(57)【要約】  各々が異なる搬送波周波数で光信号を送受信する送受信器１１〜１４を備えた光伝送装置１０と、送受信器１１〜１４より入力された光信号を周波数多重する合波部２１と、周波数多重信号と、制御対象送受信器で使用される搬送波周波数と同じ周波数設定の局発光信号とを混合干渉し、制御対象送受信器の搬送波周波数補正用の制御信号を生成して出力する、送受信器１１〜１４の予備の送受信器である予備送受信器３０と、予備送受信器３０より入力された制御信号を制御対象送受信器へ出力する制御を行う制御部４０と、を備える。
2016111193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が異なる搬送波周波数で光信号を送受信する複数の送受信器を備えた光伝送装置と、
前記複数の送受信器より入力された光信号を周波数多重し、周波数多重信号を出力する合波部と、
前記周波数多重信号と、制御対象送受信器で使用される搬送波周波数と同じ周波数設定の局発光信号とを混合干渉して前記制御対象送受信器の搬送波周波数補正用の制御信号を生成して出力する、前記複数の送受信器の予備の送受信器である予備送受信器と、
前記予備送受信器より入力された前記制御信号を前記制御対象送受信器へ出力する制御を行う制御部と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記予備送受信器は、
搬送波周波数を変えて前記局発光信号を出力可能な光源部と、
前記周波数多重信号と前記局発光信号とを混合干渉して抽出された光信号を電気信号に変換する同期検波部と、
前記電気信号を用いて、前記制御対象送受信器で使用される搬送波周波数と、前記制御対象送受信器で使用される搬送波周波数と同じ周波数設定で前記光源部から出力された前記局発光信号の搬送波周波数との周波数オフセット量を算出し、前記周波数オフセット量の情報を前記制御信号とし、前記制御部へ出力する信号処理部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記信号処理部は、前記複数の送受信器について周期的に前記周波数オフセット量を算出する、
ことを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記予備送受信器は、前記局発光信号を変調する変調部を備え、前記複数の送受信器のうちの１つに代わって光信号の送受信をすることができる、
ことを特徴とする請求項２または３に記載の通信装置。
【請求項５】
各々が異なる搬送波周波数で光信号を送受信する複数の送受信器を備えた光伝送装置と、前記複数の送受信器から出力された光信号が周波数多重された周波数多重信号を用いて制御対象送受信器の搬送波周波数補正用の制御信号を生成する、前記複数の送受信器の予備の送受信器である予備送受信器と、を備えた通信装置の搬送波周波数制御方法であって、
前記光伝送装置の各送受信器が、異なる搬送波周波数で光信号を送信する光信号送信ステップと、
合波部が、前記各送受信器より入力された光信号を周波数多重し、周波数多重信号を出力する周波数多重ステップと、
前記予備送受信器の光源部が、前記制御対象送受信器で使用される搬送波周波数と同じ周波数設定の搬送波周波数の局発光信号を出力する局発光信号出力ステップと、
前記予備送受信器の同期検波部が、前記周波数多重信号と前記局発光信号とを混合干渉して抽出された光信号を電気信号に変換する混合干渉ステップと、
前記予備送受信器の信号処理部が、前記電気信号を用いて、前記制御対象送受信器で使用される搬送波周波数と、前記制御対象送受信器で使用される搬送波周波数と同じ周波数設定で前記光源部から出力された前記局発光信号の搬送波周波数との周波数オフセット量を算出し、算出した周波数オフセット量の情報を制御信号とし、出力する周波数オフセット量算出ステップと、
前記制御対象送受信器が、前記制御信号に基いて搬送波周波数を補正する補正ステップと、
を含むことを特徴とする搬送波周波数制御方法。
【請求項６】
前記通信装置では、前記複数の送受信器について、周期的に前記周波数オフセット量を算出し、搬送波周波数を補正する、
ことを特徴とする請求項５に記載の搬送波周波数制御方法。
【請求項７】
前記制御部は、前記複数の送受信器から送信される光信号の搬送波周波数の周波数間隔および前記送受信器の数である波長数の設定を受け付け、前記複数の送受信器が備える規定の周波数グリッドで搬送波周波数を変えて前記光信号を出力可能な光源部について、前記設定に基いて、各送受信器の前記光源部で使用されるチャネル番号および第１の周波数オフセット量を算出し、前記第１の周波数オフセット量と前記信号処理部からの制御信号で示される第２の周波数オフセット量とを比較し、前記第１の周波数オフセット量と前記第２の周波数オフセット量との誤差が規定された範囲内にないときは、前記制御対象送受信器に対して前記光信号の搬送波周波数を補正するための制御信号を生成して出力し、
前記制御対象送受信器の光源部が、前記制御部で生成された制御信号に基いて前記光信号の搬送波周波数を補正する、
ことを特徴とする請求項２，３または４に記載の通信装置。
【請求項８】
各々が異なる搬送波周波数で光信号を送受信する複数の送受信器を備えた光伝送装置と、前記複数の送受信器の予備の送受信器であって前記光信号を受信する予備送受信器と、制御対象送受信器が送信する前記光信号の搬送波周波数を制御する制御部と、を備えた通信装置の搬送波周波数制御方法であって、
前記制御部が、前記複数の送受信器から送信される各光信号の搬送波周波数の周波数間隔および前記送受信器の数である波長数の設定を受け付ける設定ステップと、
前記制御部が、前記複数の送受信器が備える規定の周波数グリッドで搬送波周波数を変えて前記光信号を出力可能な光源部について、前記設定に基いて、各送受信器の前記光源部で使用されるチャネル番号および第１の周波数オフセット量を算出する算出ステップと、
前記制御対象送受信器の光源部が、前記チャネル番号により光信号を出力する光信号出力ステップと、
前記予備送受信器の光源部が、前記制御対象送受信器の光源部で使用されるチャネル番号と同じチャネル番号の設定で局発光信号を出力する局発光信号出力ステップと、
前記予備送受信器の同期検波部が、前記光信号と前記局発光信号とを混合干渉して抽出された光信号を電気信号に変換する混合干渉ステップと、
前記予備送受信器の信号処理部が、前記電気信号を用いて、前記制御対象送受信器が送信する光信号の搬送波周波数、および前記局発光信号の搬送波周波数との第２の周波数オフセット量を算出する周波数オフセット量算出ステップと、
前記制御部が、前記第１の周波数オフセット量と前記第２の周波数オフセット量とを比較し、前記第１の周波数オフセット量と前記第２の周波数オフセット量との誤差が規定された範囲内にないときは、前記制御対象送受信器に対して前記光信号の搬送波周波数を補正するための制御信号を生成して出力する制御ステップと、
