(57)【要約】【課題】光信号に重畳されている周波数変調信号の検出感度を改善する。【解決手段】周波数変調信号が重畳された光信号を受信する伝送装置は、光信号をフィルタリングする光フィルタと、光信号のパワーの変化に基づいて前記光フィルタの透過帯を制御するフィルタ制御部と、光フィルタによりフィルタリングされた光信号のパワーの変化に基づいて周波数変調信号を検出する信号検出部と、を有する。【選択図】図１０
2015195490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数変調信号が重畳された光信号を受信する伝送装置であって、
前記光信号をフィルタリングする光フィルタと、
前記光信号のパワーの変化に基づいて前記光フィルタの透過帯を制御するフィルタ制御部と、
前記光フィルタによりフィルタリングされた光信号のパワーの変化に基づいて、前記周波数変調信号を検出する信号検出部と、
を有する伝送装置。
【請求項２】
前記光信号のパワーの変化に基づいて前記光信号が伝送される光伝送路の状態を判定する状態判定部をさらに有し、
前記フィルタ制御部は、前記状態判定部により判定される前記光伝送路の状態に基づいて前記光フィルタの透過帯を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
【請求項３】
前記状態判定部は、前記光信号に対する前記光伝送路の透過帯が前記光信号の中心波長に対して長波長側にシフトしているのか短波長側にシフトしているのかを判定し、
前記フィルタ制御部は、前記光伝送路の透過帯が長波長側にシフトしているときは、前記光フィルタの透過帯を前記光信号の中心波長の長波長側に設定し、前記光伝送路の透過帯が短波長側にシフトしているときは、前記光フィルタの透過帯を前記光信号の中心波長の短波長側に設定する
ことを特徴とする請求項２に記載の伝送装置。
【請求項４】
前記周波数変調信号は、予め指定されたデータパターンを含み、
前記伝送装置は、前記光信号のパワーの変化に基づいて検出される前記データパターンの論理が反転しているか否かを表す符号情報を生成する状態判定部をさらに有し、
前記フィルタ制御部は、前記状態判定部により生成される符号情報に基づいて、前記光フィルタの透過帯を前記光信号の中心波長に対して長波長側または短波長側に設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
【請求項５】
ＷＤＭ信号から指定された波長の光信号を選択する波長選択スイッチをさらに有し、
前記状態判定部は、前記波長選択スイッチにより選択された選択光信号のパワーの変化に基づいて前記符号情報を生成し、
前記フィルタ制御部は、前記符号情報に基づいて前記選択光信号に対して前記光フィルタの透過帯を設定する
ことを特徴とする請求項４に記載の伝送装置。
【請求項６】
ＷＤＭ信号から指定された波長の光信号を抽出するように前記光フィルタの透過帯域が制御されたときに、前記状態判定部は、前記光フィルタを通過する光信号のパワーの変化に基づいて前記符号情報を生成し、
前記フィルタ制御部は、前記光フィルタの透過帯域が前記ＷＤＭ信号から指定された波長の光信号を抽出するように制御されたときに前記状態判定部により生成される符号情報に基づいて、前記光フィルタの透過帯を設定する
ことを特徴とする請求項４に記載の伝送装置。
【請求項７】
光信号を送信する第１の伝送装置および前記光信号を受信する第２の伝送装置を含む光伝送システムであって、
前記第１の伝送装置は、
前記光信号に周波数変調信号を重畳して送信する光送信器と、
前記光信号の波長を制御する波長制御部と、を有し、
前記第２の伝送装置は、
前記光信号のパワーの変化に基づいて前記第１の伝送装置と前記第２の伝送装置との間の光伝送路の状態を判定する状態判定部を有し、
前記波長制御部は、前記状態判定部により判定される前記光伝送路の状態に基づいて、前記光信号の波長を制御する
ことを特徴とする光伝送システム。
【請求項８】
周波数変調信号が重畳された光信号を受信する伝送装置であって、
前記光信号のスペクトルの長波長側の成分の一部を透過する第１の透過帯および前記光信号のスペクトルの短波長側の成分の一部を透過する第２の透過帯を提供する光フィルタと、
前記第１の透過帯の出力光のパワー変化よりも前記第２の透過帯の出力光のパワー変化の方が大きいときに、前記第２の透過帯の出力光のパワー変化に基づいて前記周波数変調信号を検出し、前記第１の透過帯の出力光のパワー変化よりも前記第２の透過帯の出力光のパワー変化の方が小さいときに、前記第１の透過帯の出力光のパワー変化に基づいて前記周波数変調信号を検出する信号検出部と、
を有する伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号に重畳されている信号を検出する機能を有する伝送装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
光分岐挿入装置および／または波長クロスコネクトを備えるフォトニックネットワークが提案および開発されている。光分岐挿入装置（ＲＯＡＤＭ：Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer）は、ＷＤＭ信号から所望の波長の光信号を分岐してクライアントに導き、また、任意の波長のクライアント信号をＷＤＭ信号に挿入することができる。波長クロスコネクト（ＷＸＣ：Wavelength Cross ConnectまたはＰＸＣ:Photonic Cross Connect）は、光信号を電気信号に変換することなく、光信号のルートを波長ごとに制御することができる。
【０００３】
上述のようなフォトニックネットワークにおいては、同一の波長を使用する複数の光パス（ここでは、波長パス）が設定されることがある。このため、ネットワークを確実に構築および運用するために、例えば、各光パスを識別するパスＩＤを光信号に重畳して伝送する方式が提案されている。この場合、フォトニックネットワーク上の光ノード装置（ここでは、光分岐挿入装置、波長クロスコネクトなど）は、光信号に重畳されているパスＩＤを検出する機能を備える。そうすると、光ノード装置において、各光パスを確実に識別することができるので、光ファイバを誤ったポートに接続する等の障害を監視・検出・回避することが可能となる。
【０００４】
なお、関連する技術の１つとして、光ファイバ伝送システムにおいて使用される光送信装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−７０１３０号公報（特許第３７６３８０３号）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
パスＩＤを表す信号（以下、パスＩＤ信号）は、例えば、強度変調方式で光信号に重畳される。しかし、この場合、ＷＤＭ信号を一括して増幅する光増幅器（たとえば、ＥＤＦＡ）および／または光ファイバ中の誘導ラマン散乱により相互利得変調が発生する。そして、相互利得変調は、ＷＤＭ信号中の波長チャネル間でパスＩＤ信号のクロストークを引き起こすことがある。この結果、光ノード装置において、パスＩＤが誤って識別されるおそれがある。
【０００７】
そこで、パスＩＤ信号を周波数変調方式で光信号に重畳する方法が検討されている。しかしながら、光信号が複数あるいは多数の光ノードを通過する場合、パスＩＤ信号の検出感度が低下することがある。そして、パスＩＤ信号の検出感度が低下すると、光伝送装置は、受信光信号のパスＩＤを正しく認識できないことがあり、ネットワークの構築に支障をきたすおそれがある。なお、この問題は、光信号にパスＩＤ信号が重畳される場合に限定されるものではなく、光信号に周波数変調方式で信号が重畳される場合に発生し得る。
【０００８】
