(57)【要約】【課題】複数の分散スロープ補償率が異なるＤＣＦを用いることで、波長多重光伝送システムにおける伝送路ファイバの分散設計を容易とする分散特性補償量算出装置を提供する。【解決手段】分散特性補償量算出装置は、特性の異なる分散傾斜特性を有する複数の分散補償ファイバＤＣＦ１〜８を伝送線路中に配置するにあたり、伝送線路の分散傾斜特性の性能を評価する評価関数を用いて算出された結果に応じて分散補償ファイバＤＣＦ１〜８の配置を選択する。【選択図】図１
2009267928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信装置と受信装置との間に敷設される複数の種類の伝送路ファイバからなる伝送線路に係る分散傾斜特性に対して、複数の箇所に配置される分散補償ファイバによって波長分散特性を補償して波長多重伝送に適した前記伝送線路の構築を支援する分散特性補償量算出装置であって、
分散傾斜補償率の値が異なる複数の前記分散補償ファイバを前記伝送線路中に配置するにあたり、前記伝送線路の分散傾斜特性の性能について評価関数を用いて評価する評価手段と、
予め定められる条件に基づいて前記評価手段が前記評価関数によって評価を行い、評価した結果に基づいて、前記分散傾斜補償率の値が異なる複数の前記分散補償ファイバの中から必要とされる前記分散補償ファイバを選択するＤＣＦ選択手段と、
を備えることを特徴とする分散特性補償量算出装置。
【請求項２】
前記評価関数は、
当該区間の分散傾斜特性に応じて前記分散傾斜補償率の値が大きいファイバとして予め分類される高分散補償ファイバで補償すべき容量を定め、前記配置候補として選択された複数の分散補償ファイバの特性指標の合計値と前記定められた補償すべき容量との差の二乗で示される関数である
ことを特徴とする請求項１に記載の分散特性補償量算出装置。
【請求項３】
前記ＤＣＦ選択手段は、
前記伝送路ファイバによる分散傾斜特性に応じて前記分散傾斜補償率の値が大きいファイバとして予め分類される高分散補償ファイバによって補償すべき数が、前記配置候補の分散補償ファイバの特性指標の値より小さいときには、分散傾斜補償率の値が大きいファイバとして予め分類される高分散補償ファイバを選択しないとする結果を出力し演算量を削減する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の分散特性補償量算出装置。
【請求項４】
前記ＤＣＦ選択手段は、
前記伝送路ファイバによる分散傾斜特性に応じて前記分散傾斜補償率の値が大きいファイバとして予め分類される高分散補償ファイバによって補償すべき数が、前記配置候補の分散補償ファイバの特性指標の合計値より大きいときには、分散傾斜補償率の値が大きいファイバとして予め分類される高分散補償ファイバをすべて選択するという結果を出力し演算量を削減する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の分散特性補償量算出装置。
【請求項５】
前記ＤＣＦ選択手段は、
分散補償刻み幅に対する分散補償量の値が小さいファイバとして予め分類される低分散補償ファイバを優先させて選択を行い、適応できる組み合わせを特定した結果を出力し、他の組み合わせの選択処理を中止して演算量を削減する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の分散特性補償量算出装置。
【請求項６】
前記ＤＣＦ選択手段は、
分散傾斜補償率の値が大きいファイバとして予め分類される高分散補償ファイバで補償すべき量を求めた数値を整数として扱い、選んだ分散補償ファイバの組み合わせによって示される値の合計値に等しくなった組み合わせを結果として出力し、他の組み合わせの選択処理を中止して演算量を削減する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の分散特性補償量算出装置。
【請求項７】
送信装置と受信装置との間に敷設される複数の種類の伝送路ファイバからなる伝送線路に係る分散傾斜特性に対して、複数の箇所に配置される分散補償ファイバによって波長分散特性を補償して波長多重伝送に適した前記伝送線路を構築する分散特性補償量算出方法であって、
分散傾斜補償率の値が異なる複数の前記分散補償ファイバを前記伝送線路中に配置するにあたり、前記伝送線路の分散傾斜特性を評価する評価関数を用いて算出された結果に応じて前記分散補償ファイバの配置を選択する
ことを特徴とする分散特性補償量算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送路ファイバの分散傾斜特性を補償する分散特性補償量算出装置および分散特性補償量算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光伝送システムで用いられる伝送路ファイバは、その特徴として波長分散を持つことが知られている。伝送路ファイバを用いる波長多重光伝送システムでは、単波長の光伝送システムの場合に比べて、伝送路ファイバによる光波長の分散特性が伝送システム性能を決める重要な要素となっている。
また、波長多重光伝送システムでは、従来までのポイント・ツウ・ポイントのネットワークやリングネットワークからメッシュネットワークへとネットワークの構成が複雑になってきている。
【０００３】
これまでの分散特性を補償するには、ネットワークにおける個々の区間ごとに個別に分散特性を補償した伝送路ファイバが適用されている（例えば特許文献１および特許文献２）。
これまで敷設されている伝送路ファイバは、ポイント・ツウ・ポイントの光伝送システムでの利用を目的として敷設されたものも多い。そのようなネットワークで使用されている伝送路ファイバは、光伝送システムの要求に適した種別のものが選ばれ敷設されている。
伝送路ファイバは、代表的な特性（光波長、伝送損失、分散特性など）によってＳＭＦ（Single-mode Fiber）、ＤＳＦ（Dispersion Sifted Single-mode Fiber）などの名称で分類されている。しかし、同じ分類に分類されていても個々にはそれぞれ異なった特性を有している。
このようにすでに敷設されている伝送路ファイバ資源を波長多重光伝送システムの伝送路ファイバとして利用したり、異なる特性を持つ伝送路ファイバ同士を組み合わせて１本の光伝送路ファイバとして構成したりすることが、波長多重光伝送システムの構築において必要とされている。
【特許文献１】特開２００４−１５７５０７号公報
【特許文献２】特開平０９−１１６４８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、伝送路ファイバが有する波長分散は、ある波長(例えば信号帯域内の中心波長)での波長分散量(以降、単純に分散という)と波長方向の分散傾斜(以降、分散スロープという)として近似的に表すことができる。この分散と分散スロープは、ファイバの種類や製造バラつきにより様々な値をとる。波長多重伝送システムにおいて、この波長分散は信号品質を劣化させるため、それぞれの波長で分散を適切な範囲内(分散耐力という)に治める必要がある。
特に高速で通信を行うような場合においてこの品質劣化は信号の伝送速度が約１０Ｇｂ／ｓより高速になると顕著となり、伝送速度が２倍になると２の二乗倍、伝送速度が4倍になると４の二乗倍で分散耐力は減少することが知られており、分散設計は光伝送システムの品質確保において重要なこととなっている。
【０００５】
波長分散を補償する技術として分散補償ファイバ(以降、ＤＣＦ: Dispersion Compensation Fiberという)を用いた分散補償が知られている。ＤＣＦを用いた分散補償は、分散補償する伝送路線における各中継所（以降、ノードともいう）に配置して、伝送路ファイバの分散と分散スロープを補償することとなる。
しかしながら、これまでＤＣＦを適用する回線設計では、個別にスロープ補償率の違うＤＣＦを当てはめて分散耐力を満たすかどうかという方法であった。そのため、ＤＣＦでの補償量および配置を最適化するためには多くの組み合わせにより調整しなければならず容易に実施することが出来なかった。
また、ネットワーク構成変更に柔軟に対応するには、ネットワークの構築を容易とすることが必要である。このようなネットワーク構築では、ＤＣＦの配置検討も繰り返し行われることとなるので、作業の簡素化ならびに品質の確保が望まれている。
【０００６】