前記制御対象送受信器の光源部が、前記制御部で生成された制御信号に基いて前記光信号の搬送波周波数を補正する補正ステップと、
を含むことを特徴とする搬送波周波数制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号を周波数多重して通信を行う通信装置および搬送波周波数制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光伝送システムでは、幹線系光通信網の大容量化のため、複数のサブキャリアを高密度周波数多重するスーパーチャネル技術が注目されている。光伝送システムでは、コヒーレント検波による狭帯域受信、デジタル信号処理によるスペクトル整形および波形復元が高密度周波数多重の実現に寄与している一方、ＧＨｚオーダで発生する波長可変光源の発振周波数ずれがサブキャリア間クロストークの原因となり、特性劣化をもたらしている。周波数間隔を高密度に配置するスーパーチャネル技術では、この影響が顕著になる。【０００３】
このため、下記特許文献１では、送信側から、特定波長の光パワーを低下させて送信し、受信側で特定波長の隣接チャネルのビット誤り率からチャネルクロストーク量を評価する技術が開示されている。チャネルクロストーク量に基いて光パワーを低下させたチャネルの波長のずれを検出し、送信側において光パワーを低下させたチャネルの波長ずれを補償する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１０４００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術によれば、ビット誤り率に基いて搬送波周波数を制御しているが、ビット誤り率はクロストーク量だけではなく伝送路中のファイバ非線形光学効果による劣化で変動する可能性がある。そのため、周波数ずれを補正する上では正確さに欠ける、という問題があった。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、搬送波周波数を高精度に制御可能な通信装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、各々が異なる搬送波周波数で光信号を送受信する複数の送受信器を備えた光伝送装置と、前記複数の送受信器より入力された光信号を周波数多重し、周波数多重信号を出力する合波部と、前記周波数多重信号と、制御対象送受信器で使用される搬送波周波数と同じ周波数設定の局発光信号とを混合干渉し、前記制御対象送受信器の搬送波周波数補正用の制御信号を生成して出力する、前記複数の送受信器の予備の送受信器である予備送受信器と、前記予備送受信器より入力された前記制御信号を前記制御対象送受信器へ出力する制御を行う制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかる通信装置は、搬送波周波数を高精度に制御できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１にかかる通信装置を含む光伝送システムの構成例を示す図
【図２】実施の形態１にかかる予備送受信器の構成例を示すブロック図
【図３】実施の形態１にかかる送受信器の構成例を示すブロック図
【図４】実施の形態１にかかる通信装置において送受信器の搬送波周波数を補正する動作を示すフローチャート
【図５】実施の形態１にかかる送受信器において搬送波周波数ｆ1を搬送波周波数ｆ1´に補正後の状態を示す図
【図６】実施の形態１にかかる予備送受信器のハードウェア構成を示す図
【図７】実施の形態２にかかる通信装置を含む光伝送システムの構成例を示す図
【図８】実施の形態２にかかる予備送受信器の構成例を示すブロック図
【図９】実施の形態２にかかる通信装置において送受信器の搬送波周波数を任意の搬送波周波数間隔に制御する動作を示すフローチャート
【図１０】実施の形態２にかかる通信装置における搬送波周波数間隔の制御方法のイメージを示す図
【図１１】実施の形態２にかかる周波数間隔制御部において対応表を作成する動作を示すフローチャート
【図１２】実施の形態２にかかる周波数間隔制御部が作成した対応表の例を示す図
【図１３】実施の形態３にかかる通信装置を含む光伝送システムの構成例を示す図
【図１４】実施の形態３にかかる通信装置における搬送波周波数間隔の制御方法のイメージを示す図
【図１５】実施の形態３にかかる周波数間隔制御部が作成した対応表の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態にかかる通信装置および搬送波周波数制御方法を図面に基いて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる通信装置１，３を含む光伝送システム１００の構成例を示す図である。光伝送システム１００では、通信装置１および通信装置３が、伝送路２を介して周波数多重した光信号により通信を行っている。ここでは、４つのサブキャリアを周波数多重した光伝送システム１００を想定して説明するが、一例であり、周波数多重するサブキャリアの数は４つに限定するものではない。通信装置１，３は同一構成のため、以降、通信装置１を用いて構成および動作を説明する。
【００１２】
通信装置１は、各々が異なる搬送波周波数を用いて光信号の送受信を行う４つの送受信器１１，１２，１３，１４を備える光伝送装置１０と、送受信器１１〜１４より入力された光信号を周波数多重した周波数多重信号を伝送路２および予備送受信器３０へ出力する合波部２１、および通信装置３から出力されて伝送路２経由で入力された周波数多重信号を各搬送波周波数に分波して対応する送受信器１１〜１４へ出力する分波部２２を備える合分波部２０と、周波数多重信号と、制御対象送受信器で使用される搬送波周波数と同じ周波数設定の局発光信号とを混合干渉して制御対象送受信器の搬送波周波数補正用の制御信号を生成し、送受信器１１〜１４で使用される搬送波周波数ｆ1〜ｆ4を補正する制御を行う予備送受信器３０と、予備送受信器３０より入力された制御信号を制御対象の送受信器１１〜１４へ振り分けて送信する制御を行う送信制御部４１を備える制御部４０と、を備える。制御対象送受信器とは、送受信器１１〜１４のうち、搬送波周波数を補正する制御の対象となる送受信器である。
【００１３】
通信装置１では、送受信器１１が、搬送波周波数ｆ1で光信号を送受信し、送受信器１２が、搬送波周波数ｆ1と周波数間隔ΔＦの搬送波周波数ｆ2で光信号を送受信し、送受信器１３が、搬送波周波数ｆ2と周波数間隔ΔＦの搬送波周波数ｆ3で光信号を送受信し、送受信器１４が、搬送波周波数ｆ3と周波数間隔ΔＦの搬送波周波数ｆ4で光信号を送受信している。
【００１４】
