(57)【要約】ＷＤＭ伝送路の冗長構成に対するシステム全体の規模を削減し、かつ回線切替時の伝送品質の向上を図る。可変光減衰器（２１−１）、（２１−２）は、光損失設定値にもとづき、光伝送路個別に光損失値を制御する。可変分散補償器（２２−１）、（２２−２）は、分散設定値にもとづき、光伝送路個別に波長分散値を制御する。光損失／分散設定制御部（２３）は、すべての光伝送路Ａ、Ｂの光損失値及び波長分散値を測定し、光伝送路間での光損失値及び波長分散値が等しくなるように、光損失設定値及び分散設定値を出力して、可変光減衰器（２１−１）、（２１−２）及び可変分散補償器（２２−１）、（２２−２）を設定制御する。受信アンプ（２４）は、入力光レベルが一定に保たれた光信号を受信して増幅する。伝送路切替制御部（２５）は、現用光伝送路の光信号レベルがしきい値より低くなった場合は、予備光伝送路への切替を行う。
2004045114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号を受信する光受信装置において、
冗長構成をとる複数の光伝送路に設置して、光損失設定値にもとづき、光伝送路個別に光損失値を制御する可変光減衰器と、
冗長構成をとる複数の光伝送路に設置して、分散設定値にもとづき、光伝送路個別に波長分散値を制御する可変分散補償器と、
すべての光伝送路の光損失値及び波長分散値を測定し、光伝送路間での光損失値及び波長分散値が等しくなるように、前記光損失設定値及び前記分散設定値を出力して、前記可変光減衰器及び前記可変分散補償器を設定制御する光損失／分散設定制御部と、
すべての光伝送路に対して、光損失値が制御されたことにより、入力光レベルが一定に保たれた光信号を受信して増幅する受信アンプと、
現用光伝送路の光信号レベルを監視し、前記光信号レベルがしきい値より低くなった場合は、予備光伝送路への切替を行う伝送路切替制御部と、
を有することを特徴とする光受信装置。
【請求項２】
光信号を受信する光受信装置において、
冗長構成をとる複数の光伝送路に設置して、光損失設定値にもとづき、光伝送路個別に光損失値を制御する可変光減衰器と、
すべての光伝送路に対して、光損失値が制御されたことにより、入力光レベルが一定に保たれた光信号を受信して増幅する受信アンプと、
前記受信アンプの段間に設置してある分散補償器に接続して、分散設定値にもとづき、現用となる光伝送路の波長分散値を制御する可変分散補償器と、
光伝送路の光損失値及び波長分散値を測定し、光伝送路間での光損失値が等しくなるように、前記光損失設定値を出力し、かつ現用となる光伝送路の波長分散値に見合った前記分散設定値を出力することで、前記可変光減衰器及び前記可変分散補償器を設定制御する光損失／分散設定制御部と、
現用光伝送路の信号レベルを監視し、しきい値より低くなった場合は、予備光伝送路への切替を行う伝送路切替制御部と、
を有することを特徴とする光受信装置。
【請求項３】
光信号を受信する光受信装置において、
光損失設定値にもとづき、現用となる光伝送路の光損失値を制御する可変光減衰器と、
光損失値が制御されたことにより、入力光レベルが一定に保たれた光信号を受信して増幅する受信アンプと、
前記受信アンプの段間に設置してある分散補償器に接続して、分散設定値にもとづき、現用となる光伝送路の波長分散値を制御する可変分散補償器と、
光伝送路の光損失値及び波長分散値を測定し、現用となる光伝送路の光損失値に見合った前記光損失設定値を出力し、かつ現用となる光伝送路の波長分散値に見合った前記分散設定値を出力することで、前記可変光減衰器及び前記可変分散補償器を設定制御する光損失／分散設定制御部と、
現用光伝送路の信号レベルを監視し、しきい値より低くなった場合は、予備光伝送路への切替を行う伝送路切替制御部と、
を有することを特徴とする光受信装置。
【請求項４】
光伝送を行う光伝送システムにおいて、
冗長構成をとる複数の光伝送路が設置して、光信号を送信する光送信装置と、
