分散量を制御する可変分散補償器（可変分散補償手段）１６０と、可変分散補償器１６０を制御する制御装置（制御手段）１５０をさらに備えた構成とすることができる。
【００２６】
この場合、演算装置（演算手段）１３０は、受信機のペナルティが最小となるときの出力分散量である最小ペナルティ分散量を算出する。そして、制御装置（制御手段）１５０が、出力分散量が最小ペナルティ分散量となるように可変分散補償器（可変分散補償手段）１６０を制御する構成とすることができる。
【００２７】
図４に、本発明の第１の実施形態に係る光伝送装置のさらに別の構成を示す。図４に示した光伝送装置１０３は、図１に示した光伝送装置１００の構成に加えて、可変光減衰器（可変光減衰手段）１４０、可変分散補償器（可変分散補償手段）１６０、および制御装置（制御手段）１５０をさらに備えた構成とした。
【００２８】
ここで、可変光減衰器１４０は出力光パワーを制御する。可変分散補償器１６０は出力分散量を制御する。そして、制御装置１５０は、可変光減衰器１４０および可変分散補償器１６０を制御する。
【００２９】
ここで、演算装置（演算手段）１３０は、受信機のペナルティが許容範囲内であり、かつ、出力信号光の光パワーが最大となる最大出力光パワーと、最大出力光パワーであるときの出力分散量である最大パワー分散量を算出する。そして、制御装置（制御手段）１５０が、出力光パワーが最大出力光パワーとなるように可変光減衰器１４０を制御し、出力分散量が最大パワー分散量となるように可変分散補償器１６０を制御する構成とすることができる。
【００３０】
次に、本実施形態による光伝送方法について説明する。
【００３１】
本実施形態の光伝送方法においては、まず、出力先伝送路を構成する光ファイバに関する情報である伝送路構成情報を取得する。また、光ファイバに入力される信号光の波長分散量である入力波長分散量と、信号光の光パワーである入力光パワーと、入力波長分散量と入力光パワーに依存して発生する受信機のペナルティとを関連付けた受信機伝送特性情報を取得する。
【００３２】
そして、伝送路構成情報と受信機伝送特性情報に基づいて、出力先伝送路に出力する出力信号光の波長分散量である出力分散量、および出力信号光の光パワーである出力光パワーの少なくとも一方を算出する。
【００３３】
このように、本実施形態による光伝送方法においては、伝送路構成情報と受信機伝送特性情報に基いて、出力分散量または出力光パワーを算出する構成としている。そのため、光ファイバの非線形光学効果による伝送特性の劣化を抑制しつつ、受信機における光信号対雑音比の改善を図ることが可能になる。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態の光伝送装置１００〜１０３、および光伝送方法によれば、ＷＤＭ光伝送システムを構成する伝送路に分散シフトファイバが混在している場合であっても、伝送特性の劣化を低減することができる。
【００３５】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態では、第１の実施形態による光伝送装置の構成を用いた光伝送システムについて説明する。
【００３６】
本実施形態による光伝送システムは、光送信機（光送信手段）を備えた光送信装置、光中継装置、光受信機（光受信手段）を備えた光受信装置、および光送信装置および光中継装置の出力側にそれぞれ接続される出力先伝送路を有する。
【００３７】