本発明の１つの側面に係わる目的は、光信号に重畳されている周波数変調信号の検出感度を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの態様の伝送装置は、周波数変調信号が重畳された光信号を受信するために、前記光信号をフィルタリングする光フィルタと、前記光信号のパワーの変化に基づいて前記光フィルタの透過帯を制御するフィルタ制御部と、前記光フィルタによりフィルタリングされた光信号のパワーの変化に基づいて、前記周波数変調信号を検出する信号検出部と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
上述の態様によれば、光信号に重畳されている周波数変調信号の検出感度が改善する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】光伝送システムの一例を示す図である。
【図２】ＷＤＭ伝送装置の送信回路の一例を示す図である。
【図３】パスＩＤ信号の一例を示す図である。
【図４】光送信器の実施例を示す図である。
【図５】周波数変調重畳について説明する図である。
【図６】周波数変調信号の検出について説明する図である。
【図７】多段伝送に起因する透過帯域狭窄について説明する図である。
【図８】ＦＳＫ信号検出回路の光フィルタと多段ＷＳＳ透過帯との関係を説明する図である。
【図９】ＦＳＫ信号の検出感度の低下を模式的に示す図である。
【図１０】第１の実施形態に係わるＦＳＫ信号検出回路の構成を示す図である。
【図１１】第１の実施形態のＦＳＫ信号検出回路の動作を示すフローチャートである。
【図１２】波長可変フィルタの透過帯を制御する方法を説明する図である。
【図１３】第２の実施形態に係わるＦＳＫ信号検出回路の構成を示す図である。
【図１４】第２の実施形態のＦＳＫ信号検出回路の動作を示すフローチャートである。
【図１５】第３の実施形態に係わる光伝送システムの構成を示す図である。
【図１６】第３の実施形態におけるＦＳＫ信号検出を示すフローチャートである。
【図１７】第４の実施形態に係わる光伝送システムの構成を示す図である。
【図１８】第４の実施形態におけるＦＳＫ信号検出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】
図１は、本発明の実施形態に係わる光伝送システムの一例を示す。図１に示す光伝送システム１は、ＷＤＭ伝送装置２〜５、光分岐挿入装置（ＲＯＡＤＭ：Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer）６〜８、光クロスコネクト（ＰＸＣ：Photonic Cross Connect又はＷＸＣ：Wavelength Cross Connect）９、ネットワーク管理システム（ＮＭＳ）１０を有する。
【００１３】
ＷＤＭ伝送装置２、３、５は、それぞれ、光ファイバ回線を介して光分岐挿入装置６、７、８に接続されている。光分岐挿入装置６、７、８は、それぞれ、光ファイバ回線を介して光クロスコネクト９に接続されている。ＷＤＭ伝送装置４は、光ファイバ回線を介して光クロスコネクト９に接続されている。なお、各光ファイバ回線上には、１または複数の光アンプが設けられていてもよい。
【００１４】
ＷＤＭ伝送装置２〜５は、ＷＤＭ信号を送信することができ、また、ＷＤＭ信号を受信することができる。ＷＤＭ信号には、複数の波長チャネルが多重化されている。即ち、ＷＤＭ信号は、波長の異なる複数の光信号を含む。光分岐挿入装置６〜８は、波長選択スイッチ（ＷＳＳ：Wavelength Selective Switch）１２を有し、波長チャネルごとに光信号を処理することができる。すなわち、光分岐挿入装置６〜８は、入力ＷＤＭ信号の中から指定された波長チャネルを通過させる。また、光分岐挿入装置６〜８は、入力ＷＤＭ信号の中から指定された波長の光信号を分岐してクライアント回線に導く。さらに、光分岐挿入装置６〜８は、クライアント回線から入力される光信号をＷＤＭ信号に挿入する。光クロスコネクト９は、複数の入力ポートおよび複数の出力ポートを備え、指定された光パスを実現するように、入力信号を出力ポートに導く。なお、光クロスコネクト９は、光分岐挿入装置６〜８と同様に、ＷＤＭ信号から光信号を分岐する機能およびＷＤＭ信号に光信号を挿入する機能を有していてもよい。
【００１５】
ネットワーク管理システム１０は、光伝送システム１の状態を管理し、ＷＤＭ伝送装置２〜５、光分岐挿入装置６〜８、および光クロスコネクト９を制御する。例えば、ネットワーク管理システム１０は、ユーザから指示される光パスを実現するように、ＷＤＭ伝送装置２〜５、光分岐挿入装置６〜８、および光クロスコネクト９を制御する。
【００１６】
図１に示す例では、光伝送システム１には、光パスＰ１〜Ｐ３が設定されている。各光パスは、それぞれ破線で表されている。光パスＰ１は、ＷＤＭ伝送装置２から光分岐挿入装置６および光クロスコネクト９を介してＷＤＭ伝送装置４へ光信号を伝送する。光パスＰ２は、ＷＤＭ伝送装置２から光分岐挿入装置６を介してクライアント１１へ光信号を伝送する。光パスＰ３は、ＷＤＭ伝送装置３から光分岐挿入装置７、光クロスコネクト９、光分岐挿入装置８を介してＷＤＭ伝送装置５へ光信号を伝送する。なお、各光パスＰ１〜Ｐ３は、双方向に光信号を伝送してもよい。
【００１７】
上記構成の光伝送システム１において、ネットワーク管理システム１０は、通信資源を効率的にまたは柔軟に利用するために、異なる光パスに対して同じ波長を割り当てることができる。図１に示す例では、光パスＰ１、Ｐ２、Ｐ３に対して、それぞれ、波長λ１、λ３、λ１が割り当てられている。
【００１８】
ユーザあるいはネットワーク管理者は、光パスが正しく設定されていることを確認したいことがある。ところが、複数の光パスに対して同じ波長が割り当てられているときは、各波長チャネルのスペクトルをモニタするだけでは、各光パスを識別することは困難である。例えば、光クロスコネクト９において、各波長チャネルのスペクトルをモニタするだけでは、光パスＰ１、Ｐ３を識別することは困難である。
【００１９】
そこで、ネットワーク管理システム１０は、各光パスに対してパスＩＤを割り当てる。そして、光パスの送信元装置は、光パスを介して伝送する光信号に、パスＩＤを表すパスＩＤ信号を重畳する。例えば、ＷＤＭ伝送装置２は、光パスＰ１を介して伝送する光信号に対して「パスＩＤ＝１」を表すパスＩＤ信号を重畳し、光パスＰ２を介して伝送する光信号に対して「パスＩＤ＝２」を表すパスＩＤ信号を重畳する。
【００２０】
光伝送装置は、光信号に重畳されているパスＩＤ信号を検出してパスＩＤを取得するための信号検出回路を備える。なお、光伝送装置は、図１に示す例では、ＷＤＭ伝送装置２〜５、光分岐挿入装置６〜８、光クロスコネクト９に相当する。但し、信号検出回路は、必ずしもすべての光伝送装置に対して設ける必要はない。また、１つの光伝送装置に対して複数の信号検出回路を設けてもよい。さらに、信号検出回路は、光伝送装置内に内蔵されていてもよいし、光伝送装置に接続されるようにしてもよい。
【００２１】
図２は、ＷＤＭ伝送装置の送信回路の一例を示す。ＷＤＭ送信回路２０は、図２に示すように、光送信器２１−１〜２１−ｎおよびマルチプレクサ２２を有する。なお、ＷＤＭ送信回路２０は、例えば、ＷＤＭ伝送装置２〜５に設けられる。
【００２２】
各光送信器２１−１〜２１−ｎは、入力データ列でキャリア光を変調することにより光信号を生成する。ここで、光送信器２１−１〜２１−ｎが使用するキャリア光の波長λ１〜λｎ（即ち、光周波数）は、互いに異なっている。また、光送信器２１−１〜２１−ｎには、ネットワーク管理システム１０により、光パスを識別するパスＩＤが与えられる。パスＩＤは、パスＩＤ信号として対応する光送信器２１−１〜２１−ｎに与えられる。パスＩＤ信号は、たとえば、所定長のコードである。この場合、各光パスを識別するコードは、互いに直交している。また、パスＩＤ信号は、互いに異なる周波数のトーン信号であってもよい。トーン信号は、特に限定されるものではないが、たとえば、正弦波信号である。なお、パスＩＤ信号の速度（コードのビットレート、トーン信号の周波数など）は、データ列の速度と比較して十分に低速である。
