(57)【要約】  光通信システムにおけるＷＤＭ信号内のＮ個の光チャネルのパワー・プリエンファシスに対する繰り返し法であって、それによれば代表的な特性量Ｘｉが、複数の特性量の中でＢＥＲの関数である特性量を少なくとも１つ含んでチャネルに対して定義されるところの繰り返し法が提供される。この方法はＷＤＭ信号チャネル全体に亘って繰り返されるフェーズを含んでいて、そのチャネルと隣接するチャネルに対する前記特性量を各チャネルに対して評価し、そのチャネルの前記特性量を隣接チャネルの相応する特性量と比較して、その比較の結果に基づいて、ｉ番目のチャネルに送信されるパワーに関して行うべき所定の動作を選択し、すべてのチャネルに対しておのおののパワーに関して選ばれた、対応する動作を行い、選択した動作により変化した新しいパワーを用いてすべてのチャネルの変数である品質関数を計算し、品質改善が所定の数値より大きくなるまで、および／または繰り返し数に関して所定の最大数に達するまで前記の繰り返しフェーズを最初から繰り返すステップを備える。
2008507870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光通信システムにおけるＷＤＭ信号内のＮ個の光チャネルに対して定義された、ＢＥＲの関数である特性量を含む複数の特性量のうち代表的な特性量Ｘｉにしたがって、該Ｎ個の光チャネルに対するパワーのプリエンファシスを繰り返し実行する方法であって、繰り返し実行されるフェーズとして、
各光チャネルについて、その光チャネルと隣接する隣接光チャネルに対する前記特性量を評価するフェーズと、
各光チャネルの前記特性量をその隣接光チャネルの相応する特性量と比較し、その比較の結果に基づいて、i番目の光チャネルの送信パワーに関して行うべき所定の動作を選択するフェーズと、
すべての前記光チャネルに対して、前記送信パワーに関して行うべき所定の動作として選択された前記動作を実行するフェーズと、
選択された前記動作にしたがって変更された新しい送信パワーを用いてすべての光チャネルについての変数である品質関数を計算するフェーズと
を含み、
品質改善が所定の数値より大きくなるまで、および／または、繰り返し回数が所定の最大数に達するまで、上記各フェーズを最初から繰り返すことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記特性量Ｘｉには、処理対象として注目している光チャネルで使用されている送信パワーＴｉの関数によって表される特性量の少なくとも１つが含まれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記特性量Ｘｉには、前記送信パワーＴｉとＱファクターが含まれることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記特性量Ｘｉには、利得Ｇｔｉの不均衡量が含まれ、Ｇｔｉ＝Ｔｉ（ｋ）−Ｒｉ（ｋ）であり、Ｔｉ（ｋ）は、ｋ回目の繰り返しにおけるｉ番目の光チャネルの送信パワーを表し、Ｒｉ（ｋ）は、ｋ回目の繰り返しにおけるｉ番目の光チャネルの送信パワーを表していることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
選択された前記動作を実行するフェーズの前に、該動作に係る前記送信パワーを正規化して、前記ＷＤＭ信号に含まれる光チャネルのトータルパワーが所定のトータルパワーを超えてしまうことを回避するフェーズをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
最適なパワーＰin, optと前記光チャネルの前記トータルパワーとの差異を正規化する際に、
・ｋ回目の繰り返しにおけるすべての光チャネルの各ＱファクターからなるベクトルをＱ（ｋ）と表したときに、ｋ回目の繰り返しにおける＜Ｑ（ｋ）＞よりも大きなＱファクターを有する光チャネルの数をＮ１とし、Ｎ１個の光チャネルにだけ、前記差異うち、Ｎ１／Ｎによって与えられる割合を分配し、
・前記差異のうち、残りの差異をすべての光チャネルに分配する
ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
Ｑｉ（ｋ）が前記＜Ｑ（ｋ）＞よりも所定量だけ大きい場合、次式にしたがって前記差異の分配を行い、
2008507870.tif 000011
前記残りの差異であるパワーｂ（ｋ）を、それぞれ等量づつ次式にしたがって分配し、
2008507870.tif 000012
ここで、
2008507870.tif 000013
かつ、
Ｎ１  ：  Ｑｉ（ｋ）が前記＜Ｑ（ｋ）＞よりも所定量だけ大きい光チャネルの数
Ｎ    ：  光チャネルカウンタ
Ｔｉ  ：ｉ番目の光チャネルの送信パワー
Ｐin, opt：リンクへの入力端での公称パワー
であることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ｉ番目の光チャネルの送信パワーＴｉに対して実行可能な動作Ａｃと、
