(57)【要約】【課題】  光増幅素子への注入電流の最適化と温度制御素子への注入電流の最適化を併用することにより、消費電力の極小化を実現すること。【解決手段】  光受信レベルを検出し対向装置へ光受信レベル通知フレームとして送信する機能を具備した光受信部２２０と、光送信信号を光増幅する際に、対向装置から受信した光受信レベル通知フレームから抽出した対向光受信レベルに応じて、光送信信号の光出力レベルおよび光増幅器のゲインを調整する光増幅器を搭載した光送信部１１０と、光送信部１１０の光出力レベル調整において、光電変換素子の駆動電流の最適化をする機能を具備し、かつ、光送信部１１０の光増幅器のゲイン調整において、光増幅素子への注入電流の最適化と温度制御素子への注入電流の最適化を併用する。【選択図】図１
2016201679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子の駆動電流値ＩＬを調整する駆動電流制御部と、
光増幅部の光増幅素子への注入電流値ＩＡを調整する光増幅素子注入電流制御部と、
前記光増幅部の温度制御素子への注入電流値ＩＴを調整する温度制御素子注入電流制御部と
前記駆動電流制御部および前記光増幅素子注入電流制御部および前記温度制御素子注入電流制御部を制御して、光送信レベルを調整するための光送信レベル調整部と
を備え、
前記光送信レベル調整部は、
（ｉ）予め定められた短周期Ｔ１で、対向する伝送装置における光受信レベルＰＲが目標光受信レベル上限ＰＲＴｍａｘを超えている場合、
前記ＩＡが予め定められた目標注入電流値ＩＡＴを超えているとき、前記ＩＡを予め定められた光増幅素子注入電流調整単位ＩＡｉ分減少させるための、光増幅素子注入電流調整処理、および、
前記ＩＡが前記ＩＡＴを超えていないとき、前記ＩＬが予め定められた発光素子最小駆動電流値ＩＬｍｉｎを超えていれば前記ＩＬを予め定められた発光素子駆動電流調整単位ＩＬｉ分減少させるための、発光素子駆動電流調整処理
を実行し、
且つ、
（ｉｉ）前記Ｔ１より長い予め定められた長周期Ｔ２で、前記ＰＲが前記ＰＲＴｍａｘを超えている場合、
前記ＩＴが目標注入電流値ＩＴＴを超えているとき、前記ＩＴを予め定められた温度制御素子注入電流調整単位ＩＴｉ分減少させるための、温度制御素子注入電流調整処理
を実行する、
伝達装置。
【請求項２】
請求項１に記載された伝達装置において、
前記光送信レベル調整部は、
前記Ｔ２で、前記ＰＲが前記ＰＲＴｍａｘを超えていない場合で、さらに前記ＰＲが目標光受信レベル下限ＰＲＴｍｉｎを下回っている場合、
（ｉ）前記ＩＡが前記ＩＡＴを超えていないとき、前記ＩＬが予め定められた発光素子最大駆動電流値ＩＬｍａｘを下回っていれば前記ＩＬを前記ＩＬｉ増加させ、
（ｉｉ）前記ＩＡが前記ＩＡＴを超えているとき、前記ＩＡが予め定められた光増幅素子最大注入電流値ＩＡｍａｘを下回っているかを判定し、
下回っている場合は、前記ＩＡを前記ＩＡｉ増加させ、一方、下回っていない場合は、前記ＩＴが予め定められた温度制御素子最大注入電流値ＩＴｍａｘを下回っていれば前記ＩＴを前記ＩＴｉ増加させる
ことを特徴とする伝達装置。
【請求項３】
請求項１に記載された伝達装置において、
前記Ｔ１は、発光素子駆動電流変化過渡応答および／または光増幅素子注入電流変化過渡応答の待機期間以上の予め定められた時間とし、
前記Ｔ２は、温度制御素子注入電流変化過渡応答の待機期間以上の予め定められた時間とすることで、
前記光送信レベル調整部は、前記ＩＬおよび／または前記ＩＡと、前記ＩＴとの調整時間間隔に差を持たせる
ことを特徴とする伝達装置。
【請求項４】
請求項１に記載された伝達装置において、
前記ＩＡｉは、前記光増幅素子ゲインの光増幅素子注入電流特性に応じて予め定められた値とし、
前記ＩＴｉは、前記光増幅素子ゲインの温度制御素子注入電流特性に応じて予め定められた値とすることで、
前記光送信レベル調整部は、前記ＩＡと前記ＩＴとの調整時間間隔に差を持たせる
ことを特徴とする伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送装置に係り、特に、光増幅器を搭載した光伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光増幅器を搭載した伝送装置において、省電力化の手段として、対向する装置における光受信レベルに応じて自装置側の光送信部の光出力レベルを低下させる方式は従来から検討されてきた。光送信部の光送信レベルを下げる手段としては、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）の駆動電流を下げる方式と光増幅器のゲインを下げる方式が提案されている。一般に光伝送路に用いられる光増幅器である希土類添加ファイバ増幅器およびラマン増幅器では、励起光源の波長安定化を目的として増幅器の温度制御を行っており、安定した増幅度を得るために温度を一定に保つ必要がある。従って、一般的には、光増幅器のゲイン制御は励起光源の注入電流の調整により行われ、消費電力が大きい温度制御部への注入電流調整は行われないと想定される。また、波長依存性が低い半導体光増幅器を使用した場合においても、これまで光増幅器の温度は一定に保つ方式が使用されており、光増幅器を用いた伝送システム全体の消費電力を極小化することが実現不可な場合が想定された。