通信装置１では、光伝送装置１０の送受信器１１〜１４が、搬送波周波数ｆ1〜ｆ4の光信号を出力する。合分波部２０の合波部２１が、送受信器１１〜１４より入力された光信号を周波数多重し、周波数多重信号を伝送路２経由で通信装置３へ送信するとともに、モニタポートから予備送受信器３０へ周波数多重信号を出力する。伝送路２経由で周波数多重信号を受信した通信装置３では、合分波部２０の分波部２２が、周波数多重信号を搬送波周波数ｆ1〜ｆ4に分波して対応する送受信器１１〜１４へ出力する。図１に示す光伝送システム１００では、通信装置１，３が双方向で通信を行うため、上記同様、通信装置３の各送受信器１１〜１４が、搬送波周波数ｆ1〜ｆ4の光信号を出力し、合波部２１が、周波数多重して通信装置１へ送信し、通信装置１では、分波部２２が、周波数多重信号を搬送波周波数ｆ1〜ｆ4に分波して対応する送受信器１１〜１４へ出力する。
【００１５】
つぎに、予備送受信器３０の構成について説明する。図２は、本発明の実施の形態１にかかる予備送受信器３０の構成例を示すブロック図である。予備送受信器３０は、搬送波周波数を変えて光信号である局発光信号を出力可能な光源部である波長可変光源部３１と、波長可変光源部３１より入力された局発光信号を変調して送信信号を生成する変調部である光変調部３２と、合分波部２０の合波部２１より入力された周波数多重信号と波長可変光源部３１より入力された局発光信号とを混合干渉して抽出された光信号を周波数オフセット量算出用の電気信号に変換し、また、合分波部２０の分波部２２より入力された分波後の光信号と波長可変光源部３１より入力された局発光信号とを混合干渉して抽出された光信号をデータ復調用の電気信号に変換する同期検波部であるコヒーレントレシーバ３３と、コヒーレントレシーバ３３で変換された周波数オフセット量算出用の電気信号を用いて、デジタル信号処理により、制御対象の送受信器の搬送波周波数と局発光信号の搬送波周波数との間の周波数オフセット量を算出し、周波数オフセット量の情報である制御信号を生成して制御部４０へ出力し、また、コヒーレントレシーバ３３で変換されたデータ復調用の電気信号を用いて、デジタル信号処理により、信号劣化を補償して元のデータに復調する信号処理部であるデジタル信号処理部３４と、を備える。予備送受信器３０では、波長可変光源部３１から出力された局発光信号を２つに分岐し、光変調部３２での光源およびコヒーレントレシーバ３３での光源に用いている。
【００１６】
ここで、コヒーレントレシーバ３３およびデジタル信号処理部３４において分波後の光信号から元のデータを復元する処理は、従来から使用されているデジタルコヒーレント受信技術によるデータ復元処理と同じである。このとき、コヒーレントレシーバ３３およびデジタル信号処理部３４では、復元するデータが重畳されている光信号の搬送波周波数と局発光信号の搬送波周波数との間の周波数オフセット量を求め、周波数オフセット量の情報をデータの復元処理に用いている。そのため、本実施の形態のコヒーレントレシーバ３３およびデジタル信号処理部３４では、新規の演算機能を追加することなく、従来のデータ復元処理の際に実施されていた演算機能を利用することで、周波数オフセット量を求めることができる。
【００１７】
つぎに、送受信器１１〜１４の構成について説明する。送受信器１１〜１４は同一構成のため、送受信器１１を用いて説明する。図３は、本発明の実施の形態１にかかる送受信器１１の構成例を示すブロック図である。送受信器１１は、制御部４０より入力された制御信号に基いて搬送波周波数を変えて光信号である局発光信号を出力可能な波長可変光源部５１と、波長可変光源部５１より入力された局発光信号を変調して送信信号を生成する変調部である光変調部５２と、合分波部２０の分波部２２より入力された分波後の光信号と波長可変光源部５１より入力された局発光信号とを混合干渉して抽出された光信号を電気信号に変換する同期検波部であるコヒーレントレシーバ５３と、コヒーレントレシーバ５３で変換された電気信号を用いて、デジタル信号処理により、信号劣化を補償して元のデータに復調する信号処理部であるデジタル信号処理部５４と、を備える。送受信器１１では、波長可変光源部５１から出力された局発光信号を２つに分岐し、光変調部５２での光源およびコヒーレントレシーバ５３での光源に用いている。
【００１８】
このように、予備送受信器３０は送受信器１１〜１４と同様の構成を備えていることから、光伝送装置１０では、送受信器１１〜１４のいずれかが故障した場合、予備送受信器３０を故障した送受信器の代替えの送受信器で使用することが可能である。
【００１９】
つづいて、通信装置１において、送受信器１１〜１４の搬送波周波数を補正する動作について説明する。図４は、本発明の実施の形態１にかかる通信装置１において送受信器１１〜１４の搬送波周波数を補正する動作を示すフローチャートである。
【００２０】
まず、通信装置１では、送受信器１１〜１４が、各々の搬送波周波数ｆ1〜ｆ4で光信号を送信する（ステップＳ１）。このとき、送受信器１１〜１４から送信される光信号の搬送波周波数ｆ1〜ｆ4は、各送受信器１１〜１４が備える別々の波長可変光源部５１で生成されるため、ＧＨｚオーダの周波数ずれが含まれるおそれがある。
【００２１】
合波部２１は、送受信器１１〜１４より入力された各光信号を周波数多重し、周波数多重信号を伝送路２経由で通信装置３へ送信するとともに、周波数多重信号をモニタポートから予備送受信器３０へ出力する（ステップＳ２）。予備送受信器３０では、コヒーレントレシーバ３３が、合波部２１から出力された周波数多重信号を入力する。
【００２２】
予備送受信器３０では、波長可変光源部３１において、搬送波周波数の識別番号ｎ＝１とし（ステップＳ３）、搬送波周波数ｆ1´に設定して局発光信号を出力する（ステップＳ４）。搬送波周波数ｆ1´は、送受信器１１で使用される搬送波周波数ｆ1と同じ周波数設定とするが、送受信器１１の波長可変光源部５１および予備送受信器３０の波長可変光源部３１の個体差により、ＧＨｚオーダの誤差が含まれる可能性があることを想定している。
【００２３】
予備送受信器３０では、コヒーレントレシーバ３３が、周波数多重信号と波長可変光源部３１より入力された搬送波周波数ｆ1´の局発光信号である局発光信号とを混合干渉する（ステップＳ５）。コヒーレントレシーバ３３は、混合干渉して抽出された光信号を周波数オフセット量算出用の電気信号に変換し、デジタル信号処理部３４へ出力する。
【００２４】
予備送受信器３０では、デジタル信号処理部３４が、コヒーレントレシーバ３３から入力された電気信号を用いて、デジタル信号処理により、制御対象の送受信器１１の搬送波周波数ｆ1と局発光信号の搬送波周波数ｆ1´との間の周波数のずれ量である周波数オフセット量Δｆ1を算出する（ステップＳ６）。デジタル信号処理部３４は、算出した周波数オフセット量Δｆ1の情報を、送受信器１１用の制御信号とし、制御部４０へ出力する。
