(57)【要約】【課題】光信号の挿入や、光信号の変調速度や変調フォーマットの切替えを行う際、波長パスへの影響を最小限に抑えることができるシステムを提供する。【解決手段】異なる波長の光信号を出力する複数の光送信装置と、前記光信号をそれぞれ受信する光受信装置と、前記出力された光信号を多重化して伝送する光ファイバ伝送路と、前記光送信装置及び前記光受信装置と接続するネットワーク管理装置とを備えた波長多重伝送システムであって、前記光送信装置は試験のための光信号を出力する試験状態を有し、前記ネットワーク管理装置は所定の期間だけ試験状態となるように前記光送信装置を制御し、前記光受信装置は受信した光信号の信号品質を前記ネットワーク管理装置へ通知する。【選択図】  図２
2016029783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる波長の光信号を出力する複数の光送信装置と、前記光信号をそれぞれ受信する光受信装置と、前記出力された光信号を多重化して伝送する光ファイバ伝送路と、前記光送信装置及び前記光受信装置と接続するネットワーク管理装置とを備えた波長多重伝送システムであって、
前記光送信装置は試験のための光信号を出力する試験状態を有し、
前記ネットワーク管理装置は所定の期間だけ試験状態となるように前記光送信装置を制御し、
前記光受信装置は受信した光信号の信号品質を前記ネットワーク管理装置へ通知すること
を特徴とする波長多重伝送システム。
【請求項２】
前記ネットワーク管理装置は予備パスへ迂回される障害と判定されるまでの時間より短い前記所定の期間だけ試験状態となるように前記光送信装置を制御することを特徴とする請求項１に記載の波長多重伝送システム。
【請求項３】
前記予備パスへ迂回される障害と判定されるまでの時間は５０ミリ秒であり、
前記ネットワーク管理装置は前記所定の期間として５０ミリ秒未満だけ試験状態となるように前記光送信装置を制御することを特徴とする請求項２に記載の波長多重伝送システム。
【請求項４】
前記光受信装置は光信号を所定の時間以上受信すると、該受信した光信号の信号品質を通知でき、
前記ネットワーク管理装置は前記所定の時間より長い前記所定の期間だけ試験状態となるように前記光送信装置を制御することを特徴とする請求項２に記載の波長多重伝送システム。
【請求項５】
前記光送信装置は前記試験状態において光信号の出力パワー又は変調速度及び／又は変調フォーマットを切替えた光信号を試験のために出力することを特徴とする請求項２に記載の波長多重伝送システム。
【請求項６】
前記ネットワーク管理装置は、
前記試験状態において前記光送信装置から通知された信号品質情報に基づき、前記光送信装置が前記試験状態と同じ種類の光信号を出力するよう制御することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の波長多重伝送システム。
【請求項７】
前記ネットワーク管理装置は、
前記試験のための光信号と共有する光ファイバ伝送路を経由した他の光信号を受信する光受信装置により通知される信号品質情報と、前記試験のための光信号を受信する光受信装置により通知される信号品質情報と、に基づき前記光送信装置から出力する光信号を制御することを特徴とする請求項６に記載の波長多重伝送システム。
【請求項８】
前記ネットワーク管理装置は所定の期間だけなる前記試験状態を繰り返すように前記光送信装置を制御することを特徴とする請求項１に記載の波長多重伝送システム。
【請求項９】
前記光送信装置は前試験状態において光信号の出力パワー又は変調速度及び／又は変調フォーマットを前記繰り返すたび段階的に変更することを特徴とする請求項８に記載の波長多重伝送システム。
【請求項１０】
前記ネットワーク管理装置は前記通知された信号品質に基づき前記試験状態を解除するよう前記送信装置を制御することを特徴とする請求項９に記載の波長多重伝送システム。
【請求項１１】
監視期間は前記ネットワーク管理装置が前記光送信装置の制御を開始してから前記光送信装置の動作遅延、前記光ファイバ伝送路の伝搬遅延、前記光受信装置の動作遅延の和までよりも長く、
前記ネットワーク管理装置は前記監視期間に前記光受信装置からの信号品質の通知を受けること
を特徴とする請求項１に記載の波長多重伝送システム。
【請求項１２】
異なる波長の光信号を出力する複数の光送信装置と、前記光信号をそれぞれ受信する光受信装置と、前記出力された光信号を多重化して伝送する光ファイバ伝送路と、前記光送信装置及び前記光受信装置と接続するネットワーク管理装置とを備えた波長多重伝送システムの制御方法であって、
前記ネットワーク管理装置は所定の期間だけ試験状態となるように前記光送信装置を制御する制御ステップと、
前記光送信装置は前記試験状態となって試験のための光信号を出力する出力ステップと、
前記光受信装置は受信した光信号の信号品質を前記ネットワーク管理装置へ通知する通知ステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１３】
前記出力ステップにおいて予備パスへ迂回される障害と判定されるまでの時間より短い前記所定の期間だけ試験状態となるように、前記制御ステップにおいて前記ネットワーク管理装置は前記光送信装置を制御することを特徴とする請求項１２に記載の制御方法。
【請求項１４】
前記通知ステップにおいて前記光受信装置は光信号を所定の時間以上受信すると、該受信した光信号の信号品質を通知でき、
前記出力ステップにおいて前記所定の時間より長い前記所定の期間だけ試験状態となるように、前記制御ステップにおいて前記ネットワーク管理装置は前記光送信装置を制御することを特徴とする請求項１３に記載の制御方法。
【請求項１５】
前記通知ステップにおいて通知される信号品質情報は、前記試験のための光信号と共有する光ファイバ伝送路を経由した他の光信号を受信する光受信装置により通知される信号品質情報と前記試験のための光信号を受信する光受信装置により通知される信号品質情報とを含み、
