(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調フォーマットが強度変調のチャネルと、変調フォーマットが位相変調のチャネルとが混在する波長多重伝送システムであって、
上記二つのチャネルのどちらか一方の信号経路に挿入された偏波スクランブラと、
上記偏波スクランブラを、
（位相変調信号のビットレート）／（訂正フレーム長）×２
以上の繰り返し周波数で駆動する駆動部と
を備え、
上記偏波スクランブラは、送信側の位相変調と強度変調のいずれか一方の光端局の各チャネルの各トランスポンダの出力端から合波前の信号経路にそれぞれ挿入され、
上記駆動部は、上記各トランスポンダの設定情報を保持するチャネルデータテーブルの設定内容に基づいて強度変調信号から位相変調信号へ影響があるチャネルを特定し、特定したチャネルの信号経路に挿入された上記偏波スクランブラのみを有効化する
ことを特徴とする波長多重伝送システム。
【請求項２】
請求項１に記載の波長多重伝送システムにおいて、
受信側の符号誤り情報に基づいて上記駆動部の駆動周波数および駆動振幅を制御する監視回路
を更に備えたことを特徴とする波長多重伝送システム。
【請求項３】
変調フォーマットが強度変調のチャネルと、変調フォーマットが位相変調のチャネルとが混在する波長多重伝送システムの制御方法であって、
送信側の位相変調と強度変調のいずれか一方の光端局の各チャネルの各トランスポンダの出力端から合波前の信号経路にそれぞれ挿入された偏波スクランブラに対し、
駆動部により、上記各トランスポンダの設定情報を保持するチャネルデータテーブルの設定内容に基づいて強度変調信号から位相変調信号へ影響があるチャネルを特定し、特定したチャネルの信号経路に挿入された上記偏波スクランブラのみを有効化し、有効化した上記偏波スクランブラを
（位相変調信号のビットレート）／（訂正フレーム長）×２
以上の繰り返し周波数で駆動する
ことを特徴とする波長多重伝送制御方法。
【請求項４】
請求項３に記載の波長多重伝送制御方法において、
監視回路により、受信側の符号誤り情報に基づいて上記駆動部の駆動周波数および駆動振幅を制御する
ことを特徴とする波長多重伝送制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplex）伝送装置におけるチャネル増設の技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通信のトラフィックの増大に伴い、海底光ケーブルシステムの伝送容量増大の要求がある。このような場合、一般には次のような対応がとられる。
（１）新たに海底光ケーブルを敷設し、海底端局を建設する。
（２）ダークファイバと呼ばれる、敷設済みで使われていない海底光ケーブルに、新たに海底端局を追加する。
（３）既に納入された光通信装置に対し、新たにチャネルを追加する（アップグレード（UPGRADE）手法）。この場合、新たに海底光ケーブルや海底端局を追加する必要がないため、低価格で伝送容量を大きくすることができる点で望ましい。
【０００３】
更に、（３）のアップグレード手法は、
（i）既に送受信側にある合分波の空ポートにトランスポンダを追加する手法。
（ii）既に納入された光通信装置の送信側および受信側に光分岐を設け、新規の光端局を設置する手法。
がある。
【０００４】
ここで、（i）の合分波の空ポートにトランスポンダを追加する手法は、当然ながら空ポートがある場合にしか適用することはできず、汎用的な伝送容量増大の手法として用いることはできない。従って、（ii）の光分岐を設けて新規の光端局を設置する手法が望ましい。ただし、空ポートがある場合には（i）の手法は有効であり、その適用を否定するものではない。
【０００５】
図１は光分岐を設けて新規の光端局を設置する手法によるチャネル増設の例を示す図である。（ａ）はチャネル増設前の状態を示しており、光ケーブル１の一端に送信側の既存光端局２Ａが接続され、他端に受信側の既存光端局２Ｂが接続されている。既存光端局２Ａは、チャネルｃｈ１〜ｃｈ４が割り当てられたトランスポンダ２１−１Ａ〜２１−４Ａと、その光出力を合波する合分波器２２Ａと、その光出力を増幅して光ケーブル１に伝える光増幅器２３Ａとを備えている。受信側の既存光端局２Ｂも同様な構成となっている。
【０００６】