ここで、光送信装置および光中継装置は、図４に示した光伝送装置の構成を備える。すなわち、伝送路情報記憶装置（伝送路情報記憶手段）、受信機特性情報記憶装置（受信機特性情報記憶手段）、演算装置（演算手段）、可変光減衰器（可変光減衰手段）、可変分散補償器（可変分散補償手段）、および制御装置（制御手段）を備える。
【００３８】
ここで、伝送路情報記憶装置は、出力先伝送路を構成する光ファイバに関する情報である伝送路構成情報を記憶する。受信機特性情報記憶装置は、光ファイバに入力される信号光の波長分散量である入力波長分散量と、信号光の光パワーである入力光パワーと、入力波長分散量と入力光パワーに依存して発生する光受信機のペナルティとを関連付けた受信機伝送特性情報を記憶する。そして、演算装置は、伝送路構成情報と受信機伝送特性情報に基づいて、出力先伝送路に出力する出力信号光の波長分散量である出力分散量、および出力信号光の光パワーである出力光パワーを算出する。
【００３９】
また、可変光減衰器は、出力光パワーを制御する。可変分散補償器は、出力分散量を制御する。そして、制御装置は、可変光減衰器および可変分散補償器を制御する。
【００４０】
このとき、演算装置が、光受信機のペナルティが許容範囲内であり、かつ、出力信号光の光パワーが最大となる最大出力光パワーと、最大出力光パワーであるときの出力分散量である最大パワー分散量を算出する構成とすることができる。この場合、制御装置が、出力光パワーが最大出力光パワーとなるように可変光減衰器を制御し、出力分散量が最大パワー分散量となるように可変分散補償器を制御する構成とすることができる。
【００４１】
次に、本実施形態による光伝送システムについて、さらに詳細に説明する。
【００４２】
図５に、本実施形態による光伝送システム１０の構成を示す。光伝送システム１０はｎ個（ｎは２以上の自然数）の通信局Ｎ_ｉ（１≦ｉ≦ｎ）が伝送路で接続された構成である。ここで、Ｎ_１とＮ_ｎは端局であり、Ｎ_ｉ（２≦ｉ≦ｎ−１）は中継局である。本実施形態では、信号光は複数の異なる波長からなる波長分割多重（ＷＤＭ）信号光であるものとした。また、端局Ｎ_１は光送信機１１と合波器１３を含む光送信装置であり、端局Ｎ_ｎは光受信機１２と分波器１４を含む光受信装置であるものとした。
【００４３】
ｉ番目の通信局Ｎ_ｉは、光アンプ１−ｉ、可変減衰器２−ｉ、可変分散補償器３−ｉ、受信機特性情報格納部４−ｉ、演算／制御部５−ｉ、およびファイバ情報格納部６−ｉを備える。
【００４４】
受信機特性情報格納部４−ｉは、ファイバに入力する信号光の波長分散と、光パワーと、発生するペナルティとの組合せを格納する。ファイバ情報格納部６−ｉは、通信局Ｎ_ｉが出力する先の伝送路を構成するファイバに関する情報を格納する。
【００４５】
可変減衰器２−ｉは、光アンプ１−ｉから入力される信号光を、波長単位で可変に減衰させる。可変分散補償器３−ｉは、光アンプ１−ｉから入力される信号光に対して可変に分散補償を行う。そして、演算／制御部５−ｉは、受信機特性情報格納部４−ｉとファイバ情報格納部６−ｉに格納されている情報に基づいて、可変減衰器２−ｉおよび可変分散補償器３−ｉに設定する値を算出し、算出した値を設定することにより可変減衰器２−ｉおよび可変分散補償器３−ｉを制御する。
【００４６】
通信局Ｎ_ｉと通信局Ｎ_ｉ＋１は伝送路Ｓ_ｉによって接続される。すなわち、伝送路Ｓ_ｉは通信局Ｎ_ｉが信号光を出力する側の伝送路である。ただし、伝送路Ｓ_ｎは含まないものとする。
【００４７】