前記通知ステップにおいて通知された信号品質情報に基づき、前記光送信装置が前記試験状態と同じ種類の光信号を出力するよう制御するステップをさらに有することを特徴とする請求項１３または１４に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は波長多重伝送システム及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
波長の異なる複数の光信号を１本の光ファイバに多重化した波長多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）信号を伝送する波長多重伝送方式は、複数の光信号によるトラフィックの大容量化及び少ない光ファイバ本数よるコストの削減に有効な技術である。光ネットワークではこの波長多重伝送方式を利用した波長多重伝送システムが広く利用されている。波長多重伝送システムの一つに、ＲＯＡＤＭ（Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）システムと呼ばれる波長多重伝送システムがある。
【０００３】
ＲＯＡＤＭシステムでは、ＷＤＭ信号から任意の波長の光信号を切り出したり、任意の波長の光信号をＷＤＭ信号に挿入したりできる波長選択スイッチ（ＷＳＳ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｓｗｉｔｃｈ）ないしはＲＯＡＤＭスイッチがネットワークの各ノードに挿入され、ノードのそれぞれで、ＷＤＭ信号から任意の波長の信号のみを分岐（ドロップ）して受信したり、逆に光送信器が出力する光信号をＷＤＭ信号に挿入（アッド）したりすることができる。すなわち、ＷＤＭ信号を構成する１つ１つの光信号ごとに異なる経路を設定・切替え可能となる。そのため、ＲＯＡＤＭシステムは、光ネットワークの拡大や地域ごとのトラフィック量の相違に応じて波長パスをフレキシブルに設定することや、耐障害性やトラフィックの収容効率の高いリング型やメッシュ型のネットワークを実現することを目的として、都市部や都市間の基幹ネットワークで広く普及している。
【０００４】
ＲＯＡＤＭシステムの波長利用効率やネットワーク構築の柔軟性を向上する技術として、フレキシブルグリッドとフレキシブル光送受信器が提案されている。フレキシブルグリッドについては例えば非特許文献１に記載されている。これはＷＤＭ信号を構成する１つ１つの光信号ごとに占有する波長帯域幅をより高い分解能で個別に変更する方式であり、この方式に対応したＷＳＳが既に開発されている。この方式により、波長が連続する光信号間の空き波長帯域を減らすことが可能となり、波長多重伝送システムの波長利用効率を高めることができる。
【０００５】
フレキシブル光送受信器については非特許文献２にその例が記載されている。これは光信号の変調速度や変調フォーマットなどを変更できる光送受信器である。フレキシブル光送受信器を用いれば、トラフィック量の変化に応じて各光信号の経路（波長パス）の伝送容量を増減することが可能となる。例えば、変調フォーマットとして４値位相遷移変調（ＱＰＳＫ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）を使用した１００Ｇｂｉｔ／ｓ光信号で情報を伝達するＲＯＡＤＭシステムにおいて、一部の波長パスのトラフィック量が倍増した場合、従来は光送受信器の増設が必要であったが、フレキシブル光送受信器であれば、変調フォーマットを１６値の直交振幅変調（ＱＡＭ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）に変更するだけで波長パスの伝送容量を２００Ｇｂｉｔ／ｓに倍増できるため、コストと消費電力を低減することができる。また、他の例としては、複数の波長パスで予備パスを共用する光パスプロテクションを採用したＲＯＡＤＭシステムにおいて、予備パスにフレキシブル光送受信器を利用すれば、障害が発生した波長パス数に応じて予備パスの伝送容量を増減することが可能となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】"Benefits and Requirements of Flexible-Grid ROADMs and Networks", Journal of Optical Communications and Networking, Vol. 5, No. 10, October 2013, pp.19-27.
【非特許文献２】"Flexible Transceivers, ECOC 2012, We.3.A.3, 2012.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
波長多重伝送方式においては、同じ光ファイバ伝送路を伝搬する光信号間で、波長の重なりや、ファイバ非線形性に起因して他の光信号に位相シフトを引き起こす非線形クロストークが発生し信号品質の低下することが知られている。ＲＯＡＤＭシステムでは光信号のアッド・ドロップを行えるため、アッドする新たな構成で光信号を伝送できることが予め確認される必要がある。
【０００８】
また、それらのクロストークの大きさは光信号の大きさや波長配置などだけでなく、光信号の変調速度や変調フォーマットにも依存するが、フレキシブルグリッドやフレキシブル光送受信器によって光信号の占有する波長帯域幅や光信号の変調速度や変調フォーマットが可変になると、システムが取り得る形態及び緒元が爆発的に増加し、全ての構成で光信号を伝送できることを確認することが困難である。このため、予め確認しない構成については最悪の条件を想定し、その最悪の条件でも確実に光信号を伝送できる限定的な構成とせざるを得なかった。
【０００９】
信号品質の低下の影響として、特に光パスプロテクションを採用したＲＯＡＤＭシステムでは信号品質が低下したと判断されると予備パスに切替えられるが、クロストークは互いの光信号に発生するため、信号品質が低下した複数の波長パスを予備パスに切替える動作が同時に発生してシステムが不安定になる可能性がある。
【００１０】
