(57)【要約】  受信側に、光増幅器２４１に入力される信号光パワーを測定するモニタ２４３を備え、送信側に、可変光減衰器１３１に入出力される信号光パワーを測定するモニタ１３３，１３５と、モニタ１３３，１３５，２４３の測定結果を基に可変光減衰器１３１を制御する制御回路１３６とを備え、制御回路１３６は、モニタ１３３，１３５の測定結果を基に、信号光のファイバ入射パワーが所定値となるよう可変光減衰器１３１を制御する第１の減衰量制御部１３６１と、モニタ１３５，２４３の測定結果を基に、伝送路３での損失量を算出する損失量算出部１３６２と、ファイバ入射パワー値及び損失量を基に、光増幅器２４１への信号光のパワーが入力信号光パワー範囲を上回るかを判定するパワー判定部１３６３と、判定結果に基づき、光増幅器２４１への信号光のパワーが入力信号光パワー範囲を上回らないよう可変光減衰器１３１を再制御する第２の減衰量制御部１３６４とを備えた。
2015015551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送路と、前記伝送路により双方向に接続された第１，２のノードとを含む光伝送システムにおいて、
前記第１のノードは、
波長当たりのパワーが揃えられて波長多重された信号光を入力し減衰して出力する可変光減衰器と、
前記可変光減衰器に入力される信号光のパワーを測定する第１のモニタと、
前記可変光減衰器から出力される信号光のパワーを測定する第２のモニタと、
前記第１，２のモニタによる測定結果に基づいて、前記可変光減衰器から出力される信号光の前記伝送路に対する波長当たりのファイバ入射パワーが所定値となるよう、当該可変光減衰器の減衰量を制御する第１の減衰量制御部と、
前記第２のモニタによる測定結果と、前記第２のノードから通知される、前記伝送路を介して当該第２のノードに入力される前記信号光のパワー測定結果に基づいて、前記伝送路での損失量を算出する損失量算出部と、
前記波長当たりのファイバ入射パワーを所定値とした前記信号光のファイバ入射パワー値と、前記損失量算出部により算出された損失量に基づいて、前記第２のノードの備える前記伝送路での損失を補償する前記光増幅器に入力される信号光のパワーが、当該光増幅器の適用可能な入力信号光パワー範囲を上回るか否かを判定するパワー判定部と、
前記パワー判定部により、前記光増幅器に入力される信号光のパワーが当該光増幅器の適用可能な入力信号光パワー範囲を上回ると判定された場合に、当該入力信号光パワー範囲を上回らないよう前記可変光減衰器の減衰量を再制御する第２の減衰量制御部とを備えた
ことを特徴とする光伝送システム。
【請求項２】
前記第２のノードは、前記信号光が入力される伝送路とは異なる前記伝送路を介して、当該信号光のパワー測定結果を前記第１のノードに通知する
ことを特徴とする請求項１記載の光伝送システム。
【請求項３】
前記第２のノードは、前記信号光の波長帯とは異なる波長の監視光を用いて、当該信号光のパワー測定結果を前記第１のノードに通知する
ことを特徴とする請求項２記載の光伝送システム。
【請求項４】
前記第２のノードは、前記信号光を用い、当該信号光の各波長のうちの１つ以上に当該信号光のパワー測定結果を示す情報を重畳して、当該測定結果を前記第１のノードに通知する
ことを特徴とする請求項２記載の光伝送システム。
【請求項５】
前記第１のノードは、周期的に、前記可変光減衰器の減衰量を制御する
ことを特徴とする請求項３記載の光伝送システム。
【請求項６】
前記第１のノードは、周期的に、前記可変光減衰器の減衰量を制御する
ことを特徴とする請求項４記載の光伝送システム。
【請求項７】
前記第１のノードは、前記伝送路に信号光が初めて導通された際に、前記可変光減衰器の減衰量を制御する
ことを特徴とする請求項３記載の光伝送システム。
【請求項８】
前記第１のノードは、前記伝送路に信号光が初めて導通された際に、前記可変光減衰器の減衰量を制御する
ことを特徴とする請求項４記載の光伝送システム。
【請求項９】
前記第２のノードは、前記伝送路の形態が変更された際に、前記信号光のパワー測定結果を前記第１のノードに通知する
ことを特徴とする請求項３記載の光伝送システム。
【請求項１０】
前記第２のノードは、前記伝送路の形態が変更された際に、前記信号光のパワー測定結果を前記第１のノードに通知する
ことを特徴とする請求項４記載の光伝送システム。
【請求項１１】
伝送路により双方向に接続されるノードにおいて、
波長当たりのパワーが揃えられて波長多重された信号光を入力し減衰して出力する可変光減衰器と、
前記可変光減衰器に入力される信号光のパワーを測定する第１のモニタと、
前記可変光減衰器から出力される信号光のパワーを測定する第２のモニタと、
前記第１，２のモニタによる測定結果に基づいて、前記可変光減衰器から出力される信号光の前記伝送路に対する波長当たりのファイバ入射パワーが所定値となるよう、当該可変光減衰器の減衰量を制御する第１の減衰量制御部と、
前記第２のモニタによる測定結果と、対向するノードから通知される、前記伝送路を介して当該対向するノードに入力される前記信号光のパワー測定結果に基づいて、前記伝送路での損失量を算出する損失量算出部と、
