(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
与えられたデータからそれぞれマルチキャリア信号を生成する複数の変調器と、
入力データを前記複数の変調器へ分配する分配器と、
前記複数の変調器により生成される複数のマルチキャリア信号を多重化してＷＤＭ信号を生成する光回路と、
前記ＷＤＭ信号を受信する受信局から、前記複数のマルチキャリア信号の各サブキャリアの伝送特性に基づいて計算される、各サブキャリアへ割り当てるデータのビット数を表す配置情報を取得し、前記配置情報に従って前記分配器を制御する分配指示および前記複数の変調器を制御するビット割当て指示を生成する制御部と、を有し
前記分配器は、前記分配指示に従って入力データを前記複数の変調器へ分配し、
前記複数の変調器は、前記ビット割当て指示に従って、前記分配器から分配されてくるデータを複数のサブキャリアに割り当ててマルチキャリア信号を生成する
ことを特徴とする伝送装置。
【請求項２】
前記分配部により前記複数の変調器に分配される入力データに誤り訂正符号を付与するエンコーダをさらに備え、
前記エンコーダは、前記ＷＤＭ信号を受信する受信局により検出される、各マルチキャリア信号の品質に基づいて、各変調器に分配される入力データに付与する誤り訂正符号を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記配置情報に基づいて前記マルチキャリア信号の光波長を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
【請求項４】
第１の伝送装置から第２の伝送装置へデータを伝送する伝送方法であって、
前記第１の伝送装置において複数の変調器を用いて入力データから複数のマルチキャリア信号を生成し、
前記複数のマルチキャリア信号が多重化されたＷＤＭ信号を前記第１の伝送装置から前記第２の伝送装置へ送信し、
前記第２の伝送装置において、前記ＷＤＭ信号に多重化されている複数のマルチキャリア信号をそれぞれ復調し、
前記複数のマルチキャリア信号の各サブキャリアの伝送特性に基づいて、前記複数のマルチキャリア信号の各サブキャリアへ割り当てるデータのビット数を表す配置情報を生成し、
前記配置情報に基づいて前記入力データを前記複数の変調器へ分配し、
前記複数の変調器は、それぞれ、前記配置情報に従って、分配されてくるデータを複数のサブキャリアに割り当ててマルチキャリア信号を生成する
ことを特徴とする伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチキャリア光伝送システムにおいて使用される伝送装置および伝送方法に係わる。
【背景技術】
【０００２】
近年、データの伝送速度を向上させる技術の１つとして、離散マルチトーン（ＤＭＴ：Discrete Multi-Tone）変調が盛んに検討されている。ＤＭＴは、マルチキャリア伝送方式の１つであり、複数のサブキャリアを利用してデータを伝送する。すなわち、ＤＭＴ変調においては、１つの通信帯域に対して複数のサブキャリアが割り当てられる。そして、各サブキャリアを利用してそれぞれデータが伝送される。よって、１つの信号帯域に対して多数のサブキャリアを割り当てることにより、各サブキャリアの伝送レートを高くすることなく、大容量のデータ伝送が実現される。
【０００３】
なお、下記の送信局および受信局を備える通信システムが提案されている。送信局は、通信帯域を複数のデータチャネルおよび１つ以上の予備チャネルに分割し、データチャネルおよび予備チャネルのうちの少なくとも１つのチャネルを用いてデータを送信する。受信局は、データを伝送する信号のチャネルごとの通信品質を測定する通信品質測定部と、通信品質が低いデータチャネルが存在する場合に、そのデータチャネルに割り当てるビットのうちの少なくとも一部のビットを予備チャネルに割り当てる適応制御部を備える。送信局は、受信局から取得するビット割当結果に基づいてデータを送信する。（例えば、特許文献１）
また、特許文献２〜４に関連する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−４８３７３号公報
【特許文献２】特開２００２−２６８２２号公報
【特許文献３】特開２００５−２４４９５８号公報
【特許文献４】特開２０１３−１６５４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、通信システムの大容量化を実現する技術の１つとして、波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）が普及している。ＷＤＭは、複数の異なる波長を利用してデータを伝送する。すなわち、ＷＤＭにおいては、複数の波長チャネルが多重化される。そして、ＷＤＭの各波長チャネルにＤＭＴ変調を適用すれば、通信システムのさらなら高速化または大容量化の実現に貢献することが期待される。
【０００６】
ところが、ＷＤＭ伝送において、光信号の品質の劣化は波長に依存する。このため、ＷＤＭの各波長チャネルにＤＭＴ変調を適用するだけでは、効率的な伝送を実現できないことがある。
【０００７】
本発明の１つの側面に係わる目的は、複数の波長チャネルを利用してマルチキャリア信号を伝送する光伝送システムにおいて、データ伝送効率を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの態様の伝送装置は、与えられたデータからそれぞれマルチキャリア信号を生成する複数の変調器と、入力データを前記複数の変調器へ分配する分配器と、前記複数の変調器により生成される複数のマルチキャリア信号を多重化してＷＤＭ信号を生成する光回路と、前記ＷＤＭ信号を受信する受信局から、前記複数のマルチキャリア信号の各サブキャリアの伝送特性に基づいて計算される、各サブキャリアへ割り当てるデータのビット数を表す配置情報を取得し、前記配置情報に従って前記分配器を制御する分配指示および前記複数の変調器を制御するビット割当て指示を生成する制御部と、を有する。前記分配器は、前記分配指示に従って入力データを前記複数の変調器へ分配し、前記複数の変調器は、前記ビット割当て指示に従って、前記分配器から分配されてくるデータを複数のサブキャリアに割り当ててマルチキャリア信号を生成する。
【発明の効果】
【０００９】
上述の態様によれば、複数の波長チャネルを利用してマルチキャリア信号を伝送する光伝送システムにおいて、データ伝送効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ＤＭＴ変調を利用してデータを伝送する光伝送システムの一例を示す図である。
【図２】ＤＭＴ変調について説明する図である。
【図３】第１の実施形態に係わる光伝送システムの一例を示す図である。
【図４】波長に対する伝送ペナルティを示す図である。
【図５】入力データが各波長チャネルに均等に分配されるケースの課題を説明する図である。