本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、その目的は、分散傾斜補償率の異なるＤＣＦを用いることで、複数種類の伝送路ファイバからなるネットワークでの分散補償を最適化する方法を提供し、さらに複数種類の伝送路ファイバの組み合わせによる伝送線路となる場合でも、複数の分散傾斜補償率が異なるＤＣＦを用いることで、波長多重光伝送システムにおける伝送路ファイバの分散設計を容易とする分散特性補償量算出装置および分散特性補償量算出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決するために、本発明は、送信装置と受信装置との間に敷設される複数の種類の伝送路ファイバからなる伝送線路に係る分散傾斜特性に対して、複数の箇所に配置される分散補償ファイバによって波長分散特性を補償して波長多重伝送に適した前記伝送線路の構築を支援する分散特性補償量算出装置であって、分散傾斜補償率の値が異なる複数の前記分散補償ファイバを前記伝送線路中に配置するにあたり、前記伝送線路の分散傾斜特性の性能について評価関数を用いて評価する評価手段と、予め定められる条件に基づいて前記評価手段が前記評価関数によって評価する結果に基づいて、前記分散傾斜補償率の値が異なる複数の前記分散補償ファイバの中から必要とされる前記分散補償ファイバを選択するＤＣＦ選択手段と、を備えることを特徴とする分散特性補償量算出装置である。
【０００８】
また、本発明は、前記評価関数は、当該区間の分散傾斜特性に応じて前記分散傾斜補償率の値が大きいファイバとして予め分類される高分散補償ファイバで補償すべき容量を定め、前記配置候補として選択された複数の分散補償ファイバの特性指標の合計値と前記定められた補償すべき容量との差の二乗で示される関数であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記ＤＣＦ選択手段は、前記伝送路ファイバによる分散傾斜特性に応じて前記分散傾斜補償率の値が大きいファイバとして予め分類される高分散補償ファイバによって補償すべき数が、前記配置候補の分散補償ファイバの特性指標の値より小さいときには、分散傾斜補償率の値が大きいファイバとして予め分類される高分散補償ファイバを選択しないとする結果を出力し演算量を削減することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、前記ＤＣＦ選択手段は、前記伝送路ファイバによる分散傾斜特性に応じて前記分散傾斜補償率の値が大きいファイバとして予め分類される高分散補償ファイバによって補償すべき数が、前記配置候補の分散補償ファイバの特性指標の合計値より大きいときには、分散傾斜補償率の値が大きいファイバとして予め分類される高分散補償ファイバをすべて選択するという結果を出力し演算量を削減することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、前記ＤＣＦ選択手段は、分散補償刻み幅に対する分散補償量の値が小さいファイバとして予め分類される低分散補償ファイバを優先させて選択を行い、適応できる組み合わせを特定した結果を出力し、他の組み合わせの選択処理を中止して演算量を削減することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記ＤＣＦ選択手段は、分散傾斜補償率の値が大きいファイバとして予め分類される高分散補償ファイバで補償すべき量を求めた数値を整数として扱い、選んだ分散補償ファイバの組み合わせによって示される値の合計値に等しくなった組み合わせを結果として出力し、他の組み合わせの選択処理を中止して演算量を削減することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の分散特性補償量算出装置は、分散傾斜補償率の値が異なる複数の分散補償ファイバを伝送線路中に配置するにあたり、伝送線路の分散傾斜特性の性能について評価関数を用いて評価する評価手段と、予め定められる条件に基づいて評価手段が評価関数によって評価する結果に基づいて、分散傾斜補償率の値が異なる複数の分散補償ファイバの中から必要とされる分散補償ファイバを選択するＤＣＦ選択手段と、を備えることとする。
これにより、これまで分散傾斜特性の補償を行う際に最適化することが困難であった補償量を最適化することができ、実験的な検証ではなく品質を確保するための分散特性補償量算出装置を提供することができる。
【００１４】
また、本発明によると、上記発明において、評価関数は、当該区間の分散傾斜特性に応じて分散傾斜補償率の値が大きいファイバとして予め分類される高分散補償ファイバで補償すべき容量を定め、配置候補として選択された複数の分散補償ファイバの特性指標の合計値と定められた補償すべき容量との差の二乗で示される関数とすることとする。
これにより、必要な分散傾斜特性にあった補償量を特性の異なった分散補償ファイバの組み合わせにより提供することができる。
【００１５】
また、本発明によると、上記発明において、ＤＣＦ選択手段は、伝送路ファイバによる分散傾斜特性に応じて分散傾斜補償率の値が大きいファイバとして予め分類される高分散補償ファイバによって補償すべき数が、配置候補の分散補償ファイバの特性指標の値より小さいときには、分散傾斜補償率の値が大きいファイバとして予め分類される高分散補償ファイバを選択しないとする結果を出力し演算量を削減することとする。
これにより、分散傾斜補償率の値が大きいファイバとして予め分類される高分散補償ファイバを一つも選択しないこととすることにより判定処理を簡素化できる。また、分散傾斜補償率の値が大きいファイバとして予め分類される高分散補償ファイバを一つも選択しないこととすることで、過剰に分散補償を行うこととなることを防ぐことができる。
【００１６】
また、本発明によると、上記発明において、ＤＣＦ選択手段は、伝送路ファイバによる分散傾斜特性に応じて分散傾斜補償率の値が大きいファイバとして予め分類される高分散補償ファイバによって補償すべき数が、配置候補の分散補償ファイバの特性指標の合計値より大きいときには、分散傾斜補償率の値が大きいファイバとして予め分類される高分散補償ファイバをすべて選択するという結果を出力し演算量を削減することとする。
これにより、分散傾斜補償率の値の大きい分散補償ファイバを全て選択することは、用意できる分散補償ファイバを組み合わせて最大の補償が行える結果を出力することができ、あわせて判定処理を簡素化することができる。
【００１７】
また、本発明によると、上記発明において、ＤＣＦ選択手段は、分散補償刻み幅に対する分散補償量の値が小さいファイバとして予め分類される低分散補償ファイバを優先させて選択を行い、適応できる組み合わせを特定した結果を出力し、他の組み合わせの選択処理を中止して演算量を削減することとする。
これにより、特性の品質確保が困難となる分散補償ファイバを選択することとなる条件より先に、特性条件の望ましい組み合わせから検索することとし、条件が合致する組み合わせが特定できればそれ以降に検索する処理を中断することができ、演算量を削減することができる。
【００１８】
また、本発明によると、上記発明において、ＤＣＦ選択手段は、分散傾斜補償率の値が大きいファイバとして予め分類される高分散補償ファイバで補償すべき量を求めた数値を整数として扱い、選んだ分散補償ファイバの組み合わせによって示される値の合計値に等しくなった組み合わせを結果として出力し、他の組み合わせの選択処理を中止して演算量を削減することとする。
これにより、分散傾斜補償率の値が大きいファイバとして予め分類される高分散補償ファイバで補償すべき量を求めた数値を整数化することにより、整数同士の比較により条件一致となる最適解を、０（ゼロ）とすることができる。整数化せずに比較を行ったときに、１以下の差となる条件の組み合わせが見つかっていても、もっと近くなる組み合わせを見つけるために検索処理を継続する必要があった。この整数化処理で最適解の判断が容易となり、未検証の組み合わせに対する検索処理を中断することができ、演算量を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、第１実施形態による波長多重光伝送システム１０を示す概略ブロック図である。
図１は、波長多重光伝送システム１０における、伝送線路における中継所の配置と、その中継所とを結ぶ伝送路ファイバの接続を示す。
波長多重光伝送システム１０は、９箇所からなるノードＮ０〜Ｎ８で示される中継所と、各ノード間を接続する伝送路ファイバｆ１〜ｆ８とを備えている。