前記波長当たりのファイバ入射パワーを所定値とした前記信号光のファイバ入射パワー値と、前記損失量算出部により算出された損失量に基づいて、前記対向するノードの備える前記伝送路での損失を補償する前記光増幅器に入力される信号光のパワーが、当該光増幅器の適用可能な入力信号光パワー範囲を上回るか否かを判定するパワー判定部と、
前記パワー判定部により、前記光増幅器に入力される信号光のパワーが当該光増幅器の適用可能な入力信号光パワー範囲を上回ると判定された場合に、当該入力信号光パワー範囲を上回らないよう前記可変光減衰器の減衰量を再制御する第２の減衰量制御部と
を備えたことを特徴とするノード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光を用いて信号伝送を行う光伝送システムに関するものであり、特に、光増幅器が対応する伝送路の損失範囲の拡大を図る光伝送システム及びノードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インターネットや携帯電話、スマートフォンの普及と、取り扱われるサービスの多様化・大容量化に伴い、メトロエリアからバックボーンエリアにおける光通信ネットワークに求められる伝送容量が増加の一途を辿っている。これらの光通信ネットワークでは、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：波長分割多重）伝送技術が適用されており、１本の光ファイバに複数波長を合分波して伝送することによって大容量化を実現している。【０００３】
ＷＤＭ伝送システムでは、各ノード間の伝送路での損失（区間損失）に応じて、その損失を補償して信号光パワーを適正レベルまで一括して増幅する光増幅器が使用される。光増幅器には、その増幅特性と制御方法に応じて、適用可能な入力信号光パワー範囲が存在する。その範囲を外れたパワーの信号光が光増幅器に入力されると、パワーが大きすぎる場合には期待する増幅特性が得られず、また、パワーが小さすぎる場合には光雑音等によって信号が劣化してしまい、信号として復号できなくなるレベルとなってしまう。【０００４】
一方、伝送路は、距離や光ファイバの種類、光ファイバの組合せ等が、個々のネットワークによって様々である。また、その伝送路を信号光が通過した場合に劣化する損失も、個々のネットワークによって様々である。さらに、伝送路を敷設している状況が変化すれば、支障移転が必要となり、その損失が変化する。よって、光増幅器は、それらの様々な伝送路での損失に対応して、劣化した信号光パワーを適正レベルまで増幅するため、適用可能な入力信号光パワー範囲が広範囲である必要がある。【０００５】
さらに、ＷＤＭ伝送システムでは、複数波長を合分波しており、伝送路を通過する信号光の波長数によっても信号光パワーが変化する。そのため、伝送路の損失ばらつきだけではなく、波長数変動も考慮した入力信号光パワー範囲の光増幅器を用意する必要がある。特に、収容可能な波長数が多いＷＤＭ伝送システムでは、波長数変動分に割当が必要な範囲が広くなるため、そのトレードオフで伝送路の損失ばらつきに割当可能な範囲が狭くなる。【０００６】
伝送路の損失ばらつきに割当可能な範囲が狭い場合、種々の増幅用品（光増幅器と、ＶＯＡなど周辺の部品等を含めた物）が対応する損失範囲を細かく区切る必要があり、増幅用品の種類数を増やす必要がある。増幅用品の種類数を増やすと、共有できない部品が生じ、その部品のコストを下げることが比較的難しくなる。そのため、コスト効率が悪くなるとともに、在庫等の問題が発生する場合が存在する。また、対応可能な区間損失を超える支障移転が必要となった場合、増幅用品の種類の変更が必要となり、サービスの停止が必要となる。ＷＤＭ伝送システムでは、複数波長を収容して大容量化を図っているため、増幅用品の種類の変更が必要となった場合にはサービスを停止する範囲がより広範囲となり、多数のユーザに影響する。そして、対応する損失範囲が狭いほど、支障移転に対応できない場合が発生し易くなる。【０００７】
そこで、光増幅器が対応する伝送路の損失範囲を広げるため、様々な手法が提案されている（例えば特許文献１〜５参照）。【０００８】
特許文献１，２では、図４に示すように、光増幅器２４１の前段に可変光減衰器２４５を挿入することで、受信側として適用可能な入力信号光パワー範囲を広げ、光増幅器２４１が対応する伝送路３の損失範囲を広げている。すなわち、伝送路３の損失は様々であり、入力ポート２１に入力される信号光の取り得るパワー範囲は広くなる。そこで、当該信号光の一部を光カプラ２４２で分岐し、制御回路２４６で信号光の光パワーを測定してその結果に応じて可変光減衰器２４５の減衰量を制御することで、光増幅器２４１に入力される信号光パワーの範囲を狭めている。これにより、光増幅器２４１の適用可能な入力信号光パワー範囲はそのままに、可変光減衰器２４５と光増幅器２４１を含めた受信側として適用可能な入力信号光パワー範囲を広げることができる。【０００９】
また、特許文献３，４では、図５に示すように、ノード１の送信側ブロック１３に可変光減衰器１３１を挿入することで、光増幅器２４１が対応する伝送路３の損失範囲を広げている。すなわち、ノード２の受信側ブロック２４において、光カプラ２４２で分岐した信号光の一部の光パワーをモニタ２４３で測定し、その測定結果を伝送路４を経由してノード１に通知する。そして、ノード１の送信側ブロック１３において、制御回路１３７で上記測定結果に応じて可変光減衰器１３１の減衰量を制御することで、伝送路３を経由して受信側ブロック２４の光増幅器２４１（特許文献３ではラマンアンプが該当）に入力される信号光パワーの範囲を狭めている。