【０００３】
特許文献１は、対向する装置の光受信部において、受信誤りを検出した場合に自装置の光送信部に通知する方式としており、受信誤りが発生するまで自装置の光送信部の光送信レベルを低下する事で、ＬＤの駆動電流を最適化し、ＬＤの消費電力のみの極小化を可能とする方法が開示されている。
【０００４】
特許文献２は、対向する装置の光受信部において、光受信レベルに応じて光受信余裕度を算出し、その光受信余裕度情報を自装置の光送信部に通知する方式としており、自装置の光送信部の光送信レベルをその光受信余裕度情報に応じて光出力レベルを低下する事で、ＬＤの駆動電流を最適化し、ＬＤの消費電力のみの極小化を可能とする方法が開示されている。
【０００５】
特許文献３は、自装置の光送信部において、光送信レベルを測定し、かつ、対向する装置の光受信部において、光受信レベルを測定し、その光受信レベルに関する情報を自装置の光送信部に通知する方式としており、自装置で測定した光送信レベル情報と対向装置にて測定した光受信レベル情報を用いて自装置の光送信部の光増幅器のゲインを調整する事で、光増幅素子への注入電流を最適化し、光増幅器の消費電力のみの極小化を可能とする方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１６５３２５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５４３７５号公報
【特許文献３】特開２０１２−３９２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
光増幅器を搭載した伝送装置において、省電力化の手段として、対向する装置における光受信レベルに応じて自装置側の光送信部の光出力レベルを低下させる方式は従来から検討されてきた。特開２０００−１６５３２５では、光増幅器の消費電力の極小化や最も消費電力が大きい光増幅器の温度制御部の消費電力の極小化が出来ない。また、特開２０１０−１５４３７５に関しても、光増幅器の消費電力の極小化や最も消費電力が大きい光増幅器の温度制御部の消費電力の極小化が出来ない。また、特開２０１２−３９２８７では、最も消費電力が大きい光増幅器の温度制御部の消費電力の極小化が出来ないという課題がある。
【０００８】
本発明は以上の点に鑑みて、対向する装置における光受信レベルに応じて自装置の光送信レベルを調整することにより、消費電力の極小化を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の解決手段によると、
発光素子の駆動電流値ＩＬを調整する駆動電流制御部と、
光増幅部の光増幅素子への注入電流値ＩＡを調整する光増幅素子注入電流制御部と、
前記光増幅部の温度制御素子への注入電流値ＩＴを調整する温度制御素子注入電流制御部と
前記駆動電流制御部および前記光増幅素子注入電流制御部および前記温度制御素子注入電流制御部を制御して、光送信レベルを調整するための光送信レベル調整部と
を備え、
前記光送信レベル調整部は、
（ｉ）予め定められた短周期Ｔ１で、対向する伝送装置における光受信レベルＰＲが目標光受信レベル上限ＰＲＴｍａｘを超えている場合、
前記ＩＡが予め定められた目標注入電流値ＩＡＴを超えているとき、前記ＩＡを予め定められた光増幅素子注入電流調整単位ＩＡｉ分減少させるための、光増幅素子注入電流調整処理、および、
前記ＩＡが前記ＩＡＴを超えていないとき、前記ＩＬが予め定められた発光素子最小駆動電流値ＩＬｍｉｎを超えていれば前記ＩＬを予め定められた発光素子駆動電流調整単位ＩＬｉ分減少させるための、発光素子駆動電流調整処理
を実行し、
且つ、
（ｉｉ）前記Ｔ１より長い予め定められた長周期Ｔ２で、前記ＰＲが前記ＰＲＴｍａｘを超えている場合、
前記ＩＴが目標注入電流値ＩＴＴを超えているとき、前記ＩＴを予め定められた温度制御素子注入電流調整単位ＩＴｉ分減少させるための、温度制御素子注入電流調整処理
を実行する、
伝達装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、対向する装置における光受信レベルに応じて自装置の光送信レベルを調整することにより、消費電力の極小化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施例の光伝送装置の構成例の一つを示すブロック図である。
【図２】装置動作フローチャートを示す図である。
【図３】光送信部各素子の電流特性を示す図である。
【図４】光送信部各素子の電流過渡応答特性を示す図である。
【図５】光送信レベル調整部による制御フローチャートを示す図である。
【図６】光送信レベル調整部による光送信レベル増大フローチャートを示す図である。
【図７】光増幅素子ゲイン調整のタイムチャートを示す図である。
【図８】ＬＤ駆動電流調整を行う場合の光増幅素子ゲイン調整のタイムチャートを示す図である。
