(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力データ信号が入力されるｍ個の入力端とテスト信号が入力される入力端と、ｎ（：ｎはｍより大きい整数）個の出力端とを有し、これらｍ個の入力データ信号の入力端及びテスト信号の入力端に入力された複数の信号を、制御信号に基づいて、前記ｎ個の出力端中の任意の出力端に出力することが可能な切替え器と、
前記切替え器のｎ個の出力端に各々接続され、前記切替え器から各々供給される信号を、ｎ個の光チャネルに対応した各々波長の異なるｎ個の光信号に変換して出力するｎ個の光送信器と、
前記ｎ個の光送信器から出力される複数の光信号を波長多重化する合波器と、
前記波長多重化された光信号を伝送する光ファイバ伝送路と、
前記光ファイバ伝送路から前記波長多重化された光信号を受けて前記ｎ個の出力端に任意の順に出力された前記テスト信号を検出し、検出された前記テスト信号に基づいて前記ｎ個の光チャネルの伝送特性を各々判定する伝送路特性判定回路と、
前記伝送路特性判定回路の前記伝送特性が伝送規格値を満たしているかの判定結果に基づいて、前記ｎ個の光チャネル中から前記伝送規格値を満たすｍ個の運用する光チャネルとｎ−ｍ個の非運用の光チャネルを選択し、この選択結果に基づいて前記運用する光チャネルに対応した前記光送信器に前記入力データ信号が供給されるように、前記制御信号によって前記切替え器を制御する制御部と、
を有することを特徴とする光伝送システム。
【請求項２】
請求項１記載の光伝送システムにおいて、前記切替え器の入力データ信号の入力端には入力データ信号の有無を確認する導通確認回路が接続されており、前記導通確認回路によって特定の入力端への入力データ信号が存在しないことが確認された場合、前記制御部は、この入力データ信号の入力端が接続されている前記光送信器には、前記テスト信号を任意の順に供給するように前記切替え器を制御することを特徴とする光伝送システム。
【請求項３】
請求項１記載の光伝送システムにおいて、前記ｎはｍ＋１であり、最も伝送特性の悪い光チャネルを非運用の光チャネルとし、残りのｎ個の光チャネルを運用する光チャネルとして選択することを特徴とする光伝送システム。
【請求項４】
請求項１記載の光伝送システムにおいて、前記制御部は前記非運用の光チャネルの伝送路特性を記録しており、もしも前記運用中の光チャネルの何れかの伝送特性が、前記非運用の光チャネルの伝送路特性よりも低下した場合は、前記前記非運用の光チャネルと前記伝送特性の低下した運用中の光チャネルを切り替えることを特徴とする光伝送システム。
【請求項５】
請求項１記載の光伝送システムにおいて、前記制御部は、前記非運用の光チャネルには前記テスト信号が任意の順に供給されるように、前記制御信号によって前記切替え器を制御することを特徴とする光伝送システム。
【請求項６】
請求項５記載の光伝送システムにおいて、前記テスト信号は前記入力データ信号よりも低い前記光送信機の出力光パワーで伝送されることを特徴とする光伝送システム。
【請求項７】
請求項５記載の光伝送システムにおいて、前記テスト信号は前記光送信器から出力される無変調の光信号であることを特徴とする光伝送システム。
【請求項８】
請求項５記載の光伝送システムにおいて、前記ｎ個の光送信器は出力する波長を変化させることが可能であり、前記テスト信号が供給される光送信器は、前記制御部の指示に従って出力する波長を、その波長を用いた光チャネルの前記伝送特性が前記伝送規格値を満たすように変化させることを特徴とする光伝送システム。
【請求項９】
入力データ信号が入力されるｍ個の入力端とテスト信号が入力される入力端と、ｎ（：ｎはｍより大きい整数）個の出力端とを有し、これらｍ個の入力データ信号の入力端及びテスト信号の入力端に入力された複数の信号を、制御信号に基づいて、前記ｎ個の出力端中の任意の出力端に出力することが可能な切替え器と、
前記切替え器のｎ個の出力端に各々接続され、前記切替え器から各々供給される信号を、ｎ個の光チャネルに対応した各々波長の異なるｎ個の光信号に変換して出力するｎ個の光送信器と、
前記ｎ個の光送信器から出力される複数の光信号を波長多重化する合波器とからなる送信側では、
前記テスト信号発生器によって生成されたテスト信号を任意の順に前記ｎ個の光送信器によって光信号に変換して光ファイバ伝送路に送出し、
受信側では、送出された光信号から前記各光チャネルに対応するテスト信号を各々検出し、この検出されたテスト信号を用いて前記ｎ個の光チャネルの伝送特性を各々判定し、この前記伝送特性が伝送規格値を満たしているかの判定結果に基づいて、前記ｎ個の光チャネル中から前記伝送規格値を満たすｍ個の運用する光チャネルとｎ−ｍ個の非運用の光チャネルを選択し、