各光チャネルの前記特性量をその隣接光チャネルの相応する特性量と比較して得られた比較結果に基づいて取得された係数Ｃxiと
を対応付けた動作テーブルを最初に定義することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記特性量Ｘｉのそれぞれに対して次のそれぞれの比較に基づいて前記係数Ｃxiが定義され、
ｉ＝２，・・・，Ｎ−１について、
・Ｘｉ＜Ｘｉ−１  かつ  Ｘｉ＜Ｘｉ＋１
・Ｘｉ−１＞Ｘｉ＞＝Ｘｉ＋１  または  Ｘｉ−１＞＝Ｘｉ＞Ｘｉ＋１
・Ｘｉ−１＝＜Ｘｉ＜Ｘｉ＋１  または  Ｘｉ−１＜Ｘｉ＝＜Ｘｉ＋１
・Ｘｉ＞Ｘｉ−１  かつ  Ｘｉ＞Ｘｉ＋１
・Ｘｉ−１＝Ｘｉ＝Ｘｉ＋１
であり、
ｉ＝１、ｉ＝Ｎについて、
ＸＮ＞ＸＮ−１  または  Ｘ１＜Ｘ２
ＸＮ＜ＸＮ−１  または  Ｘ１＞Ｘ２
ＸＮ＝ＸＮ−１  または  Ｘ１＝Ｘ２
であり、
前記特性量Ｘｉに関する前記係数Ｃxiのすべての組み合わせに対して前記動作Ａｃが前記動作テーブルにおいて定義されていることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
Ａｃ＝１：  １段階のパワーステップΔだけパワーを増加するか、あるいは（差がステップより大きい場合は）パワーを隣接光チャネルと同じ数値にセットする
Ａｃ＝２：  １段階のパワーステップΔだけパワーを下げるか、あるいは（差がステップより大きい場合は）パワーを隣接光チャネルと同じ数値にセットする
Ａｃ＝３：  光チャネルのパワーをΔだけ増加させる
Ａｃ＝４：  光チャネルのパワーをΔだけ低下させる
Ａｃ＝５：  テスト対象の光チャネルのパワーを最良のＱファクタを持つ隣接光チャネルのパワーに合わせて設定する
Ａｃ＝６：  テスト対象の光チャネル（ｉ）のパワーを左隣の光チャネル（すなわちｉ−１）のパワーに合わせて設定する
Ａｃ＝７：  テスト対象の光チャネル（ｉ）のパワーを右隣の光チャネル（すなわちｉ＋１）のパワーに合わせて設定する
のなかから、前記Ａｃを選択することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記品質関数は、次式により付与され、
2008507870.tif 000014
ここで、
Ｑrefは基準となるＱファクタ配列（ＳＱ（ｋ）の第１列）であり、
Ｑave＝＜ＳＱ（ｋ）＞＝［＜Ｑ（ｋ−Ｍ＋１）＞，・・・，＜Ｑ（ｋ−１）＞、＜Ｑ（ｋ）＞］Ｔ  は、光チャネルについての平均値であり、
Ｇ（Ｑ，Ｑave）は、光チャネルのＱファクターがＱaveの最大値に近づくと減少する所定のコスト関数であり、
Ｄ（Ｑ，Ｑref）は、解析中のＱファクタの配列（Ｑ）と、基準となるＱファクタの配列（Ｑref）の間の距離関数であり、
Ｗ（Ｑ，Ｑref）は、重み関数である
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記コスト関数は、次式により表現され、
2008507870.tif 000015
ここで、
前記距離関数は、Ｑi−Ｑirefであり、
前記重み関数は、［Ｑi−0.8min（Ｑref）］２  である
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記各フェーズを繰り返す際に、
行列ＳＱ（ｋ）を取得すべく、各光チャネルについて前記Ｑファクターと前記送信パワーが記憶され、ｋ回目の繰り返しにおいて［Ｑ（ｋ−Ｍ＋１），・・・，Ｑ（ｋ−１）］が記憶され、前記行列ＳＱ（ｋ）の各行は、各光チャネルに対応しており、
行列ＳＴ（ｋ）を取得すべく、ｋ回目の繰り返しにおいて［Ｔ（ｋ−Ｍ＋１），・・・，Ｔ（ｋ−１），Ｔ（ｋ）］が記憶され、前記行列ＳＴ（ｋ）の各行は、各光チャネルに対応している
ことを特徴とする請求項３又は１１に記載の方法。
【請求項１４】
ａ）  前記光チャネルの番号ｉのすべての値に対して、送信パワーＴｉ（ｋ*）を選択することによって、前記行列ＳＱ（ｋ）と前記行列ＳＴ（ｋ）が考慮され、ここでｋ*は次式が成り立つように選択され、
2008507870.tif 000016
これにより新しい配列Ｔ*（ｋ）が作成され、
ｂ）  前記行列ＳＴ（ｋ）中の対応する送信パワー配列Ｔ（ｋ**）により前記品質関数を最大にするよう、前記ＳＱ（ｋ）行列中の列Ｑ（ｋ**）を選択し、
ｃ）  Ｔ*（ｋ）にしたがって前記送信パワーを設定し、
ｄ）  Ｑ（ｋ）を測定し、
ｅ）  ｆ［Ｑ（ｋ**）］＞ｆ［Ｑ（ｋ*）］が成り立つならば、
Ｑselect＝Ｑ（ｋ**）およびＴselect＝Ｔ（ｋ**）とし、
ｆ［Ｑ（ｋ**）］＞ｆ［Ｑ（ｋ*）］が成り立たなければ、
Ｑselect＝Ｑ（ｋ*）およびＴselect＝Ｔ（ｋ*）とする
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は波長分割多重（ＷＤＭ）光通信システムにおけるチャネル・パワー・プリエンファシスに関するものであり、より具体的には、チャネルのビット誤り率（ＢＥＲ）をモニタした結果に基づくパワー・プリエンファシスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