【図９】本実施例のＷＤＭを用いない伝送システムに適用した場合の構成例の一つを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本実施例では、光増幅器を搭載した伝送装置において、対向する装置における光受信レベルに応じて自装置の光増幅器のゲインを調整し、伝送システムとしての省電力化を図る上で、光増幅器のゲイン調整の方式に関して、光増幅素子への注入電流の最適化と温度制御素子への注入電流の最適化を併用することにより、消費電力の極小化を実現する伝送装置＃１  １００および伝送装置＃２  ２００の一例を説明する。
【００１３】
図１は、本実施例における伝送装置＃１  １００、および伝送装置＃２  ２００、および伝送媒体である光ファイバ３００を備えた伝送システムの構成図の一例である。当該図を用いて本実施例の構成各部の動作を説明する。自装置を伝送装置＃１  １００とし、対向する装置を伝送装置＃２  ２００とした場合、伝送装置＃１  １００と伝送装置＃２  ２００間の光信号は、Ｗａｖeｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ（以下、ＷＤＭと称する）１５０、およびＷＤＭ２５０にて伝送装置＃１  １００から伝送装置＃２  ２００方向へ伝送される光信号（以下、下り光信号と称する）と伝送装置＃２  ２００から伝送装置＃１  １００方向へ伝送される光信号（以下、上り光信号）が波長多重分離される。それにより、下り光信号のみが光受信部２２０に入力される。光受信部２２０内部では、前記光入力信号がＰｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ（以下、ＰＤと称する）２２１にて光電流変換され、後段の電気増幅部２２２にて電流電圧変換および電圧増幅された後、Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（以下、ＭＡＣと称する）制御部２３０と光受信レベル検出部２２３へ入力される。光受信レベル検出部２２３では、電気増幅部２２２から入力された前記電圧信号を元に低域通過フィルタ処理およびアナログ−デジタル変換（以下、ＡＤ変換と称する）を行い、光受信レベルのデジタル値を送信フレーム生成部２４０へ出力する。送信フレーム生成部２４０では、光送信レベル検出部２２３から入力された前記光受信レベルのデジタル値から光送信レベル通知フレームを生成し、ＭＡＣ制御部２３０へ出力する。ＭＡＣ制御部２３０では、前記光送信レベル通知フレームを、データ処理部２６０からＭＡＣ制御部２３０に入力されるその他送信フレームと合わせて送信データとし、光送信部２１０へ出力する。光送信部２１０では前記送信データを光電変換し、上り光信号としてＷＤＭ２５０へ出力する。なお、光伝送レベル通知フレームは、既存のフォーマット内に含めたり、付加したりする等、送信データフォーマットまたはプロトコル等に応じて、適宜定めることができる。ＷＤＭ２５０では前記上り光信号と前記下り光信号を波長多重する。前記波長多重された光信号は光ファイバ３００を介して伝送装置＃１  １００まで伝送され、伝送装置＃１  １００のＷＤＭ１５０にて上り光信号のみが光受信部１２０へ入力される。光受信部１２０では前記伝送装置＃２  ２００の光受信部２２０と同様の動作により、受信データをＭＡＣ制御部１３０内部の受信フレーム解析部１３２へ出力する。受信フレーム解析部１３２では、光受信部１２０から入力された受信データを解析し、伝送装置＃２  ２００にて生成された前記光送信レベル通知フレームから伝送装置＃２  ２００の前記光受信レベルのデジタル値を取得し、光送信部１１０内部の光送信レベル調整部１１５へ出力する。光送信レベル調整部１１５では、前記伝送装置＃２  ２００の前記光受信レベルに応じて、ＬＤ駆動電流制御部１１６と光増幅素子注入電流制御部１１７と温度制御素子注入電流制御部１１８へ各部毎の電流制御要求を出力する。ＬＤ駆動電流制御部１１６、および光増幅素子注入電流制御部１１７、および温度制御素子注入電流��御部１１８では、それぞれの電流制御要求に応じて、ＬＤ１１１の駆動電流、および光増幅素子１１３および温度制御素子１１４への注入電流をそれぞれ調整する事で、ＬＤ１１１の光出力レベル、および光増幅部１１２のゲインがそれぞれ変動し、伝送装置＃１  １００の光出力レベルが変動する。なお、伝送装置＃１  １００と伝送装置＃２  ２００の同一名称の各部は同一の構成である。
【００１４】
