(57)【要約】【課題】  インサービスのアップグレードを実現する。【解決手段】  光伝送路の伝送波長帯を複数のサブバンドに分割し、サブバンドを単位に信号光又はＡＳＥダミー光を配置する。光伝送路上でフル実装時の利得プロファイルを実現するように、ＡＳＥダミー光をサブバンドに配置し、その光パワーを調節する。新たな信号光を増設する場合、既存の信号光に対する伝送特性に影響しないように、新たな信号光の光パワーを増加させつつ、全部のＡＳＥダミー光又は新たな信号光を増設するサブバンドに隣接するＡＳＥダミー光の光パワーを調節する。【選択図】  図３
2005051598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長分割多重光伝送システムをアップグレードする方法であって、
波長分割多重用に設計された光伝送路の伝送波長帯を複数のサブバンドに区分し、
当該サブバンドを伝送単位として信号光又はＡＳＥダミー光を配置し、
ＡＳＥダミー光が配置されていないサブバンドで新たな信号光の光パワーを増加することにより、当該新たな信号光を増設し、
当該新たな信号光の増設の間に、当該既存信号光の伝送特性を実質的に一定に保つようにＡＳＥダミー光の光パワーを調節する
ことを特徴とする光伝送システムのアップグレード方法。
【請求項２】
更に、
ＡＳＥダミー光が配置されているサブバンドに第２の新たな信号光の光パワーを増加させつつ、このサブバンドのＡＳＥダミー光の光パワーを低減することにより、このサブバンドに当該第２の新たな信号光を増設し、
当該第２の新たな信号光の増設の間に、当該既存信号光及び当該新たな信号光の伝送特性を実質的に一定に保つように他のＡＳＥダミー光の光パワーを調節することを特徴とする請求項１に記載の光伝送システムのアップグレード方法。
【請求項３】
波長分割多重光伝送システムをアップグレードする方法であって、
波長分割多重用に設計された光伝送路の伝送波長帯を複数のサブバンドに区分し、
当該サブバンドを伝送単位として信号光又はＡＳＥダミー光を配置し、
ＡＳＥダミー光が配置されているサブバンドに新たな信号光の光パワーを増加させると共に、このサブバンドのＡＳＥダミー光の光パワーを低減することで、このサブバンドに新たな信号光を増設し、
当該新たな信号光の増設の間に、既存信号光の伝送特性を一定に保つように他のＡＳＥダミー光の光パワーを調節する
ことを特徴とする光伝送システムのアップグレード方法。
【請求項４】
波長分割多重用に設計された光伝送路に信号光を出力する光送信装置であって、
光伝送路の伝送波長帯を複数のサブバンドに区分した場合の当該サブバンドを単位とする信号光を発生する１以上の信号光生成ユニット（２０）と、
当該複数のサブバンドの内の１以上の所定のサブバンドにそれぞれ対応する１以上のＡＳＥダミー光を発生するＡＳＥダミー光生成ユニット（３０）と、
当該複数のサブバンドの数に相当する入力ポート数を具備する光合波器であって、当該１以上の信号光生成ユニット（２０）及び、当該ＡＳＥダミー光生成ユニット（３０）の出力光を合波する光合波器（３８）と、
信号光を割り当てられていないサブバンドに対する信号光を発生する増設信号光生成ユニット（４０）
とを具備することを特徴とする光送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送システムのアップグレード方法及び光送信装置に関し、より具体的には、波長分割多重（ＷＤＭ）光伝送システムをアップグレードする方法及びその方法に適用される光送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
波長分割多重（ＷＤＭ）光通信システムでは、初期実装コストを低減するために、設計信号波長の全てを使用せずに、数信号波長を実装する。但し、光伝送路上の光中継器は、フル実装に合わせて設計されたものが実装される。フル実装で最適な入出力特性が得られる光伝送路に数信号波長を入力すると、各信号波長の信号光は、光伝送路の非線形効果により劣化し、本来の伝送特性を得られない。