チャネル・パワー・プリエンファシス技術はインライン（内蔵）型の光増幅器(例えば、エルビウム・ドープト・ファイバ増幅器など）を備えたＷＤＭリンク（回線）の動作を改良するための重要な要素である。この技術はすべてのチャネルが同一条件で動作するように、光パワー増幅器の出力において得られるトータルパワーの分布を正しく確保するために必要である。
【０００３】
現実のシステムでは、プリエンファシス技術はシステムの立ち上げ時のみならず、例えばチャネル数の更新、故障後の回復、経時変化などによるシステムの劣化時など、他のさまざまな状況においても利用されることが予想される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
チャネルビット誤り率（ＢＥＲ）はＷＤＭチャネルによって伝送され受信された信号の品質を完全に定義する唯一のパラメータである。しかしながら、従来知られたパワー・プリエンファシス技術は、システムの動作特性を部分的でしかないものの迅速な評価をするために、リンクの端末でのＯＳＮＲ（光信号対雑音比)を等化することに基づくものである。そこでは、例えば色分散あるいは非線形効果のようなシステムの動作特性を低下させるような他のすべての原因は無視されている。
【０００５】
ＯＳＮＲがパワー・プリエンファシスの制御パラメータとなる主要な理由は、それが測定容易であること、および多くのシステムにおいてＯＳＮＲがしばしばビット誤り率に寄与する主要な要因として利用されているからである。ＯＳＮＲに基づくパワー・プリエンファシス技術は、しかしながら、費用のかかる光スペクトル解析器を用いなければならない。さらにＯＳＮＲに基づく技術は、例えば次のようなその他の現象がシステムの動作特性により強く影響を与える場合には使えなくなる。
i    送信媒質の非線形性が無視できない、小有効面積の非分散シフトファイバを用いて実現されるマルチ（多）スパンリンク。
ii    スペクトルの端でのチャネルの到達距離が色分散によって制限される分散補償ファイバ（ＤＣＦ）とファイバの色分散勾配とが不整合となっているリンク。
iii    受信パワーが、受信器の感度の最小閾値近くのパワーから、受信器の過負荷近くのパワーまで広い範囲で変動するリンク。この場合、たとえＯＳＮＲが同様であっても、な様々なチャネルが別々に振舞うため、高価なチャネルパワー平坦化デバイスが必要となる。
iv    製造公差のためにチャネルがそれぞれ異なった特性を示すリンク。このような場合、同じＯＳＮＲと同じ受信パワーを持っていても、２つのチャネルは異なるＢＥＲを示す。
【０００６】
過去において、ＢＥＲをモニタすることに基づくプリエンファシス方法を実行するためには、ＢＥＲの測定精度が主要な問題であった。ＯＳＮＲの測定は、実際、瞬時に行うことができるが、ＢＥＲを正確に評価するには、受信ビットに含まれる十分な数の誤りを検出するための長い時間間隔が必要となる。要求されるＢＥＲが低ければ低いほど、それを測定するのに必要な時間は長くなる。実際にはＢＥＲの要求値は大変厳しい（１０−１２以下である)ため、その結果、ＢＥＲに基づくパワー・プリエンファシスは実際的でなかった。
【０００７】
ＷＤＭチャネルへの前方向誤り訂正（ＦＥＣ）コードの導入はこの筋書きを劇的に変えるものである。なぜならばＦＥＣの適用により、１０−５以上の訂正前ＢＥＲを１０−１２以下のＢＥＲへと訂正でき、これによってＢＥＲの正確なる測定を数秒で行えるからである。現行のＷＤＭシステムは、通常、ＦＥＣにより誤りを訂正する前のＢＥＲで約１０−６程度で動作し、一方で、ＦＥＣチップは訂正前ＢＥＲの値を迅速かつ正確に提供できる。
【０００８】
訂正前ＢＥＲは、ＷＤＭシステムの動作特性を最適化するための強力な道具を提供するものであるが、一方で、同時に大きな経費節約になることを本発明者らは理解している。ＢＥＲモニタリングの機能は、既に市販のＦＥＣチップセットの中で実行されていて、多くの管理システムが既に通常のＯＡＭ目的でそれを供給しているので、実際に、追加設備は何も必要ない。
【０００９】
このＦＥＣによる訂正前のＢＥＲ情報を用いてさえ、送信されるパワーを最適な分布に収斂させることができる手続きを、数回の繰り返しによって見つけることは現在も挑戦しがいのある解決困難な課題であり、過去の技術では満足すべき解決策が見つかっていない。その結果、ＢＥＲを用いることは、いまだにチャネルのプリエンファシスに対して実用段階では用いられてはいない。
【００１０】
ＢＥＲを用いることの困難さは、主に、ＢＥＲがリンクおよび（近似的にだけしか知ることが出来ない）端末の特性の、複雑で一般には知られていない関数であるということに由来する。それに比べると、ＯＳＮＲはチャネルパワーの単純な単調増加関数である。非線形伝播効果がシステムを劣化させる場合に、入力パワーに直接関係するようにＢＥＲの数値を定式化する直接の手法は今日でも知られていない。
【００１１】