【００２３】
ただし、この実施例では、パスＩＤ信号は、所定長のフレームを利用して伝送される。このフレームは、図３に示すように、ヘッダおよびペイロードを含む。ヘッダは、予め指定されたデータパターンで形成される。なお、ヘッダのデータパターンは、全てのパスＩＤ信号において同じであるものとする。また、ヘッダは、受信側の光伝送装置において、パスＩＤ信号の先頭を検出するための同期情報として使用される。ペイロードには、光パスを識別する情報（即ち、パスＩＤ）が格納される。ただし、ペイロードには、他の情報（例えば、光パスの始点ノードを識別する情報、光パスの経路を表す情報など）が格納されるようにしてもよい。パスＩＤ信号は、例えば、定期的に繰り返し送信されるものとする。
【００２４】
光送信器２１−１〜２１−ｎは、周波数変調方式で光信号にパスＩＤ信号を重畳する。すなわち、光送信器２１−１〜２１−ｎは、周波数変調方式でパスＩＤ信号が重畳された光信号を出力する。そして、マルチプレクサ２２は、光送信器２１−１〜２１−ｎから出力される光信号を多重化してＷＤＭ信号を生成する。
【００２５】
なお、光送信器２１−１〜２１−ｎによる主信号データ列の変調方式は、互いに同じでなくてもよい。例えば、光送信器２１−１がＱＰＳＫ変調光信号を送信し、光送信器２１−２が１６ＱＡＭ変調光信号を送信してもよい。また、光送信器２１−１〜２１−ｎから出力される光信号のシンボルレートまたはビットレートは、互いに同じでなくてもよい。
【００２６】
図４は、パスＩＤ信号を重畳する機能を備える光送信器の構成を示す。図４に示す光送信器は、図２に示す光送信器２１−１〜２１−ｎの実施例である。ただし、光信号に周波数変調方式でパスＩＤ信号を重畳する構成は、図４に示す構成または方法に限定されるものではない。
【００２７】
図４（ａ）に示す光送信器は、周波数チューナブルレーザ光源３１および光変調器３２を有する。周波数チューナブルレーザ光源３１は、周波数制御信号に応じた発振周波数で連続光を生成する。よって、周波数制御信号としてパスＩＤ信号を与えることにより、周波数チューナブルレーザ光源３１は、パスＩＤ信号に応じた発振周波数で連続光を生成することができる。光変調器３２は、主信号データ列で周波数チューナブルレーザ光源３１により生成される連続光を変調する。この結果、周波数変調方式でパスＩＤ信号が重畳された光信号が生成される。
【００２８】
図４（ｂ）に示す光送信器は、デジタル信号処理で周波数変調重畳を実現する。即ち、符号マッピング回路３３は、主信号データ列をＩ成分データ列およびＱ成分データ列にマッピングする。積算回路３４は、パスＩＤ信号を積分する。なお、図４（ｂ）に示す構成では、パスＩＤ信号ｆ(t)は、パスＩＤコードの振幅時間波形を表すデジタルデータ列である。そして、積算回路３４は、積分結果として、下記の位相情報θ(t)を出力する。
θ(t)＝∫2πf(t)dt
ｍｏｄ２π回路３５は、積算回路３４の出力値を０〜２πの範囲内の値に変換する。ただし、積算回路３４の値域が０〜２πとなるように設計されている場合は、ｍｏｄ２π回路３５は省略可能である。
【００２９】
回転演算回路３６は、下記の演算により、位相情報θ(t)を利用してＩ成分データ列およびＱ成分データ列を回転させる。Ｉ、Ｑは、回転演算回路３６の入力データである。また、Ｉ’、Ｑ’は、回転演算回路３６の出力データである。
Ｉ’＝Ｉcosθ(t)−Ｑsinθ(t)
Ｑ’＝Ｉsinθ(t)＋Ｑcosθ(t)
【００３０】
回転演算回路３６により得られるデータＩ’およびデータＱ’は、それぞれＤ／Ａ変換器３７によりアナログ信号に変換されて光変調器３８に与えられる。そして、光変調器３８は、レーザ光源３９から出力される連続光をデータＩ’およびデータＱ’で変調することにより変調光信号を生成する。この結果、周波数変調方式でパスＩＤ信号が重畳された光信号が生成される。
【００３１】
図５は、周波数変調重畳について説明する図である。図５は、時刻Ｔ０、Ｔ１〜Ｔ４における光送信器の時間分解出力スペクトルを示している。それぞれの時刻における光スペクトルは、主信号データ列による高速変調に起因して広がる。すなわち、光スペクトルの幅および形状は、光主信号の変調方式および変調速度に依存する。
【００３２】
光送信器から出力される光信号には、図２〜図４を参照しながら説明したように、周波数変調方式でパスＩＤ信号が重畳されている。図５に示す例では、パスＩＤ信号はデジタルコードであり、時刻Ｔ１〜Ｔ４において光信号に重畳されるパスＩＤコードは「０１１０」である。また、光送信器が使用するキャリア光の中心周波数はｆ１である。
【００３３】
時刻Ｔ０においては、光信号にパスＩＤコードが重畳されていない。この場合、光送信器は、光信号の周波数をシフトさせない。したがって、時刻Ｔ０に出力される光信号のスペクトルの中心は、ｆ１である。
【００３４】
時刻Ｔ１においては、光信号に「０」が重畳される。この場合、この実施例では、光送信器は、光信号の周波数を−Δｆだけシフトさせる。したがって、時刻Ｔ１に出力される光信号のスペクトルの中心は、ｆ１−Δｆである。
【００３５】
時刻Ｔ２においては、光信号に「１」が重畳される。この場合、この実施例では、光送信器は、光信号の周波数を＋Δｆだけシフトさせる。したがって、時刻Ｔ２に出力される光信号のスペクトルの中心は、ｆ１＋Δｆである。同様に、時刻Ｔ３に出力される光信号のスペクトルの中心はｆ１＋Δｆであり、時刻Ｔ４に出力される光信号のスペクトルの中心はｆ１−Δｆである。
【００３６】
Δｆは、キャリア光の周波数と比較して十分に小さい。また、Δｆは、ＷＤＭ伝送システムの隣接チャネルと干渉しないように決定される。たとえば、ＩＴＵ−Ｔで規定されている50GHz/100GHz周波数グリッド上に波長チャネルが配置されるＷＤＭ伝送システムでは、Δｆは、特に限定されるものではないが、1MHz〜1GHz程度とする。Δｆを小さくすると、キャリア光自体の周波数揺らぎ（光源線幅）が雑音として無視できなくなり、重畳信号の検出感度が低くなる。よって、Δｆは、隣接チャネルとの干渉および検出感度を考慮して決定することが好ましい。
【００３７】
図５に示す例では、重畳信号が「０」および「１」であるときの周波数シフトがそれぞれ「−Δｆ」および「＋Δｆ」であるが、本発明はこの方式に限定されるものではない。例えば、重畳信号が「０」および「１」であるときの周波数シフトがそれぞれ「＋Δｆ」および「−Δｆ」であってもよい。また、重畳信号が「０（または、１）」であるときに周波数シフトをゼロとし、重畳信号が「１（または、０）」であるときに光周波数をシフトさせてもよい。更に、４値の周波数位相シフトキーイングにおいて、２ビットの重畳信号「００」「０１」「１０」および「１１」に対して、それぞれ、例えば、周波数シフト「−Δｆ」「−０．５Δｆ」「＋０．５Δｆ」および「＋Δｆ」が割り当てられるようにしてもよい。さらに、２値や４値以外の多値周波数シフトキーイングを用いて重畳信号を変調してもよい。
【００３８】
図４に示す実施例ではパスＩＤ信号がデジタル信号であるが、パスＩＤ信号がアナログ信号である場合も、光周波数をシフトさせる方法は実質的に同じである。ただし、パスＩＤ信号がアナログ信号である場合には、周波数シフト量は、離散的ではなく、連続的に変化する。
【００３９】
図６は、周波数変調信号の検出について説明する図である。なお、以下の記載では、光信号に重畳されている周波数変調信号を「ＦＳＫ（Frequency Shift Keying）信号」と呼ぶことがある。
【００４０】