【０００３】
インサービスでアップグレードを可能にする方法として、信号波長以外にＣＷ（連続）ダミーレーザ光を導入する構成が提案された（特許文献１及びこれに対応する特許文献２参照）。この従来構成では、所定数の信号波長おきに、これらを置換する複数のＣＷダミーレーザ光を予め挿入しておき、信号波長数の増加に伴い、ＣＷダミーレーザ光のパワーを低減し、ＣＷダミーレーザ光の数を減らす（図５参照）。
【特許文献１】特開２００３−１６９０３７公報
【特許文献２】米国特許出願公開２００３／０１１３１１７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２に記載されるように、複数の信号波長をスペクトル線幅の狭い１つのＣＷダミーレーザ光で代替する構成では、実際上、フル実装時の利得プロファイルを再現できない。この結果、信号波長を増設した際に、光伝送路の利得プロファイルが大きく変動し、既存信号波長のチャネルパワーと受信ＳＮＲ（信号対雑音比）が大きく変動する。増設直後に信号伝送が不安定化するだけでなく、細かな調整が必要になる。
【０００５】
数信号波長当たり１つのＣＷダミーレーザ光を割り合てるので、そのＣＷダミーレーザ光の光パワーが非常に大きくなる。その結果、ＣＷダミーレーザ光による光伝送路の非線形効果が信号光にもたらす影響も無視できない。また、ＣＷレーザ光をダミー光とするので、ダミーレーザ光の偏波が、信号光の伝送特性に影響する。
【０００６】
インサービスでのアップグレードを可能にするには、増設信号を挿入した際の、利得プロファイルの変動、並びに、既存信号のチャネルパワー及び受信ＳＮＲの変動を抑える必要がある。
【０００７】
本発明は、インサービスで実行可能な、光伝送システムのアップグレード方法及び光送信装置を提示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るアップグレード方法は、波長分割多重光伝送システムをアップグレードする方法である。先ず、波長分割多重用に設計された光伝送路の伝送波長帯を複数のサブバンドに区分する。当該サブバンドを伝送単位として信号光又はＡＳＥダミー光を配置する。ＡＳＥダミー光が配置されていないサブバンドで新たな信号光の光パワーを増加することにより、当該新たな信号光を増設する。当該新たな信号光の増設の間に、当既存信号光の伝送特性、例えば、利得プロファイル又は受信ＳＮＲ（信号対雑音比）などを実質的に一定に保つようにＡＳＥダミー光の光パワーを調節する。
【０００９】
好ましくは、更に、ＡＳＥダミー光が配置されているサブバンドに第２の新たな信号光の光パワーを増加させつつ、このサブバンドのＡＳＥダミー光の光パワーを低減することにより、このサブバンドに当該第２の新たな信号光を増設する。そして、当該第２の新たな信号光の増設の間に、当該既存信号光及び当該新たな信号光の伝送特性を実質的に一定に保つように他のＡＳＥダミー光の光パワーを調節する。
【００１０】
本発明に係るアップグレード方法は、波長分割多重光伝送システムをアップグレードする方法である。先ず、波長分割多重用に設計された光伝送路の伝送波長帯を複数のサブバンドに区分する。当該サブバンドを伝送単位として信号光又はＡＳＥダミー光を配置する。ＡＳＥダミー光が配置されているサブバンドに新たな信号光の光パワーを増加させると共に、このサブバンドのＡＳＥダミー光の光パワーを低減することで、このサブバンドに新たな信号光を増設する。当該新たな信号光の増設の間に、既存信号光の伝送特性を実質的に一定に保つように他のＡＳＥダミー光の光パワーを調節する。
【００１１】