ここでは、波長多重光伝送システム１０は双方向の通信を行うものであるが、説明を簡素化するためにノードＮ０からノードＮ８に向かう方向の伝送性能について説明を行い、逆方向となるノードＮ８からノードＮ０に向かう方向の伝送性能については説明を省略することとする。
【００２０】
ノードＮ０〜Ｎ８には、通信機器として波長多重光端局装置Ａ、Ｂと、光分岐挿入装置Ｃと、光中継装置ＩＬＡ１〜ＩＬＡ７とがそれぞれ配置され、ノードＮ０〜Ｎ８にそれぞれ配置される分散補償ファイバＤＣＦ１〜８を介して、伝送路ファイバｆ１〜ｆ８と接続される。
伝送路ファイバｆ１〜ｆ８は、ノードＮ０〜Ｎ７に配置される通信機器の出力端子に直接接続され、ノードＮ１〜Ｎ８に配置される通信機器の入力端子には分散補償ファイバＤＣＦ１〜ＤＣＦ８を介して接続される。
【００２１】
波長多重伝送システム１０に配置される通信機器について説明する。配置される通信機器には、３種類の通信機器がある。
波長多重光伝送システム１０における波長多重光端局装置Ａ、Ｂは、伝送路ファイバｆ１〜ｆ８を介して対向して配置され通信を行う通信機器である。
本実施形態で示す波長多重光伝送システム１０においては、波長多重光端局装置Ａは、ノードＮ０に配置され、波長多重光端局装置Ｂは、ノードＮ８に配置される。
波長多重光端局装置Ａから出力された光信号が、伝送路ファイバｆ１〜ｆ８を介して波長多重光端局装置Ｂに伝播される際に生じる波長分散について考慮して構成する必要がある。また、波長多重光端局装置Ａ、Ｂは、端局装置あるいはＴＥＲＭ（TERMinal Equipment）と呼ばれることもある。
【００２２】
光分岐挿入装置Ｃは、受信した光信号を電気信号に変換せずに光信号のまま分岐して、異なる方路の光ファイバに出力し、また、複数の方路から入力された光信号を波長多重して送信する通信機器である。光信号で分岐および多重を行うため、入力される各光信号の分散特性は制限される。
波長多重光伝送システム１０においては、光分岐挿入装置Ｃは、ノードＮ３に配置される。
ノードＮ０に配置された波長多重光端局装置Ａから出力された光信号が、光分岐挿入装置Ｃまで伝播される際に生じる波長分散について考慮する必要がある。また、光分岐挿入装置Ｃは、ＯＡＤＭ（Optical Add Drop Multiplexer）と呼ばれることもある。
【００２３】
光中継装置ＩＬＡ１〜７は、受信した光信号を光信号のまま増幅して送信する光信号の増幅器である。長距離伝送を行う場合に、伝送路ファイバによって光信号が減衰する。光中継装置ＩＬＡ１〜７は、減衰した光信号を増幅して出力する。
光中継装置ＩＬＡ１〜７は、ノードＮ１〜Ｎ２、およびノードＮ４〜Ｎ７に配置される。
ただし、光中継装置ＩＬＡ３は、欠番とする。
【００２４】
伝送路ファイバｆ１〜ｆ８は、ノードＮ０〜Ｎ８の間に敷設されている光ファイバであり、区間によって異なる特性を有するものが配置されている。例えば、それぞれの区間においてＳＭＦ（Single-mode Fiber）、ＤＳＦ（Dispersion Sifted Single-mode Fiber）など同一の特性を有するものが敷設されている場合もあり、区間の途中で特性の異なるもの同士が接続されている場合もある。
【００２５】
分散補償ファイバＤＣＦ１〜ＤＣＦ８は、伝送路ファイバｆ１〜ｆ８によって生じる波長分散傾斜特性を補償する光ファイバである。
それぞれの特性は、そのノードにおいて行われる補償量によって決められる。
【００２６】
次に、波長多重光伝送システム１０における接続構成について説明する。
波長多重光伝送システム１０においてノードＮ０の波長多重光端局装置Ａの出力端子は、伝送路ファイバｆ１に接続される。
ノードＮ１の光中継装置ＩＬＡ１の入力端子は、分散補償ファイバＤＣＦ１を介して伝送路ファイバｆ１に接続される。光中継装置ＩＬＡ１の出力端子は、伝送路ファイバｆ２に接続される。
ノードＮ２の光中継装置ＩＬＡ２の入力端子は、分散補償ファイバＤＣＦ２を介して伝送路ファイバｆ２に接続される。光中継装置ＩＬＡ２の出力端子は、伝送路ファイバｆ３に接続される。
ノードＮ３の光分岐挿入装置Ｃの入力端子は、分散補償ファイバＤＣＦ３を介して伝送路ファイバｆ３に接続される。光分岐挿入装置Ｃの出力端子は、伝送路ファイバｆ４に接続される。
【００２７】
ノードＮ４の光中継装置ＩＬＡ４の入力端子は、分散補償ファイバＤＣＦ４を介して伝送路ファイバｆ４に接続される。光中継装置ＩＬＡ４の出力端子は、伝送路ファイバｆ５に接続される。
ノードＮ５の光中継装置ＩＬＡ５の入力端子は、分散補償ファイバＤＣＦ５を介して伝送路ファイバｆ５に接続される。光中継装置ＩＬＡ５の出力端子は、伝送路ファイバｆ６に接続される。
ノードＮ６の光中継装置ＩＬＡ６の入力端子は、分散補償ファイバＤＣＦ６を介して伝送路ファイバｆ６に接続される。光中継装置ＩＬＡ６の出力端子は、伝送路ファイバｆ７に接続される。
ノードＮ７の光中継装置ＩＬＡ７の入力端子は、分散補償ファイバＤＣＦ７を介して伝送路ファイバｆ７に接続される。光中継装置ＩＬＡ７の出力端子は、伝送路ファイバｆ８に接続される。
ノードＮ８の波長多重光端局装置Ｂの入力端子は、分散補償ファイバＤＣＦ８を介して伝送路ファイバｆ８に接続される。
【００２８】
図１で示される波長多重光伝送システム１０の動作概要について説明する。
ノードＮ０に配置される波長多重光端局装置ＡからノードＮ８に配置される波長多重光端局装置Ｂに向けて信号が送出される場合について説明する。
ノードＮ０に配置される波長多重光端局装置Ａから伝送路ファイバｆ１に入力される光信号は、各区間に敷設される伝送路ファイバｆ１〜ｆ８を経て伝播される際に、伝送路ファイバｆ１〜ｆ８の特性によって波長分散が生じる。
各区間で生じる波長分散の累積量が、ノードＮ８に配置される波長多重光端局装置Ｂにおける受信許容分散量の範囲に収まるような分散および分散スロープに調整することが必要になる。
【００２９】
また、ノードＮ３に配置される光分岐挿入装置Ｃにおいても、光分岐挿入装置Ｃに入力される光信号においても許容分散量の範囲に収まるような分散および分散スロープに調整することが必要になる。
【００３０】
その他のノードに配置される光中継装置ＩＬＡ１〜ＩＬＡ７によって、入力された光信号が増幅され、それぞれの出力端子に接続されている伝送路ファイバに増幅された光出力が入力される。
各ノードに配置される分散補償ファイバＤＣＦ１〜ＤＣＦ８は、上記で説明した分散補償をそれぞれのノードで行うために配置され、必要な分散補償量を有するものとなる。
【００３１】
波長多重光伝送システム１０で示される信号の流れを説明する。
波長多重光端局装置Ａが出力した光信号出力は、伝送路ファイバｆ１に入力され、伝送路ファイバｆ１によって生じる波長分散とともにノードＮ１に伝播される。
ノードＮ１に到達した光信号は、伝送路ファイバｆ１に接続されている分散補償ファイバＤＣＦ１に波長分散信号とともに入力される。分散補償ファイバＤＣＦ１によって入力された光信号の分散補償が行われて、分散補償ファイバＤＣＦ１に接続されている光中継装置ＩＬＡ１に入力される。光中継装置ＩＬＡ１は、入力された光信号を増幅し、増幅された光信号出力を接続されている伝送路ファイバｆ２に入力する。
ノードＮ２に到達した光信号は、伝送路ファイバｆ２に接続されている分散補償ファイバＤＣＦ２に波長分散信号とともに入力される。分散補償ファイバＤＣＦ２によって入力された光信号の分散補償が行われて、分散補償ファイバＤＣＦ２に接続されている光中継装置ＩＬＡ２に入力される。光中継装置ＩＬＡ２は、入力された光信号を増幅し、増幅された光信号出力を接続されている伝送路ファイバｆ３に入力する。
【００３２】
ノードＮ３に到達した光信号は、伝送路ファイバｆ３に接続されている分散補償ファイバＤＣＦ３に波長分散信号とともに入力される。分散補償ファイバＤＣＦ３によって入力された光信号の分散補償が行われて、分散補償ファイバＤＣＦ３に接続されている光分岐挿入装置Ｃに入力される。光分岐挿入装置Ｃは、入力された光信号を所定の方路に接続されている伝送路ファイバｆ４に入力する。
ノードＮ４に到達した光信号は、伝送路ファイバｆ４に接続されている分散補償ファイバＤＣＦ４に波長分散信号とともに入力される。分散補償ファイバＤＣＦ４によって入力された光信号の分散補償が行われて、分散補償ファイバＤＣＦ４に接続されている光中継装置ＩＬＡ４に入力される。光中継装置ＩＬＡ４は、入力された光信号を増幅し、増幅された光信号出力を接続されている伝送路ファイバｆ５に入力する。
【００３３】
