(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長の異なる複数の入力光信号の各パワーレベルを個別に減衰させる光減衰部と、該光減衰部で減衰された各波長の光信号を合波して波長多重光信号を生成する光合波部と、該光合波部で生成された波長多重光信号を増幅する光増幅部と、該光増幅部で増幅された波長多重光信号のスペクトルを測定するスペクトル測定部と、を備えた光波長多重伝送装置の制御方法であって、
前記光波長多重伝送装置の起動時に、使用波長及び使用波長数を含んだ初期情報を設定し、前記光減衰部の各波長に対応した光減衰量を最大値に設定し、前記光増幅部の動作を自動レベル制御に設定する初期設定過程と、
前記初期情報により設定された使用波長に該当する波長の光信号が前記光減衰部に入力されたとき、前記スペクトル測定部で測定される各波長の光信号パワーレベルが略一定となり、かつ、前記光増幅部に入力される波長多重光信号の１波長あたりの光パワーレベルが前記初期情報により設定された使用波長数に応じたレベルとなるように、前記光減衰部の入力光信号波長に対応した光減衰量を制御するレベル調整過程と、
前記スペクトル制御部の測定結果に基づいて、前記レベル調整過程で調整されたレベル状態が維持されるように、前記光減衰部の入力光信号波長に対応した光減衰量を制御する運用過程と、
該運用過程において入力波長数に変化が生じたとき、前記光増幅部の動作を自動レベル制御から自動利得制御に切り替えるとともに、波長数変化後に前記スペクトル測定部で測定される各波長の光信号パワーレベルが略一定となり、かつ、前記光増幅部に入力される波長多重光信号の１波長あたりの光パワーレベルが変化後の波長数に応じたレベルとなるように、前記光減衰部の入力光信号波長に対応した光減衰量を各々の波長ごとに個別に制御する波長数変化処理過程と、
を含んでなることを特徴とする光波長多重伝送装置の制御方法。
【請求項２】
前記波長数変化処理過程は、入力波長数が減少したとき、前記光減衰部の減少波長に対応した光減衰量を最大値に設定することを特徴とする請求項１記載の光波長多重伝送装置の制御方法。
【請求項３】
前記運用過程において前記スペクトル測定部の測定動作に異常が発生したとき、前記光減衰部から出力される各波長の光信号レベルが異常発生直前の出力レベルに保持されるように、前記光減衰部の各波長に対応した光減衰量を制御するスペクトル測定異常処理過程を含んでなることを特徴とする請求項１または２に記載の光波長多重伝送装置の制御方法。
【請求項４】
前記光増幅部の動作が自動レベル制御及び自動利得制御のいずれかに切り替えられたとき、少なくとも切替え後の前記光増幅部の動作状態を示す監視制御信号を発生して光伝送路に送出する監視制御処理過程を含み、
前記監視制御信号が、前記光伝送路に接続される後段装置に装備された光増幅部の動作を、前記光波長多重伝送装置の光増幅部の動作状態にあわせて切り替えるために利用されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光波長多重伝送装置の制御方法。
【請求項５】
前記監視制御処理過程は、前記波長多重光信号に含まれる光信号の波長とは異なる波長の監視制御チャネルを利用して、前記監視制御信号を前記波長多重光信号とともに光伝送路に送出することを特徴とする請求項４記載の光波長多重伝送装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光伝送システムで用いられる光波長多重伝送装置の制御方法に関し、特に、光波長多重伝送装置内に設けられた光増幅部の制御方式を各波長の光信号の入力状態に応じて切り替えることで、安定した波長多重光伝送を実現する光波長多重伝送装置の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信システムの大容量化を実現する方法として、波長の異なる複数の光信号を含んだ波長多重光信号を１つの伝送路を介して伝送する波長多重（ＷＤＭ）光伝送システムが注目されている。また、光増幅器を線形中継器等として使用する光増幅中継伝送方式を適用したＷＤＭ光伝送システムの開発も進められている。例えば、伝送速度が１０Ｇｂｐｓの光信号を３２波使用し、それらの光信号を波長多重することで合計の伝送速度が３２０Ｇｂｐｓの光増幅中継伝送を実現するシステムが検討されている。
【０００３】
上記のようなＷＤＭ光伝送システムに適用される送信側の端局装置は、例えば、電気信号をＩＴＵ−Ｔに規定された波長グリッド上の狭スペクトル光信号に変換する電気光変換装置を備えるとともに、該電気光変換装置から出力される各波長の光信号を波長多重して送出する光波長多重伝送装置を備えている。また、前記光波長多重伝送装置の具体的な構成としては、例えば図８に示すようなものが提案されている。
【０００４】