本発明は上記のような課題に鑑みてなされたものであり、光信号の挿入や、光信号の変調速度や変調フォーマットの切替えを行う際、波長パスへの影響を最小限に抑えることができるシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る代表的な光波長多重伝送システムは、異なる波長の光信号を出力する複数の光送信装置と、前記光信号をそれぞれ受信する光受信装置と、前記出力された光信号を多重化して伝送する光ファイバ伝送路と、前記光送信装置及び前記光受信装置と接続するネットワーク管理装置とを備えた波長多重伝送システムであって、前記光送信装置は試験のための光信号を出力する試験状態を有し、前記ネットワーク管理装置は所定の期間だけ試験状態となるように前記光送信装置を制御し、前記光受信装置は受信した光信号の信号品質を前記ネットワーク管理装置へ通知することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は光波長多重伝送システムの制御方法としても把握される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、光信号の挿入や光信号の変調速度や変調フォーマットの切替えを実施する際、波長パスへの影響が抑えられる。これによりシステムの安定性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ＲＯＡＤＭシステムで構成された光ネットワークの例を示す図である。
【図２】光波長多重伝送システムの構成の例を示す図である。
【図３】光送信装置が試験状態中に出力する光信号パワーの時間変化の例を示す図である。
【図４】光受信装置で試験状態中に取得される受信データの誤り数の時間変化の例を示す図である。
【図５】表示装置の表示例を示す図である。
【図６】変調速度／変調フォーマットを切替えて光送信装置が試験状態中に出力する光信号パワーの時間変化の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１５】
図１にＲＯＡＤＭシステムで構成された光ネットワークの例を示す。離れた場所のノード１００−１〜１００−６が光ファイバ伝送路を介して接続されている。この例では、ノード１００−２とノード１００−５間、ノード１００−１とノード１００−３間、ノード１００−４とノード１００−６間の経路１０１−１、１０１−２、１０１−３が設定され、それぞれの経路にＷＤＭ信号が伝送され、経路１０１−１の予備経路（予備パス）として経路１０１−４が設定される。
【００１６】
ただし、経路１０１−１と経路１０１−２はノード１００−２〜１００−３までの光ファイバ伝送路を共用するため、それぞれの経路を伝送するＷＤＭ信号には互いに異なる波長が使用される。同様に、経路１０１−１と経路１０１−３はノード１００−４〜１００−５までの光ファイバ伝送路を共用するため、それぞれの経路を伝送するＷＤＭ信号には互いに異なる波長が使用される。ノード１００−４からノード１００−６への送信においては、ノード１００−４がＷＤＭ信号をアッドし、アッドされたＷＤＭ信号はノード１００−５へ伝送されてノード１００−６へ伝送され、ノード１００−６がノード１００−４からのＷＤＭ信号だけをドロップするため、ノード１００−２へは伝送されない。以下ではＲＯＡＤＭシステムも含めて波長多重伝送システムとする。
【００１７】
図２は波長多重伝送システムの構成の例を示す図である。光ノード１１０−１には、波長λ１の光信号を出力する光送信装置２０１−１と、波長λ２の光信号を出力する光送信装置２０１−２が備えられる。波長λ１、λ２の光信号は、光結合器３０３で多重化され、光ノード１１０−１と光ノード１１０−２を繋ぐ光ファイバ伝送路に波長λ１、波長λ２が波長多重されたＷＤＭ信号が出力される。光ノード１１０−２には、波長λ３の光信号を出力する光送信装置２０１−３と、ＷＳＳ３０５−１が備えられる。ＷＳＳ３０５−１は、光ノード１１０−１から伝送されたＷＤＭ信号に、光送信装置２０１−３から出力される波長λ３の光信号を挿入し、光ノード１１０−２と光ノード１１０−３を繋ぐ光ファイバ伝送路に波長λ１、波長λ２、波長λ３が波長多重されたＷＤＭ信号を出力する。
【００１８】
光ノード１１０−３にはＷＳＳ３０５−２が備えられる。ＷＳＳ３０５−２は、光ノード１１０−２から伝送されたＷＤＭ信号から波長λ１、λ２の光信号を切り出し、光ノード１１０−３と光ノード１１０−４を繋ぐ光ファイバ伝送路に波長λ１、波長λ２が波長多重されたＷＤＭ信号を出力する。また、ＷＳＳ３０５−２は、波長λ３の光信号を光ノード１１０−３と光ノード１１０−５を繋ぐ光ファイバ伝送路に出力する。光ノード１１０−４では、光ノード１１０−３から伝送された波長λ１、λ２の光信号が光分岐器３０４で分離され、それぞれ光受信装置３０１−１、３０１−２で受信される。光ノード１１０−５では、光ノード１１０−４から伝送された波長λ３の光信号が光受信装置３０１−３で受信される。
【００１９】
ネットワーク管理装置３０２は、制御信号線３０９−１〜３０９−３を介して光送信装置２０１−１〜２０１−３を制御し、監視信号線３１０−１〜３１０−３を介して光受信装置３０１−１〜３０１−３を監視する。制御信号線３０９−１〜３０９−３を多重化して物理的には１本の制御信号線にしてもよいし、監視信号線３１０−１〜３１０−３を多重化して物理的には１本の監視信号線にしてもよい。ネットワーク管理装置３０２は、装置の配置や状態を記録したデータベース３０６を備え、装置の配置や状態に変更があればデータベース３０６を適宜更新する。光受信装置３０１−１〜３０１−３の監視結果もデータベース３０６に記録される。
【００２０】
ネットワーク管理装置３０２には、オペレータがネットワーク管理装置３０２にアクセスするためのネットワーク管理端末３０７が接続される。オペレータが光送信装置２０１−１の３つの状態（オフ状態、試験状態、オン状態）のうち１つを選択してネットワーク管理端末３０７に入力すれば、ネットワーク管理装置３０２が制御信号線３０９−１を介して光送信装置２０１−１に制御信号２０６を送り、光送信装置２０１−１の状態を切替える。後で説明する試験期間４０１、試験後期間４０２、保持時間４０３、監視期間、基準値、許容値などをオペレータがネットワーク管理端末３０７に入力し、ネットワーク管理装置３０２に設定してもよい。
【００２１】