この選択結果に基づいて前記運用する光チャネルに対応した前記光送信器に前記入力データ信号が供給されるように、前記制御信号によって前記切替え器を制御した後に、前記入力データ信号を用いた運用を始めることを特徴とする光チャネル安定品質測定方法。
【請求項１０】
請求項９記載の光チャネル安定品質測定方法において、前記ｎはｍ＋１であり、最も伝送特性の悪い光チャネルを非運用の光チャネルとし、残りのｎ個の光チャネルを運用する光チャネルとして選択することを特徴とする光チャネル安定品質測定方法。
【請求項１１】
請求項９記載の光チャネル安定品質測定方法において、前記ｎ個の光送信器は出力する波長を変化させることが可能であり、前記テスト信号が供給される光送信器は、制御部の所定の指示に従って出力する波長を、その波長を用いた光チャネルの前記伝送特性が前記伝送規格値を満たすように変化させながら伝送特性を判定することを特徴とする光チャネル安定品質測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ等を用いた光通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光伝送システムでは、例えば単波長伝送の場合、一本の光ファイバに対し、一波長を用いた一つの光チャネルの信号を光変調して伝送していた。この場合、その光チャネルが安定であるかどうかは、その光ファイバがサービスに運用されている場合は、実際に伝送されている光信号の劣化、もしくは信号の入力断を検出することにより確認することが可能である。また、その光ファイバがサービスに運用されていない場合（非運用の場合）は、サービスに用いられている波長の光信号を試験的に伝送し、その導通を確認することにより、その光チャネルの安定性を確認することが可能である。
【０００３】
また、複数の光チャネル各々に異なる波長を割り当て、これらを多重化して伝送する波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength division multiplexing）伝送の場合、各光チャネル（波長）の安定性は、その光チャネルがサービスで運用されている場合は、実際に伝送されている当該波長の光信号の劣化もしくは入力断を検出することにより認識できる。また、サービス運用されていない非運用の波長は、サービス運用されている波長の安定性（アヴェラビリティ：availability）を検出することで、安定（アヴェラブル：available），不安定（非アヴェラブル：unavailable）を推定していた。そして、サービス運用開始前、例えば光ファイバ敷設直後などの場合は、複数の波長中の代表的な波長をひとつ選択し、その波長の導通を確認することで、全ての波長が安定であると判断していた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０５−３４４０９０号公報
【特許文献２】
特開平１１−２５１９７３号公報
【非特許文献１】
“菊池他，１９９６年信学ソ大，B-1104（1996）”
【非特許文献２】
“関根他，１９９６年信学ソ大，B-1106（1996）”
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、単波長伝送の場合、非運用回線をサービス運用に切り替えようとした場合、通信品質確保のためには、通信システムの運用者（通常は通信キャリアの保守者）が事前に導通試験を行なって安定を確認してから、該当する光ファイバをサービス運用状態に切り替えなければならず、保守者の手数がかかる。
【０００６】
また、ＷＤＭ伝送の場合も、サービス運用中の特定の波長により他の非運用中の光チャネルの安定性を推定しており、サービス運用され得る全波長の実際の安定性をみたことにはならない。
【０００７】
一方、ＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合）などにおいては、伝送の安定品質は図３のように定義している。この図３は、ITU勧告I357による安定品質マトリックスを説明したものであり、これを波長多重伝送に適用した場合、ある特定の光チャネルの波長が非運用状態の場合（以下、非運用中の光チャネル）に、その非運用中の光チャネルが安定かどうか、すなわち図３の状態（３）を、システム運用中には認識する術がなかった。このため、何らかの理由で、非運用中の光チャネルを運用したい時でも、確実にアヴェラブルの状態であるかどうかを確認してから運用に入るためには、いったん運用を停止して、その光チャネルを試験した後、光チャネルを切り替え、再度運用開始の手続きをしなければならなかった。