図８の構成では、電気光変換装置から出力される各波長の光信号が、各々に対応した光減衰ユニット（ＶＡＴ）を介して光合波ユニット（ＴＷＭ）に入力されて合波される。光合波ユニットから出力された波長多重光信号は、光アンプユニット（ＴＷＡ）で所要のレベルまで増幅されて外部の光伝送路等に送出される。また、光アンプユニットから出力された波長多重光信号の一部がスペクトル測定ユニット（ＳＡＵ）に送られて、スペクトル測定が行われ、その測定結果を基に各光減衰ユニットの光減衰量が制御される。さらに、光アンプユニットでは、定常状態において自動レベル制御（ＡＬＣ；Automatic Level Control）が行われ、使用波長数に応じて設定されたレベルで一定となるように、出力光レベルの制御が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような光送信装置においては、光アンプユニットがＡＬＣで動作している間に入力光波長数の増減が生じると、光アンプユニットは入力光レベルに拘わらず出力光レベルを一定にすべく動作するため、結果として波長１波あたりの出力光レベルが変動してしまうという問題があった。これにより光波長多重伝送装置に接続する、中継装置や受信側の端局装置の動作にも影響が生じて伝送特性の劣化を招いていた。
【０００６】
上記のような問題を解決するためには、例えば、入力波長数の増減の際に光アンプユニットのＡＬＣ動作を中断して、増減後の波長数に対応した１波あたりの出力光レベルが得られるように、光アンプユニットの動作状態を変えてやればよい。しかし、単に光アンプユニットの利得を変えて出力光レベルを調整した場合には、各波長間の利得の偏差（傾き）が変化してしまうため、増幅後の波長多重光信号の各波長光レベルを一定に保つことが難しくなる。波長数の増減時においても、光アンプユニットから出力される波長多重光信号の１波あたりのレベルを変動させることなく、かつ、各波長光レベルを一定に維持するような具体的な制御方法は、これまでに提案されていなかった。
【０００７】
本発明は上記の点に着目してなされたもので、光波長多重伝送装置への各波長の光信号の入力状態に応じて、光増幅部の制御方式を切り替えることにより安定した波長多重光伝送を実現する光波長多重伝送装置の制御方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため本発明は、波長の異なる複数の入力光信号の各パワーレベルを個別に減衰させる光減衰部と、該光減衰部で減衰された各波長の光信号を合波して波長多重光信号を生成する光合波部と、該光合波部で生成された波長多重光信号を増幅する光増幅部と、該光増幅部で増幅された波長多重光信号のスペクトルを測定するスペクトル測定部と、を備えた光波長多重伝送装置の制御方法であって、前記光波長多重伝送装置の起動時に、使用波長及び使用波長数を含んだ初期情報を設定し、前記光減衰部の各波長に対応した光減衰量を最大値に設定し、前記光増幅部の動作を自動レベル制御（ＡＬＣ）に設定する初期設定過程と、前記初期情報により設定された使用波長に該当する波長の光信号が前記光減衰部に入力されたとき、前記スペクトル測定部で測定される各波長の光信号パワーレベルが略一定となり、かつ、前記光増幅部に入力される波長多重光信号の１波長あたりの光パワーレベルが前記初期情報により設定された使用波長数に応じたレベルとなるように、前記光減衰部の入力光信号波長に対応した光減衰量を制御するレベル調整過程と、前記スペクトル制御部の測定結果に基づいて、前記レベル調整過程で調整されたレベル状態が維持されるように、前記光減衰部の入力光信号波長に対応した光減衰量を制御する運用過程と、該運用過程において入力波長数に変化が生じたとき、前記光増幅部の動作を自動レベル制御から自動利得制御に切り替えるとともに、波長数変化後に前記スペクトル測定部で測定される各波長の光信号パワーレベルが略一定となり、かつ、前記光増幅部に入力される波長多重光信号の１波長あたりの光パワーレベルが変化後の波長数に応じたレベルとなるように、前記光減衰部の入力光信号波長に対応した光減衰量を各々の波長ごとに個別に制御する波長数変化処理過程と、を含んでなる。
【０００９】
かかる制御方法によれば、光波長多重伝送装置の起動には、光増幅部の制御方式がＡＬＣに設定された状態で、実際に入力される光信号に応じて光減衰部の光減衰量の制御が行われる。そして、スペクトル測定部で測定される波長多重光信号の各波長光レベルが安定すると通常の運用状態となる。このようにして、光波長多重伝送装置の起動から運用に至るまでの動作が自動的に行われるようになる。さらに、運用過程において入力波長数（入力光信号の信号数）が変化したとき、例えば、ある波長の光信号について入力断が発生したり、あるいはその入力断が復旧した場合などでも、光増幅部がＡＧＣに切り替わって、変化後の波長数（光信号数）に応じて光減衰部の光減衰量が自動的に制御されるようになる。
【００１０】
また、上記の制御方法における波長数変化処理過程は、入力波長数が減少したとき、前記光減衰部の減少波長に対応した光減衰量を最大値に設定するのが好ましい。
【００１２】
加えて、上述の制御方法については、前記運用過程において前記スペクトル測定部の測定動作に異常が発生したとき、前記光減衰部から出力される各波長の光信号レベルが異常発生直前の出力レベルに保持されるように、前記光減衰部の各波長に対応した光減衰量を制御するスペクトル測定異常処理過程を含むようにしてもよい。
【００１３】