【図６】第１の実施形態におけるビット割当てを模式的に示す図である。
【図７】伝送容量の割振りについて説明する図である。
【図８】Ｔｘ伝送容量割振り部の構成の一例を示す図である。
【図９】第１の実施形態においてマルチキャリア信号を生成する方法を示すフローチャートである。
【図１０】ビット配置を計算する方法の一例を示すフローチャートである。
【図１１】第１の実施形態におけるビット割当ての一例を示す。
【図１２】波長チャネルの送信元ノードについて説明する図である。
【図１３】第２の実施形態に係わる光伝送システムの一例を示す図である。
【図１４】送信元情報を伝送する方法の一例を示す図である。
【図１５】第２の実施形態のビット配置計算方法を示すフローチャートである。
【図１６】第３の実施形態に係わる光伝送システムの一例を示す図である。
【図１７】第４の実施形態に係わる光伝送システムの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態に係わる光伝送システムは、ＷＤＭ信号を伝送する。ＷＤＭにおいては、複数の波長チャネルが多重化される。そして、ＷＤＭの各波長チャネルにＤＭＴ変調が適用される。以下では、まず、ある１つの波長チャネルにおいてＤＭＴ変調信号を伝送する方法について説明する。なお、ＤＭＴは、マルチキャリア伝送方式の１つであり、複数のサブキャリアを利用してデータを伝送する。
【００１２】
図１は、ＤＭＴ変調を利用してデータを伝送する光伝送システムの一例を示す。ここでは、光送信器１から光受信器２へＤＭＴ変調光信号が伝送されるものとする。光送信器１と光受信器２との間には、光ファイバ伝送路が設けられている。なお、光ファイバ伝送路上には、１または複数の光増幅器が設けられていてもよい。
【００１３】
光送信器１は、ＤＭＴ変調部１ａ、Ｄ／Ａコンバータ１ｂ、Ｅ／Ｏ素子１ｃを有する。ＤＭＴ変調部１ａは、データからＤＭＴ変調信号を生成する。このとき、データは、分割されて複数のサブキャリアに割り当てられる。このため、高速データが伝送される場合であっても、各サブキャリアに割り当てられるデータの速度を遅くすることができる。尚、複数のサブキャリアの周波数は互いに異なっている。
【００１４】
Ｄ／Ａコンバータ１ｂは、ＤＭＴ変調部１ａにより生成されるＤＭＴ変調信号をアナログ信号に変換する。そして、Ｅ／Ｏ素子１ｃは、アナログＤＭＴ変調信号からＤＭＴ変調光信号を生成する。Ｅ／Ｏ素子１ｃは、例えば、直接変調レーザ部品により実現される。
【００１５】
図２（ａ）は、ＤＭＴ変調光信号のスペクトルの一例を示す。この例では、ＤＭＴ変調において、Ｎ個のサブキャリア１〜Ｎを利用してデータが伝送される。また、各サブキャリアの光強度（または、光パワー）は、ほぼ等化されている。そして、このＤＭＴ変調光信号は、光ファイバ伝送路を介して伝送され、光受信器２により受信される。
【００１６】
光受信器２は、Ｏ／Ｅ素子２ａ、Ａ／Ｄコンバータ２ｂ、ＤＭＴ復調部２ｃを有する。Ｏ／Ｅ素子２ａは、受信したＤＭＴ変調光信号を電気信号に変換する。このＯ／Ｅ素子２ａは、例えば、フォトダイオードを含んで構成される。Ａ／Ｄコンバータ２ｂは、Ｏ／Ｅ素子２ａから出力される信号をデジタル信号に変換する。そして、ＤＭＴ復調部２ｃは、Ａ／Ｄコンバータ２ｂから出力されるデジタル信号に対してＤＭＴ復調を行ってデータを再生する。
【００１７】
上記構成の光伝送システムにおいて、各サブキャリアに対するデータの割当ては、例えば、伝送装置間の伝送特性に基づいて決定される。伝送特性は、例えば、受信側の光伝送装置においてモニタされる光信号対雑音比（ＳＮＲ：Signal-to-Noise Ratio）により特定される。すなわち、伝送特性モニタ部３は、光送信器１から受信するＤＭＴ変調光信号の光信号対雑音比をモニタする。この場合、伝送特性モニタ部３は、サブキャリア毎に光信号対雑音比をモニタする。
【００１８】
図２（ｂ）は、伝送特性モニタ部３により測定された伝送特性の一例を示す。横軸は、各サブキャリアを識別するサブキャリア番号（１〜Ｎ）を表す。縦軸は、光信号対雑音比を表す。この例では、サブキャリア番号が小さい周波数領域で伝送特性が良好であり、サブキャリア番号が大きい周波数領域で伝送特性が劣化している。
【００１９】
ビット割当て部４は、伝送特性モニタ部３により測定された伝送特性に基づいて、各サブキャリアに対するビット割当てを決定する。すなわち、各サブキャリアについて、１シンボルで伝送するビット数が決定される。このとき、光信号対雑音比が高いサブキャリアに対して割り当てられるビット数は大きく、光信号対雑音比が低いサブキャリアに対して割り当てられるビット数は小さい。図２（ｃ）に示す例では、サブキャリア１〜１００に対してそれぞれ「４ビット」が割り当てられ、サブキャリア１０１〜１９０に対してそれぞれ「３ビット」が割り当てられ、サブキャリア１９１〜２５６に対してそれぞれ「２ビット」が割り当てられている。
【００２０】
ビット設定部５は、ビット割当て部４によって決定されたビット割当てに従って、各サブキャリアの変調方式を指定する。例えば、「２ビット」が割り当てられるサブキャリアに対しては、ＱＰＳＫに相当する変調方式が指定される。「３ビット」が割り当てられるサブキャリアに対しては、８ＰＳＫに相当する変調方式が指定される。「４ビット」が割り当てられるサブキャリアに対しては、１６ＱＡＭに相当する変調方式が指定される。そうすると、ＤＭＴ変調部１ａは、ビット設定部５により指定された変調方式で、各サブキャリアを変調する。
【００２１】
なお、図１に示す構成では、送信側の伝送装置内に光送信器１およびビット設定部５が設けられ、受信側の伝送装置内に光受信器２、伝送特性モニタ部３、ビット割当部４が設けられるが、本発明はこの構成に限定されるものではない。すなわち、例えば、ビット割当て部４は送信側の伝送装置内に設けられていてもよい。この場合、伝送特性モニタ部３による測定結果が、受信側の伝送装置から送信側の伝送装置へ通知される。
【００２２】
＜第１の実施形態＞
図３は、本発明の第１の実施形態に係わる光伝送システムの一例を示す。第１の実施形態に係わる光伝送システムは、送信側に設けられる伝送装置１０および受信側に設けられる伝送装置２０を含む。伝送装置１０、２０間には、光ファイバ伝送路が設けられる。この光ファイバ伝送路上には、１または複数の光増幅器が設けられていてもよい。
【００２３】
伝送装置１０は、ギアボックス１１、Ｔｘ伝送容量割振り部１２、ＤＭＴ変調器１３−１〜１３−４、光送信器１４−１〜１４−４、光合波器１５、ビット配置提供部１６を含む。なお、伝送装置１０は、他の回路要素を備えていてもよい。たとえば、伝送装置１０は、光信号を受信して処理する回路を備えていてもよい。
【００２４】