図２は、本実施例における装置動作フローチャートの一例である。当該図を用いて本実施例の伝送装置＃１  １００と伝送装置＃２  ２００の装置動作を説明する。本実施例の装置動作は、伝送装置＃１  １００と伝送装置＃２  ２００のリンク確立をもって開始する（シーケンス４００）。リンク確立後、伝送装置＃２  ２００の光受信部２２０では、光受信レベルを検出し（シーケンス４０１）、当該光受信レベルを元に生成された光受信レベル通知フレームを伝送装置＃２  ２００から伝送装置＃１  １００へと周期的に生成、および送出する（シーケンス４０２）。伝送装置＃１  １００では伝送装置＃２  ２００から送出された前記光受信レベル通知フレームから受信フレーム解析部１３２にて伝送装置＃２  ２００の光受信レベルを抽出し（シーケンス４０３）、伝送装置＃１  １００の光送信レベル調整部１１５からＬＤ１１１の駆動電流、および光増幅素子１１３の注入電流、および温度制御素子１１４の注入電流のうちいずれかひとつまたは複数を変更する（シーケンス４０４）。それに伴い伝送装置＃１  １００の光送信レベルが変動する（シーケンス４０５）。これらシーケンス４０１から４０５を繰り返す事で伝送装置＃１  １００の光送信レベルを調整、および最適化し、伝送装置＃１  １００の消費電力極小化を実現する。なお、当該装置動作フローチャートは伝送装置＃２  ２００を送信側、伝送装置＃１  １００を受信側とした場合でも同様に適用可能である。
【００１５】
図３は、本実施例における光送信部各素子の電流特性を示す一例である。当該図を用いて本実施例のＬＤ光出力レベルおよび光増幅素子ゲインの電流特性の一例を説明する。ＬＤ光出力レベルのＬＤ駆動電流特性５００に示す様に、ＬＤ光出力レベルはＬＤ駆動電流に比例して増加する。また、光増幅素子ゲインの光増幅素子注入電流特性５０１、および光増幅素子の温度制御素子注入電流特性５０２に示す様に、光増幅素子ゲインは光増幅素子注入電流、および温度制御素子注入電流に比例して増加する。また、光増幅素子のゲインを高くとるためには、光増幅素子注入電流に対して温度制御素子注入電流を数倍から数十倍程度高く流す必要がある。
【００１６】
図４は、本実施例における光送信部各素子の電流変化時の過渡特性を示す一例である。ＬＤ光出力レベルのＬＤ駆動電流過渡特性５０３、および光増幅素子ゲインの注入電流過渡特性５０４、および光増幅素子ゲインの温度制御素子注入電流過渡特性５０５に示す様に、比較的短時間で応答が得られるＬＤ光出力レベルのＬＤ駆動電流過渡特性５０３、および光増幅素子ゲインの光増幅素子注入電流過渡特性５０４に対して、光増幅素子ゲインの温度制御素子注入電流過渡特性５０４は、応答に数十倍程度の時間を要する。
これらより、省電力化においては、図３に示す通り最も電流を必要とする温度制御素子の注入電流削減が最も効果的であるが、図４に示す通り、温度制御素子注入電流変化時の光増幅素子ゲイン応答に長い時間を要するため、本実施例では、温度制御素子注入電流調整によるゲイン調整を周期的に行うと共に、より応答速度の早い光増幅素子注入電流制御によるゲイン調整を、前記温度制御素子注入電流調整によるゲイン調整の調整周期より短い周期で行う。また、温度制御素子および光増幅素子の注入電流を下げきった状態で、かつ光送信レベルを下げる余裕がある場合は、加えてＬＤ駆動電流を低減し、さらなる消費電力の極小化を実現する。なお、当該図３および図４中の軸数値は典型的な電流特性を表す数値の一例であり、本実施例は当該記載数値のみに限定されない。
【００１７】
図５は、本実施例における光送信レベル調整部１１５による制御フローチャートを示す一例である。当該図を用いて前記温度制御素子注入電流調整によるゲイン調整を周期的に行うと共に、より応答速度の早い光増幅素子注入電流制御によるゲイン調整を、前記温度制御素子注入電流調整によるゲイン調整の調整周期より短い周期で行い、かつ、温度制御素子および光増幅素子の注入電流を下げきった状態で、かつ光送信レベルを下げる余裕がある場合は、加えてＬＤ駆動電流を低減するための、光送信レベル調整部１１５による光送信レベル調整動作を説明する。
【００１８】
光送信レベル調整部１１５は、以下のように各シーケンスを実行する。
伝送装置＃１  １００と伝送装置＃２  ２００のリンク確立後、開始シーケンスであるシーケンス６００にて、最新の伝送装置＃２  ２００の光受信レベルを光受信レベル現状値ＰＲに格納し、タイマ時間Ｔに０をセットする。次にシーケンス６０１へ遷移し、ＰＲが目標光受信レベル上限ＰＲＴｍａｘを超えているか否か、つまり、対向する装置である伝送装置＃２  ２００の光受信レベルに下げる余地があるか否かを判定し、超えている場合はシーケンス６０２からシーケンス６０８の温度制御素子注入電流調整フェーズおよび光増幅素子注入電流調整フェーズへ移行する。また、前記ＰＲがＰＲＴｍａｘを超えていない場合はシーケンス６０９へと遷移し温度制御素子注入電流調整フェーズおよび光増幅素子注入電流調整フェーズへ移行しない。
シーケンス６０２からの温度制御素子注入電流調整フェーズでは、温度制御素子の注入電流現状値をパラメータＩＴに格納し（シーケンス６０２）、シーケンス６０３にてＩＴが温度制御素子の目標注入電流値ＩＴＴを超えているかを判定し、超えている場合は、光送信レベル調整部１１５は、温度制御素子注入電流調整単位ＩＴｉ分、温度制御素子注入電流を減少する旨の指示信号を、温度制御素子注入電流制御部１１８へ出力し、当該指示信号を受信した温度制御素子注入電流制御部１１８はその指示に従い、温度制御素子の注入電流をＩＴｉ分減少させる（シーケンス６０４）。前記ＩＴがＩＴＴを超えていない場合はシーケンス６０５へ遷移する。