ノードＮ５に到達した光信号は、伝送路ファイバｆ５に接続されている分散補償ファイバＤＣＦ５に波長分散信号とともに入力される。分散補償ファイバＤＣＦ５によって入力された光信号の分散補償が行われて、分散補償ファイバＤＣＦ５に接続されている光中継装置ＩＬＡ５に入力される。光中継装置ＩＬＡ５は、入力された光信号を増幅し、増幅された光信号出力を接続されている伝送路ファイバｆ６に入力する。
ノードＮ６に到達した光信号は、伝送路ファイバｆ６に接続されている分散補償ファイバＤＣＦ６に波長分散信号とともに入力される。分散補償ファイバＤＣＦ６によって入力された光信号の分散補償が行われて、分散補償ファイバＤＣＦ６に接続されている光中継装置ＩＬＡ６に入力される。光中継装置ＩＬＡ６は、入力された光信号を増幅し、増幅された光信号出力を接続されている伝送路ファイバｆ７に入力する。
【００３４】
ノードＮ７に到達した光信号は、伝送路ファイバｆ７に接続されている分散補償ファイバＤＣＦ７に波長分散信号とともに入力される。分散補償ファイバＤＣＦ７によって入力された光信号の分散補償が行われて、分散補償ファイバＤＣＦ７に接続されている光中継装置ＩＬＡ７に入力される。光中継装置ＩＬＡ７は、入力された光信号を増幅し、増幅された光信号出力を接続されている伝送路ファイバｆ８に入力する。
ノードＮ８に到達した光信号は、伝送路ファイバｆ８に接続されている分散補償ファイバＤＣＦ８に波長分散信号とともに入力される。分散補償ファイバＤＣＦ８によって入力された光信号の分散補償が行われて、分散補償ファイバＤＣＦ８に接続されている波長多重光端局装置Ｂに入力される。波長多重光端局装置Ｂは、入力された光信号を受信し、受信した信号を出力する。
【００３５】
図２を参照し、図１に示した伝送線路における分散補償について例を示す。
このグラフの横軸は、ノードＮ０からの伝送距離を示し、縦軸は累積分散量を示し、この図の下方向は中心波長より短い領域の分散量、この図の上方向は中心波長より長い領域の分散量を示す。
この図に示すグラフＣ（実線）は、中心波長における累積分散を示す。
また、グラフＬ（点線）とグラフＳ（一点鎖線）は、信号帯域内における中心波長より長い領域と中心波長より短い領域での累積分散を示す。
ノードＮ０から送信された信号は、伝送路ファイバの分散と分散スロープによって、波長方向に広がって波長分散が生じる。ここで生じた波長分散について各ノードに配置されるＤＣＦを用いることで、伝送路ファイバｆ１〜ｆ８で生じた分散と分散スロープが補償される。
それぞれのノード間における伝送路ファイバと各ノードに配置されるＤＣＦでの作用により、分散量が補償されるので図示されるグラフは、鋸の歯のような形を示すことになる。
各ノードにおける通信機器の入力端子における中心波長の残留分散量を表すポイントをＤＡ１〜ＤＡ８で示している。
【００３６】
分散補償ファイバＤＣＦ１〜ＤＣＦ８は伝送路ファイバｆ１〜ｆ８で生じる分散と分散スロープを補償することになるが、ある典型的なファイバの種類に対して製造されるため、実際に敷設される伝送路ファイバｆ１〜ｆ８の分散スロープと異なったり、ノード間に敷設された伝送路ファイバｆ１〜ｆ８が複数の種類のファイバから構成される伝送路ファイバであったりする場合には、分散スロープを補償しきれずに累積分散が波長方向に広がって累積される。
【００３７】
光中継装置ＩＬＡ１〜ＩＬＡ７は入力された光信号を増幅するので、分散が重畳された光信号であっても許容できる範囲が広い。一方、波長多重光端局装置Ｂや光分岐挿入装置Ｃで受信する光信号における分散は、受信性能に対して影響を与えることになるので、必要な分散補償が行われた光信号として入力することが必要である。
また、光分岐挿入装置Ｃは、入力された光信号を電気信号に変換することなく光信号のまま中継を行う。そのため、入力された光信号に含まれる分散量は、出力される光信号の分散量として出力されることになる。
【００３８】
上記に示した通信機器の特性および配置から、ノードＮ３およびＮ８における受信点において、分散スロープを補償しきれなかった分が各信号波長での残留分散となる。
この残留分散の大きさを、受信装置における信号の分散耐力の範囲内に納める必要がある。
図に示したノードＮ３における分散耐力範囲ＤＳＰＣＳ〜ＤＳＰＣＬ、およびノードＮ８における分散耐力範囲ＤＳＰＢＳ〜ＤＳＰＢＬがそれぞれの通信機器が必要とする分散耐力の範囲を示し、この範囲に各グラフが通過するようにＤＣＦを選択する必要がある。
【００３９】
本実施形態では、分散スロープ補償率の異なる２種類のＤＣＦを用いることで、複数種類の伝送路ファイバからなる伝送線路の分散補償を最適化する方法について説明する。
分散スロープ補償率の値が２種類となるＤＣＦを用意できる時に、どちらの分散スロープ補償率を有するＤＣＦを選択し、そして選択されたＤＣＦをどのノードに配置するかを選択する処理手順について説明する。
分散スロープ補償率は、次式(１)で示される関係がある。すなわち、分散スロープ量を分散量で除算した値が分散スロープ補償率である。
【００４０】
（分散スロープ補償率）＝（分散スロープ）／（分散）  ・・・（１）
【００４１】
分散スロープの値は、先に説明したとおり、所定の信号帯域幅における分散量のばらつきを表す性能指標であり、所定の信号帯域幅における信号帯域両端での分散量の差を所定帯域幅で除した値で示される。
配置を予定するＤＣＦを次に示す方法によって、それぞれのＤＣＦの分散スロープ補償率の大きさによって２種類に分類することとする。分類にあったって、各ＤＣＦの分散スロープ補償率の平均値を求め、その値を分類する際の閾値として用いることとする。
ここで示される２種類の分散スロープ補償率について、式（１）で示される値が閾値より小さい分散補償ファイバを低分散補償ファイバと分類し、その低分散補償ファイバの分散スロープ補償率を「低分散スロープ補償率：Ｌｓ」とする。また、式（１）で示される値が閾値より大きい分散補償ファイバを高分散補償ファイバと分類し、その高分散補償ファイバの分散スロープ補償率を「高分散スロープ補償率：Ｈｓ」とする。
この分類は配置を予定するＤＣＦの特性に基づいて予め行うことができ、あるいは、先に上記の分類を想定し、その分類に適用できるＤＣＦを用意することも可能である。
【００４２】
通常、ＤＣＦは設備管理負担を減らすため、中心波長での分散補償量に対し、１００、２００、３００、・・・といった段階的な値で示される分散補償刻み幅（Ｄｓｔｅｐ）で設定されることが多い。そのため、本実施形態においても分散スロープ補償率は段階的な値をとるものとして説明を行うこととする。
【００４３】
端局装置-端局装置間(信号がadd/dropする区間、つまりＴＥＲＭまたはＯＡＤＭで挟まれる区間、図1に示すノードＮ０〜Ｎ３の間またはノードＮ３〜Ｎ８の間)の伝送路ファイバで生じる対象区間における分散スロープをＤｉｓｐＡ、低分散スロープ補償率を持つＤＣＦを用いて全てを補償すると仮定した場合の全ＤＣＦの分散スロープをＤｉｓｐＢとする。
補償が必要となる分散スロープＤｉｓｐＡから低分散スロープ補償率のＤＣＦで補償できる分散スロープＤｉｓｐＢの差が、高分散スロープ補償率のＤＣＦで補償しなければならない分散スロープの量となる。その量を、高分散スロープ補償率と低分散スロープ補償率との差に分散補償刻み幅Ｄｓｔｅｐを乗じた値で除算することにより、高分散スロープ補償率を持つＤＣＦで補償すべき量Ｓを求めることができる。その関係を次式（２）に示す。
【００４４】
Ｓ＝（ＤｉｓｐＡ−ＤｉｓｐＢ）／（（Ｈｓ−Ｌｓ）×Ｄｓｔｅｐ）  ・・・（２）
【００４５】
式（２）で示されるＤＣＦで補償すべき量Ｓは、伝送路ファイバが有する分散スロープ補償量を示す。
【００４６】
次に、ＤＣＦの選択方法について説明する。
中心波長での各ノードで用意できるＤＣＦの量Ｄ（ｉ）は、別途予め定められる変数である。
ここで、 ｉはノード番号を示す。
与えられたＤ（ｉ）について、そのＤＣＦ量をＤｓｔｅｐの値で割った値を配列Ｄａｒｒａｙ（ｎ）で表すこととする。すなわち、配列Ｄａｒｒａｙ（ｎ）は、次式（３）で示すことができる。
【００４７】
Darray（n）＝ ｛ D（1）／Dstep, D（2）／Dstep, ... , D（n）／Dstep ｝  ・・・（３）
【００４８】
さらに、補償量を評価する評価関数を定義することとする。
評価関数は、２つの処理の結果から評価結果を導くことになる。
評価関数の第１の処理は、配列Ｄａｒｒａｙ（ｎ）で定義されるＤＣＦから、必要とされるＤＣＦを選択する処理であり、その処理をｆ（・）で示す。
処理ｆ（・）は、引数となる配列Ｄａｒｒａｙ（ｎ）の中から、選ばれたＤＣＦを特定する関数であり、その結果は配列ｓｅｌｅｃｔｅｄ＿Ｄａｒｒａｙ（ｉ）として改めて定義される。上記の処理を式で表すと次式（４）のようになる。