かかる制御方法によれば、スペクトル測定部の異常発生時には、スペクトル測定結果に拘わらずに光減衰部が独立制御を行うようになり、異常発生前の状態が維持されるようになる。
【００１４】
また、上述の制御方法は、前記光増幅部の動作が自動レベル制御及び自動利得制御のいずれかに切り替えられたとき、少なくとも切替え後の前記光増幅部の動作状態を示す監視制御信号を発生して光伝送路に送出する監視制御処理過程を含み、前記監視制御信号が、前記光伝送路に接続される後段装置に装備された光増幅部の動作を、前記光波長多重伝送装置の光増幅部の動作状態にあわせて切り替えるために利用されるようにしてもよい。さらに具体的には、前記監視制御処理過程が、前記波長多重光信号に含まれる光信号の波長とは異なる波長の監視制御チャネルを利用して、前記監視制御信号を前記波長多重光信号とともに光伝送路に送出するのが好ましい。
【００１５】
かかる制御方法によれば、送信側における光増幅部の制御方式の切替えに伴って、中継装置や受信側端局等の後段装置に設けられた光増幅部の制御方式も、監視制御信号に従って送信側と同様に切替えられる。これにより、送信側の制御方式切替えの影響を受けて、波長多重光信号の伝送特性が劣化するようなことが防止されるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の制御方法が適用される光波長多重伝送装置の要部構成を示すブロック図である。なお、この光波長多重伝送装置は、ＷＤＭ光伝送システムの送信側の端局装置内に設けられ、また、該端局装置内には図示しない電気光変換装置も装備されている。
【００１７】
図１において、光波長多重伝送装置は、例えば、電気光変換装置から出力される各波長の光信号が入力される光減衰部としての４つの光減衰ユニット（ＶＡＴ）１1〜１4と、各光減衰ユニット１1〜１4から出力される光信号を合波する光合波部としての光合波ユニット（ＴＷＭ）２と、光合波ユニット２から出力される波長多重光信号を増幅する光増幅部としての光アンプユニット（ＴＷＡ）３と、光アンプユニット３で増幅された波長多重光信号の一部が入力されるスペクトル測定部としてのスペクトル測定ユニット（ＳＡＵ）４と、上記各ユニットが接続される装置内監視制御部（ＨＵＢ）５と、から構成される。
【００１８】
各光減衰ユニット１1〜１4には、電気光変換装置で発生した波長の異なる３２波の光信号がそれぞれ８波づつ入力される。ここでは、光減衰ユニット１1について具体的な構成を示して説明を行い、この光減衰ユニット１1と同様の構成の光減衰ユニット１2〜１4については説明を省略する。光減衰ユニット１1は、入力される波長λ1〜λ8の各光信号に対応した光処理系１０1〜１０8と、各光処理系１０1〜１０8の動作を制御する制御系１６と、から構成される。
【００１９】
各光処理系１０1〜１０8には、電気光変換装置からの光信号が、光入力ポート（ＯＰＴＩＮ）１１に入力され、可変光減衰モジュール（ＶＡＴＴＭｄ）１３で減衰されて、光出力ポート（ＯＰＴＯＵＴ）１５から出力される。また、光入力ポート１１と可変光減衰モジュール１３の間には、可変光減衰モジュール１３に入力される光信号のパワー等をモニタする光入力モニタ部（ＣＰＬ／ＰＤ）１２が設けられ、可変光減衰モジュール１３と光出力ポート１５の間には、可変光減衰モジュール１３から出力される光信号のパワー等をモニタする光出力モニタ部（ＣＰＬ／ＰＤ）１４が設けられている。なお、本発明では、光減衰ユニットの数およびユニット内の波長数等は必要に応じて変えることができる。
【００２０】
ここで、各光処理系１０1〜１０8の具体的な構成例を図２のブロック図を用いて説明する。
図２の構成例では、光入力ポート１１に入力された光信号が、光カプラ（ＣＰＬ）１２ａを通って可変光減衰器（ＶＡＴＴ）１３ａに送られる。この際、入力光信号の一部が光カプラ１２ａで分岐され、該分岐された光信号が受光素子（ＰＤ）１２ｂで電気信号に変換される。この電気信号は、入力断検出回路（ＣＯＭＰ）１２ｃ、Ａ／Ｄ変換回路（Ａ／Ｄ）１２ｄ及び信号劣化検出回路（ＳＤ）１２ｅにそれぞれ入力される。入力断検出回路１２ｃは、受光素子１２ｂからの電気信号レベルと予め設定された閾値レベルＶcompとを比較することにより、電気光変換装置からの光信号の入力が存在するか否かを判別し、その結果を入力断信号ＩＮＤＷＮとして制御系１６に出力する。Ａ／Ｄ変換回路１２ｄは、受光素子１２ｂからのアナログ信号を制御系１６で処理可能なデジタル信号に変換し、入力側データ信号ＤＡＴＡｉｎとして制御系１６に出力する。信号劣化検出回路１２ｅは、制御系１６から送られてくる参照信号ＳＤＭＯＮｉｎをＤ／Ａ変換回路（Ｄ／Ａ）１２ｆでアナログに変換した信号と、受光素子１２ｂからの電気信号とを比較回路（ＣＯＭＰ）１２ｇで比較して、信号劣化の発生の有無を判別し、その結果を信号劣化信号ＳＤＭＯＮｏｕｔとして制御系１６に出力する。
【００２１】