シーケンス６０５からの光増幅素子注入電流調整フェーズでは、光増幅素子の注入電流現状値をパラメータＩＡに格納し（シーケンス６０５）、シーケンス６０６にてＩＡが光増幅素子の目標注入電流値ＩＡＴを超えているかを判定し、超えている場合は、シーケンス６０７にて、ＬＤ調整モードフラグをクリアし、かつ、光送信レベル調整部１１５は、光増幅素子注入電流調整単位ＩＡｉ分、光増幅素子注入電流を減少する旨の指示信号を、光増幅素子注入電流制御部１１７へ出力し、当該指示信号を受信した光増幅素子注入電流制御部１１３はその指示に従い、光増幅素子の注入電流をＩＡｉ分減少させ（シーケンス６０８）、シーケンス６０９へ遷移する。
【００１９】
シーケンス６０６において、前記ＩＡがＩＡＴを超えていない場合はシーケンス６１５へ遷移しＬＤ駆動電流調整フェーズへ移行する。ＬＤ駆動電流調整フェーズでは、ＬＤ調整モードフラグをセットし（シーケンス６１５）、かつ、ＬＤ駆動電流現状値をパラメータＩＬに格納し（シーケンス６１６）、シーケンス６１７にてＩＬがＬＤの最小駆動電流値ＩＬｍｉｎを超えているかを判定し、超えている場合は、光送信レベル調整部１１５は、ＬＤ駆動電流調整単位ＩＬｉ分、ＬＤ駆動電流を減少する旨の指示信号を、ＬＤ駆動電流制御部１１６へ出力し、当該指示信号を受信したＬＤ駆動電流制御部１１６はその指示に従い、ＬＤ駆動電流をＩＬｉ分減少させる。前記ＩＬがＩＬｍｉｎを超えていない場合はシーケンス６０９へ遷移する。
シーケンス６０９では、ＬＤ駆動電流変化過渡応答および／または光増幅素子注入電流変化過渡応答待機期間である（または、それに相当する）短周期時間Ｔ１の時間長で処理を待機し、待機後ＴをＴ＋Ｔ１に更新する。シーケンス６１０では、Ｔが温度制御素子注入電流変化過渡応答待機期間である（または、それに相当する）長周期Ｔ２を超えているかを判定し、超えている場合、つまり温度制御素子注入電流変化過渡応答待機期間経過後は、初期シーケンス６００へ遷移し、Ｔを０セット、およびＰＲを最新値に更新した上で、再度、温度制御素子注入電流調整フェーズ、および光増幅素子注入電流調整フェーズ、およびＬＤ駆動電流調整フェーズへ各判定に基づき移行する。前記ＴがＴ２を超えていない場合、つまり温度制御素子注入電流変化過渡応答待機期間中（長周期時間Ｔ２）は、ＰＲを最新値に更新した上で（シーケンス６１１）、ＰＲがＰＲＴｍａｘを超えているかを判定し、超えている場合はシーケンス６０５へ遷移し光増幅素子注入電流調整フェーズへ移行する。前記ＰＲがＰＲＴｍａｘを超えていない場合は、さらにＰＲが目標光受信レベル下限ＰＲＴｍｉｎを下回っているかを判定し、下回っていない場合は、ＰＲが目標光受信レベル範囲内にいる事からシーケンス６０９へ遷移し、Ｔの更新および待機、ＰＲ更新を行い、ＰＲが目標光受信レベル範囲内である限り各電流の調整は行われない。前記ＰＲがＰＲＴｍｉｎを下回っている場合は、各電流調整によって変化した伝送装置＃２  ２００の光受信レベルが目標に対して過剰に下がっている事を意味する事から、図６に示す光送信レベル増大フローへ移行する。
【００２０】
なお、前記短周期Ｔ１および前記長周期Ｔ２は、予め適宜設定することができ、前記光増幅素子ゲインの光増幅素子注入電流過渡応答特性および前記光増幅素子ゲインの温度制御素子注入電流過渡応答特性に応じて可変可能であり、前記光増幅素子注入電流と前記温度制御素子注入電流の調整時間間隔に差を持たせる事が可能である。また、短周期時間Ｔ１は、ＬＤ駆動電流変化過渡応答および光増幅素子注入電流変化過渡応答待機期間のいずれかの期間以上、または、いずれか長い方の期間以上の予め定めた時間とすることができる。また、長周期時間Ｔ２は、温度制御素子注入電流変化過渡応答待機期間以上の予め定めた時間とすることができる。
また、前記温度制御素子注入電流調整単位ＩＴｉ、前記光増幅素子注入電流調整単位ＩＡｉは、予め適宜設定することができ、前記光増幅素子ゲインの光増幅素子注入電流特性および前記光増幅素子ゲインの温度制御素子注入電流特性に応じて可変可能であり、前記光増幅素子注入電流と前記温度制御素子注入電流の調整時間間隔に差を持たせる事が可能である。さらにＬＤ駆動電流調整単位ＩＬｉも予め適宜設定することができ、ＬＤ光出力レベル特性に応じて可変可能である。なお、当該シーケンスは伝送装置＃２  ２００を送信側、伝送装置＃１  １００を受信側とした場合でも同様に適用可能である。また、上述の各パラメータ値を可変可能とし、設定変更可能とする事も好適である。
【００２１】
図６は、本実施例における光送信レベル調整部１１５による光送信レベル増大フローチャートを示す一例である。当該フローは各電流調整によって変化した伝送装置＃２  ２００の光受信レベルが目標に対して過剰に下がっている場合（または、予め定めた値より下がっている場合）に移行するフローであり、ＬＤの駆動電流および光増幅素子注入電流および温度制御素子注入電流のいずれか、または複数を増加させる事で伝送装置＃１  １００の光送信レベルを微増させ、それにより伝送装置＃２  ２００の光受信レベルを目標範囲内に調整する事を実現する。
【００２２】
光送信レベル調整部１１５は、以下のように各シーケンスを実行する。