勾配アルゴリズム、最急降下法、遺伝的アルゴリズムなどのよく知られらブラインド・アルゴリズムは収束が緩慢であるため、ＢＥＲを用いる場合に直ちには適用できない。
【００１２】
本発明の一般的な目的は、ＷＤＭ通信システムにおいて、ＢＥＲに基づくチャネル・プリエンファシスに対する方法を手に入れることによって上記した課題を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的に照らして、本発明に係る光通信システムにおけるＷＤＭ信号内のＮ個の光チャネルに対するパワー・プリエンファシスを繰り返し実行する方法が想到された。この方法によれば、複数の特性量のうち代表的な特性量ＸｉがＮ個の光チャネルに対して定義される。複数の特性量には、ＢＥＲの関数である特性量が少なくとも１つ含まれている。この方法は、ＷＤＭ信号チャネルに亘って繰り返し行われるフェーズを含んでいて、そのチャネルと隣接するチャネルに対する前記特性量を各チャネルに対して評価し、そのチャネルの前記特性量を隣接チャネルの相応する特性量と比較して、その比較の結果に基づいて、i番目のチャネルの送信パワーに関して行うべき所定の動作を選択し、すべてのチャネルに対しておのおののパワーに関して選ばれた、それに対応する動作を実行し、選択された動作により変化した新しいパワーを用いてすべてのチャネルの変数である品質関数を計算し、品質改善が所定の数値より大きくなるまで、および／または繰り返し数に関して所定の最大数に達するまで前記の繰り返しフェーズを最初から繰り返す。
【００１４】
本発明のより好適なる実施例はここに添付された特許請求の範囲のうち従属項に記載されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
従来技術に比べた本発明の革新的な原理とその利点をより理解しやすく説明するために、以下で添付の図面を参照しつつ、上記原理の適用に関する、限定する目的ではなく、例示する目的で、その可能な実施例を記述する。
【００１６】
図を参照して本発明の原理を説明する。
【００１７】
簡単のために、以下の記述ではＦＥＣ前のＢＥＲに代えてＱファクタが用いられる。Ｑファクタは光通信分野に従事している技術者にはよく知られているが、次の関係式でＢＥＲと明確に関係している。
【００１８】
【数１】
2008507870.tif 000003
【００１９】
上式から、ＢＥＲはＱファクタの単調減少関数であることがわかる。光システム設計の分野ではＱファクタの単位は通常はｄＢであり、Ｑ［ｄＢ］＝２０ｌｏｇ（Ｑ）である。このパラメータＱ［ｄＢ］は以下の記述において用いられるが、ここに提案する革新的な技術から逸脱することなく少しの変更だけで、ＢＥＲ，Ｑ，Ｑ［ｄＢ］の中から選ばれる３つのパラメータのどの１つも本発明に係る手続きにおいて用いることができることは、当業者であればすぐに理解できるであろう。
【００２０】
図１は本発明の方法の動作原理を示している。この図に示されるように、本手続きでは、第１にすべての有用なデータ（Ｑファクタ、送信および受信パワー）を取得し、ルックアップテーブルに登録された内容にしたがって各チャネルに対して送信パワーについて行うべき適当なアクション（動作）を決定する。
【００２１】
送信パワーの最良の組み合わせを選択するために、プリセットされたステップ数ごとに、すべてのデータを記憶して解析するという意味でメモリを用いるものと想定するのが有利である。
【００２２】
送信パワーを設定する前に、送信光増幅器の最適動作点に整合するように、送信パワーを適当に正規化する。
【００２３】
連続するステップ間の差が十分に小さいと考えられるか、または繰り返しの所定の最大数を超えたときに手続きは停止される。
【００２４】
本発明は、半ブラインド手続きと呼ぶべき下記の有利な解決方法を提案する。
【００２５】
i    （例えば、監視の対象となる受信パワーなど）入手可能なすべての情報の使用を開始する。
【００２６】
ii    （例えばＸＰＭ（相互位相変調成分）の大部分は隣接チャネルに原因するものである、などの）物理的考察に依拠する。
【００２７】
iii    （例えば、チャネル数の増加、チャネルの品質向上、システムの駆動開始、故障状態からの回復、経時変化によるシステムの劣化など）アルゴリズム自身を実際的に起動することになる状況に応じて調整する。
【００２８】
よりよく理解するために、本方法の記号の定義を以下に与える。
【００２９】
特に入力データとして次のようなものがある。
【００３０】
Ｎ：  チャネル番号の最大値
ｉ＝１，・・・，Ｎ：  ＷＤＭスペクトル中でのチャネルの位置
Ｑｉ（ｋ）：  ｋ回目の繰り返しにおけるｉ番目のチャネルのＱファクタ〔ｄＢｍ〕。Ｎ個すべての値に対してＱ（ｋ）の配列が定義される。
【００３１】
Ｔｉ（ｋ）：  ｋ回目の繰り返しにおけるｉ番目のチャネルの送信パワー〔ｄＢｍ〕。Ｎ個すべての値に対してＴ（ｋ）の配列が定義される。
【００３２】
Ｒｉ（ｋ）：  ｋ回目の繰り返しにおけるｉ番目のチャネルの受信パワー〔ｄＢｍ〕。Ｎ個すべての値に対して、Ｒ（ｋ）の配列が定義される。