ギアボックス１１は、並列に伝送される信号の数を変換する。即ち、ギアボックス１１は、並列に伝送されるｍ個のデータ信号を、並列に伝送されるｎ個のデータ信号に変換できる。なお、ギアボックス１１は、ＳｅｒＤｅｓ（Serializer/Deserializer）機能を有している。ただし、並列に伝送されるデータ信号の数を変換する必要がないときは、ギアボックス１１は不要である。
【００２５】
Ｔｘ伝送容量割振り部１２は、データ信号を送信するための伝送容量を変調器１３−１〜１３−４に割り当てる。すなわち、Ｔｘ伝送容量割振り部１２は、入力データを変調器１３−１〜１３−４へ分配する分配器として動作する。このとき、Ｔｘ伝送容量割振り部１２は、ビット配置提供部１６から与えられる分配指示に従って、入力データを変調器１３−１〜１３−４へ分配する。
【００２６】
各ＤＭＴ変調器１３−１〜１３−４は、与えられたデータからＤＭＴ変調信号を生成する。このとき、各ＤＭＴ変調器１３−１〜１３−４は、図２（ａ）を参照しながら説明したように、与えられたデータを複数のサブキャリアに割り当てる。複数のサブキャリアへの割当は、ビット配置提供部１６から与えられるビット割当て指示に従う。ビット割当指示は、図２（ｃ）に示すように、各サブキャリアについて、１シンボル当たりのビット数を指示する。そして、各ＤＭＴ変調器１３−１〜１３−４は、与えられたビット割当て指示に従って、各サブキャリアの変調方式を決定する。
【００２７】
光送信器１４−１〜１４−４は、それぞれ、ＤＭＴ変調器１３−１〜１３−４により生成されるＤＭＴ変調信号から変調光信号を生成する。光送信器１４−１〜１４−４により生成される変調光信号の中心波長（または、キャリア光波長）は、互いに異なっている。なお、各光送信器１４−１〜１４−４は、例えば、レーザ光源を含む。光合波器１５は、光送信器１４−１〜１４−４により生成される複数の変調光信号を多重化してＷＤＭ信号を生成する。すなわち、ＤＭＴ変調器１３−１〜１３−４により生成される複数のＤＭＴ変調信号は、複数の波長チャネルを介して伝送される。
【００２８】
ビット配置提供部１６は、受信側の伝送装置２０から取得するビット配置情報に基づいて、分配指示およびビット割当て指示を生成する。分配指示は、例えば、ＤＭＴ変調器１３−１〜１３−４に分配するビット数の比を表す。ビット割当て指示は、各サブキャリアについて、１シンボル当たりのビット数を表す。或いは、ビット割当て指示は、各サブキャリアの変調方式を表してもよい。
【００２９】
伝送装置１０により生成されるＷＤＭ信号は、光ファイバ伝送路を介して伝送され、伝送装置２０によって受信される。伝送装置２０は、光分波器２１、光受信器２２−１〜２２−４、ＤＭＴ復調器２３−１〜２３−４、Ｒｘ伝送容量割振り部２４、ギアボックス２５、伝送特性モニタ部２６、ビット配置計算部２７を含む。なお、伝送装置２０は、他の回路要素を備えていてもよい。例えば、伝送装置２０は、入力データから光信号を生成して送信する回路を備えていてもよい。
【００３０】
光分波器２１は、受信ＷＤＭ信号を波長ごとに分離して光受信器２２−１〜２２−４に導く。図３に示す例では、受信ＷＤＭ信号に多重化されている波長チャネルλ１〜λ４の光信号がそれぞれ光受信器２２−１〜２２−４に導かれる。各光受信器２２−１〜２２−４は、受信光信号を電気信号に変換する。これにより、ＤＭＴ変調信号が再生される。すなわち、光分波器２１および光受信器２２−１〜２２−４により複数のＤＭＴ変調信号が再生される。
【００３１】
各ＤＭＴ復調器２３−１〜２３−４は、対応するＤＭＴ変調信号からデータ信号を再生する。なお、ＤＭＴ復調器２３−１〜２３−４は、例えば、ＤＭＴ変調器１３−１〜１３−４の変調処理の逆処理を実行することにより、ＤＭＴ変調信号からデータ信号を再生することができる。
【００３２】
Ｒｘ伝送容量割振り部２４は、データ信号を受信するための伝送容量を復調器２３−１〜２３−４に割り当てる。すなわち、Ｒｘ伝送容量割振り部２４は、ＤＭＴ復調器２３−１〜２３−４により再生されるデータ信号を、並列に伝送される複数のデータ信号に変換する。このとき、Ｒｘ伝送容量割振り部２４は、ビット配置計算部２７による計算結果に従ってデータ信号を変換する。なお、Ｒｘ伝送容量割振り部２４は、例えば、Ｔｘ伝送容量割振り部１２の分配動作の逆処理を実行する。
【００３３】
ギアボックス２５は、並列に伝送される信号の数を変換する。すなわち、ギアボックス２５は、並列に伝送されるｎ個のデータ信号を、並列に伝送されるｍ個のデータ信号に変換できる。なお、ギアボックス２５も、ＳｅｒＤｅｓ機能を有している。但し、並列に伝送されるデータ信号の数を変換する必要がないときは、ギアボックス２５は不要である。
【００３４】
伝送特性モニタ部２６は、複数のＤＭＴ変調信号の各サブキャリアについて、伝送特性を検出する。検出される伝送特性は、例えば、光信号対雑音比（以下、ＳＮＲ）である。すなわち、伝送特性モニタ部２６は、すべてのサブキャリアについてＳＮＲを検出する。ただし、伝送特性モニタ部２６は、各サブキャリアについて他の伝送特性を検出してもよい。例えば、伝送特性モニタ部２６は、各サブキャリアについてビットエラー率を検出してもよい。
【００３５】
ビット配置計算部２７は、伝送特性モニタ部２６により検出された各サブキャリアの伝送特性に基づいてビット配置情報を生成する。ビット配置情報は、各サブキャリアへ割り当てるデータのビット数（または、各サブキャリアの変調方式）を表す。伝送特性モニタ部２６により検出される伝送特性がＳＮＲであるときは、ビット配置計算部２７は、たとえば、各サブキャリアのＳＮＲと所定の閾値とを比較することにより、そのサブキャリアに割り当てるビット数を決定する。このとき、ＳＮＲが高いサブキャリアに対して大きなビット数が割り当てられ、ＳＮＲが低いサブキャリアに対して小さいビット数が割り当てられる。換言すれば、ＳＮＲが高いサブキャリアに対して多値数の多い変調方式が指定され、ＳＮＲが低いサブキャリアに対して多値数の少ない変調方式が指定される。
【００３６】
ビット配置計算部２７により生成されるビット配置情報は、ビット配置提供部１６へ通知される。そうすると、ビット配置提供部１６は、取得したビット配置情報に基づいて、上述した分配指示およびビット割当て指示を生成する。すなわち、伝送装置１０は、複数のＤＭＴ変調信号の各サブキャリアの伝送特性に基づいて、各波長チャネルへの伝送容量の割振り、および各サブキャリアへのビット割当てを行う。
【００３７】
なお、伝送装置２０において、ＤＭＴ復調器２３−１〜２３−４は、ＤＭＴ変調器１３−１〜１３−４の変調処理に対応する復調処理を実行する。また、Ｒｘ伝送容量割振り部２４は、Ｔｘ伝送容量割振り部１２の分配動作の逆処理を実行する。したがって、伝送装置２０においては、伝送装置１０と同様に、ビット配置情報に従ってＤＭＴ復調器２３−１〜２３−４およびＲｘ伝送容量割振り部２４が制御される。
【００３８】
ビット配置提供部１６およびビット配置計算部２７は、それぞれ、例えば、プロセッサシステムにより実現される。プロセッサシステムは、プロセッサエレメントおよびメモリを備える。ただし、ビット配置提供部１６およびビット配置計算部２７は、それぞれ、ソフトウェアおよびハードウェアの組合せで実現してもよい。