（ｂ）はチャネル増設が行われた状態を示しており、光ケーブル１と送信側の既存光端局２Ａの間に新規光端局３Ａが挿入され、光ケーブル１と受信側の既存光端局２Ｂの間に新規光端局３Ｂが挿入されている。新規光端局３Ａは、新たなチャネルｃｈ５〜ｃｈ８が割り当てられたトランスポンダ３１−１Ａ〜３１−４Ａと、その光出力を合波する合分波器３２Ａと、その光出力を増幅する光増幅器３３Ａと、その光出力のレベルを調整する可変光減衰器３４Ａと、既存光端局２Ａの光出力のレベルを調整する可変光減衰器３５Ａと、可変光減衰器３４Ａの光出力と可変光減衰器３５Ａの光出力を合成する光カプラ３６Ａと、その光出力を増幅して光ケーブル１に伝える光増幅器３７Ａとを備えている。受信側の新規光端局３Ｂも同様な構成となっている。なお、（ｃ）は各チャネルの波長の例を示しており、ここでは、既存のチャネルｃｈ１〜ｃｈ４は特性の良好な中心部分に配置され、新規のチャネルｃｈ５〜ｃｈ８はその外側に配置されている。ただし、この配置に限定されるものではなく、任意の配置でよい。
【０００７】
一方、陸上光通信システムでは通常、符号化方式としてＮＲＺ（Non Return to Zero）方式が用いられているのに対し、海底通信向けの光変調方式はＲＺ−ＯＯＫ（Return to Zero On Off Keying）方式が使われている。ＲＺ方式は送信機の構成が複雑になる代わりに、受信感度に優れ、また、光ファイバを長距離としても伝送による信号劣化（伝送劣化）が比較的小さいという利点があるためである。
【０００８】
ここで、伝送劣化となるものは光ファイバの非線形効果に起因するものであり、自己位相変調（ＳＰＭ：Self Phase Modulation）と相互位相変調（ＸＰＭ：Cross
Phase Modulation）とがある。ＳＰＭは、自己のチャネルの光パワーに応じて光ファイバの屈折率が変化し、自分自身に位相変調がかかるものである。この位相変調によって光スペクトルが広がることで、伝送ファイバの分散特性によって光波形が歪むものである。ＸＰＭは、隣接するチャネルの光パワーによって光ファイバの屈折率が変化し、位相変調がかかり、伝送ファイバの分散特性によって光波形が歪むものである。この他に光ファイバの非線形効果として四光波混合（ＦＷＭ：Four Wave Mixing）があるが、これはＷＤＭ信号のチャネル間の伝播速度に適度の差をつけることで回避することができる。具体的には、波長分散を−２〔ps/nm/km〕程度の光ファイバを用いることで回避することができる。
【０００９】
近年さらに受信感度を改善するために、光の位相に信号を載せるＲＺ−ＤＰＳＫ（Differential Phase Shift Keying）方式の適用が検討されている（非特許文献１参照。）。このＲＺ−ＤＰＳＫ方式では、送受信機はＲＺ−ＯＯＫ方式に比べて更に複雑になるが、受信感度はＲＺ−ＯＯＫ方式に比べほぼ３ｄＢ改善することが期待されている。これは、受信側に１ｂｉｔ遅延光干渉計を設けることで光信号の「１」「０」に応じて出力経路を分け、１対のバランストフォトダイオードでそれぞれ受光する構成とすることができることにより、受信感度を約２倍にできるためである。
【００１０】
以上の点より、既存の海底光ケーブルシステムにチャネル増設を行なう場合は、アップグレード手法のうち、既に納入された光通信装置の送信側および受信側に光分岐を設け、新規の光端局を設置する手法が望ましく、更に、新規に追加するチャネルにはＲＺ−ＤＰＳＫ方式を用いることが望ましいことがわかる。なお、アップグレード手法のうち、合分波の空ポートにトランスポンダを追加する手法にあっても、新規に追加するチャネルにはＲＺ−ＤＰＳＫ方式を用いることが望ましい。
【００１１】
アップグレード手法においてＲＺ−ＤＰＳＫ方式を用いることで以下の利点が予想される。
（I）ＲＺ−ＯＯＫ方式よりもスペクトル広がりが小さいため、高密度にチャネルを実装することができる。
（II）累積分散が大きくＲＺ−ＯＯＫ方式では大きなペナルティ（誤り率の悪化）が生じて伝送品質を確保できない場合でも、受信感度がよいために採用できる可能性がある。
【特許文献１】特開平１０−２８５１４４号公報
【特許文献２】特開２００１−１０３００６号公報
【特許文献３】特開２００５−６５２７３号公報
【非特許文献１】JORNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY,VOL.23,NO.1,JANUARY2005,pp95-103,”RZ-DPSK Field Trial Over 13100 km of Installed Non-Slope-MatchedSubmarine Fibers”
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述のアップグレード手法（（i）（ii）の両者を含む）において、波長領域で隣接した、既存のトランスポンダがＲＺ−ＤＰＳＫ方式ではなく、ＲＺ−ＯＯＫ方式である場合、両者の相互作用により新規のトランスポンダの特性が劣化する可能性がある。ＲＺ−ＤＰＳＫ方式は新たに用いられる方式であるのに対し、既存のトランスポンダはＲＺ−ＯＯＫ方式である場合がほとんどであるため、ＲＺ−ＯＯＫ方式のチャネルとＲＺ−ＤＰＳＫ方式のチャネルが波長領域で隣接する可能性は高く、このような状況が発生する可能性は高い。