【０００８】
本発明は、以上説明した問題点を解決し、特定の光チャネルが非運用時においても、自律的にその光チャネルの安定性を測定することが可能な方法および装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の光伝送システムは、送信側に、入力データ信号が入力されるｍ個の入力端とテスト信号が入力される入力端とｎ（：ｎはｍより大きい整数）個の出力端とを有し、これらｍ個の入力データ信号の入力端及びテスト信号の入力端に入力された複数の信号を、制御信号に基づいて、これらｎ個の出力端中の任意の出力端に出力することが可能な切替え器と、この切替え器のｎ個の出力端に各々接続され、切替え器から各々供給される信号を、ｎ個の光チャネルに対応した各々波長の異なるｎ個の光信号に変換して出力するｎ個の光送信器と、これらｎ個の光送信器から出力される複数の光信号を波長多重化する合波器とを備える。この波長多重化された光信号は光ファイバ伝送路によって受信側に伝送される。そして、受信側に、光ファイバ伝送路から前記波長多重化された光信号を受けてｎ個の出力端に任意の順に出力されたテスト信号を検出し、検出されたテスト信号に基づいてｎ個の光チャネルの伝送特性を各々判定する伝送路特性判定回路と、この伝送路特性判定回路の伝送特性が伝送規格値を満たしているかの判定結果に基づいて、ｎ個の光チャネル中から前記伝送規格値を満たすｍ個の運用する光チャネルとｎ−ｍ個の非運用の光チャネルを選択し、この選択結果に基づいて運用する光チャネルに対応した光送信器に入力データ信号が供給されるように、制御信号によって送信側の切替え器を制御する制御部とを備えている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第1の実施例）
本発明の第１の実施例の構成を、図１及び図２を用いて説明する。図１はこの実施例の光信号送信部１００の回路構成を示したブロック図であり、図２は光信号受信部２００の回路構成を示したブロック図である。
【００１１】
光信号送信部１００では、レーザダイオード発振器１０１から出力された光信号は、電界吸収型(EA；Electro-Absorption)変調器、または、 LN（LiNbO3：ニオブ酸リチウム）変調器のような外部変調器で構成された光変調器１０２に供給される。この光変調器１０２は、光信号を駆動回路１０３からの変調信号に従って変調して、出力光信号Soutとして光ファイバ伝送路に送出する。
【００１２】
そして、この変調信号は以下の手順で決定される。まず、この光信号送信部が通常の動作状態の場合、入力データ信号Sinが入力されることになる。この入力データ信号Sinの有無は、導通確認回路１０６によって判別される。すなわち導通確認回路１０６は、入力データ信号Sinが有りの場合は“１”を出力し、入力データ信号Sinが無しの場合は“０”を出力する。
【００１３】
この導通確認回路１０６の出力は、図示されていない制御部に送られ、この制御部によるセレクタ１０７の制御に用いられる。
【００１４】
セレクタ１０７は、入力データ信号Sinとテスト信号Savを選択的に駆動回路１０３に供給するための構成であり、この制御部は、“１”の場合は入力データ信号Sinが駆動回路１０３に供給されるようにセレクタ１０７を制御し、逆に“０”の場合はテスト信号発生器１０５が生成するテスト信号Savが駆動回路１０３に供給されるようにセレクタ１０７を切り替える。
【００１５】
このテスト信号Savは、光ファイバ伝送路の安定性評価用の信号であり、入力データ信号Sinに比べて低速の繰り返し信号が用いられる。
【００１６】
この結果、入力データ信号Sinが供給されない状態では、テスト信号Savが駆動回路１０３に供給され、このテスト信号Savに基づいて光変調器１０２の駆動信号が生成される。
【００１７】
そして、この駆動信号によって、レーザダイオード発振器１０１からの光信号を光変調器１０２おいて変調し、この変調された光信号は、試験対象となる光ファイバ伝送路へ供給される。
【００１８】
この光ファイバ伝送路へ供給されたテスト信号は、この被試験伝送路を通過し、図２に示した光信号受信部２００へ入力される。
【００１９】