また、特許文献５では、ノード２の受信側ブロック２４における測定結果をノード１に伝えるために、伝送路３中を逆向きに伝送させる点が異なるが、上記と同様に制御することで、光増幅器２４１が対応する伝送路３の損失範囲を広げている。【００１０】
一方、光増幅器では光雑音が発生するため、ＯＳＮＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ＮＯＩＳＥ  Ｒａｔｉｏ：光信号対雑音比）が光伝送システムの伝送特性を表す重要な指標の一つとなる。このＯＳＮＲが限界を超えて劣化すると、最終的には信号が復号できなくなる。光伝送システムでは、伝送路の損失で劣化した信号光を光増幅器で増幅して補償する必要があるが、光増幅器で信号光が増幅されると、その光増幅器で発生した光雑音が加味されるため、光増幅器の出力信号のＯＳＮＲは劣化する。光伝送システムの伝送距離を伸ばすためには、ＯＳＮＲの劣化を抑える必要がある。そして、光増幅器への入力信号光パワーが大きいほどＯＳＮＲの劣化は少ないことから、光増幅器への入力信号光パワーはできるだけ大きい方が望ましい。【００１１】
また、伝送路の光ファイバには非線形効果があり、ＯＳＮＲに対して非線形ペナルティを考慮する必要がある。ここで、光ファイバに入力される波長当たりのパワーが大きいほど、非線形ペナルティは大きくなる。そのため、非線形ペナルティによるＯＳＮＲの劣化と、光増幅器への入力信号光パワーを大きくすることによるＯＳＮＲ劣化の抑制とのトレードオフで、ファイバ入射パワーを決定する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−２９４７７４号公報
【特許文献２】米国特許第８，３２０，７７１号公報
【特許文献３】特開２００７−２５５１０号公報
【特許文献４】特表２００４−５０９５０７号公報
【特許文献５】特開２００９-２６７９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、受信側に可変光減衰器２４５を挿入する特許文献１，２の手法では、光増幅器２４１の前段に可変光減衰器２４５を挿入しているため、伝送路３の損失での入力信号光パワーの減衰に起因するＯＳＮＲの劣化分に加え、可変光減衰器２４５の損失によっても入力信号光パワーが減衰され、ＯＳＮＲがさらに劣化するという課題がある。
また、送信側に可変光減衰器１３１を挿入する特許文献３〜５の手法では、ＯＳＮＲの劣化は抑制できるが、可変光減衰器１３１の減衰量を制御することでファイバ入射パワーが変化する。そのため、ファイバ入射パワーを、非線形ペナルティを考慮した波長当たりのパワーに制御しにくいという課題がある。【００１４】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ＯＳＮＲの劣化及び非線形ペナルティの増加を抑制しながら、光増幅器が対応する伝送路の損失範囲を広げることができる光伝送システム及びノードを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明に係る光伝送システムは、伝送路と、伝送路により双方向に接続された第１，２のノードとを含み、第１のノードは、波長当たりのパワーが揃えられて波長多重された信号光を入力し減衰して出力する可変光減衰器と、可変光減衰器に入力される信号光のパワーを測定する第１のモニタと、可変光減衰器から出力される信号光のパワーを測定する第２のモニタと、第１，２のモニタによる測定結果に基づいて、可変光減衰器から出力される信号光の伝送路に対する波長当たりのファイバ入射パワーが所定値となるよう、当該可変光減衰器の減衰量を制御する第１の減衰量制御部と、第２のモニタによる測定結果と、第２のノードから通知される、伝送路を介して当該第２のノードに入力される信号光のパワー測定結果に基づいて、伝送路での損失量を算出する損失量算出部と、波長当たりのファイバ入射パワーを所定値とした信号光のファイバ入射パワー値と、損失量算出部により算出された損失量に基づいて、第２のノードの備える伝送路での損失を補償する光増幅器に入力される信号光のパワーが、当該光増幅器の適用可能な入力信号光パワー範囲を上回るか否かを判定するパワー判定部と、パワー判定部により、光増幅器に入力される信号光のパワーが当該光増幅器の適用可能な入力信号光パワー範囲を上回ると判定された場合に、当該入力信号光パワー範囲を上回らないよう可変光減衰器の減衰量を再制御する第２の減衰量制御部とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、上記のように構成したので、ＯＳＮＲの劣化及び非線形ペナルティの増加を抑制しながら、光増幅器が対応する伝送路の損失範囲を広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の実施の形態１に係る光伝送システムの構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１における制御回路の構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１における制御回路による制御を説明する模式図である。