【００４９】
Selected_Darray（i）＝f（Darray（n））  ・・・（４）
【００５０】
式（４）で示される関数ｆ（Ｄａｒｒａｙ（ｎ））は、配列Ｄａｒｒａｙ（ｎ）の中から任意の数個を選び出す関数である。
また、配列ｓｅｌｅｃｔｅｄ＿Ｄａｒｒａｙ（ｉ）は、配列Ｄａｒｒａｙ（ｎ）の中から関数ｆ（・）によって選ばれた要素で構成される配列である。
【００５１】
次に評価関数の第２の処理について説明する。
先に説明した高分散スロープ補償率を有するＤＣＦで補償すべき量Ｓと、上記の配列ｓｅｌｅｃｔｅｄ＿Ｄａｒｒａｙ（ｉ）のそれぞれの値の合計値との差を求める。求められたその差の値を二乗して、評価関数の評価値ｇとして次式（５）に定義する。
【００５２】
ｇ＝｛ Ｓ  −  ｓｕｍ（selected_Darry（i））｝2   ・・・（５）
【００５３】
ここで、ｓｕｍ（・）は、配列要素の合計を示す。
式 (５)のｇが最小となるｓｅｌｅｃｔｅｄ＿Ｄａｒｒａｙ（ｉ）を求めることにより、高分散スロープ補償率を持つＤＣＦをどれにするかを選ぶことが出来る。
また、Ｓの値は、式（２）の計算結果から求められる値であり、整数以外の値となるときもある。
ここでは、Ｓ＝６．１であると仮定する。また、ｓｕｍ（selected_Darry（i））の値は、上記に示したＤａｒｒａｙ（ｎ）の値から整数の値をとるものとしてｓｕｍ（selected_Darry（i））の算出方法を説明する。
Ｓ＝６．１のときに式（５）の値が小さくなる条件としては、ｓｕｍ（selected_Darry（i））の値が、６．１に近い整数の値をとるときであり、その値は、６または７である。
ここで、式（５）の計算を行うと計算の結果からｓｕｍ（selected_Darry（i））の値が、６のときに、ｇの値が最も小さい値をとることがわかる。
【００５４】
ここで、高分散スロープ補償率を有するＤＣＦは、分散補償量が大きくなるほど製造することが困難であり、目標性能が確保しにくいものとなる条件を考慮する必要がある。
配列Ｄａｒｒａｙ（ｎ）から選択し、配列ｓｅｌｅｃｔｅｄ＿Ｄａｒｒａｙ（ｉ）に割り付ける関数ｆ（・）の処理では、配列Ｄａｒｒａｙ（ｎ）の要素の中から出来るだけ小さい値のものを、できるだけ多く使う場合を優先させて選択することが必要となる。
【００５５】
ここで、例を示し説明する。示される例では説明を簡単にするため、配列Ｄａｒｒａｙ（ｎ）は小さい順に並べている。
高分散スロープ補償率を持つＤＣＦで補償すべき量Ｓの値が２であり、用意されるＤＣＦを示す配列Ｄａｒｒａｙ（ｎ）が、｛１、１、１、２、３｝であるときの配列ｓｅｌｅｃｔｅｄ＿Ｄａｒｒａｙ（ｉ）は、次式（６）で示すことができる。
【００５６】
selected_Darray＝｛1,1｝  ・・・（６）
【００５７】
また、分散スロープの値が上記より大きく高分散スロープ補償率を有するＤＣＦで補償すべき量Ｓの値が６となったときの配列ｓｅｌｅｃｔｅｄ＿Ｄａｒｒａｙ（ｉ）は、次式（７）で示すことができる。
【００５８】
selected_Darray＝｛1,1,1,3｝  ・・・（７）
【００５９】
図３を参照し、selected_Darrayの求め方について説明する。
上記に示したほかにもＤａｒｒａｙ（ｎ）が、｛１、１、１、２、３｝であるときに選びうるselected_Darrayの候補が存在する。そのselected_Darrayの候補について、図３に示す。
図３に示されるselected_Darrayテーブルは、行と列からなる２次元の表示形式のデータであり、番号と、Ｄａｒｒａｙ（ｎ）の各要素の数を示す３つの列（１、２、３）と、selected_Darray の要素の合計値を示すsum(selected_Darray（ｉ）)の０から８までの列と、評価の各項目の列を有している。
【００６０】
このテーブルの各行は、Ｄａｒｒａｙ（ｎ）の要素の組み合わせによって構成される組み合わせごとに用意される。
このテーブルで示される組み合わせは、１６通りの組み合わせがあり、その組み合わせによって、sum(selected_Darray（ｉ）)の値は、０から８までの値をとることができる。
Ｄ（ｉ）の３つの列で示される各要素の値に、各行で示される個数の値をそれぞれ乗算し、その乗算で得られる３つの積を合計すると、それぞれの組み合わせにおけるsum(selected_Darray（ｉ）)の値が示される。上記の計算を基にして、その計算による合計値と等しいsum(selected_Darray（ｉ）)の０から８の欄に○印を示す。
【００６１】
式（５）とＳ＝６．１という条件設定とから、sum(selected_Darray（ｉ）)の値は６とすることがすでに求められている。したがって、図３に示されるselected_Darrayテーブルにおいて、番号（Ｎｏ．）３または９の組み合わせが適応できる組み合わせになる。
【００６２】
また図３に示されるselected_Darrayテーブルには、評価の列がある。
上記のように複数の組み合わせが選ばれたときに、その中から選択する方法を規定する。
【００６３】
規定される方法は、選ばれた組み合わせの要素の数に応じて設定された重み付けにより判定することとする。その判定に利用する評価の列は、それぞれの組み合わせにおいて、選ばれた要素、すなわちＤＣＦの値が小さい値であるものを優先的に選択するために重み付けを行った評価値が示されている。示される値は、要素の数が１となる数に４、２となる数に２、３となる数に１とする重み係数を設定した結果が示されている。
例えば、番号３の場合が、上記で示した高分散スロープ補償率を持つＤＣＦで補償すべき量Ｓの値がＳ＝６での選択結果を示すものであるが、１の数が３個、３の数が1個なので、求められる評価の値は、次式（８）の計算で求められる値となる。
【００６４】
（評価）＝（１の数）×４＋（２の数）×２＋（３の数）×１
＝３×４＋０×２＋１×１＝１３                  ・・・（８）
【００６５】
このｓｅｌｅｃｔｅｄ＿Ｄａｒｒａｙテーブルで示される組み合わせの中のうちＤＣＦ量の条件にあった数個の組み合わせが選択され、選択された結果の中からさらに評価の値が最も大きいものを選択することで、適切な組み合わせを選択することができる。
【００６６】
ここでの配列ｓｅｌｅｃｔｅｄ＿Ｄａｒｒａｙ（ｉ）の組み合わせからの選択処理は、Ｄａｒｒａｙの要素数（ｎ）の数が大きくなると（２ｎ）通りの組み合わせが取りうる。
そのため、全候補の中から効率よく選択するには、演算数を削減する必要がある。その削減方法については、第２実施形態以降に改めて説明することとする。
【００６７】
次に説明する処理は、選択された要素（例えばｓｅｌｅｃｔｅｄ＿Ｄａｒｒａｙ={1}）が配列Ｄａｒｒａｙの中に複数（例えばＤａｒｒａｙ={1,1,1}）存在する場合、どの要素を選択するかを決める選択方法について説明する。
【００６８】
すでに、上記に示したように分散スロープについては補償された状況であり、端局装置-端局装置間では分散スロープは最適解となっている。したがって、ここでは分散量を管理する必要がある各通信機器のうち光信号を受信する端局装置である波長多重光端局装置Ｂおよび光分岐挿入装置Ｃにおける累積の残留分散スロープが最小となるように、ＤＣＦのノード配置を選択するといった条件により、ＤＣＦの配置を選択することによって一意に決めることが可能となる。
【００６９】
図４を参照し、本実施形態による分散特性補償量演算装置１００の機能構成について説明する。
この図は、分散特性補償量演算装置１００の機能構成を示すブロック図である。
図示されるように分散特性補償量算出装置１００は、入力処理部１１と、情報記憶処理部１２と、分散傾斜特性処理部１３と、分散補償量算出処理部１４と、表示処理部１５と、入力装置１６と、表示装置１７と、ファイバ基本特性記憶部１８ａと、ノードデータ記憶部１８ｂと、Ｆｉｂｅｒ情報記憶部１８ｃと、ＤＣＦ配列情報記憶部１８ｄと、ＤＣＦ選択情報記憶部１８ｅとを備えている。
ファイバ基本特性記憶部１８ａと、ノードデータ記憶部１８ｂと、Ｆｉｂｅｒ情報記憶部１８ｃと、ＤＣＦ配列情報記憶部１８ｄと、ＤＣＦ選択情報記憶部１８ｅとをまとめて示すときは記憶部１８という。
【００７０】
分散特性補償量算出装置１００における入力処理部１１は、分散特性補償量算出に必要とされる各種情報入力について入力された情報を検出する。
情報記憶処理部１２は、入力処理部１１からの検出情報に基づき、それぞれ検出された情報に基づき記憶部１８に配置される各テーブルに情報を記録する。各テーブルの詳細は後述することとする。