冗長構成をとる複数の光伝送路に設置して、光損失設定値にもとづき、光伝送路個別に光損失値を制御する可変光減衰器と、冗長構成をとる複数の光伝送路に設置して、分散設定値にもとづき、光伝送路個別に波長分散値を制御する可変分散補償器と、すべての光伝送路の光損失値及び波長分散値を測定し、光伝送路間での光損失値及び波長分散値が等しくなるように、前記光損失設定値及び前記分散設定値を出力して、前記可変光減衰器及び前記可変分散補償器を設定制御する光損失／分散設定制御部と、すべての光伝送路に対して、光損失値が制御されたことにより、入力光レベルが一定に保たれた光信号を受信して増幅する受信アンプと、現用光伝送路の光信号レベルを監視し、前記光信号レベルがしきい値より低くなった場合は、予備光伝送路への切替を行う伝送路切替制御部と、から構成される光受信装置と、
を有することを特徴とする光伝送システム。
【請求項５】
前記光受信装置は、選択している光伝送路を前記光送信装置へＯＳＣ信号を用いて通知するＯＳＣ信号通知部を有し、前記光送信装置は、前記ＯＳＣ信号により、対向側が選択している光伝送路を認識し、伝送路切替を行う送信側切替部を有することを特徴とする請求の範囲第４項記載の光伝送システム。
【請求項６】
光伝送を行う光伝送システムにおいて、
冗長構成をとる複数の光伝送路が設置して、光信号を送信する光送信装置と、
冗長構成をとる複数の光伝送路に設置して、光損失設定値にもとづき、光伝送路個別に光損失値を制御する可変光減衰器と、すべての光伝送路に対して、光損失値が制御されたことにより、入力光レベルが一定に保たれた光信号を受信して増幅する受信アンプと、前記受信アンプの段間に設置してある分散補償器に接続して、分散設定値にもとづき、現用となる光伝送路の波長分散値を制御する可変分散補償器と、光伝送路の光損失値及び波長分散値を測定し、光伝送路間での光損失値が等しくなるように、前記光損失設定値を出力し、かつ現用となる光伝送路の波長分散値に見合った前記分散設定値を出力することで、前記可変光減衰器及び前記可変分散補償器を設定制御する光損失／分散設定制御部と、現用光伝送路の信号レベルを監視し、しきい値より低くなった場合は、予備光伝送路への切替を行う伝送路切替制御部と、から構成される光受信装置と、
を有することを特徴とする光伝送システム。
【請求項７】
前記光受信装置は、選択している光伝送路を前記光送信装置へＯＳＣ信号を用いて通知するＯＳＣ信号通知部を有し、前記光送信装置は、前記ＯＳＣ信号により、対向側が選択している光伝送路を認識し、伝送路切替を行う送信側切替部を有することを特徴とする請求の範囲第６項記載の光伝送システム。
【請求項８】
光伝送を行う光伝送システムにおいて、
冗長構成をとる複数の光伝送路が設置して、光信号を送信する光送信装置と、
光損失設定値にもとづき、現用となる光伝送路の光損失値を制御する可変光減衰器と、光損失値が制御されたことにより、入力光レベルが一定に保たれた光信号を受信して増幅する受信アンプと、前記受信アンプの段間に設置してある分散補償器に接続して、分散設定値にもとづき、現用となる光伝送路の波長分散値を制御する可変分散補償器と、光伝送路の光損失値及び波長分散値を測定し、現用となる光伝送路の光損失値に見合った前記光損失設定値を出力し、かつ現用となる光伝送路の波長分散値に見合った前記分散設定値を出力することで、前記可変光減衰器及び前記可変分散補償器を設定制御する光損失／分散設定制御部と、現用光伝送路の信号レベルを監視し、しきい値より低くなった場合は、予備光伝送路への切替を行う伝送路切替制御部と、から構成される光受信装置と、
を有することを特徴とする光伝送システム。
【請求項９】
前記光受信装置は、選択している光伝送路を前記光送信装置へＯＳＣ信号を用いて通知するＯＳＣ信号通知部を有し、前記光送信装置は、前記ＯＳＣ信号により、対向側が選択している光伝送路を認識し、伝送路切替を行う送信側切替部を有することを特徴とする請求の範囲第８項記載の光伝送システム。
【請求項１０】
光信号を送信する光送信装置において、
光信号を増幅して送信する送信アンプと、