【００１３】
図２はＲＺ−ＯＯＫ方式のチャネルからＲＺ−ＤＰＳＫ方式のチャネルに与える影響の例を示す図である。図２において、ＲＺ−ＯＯＫ方式のチャネルは光強度に情報を載せており、光の位相に情報は載せられていない。一方、ＲＺ−ＤＰＳＫ方式のチャネルは光の位相に情報を載せており、光強度は同じ波形の繰り返しとなる。従って、ＲＺ−ＯＯＫ方式のチャネルの光強度に依存したＸＰＭがＲＺ−ＤＰＳＫ方式のチャネルに加わり、大きな信号劣化が生じる。
【００１４】
ここで問題になっているＸＰＭは、二つの信号光の相対的な偏波関係に依存する。すなわち、偏波が互いに直交する場合、ＸＰＭは最小になり、平行の場合に最大になる。さらに、実システムでは二つの信号光の相対的な偏波関係は端局装置の環境条件によって、非常にゆっくりと変動し（数秒以上の周期）、最悪偏波状態が数秒以上続いてバースト誤りになる。
【００１５】
信号品質劣化に対しては、前方向符号誤り訂正（ＦＥＣ：Forward Error Correction）が用いられているが、ＦＥＣは誤り率の悪い状態（訂正可能バースト誤り率を超える状態）がある一定の時間（最長はＦＥＣの訂正フレーム長）続いた場合、誤り訂正ができないことが知られている。このような状態になった場合、ＦＥＣ後の出力の誤リ率は改善されないか、あるいは更に悪くなる。また、バースト誤りを訂正するにあたり、少なくとも２箇所以上、バースト誤りが生じていない部分が訂正フレーム内に存在する必要がある。これは、バースト誤りの生じている部分を補完するにあたり、その前後にバースト誤りの生じていない部分が必要だからである。
【００１６】
図３は誤り率の変動周期と訂正フレーム周期の相対関係による誤り訂正の状態の例を示す図である。（ａ）は誤り率（ＢＥＲ：Bit Error Rate）の変動により訂正可能バースト誤り率を超える期間よりも訂正フレーム周期が短い場合を示しており、この場合、誤り訂正を行うと、誤り訂正不能状態が発生する。一方、（ｂ）は誤り率の変動周期よりも訂正フレーム周期が長い場合を示しており、この場合、訂正可能バースト誤り率を超える期間があっても、訂正フレーム内に少なくとも２箇所以上（バースト誤りが全く発生していない場合を除く）のバースト誤りが生じていない部分が存在することで、バースト誤りの生じている部分の補完が行われ、誤り訂正の効果が期待できる。
【００１７】
前述したように、誤り率の変動は端局装置の環境条件による二つの信号光の相対的な偏波関係によって生じるものであって、その変動周期を予め予測したり制御したりすることは困難であり、数秒以上の周期で非常にゆっくりと変動する場合がしばしば生ずることから、そのような場合に誤り訂正不能状態が発生する事態を防止することが望まれる。なお、ＲＺ−ＯＯＫ方式のチャネルの光強度に依存したＸＰＭがＲＺ−ＤＰＳＫ方式のチャネルに加わる影響について説明したが、ＲＺ−ＯＯＫ方式以外の強度変調による方式（ＮＲＺ方式等）のチャネルが、ＲＺ−ＤＰＳＫ方式以外の位相変調による方式（ＤＰＳＫ方式、ＤＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）方式、ＲＺ−ＤＱＰＳＫ方式等）のチャネルに与える影響も同様になる。
【００１８】
一方、特許文献１には、光学素子により誘起される偏光依存性によるフェージングおよびＳ／Ｎ比の変動を防止し、かつ高密度波長多重を行うために、入力光の偏波をスクランブルする技術が開示されているが、既存の光端局にチャネル増設する場合を想定したものではなく、上記の問題を解決することはできない。
【００１９】
また、特許文献２には、光送信装置に新たにチャネルを増設するにあたり、予め分散補償した偏波直交法のＷＤＭ方式信号を生成する技術が開示されているが、上述した強度変調によるチャネルの光強度に依存したＸＰＭが位相変調によるチャネルに加わる影響を考慮したものではなく、上記の問題を解決することはできない。
【００２０】
また、特許文献３には、光通信システムでの偏波モード分散、偏波依存損失および偏波依存利得により生じるペナルティを緩和する技術が開示されているが、上述した強度変調によるチャネルの光強度に依存したＸＰＭが位相変調によるチャネルに加わる影響を考慮したものではなく、上記の問題を解決することはできない。
【００２１】