また、ネットワーク管理端末３０７には表示装置３０８が備えられ、オペレータの操作やデータベース３０６の情報が表示される。なお、ネットワーク管理装置３０２は一般的な計算機の構造すなわちプロセッサとメモリを有し、メモリに予め記憶されたプログラムにしたがってプロセッサが動作してメモリのデータを読み書きしてもよい。そして、ネットワーク管理端末３０７も一般的な計算機の構造を有して、ネットワーク管理装置３０２はネットワーク管理端末３０７とＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などのネットワークで接続されてもよいし、ネットワーク管理端末３０７はディスプレイやキーボードなどであって、ネットワーク管理装置３０２はネットワーク管理端末３０７と通信ポートなどで接続されてもよい。
【００２２】
さらに、波長多重伝送システムはネットワーク管理装置３０２を複数有し、例えば制御信号線３０９−１〜３０９−３と接続される第１のネットワーク管理装置及び監視信号線３１０−１〜３１０−３と接続される第２のネットワーク管理装置を有して、各ネットワーク管理装置間を無線やインターネットなどの通信回線で接続してもよい。
【００２３】
光送信装置２０１−１は、入力される情報信号２０３を光信号に変換して光ファイバ２０４に出力する光送信器（Ｔｘ）２０２と、外部から入力される制御信号２０６に従い、光送信器２０２を制御するコントローラ２０５を備えている。光送信器２０２には３つの状態がある。すなわち光信号を出力しないオフ状態と、光信号を出力するオン状態と、光信号を一定時間だけ出力した後に遮断する試験状態である。
【００２４】
ここで、試験状態において光信号が出力される時間を試験期間と呼ぶこととする。図３（１）に、この試験状態において光送信器２０２から出力される光信号パワーの時間変化の例を示す。０〜２５ミリ秒の試験期間４０１にだけ光信号が出力され、２５ミリ秒以降の試験後期間４０２には光信号が出力されない。コントローラ２０１は外部からの制御信号２０６に応じ、上記の光送信器２０２の３つの状態を切替える。さらに、コントローラ２０１は外部からの制御信号２０６に応じ、オン状態及び試験状態の期間に出力する光信号の光パワーや光信号の種類を設定する。光信号の種類とは、変調フォーマット、変調速度のいずれか一方、または、両方である。なお、光送信装置２０１−２、２０１−３も光送信装置２０１−１と同じ構成であってもよい。
【００２５】
次に、図２の波長多重伝送システムにおいて、光送信装置２０１−１をオフ状態から試験状態に切替えた場合の各装置の動作を説明する。光送信装置２０１−１をオフ状態から試験状態に切替えた場合、光送信装置２０１−１が光信号を出力する試験期間４０１の間だけ、光受信装置３０１−１は光信号を受光する。光受信装置３０１−１が光信号を受光してから、光信号を受信データに復調できるようになるまでの時間を立ち上り時間とすると、試験期間４０１をこの立ち上り時間より長くすれば、光受信装置３０１−１は受信したデータを出力できる。
【００２６】
この条件において、受信データが全く出力されなければ、光受信装置３０１−１は光信号を復調できないことが判明し、光ノード１１０−１から１１０−４までの区間で波長λ１の光信号を導通できないと判断できる。また、受信データが出力されても、受信データの信号品質が所定の基準値を下回れば、光ノード１１０−１から１１０−４までの区間では波長λ１の光信号を導通できないと判断できる。なお、光信号にはシリアル通信で一般的な同期信号や復調のための情報を含んでもよく、立ち上がり時間はこれらの同期などにより発生する時間である。
【００２７】
信号品質の低下は例えば誤り数が所定の許容値を上回ることで判定できる。光送信装置２０１−１〜２０１−３で伝送情報に規定のデータを挿入すれば、光受信装置３０１−１〜２０１−３のそれぞれで規定のデータであるか否かを判定することにより受信データの誤り数を測定できる。また、誤り検出／訂正用のコードを挿入し、ＦＥＣ（前方誤り訂正）の誤り訂正数を受信データの誤り数として使用してもよい。
【００２８】
この場合は立ち上がり時間に加えて規定のデータやＦＥＣを含む出力の時間より試験期間４０１を長くする。すなわち、光受信装置３０１−１が誤り数を測定できるだけの光信号を受信するより試験期間４０１を長くする。試験期間４０１を含む期間で測定した誤り数から試験期間４０１外における誤り数を減算すれば、試験期間４０１における誤り数を算出できる。また、各光受信装置３０１−１〜３０１−３が監視する対象は、受信データの有無や誤り数に限定されない。他にもフレーマ（フレーム処理）の同期信号や受信信号から抽出されるクロック信号の大きさなどが使用できる。
【００２９】
ネットワーク監視装置３０２は、試験期間４０１を含む監視期間を設定し、監視期間における光受信装置３０１−１の受信データの有無や受信データの信号品質を含む信号品質情報を、監視信号線３１０−１を介して光受信装置３０１−１に送信させる。そして、監視信号線３１０−１を介して光受信装置３０１−１から送信された信号品質情報に基づいて光ノード１１０−１から１１０−４までの区間における波長λ１の光信号導通の可否を判定する。光信号の導通ができると判定した場合には、制御信号線３０９−１を介して制御信号２０６を送り、光送信装置２０１−１をオン状態に変更する。制御信号２０６には、試験状態と同じ種類の光信号、すなわち、試験状態と同じ変調フォーマット及び変調速度の光信号、試験状態と同じ変調フォーマットの光信号、または、試験状態と同じ変調速度の光信号のいずれかを出力する指示が含まれる。制御信号２０６を受信した光送信装置２０１−１のコントローラ２０５は制御信号に含まれる指示に従って、試験状態と同じ種類の光信号を出力するよう光送信器（Ｔｘ）２０２を制御する。また、ネットワーク監視装置３０２は、光信号の導通ができないと判定した場合には、光送信装置２０１−１をオン状態に変更しない。
【００３０】
なお、監視信号線３１０−１を介しての信号品質の報告は、報告元が光受信装置３０１−１であることの識別情報を含んでもよく、信号品質の報告として受信データの誤り数を含んでもよいし、信号品質の報告として受信データの誤り数と所定の許容値との比較結果を含んでもよい。信号品質の報告として比較結果を含み、例えば誤り数が所定の許容値より少なく値１を報告する場合、ネットワーク監視装置３０２は報告が値１であるか否かを判定して光送信装置２０１−１のオン状態を制御してもよい。