受信側が選択している光伝送路を示すＯＳＣ信号を光信号に多重するＯＳＣ信号多重部と、
対向からのＯＳＣ信号により、対向側が選択している光伝送路を認識し、光信号を送信すべき光伝送路を選択する送信側切替部と、
を有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】  本発明は、光受信装置に関し、特に光信号を受信する光受信装置に関する。
【背景技術】  近年、通信ネットワークに流れるデータの多様化及びインターネット人口の増加に伴い、ネットワーク上のデータ量が急激に増加しており、ネットワークの容量及び規模の拡大が切望されている。このため、長距離伝送の分野では、既存のファイバ設備を利用しながらネットワークの容量を拡大する手段として、波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）伝送方式が主流となりつつある。
ＷＤＭ伝送は、１本のファイバに多数の波長信号を多重化して伝送する方式であり、このため、ＷＤＭ後の信号が伝送されるファイバ中のデータ量は、多重される波長数に比例して増加する。
ＷＤＭ伝送は、ファイバ１本あたりで伝送されるデータ量が大きいことから、ファイバ設備への災害・損傷が生じた場合、通信ネットワークに与える障害の割合は大きい。したがって、ＷＤＭ伝送路の保護を目的として、ＷＤＭ伝送路は、通常、冗長構成（現用系、予備系の２系統の構成）となっている。
従来、ＷＤＭ伝送路の冗長構成を前提として、回線切替時の分散補償を自動制御するシステムが提案されている。例えば、特開２０００−２３６２９８号公報（段落番号〔００１４〕〜〔００１７〕，第１図）参照。
従来のＷＤＭシステムの冗長構成を構築する場合、ＷＤＭ伝送の送信局と受信局に伝送路切替のためのスイッチを設ける冗長構成、すなわち１波長毎に切り替える冗長構成とすると、スイッチやトランスポンダが波長数分必要となるのでシステムが膨大になり、初期コスト、ランニングコスト、メンテナンス、信頼性など多岐にわたって不合理な点が目立つといった問題があった。
また、システムが膨大になることを抑えつつ冗長構成を実現するためには、ＷＤＭ多重後に送信切替機能を設け、ＷＤＭ分離前に受信切替機能を設けることが考えられるが、この場合、受信アンプのダイナミックレンジが変化したり、アンプの過渡応答が大きく発生したりして、切替発生直後に、受信アンプが安定動作するまでに時間がかかってしまい、主信号がエラーする時間が長くなってしまうといった問題があった。
一方、上記の従来技術（特開２０００−２３６２９８号公報）は、切替時の分散補償制御に特化したものであり、伝送路切替時に発生する受信アンプの過渡応答遅延や、また冗長構成全体の部品点数削減などについては何ら考慮されていない。
【発明の開示】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ＷＤＭ伝送路の冗長構成に対するシステム全体の規模を削減し、かつ回線切替時の伝送品質の向上を図った光受信装置を提供することを目的とする。
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような、光信号を受信する光受信装置２０において、冗長構成をとる複数の光伝送路Ａ、Ｂに設置して、光損失設定値にもとづき、光伝送路個別に光損失値を制御する可変光減衰器２１−１、２１−２と、冗長構成をとる複数の光伝送路Ａ、Ｂに設置して、分散設定値にもとづき、光伝送路個別に波長分散値を制御する可変分散補償器２２−１、２２−２と、すべての光伝送路Ａ、Ｂの光損失値及び波長分散値を測定し、光伝送路間での光損失値及び波長分散値が等しくなるように、光損失設定値及び分散設定値を出力して、可変光減衰器２１−１、２１−２及び可変分散補償器２２−１、２２−２を設定制御する光損失／分散設定制御部２３と、すべての光伝送路Ａ、Ｂに対して、光損失値が制御されたことにより、入力光レベルが一定に保たれた光信号を受信して増幅する受信アンプ２４と、現用光伝送路の光信号レベルを監視し、光信号レベルがしきい値より低くなった場合は、予備光伝送路への切替を行う伝送路切替制御部２５と、を有することを特徴とする光受信装置２０が提供される。