本発明は上記の従来の問題点に鑑み提案されたものであり、その目的とするところは、誤り率が非常にゆっくりと変動する環境においても、ＲＺ−ＯＯＫ方式等の強度変調の方式によるチャネルからＲＺ−ＤＰＳＫ方式等の位相変調の方式によるチャネルに与えられるＸＰＭによる劣化による誤り訂正ができない時間帯が生じる事態を避けることのできる波長多重伝送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記の課題を解決するため、このシステムでは、変調フォーマットが強度変調のチャネルと、変調フォーマットが位相変調のチャネルとが混在する場合に、上記二つのチャネルのどちらか一方の信号経路に偏波スクランブラを挿入し、この偏波スクランブラを（位相変調信号のビットレート）／（訂正フレーム長）×２以上の繰り返し周波数で駆動するようにしている。更に、偏波スクランブラを送信側の位相変調と強度変調のいずれか一方の光端局の各チャネルの各トランスポンダの出力端から合波前の信号経路にそれぞれ挿入し、各トランスポンダの設定情報を保持するチャネルデータテーブルの設定内容に基づいて強度変調信号から位相変調信号へ影響があるチャネルを特定し、特定したチャネルの信号経路に挿入された上記偏波スクランブラのみを有効化するようにしている。
【００２３】
なお、このシステムは、アップグレード手法のうち、既に納入された光通信装置の送信側および受信側に光分岐を設け、新規の光端局を設置する手法に限らず、合分波の空ポートにトランスポンダを追加する手法にも適用することができる。
【発明の効果】
【００２４】
開示のシステムにあっては、変調フォーマットが強度変調のチャネルと、変調フォーマットが位相変調のチャネルとが混在する波長多重伝送システムにおいて、強度変調のチャネルから位相変調のチャネルに与える影響により誤り率が非常にゆっくりと変動する環境においても、バースト誤りの長さが訂正フレーム周期より短くなり、更に、訂正フレーム内でバースト誤りが生じていない部分を２箇所以上とすることができ、誤り訂正不能状態が発生することを避け、信号品質の劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の好適な実施形態につき説明する。
【００２６】
＜第１の実施形態＞
図４は本発明の第１の実施形態にかかるシステムの送信側の構成例を示す図である。
【００２７】
図４において、送信側の既存光端局２Ａの構成は図１（ｂ）に示したものと同様である。ただし、既存のチャネルｃｈ１〜ｃｈ４は全て強度変調のＲＺ−ＯＯＫ方式であるものとしている。受信側の既存光端局（２Ｂ）も同様な構成となっている。
【００２８】
送信側の新規光端局３Ａは、新規のチャネルｃｈ５〜ｃｈ８を全て位相変調のＲＺ−ＤＰＳＫ方式としており、既存のチャネルｃｈ１〜ｃｈ４との波長の関係は図１（ｃ）に示したものを想定している。新規光端局３Ａの構成は図１（ｂ）に示したものとほぼ同様であるが、既存のチャネルｃｈ１、ｃｈ４からＸＰＭの影響を受ける隣接する新規のチャネルｃｈ６、ｃｈ７のトランスポンダ３１−２Ａ、３１−３Ａの直後に偏波スクランブラ３０１−２、３０１−３が挿入され、その駆動のための信号発生部３０２および駆動部３０３が設けられる点が異なる。偏波スクランブラ３０１−２、３０１−３は、それぞれトランスポンダ３１−２Ａ、３１−３Ａの光出力に対して駆動部３０３から与えられる駆動信号に応じて偏波を変化させるものであり、偏波の周期は駆動信号の周期となり、偏波の変動幅は駆動信号の振幅に応じたものとなる。なお、受信側の新規光端局（３Ｂ）の構成は図１（ｂ）に示したものと同様であり、この実施形態では偏波スクランブラの追加等は行わない。
【００２９】
駆動部３０３から偏波スクランブラ３０１−２、３０１−３に与える駆動信号の駆動周波数は、以下のように決定する。すなわち、偏波スクランブラ３０１−２、３０１−３で偏波を変化させ、訂正フレーム内でバースト誤りが生じていない部分を２箇所以上、生じさせ、誤り訂正ができるようにするものであることから、
駆動周波数  ≧  （位相変調信号のビットレート）／（訂正フレーム長）×２
とする。ここで、（位相変調信号のビットレート）／（訂正フレーム長）は、訂正フレームが位相変調信号のビットレートで運ばれるものであることから、訂正フレームの繰り返し周波数を示す。そして、これを２倍することで、訂正フレーム内に少なくとも２周期分の偏波の変化が生じることになる。これにより、バースト誤りの長さが訂正フレーム周期より短くなり、更に、訂正フレーム内でバースト誤りが生じていない部分を２箇所以上とすることができ、誤り訂正不能状態が発生することを避けることができる。
【００３０】
なお、偏波スクランブラ３０１−２、３０１−３は強度変調のチャネルｃｈ１、ｃｈ４と位相変調のチャネルｃｈ６、ｃｈ７の相対的な偏波状態を変化させることに意味があるので、新規光端局３Ａの偏波スクランブラ３０１−２、３０１−３に代え、既存光端局２Ａのチャネルｃｈ１、ｃｈ４に対応するトランスポンダ２１−１Ａ、２１−４Ａの直後に偏波スクランブラを挿入するようにしてもよい。この場合、新規光端局３Ａの偏波スクランブラ３０１−２、３０１−３を残して新規光端局３Ａと既存光端局２Ａの両者で偏波スクランブルを行ってもよいが、その場合は駆動周波数を異ならせる必要がある。ちなみに、位相変調信号と強度変調信号の両方を合波した後（図では光カプラ３６Ａの後）に偏波スクランブラを配置しては効果がない。