【図４】従来の光伝送システムにおける光増幅器の制御構成を示す図（一例目）である。
【図５】従来の光伝送システムにおける光増幅器の制御構成を示す図（二例目）である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る光伝送システムの構成を示す図である。
光伝送システムは、図１に示すように、少なくとも２つ以上のノードを備えたものである。以下では、２つのノード（第１，２のノード）１，２を備えた場合について説明する。
【００１９】
各ノード１，２は、伝送路３，４によって、それぞれ入力ポート１１，２１と出力ポート１２，２２で双方向に接続されている。また、ノード１，２はそれぞれ、送信側ブロック１３，２３及び受信側ブロック１４，２４を備えている。なお図１では、送信側ブロック２３及び受信側ブロック１４の内部構成の図示を省略しているが、送信側ブロック１３及び受信側ブロック２４と同様に構成されている。また図１では、送信側ブロック１３及び受信側ブロック２４の内部構成として、本発明に関連する構成についてのみ図示している。
【００２０】
送信側ブロック１３は、図１に示すように、可変光減衰器１３１、光カプラ１３２、モニタ（第１のモニタ）１３３、光カプラ１３４、モニタ（第２のモニタ）１３５及び制御回路１３６を備えている。
【００２１】
可変光減衰器１３１は、制御回路１３６により制御された減衰量で、入力された信号光を減衰して出力するものである。ここで、可変光減衰器１３１に入力される信号光は、波長当たりのパワーが所定値に揃えられた波長多重信号光であるとする。また、可変光減衰器１３１は、ＶＯＡ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ）等任意の構成で実現可能であり、本実施の形態でその構成を制限するものではない。
【００２２】
光カプラ１３２は、可変光減衰器１３１に入力される信号光の一部を分岐して、モニタ１３３に供給するものである。
モニタ１３３は、光カプラ１３２からの信号光のパワーを測定することで、可変光減衰器１３１に入力される信号光のパワーを測定するものである。この際、モニタ１３３は、信号光（合波された波長多重信号光）のｔｏｔａｌパワーを測定する。このモニタ１３３による測定結果（パワー情報）は制御回路１３６に通知される。
【００２３】
光カプラ１３４は、可変光減衰器１３１から出力される信号光の一部を分岐して、モニタ１３５に供給するものである。
モニタ１３５は、光カプラ１３４からの信号光のパワーを測定することで、可変光減衰器１３１から出力される信号光のパワーを測定するものである。この際、モニタ１３５は、信号光（合波された波長多重信号光）のｔｏｔａｌパワーを測定する。このモニタ１３５による測定結果（パワー情報）は制御回路１３６に通知される。
【００２４】
制御回路１３６は、モニタ１３３，１３５による測定結果及び対向するノード２の受信側ブロック２４の後述する通知部２４４から通知されたモニタ２４３による測定結果に基づいて、可変光減衰器１３１の減衰量を制御するものである。この制御回路１３６の詳細については後述する。
【００２５】
受信側ブロック２４は、光増幅器２４１、光カプラ２４２及びモニタ（第３のモニタ）２４３を備えている。
【００２６】
光増幅器２４１は、伝送路３を介して入力ポート２１より入力された信号光を増幅することで、当該信号光の伝送路３での損失を補償するものである。なお、光増幅器２４１は、ＥＤＦＡ（Ｅｒｂｉｕｍ  Ｄｏｐｅｄ  Ｆｉｂｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）やＳＯＡ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）等任意の構成で実現可能であり、本実施の形態でその構成を制限するものではない。
【００２７】
光カプラ２４２は、光増幅器２４１に入力される信号光の一部を分岐して、モニタ２４３に供給するものである。
モニタ２４３は、光カプラ２４２からの信号光のパワーを測定することで、光増幅器２４１に入力される信号光のパワーを測定するものである。この際、モニタ２４３は、信号光（合波された波長多重信号光）のｔｏｔａｌパワーを測定する。
【００２８】
通知部２４４は、モニタ２４３による測定結果（パワー情報）を対向するノード１の送信側ブロック１３の制御回路１３６に通知するものである。この通知部２４４によるパワー情報の通知方法としては様々な手法が存在するが、一例として、信号光の波長帯とは異なる波長の監視光を用い、伝送路４を介してノード１に通知する手法が挙げられる。また、監視光ではなく信号光を用い、当該信号光の各波長のうちの１つ以上に測定結果を示す情報を重畳してノード１に通知するようにしてもよく、本実施の形態でその手法を制限するものではない。
【００２９】
次に、ノード１の送信側ブロック１３の制御回路１３６の構成について、図２を参照しながら説明する。制御回路１３６は、図２に示すように、第１の減衰量制御部１３６１、損失量算出部１３６２、パワー判定部１３６３及び第２の減衰量制御部１３６４を備えている。
【００３０】