【００３３】
ε：  誤差値〔ｄＢ〕。ｎ＝１，２，・・・，Ｍ（Ｍはメモリを示す。）として、ｋ回目の繰り返しと（ｋ−ｎ）回目の繰り返し間におけるＱファクタの差がＷＤＭのすべてのチャネルに対してεより小さければ、アルゴリズムの収斂が確認される。
【００３４】
MaxIter：  繰り返し回数の最大値。
【００３５】
内部データとして次のようなものがある。
【００３６】
ｋ：  繰り返し回数。
【００３７】
Ｇｔｉ（ｋ）＝Ｔｉ（ｋ）−Ｒｉ（ｋ）：  ｋ回目の繰り返しにおけるｉ番目のチャネルの利得傾斜〔ｄＢ〕。Ｎ個すべての値に対してＧｔ（ｋ）の配列が定義される。
【００３８】
Ｍ：  計算手続きに必要なメモリを表わす整数。Ｍ−１回の連続するステップに関してＱ（ｋ）、Ｔ（ｋ）およびＧｔ（ｋ）を記憶する。Ｍ番目のステップでは、記憶情報は最良の送信パワーの構成であるとして選択される。
【００３９】
Ｑｔｈ（ｋ）：  Ｑファクタの閾値。
【００４０】
ＳＱ（ｋ）：  ｋ回目の繰り返しにおいて蓄積されたＱ行列［Ｑ（ｋ−Ｍ＋１)，・・・，Ｑ（ｋ−１），Ｑ（ｋ）］。ＳＱの各行はチャネルに対応する。
【００４１】
ＳＴ（ｋ）：  ｋ回目の繰り返しにおいて蓄積された送信パワー行列［Ｔ（ｋ−Ｍ＋１)，・・・，Ｔ（ｋ−１），Ｔ（ｋ）］。ＳＴの各行はチャネルに対応する。
【００４２】
ＣＸｉ（ｋ）：  適当な構成テーブルによる３つの整数を定義する。ＸｉがＱｉ（ｋ）、Ｔｉ（ｋ）およびＧｔｉ（ｋ）の中の１つを示す。
【００４３】
Ｃｉ（ｋ）＝［ＣＱｉ（ｋ）、ＣＴｉ（ｋ），ＣＧｔｉ（ｋ）］：  ｋ回目の繰り返しにおけるｉ番目のチャネルの構成配列。
【００４４】
Δ：  パワーのステップ（段差）または増分［ｄＢ］。
【００４５】
Ａｃｉ（ｋ）：  ｋ回目の繰り返しにおけるｉ番目のチャネルの動作識別情報。これは送信パワーＴｉ（ｋ）に関して行うべき動作を決定する整数である。
【００４６】
ｆ（Ｑ，Ｑref，Ｑave）：  Ｑファクタの異なる配列を比較して以下に明らかにするような対応する送信パワーを選択するために用いられる変数を定義する関数。
【００４７】
Ｑselect：  以下に明らかにするようなＱファクタｆ（．）を最大にする配列。
【００４８】
ルックアップテーブル  Ａ：  「動作テーブル」とも呼ばれ、ＷＤＭスペクトルの内側チャネルに対して、最初の３つの列は３つＣＱｉ、ＣＴｉ，ＣＧｔｉの値の可能な組み合わせのすべてであり、第４の列は明確に定義された対応する動作識別情報Ａｃである。
【００４９】
ルックアップテーブルＡと同様で、Ａ１およびＡＮと呼ばれるテーブルがスペクトルの端（ｉ＝１とｉ＝Ｎ）に位置する２つの「外側（外より）」のチャネルに対して作成される。
【００５０】
有利なことに、ＷＤＭスペクトルを広い３チャネルスライディングウインドウで掃引して、テスト対象の３チャネルの中心と２つの隣接チャネルの送信パワーＴ，Ｑファクタ，および利得の傾斜Ｇｔ（利得の傾斜）の局部的な波長依存性を分類することによって構成テーブルを得ることができる。
【００５１】
図２ａと図２ｂは、構成テーブルの有利な１例を示す。特に図２ａは「内部（内より）」チャネル（すなわち、両サイドに近接した隣のチャネルが存在するチャネルである。すなわちｉ＝２，・・・，Ｎ‐１を意味する。）の構成テーブルの１部を示している。一方、図２ｂは「外側」あるいは「端部」のチャネル（すなわち片方だけに隣接チャネルが存在するようなチャネル。すなわちｉ＝１およびＮ。）の構成テーブルの１部を示している。
【００５２】
図２aと図２ｂに見られるように、３つの数がテスト対象のチャネルに割り当てられる。すなわち、
―  端部の２つのチャネルに対しては（図２ｂ）、端末チャネル自身のＴ，Ｑ，Ｇｔの値と唯一の隣接チャネルの対応する値とを比較する。この場合には上記諸量は、３つの値（増加、減少、あるいは一定維持）のいずれかをとるものと仮定できる。
【００５３】
―  すべての内側チャネルに対して可能な構成は図２aにリストアップされており、５つの値をとりうることがわかる。
【００５４】
「動作」識別情報に関しては、様々な動作を確立できるが、各動作は自己を識別するための識別番号によって識別される。有利な方法として、Ａｃ＝１，・・・，７で７つの動作を識別できる。
【００５５】
Ａｃ＝１：  １段階のパワーステップΔだけパワーを増加するか、あるいは（差がステップより大きい場合は）パワーを隣接チャネルと同じ数値にセットする。
【００５６】
Ａｃ＝２：  １段階のパワーステップΔだけパワーを下げるか、あるいは（差がステップより大きい場合は）パワーを隣接チャネルと同じ数値にセットする。
【００５７】
Ａｃ＝３：  チャネルのパワーをΔだけ増加させる。
【００５８】
Ａｃ＝４：  チャネルのパワーをΔだけ低下させる。
【００５９】
Ａｃ＝５：  テスト対象のチャネルのパワーを最良のＱファクタを持つ隣接チャネルのパワーに合わせて設定する。
【００６０】
Ａｃ＝６：  テスト対象のチャネル（ｉ）のパワーを左隣のチャネル（すなわちｉ−１）のパワーに合わせて設定する。