【００２５】
制御部４０では、送信制御部４１が、デジタル信号処理部３４より入力された送受信器１１用の制御信号を、制御対象の送受信器１１へ出力する（ステップＳ７）。
【００２６】
そして、送受信器１１では、波長可変光源部５１が、制御部４０より入力された送受信器１１用の制御信号に基いて、周波数オフセット量Δｆ1だけ搬送波周波数を制御して、搬送波周波数ｆ1を搬送波周波数ｆ1´に補正する（ステップＳ８）。
【００２７】
図５は、実施の形態１にかかる送受信器１１において搬送波周波数ｆ1を搬送波周波数ｆ1´に補正後の状態を示す図である。搬送波周波数ｆ1´〜ｆ4´は、送受信器１１〜１４において波長可変光源部５１の誤差を考慮しない、本来使用される搬送波周波数である。搬送波周波数ｆ1´〜ｆ4´は、周波数のずれが無い場合、隣接する搬送波周波数と周波数間隔ΔＦの関係にある。送受信器１１では、搬送波周波数ｆ1´を使用すべきところ、周波数オフセット量Δｆ1だけずれた搬送波周波数ｆ1を使用していたため、搬送波周波数ｆ1´に補正することで、送受信器１２で使用される搬送波周波数ｆ2´との間を周波数間隔ΔＦに保つことができる。
【００２８】
予備送受信器３０では、光伝送装置１０が備える全ての送受信器１１〜１４について搬送波周波数ｆ1´〜ｆ4´の周波数オフセット量の算出が終了していない場合（ステップＳ９：Ｎｏ）、ｎ＝ｎ＋１、すなわちｎをインクリメントしてｎ＝１＋１＝２とし（ステップＳ１０）、ステップＳ４に戻ってステップＳ８までの動作を行い、送受信器１２の周波数オフセット量Δｆ2を算出して送受信器１２の搬送波周波数ｆ2を搬送波周波数ｆ2´に補正する制御を行う。予備送受信器３０では、ステップＳ４〜Ｓ８までの動作を繰り返し行い、送受信器１３の周波数オフセット量Δｆ3を算出して送受信器１３の搬送波周波数ｆ3を搬送波周波数ｆ3´に補正する制御を行い、送受信器１４の周波数オフセット量Δｆ4を算出して送受信器１４の搬送波周波数ｆ4を搬送波周波数ｆ4´に補正する制御を行う。
【００２９】
予備送受信器３０では、光伝送装置１０が備える全ての送受信器１１〜１４について搬送波周波数ｆ1´〜ｆ4´の周波数オフセット量の算出が終了した場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、搬送波周波数を補正する動作を終了する。
【００３０】
本実施の形態では、通信装置１において、合波部２１のモニタポートから周波数多重信号を入力して送受信器１１〜１４の搬送波周波数ｆ1〜ｆ4の周波数オフセット量Δｆ1〜Δｆ4を算出可能であるため、光伝送システム１００の運用時でも搬送波周波数の制御をリアルタイムに行うことが可能である。
【００３１】
一般的に、波長可変光源部３１，５１は、周期的な波長透過特性をもつ光学フィルタを用いて周波数情報を検出し、発振周波数を安定制御している。波長可変光源部３１，５１は、温度変動などに起因して透過特性に波長ずれが生じるが、周期のずれ量は絶対値のずれ量の１０００分の１以下である。したがって、通信装置１では、温度が安定な環境下においては、１つの波長可変光源部３１を基準にして送受信器１１〜１４の搬送波周波数ｆ1〜ｆ4を補正することで、搬送波周波数ｆ1〜ｆ4の周波数間隔ΔＦを５０ＭＨｚ以下のオーダで制御可能である。
【００３２】
さらに、通信装置１では、周波数多重信号を常時監視して送受信器１１〜１４の搬送波周波数ｆ1〜ｆ4を制御することにより、経年による送受信器１１〜１４の各波長可変光源部５１の周波数ずれを検出し、搬送波周波数ｆ1〜ｆ4の周波数間隔ΔＦを安定して制御することができる。通信装置１では、例えば、予備送受信器３０のデジタル信号処理部３４において、周期的に送受信器１１〜１４の周波数オフセット量Δｆ1〜Δｆ4を算出し、周期的に送受信器１１〜１４の搬送波周波数ｆ1〜ｆ4を補正する。
【００３３】
ここで、図２に示す予備送受信器３０のブロック図の各構成を実現するハードウェア構成について説明する。図６は、実施の形態１にかかる予備送受信器３０のハードウェア構成を示す図である。波長可変光源部３１は、メモリ６２に記憶されたプログラムを実行するプロセッサ、および光信号生成部６３により実現される。光変調部３２は、メモリ６２に記憶されたプログラムを実行するプロセッサ、および出力部６５により実現される。コヒーレントレシーバ３３は、メモリ６２に記憶されたプログラムを実行するプロセッサ、および入力部６４により実現される。デジタル信号処理部３４は、メモリ６２に記憶されたプログラムを実行するプロセッサ、および出力部６５により実現される。プロセッサ６１、メモリ６２、光信号生成部６３、入力部６４および出力部６５は、システムバス６６により接続されている。予備送受信器３０では、複数のプロセッサ６１および複数のメモリ６２が連携して図２のブロック図に示す各構成の機能を実行してもよい。予備送受信器３０については、図６に示すハードウェア構成により実現することができるが、ソフトウェアまたはハードウェアのいずれでも実装可能である。
【００３４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、通信装置１では、予備送受信器３０が備える１つの基準となる波長可変光源部３１の搬送波周波数に基いて、光伝送装置１０の各送受信器１１〜１４の搬送波周波数ｆ1〜ｆ4を補正することとした。これにより、通信装置１では、波長可変光源部３１の周期特性とデジタル信号処理による周波数オフセット推定機能とを活用して、送受信器１１〜１４の搬送波周波数ｆ1〜ｆ4を高精度に制御でき、搬送波周波数ｆ1〜ｆ4を周波数間隔ΔＦで５０ＭＨｚ以下のオーダで高精度に配置することができる。
【００３５】
通信装置１では、各送受信器１１〜１４の搬送波周波数ｆ1〜ｆ4の補正において、他の通信装置３との間で光信号の送受信は必要としないため、通信装置１内で搬送波周波数の制御を行うことができる。通信装置１では、光伝送システム１００の運用時でも各搬送波周波数を消光する必要はないため、リアルタイムに搬送波周波数を制御でき、波長可変光源部５１の経年による光周波数ずれを補正できる。
【００３６】
実施の形態２．
実施の形態２では、複数の搬送波周波数の周波数間隔を任意の周波数間隔に制御する。実施の形態１と異なる部分について説明する。
【００３７】
図７は、本発明の実施の形態２にかかる通信装置１ａ，３ａを含む光伝送システム１００ａの構成例を示す図である。光伝送システム１００ａでは、通信装置１ａおよび通信装置３ａが、伝送路２を介して周波数多重した光信号により通信を行っている。通信装置１ａ，３ａは同一構成のため、以降、通信装置１ａを用いて構成および動作を説明する。通信装置１ａは、各々が異なる搬送波周波数で光信号を送受信する送受信器１１〜１４を備えた光伝送装置１０と、光信号を受信する予備送受信器３０ａと、制御対象送受信器が送信する光信号の搬送波周波数を制御する制御部４０ａと、を備える。通信装置１ａは、実施の形態１の通信装置１から予備送受信器３０および制御部４０を削除し、予備送受信器３０ａおよび制御部４０ａを追加したものである。