ここで、可変光減衰器２１−１、２１−２は、冗長構成をとる複数の光伝送路Ａ、Ｂに設置して、光損失設定値にもとづき、光伝送路個別に光損失値を制御する。可変分散補償器２２−１、２２−２は、冗長構成をとる複数の光伝送路Ａ、Ｂに設置して、分散設定値にもとづき、光伝送路個別に波長分散値を制御する。光損失／分散設定制御部２３は、すべての光伝送路Ａ、Ｂの光損失値及び波長分散値を測定し、光伝送路間での光損失値及び波長分散値が等しくなるように、光損失設定値及び分散設定値を出力して、可変光減衰器２１−１、２１−２及び可変分散補償器２２−１、２２−２を設定制御する。受信アンプ２４は、すべての光伝送路Ａ、Ｂに対して、光損失値が制御されたことにより、入力光レベルが一定に保たれた光信号を受信して増幅する。伝送路切替制御部２５は、現用光伝送路の光信号レベルを監視し、光信号レベルがしきい値より低くなった場合は、予備光伝送路への切替を行う。
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の光伝送システムの原理図である。
図２は、ＷＤＭ伝送路の冗長システムを示す図である。
図３は、ＷＤＭ伝送路の冗長システムを示す図である。
図４は、光受信装置の構成を示す図である。
図５は、光受信装置の構成を示す図である。
図６は、光受信装置の構成を示す図である。
図７は、光送信装置の構成を示す図である。
図８は、光送信装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の光受信装置の原理図である。光受信装置２０は、光伝送路が冗長構成（図では、光伝送路Ａ、Ｂの２本の冗長構成）となっているシステムに対して、受信局側に設置される装置である。
可変光減衰器（ＶＯＡ：Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ）２１−１、２１−２は、冗長構成をとる複数の光伝送路Ａ、Ｂに設置して、光損失設定値にもとづき、光伝送路個別に光損失値を制御する。
可変分散補償器（ＶＤＣＭ：Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｕｌｅ）２２−１、２２−２は、冗長構成をとる複数の光伝送路Ａ、Ｂに設置して、分散設定値にもとづき、光伝送路個別に波長分散値を制御する。波長分散とは、ファイバ中を伝搬する波形が時間軸に沿って広がりが生じる現象のことである。
光損失／分散設定制御部２３は、すべての光伝送路Ａ、Ｂの光損失値及び波長分散値をあらかじめ測定し、光伝送路間での光損失値及び波長分散値が等しくなるように、光損失設定値及び分散設定値を出力して、可変光減衰器２１−１、２１−２及び可変分散補償器２２−１、２２−２を設定制御する。
受信アンプ２４は、すべての光伝送路Ａ、Ｂに対して、入力光レベルが一定に保たれた光信号を受信して増幅する。すなわち、ＶＯＡ２１−１、２１−２により、光伝送路Ａ、Ｂそれぞれの光損失値は、伝送路毎に差分がないように調整制御されているため、受信アンプ２４では、入力光レベルが一定に保たれた光信号を受信することになる。
伝送路切替制御部２５は、現用光伝送路の光信号レベルを監視し、光信号レベルがしきい値より低くなった場合は、予備光伝送路への切替を行う。例えば、デフォルトで光伝送路Ａを使用して光信号を受信中に、この光信号のレベルがしきい値以下になった場合は、光伝送路Ｂに切り替える。
次に本発明が解決したい問題点について詳しく説明する。図２はＷＤＭ伝送の冗長システムを示す図である。ＷＤＭシステム１００は、ＷＤＭ伝送の送信局５０と受信局７０に伝送路切替のためのスイッチを設けて、１波長毎に切り替える従来の冗長構成のシステムである。