【００６１】
Ａｃ＝７：  テスト対象のチャネル（ｉ）のパワーを右隣のチャネル（すなわちｉ＋１）のパワーに合わせて設定する。
【００６２】
図３は、実行される動作と、番号を識別するための動作識別情報Ａｃとの間の対応関係を示す表である。また、この表は次のステップのための新しいＴｉ（ｋ＋１）の値を生成するための対応関数Ｚ（Ａｃｉ（ｋ）），Ｔｉ（ｋ）を定義する。図４ａないし４ｃに記載のルックアップテーブル（動作表）に構成配列Ｃｉ（ｋ）を適用することで、動作識別情報Ａｃが明確に決定される。
【００６３】
ルックアップテーブルＡ（内側のチャネル、ｉ＝２，・・・，Ｎ‐１），  Ａ１（第１のチャネル），ＡＮ（最後のチャネル）に関して有利なことに、３つのテーブル間における差異は、図２に示すような構成配列における数値の並びだけである。テーブルＡ，Ａ１，ＡＮは、このようにして得られ、それぞれ図４、図５、および図６に詳しく示される。
【００６４】
「送信パワーを設定する」という動作は、送信端でＥＤＦＡの最適入力パワーに整合するように適当な正規化の手続きを必要とする。この手続きは以下で説明される（すべての量が線形単位である。）。ＮＩはｋ回目の繰り返しで＜Ｑ（ｋ）＞よりも大きなＱファクタをもつチャネルの数であると定義される。ＥＤＦＡの公称入力パワーとチャネルの全パワーとの差は次のように分配する。
【００６５】
―差のうち、Ｎ１／Ｎで与えられるパーセンテージ（割合）は、Ｎ１個のチャネルに分配する。
【００６６】
―残りの差異はすべてのチャネルに分配する。
【００６７】
ここで次のように定義する。
【００６８】
【数２】
2008507870.tif 000004
【００６９】
（＜Ｑ（ｋ）＞  ＋  所定値）よりもＱｉ（ｋ）が大きい場合には、
【００７０】
【数３】
2008507870.tif 000005
【００７１】
パワーの残りの量ｂ（ｋ）はすべてのチャネルに等量づつ分配されるから
【００７２】
【数４】
2008507870.tif 000006
【００７３】
ここで、
―  ＮＩは＜Ｑ（ｋ）＞よりも所定量だけ大きなＱファクタをもつチャネルの数
―  Ｎはチャネルの数
―  Ｔｉはi番目のチャネルの送信パワー
―  Ｐin,optは回線入力での公称パワー
繰り返しの処理中に記憶させることになるデータを解析するためのメトリック（計量）関数を定義する必要もある。
【００７４】
品質関数ｆ（Ｑ，Ｑref，Ｑave）の定義は、最初のＱファクタの構成にかかわらず、各チャネルが最適なＱファクタを達成するときにＱファクタの構成の最初と最後の距離が最大値に到達するというような考えに基づいているのが有利である。このようにすると、
【００７５】
【数５】
2008507870.tif 000007
【００７６】
ここで、
―  Ｑrefは基準となるＱファクタ配列（ＳＱ（ｋ）の第１列）
―  Ｑave＝＜ＳＱ（ｋ）＞＝［＜Ｑ（ｋ−Ｍ＋１）＞，・・・，＜Ｑ（ｋ−１）＞、＜Ｑ（ｋ）＞］Ｔ  は、チャネルについての平均値。
【００７７】
―  Ｇ（Ｑ，Ｑave）は、全パワーの制限などの何がしかの拘束条件によりすべてのチャネルでＱファクタの最適点が得られないときを理解すべく定義されたコスト関数である。
【００７８】
コスト関数はチャネルのＱファクタがＱaveの最大値に接近するときに減少する。
【００７９】
―  Ｄ（Ｑ，Ｑref）は、解析中のＱファクタの配列（Ｑ）と基準となるＱファクタの配列（Ｑref）の間の距離関数である。
【００８０】
―  Ｗ（Ｑ，Ｑref）は、重み関数である。システムが（全パワー制限などのような）何かの拘束条件があるときに、重み関数は、Ｑrefの最小値についての固定の割合値からの距離が最大となる要素を持っているところのＱファクタ配列に味方するようにはたらく。
【００８１】
例えば、品質関数の可能な１つの実行形は、次式の通りである。
【００８２】
【数６】
2008507870.tif 000008
【００８３】
ここで、
【００８４】
【数７】
2008507870.tif 000009
【００８５】
はコスト関数である。
【００８６】
Ｑi−Ｑiref
は距離を表す。
【００８７】
［Ｑi−0.8min（Ｑref）］２
は、重み関数である。
【００８８】
メモリを用いると次のステップを有利にたどることができる。
１）  行列ＳＱ（ｋ）とＳＴ（ｋ）を考慮し、チャネル（行）の番号ｉのすべての値に対して、送信パワーＴｉ（ｋ*）を選択する。ここでｋ*は次のように選択される。
【００８９】
【数８】
2008507870.tif 000010
【００９０】
このようにして新しい配列Ｔ*（ｋ）が作成される。
２）  ＳＴ中の対応する送信パワー配列Ｔ（ｋ**）で品質関数を最大にするようなＳＱ行列中の列Ｑ（ｋ**）を選択する。
３）Ｔ*（ｋ）にしたがって送信パワーを設定する。
４）Ｑ（ｋ）を測定する。
５）もしｆ（Ｑ（ｋ**））＞ｆ（Ｑ（ｋ*））ならばＱselect＝Ｑ（ｋ**）およびＴselect＝Ｔ（ｋ**）とし、
その他の場合はＱselect＝Ｑ（ｋ*）およびＴselect＝Ｔ（ｋ*）とする。