【００３８】
図８は、本発明の実施の形態２にかかる予備送受信器３０ａの構成例を示すブロック図である。予備送受信器３０ａは、実施の形態１の予備送受信器３０から波長可変光源部３１を削除し、波長可変光源部３１ａを追加したものである。波長可変光源部３１ａは、実施の形態１の動作の場合は波長可変光源部３１と同様の動作を行い、実施の形態２では、後述する制御部４０ａからの制御信号により、搬送波周波数を変えて光信号である局発光信号を出力可能な光源部である。なお、実施の形態１の予備送受信器３０と同様、予備送受信器３０ａは送受信器１１〜１４と同様の構成を備えていることから、光伝送装置１０では、送受信器１１〜１４のいずれかが故障した場合、予備送受信器３０ａを故障した送受信器の代替えの送受信器で使用することが可能である。
【００３９】
図７に戻って、制御部４０ａは、送信制御部４１ａと、周波数間隔制御部４２と、を備える。送信制御部４１ａは、実施の形態１の動作の場合は送信制御部４１と同様の動作を行い、実施の形態２では、通信装置１ａにおいて送受信器１１〜１４で使用される搬送波周波数ｆ1〜ｆ4を任意の搬送波周波数間隔にするよう、送受信器１１〜１４および予備送受信器３０ａの動作を制御する。周波数間隔制御部４２は、送受信器１１〜１４で使用される搬送波周波数ｆ1〜ｆ4を任意の搬送波周波数間隔にするための設定を受け付けて、各搬送波周波数ｆ1〜ｆ4において使用されるチャネル番号および周波数オフセット量を算出する。
【００４０】
つづいて、通信装置１ａにおいて、予備送受信器３０ａに内蔵された波長可変光源部３１ａを基準光となる局発光信号を出力する基準光源とし、送受信器１１〜１４の搬送波周波数を任意の搬送波周波数間隔にして、高精度に光信号を配置させる制御について説明する。通信装置１ａでは、基準となる波長可変光源部３１ａで使用されるチャネル番号と、そのチャネル番号における周波数グリッドからの周波数シフト量とを算出することで、任意の搬送波周波数間隔で光信号を配置させることができる。ここで、予備送受信器３０ａの波長可変光源部３１ａは、周波数間隔が２５ＧＨｚグリッドで発光し、±１２．５ＧＨｚの周波数シフト幅をもつこととする。周波数間隔が２５ＧＨｚグリッドとは、隣接するチャネル番号では光信号の周波数の差が２５ＧＨｚになることである。送受信器１１〜１４の各波長可変光源部５１および予備送受信器３０ａの波長可変光源部３１ａは、同一仕様のものとする。
【００４１】
図９は、本発明の実施の形態２にかかる通信装置１ａにおいて送受信器１１〜１４の搬送波周波数を任意の搬送波周波数間隔に制御する動作を示すフローチャートである。
【００４２】
まず、通信装置１ａでは、周波数間隔制御部４２が、光伝送システム１００ａの管理者などから、光伝送システム１００ａにおいて目的とする送受信器１１〜１４の各波長可変光源部５１から送信される光信号の搬送波周波数間隔Ａ、および波長数Ｎの設定を受け付ける（ステップＳ１１）。ここでは、一例として、搬送波周波数間隔Ａ＝４０ＧＨｚとし、波長数Ｎは光伝送装置１０内の送受信器の数と同じＮ＝４とする。
【００４３】
図１０は、実施の形態２にかかる通信装置１ａにおける搬送波周波数間隔の制御方法のイメージを示す図である。本実施の形態では、波長可変光源部３１ａおよび送受信器１１〜１４の各波長可変光源部５１は、前述のように周波数間隔が２５ＧＨｚグリッドで発光する。例えば、ある送受信器の波長可変光源部５１からの送信信号を基準とした場合、隣接する搬送波周波数で送信する送受信器では、周波数間隔２５ＧＨｚグリッドの２つ分の間隔である周波数間隔５０ＧＨｚ大きい周波数を波長可変光源部５１に設定し、予備送受信器３０ａの局発光信号との比較に基づく補正の指示により１０ＧＨｚだけ周波数間隔を小さくするよう周波数シフトする。これにより、２つの送受信器の間で搬送波周波数間隔５０−１０＝４０（ＧＨｚ）を実現できる。隣接する搬送波周波数で送信する２つの送受信器の間で同様の制御を行うことにより、各送受信器で使用される搬送波周波数間隔４０ＧＨｚを実現することができる。
【００４４】
周波数間隔制御部４２は、搬送波周波数間隔Ａおよび波長数Ｎの設定を受け付けると、各搬送波周波数ｆnに対して配置する各光信号のチャネル番号Ｃ、および設定されたチャネル番号Ｃによる周波数ｆCn´に対する周波数シフト量であって、第１の周波数オフセット量である周波数オフセット量ΔＦnを算出し、各搬送波周波数ｆnに対するチャネル番号Ｃおよび周波数オフセット量ΔＦnを示す対応表を作成する（ステップＳ１２）。なお、各周波数に付与する「´」の扱いは前述の実施の形態１と同様とする。
【００４５】
周波数間隔制御部４２が対応表を作成する動作について詳細に説明する。図１１は、実施の形態２にかかる周波数間隔制御部４２において対応表を作成する動作を示すフローチャートである。周波数間隔制御部４２では、まず、搬送波周波数の識別番号ｎ＝１に設定する（ステップＳ３１）。
【００４６】
周波数間隔制御部４２は、搬送波周波数ｆ1に最も近い波長可変光源部３１ａの周波数のチャネル番号Ｃを算出する（ステップＳ３２）。ここで、搬送波周波数ｆ1は周波数多重する光信号の中で最小の周波数とし、搬送波周波数ｆ1に最も近い波長可変光源部３１ａの周波数のチャネル番号Ｃ＝１とする。
【００４７】
周波数間隔制御部４２は、波長可変光源部３１ａにおいてチャネル番号Ｃ＝１のときに周波数シフトせずに局発光信号を出力したときの周波数ｆC1´と搬送波周波数ｆ1との間の周波数オフセット量ΔＦ1を算出する（ステップ３３）。ここで、波長可変光源部３１ａの周波数ｆC1´は周波数多重信号の中で最小周波数のため、搬送波周波数ｆ1と等しい周波数にする必要があるので周波数オフセット量ΔＦ1＝０ＧＨｚとする。
【００４８】
周波数間隔制御部４２は、対応表に、波長可変光源３１ａのチャネル番号Ｃ＝１および周波数オフセット量ΔＦ1＝０ＧＨｚの情報を追加する（ステップＳ３４）。
【００４９】
周波数間隔制御部４２は、全ての搬送波周波数ｆ1〜ｆ4について、チャネル番号Ｃおよび周波数オフセット量ΔＦnの算出が完了していない場合（ステップＳ３５：Ｎｏ）、ｎ＝ｎ＋１、すなわちｎをインクリメントしてｎ＝１＋１＝２とし（ステップＳ３６）、ステップＳ３２に戻ってステップＳ３４までの動作を行い、搬送波周波数ｆ2に対してチャネル番号Ｃおよび周波数オフセット量ΔＦ2を算出する。周波数間隔制御部４２は、同様に搬送波周波数ｆ3，ｆ4についてもチャネル番号Ｃおよび周波数オフセット量ΔＦ3，ΔＦ4を算出し、対応表を完成させる。周波数間隔制御部４２は、全ての搬送波周波数ｆ1〜ｆ4について、チャネル番号Ｃおよび周波数オフセット量ΔＦnの算出が完了した場合（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）、対応表作成の動作を終了する。周波数間隔制御部４２は、作成した対応表を周波数間隔制御部４２内部で記憶するが、周波数間隔制御部４２外部の図示しない記憶部に記憶させてもよい。