光信号からＦＳＫ信号を検出するＦＳＫ信号検出回路４０は、例えば、図６（ａ）に示すように、光フィルタ４１、受光器４２、検出器４３を有する。そして、入力光信号は、光フィルタ４１に導かれる。
【００４１】
入力光信号には、上述したように、ＦＳＫ信号が重畳されている。したがって、この光信号の中心波長は、図６（ｂ）に示すようにＦＳＫ信号に応じて、λc−Δλとλc＋Δλとの間で変動する。なお、図６（ｂ）は、光信号のスペクトラムおよび光フィルタ４１の透過帯を示している。また、図６（ｂ）に示す波長λcは、図５に示す周波数ｆ１に対応する。
【００４２】
光フィルタ４１の透過帯の幅は、光信号のスペクトルの幅よりも狭い。また、光フィルタ４１の透過帯は、光信号の中心波長λcに対して長波長側または短波長側に所定のオフセットだけシフトした位置に配置される。図６（ｂ）に示す例では、光フィルタ４１の透過帯は、光信号の中心波長λcに対して長波長側に配置されている。したがって、光フィルタ４１は、光信号のスペクトルの一部の成分を抽出する。
【００４３】
受光器４２は、光フィルタ４１の出力光（すなわち、光フィルタ４１によりフィルタリングされた光信号）を電気信号に変換する。この電気信号は、光フィルタ４１の出力光のパワーを表す。ここで、光フィルタ４１の出力光のパワーは、図６（ｂ）に示す斜線領域の面積で表される。すなわち、光フィルタ４１の出力光のパワーは、光信号の中心波長がλc−ΔλであるときはＰ１で表され、光信号の中心波長がλc＋ΔλであるときはＰ２で表される。このように、光信号に重畳されたＦＳＫ信号は、光フィルタ４１および受光器４２により、光パワーの変化に変換される。すなわち、ＦＳＫ信号は、実質的に強度変調信号に変換される。
【００４４】
なお、受光器４２の動作速度は、データ信号のシンボルレートに対して十分に低速である。この場合、データ信号成分は受光器４２により平均化され、ＦＳＫ信号に対応する強度変調信号が検出器４３に導かれる。また、受光器４２の入力側または出力側に、データ信号成分を除去する低域通過フィルタが設けられていてもよい。さらに、受光器４２と検出器４３との間には、ＤＣ成分を除去するコンデンサが設けられていてもよい。
【００４５】
検出器４３は、光フィルタ４１および受光器４２により生成される強度変調信号に基づいてＦＳＫ信号を検出する。具体的には、検出器４３は、光フィルタ４１の出力光のパワーと所定の閾値とを比較し、その比較結果に応じてＦＳＫ信号の各ビットを判定する。例えば、光フィルタ４１の出力光のパワーが閾値よりも大きければＦＳＫ信号が「１」であると判定され、光フィルタ４１の出力光のパワーが閾値以下であればＦＳＫ信号が「０」であると判定される。
【００４６】
このように、ＦＳＫ信号検出回路４０は、光フィルタ４１を利用して光信号に重畳されているＦＳＫ信号を検出することができる。したがって、送信側の光伝送装置において光信号に周波数変調方式でパスＩＤ信号が重畳されたときは、ＦＳＫ信号検出回路４０は、そのパスＩＤ信号を検出することができる。
【００４７】
ところで、光信号が複数あるいは多数の光ノードを通過する場合、ＦＳＫ信号（すなわち、パスＩＤ信号）の検出感度が低下することがある。そして、パスＩＤ信号の検出感度が低下すると、光伝送装置は、受信光信号のパスＩＤを正しく認識できないことがある。この場合、ユーザあるいはネットワーク管理者は、指定した光パスが正しく設定されているか否かを確認できない。以下、この問題の原因について記載する。
【００４８】
ＷＤＭ信号を伝送する光伝送システムの各ノードには、図１に示すように、光分岐挿入装置（ＲＯＡＤＭ）が設けられている。各ＲＯＡＤＭは、この実施例では、波長選択スイッチ（ＷＳＳ）を有している。ここで、ＷＳＳは、ＷＤＭ信号の各波長チャネルを個々に処理することができる。すなわち、ＷＳＳは、ＷＤＭ信号中の各光信号を個々にフィルタリングする機能を有している。
【００４９】
したがって、ＲＯＡＤＭを介して光信号が伝送される場合、その光信号は、各ＲＯＡＤＭのＷＳＳによりフィルタリングされることになる。例えば、図１に示す例では、光パスＰ１を介してＷＤＭ伝送装置２からＷＤＭ伝送装置４へ伝送される光信号は、１つのＷＳＳ１２を通過している。また、光パスＰ３を介してＷＤＭ伝送装置３からＷＤＭ伝送装置５へ伝送される光信号は、２つのＷＳＳ１２を通過している。そして、光信号が通過するＷＳＳの数が多いときは、透過帯域狭窄（Pass Band Narrowing）が発生し得る。
【００５０】
図７は、多段伝送に起因する透過帯域狭窄について説明する図である。横軸は、光主信号の中心周波数をゼロとしたときの相対的な光周波数を表す。なお、図７に示す実線は、28GbaudのＱＰＳＫ変調信号を伝送する光主信号のスペクトルを表す。縦軸は、対応する光信号に対するＷＳＳの透過率を表す。
【００５１】
ＷＳＳの各波長チャネルに対する透過帯は、対応する波長チャネルの光信号を十分に透過させ、且つ、隣接チャネルを十分に除去するように設定される。したがって、光信号が１つのＷＳＳを通過する場合、その光信号のスペクトルの主成分は、ＷＳＳにより切り落とされることなく出力される。
【００５２】
ところが、光信号が複数のＷＳＳを通過する場合、各ＷＳＳの透過帯が重なり合うことによって、その光信号に対する透過帯域は狭くなってしまう。一例として、光信号が１５個のＷＳＳを通過する場合において、その光信号に対するＷＳＳによる透過帯の幅が狭くなる様子を図７に示す。図７に示す例では、光信号が通過するＷＳＳの数が１から１５に増加すると、ＷＳＳによる透過帯域は、約20GHz狭くなっている。そして、複数のＷＳＳによる透過帯域狭窄が発生すると、光信号のスペクトルの主成分の一部が切り落とされてしまう。なお、以下の記載では、光信号が複数のＷＳＳを通過するときのＷＳＳによる透過帯を「多段ＷＳＳ透過帯」と呼ぶことがある。
【００５３】
多段ＷＳＳ透過帯の中心波長は、必ずしも対応する光信号の中心波長に一致するわけではない。例えば、図７に示す例では、多段ＷＳＳ透過帯の中心周波数（すなわち、中心波長）は、対応する光信号の中心周波数に対して低周波数側（すなわち、長波長側）にシフトしている。
【００５４】
ここで、光信号に周波数変調信号が重畳されている場合、透過帯の中心波長がその光信号の中心波長からシフトしている光フィルタでフィルタリングを行うと、図６を参照しながら説明したように、周波数変調信号が強度変調信号に変換される。したがって、多段ＷＳＳ透過帯の中心波長が対応する光信号の中心波長に対してシフトしている場合、多段ＷＳＳ透過帯は、図６（ａ）に示す光フィルタ４１と同等の機能を提供する。すなわち、光信号に周波数変調信号が重畳されている場合、多段ＷＳＳ透過帯は、その周波数変調信号を強度変調信号に変換し得る。
【００５５】
図８は、ＦＳＫ信号検出回路４０の光フィルタ４１と多段ＷＳＳ透過帯との関係を説明する図である。以下の説明では、光信号の中心波長に対してシフトしている状態を「オフセット」と呼ぶことがある。また、光信号の中心波長に対してシフトしている方向（長波長側または短波長側）を「オフセット方向」と呼ぶことがある。
【００５６】
図８に示す例では、ＦＳＫ信号検出回路４０の光フィルタ４１の透過帯は、光信号の中心波長に対して長波長側に配置されている。すなわち、光フィルタ４１のオフセット方向は「長波長側」である。そして、光フィルタ４１の出力光のパワーの変化に基づいて強度変調信号が生成され、その強度変調信号からコード「１０１１００．．．」が検出されている。
【００５７】