可変光減衰器１３ａは、制御系１６から送られてくる制御信号ＡＴＴＳＥＴをＤ／Ａ変換回路１３ｂでアナログ信号に変換した信号によって、光減衰量が制御される。具体的には、例えばファラデー回転子等を用いた可変光減衰器の場合には、制御信号ＡＴＴＳＥＴに従って可変光減衰器に流す電流値を変化させることで光減衰量を制御できる。図３には、電流値に対する光減衰量の変化の一例を示しておく。なお、（Ａ）には２５℃における測定結果、（Ｂ）には６５℃における測定結果が示してある。また、上記の可変光減衰器１３ａは、実際の可変光減衰器に送る電流量を示すモニタ信号ＡＴＴＭＯＮを発生する機能を備えていて、該モニタ信号ＡＴＴＭＯＮがＡ／Ｄ変換回路１３ｃでデジタルに変換されて制御系１６に送られる。
【００２２】
可変光減衰器１３ａを通過した光信号は、光カプラ１２ａを介して光出力ポート１５から出力される。この際、出力光信号の一部が光カプラ（ＣＰＬ）１４ａで分岐され、該分岐された光信号が受光素子（ＰＤ）１４ｂで電気信号に変換される。この電気信号は、Ａ／Ｄ変換回路１４ｃでデジタル信号に変換されて出力側データ信号ＤＡＴＡｏｕｔとして制御系１６に出力される。
【００２３】
制御系１６は、例えば、各光処理系１０1〜１０8やスペクトル測定ユニット４から送られてくる信号を基に、各光処理系１０1〜１０8における光減衰量を制御するＣＰＵ１６ａを有し、このＣＰＵ１６ａには、インターフェース回路（ＴＥＤｓＬＳＩ）１６ｂが接続されている。インターフェース回路１６ｂは、各ユニット間で信号伝送を行うための接続インターフェースである。また、制御系１６には、温度モニタ回路（ＴＥＭＰＭＯＮ）１６ｃが設けられていて、光減衰ユニット内の温度を示す信号がＣＰＵ１６ａに送られるようになっている。
【００２４】
光合波ユニット２は、各光減衰ユニット１1〜１4から出力される各々の波長の光信号を合波して１つの波長多重光信号を生成する合波モジュール（ＭＵＸＭｄ）２１と、インターフェース回路（ＴＥＤｓＬＳＩ）２２と、から構成される。このインターフェース回路２２は、上記各光減衰ユニット１1〜１4に設けられるインターフェース回路１６ｂと同様のものである。
【００２５】
光アンプユニット３では、光合波ユニット２からの波長多重光信号が、光入力ポート（ＯＰＴＩＮ）３１に入力され、光アンプモジュール（ＡＭＰＭｄ）３２で増幅された後に、光カプラ（ＣＰＬ）３３を介して光出力ポート（ＯＰＴＯＵＴ）３４から出力される。また、光アンプモジュール３２には、インターフェース回路（ＴＥＤｓＬＳＩ）３５が接続され、光カプラ３３には、光アンプユニット３の動作状態等を監視する監視制御モジュール（ＯＳＣＳＭｄ）３６が接続されている。光アンプモジュール３２には、波長多重光信号を直接増幅することのできる、例えばエルビウムドープファイバアンプ（ＥＤＦＡ）等の公知の光アンプが用いられる。この光アンプは、図示しないが、出力レベルが一定となるように制御する自動レベル制御（ＡＬＣ）回路及び利得が一定となるように制御する自動利得制御（ＡＧＣ）回路を備え、インターフェース回路３５を介して送られる制御信号に応じて、ＡＬＣまたはＡＧＣの制御方式が選択される。監視制御モジュール３６は、光アンプユニット３が正常に動作しているか否かをインターフェース回路３５を介して各モジュールに伝達するとともに、本光波長多重伝送装置の動作状態を示す監視制御信号を光カプラ３３を介して波長多重光信号の監視制御チャネルに載せて、後段の中継装置や受信側端局装置に伝送する。なお、監視制御信号及び監視制御チャネルについては後述する。さらに、光カプラ３３では、光アンプモジュール３２で増幅された波長多重光信号の一部が分岐されてスペクトル測定ユニット４に送られる。
【００２６】
スペクトル測定ユニット４では、光カプラ３３からの分岐光が、光入力ポート（ＯＰＴＩＮ）４１に入力され、スペクトルアナライザモジュール（ＳＡＭｄ）４２で分岐光のスペクトルが測定され、その測定結果がＣＰＵ４３に送られる。ＣＰＵ４３には、インターフェース回路（ＴＥＤｓＬＳＩ）４４が接続されている。
【００２７】
なお、各モジュールのインターフェース回路（ＴＥＤｓＬＳＩ）は、各々が互いに接続されるとともに装置内監視制御部５を介しても接続されている。また、各光減衰ユニット１1〜１4のＣＰＵ１６ａとスペクトル測定ユニット４のＣＰＵ４３との間が直接接続されていて、それぞれのＣＰＵ間で信号伝送が行われる。
【００２８】
次に、上記のような構成の光波長多重伝送装置に適用される制御方法を、図４のフローチャートを用いて説明する。
図４において、光波長多重伝送装置が起動されると、まず、ステップ１（図中Ｓ１で示し、以下同様とする）からステップ４までの処理により、光波長多重伝送装置の初期設定が行われる。
【００２９】
具体的には、ステップ１において初期情報の読み込みが行われる。この初期情報は、例えば、送信側の端局装置全体の動作を監視制御する装置内監視制御部５等において、使用波長、使用波長数及び各波長の伝送速度等が予め設定され、その初期情報が装置内監視制御部５から光波長多重伝送装置の各ユニットに伝達される。なお、ここでは、初期情報が装置内監視制御部５で設定されるようにしたが、光波長多重伝送装置の各ユニットがそれぞれ初期情報を記憶しているようにしても構わない。
【００３０】