【００３１】
また、位相変調としてＲＺ−ＤＰＳＫ方式を例にあげたが、ＤＰＳＫ方式、ＤＱＰＳＫ方式、ＲＺ−ＤＱＰＳＫ方式に対しても適用することができる。強度変調についても、ＲＺ−ＯＯＫ方式を例にあげたが、ＮＲＺ方式等に対しても適用することができる。
【００３２】
また、説明の例ではチャネルｃｈ１→ｃｈ６とチャネルｃｈ４→ｃｈ７の影響のみを考えたが、累積波長分散が小さい場合は、他の新規のチャネルｃｈ５、ｃｈ８への影響を考慮する必要がある場合がある。その場合も同様に対応することができる。更に、図１（ｃ）に示したような、ＲＺ−ＯＯＫ方式のチャネルｃｈ１〜ｃｈ４の両側にＲＺ−ＤＰＳＫ方式のチャネルｃｈ５〜ｃｈ８を配置した例につき説明したが、逆に、ＲＺ−ＤＰＳＫ方式のチャネルの両側にＲＺ−ＯＯＫ方式のチャネルを配置した場合も同様に対応が可能である。更に、任意の波長の割り当てに対しても対応が可能である。
【００３３】
また、波長領域で位相変調信号と強度変調信号の２グループが存在する場合を示したが、３グループ以上の場合でも適用することができる。３グループ以上の場合、位相変調信号と強度変調信号の組み合わせに着目して同様に適用すればよい。
【００３４】
＜第２の実施形態＞
図５は本発明の第２の実施形態にかかるシステムの送信側の構成例を示す図であり、既存のチャネルからＸＰＭの影響を受ける隣接する新規のチャネルの個々に偏波スクランブラを挿入するのではなく、合波した後の経路内に偏波スクランブラを挿入するようにしたものである。すなわち、偏波スクランブラは強度変調信号と位相変調信号の相対的な偏波状態を変化させることで効果があるので、このようにしても効果は同じになる。
【００３５】
図５において、新規のチャネルｃｈ５〜ｃｈ８が割り当てられたトランスポンダ３１−１Ａ〜３１−４Ａの光出力はそのまま合分波器３２Ａに入力され、合分波器３２Ａ後段の光増幅器３３Ａの後に偏波スクランブラ３０１が挿入されている。その他の構成は図４に示した第１の実施形態と同様である。
【００３６】
なお、新規光端局３Ａの偏波スクランブラ３０１に代え、既存光端局２Ａの光増幅器２３Ａの直後に偏波スクランブラを挿入するようにしてもよい。この場合、新規光端局３Ａの偏波スクランブラ３０１を残して新規光端局３Ａと既存光端局２Ａの両者で偏波スクランブルを行ってもよいが、その場合は駆動周波数を異ならせる必要がある。ちなみに、位相変調信号と強度変調信号の両方を合波した後（図では光カプラ３６Ａの後）に偏波スクランブラを配置しては効果がない。
【００３７】
また、位相変調としてＲＺ−ＤＰＳＫ方式を例にあげたが、ＤＰＳＫ方式、ＤＱＰＳＫ方式、ＲＺ−ＤＱＰＳＫ方式に対しても適用することができる。強度変調についても、ＲＺ−ＯＯＫ方式を例にあげたが、ＮＲＺ方式等に対しても適用することができる。
【００３８】
また、説明の例ではチャネルｃｈ１→ｃｈ６とチャネルｃｈ４→ｃｈ７の影響のみを考えたが、累積波長分散が小さい場合は、他の新規のチャネルｃｈ５、ｃｈ８への影響を考慮する必要がある場合がある。その場合も同様に対応することができる。更に、図１（ｃ）に示したような、ＲＺ−ＯＯＫ方式のチャネルｃｈ１〜ｃｈ４の両側にＲＺ−ＤＰＳＫ方式のチャネルｃｈ５〜ｃｈ８を配置した例につき説明したが、逆に、ＲＺ−ＤＰＳＫ方式のチャネルの両側にＲＺ−ＯＯＫ方式のチャネルを配置した場合も同様に対応が可能である。更に、任意の波長の割り当てに対しても対応が可能である。
【００３９】
また、波長領域で位相変調信号と強度変調信号の２グループが存在する場合を示したが、３グループ以上の場合でも適用することができる。３グループ以上の場合、位相変調信号と強度変調信号の組み合わせに着目して同様に適用すればよい。
【００４０】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態は、受信側の新規光端局（３Ｂ）のトランスポンダの受信部に偏波依存性がある場合への対処を行ったものである。図６はＲＺ−ＤＰＳＫ方式に対応した受信側トランスポンダの受信部の構成例を示す図であり、光入力に対して１ｂｉｔ遅延光干渉計を設けて光信号の「１」「０」に応じて出力経路を分け、１対のバランストフォトダイオード（ＰＤ）でそれぞれ受光し、増幅を経て識別再生回路に入力する構成となっている。ここで、１ｂｉｔ遅延光干渉計は一般に基板上に薄い光導波路を形成する構造となっているため、入力光の偏波によって導波性能が異なり、その結果、偏波スクランブラの影響によりバランストフォトダイオードでの受光レベルに変動を与え、誤検出を引き起こす可能性がある。
【００４１】