本発明に係る光送信装置は、波長分割多重用に設計された光伝送路に信号光を出力する光送信装置であって、光伝送路の伝送波長帯を複数のサブバンドに区分した場合の当該サブバンドを単位とする信号光を発生する１以上の信号光生成ユニットと、当該複数のサブバンドの内の１以上の所定のサブバンドにそれぞれ対応する１以上のＡＳＥダミー光を発生するＡＳＥダミー光生成ユニットと、当該複数のサブバンドの数に相当する入力ポート数を具備する光合波器であって、当該１以上の信号光生成ユニット及び、当該ＡＳＥダミー光生成ユニットの出力光を合波する光合波器と、信号光を割り当てられていないサブバンドに対する信号光を発生する増設信号光生成ユニットとを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光伝送路の伝送波長帯を複数のサブバンドに区分し、そのサブバンド単位で信号光又はＡＳＥダミー光を配置し、サブバンド単位で信号光を増設するので、インサービスで新たな信号光を増設できる。
【００１３】
即ち、信号波長を増設する際に、サブバンド単位で信号光の挿入と近くのサブバンドのＡＳＥダミー光のパワー調節を行う。この操作は既存信号チャネルへの影響が少ないので、既存信号チャネルの光パワー変動及び受信ＳＮＲの変動を抑制できる。この結果、インサービスでの信号波長の増設が可能になり、実際の作業も容易になる。
【００１４】
ＡＳＥダミー光を使用するので、少ない光源で、光伝送路の設計上の利得プロファイル、即ちフル実装時の利得プロファイルに近似した利得プロファイルを実現できる。未実装信号波長の代わりにＡＳＥダミー光を実装することで信号波長の非線形ペナルティが軽減される。これらにより、設計数より少ない信号波長を使用する場合でも、設計上の良好な伝送特性を実現しやすい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。なお、本実施例では、フル実装状態での光伝送路の伝送波長帯（設計仕様の伝送波長帯）を一定波長幅の複数のサブバンドに分け、サブバンド単位で信号光又はＡＳＥダミー光を配置する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施例によるアップグレード後のＷＤＭ伝送システムの概略構成ブロック図を示し、図２は、アップグレード前の波長マップ例、図３はアップグレード途中の波長マップ例、図４はアップグレード終了後の波長マップ例を示す。図２、図３及び図４で、横軸は、波長又はサブバンドを示し、縦軸は光強度を示す。
【００１７】
光送信装置１０は、図２に示すような、互いに波長の異なる複数の信号光及び複数のＡＳＥダミー光を光伝送路１２に出力する。光伝送路１２を伝搬した信号光及びＡＳＥダミー光は、光受信装置１４に入力し、光受信装置１４は、信号光を受信処理する。図２に示す例では、光伝送路１２の伝送波長帯が９個のサブバンドに分割され、その奇数番目のサブバンド１，３，５，７，９にＡＳＥダミー光が配置され、サブバンド４に信号光が配置される。
【００１８】
当初は、１つのサブバンドを信号光の伝送に使用し、伝送需要の増大に伴い、信号伝送に使用するサブバンド数を増加していく。ＡＳＥダミー光を配置したサブバンドを信号伝送に使用する場合には、そのサブバンドからＡＳＥダミー光を外し、そのサブバンドに新たな信号光を挿入する。
【００１９】
ここでは、サブバンド６に信号光を増設する場合を例に、本実施例のアップグレード方法を説明する。
【００２０】
光送信装置１０は、アップグレード前には、サブバンド４に対するＷＤＭ信号光を発生する信号光生成ユニット（既存ユニット）２０と、奇数番目のサブバンド１，３，５，７，９に対するＡＳＥダミー光を発生するＡＳＥダミー光生成ユニット３０を具備する。
【００２１】
既存ユニット２０は、サブバンド４内の互いに異なる信号波長の信号光を発生する複数の信号光生成装置２２、信号光生成装置２２の出力光を多重する多重装置としてのアレイ導波路格子（ＡＷＧ）２４及びＡＷＧ２４の出力光、即ちＷＤＭ信号光を光増幅する光アンプ２６を具備する。
【００２２】
ＡＳＥダミー光生成ユニット３０は、互いに異なるダミー波長λｄ１〜λｄ５のＡＳＥダミー光をそれぞれ発生するＡＳＥダミー光生成装置３２と、ＡＳＥダミー光生成装置３２の出力するＡＳＥダミー光を合波する光カップラ３４と、光カップラ３４の出力光を光増幅する光アンプ３６とからなる。ダミー波長λｄ１〜λｄ５は、それぞれ、サブバンド１，３，５，７，９の中心波長に相当する。