第１の減衰量制御部１３６１は、モニタ１３３，１３５による測定結果のｄＢ差から、可変光減衰器１３１から出力される信号光の伝送路３に対する波長当たりのファイバ入射パワー（伝送路３のファイバ種別による非線形ペナルティを考慮した波長当たりのファイバ入射パワー）が所定値となるよう、当該可変光減衰器１３１の減衰量を制御するものである。すなわち、可変光減衰器１３１に入力される信号光は波長当たりのパワーが所定値に揃えられているため、その値と、所望する波長当たりのファイバ入射パワーとのｄＢ差を減衰するように、可変光減衰器１３１の減衰量を設定する。
【００３１】
損失量算出部１３６２は、モニタ１３５及び対向するノード２の受信側ブロック２４のモニタ２４３による測定結果のｄＢ差から、信号光の伝送路３での損失量を算出するものである。
【００３２】
パワー判定部１３６３は、波長当たりのファイバ入射パワーを所定値とした信号光のファイバ入射パワー値及び損失量算出部１３６２により算出された損失量に基づいて、対向するノード２の受信側ブロック２４の光増幅器２４１に入力される信号光のパワーが、当該光増幅器２４１の適用可能な入力信号光パワー範囲を上回るか否かを判定するものである。
【００３３】
第２の減衰量制御部１３６４は、パワー判定部１３６３による判定結果に基づいて、対向するノード２の受信側ブロック２４の光増幅器２４１に入力される信号光のパワーが当該光増幅器２４１の適用可能な入力信号光パワー範囲を上回らないよう、可変光減衰器１３１の減衰量を再制御するものである。ここで、パワー判定部１３６３により光増幅器２４１に入力される信号光のパワーが当該光増幅器２４１の適用可能な入力信号光パワー範囲を上回っていると判定された場合には、可変光減衰器１３１の減衰量をさらに増大させ、上記範囲に収まるように制御する。すなわち、光増幅器２４１の適用可能な入力信号光パワー範囲から対応可能な伝送路３の損失範囲が定まるため、その対応可能な最小損失に対して実際の伝送路３の損失が足りない分を可変光減衰器１３１の減衰量に上乗せする。
【００３４】
次に、上記のように構成された光伝送システムの制御回路１３６による、光増幅器２４１が対応する伝送路３の損失範囲を拡大するための具体的な手法について、図３を参照しながら説明する。
図３において、横軸は伝送路３での損失量を示し、縦軸は光増幅器２４１に入力される信号光のパワーを示している。また、図３の破線は、光増幅器２４１で増幅特性が劣化することなく正常に増幅可能な入力信号光パワー範囲の上限を示している。また、図３に示すように、光増幅器２４１に入力される信号光のパワーは、伝送路３での損失に加え波長数変動によっても変化するため、波長数変動分で縦軸方向に幅を持つ形となっている。
【００３５】
ここで、制御回路１３６は、モニタ２４３により測定された光増幅器２４１に入力される信号光のパワーが、図３に破線で示す当該光増幅器２４１の入力信号光パワー範囲の上限を超える場合（図３の点線部分）、その超えたパワー分だけ可変光減衰器１３１の減衰量を増大させる。これにより、伝送路３に入射される信号光のパワーを減衰させ、光増幅器２４１に到達する信号光のパワーの上限を、当該光増幅器２４１にて正常に増幅可能なパワーに制限することができる。その結果、図３の「対応範囲拡大」で示すように、光増幅器２４１が対応する伝送路３の損失範囲を、正常に増幅可能なパワーを超えるために対応できなかった範囲にまで拡大することが可能となる。
【００３６】
なお本手法では、伝送路３より手前の送信側ブロック１３で信号光のパワーを減衰させているため、伝送路３に入射する波長当たりのファイバ入射パワーは所望の値より減衰する。しかしながら、この場合、非線形ペナルティに関しても減少する方向となるため、ＯＳＮＲは劣化しない。
【００３７】
また、本手法とは逆に、入力信号光パワー範囲の下限を拡大することを考える場合は、伝送路３に入射される波長当たりのファイバ入射パワーは増大する方向となる。そして、光増幅器２４１に到達する信号光のパワーが大きくなれば、ＯＳＮＲは良くなる方向となる。しかしながら、伝送路３に入射される波長当たりのファイバ入射パワーが必要以上に大きい場合、非線形効果が大きくなり、ＯＳＮＲに対するペナルティが増加する。よって、この場合、信号光のパワー増大によるＯＳＮＲ向上分と、非線形ペナルティによる劣化分とのトレードオフで、伝送路３に入射されるべき上限の波長当たりの信号光のパワーが制限される。そのため、本発明では、伝送路３に入射する波長当たりの信号光パワーは、非線形ペナルティとのトレードオフで決定した値を超えないようにし、入力信号光パワー範囲は、上限方向の拡大のみを実施する。
【００３８】
以上のように、この実施の形態１によれば、ノード２の受信側ブロック２４に、光増幅器２４１に入力される信号光パワーを測定するモニタ２４３を備え、ノード１の送信側ブロック１３に、可変光減衰器１３１に入出力される信号光パワーを測定するモニタ１３３，１３５と、モニタ１３３，１３５，２４３の測定結果を基に可変光減衰器１３１を制御する制御回路１３６とを備え、制御回路１３６は、モニタ１３３，１３５の測定結果を基に、信号光のファイバ入射パワーが所定値となるよう可変光減衰器１３１を制御する第１の減衰量制御部１３６１と、モニタ１３５，２４３の測定結果を基に、伝送路３での損失量を算出する損失量算出部１３６２と、ファイバ入射パワー値及び損失量を基に、光増幅器２４１への信号光のパワーが入力信号光パワー範囲を上回るかを判定するパワー判定部１３６３と、判定結果に基づき、光増幅器２４１への信号光のパワーが入力信号光パワー範囲を上回らないよう可変光減衰器１３１を再制御する第２の減衰量制御部１３６４とを備えたので、ＯＳＮＲの劣化及び非線形ペナルティの増加を抑制しながら、光増幅器２４１が対応する伝送路の損失範囲を広げることができる。