一方、多段ＷＳＳ透過帯は、光信号の中心波長に対して短波長側に形成されている。すなわち、多段ＷＳＳ透過帯のオフセット方向は「短波長側」であり、光フィルタ４１のオフセット方向とは逆である。この場合、多段ＷＳＳ透過帯の出力光のパワーの変化の方向は、光フィルタ４１の出力光のパワーの変化の方向とは逆になる。例えば、光信号の中心波長が長波長側にシフトしたときに光フィルタ４１の出力光のパワーが大きくなり、光信号の中心波長が短波長側にシフトしたときに光フィルタ４１の出力光のパワーが小さくなるものとする。この場合、光信号の中心波長が長波長側にシフトしたときに多段ＷＳＳ透過帯の出力光のパワーが小さくなり、光信号の中心波長が短波長側にシフトしたときに多段ＷＳＳ透過帯の出力光のパワーが大きくなる。すなわち、多段ＷＳＳ透過帯の出力光のパワーの変化を表す強度変調信号の各ビットの論理は、光フィルタ４１の出力光のパワーの変化を表す強度変調信号の対応するビットの論理に対して反転している。したがって、この場合、光フィルタ４１により生成される光パワーの変化は、多段ＷＳＳ透過帯により発生する光パワーの変化によって弱められてしまう。
【００５８】
図９は、ＦＳＫ信号の検出感度の低下を模式的に示す。ここでは、図８に示す例と同様に、多段ＷＳＳ透過帯のオフセット方向は、光フィルタ４１のオフセット方向とは反対である。
【００５９】
この場合、光フィルタ４１の出力光のパワーの変化を表す強度変調信号の振幅は、多段ＷＳＳ透過帯の出力光のパワーの変化によって抑制されてしまう。ここで、ＦＳＫ信号の検出感度は、実質的に、ＦＳＫ信号から変換された強度変調信号の振幅に依存する。したがって、多段ＷＳＳ透過帯のオフセット方向が光フィルタ４１のオフセット方向と反対である場合、ＦＳＫ信号検出回路において、光信号に重畳されているＦＳＫ信号の検出感度が低下してしまう。
【００６０】
そこで、本発明の実施形態に係わる光伝送装置は、この問題を解決する機能を有する。すなわち、本発明の実施形態に係わる光伝送装置は、透過帯域狭窄に起因するＦＳＫ信号の検出感度の低下を回避する機能を有する。以下、幾つかの実施形態について記載する。
【００６１】
＜第１の実施形態＞
図１０は、第１の実施形態に係わるＦＳＫ信号検出回路の構成を示す。第１の実施形態に係わるＦＳＫ信号検出回路１００は、ＷＤＭ信号を伝送する光伝送装置の中に設けられる。例えば、ＦＳＫ信号検出回路１００は、図１に示すＷＤＭ伝送装置２〜５に設けられる。また、ＦＳＫ信号検出回路１００は、図１に示す光分岐挿入装置６〜８、光クロスコネクト９に設けられてもよい。
【００６２】
ＦＳＫ信号検出回路１００は、図１０に示すように、波長選択スイッチ（ＷＳＳ）１０１、１×２光スイッチ１０２、受光器（ＰＤ）１０３、波長可変フィルタ１０４、受光器（ＰＤ）１０５、ＣＰＵ部１０６を有する。そして、ＦＳＫ信号検出回路１００には、ＷＤＭ信号が入力される。
【００６３】
ＷＤＭ信号には、波長の異なる複数の光信号が多重化されている。各光信号には、周波数変調信号が重畳されている。この実施例では、周波数変調信号は、上述したパスＩＤ信号である。すなわち、各光信号には、周波数変調方式でパスＩＤ信号が重畳されている。パスＩＤ信号は、図３に示すように、ヘッダおよびペイロードを含む。ヘッダは、予め指定されたデータパターンで形成される。ペイロードには、光パスを識別する情報（たとえば、パスＩＤ）が格納される。なお、パスＩＤ信号は、例えば、定期的に繰り返し送信されるものとする。
【００６４】
波長選択スイッチ１０１は、入力ＷＤＭ信号から指定された波長の光信号を選択する。このとき、波長選択スイッチ１０１は、１つの波長チャネルの光信号を選択する。波長選択スイッチ１０１により選択された光信号は、１×２光スイッチ１０２に導かれる。以下の説明では、波長選択スイッチ１０１により選択された光信号を「選択光信号」と呼ぶことがある。
【００６５】
１×２光スイッチ１０２は、２つの出力ポートを有する。そして、１×２光スイッチ１０２は、ＣＰＵ部１０６から与えられるスイッチ制御信号に従って、選択光信号をポート１またはポート２を介して出力する。
【００６６】
受光器１０３は、１×２光スイッチ１０２のポート１を介して出力される光信号を電気信号に変換する。波長可変フィルタ１０４は、１×２光スイッチ１０２のポート１を介して出力される光信号をフィルタリングする。波長可変フィルタ１０４の透過帯は、ＣＰＵ１０６から与えられるフィルタ制御信号により制御される。受光器１０５は、波長可変フィルタ１０４によりフィルタリングされた光信号を電気信号に変換する。
【００６７】
受光器１０３および受光器１０５は、それぞれフォトダイオードにより実現される。この場合、フォトダイオードの動作速度は、光信号により伝送されるデータ信号のシンボルレートに対して十分に低速である。よって、データ信号は、受光器１０３、１０５において平均化される。なお、受光器１０３、１０５の出力側に、ＤＣ成分を除去するコンデンサを設けてもよい。この場合、データ信号成分は、このコンデンサにより除去される。また、フォトダイオードの動作速度は、光信号に重畳されているパスＩＤ信号のビットレート（または、シンボルレート）に対して十分に高速である。
【００６８】
ＣＰＵ部１０６は、統制部１１１、スイッチ制御部１１２、フィルタ制御部１１３、信号処理部１１４、記憶部１１５を有する。そして、ＣＰＵ部１０６は、選択光信号に重畳されているパスＩＤ信号を検出する。なお、ＣＰＵ部１０６は、例えば、プロセッサ素子およびメモリを含む。ただし、ＣＰＵ部１０６の処理の一部は、ハードウェア回路で実現してもよい。
【００６９】
統制部１１１は、パスＩＤ信号を検出する処理においてスイッチ制御部１１２、フィルタ制御部１１３、信号処理部１１４を制御する。スイッチ制御部１１２は、統制部１１１からの指示に応じてスイッチ制御信号を生成する。スイッチ制御信号は、１×２光スイッチ１０２のポート１またはポート２を指定する。フィルタ制御部１１３は、統制部１１１または信号処理部１１４からの指示に応じてフィルタ制御信号を生成する。フィルタ制御信号は、波長可変フィルタ１０４の透過帯の中心波長を指定する。
【００７０】
信号処理部１１４は、パワー検出部１２１、符号検出部１２２、状態判定部１２３、パスＩＤ信号検出部１２４を有する。そして、信号処理部１１４は、選択光信号のパワーの変化に基づいて、選択光信号の状態または選択信号が伝送される光伝送路の状態を判定する。また、信号処理部１１４は、波長可変フィルタ１０４によりフィルタリングされた選択光信号のパワーの変化に基づいてパスＩＤ信号を検出する。
【００７１】
パワー検出部１２１は、受光器１０３の出力信号に基づいて、選択光信号のパワーを検出する。また、パワー検出部１２１は、受光器１０５の出力信号に基づいて、波長可変フィルタ１０４によりフィルタリングされた選択光信号のパワーを検出する。
【００７２】
符号検出部１２２は、パワー検出部１２１の検出結果を利用して、選択光信号のパワーの変化を表すビット列を生成する。このとき、符号検出部１２２は、例えば、選択光信号のパワーが閾値よりも大きいときに「１」を生成し、選択光信号のパワーが閾値以下であるときに「０」を生成する。すなわち、符号検出部１２２は、選択光信号のパワーの変化を表す強度変調信号を生成する。
【００７３】
状態判定部１２３は、符号検出部１２２により生成されるビット列においてパスＩＤ信号のヘッダを検出する。このとき、状態判定部１２３は、ヘッダの各ビットの論理が反転したビット列（すなわち、反転したヘッダ）も検出するものとする。なお、パスＩＤ信号のヘッダのデータパターンは予め指定されており、状態判定部１２３はそのデータパターンを知っているものとする。そして、状態判定部１２３は、ヘッダまたは反転したヘッダのいずれが検出されたのかを表す符号情報を出力する。
【００７４】
パスＩＤ信号検出部１２４は、パワー検出部１２１の検出結果を利用して、波長可変フィルタ１０４によりフィルタリングされた選択光信号のパワーの変化を表すビット列を生成する。このとき、パスＩＤ信号検出部１２４は、符号検出部１２２と同様に、検出される光パワーが閾値よりも大きいときに「１」を生成し、検出される光パワーが閾値以下であるときに「０」を生成する。すなわち、パスＩＤ信号検出部１２４は、波長可変フィルタ１０４によりフィルタリングされた選択光信号のパワーの変化を表す強度変調信号を生成する。ただし、パスＩＤ信号検出部１２４が使用する閾値は、符号検出部１２２が使用する閾値と同じでなくてもよい。そして、パスＩＤ信号検出部１２４は、生成したビット列からヘッダを検出し、そのヘッダに続くペイロード領域からパスＩＤを取得する。