送信局５０は、スイッチ５１−１〜５１−ｎを有する。また、ＷＤＭ伝送路Ａ側に、トランスポンダ５２ａ−１〜５２ａ−ｎ、波長多重部５３ａ、送信アンプ５４ａ、分散補償器（ＤＣＭ：Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｕｌｅ）５５ａを有し、ＷＤＭ伝送路Ｂ側に、トランスポンダ５２ｂ−１〜５２ｂ−ｎ、波長多重部５３ｂ、送信アンプ５４ｂ、ＤＣＭ５５ｂを有する。
中継局６０は、ＷＤＭ伝送路Ａ側に、中継アンプ６１ａとＤＣＭ６２ａを有し、ＷＤＭ伝送路Ｂ側に、中継アンプ６１ｂとＤＣＭ６２ｂを有する。
受信局７０は、スイッチ７１−１〜７１−ｎを有する。また、ＷＤＭ伝送路Ａ側に、受信アンプ７４ａ、ＤＣＭ７５ａ、波長分離部７３ａ、トランスポンダ７２ａ−１〜７２ａ−ｎを有し、ＷＤＭ伝送路Ｂ側に、受信アンプ７４ｂ、ＤＣＭ７５ｂ、波長分離部７３ｂ、トランスポンダ７２ｂ−１〜７２ｂ−ｎを有する。
動作について説明する。スイッチ５１−１〜５１−ｎは、ＷＤＭ伝送路Ａ、Ｂのいずれかを選択して、受信した光信号（ＳＯＮＥＴ、ＳＤＨ、ＡＴＭ等の光信号）を切り替えて、トランスポンダ５２ａ−１〜５２ａ−ｎまたはトランスポンダ５２ｂ−１〜５２ｂ−ｎへ出力する。
ＷＤＭ伝送路Ａ側の動作としては、トランスポンダ５２ａ−１〜５２ａ−ｎは、スイッチ５１−１〜５１−ｎからの信号を受信してＷＤＭ用の帯域変換を行う。波長多重部５３ａは、帯域変換後の信号の波長多重処理を行ってＷＤＭ信号を生成する。送信アンプ５４ａは、ＷＤＭ信号を増幅して、ＷＤＭ伝送路Ａから出力する。
中継アンプ６１ａは、受信したＷＤＭ信号を中継増幅する。受信アンプ７４ａは、受信したＷＤＭ信号を増幅する。また、ＤＣＭ５５ａ、６２ａ、７５ａそれぞれは、ＷＤＭ伝送路Ａにおける累積分散がなくなるように、波長分散を補償する。
波長分離部７３ａは、ＷＤＭ信号を波長毎に分離する。トランスポンダ７２ａ−１〜７２ａ−ｎは、送信側とは逆の帯域変換を行って、ＳＯＮＥＴ、ＳＤＨ、ＡＴＭ等に対応する光信号を生成する。なお、ＷＤＭ伝送路Ｂ側の動作も同様である。
スイッチ７１−１〜７１−ｎは、ＷＤＭ伝送路Ａ、Ｂのいずれかを選択して、トランスポンダ７２ａ−１〜７２ａ−ｎまたはトランスポンダ７２ｂ−１〜７２ｂ−ｎからの光信号を切り替えて出力する。
このようにＷＤＭシステム１００では、伝送路の切替制御を波長毎に行うので、スイッチ５１−１〜５１−ｎ、トランスポンダ５２ａ−１〜５２ａ−ｎ、５２ｂ−１〜５２ｂ−ｎ、スイッチ７１−１〜７１−ｎ、トランスポンダ７２ａ−１〜７２ａ−ｎ、７２ｂ−１〜７２ｂ−ｎが波長数分必要となり、また、伝送路毎に補償量が最適となるようにＤＣＭを配置しなければならず、システムを煩雑かつ巨大にしている。
例えば、近年では２００波近くの波長数をサポートするシステムがあるが、このようなシステムでは、トランスポンダユニットだけで２００波×２（送受信分）×２（冗長構成分）＝８００となり、システムを膨大なものにしてしまうことがわかる。
図３はＷＤＭ伝送の冗長システムを示す図である。ＷＤＭシステム１１０は、ＷＤＭ多重後に送信切替機能を設け、ＷＤＭ分離前に受信切替機能を設けた場合の従来のシステムであり、概略構成を示している。
送信局５は、波長多重部５６、送信アンプ５７を有し、中継局６は中継アンプ６２を有し、受信局７は、受信アンプ７７、波長分離部７６を有する。なお、送信アンプ５７は、送信切替機能を有し、中継アンプ６２は、送受信切替機能を有し、受信アンプ７７は、受信切替機能を有している。
波長多重部５６は、光信号（ＳＯＮＥＴ、ＳＤＨ、ＡＴＭ等）の波長多重処理を行ってＷＤＭ信号を生成する。送信アンプ５７は、ＷＤＭ信号を増幅し、ＷＤＭ伝送路Ａ、Ｂのいずれかを選択して出力する。ＷＤＭ伝送路Ａを選択したとすると、中継アンプ６２は、受信側ではＷＤＭ伝送路Ａを選択してＷＤＭ信号を受信して増幅し、送信側ではＷＤＭ伝送路Ａを選択して出力する。受信アンプ７７は、ＷＤＭ伝送路Ａを選択してＷＤＭ信号を受信して増幅する。波長分離部７６は、ＷＤＭ信号を波長毎に分離する。