図７は本発明の第３の実施形態にかかるシステムの構成例を示す図であり、図４に示した第１の実施形態の構成に対し、受信側の新規光端局３Ｂの合分波器３２Ｂとチャネルｃｈ６、ｃｈ７に対応するトランスポンダ３１−２Ｂ、３１−３Ｂの間に偏波スクランブラ３０４−２、３０４−３をそれぞれ挿入し、送信側と同期して偏波スクランブラ３０４−２、３０４−３を逆符号で駆動することにより、偏波の変化を打ち消すようにしている。その他の構成は図４に示した第１の実施形態と同様である。
【００４２】
図８は受信側で偏波スクランブラ３０４−２、３０４−３の駆動信号を生成するための構成例を示す図であり、偏波スクランブラ３０４−２（偏波スクランブラ３０４−３でも可）の前段に光カプラ３０５を設けて光電変換器３０６に光信号を分岐し、光電変換器３０６の出力信号からクロック抽出部３０７によりクロック信号を抽出し、そのクロック信号を駆動部３０８の入力として偏波スクランブラ３０４−２、３０４−３を駆動するようにしている。受信光から駆動周波数を検出できるのは、偏波スクランブラで微弱な位相変調がのっており、これが光ファイバを伝送中に強度変調に変化しているからである。
【００４３】
また、図５のように送信側の新規光端局３Ａにおける合波した後の経路内に偏波スクランブラを挿入するようにした場合にあっては、受信側の新規光端局３Ｂの分波の前（合分波器３２Ｂの前）に偏波を打ち消すための偏波スクランブラを挿入すればよい。
【００４４】
なお、送信側の新規光端局３Ａにおける偏波スクランブラに偏光依存性があると、適切な偏波スクランブルがかからず、受信側の新規光端局３Ｂでの打ち消しが十分に行えない場合がある。この場合は図９に示すような偏光無依存の偏波スクランブラを送信側と受信側で用いることにより、打ち消しの効果を高めることができる。図９において、偏光無依存の偏波スクランブラは、ＬｉＮｂＯ３等の基板上の導波路の途中に１／２波長板が設けられ、入力端から１／２波長板までと、１／２波長板から出力端までのそれぞれに、導波路を挟んで接地電極と駆動電極の対が設けられている。二つの駆動電極には同じ駆動信号が与えられる。この構造によれば、１／２波長板を通過することで偏光面が９０度回転するため、前半部分で有効に位相変調がかからなかった偏光成分が、後半部分では有効に位相変調がかかるようになり、適切な偏波スクランブルをかけることができる。
【００４５】
また、既存光端局（２Ａ）側に偏波スクランブラを挿入する場合（チャネル毎に挿入する場合と合波後に挿入する場合の両者を含む）にあっては、増設した新規のチャネルに偏波の変化は現れないため、特に対策を施す必要はない。
【００４６】
＜第４の実施形態＞
図１０は本発明の第４の実施形態にかかるシステムの送信側の構成例を示す図であり、送信側の各トランスポンダの直後に予め偏波スクランブラをそれぞれ接続しておき、チャネルデータテーブルの設定内容に応じて必要なチャネルについてのみ偏波スクランブラを有効にするようにしたものである。基本的な動作原理からは、図４に示した第１の実施形態の発展形ということができる。
【００４７】
図１０において、チャネルデータテーブル４には各チャネルについて波長、変調方式、設定出力等が設定されており、既存光端局２Ａのトランスポンダ２１−１Ａ〜２１−４Ａおよび新規光端局３Ａのトランスポンダ３１−１Ａ〜３１−４Ａは、チャネルデータテーブル４の設定内容に従って波長、変調方式、出力を設定する。また、新規光端局３Ａの駆動部３０３はチャネルデータテーブル４の波長、変調方式、設定出力に基づいて、強度変調信号から位相変調信号へのＸＰＭの影響があるチャネルを特定し、偏波スクランブラ３０１−１〜３０１−４のうちのそのチャネルに対応するものに駆動信号を与えることで偏波スクランブルをかける。
【００４８】
なお、受信側の新規光端局（３Ｂ）にも同様の構成を適用することで、偏波依存性による影響を打ち消すようにすることができる。
【００４９】
また、既存光端局２Ａにも同様の構成を適用することができる。
【００５０】
＜第５の実施形態＞
図１１は本発明の第５の実施形態にかかるシステムの構成例を示す図であり、受信側の符号誤り情報に基づいて送信側の偏波スクランブラの駆動周波数および駆動振幅を制御することで、最適な信号品質となるように調整するものである。なお、図４に示した構成をベースにしているが、既存光端局２Ａ側に偏波スクランブラを設ける場合や、合波後に偏波スクランブラを設ける場合（図５）や、複数のチャネルに予め偏波スクランブラを設ける場合（図１０）にも適用することができる。
【００５１】
図１１において、監視回路５は受信側の新規光端局３Ｂから符号誤り情報を取得し、それが適切な符号誤り率となるように、送信側の新規光端局３Ａの信号発生部３０２の駆動周波数（発信周波数）および駆動部３０３の駆動振幅を制御する。なお、新規光端局３Ｂからの符号誤り情報の取得は、新規光端局３Ｂ側から新規光端局３Ａ側へ向かう他の回線を用いて行う。