【００７５】
記憶部１１５は、パスＩＤ信号を検出する処理において必要な情報を格納する。たとえば、記憶部１１５には、波長可変フィルタ１０４の透過帯の中心波長の初期値が格納されている。また、記憶部１１５には、パスＩＤ信号検出部１２４が取得したパスＩＤが書き込まれる。さらに、状態判定部１２３により生成される符号情報が記憶部１１５に書き込まれるようにしてもよい。
【００７６】
図１１は、第１の実施形態のＦＳＫ信号検出回路１００の動作を示すフローチャートである。なお、波長選択スイッチ１０１は、入力ＷＤＭ信号から指定された波長の光信号を選択するものとする。すなわち、選択光信号が１×２光スイッチ１０２に入力される。また、この実施例では、選択光信号の中心波長の長波長側に波長可変フィルタ１０４の透過帯が設定されるときに、パスＩＤ信号が反転することなく検出されるものとする。換言すれば、この実施例では、選択光信号の中心波長の短波長側に透過帯が設定または形成されると、反転したパスＩＤ信号が検出される。
【００７７】
Ｓ１において、統制部１１１は、ＦＳＫ信号検出を開始する旨の指示をスイッチ制御部１１２および信号処理部１１４に与える。スイッチ制御部１１２は、この指示に応じて、ポート１を指定するスイッチ制御信号を生成する。そうすると、１×２光スイッチ１０２は、このスイッチ制御信号に応じて、ポート１を介して選択光信号を出力する。即ち、選択光信号は、受光器１０３に導かれる。よって、パワー検出部１２１は、選択光信号（波長可変フィルタ１０４によってフィルタリングされていない選択光信号）のパワーを検出する。
【００７８】
Ｓ２において、パワー検出部１２１は、選択光信号のパワーの変化の振幅が所定の閾値よりも大きいか判定する。ここで、選択光信号のパワーの変化の振幅がこの閾値よりも大きいときは、選択光信号のパワーの変化に基づいてパスＩＤ信号の各ビットの値を検出できるものとする。すなわち、選択光信号のパワーの変化の振幅が所定の閾値よりも大きいときは、光信号の伝送路において透過帯域狭窄が発生し、且つ、多段ＷＳＳ透過帯の中心波長が光信号の中心波長に対してシフトしていると判定される。換言すると、パスＩＤ検出信号の検出感度が多段ＷＳＳ透過帯によって影響を受ける可能性があると判定される。この場合、信号処理部１１４の処理はＳ３へ進む。一方、選択光信号のパワーの変化の振幅が閾値以下であるときは、パスＩＤ検出信号の検出感度は多段ＷＳＳ透過帯の影響を受けないと判定される。この場合、信号処理部１１４の処理はＳ８へ進む。
【００７９】
Ｓ３において、符号検出部１２２は、パワー検出部１２１の検出結果を利用して、選択光信号のパワーの変化を表すビット列を生成する。Ｓ４において、状態判定部１２３は、符号検出部１２２により生成されるビット列においてパスＩＤ信号のヘッダ（または、反転したヘッダ）を検出する。
【００８０】
Ｓ５において、状態判定部１２３は符号情報を生成する。ここで、上述のビット列から反転していないヘッダが検出されたときは、状態判定部１２３は、選択光信号の中心波長の長波長側に多段ＷＳＳ透過帯が形成されていると判定する。この場合、選択光信号は、選択光信号の中心波長の長波長側に形成された多段ＷＳＳ透過帯によってフィルタリングされていると判定する。一方、上述のビット列から反転したヘッダが検出されたときは、状態判定部１２３は、選択光信号の中心波長の短波長側に多段ＷＳＳ透過帯が形成されていると判定する。この場合、選択光信号は、選択光信号の中心波長の短波長側に形成された多段ＷＳＳ透過帯によってフィルタリングされていると判定する。そして、状態判定部１２３は、この判定結果を表す符号情報を生成する。
【００８１】
このように、符号情報は、選択光信号のパワーの変化を表すビット列から検出されるパスＩＤ信号のヘッダが反転しているか否かを表す。ただし、符号情報は、実質的には、多段ＷＳＳ透過帯が選択光信号の中心波長の長波長側に形成されているのか短波長側に形成されているのかを表している。すなわち、符号情報は、選択光信号が伝送されてきた光伝送路（光伝送路上のＷＳＳを含む）の状態を表す。或いは、符号情報は、選択光信号の状態（すなわち、選択光信号がどのような多段ＷＳＳ透過帯によってフィルタリングされたのか）を表している。なお、状態判定部１２３により生成された符号情報は、記憶部１１５に書き込まれると共に、フィルタ制御部１１３に与えられる。
【００８２】
Ｓ６において、統制部１１１は、波長可変フィルタ１０４の制御を開始する旨の指示をスイッチ制御部１１２、フィルタ制御部１１３、信号処理部１１４に与える。スイッチ制御部１１２は、この指示に応じて、ポート２を指定するスイッチ制御信号を生成する。そうすると、１×２光スイッチ１０２は、このスイッチ制御信号に応じて、ポート２を介して選択光信号を出力する。すなわち、選択光信号は波長可変フィルタ１０４に導かれる。したがって、パワー検出部１２１は、波長可変フィルタ１０４によってフィルタリングされた選択光信号のパワーを検出する。
【００８３】
Ｓ７〜Ｓ９において、フィルタ制御部１１３は、状態判定部１２３により生成される符号情報に基づいて、波長可変フィルタ１０４の透過帯を制御する。具体的には、多段ＷＳＳ透過帯が選択光信号の中心波長の長波長側に形成されているときは、Ｓ８においてフィルタ制御部１１３は、波長可変フィルタ１０４の透過帯を第１の波長に設定する。第１の波長は、図１２に示すように、選択光信号の中心波長よりも長い。すなわち、透過帯Ｌが設定される。このように、多段ＷＳＳ透過帯が選択光信号の中心波長の長波長側に形成されているときは、波長可変フィルタ１０４の透過帯も選択光信号の中心波長の長波長側に設定される。一方、多段ＷＳＳ透過帯が選択光信号の中心波長の短波長側に形成されているときは、Ｓ９においてフィルタ制御部１１３は、波長可変フィルタ１０４の透過帯を第２の波長に設定する。第２の波長は、図１２に示すように、選択光信号の中心波長よりも短い。すなわち、透過帯Ｓが設定される。このように、多段ＷＳＳ透過帯が選択光信号の中心波長の短波長側に形成されているときは、波長可変フィルタ１０４の透過帯も選択光信号の中心波長の短波長側に設定される。
【００８４】
選択光信号の中心波長がλcである場合、例えば、第１の波長はλc＋Δλで表され、第２の波長はλc−Δλで表される。Δλは、選択光信号のスペクトルの幅および形状などに応じて決定される。また、第１および第２の波長は、例えば、選択光信号の中心波長に対して予め計算されている。
【００８５】
Ｓ７〜Ｓ９において波長可変フィルタ１０４の透過帯が設定された後、パワー検出部１２１は、その波長可変フィルタ１０４によってフィルタリングされた選択光信号のパワーを検出する。
【００８６】
Ｓ１０において、パスＩＤ信号検出部１２４は、パワー検出部１２１の検出結果を利用して、波長可変フィルタ１０４によりフィルタリングされた選択光信号のパワーの変化を表すビット列を生成する。そして、パスＩＤ信号検出部１２４は、生成したビット列からヘッダを検出し、そのヘッダに続くペイロード領域からパスＩＤを取得する。
【００８７】
ただし、波長可変フィルタ１０４の透過帯が選択光信号の中心波長に対して短波長側に設定されたときは、選択光信号のパワーの変化に基づいて生成されるビット列の各ビット論理は反転している。したがって、波長可変フィルタ１０４の透過帯が選択光信号の中心波長に対して短波長側に設定されたときは、パスＩＤ信号検出部１２４は、生成されるビット列の各ビットの論理を反転させることによりパスＩＤ信号を再生する。
【００８８】