ＷＤＭシステム１１０は、図２で上述したシステムに比べて、ＷＤＭ伝送路だけを冗長構成としているため、システム規模は小さくなるが、中継アンプ６２と受信アンプ７７においては、伝送路の切替発生時に、ダイナミックレンジが切替前より小さくなってしまったり、過渡応答が遅くなったりする現象が生じるおそれがある。すると、中継アンプ６２及び受信アンプ７７が定常動作するまでに時間がかかってしまい、主信号に発生するエラーの量及びエラー時間が長くなってしまうといった問題があった。
ここで、ＷＤＭ伝送路の現用伝送路と予備伝送路では、光損失値が異なる場合があり（必ずしも、同じ特性、同じ距離を持つファイバを使用しているとは限らないため）、このことが、切替発生時にダイナミックレンジや過渡応答を変化させる原因となる。
また、中継アンプ６２や受信アンプ７７といった受信側のアンプは、ある一定のアンプ出力値に固定されたままで動作設定されている。このため、両伝送路の光損失値が異なると、切替発生時では入力光レベルが異なることになり、受信側アンプは、出力光レベルを一定に保つために最適な（ノイズが最小となる）増幅率となるように、アンプに内蔵されているＰｕｍｐレーザーなどのアナログ的な制御を行う必要がでてくる。この制御が、アンプ動作を安定させるのに時間がかかる要因である。
本発明では、このような状況に対して、システム全体の規模を削減したＷＤＭ伝送路の冗長構成システムを構築し、かつ上述のような伝送路毎の光損失値の違いから生じる過渡応答の変化などの問題を解決して、ＷＤＭ伝送の高品質化を図るものである。
次に本発明の光受信装置２０の構成及び動作について詳しく説明する。なお、以降では、ＷＤＭの伝送に本発明を適用した場合について説明する。図４は光受信装置の構成を示す図である。
光受信装置２０ａは、ＷＤＭ伝送路Ａ側に光カプラＣ１、ＶＯＡ２１−１、ＶＤＣＭ２２−１を有し、ＷＤＭ伝送路Ｂ側に光カプラＣ２、ＶＯＡ２１−２、ＶＤＣＭ２２−２を有する。また、切替後の光伝送路に対し、光カプラＣ３、受信アンプ２４、ＤＣＭ２６、波長分離部２７が設置する。
さらに、伝送路切替制御部２５は、信号状態監視部２５ａ、切替制御部２５ｂ、受信切替部２５ｃから構成され、光損失／分散設定制御部２３は、Ｌｏｓｓ／分散測定部２３ａ、Ｌｏｓｓ／分散設定部２３ｂから構成される。
動作について説明する。光カプラＣ１は、ＷＤＭ伝送路Ａ側の光信号を、ＶＯＡ２１−１と信号状態監視部２５ａとへ分岐する。光カプラＣ２は、ＷＤＭ伝送路Ｂ側の光信号を、ＶＯＡ２１−２と信号状態監視部２５ａとへ分岐する。
信号状態監視部２５ａは、ＷＤＭ伝送路Ａ、Ｂの光信号の信号レベルをモニタし、あらかじめ設定してあるしきい値と比較して、信号レベルがしきい値より低い値になった場合に、その旨を切替制御部２５ｂに通知する。
通知を受けた切替制御部２５ｂは、受信切替部２５ｃに伝送路切替指示を出力し、受信切替部２５ｃは、伝送路切替指示にもとづき、ＷＤＭ伝送路Ａ側（ＶＤＣＭ２２−１からの出力）またはＷＤＭ伝送路Ｂ側（ＶＤＣＭ２２−２からの出力）のいずれかの光信号を選択して光カプラＣ３へ出力する。光カプラＣ３は、受信した光信号をＬｏｓｓ／分散測定部２３ａと受信アンプ２４とへ分岐する。
ここで、Ｌｏｓｓ／分散測定部２３ａ、Ｌｏｓｓ／分散設定部２３ｂについて詳しく説明する。Ｌｏｓｓ／分散測定部２３ａは、実運用前の初期設定時に、ＷＤＭ伝送路Ａ、Ｂの光損失値（以下、Ｌｏｓｓ値）及び波長分散値（以下、分散値）をあらかじめ測定しておく。
Ｌｏｓｓ／分散設定部２３ｂは、Ｌｏｓｓ／分散測定部２３ａの測定値からＷＤＭ伝送路Ａ、Ｂの差分を計算し、両伝送路のＬｏｓｓ値が等しくなるように、ＶＯＡ２１−１、２１−２の設定値を制御する。
また、Ｌｏｓｓ／分散設定部２３ｂは、ＷＤＭ伝送路Ａ、Ｂの分散値についても同様にして両伝送路間で等しくなるように、ＶＤＣＭ２２−１、２２−２の設定値を制御する。
なお、このＶＤＣＭ２２−１、２２−２は、分散補償そのものを目的としたものではなく、ＷＤＭ伝送路Ａ、Ｂ間の分散値のずれを補正することが目的であるので、小型に作ることが可能である（ただし、このＶＤＣＭが吸収できる分散値幅の大きさが、本発明のシステムが許容できる両伝送路の伝送路長の差を決定することになる）。