分散傾斜特性処理部１３は、記憶部１８に記憶されたファイバ基本特性テーブル、Ｎｏｄｅテーブル、Ｆｉｂｅｒテーブルを参照し、伝送路ファイバｆ１〜ｆ８において生じる分散および分散傾斜について評価関数を用いて必要とされる分散補償量および分散傾斜補償量を算出し、Ｆｉｂｅｒ情報記憶部１８ｃのＦｉｂｅｒテーブルに記録する。
【００７１】
分散補償量演算処理部１４は、記憶部１８に記憶された各テーブルを参照し、必要とされる分散補償量に基づいて高分散補償率を有するＤＣＦを選択し、選択された結果からＤＣＦ選択情報記憶部１８ｅのテーブルＤＣＦ選択テーブルに記録する。
表示処理部１５は、各記憶部に記憶された情報から部分散特性補償量算出装置１００の各処理における状態、情報入力画面、情報表示画面を作成し出力する。
入力装置１６は、入力処理部１１に接続され入力される情報を入力処理部１１に入力する装置である。キーボードやマウスなどが相当する。
表示装置１７は、表示処理部１５に接続され、表示処理部１５で作成された画面情報を表示する。
【００７２】
ファイバ基本特性記憶部１８ａは、ファイバ基本特性テーブルを記憶するものである。
ノードデータ記憶部１８ｂは、Ｎｏｄｅテーブルを記憶するものである。
Ｆｉｂｅｒ情報記憶部１８ｃは、Ｆｉｂｅｒテーブルを記憶するものである。
ＤＣＦ配列情報記憶部１８ｄは、テーブルＤＣＦ配列テーブルを記憶するものである。
ＤＣＦ選択情報記憶部１８ｅは、テーブルＤＣＦ選択テーブルを記憶するものである。記憶部１８は、磁気ハードディスク装置あるいは、半導体リードライトメモリを用いて実現される。
【００７３】
図５を参照し、分散特性補償量算出装置１００の内部構成について説明する。
図４で示された処理を実行する前提として、分散特性補償量算出装置１００は、処理装置本体２１と、入力装置２２と、表示装置２３とからなる。
分散特性補償量算出装置１００における処理装置本体２１は、ＣＰＵ（（Central Processing Unit）２１ａとＲＡＭ（Random Access Memory）２１ｂとＲＯＭ（Read Only Memory）２１ｃとＨＤＤ（Hard Disk Drive）２１ｄとＩ／Ｏ（Input/Output）２１ｅなどが備えられており、演算処理を実行するＣＰＵ２１ａがＲＡＭ２１ｂを一時的なワークエリアや設定記憶領域として使用したりプログラム領域として使用したりしながら、ＲＯＭ２１ｃに書き込まれた基本プログラムを適宜実行し、Ｉ／Ｏ２１ｅを介して接続されている外部機器及び内部機器などを制御している。
さらに処理装置本体２１は、装置内部の記憶領域としてＨＤＤ２１ｄを備え、処理プログラム、各種テーブルとしての情報、処理結果など情報の記憶領域として利用される。
【００７４】
この基本プログラムとしてのオペレーティングシステム上で分散特性補償量算出プログラムが実行される。分散特性補償量算出プログラムの処理内容は、入力装置２２としてのキーボード２２ａやマウス２２ｂの操作を監視し、操作された場合には必要な演算処理などを実行し、さらには、処理結果を表示装置２３に表示したり、結果をデータファイルとしてＨＤＤ２１ｄなどに記録したりすることになる。
【００７５】
図６〜図１０を参照して、分散特性補償量算出装置１００の処理における設定情報、変数などを記憶する各種テーブルについて説明する。
ここで示される図６は、伝送路ファイバの種類の違いによる分散および分散傾斜特性を記憶するファイバ基本特性テーブルのデータ構成およびデータ例を示す概略図である。
図示されるように、ファイバ基本特性テーブルは、行と列からなる２次元の表示形式のデータであり、ファイバの種類を示す、ＴＹＰＥ１（ＳＭＦ）、ＴＹＰＥ２（ＴＷ−ＲＳ：TrueWave Reduced Slope Fiber）、ＴＹＰＥ３（ＬＥＡＦ：Large Effective Area Fiber）、ＴＹＰＥ４（ＤＳＦ）の各項目の列を有している。
ファイバ基本特性テーブルの各行は、分散量（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）および分散傾斜量（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  ｓｌｏｐｅ）を示している。
このファイバ基本特性テーブルで示される分散量は、単位を［ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ］で示される値が記憶される。
このファイバ基本特性テーブルで示される分散傾斜量は、単位を［ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ］で示される値が記憶される。
ファイバ基本特性テーブルに記憶される情報は、共通で利用される定数として用いられるので、予めそれぞれの情報の標準値が設定され記憶されているものとする。
なお、図６に示されたファイバ基本特性テーブルは、適用が必要なファイバの情報を備える必要がある。本発明では図６で示された４種類のファイバを特定するものではなく、他の種類のファイバであってもよく、また４種類に制限されるものでもなく、必要な規模のテーブルを用意することが可能である。
【００７６】
ここで示される図７は、分散補償を行う伝送路の構成情報を記憶するＮｏｄｅテーブルのデータ構成およびデータ例を示す概略図である。
図示するように、Ｎｏｄｅテーブルは、行と列からなる２次元の表示形式のデータであり、ノードに配置される通信機器の番号を示すＮｏｄｅ、種類を示すＮｏｄｅ  Ｔｙｐｅ、分散補償を行う伝送路を評価区間に分割した区間（ポイントｔｏポイント区間）を示す項目の列を有している。
Ｎｏｄｅテーブルの各行は、それぞれのノードごとに配置される通信機器の種別を種別記号（ＴＥＲＭ、ＯＡＤＭ、ＩＬＡ）で表す。
また、伝送路を分割した評価区間について、光信号を送出する装置から受信する装置までの区間を示す。
Ｄ１列、Ｄ２列で示される区間は、ノードＮ０からノードＮ８に向かう方向でポイントｔｏポイント区間として分散補償を検討する区間を示す。また、Ｕ１列、Ｕ２列で示される区間は、ノードＮ８からノードＮ０に向かう方向でポイントｔｏポイント区間として分散補償を検討する区間を示す。
それぞれ、「Ｓｎ」で表されるノードの位置が光信号の送信装置が設置される場所を示し、「Ｓｎ」のｎとして表される同じ数字が連なる範囲で示される区間が、ポイントｔｏポイントでの分散補償を検討する区間となる。
【００７７】
ここで示される図８は、分散補償を行う伝送路ファイバの構成情報を記憶するＦｉｂｅｒテーブルのデータ構成およびデータ例を示す概略図である。
図示するように、Ｆｉｂｅｒテーブルは、行と列からなる２次元の表示形式のデータであり、ノード間を接続する伝送路ファイバの番号を示すＳｐａｎ、伝送路ファイバの種類を示すＴｙｐｅ、分散量（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）、分散傾斜量（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｓｌｏｐｅ）、伝送路ファイバの線路長（Ｌｅｎｇｔｈ）を示す項目の列を有している。
Ｆｉｂｅｒテーブルの各行は、スパン番号（Ｓｐａｎ）、それぞれのスパンごとに配置される伝送路ファイバの種別（Ｔｙｐｅ）を種別記号（ＳＭＦ、ＴＷ−ＲＳ、ＬＥＡＦ、ＤＳＦ）で表し、先に説明したファイバ基本特性テーブルの情報を参照するキーとなる項目である。
このＦｉｂｅｒテーブルで示される分散量は、単位を［ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ］で示される値が記憶される。
このＦｉｂｅｒテーブルで示される分散傾斜量は、単位を［ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ］で示される値が記憶される。
また、各スパンとして示されるノード間の伝送路ファイバの線路長は、単位を［ｋｍ］で示される値が記憶される。
【００７８】
ここで示される図９は、配列Ｄ（ｉ）を定義するＤＣＦ配列テーブルのデータ構成およびデータ例を示す概略図である。
図示されるように、ＤＣＦ配列テーブルは、行と列からなる２次元の表示形式のデータであり、ノード番号を示す変数ｉ、ＤＣＦが備える分散補償量Ｄ（ｉ）をとびとびの値をとるＤＣＦの分散補償量のステップ幅Ｄｓｔｅｐ除算した値を示す項目の列を有している。
ＤＣＦ配列テーブルの各行は、ノード番号ｉごとに配置され、ノード番号ｉに応じた分散補償量（ｉ）とステップ幅Ｓｔｅｐとから除算によって、Ｄａｒｒａｙ（ｉ）の値が計算によって求められた値が記録される。