この初期情報の読み込みと並行して、ステップ２では、各光減衰ユニット１1〜１4のすべての可変光減衰モジュール１３の光減衰量を最大値に設定する処理が行われる。この処理は、各光減衰ユニット１1〜１4の各々のＣＰＵ１６ａから各波長に対応した可変光減衰モジュール１３に、光減衰量を最大値に設定する制御信号ＡＴＴＳＥＴが送られることで実行される。この制御信号ＡＴＴＳＥＴは、温度モニタ回路１６ｃの測定結果を考慮し、上述の図３に示したような可変光減衰器１３ａの特性を参照して、その光減衰量が最大となる電流値を指示する信号である。各波長に対応した可変光減衰器１３ａの光減衰特性に関するデータは、予め記憶されているものとする。ＣＰＵ１６ａから各可変光減衰モジュール１３に送られた制御信号ＡＴＴＳＥＴは、Ｄ／Ａ変換回路１３ｂでアナログ信号に変換された後に可変光減衰器１３ａに送られ、可変光減衰器１３ａを流れる電流が制御されて光減衰量が最大値に設定される。また、ここでは、実際の可変光減衰器に送る電流量を示すモニタ信号ＡＴＴＭＯＮが、各可変光減衰器１３ａからＡ／Ｄ変換回路１３ｃを介してＣＰＵ１６ａに送られて、それぞれの制御状態がＣＰＵ１６ａで監視される。
【００３１】
そして、ステップ３では、ステップ１で読み込んだ初期設定情報に従って、各光減衰ユニット１1〜１4について使用波長の設定が行われ、光アンプユニット３について使用波長数の設定が行われる。また、スペクトル測定ユニット４については使用波長及び使用波長数の設定が行われる。さらに、ステップ４では、光アンプユニット３の制御方式がＡＬＣに設定される。
【００３２】
これらステップ１からステップ４までの初期設定処理により、本光波長多重伝送装置は、電気光変換装置からの各波長の光信号の入力を待つ待機状態となる。この入力待機状態においては、ステップ５で、各光減衰ユニット１1〜１4のそれぞれの波長に対応した入力断検出回路１２ｃから出力される入力断信号ＩＮＤＷＮに基づいて、各々の光入力ポート１１に光信号が入力されたか否かの検出が行われる。
【００３３】
そして、初期設定された使用波長に該当する波長の光信号が光入力ポート１１に入力されたことが判断されると、ステップ６からステップ９のレベル調整処理が実行される。なお、使用波長とは異なる波長の光信号が入力された場合には、その光信号は光減衰量が最大に設定された可変光減衰モジュール１３によって減衰され、後段の各ユニットに伝達されることはない。
【００３４】
まず、ステップ６では、使用波長に該当する光信号の入力があったことを示す信号が、光信号入力が検出された光減衰ユニットのＣＰＵ１６ａからスペクトル測定ユニット４のＣＰＵ４３に送られる。ＣＰＵ４３は、光減衰ユニットからの信号で示される波長に対応する可変光減衰モジュール１３の光減衰量を減少させる信号を生成して、前記光減衰ユニットのＣＰＵ１６ａに返信する。そして、ＣＰＵ１６ａは、ＣＰＵ４３からの信号に従い可変光減衰モジュール１３に対して制御信号ＡＴＴＳＥＴを送り光減衰量を減少させる。
【００３５】
ステップ７では、各光減衰ユニット１1〜１4を通過し光合波ユニット２で合波された波長多重光信号が、光アンプユニット３で増幅された後に、その一部がスペクトル測定ユニット４に送られて、増幅後の波長多重光信号のスペクトルがスペクトルアナライザモジュール４２で測定される。スペクトルアナライザモジュール４２の測定結果は、ＣＰＵ４３に送られて、波長多重光信号に含まれる各波長の光信号のパワーレベルが検出される。
【００３６】
次に、ステップ８では、各波長の光信号のパワーレベルを略一定に制御する処理が実行される。具体的には、ＣＰＵ４３において、各波長の光信号のパワーレベルが略一定であるかが判断され、略一定となっていない場合には、各波長光のレベル差をなくして等しいレベルとなるように、各光減衰ユニット１1〜１4の該当する可変光減衰モジュール１３の光減衰量を指示する信号が生成されて、それぞれの光減衰ユニット側に出力される。その信号を受けた光減衰ユニット１1〜１4の各ＣＰＵ１６ａは、該当する可変光減衰モジュール１３に対して制御信号ＡＴＴＳＥＴを送り光減衰量の調整を行う。そして、調整後の波長多重光信号のスペクトルが再び測定され、各波長の光信号のパワーレベルが略一定になるまで上記の動作が繰り返される。
【００３７】
各波長の光信号のパワーレベルが略一定に制御されると、ステップ９では、光アンプユニット３に入力される波長多重光信号の１波長あたりの光パワーレベルを、使用波長数に対応する所定のレベルに制御する処理が実行される。具体的には、ＣＰＵ４３において、光アンプユニット３からのインターフェース回路を介して、光アンプユニット３に入力される光レベルのトータルパワーを検出し、実際に運用されている光の波長数を検出する。これに伴い、運用波長数に対する必要な各波長のレベルを設定し、その各波長レベルに対して、スペクトル測定ユニット４で測定された各波長のレベルが達しているかを判断する。所要のレベルに達していない場合には、使用波長に対応する可変光減衰モジュール１３の光減衰量を減少させる信号が生成されて、それぞれの光減衰ユニット側に出力される。その信号を受けた各光減衰ユニット１1〜１4のＣＰＵ１６ａは、該当する可変光減衰モジュール１３に対して制御信号ＡＴＴＳＥＴを送り光減衰量の調整を行う。そして、調整後の波長多重光信号のスペクトルが再び測定され、各波長の光信号のパワーレベルが所要のレベルに達するまで上記の動作が繰り返される。