よって、特許文献１，２に対して、伝送路３と光増幅器２４１の間に挿入されていた可変光減衰器２４５の損失分、光増幅器２４１の入力信号光パワーの減衰を抑えることができ、ＯＳＮＲの劣化を抑制することができる。また、特許文献３〜５に対しては、光増幅器２４１に入力される信号光のパワーが当該光増幅器２４１の適用可能な入力信号光パワー範囲を上回っている場合にのみ可変光減衰器１３１の減衰量を変更するように制限することによって、非線形ペナルティを増加させずに、ＯＳＮＲの劣化も抑制させることができる。
【００３９】
また、伝送路３に対する信号光のファイバ入射パワー値は、波長当たりのファイバ入射パワー値を所定値（非線形ペナルティを考慮した値）とすることで決まるので、波長数によって変化する。本願発明によれば、ノード２の光増幅器２４１の入力信号光のパワーが適用可能な入力信号光パワー範囲を上回るか否かを判定し、適用可能な範囲を上回った場合に上回らないよう可変光減衰器１３１の減衰量を再制御するので、波長数には依存しない（波長数変動に対応可能な）まま、波長当たりのパワーを非線形ペナルティを考慮したパワー以下に制御（ＯＳＮＲの劣化を抑制）しつつ、光増幅器２４１が対応可能な伝送路の損失範囲を広げることができる。
【００４０】
なお、本実施の形態１における制御回路１３６による可変光減衰器１３１の制御は、周期的に行うようにしてもよいし、伝送路３，４に信号光が初めて導通された際に行うようにしてもよい。
また、通知部２４４による対向するノード１へのパワー情報の通知は、周期的に行うようにしてもよいし、伝送路３，４について初期建設時や支障移転時など、伝送路３，４の形態が変更された際に行うようにしてもよい。
【００４１】
また、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
この発明に係る光伝送システムは、ＯＳＮＲの劣化及び非線形ペナルティの増加を抑制しながら、光増幅器が対応する伝送路の損失範囲を広げることができ、光を用いて信号伝送を行う光伝送システムに関するものであり、特に、光増幅器が対応する伝送路の損失範囲の拡大を図る光伝送システム等に用いるのに適している。
【符号の説明】
【００４３】
１，２  ノード（第１，２のノード）、３，４  伝送路、１１，２１  入力ポート、１２，２２  出力ポート、１３，２３  送信側ブロック、１４，２４  受信側ブロック、１３１  可変光減衰器、１３２  光カプラ、１３３  モニタ（第１のモニタ）、１３４  光カプラ、１３５  モニタ（第２のモニタ）、１３６  制御回路、２４１  光増幅器、２４２  光カプラ、２４３  モニタ（第３のモニタ）、２４４  通知部、１３６１  第１の減衰量制御部、１３６２  損失量算出部、１３６３  パワー判定部、１３６４  第２の減衰量制御部。
【図１】
2015015551.tif 000003
【図２】
2015015551.tif 000004
【図３】
2015015551.tif 000005
【図４】
2015015551.tif 000006
【図５】
2015015551.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月16日(2016.12.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
しかしながら、受信側に可変光減衰器２４５を挿入する特許文献１，２の手法では、光増幅器２４１の前段に可変光減衰器２４５を挿入しているため、伝送路３の損失での入力信号光パワーの減衰に起因するＯＳＮＲの劣化分に加え、可変光減衰器２４５の損失によっても入力信号光パワーが減衰され、ＯＳＮＲがさらに劣化するという課題がある。
また、送信側に可変光減衰器１３１を挿入する特許文献３〜５の手法では、ＯＳＮＲの劣化は抑制できるが、可変光減衰器１３１の減衰量を制御することでファイバ入射パワーが変化する。そのため、ファイバ入射パワーを、ファイバ種別による非線形ペナルティを考慮した波長当たりのパワーに制御しにくいという課題がある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