【００３１】
また、光送信装置２０１−１を新たに追加した場合など、光送信装置２０１−２、２０１−３は試験期間４０１も含めてオン状態である。このため、光受信装置３０１−２、３０１−３で受信される波長λ２、λ３の光信号も、波長λ１の光信号とのクロストークにより、光送信装置２０１−１が光信号を出力する試験期間４０１の間だけ信号品質が劣化する。
【００３２】
図４（１）に光送信装置２０１−１の試験状態における光受信装置３０１−２の受信データの誤り数の時間変化の例を示す。試験期間４０１に対応する０〜２５ミリ秒の試験期間４０４に誤り数が増加し、２５ミリ秒以降の試験後期間４０５は誤り数が元に戻る。ここで、試験期間４０４を短くすれば、波長λ２、λ３の信号品質が劣化する時間が短くできる。例えば、光パスプロテクションを採用したシステムでは、保護時間より試験期間４０４が短ければ、波長λ１の光信号とのクロストークによって波長λ２、λ３の波長パスが予備パス（予備波長、予備経路）に迂回されることを防ぐことができる。
【００３３】
ここで、保護時間とは信号品質の低下をシステムが障害と判定するまでの時間であって、予めシステムに設定される時間であり、例えば５０ミリ秒である。信号品質の低下が保護時間以上継続した場合にのみ波長パスが予備パスに切り替えられる。このため、この例では試験期間４０１を保護時間の半分としているが、試験期間４０１を５０ミリ秒未満としてもよい。
【００３４】
光送信装置２０１−１の試験状態において、監視期間中に、光受信装置３０１−２又は３０１−３で受信データが出力されない試験期間４０４や、受信データの誤り数が許容値を上回る試験期間４０４が観測された場合には、波長λ２、λ３の波長パスの信号導通を維持するため、光ノード１１０−１から光ノード１１０−４までの区間に波長λ１の信号導通ができない。なお、試験期間４０１は光受信装置３０１−２、３０１−３で誤り数を測定できる時間より長くすることにより、波長λ２及びλ３への波長λ１の影響を判定できる。
【００３５】
ネットワーク管理装置３０２は、試験期間４０４を含む監視期間における光受信装置３０１−２、３０１−３の受信データの有無や信号品質を含む信号品質情報を、監視信号線３１０−２、３１０−３を介してネットワーク管理装置３０２に送信させる。そして、監視信号線３１０−１を介して光受信装置３０１−１から送信された信号品質情報と、監視信号線３１０−２、３１０−３を介して光受信装置３０１−２、３０１−３から送信される光受信装置３０１−２、３０１−３の信号品質情報に基づき、光ノード１１０−１から１１０−４までの区間における波長λ１の光信号の導通可否を判定する。ネットワーク管理装置３０２は、光受信装置３０１−１から送信された信号品質情報及び光受信装置３０１−２、３０１−３から送信される光受信装置３０１−２、３０１−３の信号品質情報に含まれる各波長の受信データの有無が「有」であり、各波長の信号品質が所定の基準を満たしている場合に、導通「可」と判定し、それ以外の場合は導通「否」と判定する。
【００３６】
ネットワーク管理装置３０２は、光信号の導通ができると判定した場合には、制御信号線３０９−１を介して制御信号２０６を送り、光送信装置２０１−１をオン状態に変更する。制御信号２０６には、試験状態と同じ種類の光信号、すなわち、試験状態と同じ変調フォーマット及び変調速度の光信号、試験状態と同じ変調フォーマットの光信号、または、試験状態と同じ変調速度の光信号のいずれかを出力する指示が含まれる。制御信号２０６を受信した光送信装置２０１−１のコントローラ２０５は制御信号に含まれる指示に従って、試験状態と同じ種類の光信号を出力するよう光送信器（Ｔｘ）２０２を制御する。また、光信号の導通ができないと判定した場合には、光送信装置２０１−１をオン状態に変更しない。
【００３７】
光受信装置３０１−１から送信された信号品質情報だけでなく、光受信装置３０１−１から送信された信号品質情報と光受信装置３０１−２、３０１−３から送信される信号品質情報とに基づいて、波長λ１の光信号の導通可否を判定することにより、波長λ１の光信号を追加することによるクロストークによる波長λ２及びλ３の信号品質の低下が発生しない場合には、試験状態と同じ種類の波長λ１の光信号を出力するように制御し、一方、波長λ１の光信号を追加することによるクロストークによる波長λ２及びλ３の信号品質の低下が発生する場合には、試験状態と同じ種類の波長λ１の光信号ではオン状態にしないように制御することが可能である。
【００３８】
なお、監視信号線３１０−２、３１０−３を介しての信号品質の送信は、送信元が光受信装置３０１−２、３０１−３であることの識別情報を含んでもよく、信号品質の報告として受信データの誤り数を含んでもよいし、信号品質の報告として受信データの誤り数と所定の許容値との比較結果を含んでもよい。また、データを受信した時刻などの情報を含んでもよい。
【００３９】
光送信装置２０１−１の試験状態において波長λ１の光信号のパワーが切替えられた瞬間、各光受信装置３０１−１〜３０１−３がこの変化に追従できず、一時的に過大な信号劣化が生じる可能性がある。そこで、受信データの信号品質が急激に変化した瞬間を無視するように平均化やマスクを行ってもよい。
【００４０】
次に、光送信装置２０１−１の試験期間４０１と、その影響が各光受信装置３０１−１〜３０１−３に現れる試験期間４０４の関係について説明する。ネットワーク管理装置３０２が制御信号線３０９−１に制御信号２０６を送信した直後は、各光受信装置３０１−１〜３０１−３の受信データに光送信装置２０１−１の試験期間４０１の影響はまだ現れない。制御信号線３０９−１の遅延と、光送信装置２０１−１が制御信号２０６を受けてから試験状態に切り替えるまでの遅延と、光送信装置２０１−１から各光受信装置３０１−１〜３０１−３までの光伝送路の遅延の後に、試験期間４０４が現れる。そして、各光受信装置３０１−１〜３０１−３で監視される受信データの有無や信号品質は、監視信号線３１０−１〜３１０−３の遅延を受けた後、ネットワーク管理装置３０２に報告される。
【００４１】