伝送路Ｓ_ｉは、ｍ本のファイバｆ_ｉ_ｊから構成される。ここで、ファイバｆ_ｉ_ｊは、伝送路Ｓ_ｉを構成する複数のファイバの内、ｊ番目のファイバを示す。なお、ｍは自然数であり（ｍ≧１）、１≦ｊ≦ｍである。ファイバｆ_ｉ_ｊには、単一モードファイバ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｍｏｄｅ  Ｆｉｂｅｒ：ＳＭＦ）または分散シフトファイバ（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｓｈｉｆｔｅｄ  Ｆｉｂｅｒ：ＤＳＦ）が含まれる。
【００４８】
次に、本実施形態による光伝送システム１０の動作について説明する。
【００４９】
通信局Ｎ_ｉが備える演算／制御部５−ｉは、出力先伝送路Ｓ_ｉで発生する伝送特性劣化が、受信機において許容可能なペナルティを生じさせるように、通信局Ｎ_ｉにおける光出力パワーと分散補償量を求める。そして、これに基づいて、通信局Ｎ_ｉにおいて設定する可変減衰器２−ｉの減衰量と可変分散補償器３−ｉの補償量を決定する。
【００５０】
以下の説明では、通信局Ｎ_ｉの場合について説明するが、具体的には、最も上流の通信局であるＮ_１（ｉ＝１）から順次実施する。
【００５１】
ファイバｆ_ｉ_ｊに入力される分散Ｄ＿ｉ（ｆ＿ｉ＿ｊ）は、下記の式（１）により表すことができる。
2019016903.tif 000003
【００５２】
ここで、「ｎ」は通信局の個数を表わし、２以上の自然数である。「Ｎ＿ｉ」は端局からｉ番名の通信局を示し、１≦ｉ≦ｎであり、ｉ＝１，ｎの場合は端局を、それ以外のｉの場合は中継局を示す。「Ｓ＿ｉ」は、通信局Ｎ＿ｉの出力先の伝送路（スパン）を示す。ただし、Ｓ＿ｎは除外する。「ｆ＿ｉ＿ｊ」は、Ｓ＿ｉを構成するｍ本のＳＭＦまたはＤＳＦを示し、「ｊ」の範囲は１≦ｊ≦ｍである。
【００５３】
「Ｄ（Ｓ＿ｐ）」はスパンＳ＿ｐにおいて累積される分散量を、「Ｄ（Ｎ＿ｑ−１）」は通信局Ｎ＿ｑ−１において累積される分散量を、「Ｄ（ｆ＿ｉ＿ｒ）」はファイバｆ＿ｉ＿ｒにおいて累積される分散量を、それぞれ示す。ただし、Ｄ（Ｓ＿０）＝０、Ｄ（Ｎ＿０）＝０とする。また、「Ｄ（Ｎ＿ｉ）」は通信局Ｎ＿ｉが備える可変分散補償器３−ｉによる分散補償量を示す。
【００５４】
一方、ファイバｆ_ｉ_ｊに入力される光パワーＰ＿ｉ（ｆ＿ｉ＿ｊ）は、下記の式（２）により表すことができる。
2019016903.tif 000004
【００５５】
ここで、「Ｐ＿ｏ（Ｎ＿ｉ）」は通信局Ｎ＿ｉから出力される光パワーを示し、Ｌ（ｆ＿ｉ＿ｒ）はｒ番目のファイバｆ＿ｉ＿ｒで発生する光パワーの損失を示す。
【００５６】
図６に、受信機特性情報格納部４−ｉにあらかじめ格納されている受信機伝送特性情報を示す。受信機伝送特性情報は、同図に示すように、ファイバｆ＿ｉ＿ｊに入力される光パワーＰ＿ｉ（ｆ＿ｉ＿ｊ）と、ファイバｆ＿ｉ＿ｊに入力される信号光の波長分散Ｄ＿ｉ（ｆ＿ｉ＿ｊ）と、発生するペナルティα（ｆ＿ｉ＿ｊ）とを組合せた情報である。
【００５７】
演算／制御部５−ｉは、図６に示した受信機伝送特性情報から、ファイバｆ＿ｉ＿ｊ（１≦ｊ≦ｍ）で発生するペナルティα（ｆ＿ｉ＿ｊ）の総和α’を求める。総和α’は下記の式（３）で表わされる。
2019016903.tif 000005
【００５８】
そして演算／制御部５−ｉは、通信局Ｎ＿ｉにおいて要求される分散補償量と光出力パワーを算出する。すなわち、演算／制御部５−ｉは、ペナルティα（ｆ＿ｉ＿ｊ）の総和α’が受信機の許容範囲以内となる光出力パワーのうちで、光パワーが最大となる光出力パワーＰ＿ｏ（Ｎ＿ｉ）と、それを与える分散補償量Ｄ（Ｎ＿ｉ）を選択する。