この発明に係る光伝送システムは、第１，２の伝送路と、第１，２の伝送路により双方向に接続された第１，２のノードとを含み、第１のノードは、波長当たりのパワーが揃えられて波長多重された信号光を入力し減衰して出力する可変光減衰器と、可変光減衰器に入力される信号光のパワーを測定する第１のモニタと、可変光減衰器から出力される信号光のパワーを測定する第２のモニタと、第１，２のモニタによる測定結果に基づいて、可変光減衰器から出力される信号光の、当該信号光が入力される第１の伝送路に対する波長当たりのファイバ入射パワーが、ファイバ種別による非線形ペナルティを考慮した値となるよう、当該可変光減衰器の減衰量を制御する第１の減衰量制御部と、第２のモニタによる測定結果と、第２のノードから通知される、第１の伝送路を介して当該第２のノードに入力される信号光のパワー測定結果に基づいて、第１の伝送路での損失量を算出する損失量算出部と、波長当たりのファイバ入射パワーを所定値とした信号光のファイバ入射パワー値と、損失量算出部により算出された損失量に基づいて、第２のノードの備える第１の伝送路での損失を補償する光増幅器に入力される、波長数変動分によって幅を持つ信号光のパワーが、当該光増幅器の適用可能な入力信号光パワー範囲を上回るか否かを判定するパワー判定部と、パワー判定部により、光増幅器に入力される、波長数変動分によって幅を持つ信号光のパワーが当該光増幅器の適用可能な入力信号光パワー範囲を上回ると判定された場合に、当該入力信号光パワー範囲を上回らないよう可変光減衰器の減衰量を再制御する第２の減衰量制御部とを備えたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
パワー判定部１３６３は、波長当たりのファイバ入射パワーを所定値とした信号光のファイバ入射パワー値及び損失量算出部１３６２により算出された損失量に基づいて、対向するノード２の受信側ブロック２４の光増幅器２４１に入力される、波長数変動分によって幅を持つ信号光のパワーが、当該光増幅器２４１の適用可能な入力信号光パワー範囲を上回るか否かを判定するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
第２の減衰量制御部１３６４は、パワー判定部１３６３による判定結果に基づいて、対向するノード２の受信側ブロック２４の光増幅器２４１に入力される、波長数変動分によって幅を持つ信号光のパワーが当該光増幅器２４１の適用可能な入力信号光パワー範囲を上回らないよう、可変光減衰器１３１の減衰量を再制御するものである。ここで、パワー判定部１３６３により光増幅器２４１に入力される、波長数変動分によって幅を持つ信号光のパワーが当該光増幅器２４１の適用可能な入力信号光パワー範囲を上回っていると判定された場合には、可変光減衰器１３１の減衰量をさらに増大させ、上記範囲に収まるように制御する。すなわち、光増幅器２４１の適用可能な入力信号光パワー範囲から対応可能な伝送路３の損失範囲が定まるため、その対応可能な最小損失に対して実際の伝送路３の損失が足りない分を可変光減衰器１３１の減衰量に上乗せする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
以上のように、この実施の形態１によれば、ノード２の受信側ブロック２４に、光増幅器２４１に入力される信号光パワーを測定するモニタ２４３を備え、ノード１の送信側ブロック１３に、可変光減衰器１３１に入出力される信号光パワーを測定するモニタ１３３，１３５と、モニタ１３３，１３５，２４３の測定結果を基に可変光減衰器１３１を制御する制御回路１３６とを備え、制御回路１３６は、モニタ１３３，１３５の測定結果を基に、信号光のファイバ入射パワーが所定値となるよう可変光減衰器１３１を制御する第１の減衰量制御部１３６１と、モニタ１３５，２４３の測定結果を基に、伝送路３での損失量を算出する損失量算出部１３６２と、ファイバ入射パワー値及び損失量を基に、光増幅器２４１への、波長数変動分によって幅を持つ信号光のパワーが入力信号光パワー範囲を上回るかを判定するパワー判定部１３６３と、判定結果に基づき、光増幅器２４１への、波長数変動分によって幅を持つ信号光のパワーが入力信号光パワー範囲を上回らないよう可変光減衰器１３１を再制御する第２の減衰量制御部１３６４とを備えたので、ＯＳＮＲの劣化及び非線形ペナルティの増加を抑制しながら、光増幅器２４１が対応する伝送路の損失範囲を広げることができる。
よって、特許文献１，２に対して、伝送路３と光増幅器２４１の間に挿入されていた可変光減衰器２４５の損失分、光増幅器２４１の、波長数変動分によって幅を持つ入力信号光パワーの減衰を抑えることができ、ＯＳＮＲの劣化を抑制することができる。また、特許文献３〜５に対しては、光増幅器２４１に入力される、波長数変動分によって幅を持つ信号光のパワーが当該光増幅器２４１の適用可能な入力信号光パワー範囲を上回っている場合にのみ可変光減衰器１３１の減衰量を変更するように制限することによって、非線形ペナルティを増加させずに、ＯＳＮＲの劣化も抑制させることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
また、伝送路３に対する信号光のファイバ入射パワー値は、波長当たりのファイバ入射パワー値を所定値（ファイバ種別による非線形ペナルティを考慮した値）とすることで決まるので、波長数によって変化する。本願発明によれば、ノード２の光増幅器２４１の、波長数変動分によって幅を持つ入力信号光のパワーが適用可能な入力信号光パワー範囲を上回るか否かを判定し、適用可能な範囲を上回った場合に上回らないよう可変光減衰器１３１の減衰量を再制御するので、波長数には依存しない（波長数変動に対応可能な）まま、波長当たりのパワーをファイバ種別による非線形ペナルティを考慮したパワー以下に制御（ＯＳＮＲの劣化を抑制）しつつ、光増幅器２４１が対応可能な伝送路の損失範囲を広げることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１，２の伝送路と、前記第１，２の伝送路により双方向に接続された第１，２のノードとを含む光伝送システムにおいて、