以上を鑑みれば、ネットワーク管理装置３０２が各光受信装置３０１−１〜３０１−３から報告される受信データの有無や信号品質を監視する監視期間は、試験期間４０１にこれらの遅延を加えた時間よりも長く設定する必要がある。ネットワーク管理装置３０２は、各光受信装置３０１−１〜３０１−３ごとに上記の全ての遅延を予め記録しておき、各光受信装置３０１−１〜３０１−３から監視信号線３１０−１〜３１０−３を介して報告される受信データの有無や信号品質の試験期間４０４を特定してもよい。
【００４２】
また、ネットワーク管理装置３０２が、制御信号線３０９−１の遅延と、光送信装置２０１−１が制御信号２０６を受けてから試験状態に切り替えるまでの遅延と、各光受信装置３０１−１〜３０１−３までの光伝送路の遅延を予め記録して、各光受信装置３０１−１〜３０１−３のそれぞれの試験期間４０４を特定し、各光受信装置３０１−１〜３０１−３が受信データの有無や信号品質を監視する監視期間を試験期間４０４付近に限定させてもよい。
【００４３】
ネットワーク管理装置３０２が、制御信号線３０９−１〜３０９−３を介して各光送信装置２０１−１〜２０１−３に信号を折り返しさせれば、制御信号線３０９−１〜３０９−３の往復遅延と各光送信装置２０１−１〜２０１−３の処理遅延の和を測定できる。同様に、監視信号線３１０−１〜３１０−３を介して各光受信装置３０１−１〜３０１−３に信号を折り返しさせれば、監視信号線３１０−１〜３１０−３の往復遅延と各光受信装置３０１−１〜３０１−３の処理遅延の和を測定できる。
【００４４】
また、ネットワーク管理装置３０２は、各光送信装置２０１−１〜２０１−３と各光受信装置３０１−１〜３０１−３に時刻情報を配信し、各装置の時刻を同期することができる。これにより、各光送信装置２０１−１〜２０１−３の光信号の送信時刻と、各光受信装置３０１−１〜３０１−３の受信時刻から、光信号の遅延時間を算出することができる。
【００４５】
光受信装置３０１−２又は３０１−３で受信される波長λ２又はλ３の光信号が光送信装置２０１−１から出力される波長λ１の光信号と多重化される光ノードを干渉点とすると、光送信装置２０１−１から干渉点までの波長λ１の光信号の伝搬遅延と、干渉点から光受信装置３０１−２又は３０１−３までの波長λ２又λ３の光信号の伝搬遅延との和が、光送信装置２０１−１から光受信装置３０１−２又は３０１−３までの光伝送路の遅延となる。光送信装置２０１−１から干渉点までの波長λ１の光信号の伝搬遅延と、干渉点から光受信装置３０１−２又は３０１−３までの波長λ２又λ３の光信号の伝搬遅延とは、予め測定した各光ファイバ伝送路の距離から推測できる。ただし、光伝送路の伝搬遅延は１キロメートルあたり５マイクロ秒程度であり、他の遅延時間よりも十分小さければ、無視してもよい。
【００４６】
ネットワーク管理装置３０２は、光送信装置２０１−１の光信号の影響を顕著に受ける波長パスを特定し、光送信装置２０１−１が試験状態のときに監視する光受信装置３０１−１〜３０１−３を限定してもよい。少なくとも光送信装置２０１−１から光受信装置３０１−１までの波長パスと光ファイバ伝送路を共有しない波長パスを受信する光受信装置は監視対象から除外できる。この監視対象外の波長パスはデータベース３０６に記録されている波長パス情報を参照することで導出できる。また、監視対象の波長パスを絞り込むための判定基準をネットワーク管理装置３０２に設定してもよい。
【００４７】
例えば、共有する光ファイバ伝送路のスパン数が多いほど、また波長が近いほど、光信号間のクロストークは大きくなることから、所定の基準値よりスパン数が小さい波長パスや波長の離れた波長パスを監視対象から除くことができる。また、光送信装置２０１−１がオフ状態のときに既に信号品質が低下している波長パスがあれば、これを監視対象に含めてもよい。これらとは逆に、使用可能なすべての波長パスを試験し、信号品質の最も良い波長パスを使用するようにしてもよい。
【００４８】
波長多重伝送システムでは各光ノードに監視用の光送受信器を備え、光監視チャネル（ＯＳＣ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ  Ｃｈａｎｎｅｌ）とよばれる光信号をＷＤＭ信号に挿入して光ノード間で情報伝達を行える。以上の説明では、光送信装置２０１−１〜２０１−３の制御や各光受信装置３０１−１〜３０１−３の監視、監視情報の処理をネットワーク管理装置３０２が集約的に実施していたが、この機能を光送信装置２０１−１に備えてもよい。例えば、光送信装置２０１−１はＯＳＣを用いて各光受信装置３０１−１〜３０１−３に試験状態を通知した後、試験状態に切り替わる。この場合に各光受信装置３０１−１〜３０１−３は、試験期間４０１、４０４における受信データの有無や信号品質を光送信装置２０１−１にＯＳＣを介して通知する。
【００４９】
また、光送信器２０２を制御するコントローラ２０５をネットワーク管理装置３０２に具備し、ネットワーク管理装置３０２が制御信号線３０９−１〜３０９−３を介して光送信装置２０１−１〜２０１−３を直接制御してもよい。光送信装置２０１−１〜２０１−３がコントローラ２０５を具備する場合、ネットワーク管理装置３０２は制御信号２０６に光送信装置２０１−１〜２０１−３のいずれを制御するかの識別情報と光送信器２０２の３つの状態を選択する情報とを含めてもよい。これに対して、コントローラ２０５をネットワーク管理装置３０２に具備する場合、ネットワーク管理装置３０２は制御信号２０６に光送信器２０２の出力する光信号パワーの制御情報を含め、ネットワーク管理装置３０２の光信号パワーの制御により３つの状態を実現してもよい。
【００５０】
ネットワーク管理装置３０２は、光送信装置２０１−１の試験状態における各光受信装置３０１−１〜３０１−３への影響を試験結果としてデータベース３０６に記録してもよい。また、ネットワーク管理端末３０７の表示装置３０８に表示し、オペレータに試験結果を通知してもよい。図５（１）に表示の例を示す。この表示例では、「＃」に波長パスに割り振られた管理番号、「経路」に波長パスが通過する光ノードの番号、「波長」に光信号の波長、「信号品質」に受信データの誤り率、「警告」に品質低下などの異常、「状態」に光送信装置２０１−１などの状態が表示される。試験状態の波長パスがある場合には、当該波長パスにより信号品質が劣化する可能性のある波長パスは、「状態」に影響監視中と表示し、「信号品質」や「警告」には試験期間中の情報を表示する。