このように、第１の実施形態においては、選択光信号が伝送されてきた光伝送路の状態が判定される。すなわち、選択光信号の中心波長に対する多段ＷＳＳ透過帯のオフセット方向が判定される。そして、フィルタ制御部１１３は、多段ＷＳＳ透過帯のオフセット方向と波長可変フィルタ１０４の透過帯のオフセット方向が同じになるように、波長可変フィルタ１０４の透過帯を設定する。したがって、波長可変フィルタ１０４により生成される強度変調成分が多段ＷＳＳ透過帯により生成される強度変調成分によって弱められることはない。この結果、パスＩＤ信号の検出感度が改善する。或いは、パスＩＤ信号の検出感度の劣化が回避される。
【００８９】
＜第２の実施形態＞
図１３は、第２の実施形態に係わるＦＳＫ信号検出回路の構成を示す。第２の実施形態に係わるＦＳＫ信号検出回路２００も、第１の実施形態と同様に、ＷＤＭ信号を伝送する光伝送装置の中に設けられる。例えば、ＦＳＫ信号検出回路２００は、図１に示すＷＤＭ伝送装置２〜５に設けられる。また、ＦＳＫ信号検出回路２００は、図１に示す光分岐挿入装置６〜８、光クロスコネクト９に設けられてもよい。
【００９０】
ＦＳＫ信号検出回路２００は、図１３に示すように、帯域可変−波長可変フィルタ２０１、受光器（ＰＤ）２０２、ＣＰＵ部２０３を有する。そして、ＦＳＫ信号検出回路２００には、ＷＤＭ信号が入力される。
【００９１】
帯域可変−波長可変フィルタ２０１は、ＣＰＵ部２０３から与えられるフィルタ制御信号に従って、入力ＷＤＭ信号をフィルタリングする。受光器２０２は、帯域可変−波長可変フィルタ２０１から出力される光信号を電気信号に変換する。受光器２０２は、第１の実施形態の受光器１０３、１０５と同様に、低速のフォトダイオードにより実現される。
【００９２】
ＣＰＵ部２０３は、統制部２１１、フィルタ制御部２１２、信号処理部１１４、記憶部１１５を有する。ＣＰＵ部２０３は、例えば、プロセッサ素子およびメモリを含む。ただし、ＣＰＵ部２０３の処理の一部は、ハードウェア回路で実現してもよい。
【００９３】
統制部２１１は、パスＩＤ信号を検出する処理においてフィルタ制御部２１２および信号処理部１１４を制御する。フィルタ制御部２１２は、統制部２１１または信号処理部１１４からの指示に応じてフィルタ制御信号を生成する。フィルタ制御信号は、帯域可変−波長可変フィルタ２０１の透過帯域および透過帯の中心波長を指定することができる。なお、信号処理部１１４および記憶部１１５は、第１および第２の実施形態において実質的に同じなので説明を省略する。
【００９４】
光信号に重畳されているＦＳＫ信号（即ち、パスＩＤ信号）を検出する方法は、第１および第２の実施形態においてほぼ同じである。ただし、入力ＷＤＭ信号から選択光信号を生成する構成および動作は、第１および第２の実施形態において異なっている。以下、図１４に示すフローチャートを参照しながら第２の実施形態のＦＳＫ信号検出回路２００の動作を説明する。
【００９５】
Ｓ１１において、統制部２１１は、ＦＳＫ信号検出を開始する旨の指示をフィルタ制御部２１２および信号処理部１１４に与える。フィルタ制御部２１２は、この指示に受信すると、入力ＷＤＭ信号から指定された光信号（すなわち、選択光信号）を抽出するためのフィルタ制御信号を生成する。このフィルタ制御信号は、帯域可変−波長可変フィルタ２０１の透過帯域を選択光信号の帯域よりも広くする指示を含む。そうすると、帯域可変−波長可変フィルタ２０１は、このフィルタ制御信号に応じて透過帯域を広くする。したがって、パワー検出部１２１は、選択光信号のパワーを検出する。すなわち、選択光信号のスペクトル全体のパワーが検出される。
【００９６】
Ｓ２〜Ｓ５の処理は、第１および第２の実施形態において実質的に同じである。すなわち、選択光信号に対する多段ＷＳＳ透過帯が、その選択光信号の中心波長に対して長波長側に形成されているか短波長側に形成されているかを表す符号情報が生成される。
【００９７】
Ｓ１２において、フィルタ制御部２１２は、選択光信号に重畳されている周波数変調信号（すなわち、パスＩＤ信号）を強度変調信号に変換するためのフィルタ制御信号を生成する。このフィルタ制御信号は、帯域可変−波長可変フィルタ２０１の透過帯域を選択光信号の帯域よりも狭くする指示を含む。そうすると、帯域可変−波長可変フィルタ２０１は、このフィルタ制御信号に応じて透過帯域を狭くする。このとき、帯域可変−波長可変フィルタ２０１の透過帯域は、例えば、第１の実施形態の波長可変フィルタ１０４の透過帯の幅と同じである。
【００９８】
Ｓ７〜Ｓ９の処理は、第１および第２の実施形態において実質的に同じである。すなわち、Ｓ５で生成された符号情報に基づいて、帯域可変−波長可変フィルタ２０１の透過帯の波長が制御される。例えば、符号情報に基づいて、図１２に示す透過帯Ｌまたは透過帯Ｓが設定される。この後、Ｓ１０において、パスＩＤ信号検出部２１４は、パスＩＤ信号を検出してパスＩＤを取得する。
【００９９】
このように、第２の実施形態においても、多段ＷＳＳ透過帯のオフセット方向と帯域可変−波長可変フィルタ２０１の透過帯のオフセット方向が同じになるように、帯域可変−波長可変フィルタ２０１の透過帯が設定される。したがって、第１の実施形態と同様に、第２の実施形態においてもパスＩＤ信号の検出感度が改善する。
【０１００】
＜第３の実施形態＞
第１〜第２の実施形態では、上述したように、光信号の中心波長に対する多段ＷＳＳ透過帯のオフセット方向に応じて、受信器の光フィルタの透過帯の波長が制御される。これに対して第３の実施形態では、光信号の中心波長に対する多段ＷＳＳ透過帯のオフセット方向に応じて、光信号のキャリア波長が制御される。
【０１０１】
図１５は、第３の実施形態に係わる光伝送システムの構成の一例を示す。この光伝送システムは、ＷＤＭ伝送装置５０、複数のＲＯＡＤＭノード６０ａ〜６０ｎ、ネットワーク管理システム７０を有する。ＲＯＡＤＭノード６０ｎには、第１の実施形態のＦＳＫ信号検出回路１００が接続されている。ただし、ＦＳＫ信号検出回路１００は、ＲＯＡＤＭノード６０ｎの中に実装されていてもよい。
【０１０２】
ＷＤＭ伝送装置５０は、光送信器５１及び波長制御部５２を有する。光送信器５１は、データ信号を伝送する光信号を生成する。また、光送信器５１は、その光信号に周波数変調方式でパスＩＤ信号を重畳することができる。すなわち、光送信器５１は、例えば、図４（ａ）または図４（ｂ）に示す構成により実現される。波長制御部５２は、ネットワーク管理システム７０からの指示に応じて、光送信器５１が生成する光信号のキャリア波長を制御する。例えば、光送信器５１が図４（ｂ）に示す構成により実現される場合、波長制御部５２は、レーザ光源３９の波長を調整してもよい。なお、ＷＤＭ伝送装置５０は、図示しないが、複数の光送信器５１を有する。そして、ＷＤＭ伝送装置５０は、複数の光送信器５１により生成される複数の光信号が多重化されたＷＤＭ信号を送信する。
【０１０３】
ＲＯＡＤＭノード６０ａ〜６０ｎは、ネットワーク管理システム７０からの指示に従ってＷＤＭ信号を伝送する。各ＲＯＡＤＭノード６０ａ〜６０ｎは、波長選択スイッチ（ＷＳＳ）を有する。したがって、ある波長の光信号がＷＤＭ伝送装置５０からＲＯＡＤＭノード６０ｎに接続される受信ノードへ伝送されるときは、その光信号は、各ＲＯＡＤＭノード６０ａ〜６０ｎの波長選択スイッチを通過することになる。したがって、ＲＯＡＤＭノード６０ａ〜６０ｎの数が多いときは、上述した多段ＷＳＳ透過帯に起因する透過帯域狭窄が発生することがある。
【０１０４】
上記構成の光伝送システムにおいて、ＦＳＫ信号検出回路１００は、指定された光信号に重畳されているＦＳＫ信号（すなわち、パスＩＤ信号）を検出する。以下、図１６に示すフローチャートを参照しながら、第３の実施形態における信号検出について説明する。
【０１０５】