前記第１のノードは、
波長当たりのパワーが揃えられて波長多重された信号光を入力し減衰して出力する可変光減衰器と、
前記可変光減衰器に入力される信号光のパワーを測定する第１のモニタと、
前記可変光減衰器から出力される信号光のパワーを測定する第２のモニタと、
前記第１，２のモニタによる測定結果に基づいて、前記可変光減衰器から出力される信号光の、当該信号光が入力される前記第１の伝送路に対する波長当たりのファイバ入射パワーが、ファイバ種別による非線形ペナルティを考慮した値となるよう、当該可変光減衰器の減衰量を制御する第１の減衰量制御部と、
前記第２のモニタによる測定結果と、前記第２のノードから通知される、前記第１の伝送路を介して当該第２のノードに入力される前記信号光のパワー測定結果に基づいて、前記第１の伝送路での損失量を算出する損失量算出部と、
前記波長当たりのファイバ入射パワーを所定値とした前記信号光のファイバ入射パワー値と、前記損失量算出部により算出された損失量に基づいて、前記第２のノードの備える前記第１の伝送路での損失を補償する光増幅器に入力される、波長数変動分によって幅を持つ信号光のパワーが、当該光増幅器の適用可能な入力信号光パワー範囲を上回るか否かを判定するパワー判定部と、
前記パワー判定部により、前記光増幅器に入力される、波長数変動分によって幅を持つ信号光のパワーが当該光増幅器の適用可能な入力信号光パワー範囲を上回ると判定された場合に、当該入力信号光パワー範囲を上回らないよう前記可変光減衰器の減衰量を再制御する第２の減衰量制御部とを備えた
ことを特徴とする光伝送システム。
【請求項２】
前記第２のノードは、前記第２の伝送路を介して、当該信号光のパワー測定結果を前記第１のノードに通知する
ことを特徴とする請求項１記載の光伝送システム。
【請求項３】
前記第２のノードは、前記信号光の波長帯とは異なる波長の監視光を用いて、当該信号光のパワー測定結果を前記第１のノードに通知する
ことを特徴とする請求項２記載の光伝送システム。
【請求項４】
前記第２のノードは、前記信号光を用い、当該信号光の各波長のうちの１つ以上に当該信号光のパワー測定結果を示す情報を重畳して、当該測定結果を前記第１のノードに通知する
ことを特徴とする請求項２記載の光伝送システム。
【請求項５】
前記第１のノードは、周期的に、前記可変光減衰器の減衰量を制御する
ことを特徴とする請求項３記載の光伝送システム。
【請求項６】
前記第１のノードは、周期的に、前記可変光減衰器の減衰量を制御する
ことを特徴とする請求項４記載の光伝送システム。
【請求項７】
前記第１のノードは、前記第１，２の伝送路に信号光が初めて導通された際に、前記可変光減衰器の減衰量を制御する
ことを特徴とする請求項３記載の光伝送システム。
【請求項８】
前記第１のノードは、前記第１，２の伝送路に信号光が初めて導通された際に、前記可変光減衰器の減衰量を制御する
ことを特徴とする請求項４記載の光伝送システム。
【請求項９】
前記第２のノードは、前記第１，２の伝送路の形態が変更された際に、前記信号光のパワー測定結果を前記第１のノードに通知する
ことを特徴とする請求項３記載の光伝送システム。
【請求項１０】
前記第２のノードは、前記第１，２の伝送路の形態が変更された際に、前記信号光のパワー測定結果を前記第１のノードに通知する
ことを特徴とする請求項４記載の光伝送システム。
【請求項１１】
第１，２の伝送路により双方向に接続されるノードにおいて、
波長当たりのパワーが揃えられて波長多重された信号光を入力し減衰して出力する可変光減衰器と、
前記可変光減衰器に入力される信号光のパワーを測定する第１のモニタと、
前記可変光減衰器から出力される信号光のパワーを測定する第２のモニタと、
前記第１，２のモニタによる測定結果に基づいて、前記可変光減衰器から出力される信号光の、当該信号光が入力される前記第１の伝送路に対する波長当たりのファイバ入射パワーが、ファイバ種別による非線形ペナルティを考慮した値となるよう、当該可変光減衰器の減衰量を制御する第１の減衰量制御部と、
前記第２のモニタによる測定結果と、対向するノードから通知される、前記第１の伝送路を介して当該対向するノードに入力される前記信号光のパワー測定結果に基づいて、前記第１の伝送路での損失量を算出する損失量算出部と、
前記波長当たりのファイバ入射パワーを所定値とした前記信号光のファイバ入射パワー値と、前記損失量算出部により算出された損失量に基づいて、前記対向するノードの備える前記第１の伝送路での損失を補償する光増幅器に入力される、波長数変動分によって幅を持つ信号光のパワーが、当該光増幅器の適用可能な入力信号光パワー範囲を上回るか否かを判定するパワー判定部と、
前記パワー判定部により、前記光増幅器に入力される、波長数変動分によって幅を持つ信号光のパワーが当該光増幅器の適用可能な入力信号光パワー範囲を上回ると判定された場合に、当該入力信号光パワー範囲を上回らないよう前記可変光減衰器の減衰量を再制御する第２の減衰量制御部と
を備えたことを特徴とするノード。
【国際調査報告】
2015015551.tif 000008
2015015551.tif 000009
2015015551.tif 000010