【００５１】
また、光ノード１１０−１から１１０−４までの区間における波長λ１の信号導通ができなかった場合は、各波長パスの信号品質や他の波長パスとのクロストーク量などに基づいて、代替となり得る波長パス（波長及び経路）も併せて表示装置３０８に表示してもよい。図５（２）にこの表示の例を示す。「＃」が１の試験状態における試験結果を「警告」に表示し、その下の段に候補となる波長パスを表示している。この表示例では波長の変更を提案しているが、他に経路の変更を提案する場合もある。経路の変更を提案する際には、各光ノード間の光ファイバ伝送路の諸元、波長パスの設定情報から、最も劣化の大きい区間を推定し、当該区間を回避するよう経路を提案すると効果的な提案ができる。
【００５２】
また、図２に示した例の試験の結果として光信号の導通ができないと判定される信号品質を光受信装置３０１−３が報告する場合、光送信装置２０１−１の送信する光信号と光送信装置２０１−３の送信する光信号とは光ノード１１０−２と光ノード１１０−３との間でのみ経路が重なるため、この経路部分で問題が発生しているとネットワーク管理装置３０２は判定してもよい。この経路部分に代替となる経路が存在する場合、その代替となる経路へネットワーク管理装置３０２は予め入力された設定情報にしたがい自動的に切替えるよう制御してもよい。なお、図２に示した例では代替となる経路は存在しないが、図１に示した経路１０１−１と経路１０１−２とで光信号の導通ができないと判定される信号品質が報告された場合は、ノード１００−２とノード１００−３との間でのみ経路が重なるため、この経路部分で問題が発生していると判定し、経路１０１−１を経路１０１−４へ切替えてもよい。経路１０１−４へ切替えた後、再び試験を実施してもよい。
【００５３】
ネットワーク管理装置３０２は信号品質を１回の試験期間４０１に対して１回判定しもよいし、１回の試験期間４０１において複数回判定してもよい。例えば、光受信装置３０１−１〜３０１−３が信号品質の値を累積し、１秒ごとに監視信号線３１０−１〜３１０−３を介してネットワーク管理装置３０２へ送信して累積をリセットする場合、ネットワーク管理装置３０２は試験期間４０１を含む１秒間の信号品質の値の累積と試験期間４０１を含まない１秒間の信号品質の値の累積との差分から、試験期間４０１の影響を判定してもよい。
【００５４】
この例では、試験期間４０１を含む１秒間と試験期間４０１を含まない１秒間とを発生させるため、試験期間４０１と次の試験期間４０１との試験間隔を２秒以上としてもよい。試験間隔を十分に大きくとれば、試験期間４０１の時刻を厳密に特定する必要はなくなるが、複数の試験期間４０１が必要な場合に試験の全体の時間が長くなる。この場合の監視期間は試験間隔に試験の回数を乗算した期間となる。
【００５５】
また、例えば、光受信装置３０１−１〜３０１−３が１回の試験期間４０１において３００マイクロ秒ごとに信号品質の値を監視信号線３１０−１〜３１０−３を介してネットワーク管理装置３０２へ送信する場合、ネットワーク管理装置３０２は複数回送信された信号品質の値を試験期間４０１で累積してもよい。この例では、ネットワーク管理装置３０２は多数の値を受け付けるために負荷が増加するが、試験間隔を短くでき試験の時間も短くできる。
【００５６】
以上で説明したように光パスプロテクションなどの保護時間で検出されることなく試験を行うことができるため、システムへの影響を最小限に抑えることができる。また、試験によりシステムを不安定にすることがないので、構成変更時には必ず試験することができ、最悪の条件でも確実に光信号を伝送できる構成に最初から限定する必要がなくなる。
【実施例２】
【００５７】
実施例２は光送信器２０２が試験状態中に光信号の出力を段階的に増加させてオフ状態からオン状態に状態を遷移する例である。図３（２）〜（４）は光送信器２０２の試験状態中における光信号の出力の例を示す図である。
【００５８】
図３（２）の例では決められた保持時間４０３おきに光信号パワーを段階的に増加させる。光受信装置３０１−１〜３０１−３は保持時間４０３ごとに試験期間中の信号品質を監視し、ネットワーク監視装置３０２に通知する。ここで、保持時間４０３は光送信装置２０１−１の試験期間中において光受信装置３０１−１〜３０１−３に生じる信号品質の低下が確認できるまでの時間よりも長くする必要がある。保持時間４０３が十分に長い場合は保持時間４０３の間に複数回監視して通知してもよい。また、オフ状態からオン状態に遷移するまでのステップ数を増やすほど、試験状態が長くなる反面、他の波長パスへのクロストークを小さくすることができる。
【００５９】
図４（２）に他の波長パスの受信データの試験状態中における誤り数の時間変化の例を示す。試験状態の初期段階では誤り数が抑えられる。このため、誤り数が所定の基準値を超えた時点で試験状態を解除して試験を中止することにより、試験の影響を最小にすることができる。所定の基準値は例えば保護時間が経過したかの判定対象となる計時が開始される誤り数未満などである。
【００６０】
図３（３）の例では光信号パワーを連続的に増加させる。ただし、光送信装置２０１−１の試験期間中において光受信装置３０１−１〜３０１−３に生じる信号品質の低下が確認できるまでの時間を考慮して、単位時間における光信号パワーの増加量を制限することが望ましい。図４（３）に他の波長パスの受信データの試験状態中における誤り数の時間変化の例を示す。この例でも試験状態の初期段階では誤り数が抑えられる。
【００６１】
図３（４）の例では図３（２）と同様の保持時間４０３おきに光信号パワーを段階的に増加させる。ただし、各保持時間４０３内で光信号を出力する時間が、保持時間４０３よりも短い試験期間４０１に制限される。ここで、図３（１）と同様に光受信装置３０１−１の立ち上り時間より試験期間４０１を十分に長くすれば、光受信装置３０１−１は試験期間４０１の間だけ受信したデータを出力することができる。また、試験期間４０１を短くすれば、他の波長パスの信号品質が劣化する時間を抑えることができる。図４（４）に他の波長パスの受信データの試験状態中における誤り数の時間変化の例を示す。図４（１）と同様に誤り数が増加し続ける時間を試験期間４０４に制限できる。この例でも試験状態の初期段階では発生する誤り数が抑えられる。