Ｓ２１において、ＲＯＤＡＭノード６０ｎは、ネットワーク管理システム７０により指定された光信号（以下、選択光信号）を分岐してＦＳＫ信号検出回路１００に導く。このとき、選択光信号は、ＲＯＤＡＭノード６０ｎに内蔵されている波長選択スイッチにより受信ＷＤＭ信号から分岐される。したがって、ＦＳＫ信号検出回路１００は、図１０に示す波長選択スイッチ１０１を有していなくてもよい。なお、この選択光信号は、ＷＤＭ伝送装置５０の光送信器５１により生成されるものとする。また、この選択光信号には、周波数変調方式でパスＩＤ信号が重畳されている。
【０１０６】
Ｓ２２〜Ｓ２３において、ＣＰＵ部１０６は、図１１に示す第１の実施形態の処理と同様に、選択光信号のパワーの変化に基づいて符号情報を生成する。符号情報は、上述したように、ＦＳＫ信号検出回路１００において検出されるパスＩＤ信号のヘッダが反転しているか否かを表す。すなわち、符号情報は、選択光信号の中心波長に対する多段ＷＳＳ透過帯のオフセット方向を表す。
【０１０７】
Ｓ２４において、ネットワーク管理システム７０は、ＣＰＵ部１０６により生成された符号情報を取得する。続いて、ネットワーク管理システム７０は、Ｓ２５において、符号情報に基づいてキャリア波長を調整する指示をＷＤＭ伝送装置５０の波長制御部５２に与える。例えば、ＦＳＫ信号検出回路１００において検出されるヘッダが反転していないときは、ネットワーク管理システム７０は、現在のキャリア波長を維持する指示を波長制御部５２に与える。この場合、光送信器５１は、キャリア波長を変えることなく光信号を送信する。一方、ＦＳＫ信号検出回路１００において検出されるヘッダが反転しているときは、ネットワーク管理システム７０は、キャリア波長をシフトさせる指示を波長制御部５２に与える。そうすると、波長制御部５２は、ネットワーク管理システム７０からの指示に従って光送信器５１の送信波長をシフトさせる。そして、光送信器５１は、キャリア波長をシフトさせた光信号を送信する。このとき、例えば、ＦＳＫ信号検出回路１００において反転していないヘッダが検出されるようにキャリア波長が調整される。或いは、ＦＳＫ信号検出回路１００において強度変調成分が十分に小さくなるように（即ち、多段ＷＳＳ透過帯のオフセットが実質的にゼロになるように）キャリア波長を調整してもよい。
【０１０８】
Ｓ２６において、ＦＳＫ信号検出回路１００の１×２光スイッチ１０２は、選択光信号を選択する。これにより、以降、選択光信号は波長可変フィルタ１０４に導かれる。Ｓ２７において、ＣＰＵ部１０６は、符号情報に従って波長可変フィルタ１０４の透過帯を設定する。例えば、ＦＳＫ信号検出回路１００において検出されるヘッダが反転していないときは、ＣＰＵ部１０６は、波長可変フィルタ１０４の透過帯をデフォルト波長に設定する。デフォルト波長は、例えば、図１２に示す第１の波長である。一方、ＦＳＫ信号検出回路１００において検出されるヘッダが反転しているときは、ＣＰＵ部１０６は、デフォルト波長を所定量だけシフトさせた波長に波長可変フィルタ１０４の透過帯を設定する。この波長シフト量は、光送信器５１におけるキャリア波長のシフト量と同じである。この後、ＣＰＵ部１０６は、Ｓ２８において、波長可変フィルタ１０４によりフィルタリングされる選択光信号のパワーの変化に基づいてパスＩＤ信号を検出する。
【０１０９】
＜第４の実施形態＞
図１７は、第４の実施形態に係わる光伝送システムの構成の一例を示す。第４の実施形態においても、第３の実施形態と同様に、光信号の中心波長に対する多段ＷＳＳ透過帯のオフセット方向に応じて、光信号のキャリア波長が制御される。ただし、第３の実施形態の光伝送システムでは、第１の実施形態のＦＳＫ信号検出回路１００が使用されるが、第４の実施形態の光伝送システムでは、第２の実施形態のＦＳＫ信号検出回路２００が使用される。
【０１１０】
なお、ＦＳＫ信号検出回路２００の帯域可変−波長可変フィルタ２０１は、図１３を参照しながら説明したように、ＷＤＭ信号から所望の波長の光信号を選択できる。よって、図１７に示す光伝送システムにおいて、ＲＯＡＤＭノード６０ｎの入力側で分岐されたＷＤＭ信号がＦＳＫ信号検出回路２００に導かれるようにしてもよい。
【０１１１】
図１８は、第４の実施形態におけるＦＳＫ信号検出を示すフローチャートである。ここで、図１６に示す第３の実施形態のフローチャートおよび図１８に示す第４の実施形態のフローチャートは、ほぼ同じである。ただし、第４の実施形態では、Ｓ２１の処理は省略される。また、第３の実施形態のＳ２２およびＳ２６の代わりに、それぞれ、Ｓ３１およびＳ３２が実行される。Ｓ３１およびＳ３２の処理は、それぞれ図１４に示すＳ１１およびＳ１２と同じである。すなわち、ＣＰＵ部２０３によって帯域可変−波長可変フィルタ２０１の帯域が制御される。
【０１１２】
＜他の実施形態＞
第１〜第４の実施形態において、ＦＳＫ信号検出回路１００、２００は、選択光信号のパワーの変化をモニタする。ここで、この選択光信号のパワーの変化は、選択光信号が伝送される光伝送路の状態を表す。たとえば、選択光信号のパワー変化が十分に小さいときは、光伝送路において透過帯域狭窄が発生していない状態、または、選択光信号の中心波長に対する多段ＷＳＳ透過帯のオフセットがほぼゼロである状態を表す。換言すれば、選択光信号のパワー変化の振幅は、選択光信号の中心波長に対する多段ＷＳＳ透過帯のオフセット量を表す。さらに、選択光信号のパワー変化に基づいて検出される強度変調信号のビット列の符号は、選択光信号の中心波長に対する多段ＷＳＳ透過帯のオフセット方向を表す。したがって、ＦＳＫ信号検出回路１００、２００は、選択光信号のパワーの変化に基づいて、選択光信号が伝送される光伝送路（ＲＯＡＤＭノード等を含む）の状態を推定することができる。
【０１１３】
また、第１〜第２の実施形態では、選択光信号の中心波長に対する多段ＷＳＳ透過帯のオフセット方向が検出され、その検出結果に基づいて光フィルタ（波長可変フィルタ１０４、帯域可変−波長可変フィルタ２０１）の透過帯が制御される。ただし、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、ＦＳＫ信号検出回路は、選択光信号のスペクトルの長波長側の成分の一部を透過する透過帯（図１２に示す例では、透過帯Ｌ）、及び選択光信号のスペクトルの短波長側の成分の一部を透過する透過帯（図１２に示す例では、透過帯Ｓ）を提供する。透過帯Ｌおよび透過帯Ｓは、２つの光フィルタで実現してもよいし、１つの光フィルタの透過帯の波長を制御することにより実現してもよい。
【０１１４】
この場合、選択光信号の中心波長の長波長側に多段ＷＳＳ透過帯が形成されていれば、透過帯Ｓの出力光信号から生成される強度変調信号の振幅よりも、透過帯Ｌの出力光信号から生成される強度変調信号の振幅の方が大きくなる。一方、選択光信号の中心波長の短波長側に多段ＷＳＳ透過帯が形成されていれば、透過帯Ｌの出力光信号から生成される強度変調信号の振幅よりも、透過帯Ｓの出力光信号から生成される強度変調信号の振幅の方が大きくなる。したがって、ＦＳＫ信号検出回路は、強度変調信号の振幅が大きい方の透過帯の出力光信号を利用してＦＳＫ信号を検出する。この構成によっても、ＦＳＫ信号の検出感度は向上する。
【符号の説明】
【０１１５】
１２  波長選択スイッチ（ＷＳＳ）
５０  ＷＤＭ伝送装置
６０ａ〜６０ｎ  ＲＯＡＤＭノード
７０  ネットワーク管理システム
１００、２００  ＦＳＫ信号検出回路
１０１  波長選択スイッチ（ＷＳＳ）
１０２  １×２光スイッチ
１０３、１０５、２０２  受光器（ＰＤ）
１０４  波長可変フィルタ
１０６、２０３  ＣＰＵ部
１１３、２１２  フィルタ制御部
１２１  パワー検出部
１２２  符号検出部
１２３  状態判定部
１２４  パスＩＤ信号検出部
２０１  帯域可変−波長可変フィルタ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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