シーケンス７００から開始した後、シーケンス７０１にてＬＤ調整モードフラグがセットされているかを判定する。当該フラグがセットされていない場合は、シーケンス７０７へ遷移する。当該フラグがセットされている場合は、ＬＤの駆動電流現状値をＩＬに格納し（シーケンス７０２）、シーケンス７０３にてＩＬがＬＤ最大駆動電流値ＩＬｍａｘを下回っているかを判定する。ＩＬがＩＬｍａｘを下回っている場合はＬＤ駆動電流をＩＬｉ増加させる（シーケンス７０４）。前記ＩＬがＩＬｍａｘを下回っていない場合はＬＤ調整フラグをクリアし（シーケンス７０５）、終了シーケンス７０６へ遷移する。
一方、シーケンス７０１にてＬＤ調整モードフラグがセットされていない場合、シーケンス７０７では、光増幅素子注入電流現状値をＩＡに格納し、ＩＡが光増幅素子最大注入電流値ＩＡｍａｘを下回っているかを判定し（シーケンス７０８）、下回っている場合は光増幅素子注入電流をＩＡｉ増加させ（シーケンス７０９）、終了シーケンス７０６へ遷移する。前記ＩＡがＩＡｍａｘを下回っていない場合はシーケンス７１０へ遷移する。シーケンス７１０では、温度制御素子注入電流現状値をＩＴに格納し、ＩＴが温度制御素子最大注入電流値ＩＴｍａｘを下回っているかを判定し（シーケンス７１１）、下回っている場合は温度制御素子注入電流をＩＴｉ増加させ（シーケンス７１２）、前記ＩＴがＩＴｍａｘを下回っていない場合は終了シーケンス７０６へ遷移する。なお、当該シーケンスは伝送装置＃２  ２００を送信側、伝送装置＃１  １００を受信側とした場合でも同様に適用可能である。また、上述の各パラメータ値を可変可能とし、設定変更可能とする事も好適である。
【００２３】
図７は、本実施例における光増幅素子ゲイン調整のタイムチャートを示す一例である。当該図を用いて光送信レベル調整部１１５による各電流調整とそれに伴う光送受信レベル、およびＬＤ光送信レベル、光増幅素子ゲインの時間変化を説明する。本調整の初期時点におけるＬＤ駆動電流８０２、および光増幅素子注入電流８０４、および温度制御素子注入電流８０５は各電流の最大注入電流値である。なお、本実施例の開始シーケンスであるリンク確立（シーケンス４００）を実現させるため、ＬＤ駆動電流ＩＬ８０２の最大注入電流値ＩＬｍａｘは、例えば、ＬＤ１１１の光出力レベルが最大となるＬＤ１１１の最大定格電流値とすることができる。また、光増幅素子注入電流ＩＡ８０４の最大注入電流値ＩＡｍａｘ、および温度制御素子注入電流ＩＴ８０５の最大注入電流値ＩＴｍａｘは、例えば、本実施例を適用する伝送システムの伝送装置間の許容最大線路損失（以下、最大パワーバジェットと称する）仕様を満足可能な電流値とする事ができる。これは、伝送装置＃１  １００と伝送装置＃２  ２００間の伝送線路損失（以下、装置間線路損失と称する）が本実施例を適用する伝送システムの最大パワーバジェット仕様に達した場合でも、伝送装置＃１  １００と伝送装置＃２  ２００間のリンク確立を実現させるためである。つまり、装置間線路損失が最大パワーバジェット仕様に対して余裕がある場合に各電流を調整し、伝送装置＃１  １００の光送信レベルを最適化する事で伝送装置＃１  １００の消費電力の極小化を実現する。前記最大パワーバジェット仕様に対して余裕があるか否かの判定は、伝送装置＃２  ２００の光受信レベルＰＲ８０１が目標光受信レベル上限ＰＲＴｍａｘを超えているか否かで判定する。調整開始後、光受信レベルＰＲ８０１が目標光受信レベル上限ＰＲＴｍａｘを超えている場合は、温度制御素子注入電流ＩＴ８０５を温度制御素子注入電流調整単位ＩＴｉ分減少させ、かつ、光増幅素子注入電流ＩＡ８０４を光増幅素子注入電流調整単位ＩＡｉ分減少させる。なお、当該温度制御素子注入電流調整単位ＩＴｉと光増幅素子注入電流調整単位ＩＡｉは、図３に示す様に温度制御素子と光増幅素子とで消費される電流量に数十倍の差がある事、および同程度のゲインを減少させるために必要な電流減少量にも数十倍の差がある事から、例えば、温度制御素子注入電流調整単位ＩＴｉは光増幅素子注入電流調整単位ＩＡｉの数十倍のオーダーが好ましい。前記温度制御素子注入電流ＩＴおよび光増幅素子注入電流ＩＡの調整により、光増幅素子注入電流変動によるゲイン変動量８０６と温度制御素子注入電流変動によるゲイン変動量８０７が変化を始める。ここで、光増幅素子注入電流変動によるゲイン変動量８０６は図４に示す様に過渡応答が早い事から注入電流変動に応じて比較的即座に変動する。それに対し、温度制御素子注入電流変動によるゲイン変動量８０７は図４に示す様に過渡応答が遅い事からゆるやかに変動を始める。それを踏まえ、光増幅素子注入電流の調整は、短周期Ｔ１の時間間隔で行い、温度制御素子注入電流の調整は、長周期Ｔ２の時間間隔で行う。なお、短周期Ｔ１と長周期Ｔ２は、図４に示す様に光増幅素子注入電流変動過渡応答と温度制御素子注入電流変���過渡応答に数十倍の差がある事から、例えば、長周期Ｔ２は短周期Ｔ１の数十倍の程度のオーダーが好ましい。光増幅素子ゲイン８０８は光増幅素子注入電流変動によるゲイン変動量８０６と温度制御素子注入電流変動によるゲイン変動量８０７を足し合わせた時間変動となる。これにより、伝送装置＃１  １００の光送信レベル８００が変動し、光受信レベル８０１が変動する。光受信レベル８０１が目標光受信レベル上限以上である場合はこの電流調整が繰り返される。なお、温度制御素子の注入電流調整によってゲインが変動しきるまでに時間を要するため、光受信レベル８０１が目標光受信レベル下限を過渡的に下回る場合が考えられるが、この場合に図６に示す光送信レベル増加フローの動作により、光送信レベル８００が微増され光受信レベル８０１が目標光受信レベル範囲内に収まる様調整される。なお、当該タイムチャートは伝送装置＃２  ２００を送信側、伝送装置＃１  １００を受信側とした場合でも同様に適用可能である。