【００３９】
上記光伝送システムにおいて、Ｔｘ伝送容量割振り部１２は、入力データを均等に変調器１３−１〜１３−４に分配してもよい。例えば、送信データの帯域が400Gbpsである場合、Ｔｘ伝送容量割振り部１２は、変調器１３−１〜１３−４にそれぞれ100Gbpsのデータ信号を分配するようにしてもよい。この場合、変調器１３−１〜１３−４により生成されるＤＭＴ変調信号は、それぞれ100Gbpsのデータを伝送する。即ち、各波長チャネルλ１〜λ４によりそれぞれ100Gbpsのデータが伝送される。
【００４０】
ところが、ＷＤＭ伝送において、光信号の品質は波長に依存する。例えば、光ファイバの波長分散に起因するペナルティは、光信号のキャリア波長に依存する。したがって、各波長チャネルλ１〜λ４に対して均等にデータが分配されると、伝送効率が低下することがある。
【００４１】
図４は、波長に対する伝送ペナルティを示す。図４において、横軸は累積波長分散を表し、縦軸は伝送ペナルティの相対値を表す。なお、図４に示す伝送ペナルティは、下記の条件で得られたものである。
λ１〜λ４：1295.56nm〜1309.14nm
（λ１：1295.56nm、λ２：1300.055nm、λ３：1304.585nm、λ４：1309.14nm）
光源：ＤＭＬ（Directly Modulated Laser）
変調方式：ＮＲＺ
チャープパラメータα：１．０
光ファイバ：１０ｋｍのＳＭＦ
特性Ａの伝送レート：28Gbps（約100Mbps／サブキャリア）
特性Ｂの伝送レート：56Gbps（約200Mbps／サブキャリア）
【００４２】
図４に示す例では、光波長が長くなると波長分散は増加する。そして、波長分散が大きくなると、伝送ペナルティも大きくなる。ただし、光波長に対する伝送ペナルティの変化は、伝送レートに依存する。すなわち、伝送レートが低いときは、光波長に対する伝送ペナルティの変化は小さい。例えば、図４に示す特性Ａにおいては、波長λ１および波長λ４の伝送ペナルティの差は僅かである。これに対して、伝送レートが高いときは、光波長に対する伝送ペナルティの変化は大きい。例えば、図４に示す特性Ｂにおいては、波長λ１および波長λ４の伝送ペナルティの差は、約1.5dBである。
【００４３】
図５は、入力データが各波長チャネルに均等に分配されるケースの課題を説明する図である。このケースでは、光波長が長いときにＳＮＲが低くなり、光波長が短いときにＳＮＲが高くなる。図５は、波長チャネルλ１〜λ４のＳＮＲを模式的に示している。また、入力データが各波長チャネルに均等に分配されるケースでは、図５に示すように、波長チャネルλ１〜λ４のＤＭＴ変調信号のビット配置は、互いに同じである。
【００４４】
この場合、例えば、最もＳＮＲの低い波長チャネル（すなわち、λ４）に対してビット配置が決定される。そして、他の波長チャネル（すなわち、λ１〜λ３）に対して同様のビット配置が適用される。しかし、この方法では、波長チャネルλ４と比較してＳＮＲの高い波長チャネルにおいては、通信品質のマージンが大きい。例えば、波長チャネルλ１においては、より多くのビットが割り当てられても、所定の通信品質は満たされると考えられる。このため、データ伝送効率が低くなる。
【００４５】
そこで、第１の実施形態においては、ＷＤＭ信号に多重化される複数の波長チャネルの伝送特性を考慮して、各波長チャネルに割り当てられる伝送容量が決定される。即ち、Ｔｘ伝送容量割振り部１２は、各ＤＭＴ変調信号の各サブキャリアの伝送特性に基づいて決まる比で、入力データをＤＭＴ変調器１３−１〜１３−４に分配する。
【００４６】
図６は、第１の実施形態におけるビット割当てを模式的に示す。第１の実施形態では、ＳＮＲの高い波長チャネル（例えば、λ１）に対して多くのビットが分配されている。一方、ＳＮＲの低い波長チャネル（例えば、λ４）に対しては、少ないビットが分配されている。したがって、図５に示す方法と比較すると、第１の実施形態によれば、データ伝送効率が向上する。なお、サブキャリアに対するビット割当ては、例えば、図２を参照しながら説明した方法により実現される。ただし、第１の実施形態では、複数の波長チャネルの各サブキャリアに対して一括してビット割当てが行われる。
【００４７】
図７は、伝送容量の割振りについて説明する図である。この例では、ギアボックス１１からＴｘ伝送容量割振り部１２へ複数の伝送レーンを介してデータ信号が伝送される。各伝送レーンの伝送レートは、互いに同じであるものとする。
【００４８】
Ｔｘ伝送容量割振り部１２は、ビット配置提供部１６から与えられる分配指示に従ってＤＭＴ変調器１３−１〜１３−４にデータを分配する。ここで、ギアボックス１１とＴｘ伝送容量割振り部１２との間の伝送レーンの伝送レートは、互いに同じである。したがって、Ｔｘ伝送容量割振り部１２は、分配指示に基づいて、ＤＭＴ変調器１３−１〜１３−４に対して割り当てる伝送レーンの本数を決定する。例えば、品質が高い波長チャネルにより伝送されるＤＭＴ変調信号を生成するＤＭＴ変調器（ここでは、ＤＭＴ変調器１３−１）に対しては、多くの伝送レーンが割り当てられる。一方、品質が低い波長チャネルにより伝送されるＤＭＴ変調信号を生成するＤＭＴ変調器（ここでは、ＤＭＴ変調器１３−４）に対しては、少ない伝送レーンが割り当てられる。
【００４９】
一例として、入力データの帯域は464Gbpsである。ギアボックス１１とＴｘ伝送容量割振り部１２との間の各伝送レーンの伝送レートは、2Gbpsである。すなわち、ギアボックス１１とＴｘ伝送容量割振り部１２との間に２３２本の伝送レーンが設けられている。そして、波長チャネルλ１〜λ４の品質（Ｑ１〜Ｑ４）は以下の通りである。
Ｑ１＞Ｑ２＞Ｑ３＞Ｑ４
そして、ビット配置計算部２７により下記の計算結果が得られるものとする。なお、ＤＭＴ変調器１３−１〜１３−４にデータを分配するときのビット数の比を計算する方法は、後で説明する。
ＤＭＴ変調器１３−１：120Gbps
ＤＭＴ変調器１３−２：118Gbps
ＤＭＴ変調器１３−３：114Gbps
ＤＭＴ変調器１３−４：112Gbps
この場合、Ｔｘ伝送容量割振り部１２は、６０本の伝送レーンのデータ信号を多重化してＤＭＴ変調器１３−１に導き、５９本の伝送レーンのデータ信号を多重化してＤＭＴ変調器１３−２に導き、５７本の伝送レーンのデータ信号を多重化してＤＭＴ変調器１３−３に導き、５６本の伝送レーンのデータ信号を多重化してＤＭＴ変調器１３−４に導く。
【００５０】
図８は、Ｔｘ伝送容量割振り部１２の構成の一例を示す。ただし、本発明は、この構成に限定されるものではない。
【００５１】
図８に示す実施例では、Ｔｘ伝送容量割振り部１２は、入力ポートＰ１〜Ｐｎ、スイッチ１２ａ〜１２ｄ、多重化器１２ｅ〜１２ｈを備える。各入力ポートは、ギアボックス１１から出力されるデータ信号を受信する。すなわち、入力ポートの個数は、ギアボックス１１とＴｘ伝送容量割振り部１２との間に設けられる伝送レーンの本数に相当する。