【００９１】
図７から図１０は、本発明の手続きを適用する全体の手続きを示すフローチャートである。図７は手続きの「スタート」部分であり、初期値の設定と第１のテスト停止条件（テスト停止条件１）までの計算を含んでいる。この条件は、繰り返しの回数ｋがMaxIterに達しているかどうかを判定し、もし達していれば手続きの「終了」へ導くための条件である。
【００９２】
停止条件に達しないときは、手続きはアルゴリズムのパラメータを設定するブロック（Ｑｔｈ，Δ，i＝１）へ進み、それから手続きの第２の部分（図中Ａ）へ進む。Ａはチャネルについての動作を実行する図８と図９をまとめて示している。
【００９３】
図８に示されているように、パートＡの最初のステップとしてｉ≦Ｎかどうかの判定が実行される。この条件が真でなければ（Ｎ）、すなわちｉ＞Ｎであれば、アルゴリズムはパートＣに進む。パートＣは図１０に示されている。反対にこの条件が真であれば（Ｙ），アルゴリズムはチャネル上の動作に関する手続きに進む。はじめに、Ｑ＜Ｑｔｈかどうかの判定がなされる。否定（Ｎ）であれば、ｉの値が増加される（ｉ＝ｉ＋１）。肯定（Ｙ）であれば、図２の構成テーブルを適用してＣＱｉ、ＣＴｉ、ＣＧｔｉを見つけ、図４のルックアップテーブルを適用して動作識別情報ＡＣｉを決める。そこでＡＣｉ＝０であるかどうかの判定が行われる。否定ならば、アルゴリズムは手続きの中のパートＤへ進む。パートＤは図９に示されている。ＡＣｉ＝０のときは、ｋ＜Ｍかどうかの判定が行われる。肯定（Ｙ）であれば、ＡＣｉの値が（ｉが偶数ならばＡＣｉ＝３に、ｉが奇数ならばＡＣｉ＝４に）設定され、そこで手続きはパートＤ（図９）へ進む。
【００９４】
図９を参照する。まず、ｋ＞１であるかどうかの判定が行われ、そうであれば、Ｑｉ（ｋ）＜Ｑｉ（ｋ−１）であるかどうかの判定が行われる。これら判定のうちどちらか１つでも成立しないと、手続きは図３の対応ルックアップテーブルにしたがって送信チャネルパワーを設定する工程へと直接ジャンプする。両方の判定とも肯定であれば、手続きは引き続き微係数解析の工程へと進む。そこではΔＱ／ΔＴが計算されてＡｃｉの新しい値が決定される。手続きはそこで図３の対応表にしたがって送信チャネルパワーを設定して、その後、図８の点Ｅにある手続きに進む。そこでは指数ｉが増加され、ｉ≦Ｎであるかどうかの判定が繰り返される。この条件が、まだ成立する（Ｙ）場合には、手続きは、次のチャネルの送信チャネルパワーを設定するための手続きを繰り返し、すべてのチャネルのパワーが設定されるまで続けられる。
【００９５】
上記したように、この繰り返しプロセスは、図８の条件ｉ≦Ｎがもはや成立しなくなるまで、すなわち動作Ａｃの選択がすべてのチャネルについて行われるまで続く（Ｎは全チャネル数である。）。動作の選択がすべてのチャネルで行われると、手続きはパワーレベルを正規化して設定するためのパートＣへ進む。このパートCは、図１０に示される。図１０を参照すると、パワー配列Ｔの正規化が行われ、ｋが増加される（ｋ＝ｋ＋１）。そこで、パワー配列ＲとＱファクタ配列が読み込まれて配列Ｇｔが計算され、ＴとＱが記憶される。手続きは繰り返された後、記憶されたデータの使用を制御するブロック（図１０の破線の箱で区切られた）へ進む。
【００９６】
図１０に示されるように、ｋ＜Ｍであるかどうかのテストが行われ、この条件が成立すると、メモリが満杯かどうかチェックする。最初のテストが不成立の場合は、手続きは図７の点Ｂに（すなわち、テスト停止条件１）に戻り、このテストが成立しない場合はすべての手続きは繰り返される。
【００９７】
はじめの段階でｋ＜Ｍが成立し、メモリ満杯テストも成立する場合（Ｙ）は、メモリ解析ブロックに直接進み、その後、第３のテスト停止条件へ進む。
【００９８】
メモリ満杯テストだけが不成立の場合は、第２のテスト停止条件に進む。有利なことには、この第２の条件が次の場合に成立することである。
【００９９】
｜Ｑｉ（ｋ）＜Ｑｉ（ｋ−ｎ）｜＜ε        ∀ｉ＝１，・・・，Ｎ，  ｎ＝１，・・・，Ｍ
不成立の場合には、パートＢに進み、肯定的な結果の場合には、ｋ＝MaxIterとおいて品質関数を用いたメモリ中のデータの解析に進む。そこではＴselectを正規化し、ｋ＝ｋ＋２と設定し、メモリを更新し、新しいＴselectおよびＱselectを記憶し、テスト停止条件３を行う。この第３の条件はＱselect＝Ｑ（ｋ−Ｍ＋１）の有効性をチェックすることであるのが有利である。１つの場合はパートＢへ直接進み、他の場合はまずｋ＝MaxIter＋１とおく。
【０１００】
所定の目的が達成されたことはいまや明白である。
【０１０１】
本発明の方法を用いて、パワー・プリエンファシスの計算において簡単に、かつ実用的にＢＥＲを用いることができる条件のすべてを確認した。
【０１０２】
ここで説明した方法は、新たなプリエンファシス計算を必要とするあらゆるタイプの状況に容易に適応させることができる。例えば、チャネルの更新時に、プリエンファシスが既存チャネルに影響を与えないように、スムーズに収斂すること（すなわち急激な変化が起こらないこと）は保障されるべきである。しかし故障からの復帰の場合には、トラヒックは既に失われており、システムは早い収斂に適応できるから、これは厳密には必要ではない。