【００３８】
なお、ここでは各波長の光信号のパワーレベルを略一定に制御した後に、波長多重光信号の１波長あたりの光パワーレベルを所定のレベルに制御するようにしたが、それぞれの制御の順序を逆にしても構わない。
【００３９】
このようなレベル調整処理により波長多重光信号の各波長光レベルが制御されると、本光波長多重伝送装置は通常運用状態となる。また、通常運用状態においても、上記ステップ６からステップ９までのレベル調整処理が随時繰り返され、波長多重光信号のパワーレベルが制御されるものとする。
【００４０】
上述のようにステップ１〜ステップ９までの一連の処理によって、光波長多重伝送装置の起動から通常運用に至るまでの動作を、実際に入力される光信号に応じて自動的に行うことができるようになる。
【００４１】
なお、ここでは、各波長の光信号のパワーレベルが略一定に制御される場合を示したが、本発明はこれに限らず、例えば、パワーレベルを略一定とした各波長の光信号について、光波長多重伝送装置よりも後段の伝送特性を考慮したプリエンファシスを施すような制御も可能である。この制御は、各光減衰ユニット１1〜１4の可変光減衰モジュール１３の光減衰量を調整することによって容易に実現される。
【００４２】
次に、通常運用される光波長多重伝送装置において、入力される各波長の光信号に増減が生じた場合の制御方法について説明する。
まず、ある波長の光信号の入力がなくなった（以下、光入力断とする）場合の処理を図５のフローチャートに従って説明する。
【００４３】
図５において、ステップ１１で、各光減衰ユニット１1〜１4の入力断検出回路１２ｃから出力される各々の入力断信号ＩＮＤＷＮを基にある波長の光入力断が検出されると、該光入力断を知らせる信号がスペクトル測定ユニット４のＣＰＵ４３に伝えられる。また、これと同時にステップ１２で、光アンプユニット３の制御方式がＡＬＣからＡＧＣに切り替えられる。
【００４４】
ステップ１３では、光入力断となった波長に対応する可変光減衰モジュール１３の光減衰量を最大値に設定する処理が実行される。具体的には、スペクトル測定ユニット４のＣＰＵ４３から、該当する波長の可変光減衰モジュール１３に繋がるＣＰＵ１６ａに対して、光減衰量を最大にする信号が送られる。そして、該ＣＰＵ１６ａから可変光減衰モジュール１３に制御信号ＡＴＴＳＥＴが送られ、その光減衰量が最大に調整されて、光信号の再入力（復旧）を待つ待機状態となる。
【００４５】
次に、ステップ１４では、光入力断後の使用波長数に応じた、光アンプユニット３への入力光パワーレベルを確保するために、光信号入力のある使用波長に対応した可変光減衰モジュール１３の光減衰量を制御する処理が行われる。具体的には、光入力断後にスペクトル測定ユニット４で得られた波長多重光信号のスペクトルを基に、前述のステップ８及びステップ９と同様の処理を繰り返すことで、波長多重光信号の各波長の光信号レベルを略一定に保ちながら、１波長あたりの光パワーレベルを所要のレベルに制御する。そして、上記のレベル制御が安定すると、ステップ１５で、光アンプユニット３の制御方式がＡＧＣからＡＬＣに再び切り替えられる。
【００４６】
さらに、入力断の発生した光信号が復旧した場合には、ステップ１６で、その波長に対応する入力断検出回路１２ｃからの入力断信号ＩＮＤＷＮを基に光信号の復旧が検出され、その旨を伝える信号がスペクトル測定ユニット４のＣＰＵ４３に送られる。また、これと同時にステップ１７で、光アンプユニット３の制御方式がＡＬＣからＡＧＣに切り替えられる。
【００４７】
そして、ステップ１８では、復旧した波長を含めた各使用波長の光信号について、スペクトル測定ユニット４で得られた波長多重光信号のスペクトルを基に、前述のステップ８及びステップ９と同様の処理を繰り返すことで、波長多重光信号の各波長の光信号レベルが略一定に制御され、かつ、１波長あたりの光パワーレベルが所要のレベルに制御される。そして、上記のレベル制御が安定すると、ステップ１９で、光アンプユニット３の制御方式がＡＧＣからＡＬＣに再び切り替えられ、通常運用状態となる。
【００４８】
これらステップ１１〜ステップ１９の処理により、ある波長の光信号について入力断が生じた場合でも、他の波長の光信号については、入力断が発生する以前の状態が自動的に維持され、安定した波長多重光信号の送信が可能となる。また、復旧の際の処理も自動的に行われ、安定した波長多重光信号を送信できる。
【００４９】
次に、すべての使用波長についての光信号の入力がなくなった（以下、光入力全断とする）場合の処理について図６のフローチャートに従って説明する。
光入力全断の状態は、スペクトル測定ユニット４における測定結果を基に判断されるが、その状態は、スペクトル測定ユニット４の故障またはスペクトル測定ユニット４への入力光が遮断された場合（Ａ）と、光アンプユニット３の故障または光アンプユニット３よりも前段における異常発生による場合（Ｂ）とに分けて考えることができる。
【００５０】