【００５９】
次に、通信局Ｎ_ｉの動作について説明する。
【００６０】
通信局Ｎ_ｉは、出力先のスパンＳ＿ｉの情報である各ファイバｆ＿ｉ＿ｊの情報をファイバ情報格納部６−ｉに格納する。
【００６１】
通信局Ｎ_ｉが備える演算／制御部５−ｉは、ファイバ情報格納部６−ｉおよび受信機特性情報格納部４−ｉに格納されている情報を用いて、ペナルティの総和α’を算出する。すなわち、式（１）、式（２）から予想される、可変減衰器２−ｉおよび可変分散補償器３−ｉにおいて設定可能な全ての光出力パワーＰ＿ｏ（Ｎ＿ｉ）と全ての分散補償量Ｄ＿（Ｎ＿ｉ）との組合せについて、ファイバｆ＿ｉ＿ｊで発生するペナルティαを算出する。そしてここで求めたペナルティα（ｆ＿ｉ＿ｊ）から総和α’を算出する。
【００６２】
演算／制御部５−ｉは、受信機が許容できるペナルティの総和α’を与える光出力パワーと分散補償量の組合せのうち、光出力パワーＰ＿ｏ（Ｎ＿ｉ）が最大となる場合における可変減衰器２−ｉおよび可変分散補償器３−ｉの設定量を算出する。そして演算／制御部５−ｉは、ここで算出した設定量を可変減衰器２−ｉおよび可変分散補償器３−ｉにそれぞれ設定する。
【００６３】
各通信局Ｎ_ｉは、上述した動作を端局Ｎ_１（ｉ＝１）から順次実施する。
【００６４】
上述したように、本実施形態による光伝送システム１０が備える各通信局Ｎ_ｉは、受信機の受信特性に影響を及ぼす伝送路の構成に関する情報を事前に取得する。また、伝送路に入力する光出力パワーおよび波長分散と、これにより発生する受信機におけるペナルティとを組合せた情報を、事前に取得する。そして、これらの情報から、伝送路を構成するファイバの構成に応じた分散補償量と光出力パワーを算出し、算出した分散補償量と光出力パワーとなるように分散補償器と可変減衰器を用いて制御する構成としている。
【００６５】
このような構成としたことにより、本実施形態の光伝送システム１０によれば、出力先伝送路の構成において許容されるペナルティの範囲内で、最大の光出力パワーで伝送することが可能になる。その結果、許容される伝送損失が増大する。また、光アンプの受信パワーが増大するので光信号対雑音比（ＯＳＮＲ）が向上し、受信特性の劣化を低減することができる。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態の光伝送システムによれば、ＷＤＭ光伝送システムを構成する伝送路に分散シフトファイバが混在している場合であっても、伝送特性の劣化を低減することができる。
【００６７】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【００６８】
１００、１０１、１０２、１０３    光伝送装置
１１０    伝送路情報記憶装置
１２０    受信機特性情報記憶装置
１３０    演算装置
１４０    可変光減衰器
１５０    制御装置
１６０    可変分散補償器
１０    光伝送システム
１１    光送信機
１２    光受信機
１３    合波器
１４    分波器
１−ｉ    光アンプ
２−ｉ    可変減衰器
３−ｉ    可変分散補償器
４−ｉ    受信機特性情報格納部
５−ｉ    演算／制御部
６−ｉ    ファイバ情報格納部
Ｎ_ｉ    通信局
Ｓ_ｉ    伝送路
【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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