光信号受信部２００では、受信された光信号は、ピンアンプ（PIN-Amp）２１１により光信号から電気信号に変換された後、等化増幅器２１２により光ファイバ伝送路の波形伝送特性等が補償される。そして、この等化増幅器２１２の出力が識別回路２１３へ供給される。同時に、この等化増幅器２１２の出力の一部はクロック抽出回路２１４に供給されて、送信側に同期した光信号受信部２００の各種タイミング信号が生成される。
【００２０】
識別回路２１３へ入力された信号は、クロック抽出回路２１４で生成されたタイミング信号によって、打ち抜き，タイミング補正および波形整形され、データ信号として出力される。
【００２１】
更に、等化増幅器２１２の出力の一部は、テスト信号検出回路２１５へも供給され、受信された信号に、送信側で挿入されたテスト信号の有無を検出する。テスト信号検出回路２１５において、テスト信号の存在を検出した場合は、そのテスト信号が判定回路２１６へ供給され、別途規定された、例えばBER（符号誤り率）10^-11以下に相当するS/N比;20dB以上の条件を満たしているかどうか等の判定基準により、その試験対象となる光ファイバ伝送路がアヴェラブルか非アヴェラブルかを判定する。
【００２２】
この判定結果は判定信号Sdtとして出力され、図示されていない制御部により、この光チャネルを運用するときの切り替え制御信号等として使用される。
【００２３】
以上説明したように、この実施例によれば、テスト信号発生器１１５を光信号送信部１００に設け、テスト信号検出回２１５を光信号受信部２００に設けることにより、光ファイバ伝送路には常に入力データ信号１０４あるいはテスト信号が選択的に供給されることになり、光伝送システムのアヴェラブル状態を容易に検出できる。
【００２４】
なお、この実施例では、点線で囲んだレーザダイオード発振器１０１と光変調器１０２の個別の構成によって光送信器ＴＸを構成しているが、レーザダイオード発振器１０１から出力される信号光を直接変調するような光送信器ＴＸの構成にも、この発明は適用することができる。
【００２５】
更に、この実施例ではテスト信号として、連続的な低速の繰り返し信号を用いているが、一定周期毎の間欠的な繰り返し信号を送出する構成や、制御情報を重畳させて送出するような構成とすることも可能である。
【００２６】
あるいは、所定パワーおよび所定周波数の定常波やパルス信号といった無変調の光信号を、連続的あるいは一定周期毎の間欠的に送出し、これらの受信側での発光波長スペクトルやパワーを観測することによって伝送特性を判定する構成とすることも可能である。
【００２７】
また、この実施例の説明では、送信側に備えられた光信号送信部１００、および受信側に備えられた光信号受信部２００についてのみ説明したが、送信側と受信側は通常、物理的に離れて設置されており、中間には中継局等が配置されるが、このような構成であっても、この発明を適用することができる。
【００２８】
更に、この実施例の構成の場合、システムが正常に動作している場合は、光信号受信部には、入力信号かテスト信号の何れかが供給されるので、光信号受信部で入力信号もテスト信号も一定期間検出されないときは、伝送路上等で何らかの障害が発生していると判断することができる。
【００２９】
（第２の実施例）
第１の実施例では、光信号送信部側のレーザダイオード発振器が１個の、単波長伝送の場合について説明しているが、この発明は、複数の光チャネル各々に異なる波長を割り当て、これらを多重化して伝送するＷＤＭ伝送システムにも適用することが可能である。
【００３０】
その場合は、送信側の光信号送信部は、各光チャネル毎に図１に示したレーザダイオード発振器１０１，光変調器１０２，駆動回路１０３，テスト信号発生器１０５，導通確認回路１０６及びセレクタ１０７が必要となる。
【００３１】
そして、それぞれの光変調器の変調された出力は、合波器により合波されてＷＤＭ信号となり、光ファイバ伝送路へ伝送される。
【００３２】
受信側では、光ファイバ伝送路から伝送されてきたＷＤＭ信号を分波器によって光チャネル毎に分波し、対応する光信号受信部に供給する。すなわち送信側の光信号送信部と同様に、各光チャネル毎に図２に示したPIN-Amp２１０，光受信器２１１，等化増幅器２１２，識別回路２１３，クロック抽出回路２１４，テスト信号検出回路２１５及び判定回路２１６が必要となる。
【００３３】
以上説明したような、この発明をＷＤＭ伝送システムに適用した構成について、その詳細を図４及び図５に示す。図４が送信側の構成を示したブロック図であり、図５が受信側の構成を示したブロック図である。
【００３４】