【００５０】
図１２は、実施の形態２にかかる周波数間隔制御部４２が作成した対応表の例を示す図である。対応表は、各搬送波周波数ｆ1〜ｆ4に対するチャネル番号Ｃおよび周波数オフセット量ΔＦnを示すものである。基準となる搬送波周波数ｆ1ではチャネル番号Ｃ＝１、周波数オフセット量ΔＦ1＝０ＧＨｚとなる。
【００５１】
搬送波周波数ｆ1と隣接する搬送波周波数ｆ2では、チャネル番号Ｃは２つ隣のチャネル番号Ｃ＝３であり、波長可変光源部３１ａから出力される局発光信号の周波数ｆC3´は搬送波周波数ｆ1のチャネル番号Ｃ＝１のときの局発光信号の周波数ｆC1´より５０ＧＨｚ大きい。この場合、チャネル番号Ｃ＝１とチャネル番号Ｃ＝３とでは周波数間隔が５０ＧＨｚになるため、周波数オフセット量ΔＦ2＝−１０ＧＨｚとする。これにより、搬送波周波数ｆ1と搬送波周波数ｆ2との間の周波数間隔は５０−１０＝４０（ＧＨｚ）となる。
【００５２】
搬送波周波数ｆ2と隣接する搬送波周波数ｆ3では、チャネル番号Ｃは１つ隣のチャネル番号Ｃ＝４であり、波長可変光源部３１ａから出力される局発光信号の周波数ｆC4´は搬送波周波数ｆ1のチャネル番号Ｃ＝１のときの局発光信号の周波数ｆC1´より７５ＧＨｚ大きい。この場合、チャネル番号Ｃ＝１とチャネル番号Ｃ＝４とでは周波数間隔が７５ＧＨｚになるため、周波数オフセット量ΔＦ3＝５ＧＨｚとする。これにより、搬送波周波数ｆ1と搬送波周波数ｆ3との間の周波数間隔は７５＋５＝８０ＧＨｚとなる。この結果、搬送波周波数ｆ2と搬送波周波数ｆ3との間の周波数間隔は、搬送波周波数ｆ1と搬送波周波数ｆ3との間の周波数間隔８０ＧＨｚから搬送波周波数ｆ1と搬送波周波数ｆ2との間の周波数間隔４０ＧＨｚを減算した８０−４０＝４０（ＧＨｚ）となる。
【００５３】
搬送波周波数ｆ3と隣接する搬送波周波数ｆ4では、チャネル番号Ｃは２つ隣のチャネル番号Ｃ＝６であり、波長可変光源部３１ａから出力される局発光信号の周波数ｆC6´は搬送波周波数ｆ1のチャネル番号Ｃ＝１のときの局発光信号の周波数ｆC1´より１２５ＧＨｚ大きい。この場合、チャネル番号Ｃ＝１とチャネル番号Ｃ＝６とでは周波数間隔が１２５ＧＨｚになるため、周波数オフセット量ΔＦ4＝−５ＧＨｚとする。これにより、搬送波周波数ｆ1と搬送波周波数ｆ4との間の周波数間隔は１２５−５＝１２０（ＧＨｚ）となる。この結果、搬送波周波数ｆ3と搬送波周波数ｆ4との間の周波数間隔は、搬送波周波数ｆ1と搬送波周波数ｆ4との間の周波数間隔１２０ＧＨｚから搬送波周波数ｆ1と搬送波周波数ｆ3との間の周波数間隔８０ＧＨｚを減算した１２０−８０＝４０（ＧＨｚ）となる。
【００５４】
図９のフローチャートに戻り、周波数間隔制御部４２において対応表の作成が完了すると、送信制御部４１ａが、送受信器１１〜１４の搬送波周波数ｆ1〜ｆ4の周波数間隔を制御する処理を開始する。送信制御部４１ａは、まず、搬送波周波数の識別番号ｎ＝１を設定する（ステップＳ１３）。
【００５５】
送信制御部４１ａは、周波数間隔制御部４２の対応表から、１番目の搬送波周波数ｆ1のチャネル番号Ｃ＝１および周波数オフセット量ΔＦ1＝０ＧＨｚを取得する（ステップＳ１４）。送信制御部４１ａは、１番目の搬送波周波数ｆ1のチャネル番号Ｃ＝１の情報を、１番目の送受信器１１および予備送受信器３０ａへ制御信号により出力する。
【００５６】
送信制御部４１ａからの制御信号によるチャネル番号Ｃ＝１の情報に基いて、１番目の送受信器１１は、波長可変光源部５１から搬送波周波数ｆ1の光信号として、チャネル番号Ｃ＝１による周波数ｆC1の光信号を送信する（ステップＳ１５）。
【００５７】
送信制御部４１ａからの制御信号によるチャネル番号Ｃ＝１の情報に基いて、予備送受信器３０ａは、波長可変光源部３１ａから搬送波周波数ｆ1´の局発光信号として、１番目の送受信器１１の波長可変光源部５１で使用されるチャネル番号Ｃ＝１と同じ設定のチャネル番号Ｃ＝１による周波数ｆC1´の局発光信号を出力する（ステップＳ１６）。
【００５８】
予備送受信器３０ａでは、コヒーレントレシーバ３３が、合波部２１のモニタポートからの出力である送受信器１１の搬送波周波数ｆ1の光信号と、波長可変光源部３１ａより入力された搬送波周波数ｆ1´の局発光信号とを混合干渉する（ステップＳ１７）。コヒーレントレシーバ３３は、混合干渉して抽出された光信号を周波数オフセット量算出用の電気信号に変換し、デジタル信号処理部３４へ出力する。
【００５９】
予備送受信器３０ａでは、デジタル信号処理部３４が、コヒーレントレシーバ３３から入力された電気信号を用いて、デジタル信号処理により、第２の周波数オフセット量である周波数オフセット量Δｆ1を算出する（ステップＳ１８）。デジタル信号処理部３４は、算出した周波数オフセット量Δｆ1の情報を、送受信器１１用の制御信号とし、制御部４０ａへ出力する。
【００６０】
制御部４０ａでは、送信制御部４１ａが、デジタル信号処理部３４より入力された制御信号による周波数オフセット量Δｆ1と、図１２に示す対応表から取得した周波数オフセット量ΔＦ1とを比較する（ステップＳ１９）。
【００６１】
周波数オフセット量Δｆ1と周波数オフセット量ΔＦ1との誤差が±０．０１ＧＨｚの範囲内、すなわち、周波数オフセット量Δｆ1が０±０．０１ＧＨｚの範囲内にならない場合（ステップＳ１９：Ｎｏ）、送信制御部４１ａは、送受信器１１に対して光信号の搬送波周波数ｆ1をΔＦ1−Δｆ1分だけ補正させるための制御信号を生成し、制御対象の送受信器１１へ出力する（ステップＳ２０）。なお、誤差の範囲の±０．０１ＧＨｚは一例であって、これに限定されるものではなく、光伝送システム１００ａの用途、目的によって異なる値を用いてもよい。
【００６２】
そして、送受信器１１では、波長可変光源部５１が、送信制御部４１ａで生成された送受信器１１用の制御信号に基いて、搬送波周波数ｆ1を周波数オフセット量ΔＦ1−Δｆ1分補正する（ステップＳ２１）。
【００６３】
通信装置１ａでは、ステップＳ１５に戻って、周波数オフセット量Δｆ1と周波数オフセット量ΔＦ1との誤差が±０．０１ＧＨｚの範囲内になるまでステップＳ１５からステップＳ２１までの処理を繰り返し実行する。誤差が±０．０１ＧＨｚの範囲内になった場合（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、送信制御部４１ａは、全ての送受信器について調整が完了したか否かを確認する（ステップＳ２２）。