前者（Ａ）の場合、光アンプユニット３の監視制御モジュール３６から各ユニットに送られる信号を基に、光アンプユニット３の動作状態が正常であると判断されれば、増幅された波長多重光信号のスペクトルが単に測定できないだけであって、他のユニットは正常に動作しているものと判断できる。この場合には、波長多重光信号のスペクトルに従った制御を中断して、各光減衰ユニット１1〜１4を独立制御することにより、光入力全断が発生する以前の状態を維持することが可能である。
【００５１】
そこで、上記の場合には、図６（Ａ）のステップ２０に示すように、スペクトル測定ユニット４で光入力全断が判断されると、ステップ２１では、各光減衰ユニット１1〜１4において、各波長の光信号の出力パワーレベルが全断直前のレベルで保持されるように、それぞれの波長に対応した光減衰量の独立制御が実行される。すなわち、各波長の光信号について、光減衰モジュール１３からの出力光レベルを示す出力側データ信号ＤＡＴＡｏｕｔが全断直前の状態を保つように、ＣＰＵ１６ａから光減衰モジュール１３に対して制御信号ＡＴＴＳＥＴが送られて光減衰量が調整される。このときのＣＰＵ１６ａによる光減衰量の制御は、スペクトル測定ユニット４のＣＰＵ４３からの信号には影響されず、光減衰ユニット内の独立制御となる。なお、このときの光アンプユニット３はＡＬＣ動作するものとする。そして、スペクトル測定ユニット４の故障等が解消して光入力全断が復旧すると、ステップ２２において、各光減衰ユニット１1〜１4で各波長について保持された光出力レベルが開放され、スペクトル測定ユニット４のＣＰＵ４３からの信号に従った光減衰量の制御が再開される。
【００５２】
一方、後者（Ｂ）の場合には、図６（Ｂ）のステップ２３に示すように、光アンプユニット３の監視制御モジュール３６からの信号によって光アンプユニット３の動作状態が異常であると判断され、光入力全断が検出されると、ステップ２４で、各光減衰ユニット１1〜１4において、すべての波長についての光減衰モジュール１３の光減衰量が最大値に設定される。そして、上述した初期設定のときと同様の状態とされて、異常発生部分の修復を待つ待機状態となる。異常が解消されて光入力全断が復旧すると、ステップ２５において、各光減衰ユニット１1〜１4への光信号の入力に応じて、上述したステップ６〜ステップ９の起動時と同様の処理が繰り返される。
【００５３】
上記のような制御方法により、光入力全断が生じた場合でも、可能な限り全断直前の状態を保って波長多重光信号の伝送状態を維持し、また、光入力全断が復旧した際には自動的に通常運用状態に戻ることができる。
【００５４】
次に、光波長多重伝送装置の動作状態に関する情報を、中継装置や受信側の端局装置に伝達して、安定した波長多重光信号の伝送を実現する方法について説明する。
【００５５】
上述のように、送信側の光波長多重伝送装置内で光アンプユニット３の制御方式を切り替えながら波長多重光信号の送信を行う場合、図示しないが後段の中継装置や受信側の端局装置に設けられた光アンプユニットに入力される光パワーレベルも、送信側の切替え状態に応じて変化することになる。この入力光パワーレベルの変化に関係なく中継装置や受信側の端局装置の光アンプユニットがＡＬＣ動作してしまうと、各光アンプユニットにおける１波長あたりの出力光レベルが変動して波長多重光信号の伝送特性を劣化させてしてしまうことになる。なお、中継装置や受信側の端局装置の光アンプユニットにおけるＡＬＣは、一般に、伝送路の偏波変動、物理的擾乱、経年変化等による伝送レベル特性の変化を吸収するために定常的に行われる。このＡＬＣ動作する光アンプユニットは、予め定められた若しくは送信側から伝達された波長設定情報（使用波長数及び伝送速度）に基づいて、出力光レベルを一定に保つように動作する。
【００５６】
上記のような伝送特性の劣化を防ぐため、本実施形態では、送信側の動作状態に関する情報を波長多重光信号の監視制御チャネルに載せて中継装置や受信側の端局装置に伝達し、送信側における光信号の増減に応じて後段の光アンプユニットの動作状態を制御する。この制御方法を、図７のフローチャートに従って説明する。
【００５７】
図７において、送信側の光波長多重伝送装置で光アンプユニット３の制御方式が切り替えられると、すなわち、光波長多重伝送装置に入力される光信号に増減が生じて、上述したように光アンプユニット３の制御方式がＡＬＣからＡＧＣに若しくはＡＧＣからＡＬＣに変更されると、ステップ３０において、切り替えられた制御方式を示す信号が光アンプユニット３の監視制御モジュール３６で発生する。この信号は、ステップ３１で、例えば使用波長数や各使用波長毎の伝送速度等を示す信号とともに監視制御信号として、光カプラ３３を介して波長多重光信号の監視制御チャネルに載せられて、光出力ポート３４から出力される。
【００５８】
そして、ステップ３２では、送信側からの監視制御信号が中継装置で受信され、該受信した監視制御信号に含まれる制御方式を示す情報に従って、中継装置に設けられた光アンプユニットの制御方式が切り替えられる。具体的には、例えばある波長の光入力断が発生して、送信側の光アンプユニットがＡＬＣからＡＧＣに切り替わった場合、中継装置の光アンプユニットもＡＬＣからＡＧＣに切り替わる。また、その光入力断が復旧すると、上述の動作により送信側の光アンプユニットがＡＬＣになっている状態を、中継装置の光アンプユニットにも通知しＡＬＣ動作させる。このような切替え処理が、送信側及び受信側の各端局装置間に接続された中継装置において順次行われ、送信側からの波長多重光信号が受信側の端局装置まで伝送される。