【００５２】
入力ポートＰ１〜Ｐｎを介して入力されるデータ信号は、分岐されてスイッチ１２ａ〜１２ｄに導かれる。各スイッチ１２ａ〜１２ｄは、ビット配置提供部１６から与えられる分配信号に従って入力データ信号を選択する。例えば、図７を参照しながら説明した実施例では、スイッチ１２ａは、入力ポートＰ１〜Ｐ６０を介して入力されるデータ信号を選択する。スイッチ１２ｂは、入力ポートＰ６１〜Ｐ１１９を介して入力されるデータ信号を選択する。スイッチ１２ｃは、入力ポートＰ１２０〜Ｐ１７６を介して入力されるデータ信号を選択する。スイッチ１２ｄは、入力ポートＰ１７７〜Ｐ２３２を介して入力されるデータ信号を選択する。
【００５３】
多重化器１２ｅ〜１２ｈは、それぞれスイッチ１２ａ〜１２ｄにより選択されたデータ信号を多重化する。上述のケースでは、例えば、多重化器１２ｅは、入力ポートＰ１〜Ｐ６０を介して入力されるデータ信号を多重化する。そして、多重化器１２ｅ〜１２ｈにより多重化されたデータ信号は、それぞれＤＭＴ変調器１３−１〜１３−４に導かれる。
【００５４】
なお、Ｒｘ伝送容量割振り部２４の構成および動作は、Ｔｘ伝送容量割振り部１２に対応する。すなわち、Ｒｘ伝送容量割振り部２４は、各波長チャネルを介して受信する信号を逆多重化する。
【００５５】
図９は、第１の実施形態においてマルチキャリア信号を生成する方法を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、送信側の伝送装置および受信側の伝送装置により実行される。また、このフローチャートの処理は、例えば、データ通信が開始される前に実行される。
【００５６】
Ｓ１において、送信側の伝送装置１０は、プローブ信号の送信を開始する。プローブ信号は、例えば、各波長チャネルの各サブキャリアを介して同じ変調方式で所定のデータパターンを送信することにより実現される。このとき、各サブキャリアの送信パワーは互いに同じであることが好ましい。
【００５７】
Ｓ２において、受信側の伝送装置２０は、各波長チャネルの各サブキャリアの伝送特性を検出する。各サブキャリアの伝送特性は、伝送特性モニタ部２６により検出される。この実施例では、伝送特性モニタ部２６は、各サブキャリアのＳＮＲを検出する。
【００５８】
Ｓ３において、ビット配置計算部２７は、各サブキャリアのＳＮＲに基づいて、各サブキャリアに割り当てるビット数を計算する。このとき、ビット配置計算部２７は、複数の波長チャネルの各サブキャリアに割り当てるビット数を一括して計算する。なお、「ビット数」は、１シンボルで伝送されるビット数を意味する。したがって、ビット配置計算部２７は、実質的に、各サブキャリアの変調方式を決定する。ビット配置を計算する方法については、後で詳しく説明する。
【００５９】
Ｓ４において、ビット配置計算部２７は、各サブキャリアに割り当てるビット数を表すビット配置情報をビット配置提供部１６に送信する。すなわち、受信側の伝送装置２０から送信側の伝送装置１０へビット配置情報が通知される。
【００６０】
Ｓ５において、伝送装置１０は、取得したビット配置情報に従ってビット割当てを実行する。このとき、ビット配置提供部１６は、ビット配置情報に基づいて生成される分配指示をＴｘ伝送容量割振り部１２に与える。また、ビット配置提供部１６は、ビット配置情報を表すビット割当て指示をＤＭＴ変調器１３−１〜１３−４に与える。この結果、伝送装置１０は、各波長チャネルの各サブキャリアの伝送特性に基づいて、各波長チャネルに割り当てる送信帯域の比を決定することができる。また、各波長チャネルにおいては、各サブキャリアの伝送特性に基づいて各サブキャリアに割り当てるビット数が決定される。したがって、例えば、ＳＮＲの高い波長チャネルに対して大きい送信帯域を割り当てると共に、ＳＮＲの低い波長チャネルに対して小さい送信帯域を割り当てることにより、データ伝送効率が向上する。
【００６１】
Ｓ６において、伝送装置２０は、ビット配置情報に従ってビット割当てを実行する。このとき、ビット配置計算部２７は、ビット配置情報を表すビット割当て指示をＤＭＴ復調器２３−１〜２３−４に与える。また、ビット配置計算部２７は、ビット配置情報に基づいて生成される分配指示をＲｘ伝送容量割振り部２４に与える。したがって、伝送装置２０は、伝送装置１０から受信する変調信号からデータを再生できる。
【００６２】
図１０は、ビット配置を計算する方法を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、図９に示すＳ３に相当する。したがって、図１０に示すフローチャートの処理は、例えば、ビット配置計算部２７により実行される。
【００６３】
Ｓ１１において、ビット配置計算部２７は、伝送装置１０から伝送装置２０へ伝送されるデータの総伝送容量を検出する。なお、この実施例では、伝送装置１０から伝送装置２０へ伝送されるデータの総伝送容量を表す情報は、ネットワーク管理者からビット配置計算部２７に与えられる。
【００６４】
Ｓ１２において、ビット配置計算部２７は、データの総伝送容量に基づいて、１シンボル時間で伝送することが要求されるビット数を計算する。以下の記載では、このビット数を「合計要求ビット数」と呼ぶことがある。合計要求ビット数は、データの総伝送容量および各サブキャリアのシンボルレートに基づいて計算される。例えば、データの総伝送容量が464Gbpsであり、シンボルレートが200Msymbol/sであるケースでは、合計要求ビット数は「２３２０」である。
【００６５】
Ｓ１３において、ビット配置計算部２７は、各サブキャリアのＳＮＲに基づいて各サブキャリアに割り当てるビット数を決定する。このとき、ビット配置計算部２７は、変調方式ごとに要求される許容ＳＮＲに基づいて各サブキャリアに割り当てるビット数を決定する。各変調方式の許容ＳＮＲは、例えば、目標ビットエラーレートおよび所定のマージンから決定される。なお、ビット配置計算部２７は、各サブキャリアに割り当てるビット数に加えて、プリエンファシス量を決定してもよい。
【００６６】
Ｓ１４〜Ｓ１５において、ビット配置計算部２７は、合計割当てビット数と合計要求ビット数とを比較する。合計割当てビット数は、各サブキャリアに割り当てられるビット数の総和である。そして、合計割当てビット数が合計要求ビット数よりも少ないときは、ビット配置計算部２７は、Ｓ１６において、ＳＮＲマージンが最大であるサブキャリアを選択する。すなわち、検出されたＳＮＲが対応する許容ＳＮＲよりも大きいサブキャリアのなかで、検出されたＳＮＲと対応する許容ＳＮＲとの差分が最も大きいサブキャリアが選択される。そして、ビット配置計算部２７は、選択したサブキャリアに対して割り当てるビット数を増やす。
【００６７】