また、Ｌｏｓｓ／分散設定部２３ｂが制御するＶＯＡ２１−１、２１−２とＶＤＣＭ２２−１、２２−２は、初期設定時においてのみ設定値を可変するようになっており、切替発生時に設定値を変更することはない。
ＶＯＡ２１−１、２１−２とＶＤＣＭ２２−１、２２−２の設定値を変更する際には、Ｌｏｓｓ／分散測定部２３ａに初期化信号を与え、両伝送路のＬｏｓｓ値／分散値を測定しなおし、再度Ｌｏｓｓ／分散設定部２３ｂによってＶＯＡ２１−１、２１−２とＶＤＣＭ２２−１、２２−２の設定値が変更される。
このように、本発明の光受信装置２０ａは、冗長構成としたときのＷＤＭ伝送路ＡとＷＤＭ伝送路ＢのそれぞれのＬｏｓｓ値及び分散値の差分を吸収して、光信号を受信する構成とした。
また、伝送路毎のＬｏｓｓ値の違いをＶＯＡ２１−１、２１−２で調整し、受信アンプ２４の受信光レベルが両伝送路とも同じになるように制御するので、受信アンプ２４においては、両伝送路の受信光レベルが同じになり、常に安定した光信号を受信することができるので、従来のように、伝送路切替時に、出力光レベルを一定に保つための増幅率調整制御などを行う必要がなくなる。
次に本発明の変形例について説明する。第１の変形例は、図４の光受信装置２０ａから、ＶＤＣＭの個数を削減して、冗長構成に対する光受信を行うものである。図５は光受信装置の構成を示す図である。第１の変形例の光受信装置２０ｂは、図４の光受信装置２０ａのＶＤＣＭ２２−１、２２−２を削除して、１つのＶＤＣＭ２２を、受信アンプ２４の段間に挿入されているＤＣＭ２６に直列に設置したものである。また、Ｌｏｓｓ／分散設定部２３ｂは、切替制御部２５ｂから伝送路切替指示を受信する。その他の構成は図４と同様である。
光受信装置２０ｂの動作として、ＷＤＭ伝送路Ａ、ＢのＬｏｓｓ値及び分散値については、図４の光受信装置２０ａと同様に、初期立ち上げ時に事前にＬｏｓｓ／分散測定部２３ａによって測定された値がＬｏｓｓ／分散設定部２３ｂに保持されている。
したがって、Ｌｏｓｓ／分散設定部２３ｂは、ＷＤＭ伝送路Ａ、Ｂの差分を計算し、両伝送路のＬｏｓｓ値が等しくなるように、ＶＯＡ２１−１、２１−２の設定値を制御する。一方、分散値については、伝送路の切替発生時に、Ｌｏｓｓ／分散設定部２３ｂは、伝送路切替指示を受信すると、これから現用となるＷＤＭ伝送路の分散値に見合った分散設定値をＶＤＣＭ２２へ出力する。
このような制御を行うことにより、光受信装置２０ｂは、図４の光受信装置２０ａに比べてさらに部品点数を削減することができる。なお、ＶＤＣＭ２２の動的な設定に際しては、ＶＤＣＭ２２が持っているＬｏｓｓ値は変化しないので、受信アンプ２４の動作には影響を与えない。
次に第２の変形例について説明する。第２の変形例は、図５の光受信装置２０ｂから、ＶＯＡの個数をさらに削減して、冗長構成に対する光受信を行うものである。図６は光受信装置の構成を示す図である。第２の変形例の光受信装置２０ｃは、図５の光受信装置２０ｂのＶＯＡ２１−１、２１−２を削除して、１つのＶＯＡ２１を、受信アンプ２４の後段に設置したものである。その他の構成は図５と同様である。
光受信装置２０ｃの動作として、ＷＤＭ伝送路Ａ、ＢのＬｏｓｓ値及び分散値については、上記と同様に、初期立ち上げ時に事前にＬｏｓｓ／分散測定部２３ａによって測定された値がＬｏｓｓ／分散設定部２３ｂに保持されている。
そして、伝送路の切替発生時に、Ｌｏｓｓ／分散設定部２３ｂは、伝送路切替指示を受信すると、これから現用となるＷＤＭ伝送路に対するＬｏｓｓ値及び分散値に見合った光損失設定値及び分散設定値をそれぞれＶＯＡ２１、ＶＤＣＭ２２へ出力する。このような制御を行うことにより、光受信装置２０ｃは、図５の光受信装置２０ｂに比べてさらに部品点数を削減することができる。
次に本発明の光受信装置に対する光送信装置について説明する。図７は光送信装置の構成を示す図である。光送信装置１０ａは、ＷＤＭ伝送路Ａ、Ｂの切替機能を持たない装置であり、波長多重部１１、送信アンプ１２、分岐部１３から構成される。波長多重部１１は，複数の光信号を多重する。送信アンプ１２は、多重された光信号を増幅する。分岐部１３は、ＷＤＭ伝送路Ａ、Ｂの両方から増幅された光信号を出力する。