ＤＣＦ配列テーブルの値は、配置を予定するＤＣＦの特性に基づいて予め設定される。
【００７９】
ここで示される図１０は、図９で示されたＤａｒｒａｙ（ｉ）の値を参照し、高分散スロープ補償率を持つＤＣＦで補償すべき量Ｓに応じて、ＤＣＦを選択するＤＣＦ選択テーブルを示す。
図示されるように、ＤＣＦ選択テーブルは、行と列からなる２次元の表示形式のデータであり、高分散スロープ補償率を持つＤＣＦで補償すべき量Ｓ、番号、ＤＣＦが備える分散補償量Ｄ（ｉ）の候補、Ｄａｒｒａｙ（ｉ）から選ばれるＤＣＦの組み合わせに応じたselected_Darray の要素の合計値を示すsum(selected_Darray（ｉ）)の０から８までの欄、評価、適応性の項目の列を有している。
ＤＣＦ選択テーブルの各行は、Ｄａｒｒａｙ（ｎ）の要素の組み合わせによって構成される組み合わせごとに用意される。
高分散スロープ補償率を持つＤＣＦで補償すべき量Ｓに応じてsum(selected_Darray（ｉ）)の値が選ばれる。選ばれたsum(selected_Darray（ｉ）)の値からＤＣＦが備える分散補償量Ｄ（ｉ）の組み合わせが割り付けられ、ＤＣＦが備える分散補償量Ｄ（ｉ）の値に応じた重み係数が設定される。
選択されたＤ（ｉ）のそれぞれの値の個数と重み係数との積がそれぞれ求められ、それぞれ求められた積の合計から評価の値が求められる。この図では、ＤＣＦが備える分散補償量Ｄ（ｉ）の値の１、２、３の個数に応じて、重み係数が３、２、１と定義され、評価された値が記録される。
選択条件となるsum(selected_Darray（ｉ）)の値に基づいて、sum(selected_Darray（ｉ）)に示される列から適応可能なものが選択される。
図中の欄では、○印で示される。
図示されている組み合わせの中で、前述の仮定に基づくsum(selected_Darray（ｉ）)が６となる条件の組み合わせとして、番号（No.）が３と９が選ばれる。
選ばれた番号（No.）が３と９のそれぞれの評価値を参照すると、番号３のとき評価値が１３であり、番号９のとき評価の値が７となる。この２つの組み合わせを比較すると、評価値の大きな番号３の組み合わせのほうが、選択するのに適している組み合わせであると判定することとする。ここで、番号３の組み合わせが判定によって選択され、その結果として示される判定欄に○印が記録される。
図に示された判定欄の○印が記録されている組み合わせの位置は、判定結果によって変更される。
【００８０】
図１１を参照して、本発明の分散特性補償量算出装置１００で行われる処理についてのフローチャートを示す。
この図において示されるフローチャートでは、対向する通信機器を接続する伝送路ファイバが、各ノードで中継される構成として図２に示された伝送線路での分散補償を求める処理が示されている。
なお、表示処理部１５は、各処理ステップで示される状態に応じて検出された入力信号、演算結果などの情報から表示画面を生成し、表示装置を介して表示を行うが、以下に説明する各ステップにおいては、表示装置への表示に関する説明を省略することとする。
また、ＤＣＦ配列情報記憶部１８ｄに記憶されるテーブルＤＣＦ配列テーブルの情報は、ＤＣＦの選択処理の条件として、予め用意される情報であり以下の処理を行う前に設定され、記憶されているものとする。
【００８１】
分散特性補償量算出装置１００に備えているＣＰＵ２１ａにおけるプログラムでは、入力処理部１１がノードに配置される通信機器間が結ばれるポイントｔｏポイントの伝送路ファイバとの接続情報を入力装置１６に入力されたことを検出し、検出された検出情報の入力処理を行い、情報記憶処理部１２に入力する。
情報記憶処理部１２は、入力された検出情報をもとにノードデータ記憶部１８ｂ、Ｆｉｂｅｒ情報記憶部１８ｃに記録する（ステップＳａ１）。
【００８２】
ＣＰＵ２１ａにおけるプログラムでは、ステップＳａ１で設定されたポイントｔｏポイントの伝送路ファイバを利用した回線について、入力処理部１１が光信号の通信方向の設定を入力手段で検出し、検出された検出情報の入力処理を行い、情報記憶処理部１２に入力する。
情報記憶処理部１２は、入力された検出情報をもとに内部変数として記憶部１８の記憶領域に記録する。ここでは、図７においてＤ１として示される区間が選択されたものとして以下の説明を行う（ステップＳａ２）。
【００８３】
ＣＰＵ２１ａにおけるプログラムでは、ステップＳａ２で内部変数に記録されたポイントｔｏポイントの伝送路ファイバを利用した回線での通信方向の情報に基づいて、入力処理部１１が各ノード間に接続される伝送路ファイバの種別をそれぞれ入力手段で検出し、検出された検出情報の入力処理を行い、情報記憶処理部１２に入力する。
情報記憶処理部１２は、入力された検出情報をもとにＦｉｂｅｒ情報記憶部１８ｃを参照し、当該伝送路ファイバの分散および分散スロープを算出しＦｉｂｅｒテーブルに記録する（ステップＳａ３）。
【００８４】
ＣＰＵ２１ａにおけるプログラムでは、分散傾斜特性処理部１３がステップＳａ１〜Ｓａ３で記録されたＦｉｂｅｒ情報記憶部１８ｃのＦｉｂｅｒテーブルに記録された情報を参照し、ポイントｔｏポイント区間での分散傾斜量の合計値を算出し、その算出結果を内部変数として記憶部１８の記憶領域に記録する（ステップＳａ４）。
【００８５】
ＣＰＵ２１ａにおけるプログラムでは、分散補償量演算処理部１４がステップＳａ４で算出した分散傾斜量の合計値からＤＣＦ種別の選定を行う。
分散補償量演算処理部１４が行うＤＣＦ種別の選定について、分散補償量演算処理部１４が記憶部１８に記憶されるＤＣＦ配列テーブルを参照しＤＣＦ配列テーブルで示される高分散補償率を有するＤＣＦを選択し、記憶部１８の変数領域に記録する。
また、分散補償量演算処理部１４は、選択されたＤＣＦの組み合わせ結果に基づいて、記憶部１８に記憶されるＤＣＦ選択テーブルに適応可能な組み合わせの情報を記録する。記録される情報は、前述の図１０の説明で示された手順によってＤＣＦ配列テーブルの情報を作成し、作成された結果をＤＣＦ配列テーブルに記録する（ステップＳａ５）。
【００８６】
さらに、ＣＰＵ２１ａにおけるプログラムでは、分散補償量演算処理部１４がステップＳａ５で選定した分散傾斜補償を行うＤＣＦ種別の配置について選定を行う。
ＤＣＦ配置の選定は、各端局装置の受信端子で分散スロープが最小となるようにＤＣＦの配置を選定する。
すなわち、図２で示されるノード３に配置されるＯＡＤＭ（あるいはノード８に配置されるＴＥＲＭ）の受信端子において、分散スロープが最小となるようにＤＣＦの配置を選定する（ステップＳａ６）。
【００８７】
ＣＰＵ２１ａにおけるプログラムでは、分散補償量演算処理部１４がステップＳａ６において配置されたＤＣＦの配置について、方路内の全てのポイントｔｏポイントの区間において、ＤＣＦの配置が適切かの判定を行う。ＤＣＦの配置が適切でないと判定した場合には、ステップＳａ６に示した処理により、ＤＣＦの配置位置について再度選定を行う（ステップＳａ７）。
【００８８】
ステップＳａ７の処理によりＤＣＦの配置が適切であると判定した場合には、分散補償量演算処理部１４は、選定されたＤＣＦの配置を当該ポイントｔｏポイントの区間におけるＤＣＦの配置位置の選択結果として決定する。Ｄ１区間として選ばれたＤＣＦにより分散の補償を行うと図２に示されるノードＮ０からノードＮ３区間において分散補償が行って残留分散を得ることができる(ステップＳａ８)。
【００８９】
ステップＳａ８までに示した上記選択結果に関係する区間があるかどうかの判定を行う。
判定の結果、関係する区間があるとするときには、当該区間の補償量算出処理を引き続き行う。
判定の結果、関係する区間がないとするときには処理を終了する。
先に示されたＤ１区間の例の場合では、Ｄ２区間が該当することになり、Ｄ１区間で得られた結果を基にして、ノードＮ３〜ノードＮ８区間についてのＤＣＦ選択処理をステップＳａ１に戻って行うことになる。
また、引き続き行われるＤ２区間におけるＤＣＦ配置が行えた場合では、本ステップで示される「関係する区間」は存在しないので、処理を終了することになる(ステップＳａ９)。
【００９０】
上記で示す関係する区間とは、図２で示される回線構成の場合で説明すると、ノードＮ０〜ノードＮ３の区間と、ノードＮ３〜ノードＮ８の区間との関係にあるような区間を示す。
このような区間において、最初にノードＮ０〜ノードＮ３の間での分散補償を算出し、続いて得られたノードＮ０〜ノードＮ３の間での分散補償結果を考慮して、ノードＮ３〜ノードＮ８の間での分散補償を算出することにより、ノードＮ８での残留分散量の精度を上げることができる。