【００５２】
図１２は監視回路５の処理例を示すフローチャートである。図１２において、監視回路５は処理を開始すると（ステップＳ１）、偏波スクランブラ３０１−２、３０１−３の駆動周波数を新たに信号発生部３０２に設定し（ステップＳ２）、駆動振幅を新たに駆動部３０３に設定する（ステップＳ３）。
【００５３】
次いで、誤り率を計測して記憶し（ステップＳ４）、駆動振幅の可変範囲の全ての設定を行ったかどうか判断し（ステップＳ５）、全ての設定を行っていない場合（ステップＳ５のＮＯ）は駆動振幅の新たな設定（ステップＳ３）に移行する。
【００５４】
また、駆動振幅の可変範囲の全ての設定を行った場合（ステップＳ５のＹＥＳ）は、駆動周波数の可変範囲の全ての設定を行ったかどうか判断し（ステップＳ６）、全ての設定を行っていない場合（ステップＳ６のＮＯ）は駆動周波数の新たな設定（ステップＳ２）に移行する。
【００５５】
駆動周波数の可変範囲の全ての設定を行った場合（ステップＳ６のＹＥＳ）は、現状の駆動周波数および駆動振幅を最適な駆動周波数および駆動振幅に設定し（ステップＳ７）、処理を終了する（ステップＳ８）。
【００５６】
このような処理を定期的に行うことで、環境変化に対して適切な状態を維持する。
【００５７】
＜総括＞
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。
【００５８】
＜付記＞
（付記１）
変調フォーマットが強度変調のチャネルと、変調フォーマットが位相変調のチャネルとが混在する波長多重伝送システムであって、
上記二つのチャネルのどちらか一方の信号経路に挿入された偏波スクランブラと、
上記偏波スクランブラを、
（位相変調信号のビットレート）／（訂正フレーム長）×２
以上の繰り返し周波数で駆動する駆動部と
を備えたことを特徴とする波長多重伝送システム。
（付記２）
付記１に記載の波長多重伝送システムにおいて、
送信側の光端局の位相変調のチャネルのトランスポンダの出力端から合波前の信号経路に上記偏波スクランブラが挿入されてなる
ことを特徴とする波長多重伝送システム。
（付記３）
付記１に記載の波長多重伝送システムにおいて、
送信側の光端局の強度変調のチャネルのトランスポンダの出力端から合波前の信号経路に上記偏波スクランブラが挿入されてなる
ことを特徴とする波長多重伝送システム。
（付記４）
付記１に記載の波長多重伝送システムにおいて、
送信側の光端局の位相変調のチャネルの合波後の信号経路に上記偏波スクランブラが挿入されてなる
ことを特徴とする波長多重伝送システム。
（付記５）
付記１に記載の波長多重伝送システムにおいて、
送信側の光端局の強度変調のチャネルの合波後の信号経路に上記偏波スクランブラが挿入されてなる
ことを特徴とする波長多重伝送システム。
（付記６）
付記２に記載の波長多重伝送システムにおいて、
上記偏波スクランブラが挿入された位相変調のチャネルに対応する、受信側の光端局の分波後からトランスポンダの信号経路に挿入された偏波スクランブル打ち消し用の他の偏波スクランブラ
を備えたことを特徴とする波長多重伝送システム。
（付記７）
付記４に記載の波長多重伝送システムにおいて、
受信側の光端局の位相変調のチャネルの分波前の信号経路に挿入された偏波スクランブル打ち消し用の他の偏波スクランブラ
を備えたことを特徴とする波長多重伝送システム。
（付記８）
付記１に記載の波長多重伝送システムにおいて、
上記偏波スクランブラは、偏光に依存しない性質を有する
ことを特徴とする波長多重伝送システム。
（付記９）
付記２に記載の波長多重伝送システムにおいて、
上記偏波スクランブラは、送信側の光端局の位相変調のチャネルの各トランスポンダの出力端から合波前の信号経路にそれぞれ挿入され、
チャネルデータテーブルの設定に応じて上記偏波スクランブラが有効化される
ことを特徴とする波長多重伝送システム。
（付記１０）
付記１に記載の波長多重伝送システムにおいて、
受信側の符号誤り情報に基づいて上記駆動部の駆動周波数および駆動振幅を制御する監視回路
を備えたことを特徴とする波長多重伝送システム。
（付記１１）
変調フォーマットが強度変調のチャネルと、変調フォーマットが位相変調のチャネルとが混在する波長多重伝送システムの制御方法であって、
上記二つのチャネルのどちらか一方の信号経路に挿入された偏波スクランブラを、
（位相変調信号のビットレート）／（訂正フレーム長）×２
以上の繰り返し周波数で駆動する
ことを特徴とする波長多重伝送制御方法。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】光分岐を設けて新規の光端局を設置する手法によるチャネル増設の例を示す図である。