このような構成により、ＷＤＭ伝送路Ａ、Ｂには、まったく同じ信号が流れるので、本発明の光受信装置がどちらのＷＤＭ伝送路を選択しても、光送信装置１０ａには何の影響も及ぼさない。ただし、光送信装置１０ａでは、送信アンプ１２の出力を２分しているため、１本のＷＤＭ伝送路で送信する場合に比べて伝送距離は短くなる。
図８は光送信装置の構成を示す図である。光送信装置１０ｂは、ＷＤＭ伝送路Ａ、Ｂの切替機能を持つ装置であり、波長多重部１１、送信アンプ１２、ＯＳＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ  Ｃｈａｎｎｅｌ）信号多重部１４、送信側切替部１５、ＯＳＣ信号終端部１６から構成される。また、ＯＳＣ信号多重部１４は、ＯＳＣ信号送信部１４ａ、ＷＤＭカプラ１４ｂから構成される。
なお、ＷＤＭシステムには、２．４〜４０Ｇｂ／ｓの主信号の他に、１．５〜１５０Ｍｂ／ｓ程度のＯＳＣと呼ばれる光の監視信号があり、ＯＳＣ信号により、運用設定や装置監視などが行われる。
ＯＳＣ信号送信部１４ａは、対向側（すなわち、本発明の光受信装置）から送信された光信号を受信する光送信装置１０ｂ内の受信部において、受信部がＷＤＭ伝送路のいずれの伝送路から信号を受信しているかを認識し、その情報をＯＳＣ信号にしてＷＤＭカプラ１４ｂへ送信する。ＷＤＭカプラ１４ｂは、送信アンプ１２からの主信号と、ＯＳＣ信号とを多重して、送信側切替部１５へ送信する。
ＯＳＣ信号終端部１６は、対向側から送信されたＯＳＣ信号を受信し（この場合、光受信装置では、どの伝送路を選択しているかをＯＳＣ信号で光送信装置１０ｂに知らせるためにＯＳＣ信号通知部を有している）、対向側の受信部が、ＷＤＭ伝送路のいずれの伝送路で光信号を受信しているかを判断し、その旨を送信側切替部１５へ通知する。
送信側切替部１５は、現在自分が選択しているＷＤＭ伝送路と、受信側で選択しているＷＤＭ伝送路とが常に一致するようにＷＤＭ伝送路の切替制御を行う。そして、選択したＷＤＭ伝送路から、ＷＤＭカプラ１４ｂから出力された光信号を送出する。このような光伝送装置１０ｂでは、ＷＤＭ信号は冗長構成となっているＷＤＭ伝送路Ａ、Ｂのいずれか一方にしか送出しないので、長距離の伝送を行うことができる。
ここで、光伝送システムに対し、受信側の装置には、図４〜図６に示した光受信装置２０ａ〜２０ｃのいずれかを用いることにより、本発明の光伝送システムを構築することができる。この場合、送信側の装置としては、図８の光送信装置１０ｂが最も適しているが、図２で上述した送信局５０や、または図７の光送信装置１０ａを用いてもよい。いずれの場合も従来のＷＤＭ伝送の冗長構成のシステムに比べて、格段に部品点数を削減することができる。
また、本発明によれば、従来問題となっていた受信側アンプの過渡応答遅延などを低減することができるので、伝送路の切替時に対してもアンプを常に定常状態で動作させることができ、伝送品質の向上を図ることが可能になる。
以上説明したように、本発明の光受信装置は、冗長構成をとる複数の光伝送路の光損失値及び波長分散値を測定し、光伝送路間での光損失値及び波長分散値が等しくなるように、可変光減衰器及び可変分散補償器を設定制御し、受信アンプでは、入力光レベルが一定に保たれた光信号を受信して増幅する構成とした。これにより、光伝送路の冗長構成に対するシステム全体の規模を削減し、かつ伝送路切替時の伝送品質の向上を図ることが可能になる。
上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。
【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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【国際調査報告】
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