例えば、「２ビット（ＱＰＳＫ）」が割り当てられているサブキャリアのなかで、検出されたＳＮＲがＳＮＲ_QPSKよりも大きく、且つ、検出されたＳＮＲとＳＮＲ_QPSKとの差分が最大であるサブキャリアが選択される。そして、選択されたサブキャリアに対する割り当てが「２ビット（ＱＰＳＫ）」から「４ビット（１６ＱＡＭ）」に変更される。なお、ＳＮＲ_QPSKは、ＱＰＳＫに対して指定されている許容ＳＮＲを表す。
【００６８】
一方、合計割当てビット数が合計要求ビット数よりも多いときは、ビット配置計算部２７は、Ｓ１７において、ＳＮＲリスクが最も高いサブキャリアを選択する。すなわち、検出されたＳＮＲが対応する許容ＳＮＲよりも小さいサブキャリアが存在するときは、そのようなサブキャリアのなかで、検出されたＳＮＲと対応する許容ＳＮＲとの差分が最も大きいサブキャリアが選択される。また、検出されたＳＮＲが対応する許容ＳＮＲよりも小さいサブキャリアが存在しないときは、検出されたＳＮＲが対応する許容ＳＮＲよりも大きいサブキャリアのなかで、検出されたＳＮＲと対応する許容ＳＮＲとの差分が最も小さいサブキャリアが選択される。そして、ビット配置計算部２７は、選択したサブキャリアに対して割り当てるビット数を少なくする。
【００６９】
例えば、「４ビット（ＱＰＳＫ）」が割り当てられているサブキャリアのなかで、検出されたＳＮＲがＳＮＲ_16QAMよりも小さく、且つ、検出されたＳＮＲとＳＮＲ_16QAMとの差分が最大であるサブキャリアが選択される。そして、選択されたサブキャリアに対する割り当てが「４ビット（１６ＱＡＭ）」から「２ビット（ＱＰＳＫ）」に変更される。なお、ＳＮＲ_16QAMは、１６ＱＡＭに対して指定されている許容ＳＮＲを表す。
【００７０】
Ｓ１４〜Ｓ１７の処理は、合計割当てビット数が合計要求ビット数に一致するまで繰り返し実行される。したがって、データの総伝送容量を満足するビット配置が決定される。ただし、合計割当てビット数は、必ずしも合計要求ビット数に完全には一致しなくてもよい。例えば、合計割当てビット数が合計要求ビット数よりも多いときであっても、その差分が十分に小さいときは、図１０に示すフローチャートの処理を終了してもよい。
【００７１】
図１１は、第１の実施形態におけるビット割当ての一例を示す。この実施例では、伝送特性モニタ部２６により図１１に示すＳＮＲが検出されているものとする。なお、この実施例では、伝送装置１０、２０間で４つの波長チャネルλ１〜λ４が多重化されて伝送される。また、各波長チャネルを介して伝送されるＤＭＴ変調信号は、４個のサブキャリアＳＣ１〜ＳＣ４を利用してデータ信号を伝送する。各サブキャリアを介して伝送されるデータのシンボルレートは同じである。
【００７２】
伝送装置１０、２０は、サブキャリアの変調方式として、ＱＰＳＫおよび１６ＱＡＭを使用できる。なお、ＱＰＳＫは、１シンボルで２ビットの情報を伝送する。また、１６ＱＡＭは、１シンボルで４ビットの情報を伝送する。
【００７３】
１６ＱＡＭの許容ＳＮＲは「17.5dB」であり、ＱＰＳＫの許容ＳＮＲは「14.0dB」である。すなわち、ＳＮＲが14.0dB以上であるサブキャリアにおいては、ＱＰＳＫでデータが伝送されたときに、エラーレートが対応する目標レベルよりも低くなる。同様に、ＳＮＲが17.5dB以上であるサブキャリアにおいては、１６ＱＡＭでデータが伝送されたときに、エラーレートが対応する目標レベルよりも低くなる。なお、図１１に示すＳＮＲは、説明のための値である。さらに、伝送装置１０から伝送装置２０へ伝送されるデータの総伝送容量に基づいて計算される合計要求ビット数は「５２」である。
【００７４】
上述の条件の下で、ビット配置計算部２７は、図１０に示すフローチャートに従って各サブキャリアに対して割り当てるビット数を計算する。この例では、初期割当てとして、ＳＮＲが17.5dB以上のサブキャリアに対して「４ビット（１６ＱＡＭ）」が割り当てられる。即ち、波長チャネルλ１のＳＣ１〜ＳＣ４、波長チャネル２のＳＣ１〜ＳＣ２、波長チャネルλ３のＳＣ１〜ＳＣ２に対して「４ビット」が割り当てられる。また、ＳＮＲが14.0dB以上17.5dB未満のサブキャリアに対して「２ビット（ＱＰＳＫ）」が割り当てられる。即ち、波長チャネルλ２のＳＣ３〜ＳＣ４、波長チャネル３のＳＣ３〜ＳＣ４、波長チャネルλ４のＳＣ１〜ＳＣ４に対して「２ビット」が割り当てられる。
【００７５】
この場合、合計割当てビット数は「４８」である。すなわち、合計割当てビット数は合計要求ビット数よりも少ないので、図１０に示すフローチャートのＳ１６の処理が実行される。ここで、この実施例では、ＱＰＳＫおよび１６ＱＡＭのみが使用可能である。したがって、合計割当てビット数を増やすためには、「２ビット（ＱＰＳＫ）」が割り当てられているサブキャリアのなかで、最も大きなＳＮＲマージンを有するサブキャリアのビット数を増やすことが要求される。
【００７６】
図１１に示す実施例においては、「２」が割り当てられているサブキャリアのなかで、最も大きなＳＮＲマージンを有するサブキャリアは、波長チャネルλ４のＳＣ１（ＳＮＲ＝17.4dB）である。したがって、ビット配置計算部２７は、波長チャネルλ４のＳＣ１のビット数を「２」から「４」が増加させる。この結果、合計割当てビット数は「５０」となる。
【００７７】
ところが、合計割当てビット数は、未だ合計要求ビット数よりも少ない。したがって、再度、Ｓ１６の処理が実行される。そうすると、「２」が割り当てられているサブキャリアのなかで、最も大きなＳＮＲマージンを有するサブキャリアは、波長チャネルλ２のＳＣ３（ＳＮＲ＝１７．３）である。したがって、ビット配置計算部２７は、波長チャネルλ２のＳＣ３のビット数を「２」から「４」が増加させる。この結果、合計割当てビット数は「５２」となる。すなわち、合計割当てビット数は、合計要求ビット数と一致する。よって、ビット配置計算部２７は、ビット割当て処理を終了する。
【００７８】
ビット配置提供部１６は、上述の計算結果に従って分配指示およびビット割当て指示を生成する。ここで、波長チャネルλ１、λ２、λ３、λ４に対して割り当てられたビット数は、図１１に示すように、「１６」「１４」「１２」「１０」である。したがって、ビット配置提供部１６は、ＤＭＴ変調器１３−１、１３−２、１３−３、１３−４に対して入力データを１６：１４：１２：１０に分配する分配指示を生成する。
【００７９】
また、ビット配置提供部１６は、サブキャリアＳＣ１〜ＳＣ４にそれぞれ４ビットを割り当てるビット割当て指示をＤＭＴ変調器１３−１に与える。この結果、波長チャネルλ１は、４つの１６ＱＡＭ信号を伝送する。同様に、ビット配置提供部１６は、サブキャリアＳＣ１〜ＳＣ３にそれぞれ４ビットを割り当て、サブキャリアＳＣ４に２ビットを割り当てるビット割当て指示をＤＭＴ変調器１３−２に与える。この結果、波長チャネルλ２は、３つの１６ＱＡＭ信号および１つのＱＰＳＫ信号を伝送する。同様に、ビット配置提供部１６は、サブキャリアＳＣ１〜ＳＣ２にそれぞれ４ビットを割り当て、サブキャリアＳＣ３〜ＳＣ４にそれぞれ２ビットを割り当てるビット割当て指示をＤＭＴ変調器１３−３に与える。この結果、波長チャネルλ３は、２つの１６ＱＡＭ信号および２つのＱＰＳＫ信号を伝送する。同様に、ビット配置提供部１６は、サブキャリアＳＣ１に４ビットを割り当て、サブキャリアＳＣ２〜ＳＣ４にそれぞれ２ビットを割り当てるビット割当て指示をＤＭＴ変調器１３−４に与える。この結果、波長チャネルλ４は、１つの１６ＱＡＭ信号および３つのＱＰＳＫ信号を伝送する。