【図２】ＲＺ−ＯＯＫ方式のチャネルからＲＺ−ＤＰＳＫ方式のチャネルに与える影響の例を示す図である。
【図３】誤り率の変動周期と訂正フレーム周期の相対関係による誤り訂正の状態の例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかるシステムの送信側の構成例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかるシステムの送信側の構成例を示す図である。
【図６】ＲＺ−ＤＰＳＫ方式に対応した受信側トランスポンダの受信部の構成例を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施形態にかかるシステムの構成例を示す図である。
【図８】受信側で偏波スクランブラの駆動信号を生成するための構成例を示す図である。
【図９】偏光無依存の偏波スクランブラの構成例を示す図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態にかかるシステムの送信側の構成例を示す図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態にかかるシステムの構成例を示す図である。
【図１２】監視回路の処理例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１                                                光ケーブル
２Ａ、２Ｂ                                        既存光端局
２１−１Ａ〜２１−４Ａ                            トランスポンダ
２２Ａ                                            合分波器
２３Ａ                                            光増幅器
３Ａ、３Ｂ                                        新規光端局
３１−１Ａ〜３１−４Ａ、３１−１Ｂ〜３１−４Ｂ    トランスポンダ
３２Ａ、３２Ｂ                                    合分波器
３３Ａ、３３Ｂ                                    光増幅器
３４Ａ、３４Ｂ、３５Ａ、３５Ｂ                    可変光減衰器
３６Ａ、３６Ｂ                                    光カプラ
３７Ａ、３７Ｂ                                    光増幅器
３０１、３０１−１〜３０１−４                    偏波スクランブラ
３０２                                            信号発生部
３０３                                            駆動部
３０４−２、３０４−３                            偏波スクランブラ
３０５                                            光カプラ
３０６                                            光電変換器
３０７                                            クロック抽出部
３０８                                            駆動部
４                                                チャネルデータテーブル
５                                                監視回路
【図１】
0005018453.tif 000002
【図２】
0005018453.tif 000003
【図３】
0005018453.tif 000004
【図４】
0005018453.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005018453.tif 000007
【図７】
0005018453.tif 000008
【図８】
0005018453.tif 000009
【図９】
0005018453.tif 000010
【図１０】
0005018453.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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