また、図７に示すａ〜ｉの各時間区切りでの本実施例の動作を図５および図６に示すシーケンス図を用いて説明する。時間区切りａでは、シーケンス６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８が実施される。その後シーケンス６０９にてＴ１の間待機した後、時間区切りｂにて、シーケンス６１０、６１１、６１２、６０５、６０６、６０７、６０８が実施される。その後シーケンス６０９にてＴ１の間待機した後、時間区切りｃでは時間区切りｂと同じ動作が実施され、また、さらにその後シーケンス６０９にてＴ１の間待機した後、時間区切りｄでは時間区切りｂと同じ動作が実施される。その後シーケンス６０９にてＴ１の間待機した後、時間区切りｅでは、Ｔ≧Ｔ２である事から、シーケンス６１０、６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８が実施される。その後シーケンス６０９にてＴ１の間待機した後、時間区切りｆでは、ＰＲＴｍｉｎ＜ＰＲ＜ＰＲＴｍａｘとなった事から、シーケンス６１０、６１１、６１２、６１３、６０９が実施される。その後シーケンス６０９にてＴ１の間待機した後、時間区切りｇでは、ＰＲ＜ＰＲＴｍｉｎとなった事から、シーケンス６１０、６１１、６１２、６１３、６１４、７００、７０１、７０７、７０８、７０９、７０６、６０９が実施される。その後シーケンス６０９にてＴ１の間待機した後、時間区切りｈでは、再度ＰＲＴｍｉｎ＜ＰＲ＜ＰＲＴｍａｘとなった事から、シーケンス６１０、６１１、６１２、６１３、６０９が実施され、その後シーケンス６０９にてＴ１の間待機した後、時間区切りｉでは、Ｔ≧Ｔ２である事、およびＰＲＴｍｉｎ＜ＰＲ＜ＰＲＴｍａｘが維持されている事から、シーケンス６１０、６００、６０１、６０９が実施される。
【００２４】
図８は、本実施例におけるＬＤ駆動電流調整を行う場合の光増幅素子ゲイン調整のタイムチャートを示す一例である。本図に示す様に、光受信レベル８０１が目標光受信レベル上限を超えている場合で、かつ、光増幅素子注入電流８０３が目標注入電流値を下回った場合など、さらなる伝送装置＃１  １００の消費電力極小化のために、ＬＤ駆動電流８０２の調整がなされる。当該調整は短周期Ｔ１の時間間隔で、上述の様に光増幅素子注入電流８０３が目標注入電流値を下回った場合にＬＤ駆動電流調整単位分、ＬＤ駆動電流が減少する。なお、当該タイムチャートは伝送装置＃２  ２００を送信側、伝送装置＃１  １００を受信側とした場合でも同様に適用可能である。
また、図８に示すａ〜ｉの各時間区切りでの本実施例の動作を図５および図６に示すシーケンス図を用いて説明する。時間区切りａでは、シーケンス６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８が実施される。その後シーケンス６０９にてＴ１の間待機した後、時間区切りｂにて、シーケンス６１０、６１１、６１２、６０５、６０６、６０７、６０８が実施される。その後シーケンス６０９にてＴ１の間待機した後、時間区切りｃでは時間区切りｂと同じ動作が実施され、また、さらにその後シーケンス６０９にてＴ１の間待機した後、時間区切りｄでは時間区切りｂと同じ動作が実施される。その後シーケンス６０９にてＴ１の間待機した後、時間区切りｅでは、Ｔ≧Ｔ２である事から、シーケンス６１０、６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８が実施される。その後シーケンス６０９にてＴ１の間待機した後、時間区切りｆでは、シーケンス６１０、６１１、６１２、６０５、６０６、６０７、６０８が実施される。その後シーケンス６０９にてＴ１の間待機した後、時間区切りｇでは、ＩＡ≦ＩＡＴ、かつＰＲ＞ＰＲＴｍａｘである事から、シーケンス６１０、６１１、６１２、６０５、６０６、６１５、６１６、６１７、６１８が実施される。その後シーケンス６０９にてＴ１の間待機した後、時間区切りｈでは、ＰＲＴｍｉｎ＜ＰＲ＜ＰＲＴｍａｘである事から、シーケンス６１０、６１１、６１２、６１３が実施される。その後シーケンス６０９にてＴ１の間待機した後、時間区切りｉでは、Ｔ≧Ｔ２である事、およびＰＲＴｍｉｎ＜ＰＲ＜ＰＲＴｍａｘが維持されている事から、シーケンス６１０、６００、６０１、６０９が実施される。
【００２５】
（他の光伝送装置）
本実施例では、実施例１での消費電力極小化を、ＷＤＭを用いない伝送システムに適用した場合の一例を説明する。