さらに、設計された分散スロープに対し、信号の分散耐力を満たすか判定する機能を追加することで信号の伝送可否判定を行うことも可能となる。
【００９１】
第１実施形態に示した処理により、これまで分散傾斜特性の補償を行う際に最適化できていなかった補償量を最適化することができ、実験的な検証ではなく品質を確保するための分散特性補償量算出装置１００を提供することができる。
【００９２】
（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態で後述することとした、演算数の削減方法に関する第１の方法について示す。
本計算において、配列ｓｅｌｅｃｔｅｄ＿Ｄａｒｒａｙの組み合わせはＤａｒｒａｙの要素数（ｎ）に対し（２ｎ）通り存在するため要素数が大きくなると計算が膨大となる。効率よく判定を行うには、演算量を少なくする手段を講じる必要がある。
本実施形態では、演算量を削減するための第１の方法を示す。
第１の方法は、先に示したステップＳａ５の処理において高分散スロープ補償率を持つＤＣＦで補償すべき量Ｓの値が配列Ｄａｒｒａｙに含まれるどの値よりも小さい場合は、Ｄａｒｒａｙを一つも選択しないことを判定結果として出力し、それ以降に行う予定の選択処理を中断し、処理を終了する方法である。
【００９３】
Ｄａｒｒａｙを一つも選択しないことにして判定処理を簡素化する理由は、用意できるＤＣＦで分散補償を行うと過補償となることが懸念されるためである。
【００９４】
（第３実施形態）
本実施形態では、演算量を削減するための第２の方法を示す。
第２の方法は、先に示したステップＳａ５の処理において高分散スロープ補償率を持つＤＣＦで補償すべき量Ｓの値がＤａｒｒａｙの合計より大きい場合はＤａｒｒａｙを全て選択することを判定結果として出力し、それ以降に行う選択処理を中断し処理を終了する方法である。
【００９５】
Ｄａｒｒａｙを全て選択することは、用意できるＤＣＦを組み合わせて分散補償を行うことが最大の補償量を得られる組み合わせを選択することになる。
Ｄａｒｒａｙを全て選択することによって判定処理を簡素化できる理由は、選べるすべてを選択して、補償を行うことにより、最大となる補償量の条件を得ることができ、それ以外の検証を行う必要がないからである。
【００９６】
（第４実施形態）
本実施形態では、演算量を削減するための第３の方法を示す。
第３の方法は、先に示したステップＳａ６の処理において先に示したように高分散スロープ補償率を有するＤＣＦは、分散補償量が大きくなるほど製造するのが困難であり、目標性能が確保しにくいものとなる条件を考慮して、組み合わせからの選択処理を、小さい要素から優先的に検索することとする方法である。
特性の品質確保が困難となるＤＣＦを選択することとなる条件の選択処理を後回しにして、特性条件の望ましい組み合わせから検索し、条件が合致する組み合わせが特定できればそれ以降に検索する処理を中断することができる。
【００９７】
（第５実施形態）
本実施形態では、演算量を削減するための第４の方法を示す。
第４の方法は、先に示したステップＳａ７の処理においてＤａｒｒａｙの要素は整数であるので高分散スロープ補償率を持つＤＣＦで補償すべき量Ｓの値も整数化し、組み合わせられた値を基に、最初にｇ＝０となった組み合わせの配列を最適解として選択し判定結果として出力し、それ以降の選択処理を中断する方法である。
この方法は、分散傾斜補償率の値が大きいファイバとして予め分類される高分散補償ファイバで補償すべき量を求めた数値を整数化することにより、整数同士の比較により条件一致となる最適解を、０（ゼロ）とすることができる。整数化せずに比較を行ったときに、１以下の差となる条件の組み合わせが見つかっていても、もっと近くなる組み合わせを見つけるために検索処理を継続する必要があった。この整数化処理で最適解の判断が容易となり、未検証の組み合わせに対する検索処理を中断することができ、演算量を削減することができる。
【００９８】
第２実施形態から第５実施形態で示した１つまたは複数の方法を第１実施形態における処理方法に組みこむことにより、演算量を削減することができ、繰り返し行うことになる処理時間の短縮効果を見込むことができる。
【００９９】
また、図４に示す分散特性補償量算出装置１００の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、分散特性補償量算出装置が伝送路ファイバにおける分散特性の補償量を求める処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
【０１００】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
【０１０１】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【０１０２】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【０１０３】
なお、第２実施形態から第５実施形態で示した分散補償ファイバＤＣＦ１〜ＤＣＦ８は、２種類の分散スロープ補償率を有するＤＣＦの組み合わせを選択する方法を説明した。
３種類以上の分散スロープ補償率を有するＤＣＦを組み合わせて選択する方法に、本発明は拡張することができる。
そのような条件においても、値の小さい分散スロープ補償率を有するＤＣＦから優先させて選択させるという条件を加えることにより、分散設計を容易に行うことが可能となる。
【０１０４】
なお、本発明の送信装置は、波長多重光端局装置Ａまたは光分岐挿入装置Ｃに相当する。
また、本発明の受信装置は、波長多重光端局装置Ｂまたは光分岐挿入装置Ｃに相当する。
また、本発明の分散傾斜特性は、分散スロープに相当する。
また、本発明の分散補償ファイバは、分散補償ファイバＤＣＦ１〜ＤＣＦ８に相当する。
また、本発明の分散特性補償量算出装置は、分散特性補償量算出装置１００に相当する。
また、本発明の分散傾斜補償率は、分散スロープ補償率に相当する。
また、本発明の評価手段は、分散傾斜特性処理部１３に相当する。
また、本発明のＤＣＦ選択手段は、分散補償量算出処理部１４に相当する。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の第１実施形態による波長多重伝送システム１０を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態による波長多重伝送システム１０における波長分散補償を示す特性グラフである。
【図３】第１実施形態による分散特性補償量算出装置１００においてＤＣＦの選択を行うときに候補とする組み合わせの例を示す表である。
【図４】第１実施形態による分散特性補償量算出装置１００を示す機能ブロック図である。
【図５】第１実施形態による分散特性補償量算出装置１００における機能系統図である。
【図６】第１実施形態による分散特性補償量算出装置１００における伝送路ファイバの特性データを記憶するテーブルである。
【図７】第１実施形態による分散特性補償量算出装置１００における通信機器の配置と通信方向を示す情報を記憶するテーブルである。
【図８】第１実施形態による分散特性補償量算出装置１００における伝送路ファイバの分散量を記憶するテーブルである。
【図９】第１実施形態による分散特性補償量算出装置１００におけるＤＣＦ配列テーブルである。
【図１０】第１実施形態による分散特性補償量算出装置１００における高分散スロープ補償率を持つＤＣＦの選択を記録するＤＣＦ選択テーブルである。
【図１１】第１実施形態による分散特性補償量算出装置１００における分散補償量を算出する処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０６】
１０  波長多重伝送無線通信システム、
Ｎ０〜Ｎ８  ノード、ｆ１〜ｆ８  伝送路ファイバ、
Ａ、Ｂ  波長多重光端局装置、Ｃ  光分岐挿入装置、ＩＬＡ１〜ＩＬＡ７  光中継装置、
ＤＣＦ１〜ＤＣＦ８  分散補償ファイバ
【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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【図１０】
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【図１１】
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