【００６４】
完了していない場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、送信制御部４１ａは、ｎ＝ｎ＋１、すなわちｎをインクリメントしてｎ＝１＋１＝２とし（ステップＳ２３）、ステップＳ１４に戻って、周波数間隔制御部４２の対応表から、最小周波数から２番目の搬送波周波数ｆ2のチャネル番号Ｃ＝３および周波数オフセット量ΔＦ2＝−１０ＧＨｚを取得する（ステップＳ１４）。通信装置１ａでは、ステップＳ１４からステップＳ２１までの動作を行い、送受信器１２の周波数オフセット量Δｆ2を算出して送受信器１２の搬送波周波数ｆ2を補正する制御を行う。
【００６５】
具体的に、通信装置１ａでは、送受信器１２の波長可変光源部５１から送信される搬送波周波数ｆ2が、チャネル番号Ｃ＝３のためチャネル番号Ｃ＝１のときより５０ＧＨｚ大きい周波数ｆC3´に対して−１０±０．０１ＧＨｚの範囲内になるように制御する。詳細には、搬送波周波数ｆ2の場合、送受信器１２の波長可変光源部５１は、最初に搬送波周波数ｆ2として、チャネル番号Ｃ＝１のときより５０ＧＨｚ大きい周波数ｆC3で光信号を送信する。予備送受信器３０ａでは、波長可変光源部３１ａから搬送波周波数ｆ2´の局発光信号として、チャネル番号Ｃ＝１のときより５０ＧＨｚ大きいチャネル番号Ｃ＝３による周波数ｆC3´の局発光信号を出力する。デジタル信号処理部３４では、送受信器１２からの光信号および波長可変光源部３１ａからの局発光信号は、ともにチャネル番号Ｃ＝１のときより５０ＧＨｚ大きい周波数を想定しているため、０ＧＨｚ程度の周波数オフセット量Δｆ2を算出することが予想される。
【００６６】
制御部４０ａでは、送信制御部４１ａが、デジタル信号処理部３４より入力された制御信号による周波数オフセット量Δｆ2と、周波数オフセット量ΔＦ2とを比較し、周波数オフセット量Δｆ2と周波数オフセット量ΔＦ2との誤差が±０．０１ＧＨｚの範囲内、すなわち、周波数オフセット量Δｆ2が−１０±０．０１ＧＨｚの範囲内にならない場合、送信制御部４１ａは、送受信器１１に対して光信号の搬送波周波数ｆ2をΔＦ2−Δｆ2分だけ補正させるための制御信号を生成し、送受信器１２へ出力する。最初に送受信器１２が光信号を送信した場合、送信制御部４１ａは、ΔＦ2−Δｆ2分、すなわち前述のようにΔｆ2が０ＧＨｚ程度のため、（−１０）−０＝−１０（ＧＨｚ）程度補正させるための制御信号を生成し、送受信器１２へ出力する。
【００６７】
送受信器１２では、送信制御部４１ａからの制御信号による補正指示により、チャネル番号Ｃ＝１のときより５０ＧＨｚ大きい周波数ｆC3に対して−１０ＧＨｚ程度補正した周波数、すなわち、チャネル番号Ｃ＝１のときより４０ＧＨｚ程度大きい周波数の光信号を送信する。予備送受信器３０ａでは、デジタル信号処理部３４は、送受信器１２からの光信号はチャネル番号Ｃ＝１のときより４０ＧＨｚ程度大きい周波数を想定しているため、−１０ＧＨｚ程度の周波数オフセット量Δｆ2を算出することが予想される。制御部４０ａでは、送信制御部４１ａが、ΔＦ2−Δｆ2分、すなわちΔｆ2が−１０ＧＨｚ程度のため、（−１０）−（−１０）＝０（ＧＨｚ）程度補正させるための制御信号を生成し、制御対象の送受信器１２へ出力する。通信装置１ａでは、この動作を繰り返し行い、図９に示すフローチャートでステップＳ１９：Ｙｅｓになった場合、搬送波周波数ｆ1と搬送波周波数ｆ2との間の周波数間隔４０ＧＨｚにより２つの光信号配置を実現できる。
【００６８】
通信装置１ａは、同様に、搬送波周波数ｆ3，ｆ4について、ステップＳ１４からステップＳ２１までの動作を行って搬送波周波数間隔に制御し、全ての送受信器について搬送波周波数の調整が完了した場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、任意の搬送波周波数間隔に制御する動作を終了する。
【００６９】
なお、本実施の形態では、デジタル信号処理部３４は実施の形態１と同様の制御信号を生成し、制御部４０ａの送信制御部４１ａが、デジタル信号処理部３４から取得した制御信号に基づく周波数オフセット量Δｆnと、周波数間隔制御部４２から取得した周波数オフセット量ΔＦnとを比較し、比較結果に基いて、制御信号を生成して出力していたが、これに限定されるものではない。例えば、送信制御部４１ａは周波数間隔制御部４２から取得した周波数オフセット量ΔＦnの情報をデジタル信号処理部３４へ制御信号により出力し、デジタル信号処理部３４が、算出した周波数オフセット量Δｆnと、周波数間隔制御部４２から取得した周波数オフセット量ΔＦnとを比較し、比較結果に基いて、制御信号を生成してもよい。この場合、送信制御部４１ａは、実施の形態１と同様、デジタル信号処理部３４より入力された送受信器用の制御信号を、制御対象の送受信器へ出力する。
【００７０】
また、送信制御部４１ａは、周波数間隔制御部４２から取得した周波数オフセット量ΔＦnの情報を送受信器１１〜１４へ制御信号により出力してもよい。送受信器１１〜１４が最初から周波数オフセット量ΔＦn分を補正して光信号を出力することで、通信装置１ａでは、周波数間隔制御部４２から取得した周波数オフセット量ΔＦnの情報を送受信器１１〜１４へ出力しない場合と比較して、任意の搬送波周波数間隔に制御する動作を短時間で終了させることができる。
【００７１】
また、本実施の形態において、図８に示す予備送受信器３０ａのハードウェア構成については、図６に示す実施の形態１と同様のハードウェア構成により実現できる。また、送信制御部４１ａおよび周波数間隔制御部４２を備える制御部４０ａについては、図６に示すプロセッサ６１およびメモリ６２により実現できる。
【００７２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、通信装置１ａでは、予備送受信器３０ａが備える波長可変光源部３１ａの搬送波周波数を基準とし、送受信器１１〜１４から送信される光信号を任意の搬送波周波数間隔に配置することとした。これにより、光伝送システム１００ａでは、搬送波周波数間隔を高精度に調整でき、システムに適した柔軟な搬送波周波数間隔を実現できる。通信装置１ａでは、送受信器１１〜１４の波長可変光源部５１および予備送受信器３０ａの波長可変光源部３１ａの周波数微調整機能を利用するため、各波長可変光源部のグリッドに制限されず、任意の搬送波周波数間隔に搬送波を配置することができる。また、通信装置１ａでは、指定した周波数に搬送波を制御でき、１００ＭＨｚ以下の高精度で周波数制御が可能となる。
【００７３】
実施の形態３．
実施の形態２では、４つのサブキャリアである光信号を周波数間隔４０ＧＨｚで配置する場合について説明した。本実施の形態では、光信号の周波数間隔が一定ではなく、周波数帯によって異なる場合、具体的に、４つの光信号を周波数間隔４０ＧＨｚで周波数多重した波長番号１と、３つの光信号を周波数間隔３３．３ＧＨｚで周波数多重した波長番号２とを周波数間隔５０ＧＨｚで周波数多重する場合について説明する。