【００６２】
実施例２では実施例１と異なり、光受信装置３０１−１〜３０１−３から報告される受信データの有無や誤り数は段階的に、もしくは連続的に変化する。これを考慮して試験状態中のネットワーク管理装置３０２は監視を継続的に行う。以上で説明したように試験状態の初期段階での誤り数を抑えて試験状態とすることができる。
【実施例３】
【００６３】
実施例１は光送信装置２０１−１が出力する光信号を新たに挿入する場合の例であるのに対し、実施例３は光送信装置２０１−１の出力する光信号が既に挿入されている状態において光信号の変調速度又は／及び変調フォーマットを切替える場合の例である。
【００６４】
実施例３における波長多重伝送システムの接続構成は図２に示すとおりであるが、光送信装置２０１−１は光送信器２０２にある３つの状態が実施例１とは異なり、光信号の変調速度又は／及び変調フォーマットを変更しないオリジナル状態、光信号の変調速度又は／及び変調フォーマットを変更した後の変更状態、光信号の変調速度又は／及び変調フォーマットを一定時間だけ変更した後に元に戻す試験状態である。なお、光受信装置３０１−１は光送信装置２０１−１の出力する切替え前後の変調速度及び変調フォーマットの光信号を受信できる。
【００６５】
ここで、試験状態において光信号の変調速度又は／及び変調フォーマットが変更される時間を試験期間と呼ぶこととする。図６（１）に、この試験状態において光送信器２０２から出力される光信号パワーの時間変化の例を示す。０〜２５ミリ秒の試験期間４０１だけ光信号の変調フォーマットが４値強度変調に変更され、２５ミリ秒以降の試験後期間４０２は元の強度変調のない変調フォーマット（例えば位相変調）に戻される。これに対する光受信装置３０１−１〜３０１−３とネットワーク管理装置３０２における監視の動作は既に説明したとおりであるので、ここでは説明を省略する。
【００６６】
以上で説明したように光信号の変調速度又は／及び変調フォーマットを切替える場合であっても、システムへの試験状態の影響を最小限に抑えることができる。
【実施例４】
【００６７】
実施例４における波長多重伝送システムの接続構成は図２に示すとおりであるが、実施例４は光送信装置２０１−１内の光送信器２０２にある３つの状態の内の試験状態における動作が実施例３とは異なる例である。実施例４の光送信器２０２は試験状態中に光信号の変調速度又は／及び変調フォーマットを段階的に変化させる。図６（２）、（３）に光送信器２０２の試験状態中における光信号の出力の例を示す。
【００６８】
図６（２）の例では所定の保持時間４０３おきに他の波長パスに与える劣化量が小さい方から大きい方へ順に変調速度又は／及び変調フォーマットを切替える。例えば、非線形クロストークによって他の波長パスに与える劣化は強度の多値数が増すほど大きくなることが知られており、図６（２）は２値強度変調、３値強度変調、４値強度変調の順に変調フォーマットを切替える例である。これにより、他の波長パスが急激に劣化することを防ぐことができるとともに、所定の基準値を超えて劣化した場合は切替えを中止することにより、切替えの影響を最小にできる。
【００６９】
図６（３）の例では所定の保持時間４０３おきに異なる変調速度又は／及び変調フォーマットで出力する。ただし、各保持時間４０３内で光信号の切替わった変調速度又は／及び変調フォーマットで出力される時間が保持時間４０３よりも短い試験期間４０１に制限される。試験期間４０１経過後は変調速度及び変調フォーマットに切替える前の状態に戻す。ここで、変調速度及び変調フォーマットを切替える前の状態に戻す代わりに、光信号の出力を遮断してもよい。試験期間４０１に制限することにより他の波長パスに与える劣化の時間を短くすることができる。これに対する光受信装置３０１−１〜３０１−３及びネットワーク管理装置３０２における監視の動作は、既に説明したとおりであるので、ここでは説明を省略する。
【００７０】
以上で説明したように光信号の変調速度又は／及び変調フォーマットを切替える場合であっても、試験状態の初期段階での誤り数を抑えて試験状態とすることができる。
【実施例５】
【００７１】
実施例５における波長多重伝送システムの接続構成は図２に示すとおりであるが、実施例５は光送信装置２０１−１内の光送信器２０２にある３つの状態の内の試験状態における動作が実施例４とは異なる例である。実施例５の光送信器２０２は試験状態中に光信号の変調フォーマットを変更した後、光信号パワーを段階的に増加させる。図６（４）は光送信器２０２における試験状態中の光信号の出力の例を示す図である。
【００７２】
図６（４）の例では試験期間中に光信号の変調フォーマットが完全に切替えられるが、初めは光信号パワーが小さくされる。その後、保持時間４０３おきに光信号パワーが増加される。これに対する光受信装置３０１−１〜３０１−３及びネットワーク管理装置３０２における監視の動作は、既に説明したとおりであるので、ここでは説明を省略する。
【００７３】
以上で説明したように光信号の変調フォーマットを切替えるが、段階的に切り替えられない場合であっても、試験状態の初期段階での誤り数を抑えて試験状態とすることができる。
【００７４】
以上、各実施例に基づき具体的に説明したが、以上で説明した実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００７５】
１１０−１〜１１０−５：光ノード
２０１−１〜２０１−３：光送信装置
２０２：光送信器
２０３：情報信号
２０４：光ファイバ
２０５：コントローラ
２０６：制御信号
３０１−１〜３０１−３：光受信装置
３０２：ネットワーク管理装置
３０３：光結合器
３０４：光分岐器
３０５−１〜３０５−２：ＷＳＳ
３０６：データベース
３０７：ネットワーク管理端末
３０８：表示装置
３０９−１〜３０９−３：制御信号線
３１０−１〜３１０−３：監視信号線
【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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