【０１０３】
さらに、プリエンファシス・プロセスは十分緩慢に動作するため、決定閾値の最適化のような他の判定機構の邪魔をすることがなく、信頼性の高いＢＥＲ測定が実現される。
【０１０４】
データ処理はどれもオフラインで行うことができ、そのため簡単に実行でき、遠くのノード間の通信時間が短縮される。
【０１０５】
本方法は手動で、あるいは、この目的のために備えられたいくつかの既知の（それ故、当業者には容易に想像できるのでここには記述しないが）演算装置を用いてより効率的に経済的に実行することができる。
【０１０６】
本発明による方法は、ＯＳＮＲ劣化には現れないが依然として欠陥特性である他の効果を補償するために用いることもできる。例えば受信器に依存したペナルティ（例えば受信器によって異なる感度、あるいはチャネルに依存した分波器の損失）および、おそらくはＰＭＤ（偏波モード分散）によって誘起される限定的な劣化を低減するために用いることができる。
【０１０７】
ＯＳＮＲに基づいた普及技術と比べると、ＢＥＲを直接用いる技術は線形あるいは非線形の領域において特性を最適化できる。さらに、ＢＥＲは受信器においてＦＥＣチップを用いて直接モニタできるため、（例えば光スペクトルアナライザのような）付加的な測定装置を必要としない。
【０１０８】
まとめると、本発明の手続きは、最も関連したデータ（各チャネルに対するＱファクタ、送信パワーおよび受信パワー）の収集を必要とし、そして各チャネルの送信パワーに対して適当な動作（アクション）を選択して適用するものである。すべてのチャネルは並列に処理され、或る停止条件（「もはや大きな改善は得られない」という条件が有利であるが、）に至るまでこの方法を繰り返すことができる。
【０１０９】
本方法はメモリを用いることを想定している。ステップ（工程）の所定回数ごとに、そこにすべてのデータが蓄積されて、解析され、過去に収集されたデータのすべてなかで最良の値を取得する。
【０１１０】
当然のことに、本発明の革新的な原理を適用した上記の実施例は、請求項で主張する排他的な権利の範囲内で非限定的な方法を用いて説明されている。例えば、もし希望するなら、本方法の有利な実施例において、上記した方法は利得傾斜依存性を取り除いて簡単化できる。これはプリエンファシス手続きの実行を簡単化する。新しい手続きは、動作のルックアップテーブルを変更して図４，５および６のテーブルＡ，Ａ１およびＡＮを、図１１，１２および１３に示した対応する簡単化されたテーブルと置き換えること、および上説した手続きおよびフローチャートにおける利得傾斜を参照する部分を省略することによって得られる。このようにすると正確さが低下した結果が得られるが、測定誤差とフィッティング誤差の両方に影響される利得傾斜の依存性を取り除くことができるだろう。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明による方法の動作原理を要約している図である。
【図２ａ】、
【図２ｂ】本発明の方法によって用いることのできる構成テーブルである。
【図３】求めておくのが有利であるシステムに関する動作表である。
【図４ａ】、
【図４ｂ】、
【図４ｃ】本発明による手続きで用いることができる内側チャネルに対するルックアップテーブルである。
【図５】、
【図６】それぞれ第１のチャネルと最終チャネルに対するルックアップテーブルである。
【図７】、
【図８】、
【図９】、
【図１０】本発明の原理にしたがって実現される手続きの流れ図をまとめて示す。
【図１１】、
【図１２】、
【図１３】図４、図５および図６と同様のルックアップテーブルであるが、本発明による方法において導入された可能な簡単化手続きにより縮小されている。
【図１】
2008507870.tif 000017
【図２ａ】
2008507870.tif 000018
【図２ｂ】
2008507870.tif 000019
【図３】
2008507870.tif 000020
【図４ａ】
2008507870.tif 000021
【図４ｂ】
2008507870.tif 000022
【図４ｃ】
2008507870.tif 000023
【図５】
2008507870.tif 000024
【図６】
2008507870.tif 000025
【図７】
2008507870.tif 000026
【図８】
2008507870.tif 000027
【図９】
2008507870.tif 000028
【図１０】
2008507870.tif 000029
【図１１】
2008507870.tif 000030
【図１２】
2008507870.tif 000031
【図１３】
2008507870.tif 000032
【国際調査報告】
2008507870.tif 000033
2008507870.tif 000034
2008507870.tif 000035