図９は、本実施例のＷＤＭを用いない伝送システムに適用した場合の構成例の一つを示すブロック図である。
図９に示す様に、本実施例はＷＤＭを用いない伝送システム、例えば２芯双方向光伝送システムにおいても適用可能であり、実施例１と同等の効果を得られる。なお、図９は伝送装置＃１の光波長合分波器１５０、および伝送装置＃２の光波長合分波器２５０が無いことのみが図１と異なり、他は図１と同一である。
【００２６】
（実施例の効果）
本実施例では、光増幅器を搭載した伝送装置において、対向する装置における光受信レベルに応じて自装置の光送信部に具備された光増幅器のゲインを調整し、伝送システムとしての省電力化を図る上で、光増幅器のゲイン調整の方式に関して、光増幅素子への注入電流の最適化と温度制御素子への注入電流の最適化を併用することにより、消費電力の極小化を実現することができる。また、本実施例によると、対向する装置の光受信部において安定的に光信号を受信出来る光受信レベルの維持を実現することができる。
【００２７】
（付記）
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれている。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１００            伝送装置＃１
１１０            伝送装置＃１の光送信部
１１１            伝送装置＃１のＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）
１１２            伝送装置＃１の光増幅部
１１３            伝送装置＃１の光増幅素子
１１４            伝送装置＃１の光増幅素子の温度制御素子
１１５            伝送装置＃１の光送信レベル調整部
１１６            伝送装置＃１のＬＤ駆動電流制御部
１１７            伝送装置＃１の光増幅素子注入電流制御部
１１８            伝送装置＃１の温度制御素子注入電流制御部
１２０            伝送装置＃１の光受信部
１３０            伝送装置＃１のＭＡＣ制御部
１３１            伝送装置＃１の送信フレーム制御部
１３２            伝送装置＃１の受信フレーム解析部
１４０            伝送装置＃１の送信フレーム生成部
１５０            伝送装置＃１の光波長合分波器
１６０            伝送装置＃１のデータ処理部
２００            伝送装置＃２
２１０            伝送装置＃２の光送信部
２２０            伝送装置＃２の光受信部
２２１            伝送装置＃２のＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）
２２２            伝送装置＃２の電気増幅部
２２３            伝送装置＃２の光受信レベル検出部
２３０            伝送装置＃２のＭＡＣ制御部
２４０            伝送装置＃２の送信フレーム生成部
２５０            伝送装置＃２の光波長合分波器
２６０            伝送装置＃２のデータ処理部
３００            光ファイバ
４００〜４０５    装置動作各シーケンス
５００            ＬＤ光出力レベルのＬＤ駆動電流特性
５０１            光増幅素子ゲインの光増幅素子注入電流特性
５０２            光増幅素子ゲインの温度制御素子注入電流特性
５０３            ＬＤ光出力レベルのＬＤ駆動電流過渡特性
５０４            光増幅素子ゲインの光増幅素子注入電流過渡特性
５０５            光増幅素子ゲインの温度制御素子注入電流過渡特性
６００〜６１８    光送信レベル調整部による制御フローの各シーケンス
７００〜７１２    光送信レベル調整部による光送信レベル増大フローの各シーケンス
８００            伝送装置＃１の光送信レベルタイムチャート
８０１            伝送装置＃２の光受信レベルタイムチャート
８０２            ＬＤ駆動電流タイムチャート
８０３            ＬＤ光送信レベルタイムチャート
８０４            光増幅素子注入電流タイムチャート
８０５            温度制御素子注入電流タイムチャート
８０６            光増幅素子注入電流変動による光増幅素子ゲイン変動量タイムチャート
８０７            温度制御素子注入電流変動による光増幅素子ゲイン変動量タイムチャート
８０８            光増幅素子ゲインタイムチャート
【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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