【００５９】
ステップ３３では、送信側からの監視制御信号が中継装置を経由して受信側の端局装置で受信され、該受信した監視制御信号に含まれる制御方式を示す情報に従って、ステップ３２の場合と同様にして、受信側の端局装置に設けられた光アンプユニットの制御方式が切り替えられる。
【００６０】
このようなステップ３０〜ステップ３３の処理により、送信側の光アンプユニット３の制御方式を、波長多重光信号の監視制御チャネルを利用して中継装置や受信側の端局装置に伝達し、後段の光アンプユニットの制御方式を送信側にあわせて切り替えることで、光入力断等、波長多重光信号に含まれる波長数に増減があった場合にでも、安定した波長多重光伝送を実現することができる。
【００６１】
なお、上記の制御方法について、中継装置及び受信側の端局装置の各光アンプユニットにおける制御方式の切替えが正常に行われたか否かを、中継装置及び受信側の端局装置から送信側の端局装置に監視制御チャネルを用いて伝達するようにしてもよい。このようにすれば、例えば、本伝送システムの保守者等が装置内監視制御部５などを介して実際の波長増減設の作業を実施する際に、端局装置及び中継装置がそれぞれ正常に制御動作しているかを、監視制御チャネルを用いたコマンドレスポンスによって確認することができる。この確認動作によって、例えば、中継装置等の光アンプユニットの制御方式が正しく切替えできない場合に、保守者に対して増減設不可を通知し、運用中の通信波長に影響が生じないよう実際の増減設作業を中止させることなどが可能になる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光波長多重伝送装置の制御方法によれば、各波長の光信号の入力状態に応じて、光増幅部の制御方式の切替えを行い、光減衰部の各波長に対応した光減衰量を制御するようにしたことで、安定した波長多重光信号を光波長多重伝送装置から光伝送路に送出することができる。これにより、ＷＤＭ光伝送システムにおける光伝送特性の向上を図ることが可能である。
【００６３】
また、送信側の光増幅部の動作状態を監視制御信号により後段装置の光増幅部に伝達し、送信側での制御方式の切替えにあわせて後段の光増幅部の制御方式を切替えるようにしたことで、送信側の切替えの影響を受けることのない優れた伝送特性を持つＷＤＭ光伝送システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る制御方法が適用される光波長多重伝送装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】同上実施形態における各光減衰ユニットの光処理系の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図３】同上実施形態で用いられる可変光減衰器の電流値に対する光減衰量の変化の一例を示す図であって、（Ａ）は２５℃の場合、（Ｂ）は６５℃の場合を示すものである。
【図４】同上実施形態の起動時から通常運用に至るまでの制御方法を示すフローチャートである。
【図５】同上実施形態において光入力断が発生したときの制御方法を示すフローチャートである。
【図６】同上実施形態において光入力全断が発生したときの制御方法を示すフローチャートであって、（Ａ）はスペクトル測定ユニットの故障等の場合、（Ｂ）は光アンプユニットよりも前段における異常発生等の場合を示すものである。
【図７】同上実施形態において送信側から監視制御信号を送出して後段装置の光アンプユニットの動作切替えを行う制御方法を示すフローチャートである。
【図８】ＷＤＭ光伝送システムに適用される送信側の端局装置に装備される光波長多重伝送装置の一般的な構成例を示す図である。
【符号の説明】
１1〜１4…光減衰ユニット（ＶＡＴ）
１０1〜１０8…光処理系
１２…光入力モニタ部（ＣＰＬ／ＰＤ）
１３…可変光減衰モジュール（ＶＡＴＴＭｄ）
１４…光出力モニタ部（ＣＰＬ／ＰＤ）
１６…制御系
１６ａ…ＣＰＵ
１６ｃ…温度モニタ回路（ＴＥＭＰＭＯＮ）
２…光合波ユニット（ＴＷＭ）
２１…合波モジュール（ＭＵＸＭｄ）
３…光アンプユニット（ＴＷＡ）
３２…光アンプモジュール（ＡＭＰＭｄ）
３６…監視制御モジュール（ＯＳＣＳＭｄ）
４…スペクトル測定ユニット（ＳＡＵ）
４２…スペクトルアナライザモジュール（ＳＡＭｄ）
４３…ＣＰＵ
５…装置内監視制御部（ＨＵＢ）
【図１】
0003782908.tif 000002
【図２】
0003782908.tif 000003
【図３】
0003782908.tif 000004
【図４】
0003782908.tif 000005
【図５】
0003782908.tif 000006
【図６】
0003782908.tif 000007
【図７】
0003782908.tif 000008
【図８】
0003782908.tif 000009