【００２３】
信号光生成ユニット（増設ユニット）４０は、サブバンド６を信号伝送に使用するために増設される。増設ユニット４０の構成は、信号波長を除いて、既存ユニット２０と同じである。即ち、増設ユニット４０は、サブバンド６内の互いに異なる信号波長の信号光を発生する複数の信号光生成装置４２、信号光生成装置４２の出力光を多重する多重装置としてのアレイ導波路格子（ＡＷＧ）４４及び、ＡＷＧ４４の出力光、即ちＷＤＭ信号光を光増幅する光アンプ４６を具備する。
【００２４】
アップグレード前では、光カップラ３８は、既存ユニット２０の光アンプ２６の出力光、及び、ＡＳＥダミー光生成ユニット３０の光アンプ３６の出力光を合波し、その合波光を光伝送路１２に出力する。信号光生成ユニット４０を増設した後では、光カップラ３８は、既存ユニット２０の光アンプ２６の出力光、増設ユニット４０の光アンプ４６の出力光、及び、ＡＳＥダミー光生成ユニット３０の光アンプ３６の出力光を合波し、その合波光を光伝送路１２に出力する。
【００２５】
原理的には、光カップラ３８は、光伝送路１２の伝送波長帯を区分するサブバンドの数（図２に示す例では、９個）に応じた入力ポートを具備する。複数のサブバンドの信号光を多重する多重装置を別途、用意する場合、その多重数から１を減算した結果の数だけ、光カップラ３８の入力ポート数を減らすことができることはいうまでもない。但し、その場合でも、その多重装置を光カップラ３８と一体に評価することで、必要な入力ポート数は、サブバンド数に等しくなる。
【００２６】
分散補償デバイスが光送信装置１０内、光伝送路１２上、及び光受信装置１４内に適宜に配置されることがある。また、光伝送路１２上には、多数の光中継器が配置されうる。しかし、これらは、本発明の特徴とは関係ないので、説明を省略する。
【００２７】
図２、図３及び図４に例示するアップグレードでは、信号光を増設するサブバンド６には、ＡＳＥダミー光が割り当てられていない。サブバンド４の既存の信号光の伝送状態を悪化させないためには、サブバンド６に信号光を挿入する前後で、光伝送路１２上の利得プロファイル、特にサブバンド４（既存信号光）の利得プロファイルを一定に維持する必要がある。少数の信号波長を使用するときの伝送路上の利得プロファイルを、全信号波長を使用したときのそれと実質的に同じにすることは、少数信号波長を使用しているときの各信号波長の伝送特性、より具体的には受信ＳＮＲ（信号対雑音比）を、全信号波長使用時のそれと同じにすることを意味する。そのため、本実施例では、サブバンド６の信号光の光パワーを徐々に増していきつつ、全てのＡＳＥダミー光又は、サブバンド６に隣接するサブバンド５，７のＡＳＥダミー光の光パワーを調節する。
【００２８】
このような調節作業のために、スペクトラムアナライザ５０により、光カップラ１６の出力光、即ち、光伝送路１２の入力光のスペクトルを計測する。スペクトルアナライザ５０は、計測結果を制御端末５２に供給する。制御端末５２は、スペクトルアナライザ５０の測定結果をモニタ画面上に表示する。モニタ画面上には、例えば、図３に示すようスペクトル分布が表示される。
【００２９】
オペレータは、制御端末５２のモニタ画面に表示されるスペクトル分布を見て、既存信号光のピークレベル平均値が増設前の値を維持するように、ＡＳＥダミー光の光パワーを調節する。全部のＡＳＥダミー光の光パワーを一括して増減する場合には、光アンプ３６の利得を調節する。特定のＡＳＥダミー光の光パワーを増減する場合には、対応するＡＳＥダミー光生成装置３２の出力光パワーを調節する。
【００３０】
ＡＳＥダミー光のパワー調節を行いながら、増設ユニット４０の光アンプ４６により、増設信号光の光パワーを所定レベルに達するまで増加させる。
【００３１】
増設信号光の光パワーが所定レベルに達すると、アップグレードが終了する。
【００３２】