【００７４】
図１３は、本発明の実施の形態３にかかる通信装置１ｂ，３ｂを含む光伝送システム１００ｂの構成例を示す図である。光伝送システム１００ｂでは、通信装置１ｂおよび通信装置３ｂが、伝送路２を介して周波数多重した光信号により通信を行っている。通信装置１ｂ，３ｂは同一構成のため、以降、通信装置１ｂを用いて構成および動作を説明する。
【００７５】
通信装置１ｂは、実施の形態２の通信装置１ａから光伝送装置１０を削除し、光伝送装置１０ａを追加したものである。光伝送装置１０ａは、送受信器１１〜１７を備える。光伝送装置１０ａは、光伝送装置１０に送受信器１５〜１７を追加した構成である。送受信器１５〜１７の構成は、送受信器１１〜１４と同様とする。
【００７６】
図１４は、実施の形態３にかかる通信装置１ｂにおける搬送波周波数間隔の制御方法のイメージを示す図である。波長番号１の搬送波周波数ｆ1〜ｆ4は送受信器１１〜１４に対応し、波長番号２の搬送波周波数ｆ5〜ｆ7は送受信器１５〜１７に対応するものとする。すなわち、波長番号１の部分については、実施の形態２と同様である。
【００７７】
実施の形態３において、通信装置１ｂが送受信器１１〜１７の搬送波周波数を任意の搬送波周波数間隔に制御する動作のフローチャートは、実施の形態２における図９のフローチャートと同様である。実施の形態２との違いは、ステップＳ１１において設定される搬送波周波数間隔Ａおよび波長数Ｎ、ステップＳ１２において作成される対応表が、７つの搬送波周波数ｆ1〜ｆ7に対応したものになる。図１５は、実施の形態３にかかる周波数間隔制御部４２が作成した対応表の例を示す図である。搬送波周波数ｆ1〜ｆ4の部分は、実施の形態２のときの図１２と同様である。
【００７８】
搬送波周波数ｆ4と隣接する搬送波周波数ｆ5では、チャネル番号Ｃは２つ隣のチャネル番号Ｃ＝８であり、波長可変光源部３１ａから出力される局発光信号の周波数ｆC8´は搬送波周波数ｆ1のチャネル番号Ｃ＝１のときの局発光信号の周波数ｆC1´より１７５ＧＨｚ大きい。この場合、チャネル番号Ｃ＝１とチャネル番号Ｃ＝８とでは周波数間隔が１７５ＧＨｚになるため、周波数オフセット量ΔＦ5＝−５ＧＨｚとする。これにより、搬送波周波数ｆ1と搬送波周波数ｆ5との間の周波数間隔は１７５−５＝１７０ＧＨｚとなる。この結果、搬送波周波数ｆ4と搬送波周波数ｆ5との間の周波数間隔は、搬送波周波数ｆ1と搬送波周波数ｆ5との間の周波数間隔１７０ＧＨｚから搬送波周波数ｆ1と搬送波周波数ｆ4との間の周波数間隔１２０ＧＨｚを減算した１７０−１２０＝５０（ＧＨｚ）となる。
【００７９】
搬送波周波数ｆ5と隣接する搬送波周波数ｆ6では、チャネル番号Ｃは１つ隣のチャネル番号Ｃ＝９であり、波長可変光源部３１ａから出力される局発光信号の周波数ｆC9´は搬送波周波数ｆ1のチャネル番号Ｃ＝１のときの局発光信号の周波数ｆC1´より１７５ＧＨｚ大きい。この場合、チャネル番号Ｃ＝１とチャネル番号Ｃ＝９とでは周波数間隔が２００ＧＨｚになるため、周波数オフセット量ΔＦ6＝３．３ＧＨｚとする。これにより、搬送波周波数ｆ1と搬送波周波数ｆ6との間の周波数間隔は２０３．３ＧＨｚとなる。この結果、搬送波周波数ｆ5と搬送波周波数ｆ6との間の周波数間隔は、搬送波周波数ｆ1と搬送波周波数ｆ6との間の周波数間隔２０３．３ＧＨｚから搬送波周波数ｆ1と搬送波周波数ｆ5との間の周波数間隔１７０ＧＨｚを減算した２０３．３−１７０＝３３．３（ＧＨｚ）となる。
【００８０】
搬送波周波数ｆ6と隣接する搬送波周波数ｆ7では、チャネル番号Ｃは１つ隣のチャネル番号Ｃ＝１０であり、波長可変光源部３１ａから出力される局発光信号の周波数ｆC10´は搬送波周波数ｆ1のチャネル番号Ｃ＝１のときの局発光信号の周波数ｆC1´より２２５ＧＨｚ大きい。この場合、チャネル番号Ｃ＝１とチャネル番号Ｃ＝１０とでは周波数間隔が２２５ＧＨｚになるため、周波数オフセット量ΔＦ7＝１１．６ＧＨｚとする。これにより、搬送波周波数ｆ1と搬送波周波数ｆ7との間の周波数間隔は２３６．６ＧＨｚとなる。この結果、搬送波周波数ｆ6と搬送波周波数ｆ7との間の周波数間隔は、搬送波周波数ｆ1と搬送波周波数ｆ7との間の周波数間隔２３６．６ＧＨｚから搬送波周波数ｆ1と搬送波周波数ｆ6との間の周波数間隔２０３．３ＧＨｚを減算した２３６．６−２０３．３＝３３．３（ＧＨｚ）となる。
【００８１】
このように、周波数多重する光信号の中で最小の周波数である搬送波周波数ｆ1を基準として考えれば、各光信号の配置を基準周波数からの距離で定義することができる。そのため、周波数間隔が周波数帯によって異なるシステムにおいても、柔軟に異なる周波数間隔に制御することが可能となる。
【００８２】
実施の形態３では、図９に示すフローチャートにおいて、ステップＳ２２：Ｎｏの場合にステップＳ２３を経由してステップＳ１４へ戻る回数は、送受信器１５〜１７分の３回増えることになる。
【００８３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、通信装置１ｂでは、予備送受信器３０ａが備える波長可変光源部３１ａの搬送波周波数を基準とし、送受信器１１〜１７から送信される光信号を任意の搬送波周波数間隔に配置することとした。これにより、光伝送システム１００ｂでは、実施の形態２と同様の効果を得ることができ、さらに、搬送波周波数間隔を異なる間隔にすることができる。
【００８４】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１，１ａ，１ｂ，３，３ａ，３ｂ  通信装置、２  伝送路、１０  光伝送装置、１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７  送受信器、２０  合分波部、２１  合波部、２２  分波部、３０，３０ａ  予備送受信器、３１，３１ａ，５１  波長可変光源部、３２，５２  光変調部、３３，５３  コヒーレントレシーバ、３４，５４  デジタル信号処理部、４０，４０ａ  制御部、４１，４１ａ  送信制御部、４２  周波数間隔制御部、６１  プロセッサ、６２  メモリ、６３  光信号生成部、６４  入力部、６５  出力部、６６  システムバス、１００，１００ａ，１００ｂ  光伝送システム。
【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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【国際調査報告】
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