【００８０】
なお、図１１に示す例では、波長チャネルλ２のサブキャリアＳＣ３および波長チャネルλ４のサブキャリアＳＣ１において、検出されたＳＮＲが１６ＱＡＭの許容ＳＮＲよりも小さい。このため、これらのサブキャリアにおいては、エラーレートが劣化するおそれがある。ただし、この実施例では、「２ビット（ＱＰＳＫ）」が割り当てられているサブキャリアのなかで、最も大きなＳＮＲマージンを有するサブキャリアが選択されて、その選択されたサブキャリアの変調方式がＱＰＳＫから１６ＱＡＭへ変更されている。したがって、エラーレートの劣化は最小限に抑えられる。
【００８１】
このように、第１の実施形態においては、各波長チャネルの各サブキャリアの伝送特性に基づいて、各波長チャネルに対する送信帯域に割り当てが行われると共に、各波長チャネル内で各サブキャリアに対してビット割当てが行われる。このとき、伝送特性が良好な波長チャネルに対して大きな送信帯域が割り当てられ、伝送特性が良好でない波長チャネルに対して小さい送信帯域が割り当てられる。換言すれば、各波長チャネル間の伝送特性の差が平均化される。したがって、各波長チャネルの伝送特性（例えば、波長分散に起因するペナルティ）が異なる場合であっても、ＷＤＭ信号全体として、データ伝送効率の低下が回避または抑制される。
【００８２】
＜第２の実施形態＞
ＷＤＭ伝送システムにおいては、波長チャネルごとにパスが設定され得る。例えば、図１２に示すＷＤＭ伝送システムでは、伝送装置１０、２０間に波長チャネルλ１〜λ２が設定され、伝送装置１０１、２０間に波長チャネルλ３〜λ４が設定されている。なお、ＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer）１００は、ＷＤＭ信号から指定された波長チャネルを分離することができ、また、指定された波長チャネルをＷＤＭ信号に挿入することができる。
【００８３】
第２の実施形態の伝送装置は、データの送信元ノード毎にビット割当てを行う。図１２に示す例では、伝送装置２０は、伝送装置１０から波長チャネルλ１〜λ２を介してデータを受信し、伝送装置１０１から波長チャネルλ３〜λ４を介してデータを受信する。この場合、伝送装置２０は、波長チャネルλ１〜λ２の各サブキャリアの伝送特性に基づいて、伝送装置１０から伝送装置２０へ伝送されるデータのビット割当てを計算し、また、波長チャネルλ３〜λ４の各サブキャリアの伝送特性に基づいて、伝送装置１０１から伝送装置２０へ伝送されるデータのビット割当てを計算する。
【００８４】
図１３は、本発明の第２の実施形態に係わる光伝送システムの一例を示す。第２の実施形態に係わる光伝送システムにおいては、送信側に設けられる伝送装置１０は、図３に示す構成に加えて送信元情報提供部１７を備える。また、受信側に設けられる伝送装置２０は、図３に示す構成に加えて送信元情報検出部２８を備える。
【００８５】
なお、図１３においては、図面を見やすくするために、ビット配置提供部１６とＤＭＴ変調器１３−１〜１３−４との間の信号線が省略されている。また、ＤＭＴ復調器２３−１〜２３−４と伝送特性モニタ部２６との間の信号線も省略されている。
【００８６】
送信元情報提供部１７は、ビット配置を決定するシーケンスにおいて使用されるプローブ信号に送信元情報を付加する。送信元情報は、送信元情報提供部１７が実装されている伝送装置（すなわち、伝送装置１０）を識別する情報を含む。
【００８７】
送信元情報は、例えば、各波長チャネルにおいて使用される複数のサブキャリアのなかの１つを利用して伝送される。たとえば、図１４に示すように、複数のサブキャリアＳＣ１〜ＳＣＮのなかのサブキャリアＳＣ１を利用して送信元情報が伝送される。送信元情報は、例えば、送信元の伝送装置のＩＰアドレス情報により実現される。また、送信元情報は、他の情報を含むようにしてもよい。例えば、送信元情報は、送信元情報を付加するサブキャリアの番号および波長チャネルを識別する情報を含むようにしてもよい。
【００８８】
この場合、ＤＭＴ変調器１３−１には、下記の送信元情報が与えられる。
「サブキャリアＳＣ１、伝送装置１０のＩＰアドレス、波長チャネルλ１」
同様に、ＤＭＴ変調器１３−２〜１３−４にはそれぞれ下記の送信元情報が与えられる。
「サブキャリアＳＣ１、伝送装置１０のＩＰアドレス、波長チャネルλ２」
「サブキャリアＳＣ１、伝送装置１０のＩＰアドレス、波長チャネルλ３」
「サブキャリアＳＣ１、伝送装置１０のＩＰアドレス、波長チャネルλ４」
そして、ＤＭＴ変調器１３−１〜１３−４は、それぞれ、与えられた送信元情報をＤＭＴ変調信号に付加する。すなわち、各波長チャネルを介して伝送されるＤＭＴ変調信号に対してそれぞれ送信元情報が付加される。
【００８９】
送信元情報検出部２８は、ＤＭＴ復調器２３−１〜２３−４の出力信号から送信元情報を検出する。すなわち、各波長チャネルの送信元ノードが検出される。例えば、図１２に示す例では、伝送装置２０の送信元情報検出部２８は、波長チャネルλ１〜λ２の送信元が伝送装置１０であり、波長チャネルλ３〜λ４の送信元が伝送装置１０１であることを検出する。
【００９０】
ビット配置計算部２７は、各サブキャリアの伝送特性に基づいて各サブキャリアのビット配置を計算する。ビット配置を計算する方法は、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。ただし、第２の実施形態では、ビット配置計算部２７は、送信元情報検出部２８による検出結果を参照し、送信元が同じ波長チャネルグループ毎にビット配置を計算する。
【００９１】
図１５は、第２の実施形態においてビット配置を計算する方法を示すフローチャートである。なお、送信側の伝送装置は、第１の実施形態と同様に、Ｓ１においてビット配置を計算するためのプローブ信号の送信を開始する。
【００９２】
Ｓ２１において、送信元情報提供部１７は、波長チャネル毎に、ＤＭＴ変調信号中の指定されたサブキャリアに送信元情報を付加する。図１４に示す例では、サブキャリアＳＣ１を利用してＩＰアドレス情報が伝送される。
【００９３】
Ｓ２２〜Ｓ２３において、受信側の伝送装置の送信元情報検出部２８は、各波長チャネルの送信元ノードを検出する。ビット配置計算部２７は、送信元ノードが同じ波長チャネルが複数存在するか否か判定する。そして、複数の波長チャネルの送信元ノードが同じであるときは、ビット配置計算部２７は、Ｓ２４において、それら複数の波長チャネルについて一括してビット配置を計算する。図１２に示す例では、波長チャネルλ１〜λ２の送信元ノードが同じなので、ビット配置計算部２７は、波長チャネルλ１〜λ２を介して伝送されるデータ信号について一括してビット配置を計算する。一方、送信元ノードが同じ波長チャネルが存在しないときは、ビット配置計算部２７は、Ｓ２５において、各波長チャネルについて個々にビット配置を計算する。