他のサブバンド、例えば、サブバンド２又は８に信号光を増設する場合にも、同様の操作で全部のＡＳＥダミー光又は隣接するサブバンドのＡＳＥダミー光のパワーを調節する。
【００３３】
図１に示す実施例では、１つのサブバンドに対する既存信号光生成ユニット２０のみを図示したが、アップグレード前に複数のサブバンドを信号光伝送に使用していても良い。その場合、各サブバンドに対応した、既存信号光生成ユニット２０と同様の構成の信号光ユニットが光カップラ３８に接続する。
【００３４】
次に、ＡＳＥダミー光が配置されていたサブバンドに信号光を増設する場合のアップグレード手順を説明する。例えば、図５に示すように、偶数番目のサブバンド２，４，６，８には信号光が配置され、奇数番目のサブバンド１，３，５，７，９にはＡＳＥダミー光が配置されている状態で、サブバンド５に信号光を増設する場合を想定する。図５は、アップグレード前の波長マップ例、図６はアップグレード途中の波長マップ例、図７はアップグレード終了後の波長マップ例を示す。図５、図６及び図７で、横軸は、波長又はサブバンドを示し、縦軸は光強度を示す。
【００３５】
図５のケースでは、光カップラ３８には、サブバンド２，４，６，８にそれぞれ対応する４つの信号光生成ユニットの出力光が接続していることになる。サブバンド５に対応する信号光生成ユニットを増設ユニットとして用意し、その光出力をオフにした状態で光カップラ３８に接続する。
【００３６】
オペレータは、サブバンド５の信号光パワーを上げながら、サブバンド５のＡＳＥダミー光のパワーを下げる。その際、オペレータは、制御端末５２のモニタ画面に表示されるスペクトル分布を見て、サブバンド２，４，６，８の既存信号光のピークレベル平均値が増設前の値を維持するように、サブバンド１，３，７，９のＡＳＥダミー光のパワーを調節する。サブバンド５における信号光パワーの増加スピードとＡＳＥダミー光のパワー低下スピードを予め設定しておき、両者の制御を互いに連動させて自動実行させても良い。
【００３７】
複数のＡＳＥダミー光の出力パワーを一括して同じように制御したい場合、そのようなＡＳＥダミー光を光カップラで合波し、その光カップラの出力に光アンプを接続する構成を採用すれば良い。この構成では、光アンプの利得を制御することで、複数のＡＳＥダミー光の光パワーを一括して制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施例の光伝送システムの概略構成ブロック図である。
【図２】サブバンド６に信号光を増設する前の波長マップ例である。
【図３】サブバンド６に信号光を増設する途中の波長マップ例である。
【図４】サブバンド６に信号光を増設し終えた後の波長マップ例である。
【図５】サブバンド５に信号光を増設する前の波長マップ例である。
【図６】サブバンド５に信号光を増設する途中の波長マップ例である。
【図７】サブバンド５に信号光を増設し終えた後の波長マップ例である。
【符号の説明】
【００３９】
１０：光送信装置
１２：光伝送路
１４：光受信装置
２０：信号光生成ユニット（既存ユニット）
２２：信号光生成装置
２４：アレイ導波路格子（ＡＷＧ）
２６：光アンプ
３０：ＡＳＥダミー光生成ユニット
３２：ＡＳＥダミー光生成装置
３４：光カップラ
３６：光アンプ
３８：光カップラ
４０：信号光生成ユニット（増設ユニット）
４２：信号光生成装置
４４：アレイ導波路格子（ＡＷＧ）
４６：光アンプ
５０：スペクトラムアナライザ
５２：；制御端末
【図１】
2005051598.tif 000003
【図２】
2005051598.tif 000004
【図３】
2005051598.tif 000005
【図４】
2005051598.tif 000006
【図５】
2005051598.tif 000007
【図６】
2005051598.tif 000008
【図７】
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