【００９４】
＜第３の実施形態＞
図１６は、本発明の第３の実施形態に係わる光伝送システムの一例を示す。第３の実施形態に係わる光伝送システムにおいては、送信側に設けられる伝送装置１０は、図３または図１３に示す構成に加えて可変ＦＥＣエンコーダ１８を備える。また、受信側に設けられる伝送装置２０は、図３または図１３に示す構成に加えて可変ＦＥＣデコーダ２９を備える。
【００９５】
可変ＦＥＣエンコーダ１８は、ビット配置提供部１６から与えられるＦＥＣ指示に従って、各波長チャネルを介して伝送されるデータ信号にＦＥＣを付与する。なお、ビット配置提供部１６は、ビット配置計算部２７により計算されるビット配置に応じてＦＥＣ指示を生成することができる。可変ＦＥＣデコーダ２９は、ビット配置計算部２７により計算されるビット配置に応じて、可変ＦＥＣエンコーダ１８により付与されたＦＥＣに対応する誤り訂正処理を実行する。
【００９６】
例えば、ビット配置計算部２７は、波長チャネルごとに平均ＳＮＲを計算する。平均ＳＮＲは、波長チャネル内の複数のサブキャリアのＳＮＲの平均を表す。そして、ビット配置提供部１６は、平均ＳＮＲに応じて、各波長チャネルに適用するＦＥＣを決定する。この場合、平均ＳＮＲの高い波長チャネルに対して符号利得の小さいＦＥＣが適用され、平均ＳＮＲの低い波長チャネルに対して符号利得の大きいＦＥＣが適用される。
【００９７】
一例として、図４に示す例では、光信号の波長が長くなると、伝送ペナルティが大きくなっている。この場合、波長チャネルλ１、λ２と比較して、波長チャネルλ３、λ４の平均ＳＮＲが低くなる。
【００９８】
ここで、伝送装置１０、２０は、予め用意されている複数のＦＥＣを利用することができるものとする。例えば、伝送装置１０、２０は、下記の３つのＦＥＣを使用できる。
ＦＥＣ１：ＢＣＨ、９０６ビット、利得＝6.6dB
ＦＥＣ２：ＢＣＨ、３９６５ビット、利得＝8.4dB
ＦＥＣ３：連接ＢＣＨ、３８０１６ビット、利得＝11.0dB
この場合、例えば、平均ＳＮＲが所定の閾値よりも高い波長チャネルに対してＦＥＣ１が適用され、平均ＳＮＲが所定の閾値よりも低い波長チャネルに対してＦＥＣ２またはＦＥＣ３が適用される。
【００９９】
また、上記構成の光伝送システムにおいて、ビット配置計算部２７は、品質が劣化するおそれのある劣化サブキャリアを特定することができる。そして、ビット配置計算部２７は、ビット配置情報に加えて、劣化サブキャリアを識別する情報をビット配置提供部１８へ通知してもよい。
【０１００】
例えば、図１１に示す実施例においては、検出されたＳＮＲに基づく判定では、波長チャネルλ２のサブキャリアＳＣ３および波長チャネルλ４のサブキャリアＳＣ１には「２ビット（ＱＰＳＫ）」が割り当てられるべきである。ところが、これらのサブキャリアには、「４ビット（１６ＱＡＭ）」が割り当てられている。このため、ビット配置計算部２７は、これらのサブキャリアを劣化サブキャリアと特定する。
【０１０１】
そうすると、ビット配置提供部１６は、特定された劣化サブキャリアを含む波長チャネルに対して、符号利得の大きいＦＥＣ方式を適用する。上述の実施例では、波長チャネルλ２、λ４を介して伝送されるデータ信号に対して、符号利得の大きいＦＥＣ方式が適用される。この場合、例えば、波長チャネルλ１、λ３に対してＦＥＣ１が適用され、波長チャネルλ２、λ４に対してＦＥＣ２またはＦＥＣ３が適用されるようにしてもよい。
【０１０２】
このように、第３の実施形態では、平均ＳＮＲの低い波長チャネルまたは品質が劣化するおそれがあるサブキャリアを含む波長チャネルに対して符号利得の高いＦＥＣが適用される。したがって、データ伝送効率の改善を図りながら、エラーレートの低減が実現される。
【０１０３】
なお、第３の実施形態の伝送装置１０、２０は、図１６に示す構成に限定されるものではない。例えば、伝送装置１０は、Ｔｘ伝送容量割振り部１２を備えていなくてもよい。この場合、伝送装置２０は、Ｒｘ伝送容量割振り部２４を備えていなくてもよい。
【０１０４】
＜第４の実施形態＞
図１７は、本発明の第４の実施形態に係わる光伝送システムの一例を示す。第４の実施形態に係わる光伝送システムにおいては、送信側に設けられる伝送装置１０は、図３、図１３、または図１６に示す構成に加えてビット配置管理部３１および波長制御部３２を備える。なお、受信側に設けられる伝送装置２０は、図３、図１３、または図１６に示す構成と実質的に同じである。
【０１０５】
ビット配置管理部３１はメモリを含み、そのメモリには、好適なビット配置を表す目標ビット配置情報が格納される。好適なビット配置は、例えば、データ通信の開始前に実行されるビット割当て処理により決定されるビット配置に相当する。
【０１０６】
第４の実施形態の光伝送システムにおいては、例えば定期的に、ビット配置の再計算が実行される。そして、ビット配置管理部３１は、再計算により得られたビット配置と目標ビット配置情報により表される好適なビット配置とを比較する。この結果、この差分が所定の閾値よりも大きいときは、ビット配置管理部３１は、波長制御部３２に対して波長制御指示を与える。例えば、波長チャネルλ４の各サブキャリアのＳＮＲが低下し、波長チャネルλ４の各サブキャリアに割り当てることができるビット数が少なくなったときは、ビット配置管理部３１は、波長チャネルλ４の波長を調整する指示を波長制御部３２に与える。一例として、波長分散に起因する伝送ペナルティが増加したときは、図２に示す例では、キャリア波長を短くすることにより伝送ペナルティを小さくすることができる。このケースでは、波長制御部３２は、光送信器１４−４のレーザ光源の出力光の波長を所定量だけ短くする。なお、レーザ光源の波長が温度に依存するときは、波長制御部３２は、対象とする光送信器のレーザ光源の温度を制御する。
【符号の説明】
【０１０７】
１０、２０  伝送装置
１２  Ｔｘ伝送容量割振り部
１３−１〜１３−４  ＤＭＴ変調器
１４−１〜１４−４  光送信器
１６  ビット配置提供部
１７  送信元情報提供部
１８  可変ＦＥＣエンコーダ
２２−１〜２２−４  光受信器
２３−１〜２３−４  ＤＭＴ復調器
２４  Ｒｘ伝送容量割振り部
２６  伝送特性モニタ部
２７  ビット配置計算部
２８  送信元情報検出部
２９  可変ＦＥＣデコーダ
３１  ビット配置管理部
３２  波長制御部
【図１】
0006387835.tif 000002
【図２】
0006387835.tif 000003
【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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