この図４及び図５に示したＷＤＭ伝送システムは、ｍ個（：ｍは２以上の整数）の光チャネルを有しており、送信側は第１番目の光チャネル，第２番目の光チャネル，・・・，第ｍ番目の光チャネル各々に対応した光信号送信部１００-１，１００-２，・・・，１００-mを有している。これら光信号送信部１００-１，１００-２，・・・，１００-mは、上述の通り各光チャネル毎にレーザダイオード発振器の発振波長が各々異なる以外は、実質的に図１に示した光信号送信部１００と同一の構成である。ただし、各光信号送信部１００-1，１００-2，・・・，１００-mにテスト信号を供給するためのテスト信号発生器１０５に関しては、全体で共有する構成となっている。
【００３５】
そして、通常の動作状態では、各光チャネル毎に入力データ信号Sin-１，Sin-２，・・・，Sin-mが光信号送信部１００-1，１００-2，・・・，１００-mに供給される。各光信号送信部１００-1，１００-2，・・・，１００-mの動作自体は、図１に示した光信号送信部１００と同一であり、送信側制御部３０１の制御に従って、各光チャネル毎に入力データ信号あるいはテスト信号の何れかを有する出力信号Sout-１，Sout-２，・・・，Sout-mが送出される。
【００３６】
そして、これらの出力信号Sout-１，Sout-２，・・・，Sout-mは、合波器３０２によって波長多重化され、WDM信号SWDMとして被試験伝送路である光ファイバ伝送路へ送出される。
【００３７】
光ファイバ伝送路を経由したWDM信号SWDMは、受信側において、まず分波器３０３によって、第１番目の光チャネル，第２番目の光チャネル，・・・，第ｍ番目の光チャネルの波長に分波され、各々が対応する光信号受信部２００-１，２００-２，・・・，２００-mに供給される。これら光信号受信部２００-１，２００-２，・・・，２００-mは、上述の通り、実質的に図２に示した光信号受信部２００と同一の構成である。そして、各々の光チャネルの安定性の判定結果は、受信側制御部３０４へ送られるが、その動作自体も図２に示した光信号受信部２００と同一なので、詳細な説明は省略する。
【００３８】
なお、この実施例では、光信号受信部２００-１，２００-２，・・・，２００-mが各々クロック抽出回路２１４-１，２１４-２，・・・，２１４-mを有し、光チャネルのそれぞれが別々のクロックを使用する構成となっているが、受信側のシステムが共通のクロックで動作している場合は、送信側のテスト信号発生器１０５と同様に、クロック抽出回路１個を受信側のシステム全体で共有する構成としてもよい。
【００３９】
この実施例に示したＷＤＭ伝送システムは、各光チャネルの安定性を、それぞれの光チャネル毎に、本来送信すべき主信号のない空き時間にはテスト信号を送出する構成となっている。この結果、それぞれの光チャネルの安定性をシステムの運用状態、非運用状態を問わず確認することが可能になる。
【００４０】
また本実施例は被試験伝送路として、光ファイバ伝送路を用いているが、送信側および受信側が光信号を用いる構成であれば、中間の被試験伝送路はどのような伝送路であっても適用することが可能である。
【００４１】
（第３の実施例）
上記第２の実施例の構成によって、ＷＤＭ伝送システムにおける各光チャネルの安定性を確実に判定することを可能であるが、このような構成を利用することによって、ＷＤＭ伝送システムの伝送品質をさらに向上させる構成も実現することが可能である。
【００４２】
光ファイバを用いたＷＤＭ伝送システムの、伝送品質の問題に関しては、例えば“菊池他、1996年信学ソ大、B-1104（1996）”や“関根他、1996年信学ソ大、B-1106（1996）”等に言及されている。これらの従来技術文献には、ＷＤＭ伝送システムにおいて、伝送される信号波長数が複数あり、かつ信号波長帯における光ファイバ伝送路の波長分散が小さい場合、四光波混合（ＦＷＭ：Ｆｏｕｒ Ｗａｖｅ Ｍｉｘｉｎｇ）や相互位相変調（XPM：Cross Phase Modulation）のような非線形現象が発生することが記載されている。特に、信号波長が光ファイバ伝送路の零分散波長に一致した場合、ＦＷＭやＸＰＭによる非線形現象の発生は著しいものになる。そして、FWMにより発生した新たな光は信号光に対して妨害光となり、またＸＰＭによる波形歪みは符号間干渉になるので、両者の発生は伝送品質を劣化させる原因となる。
【００４３】
ＦＷＭやＸＰＭを回避するためには、光ファイバ伝送路の波長分散が信号波長帯域内において大きいことが必要である。しかしながらＷＤＭ伝送システムで使用する光ファイバ伝送路の多くは、すでに敷設されている場合が多く、波長分散の特性が不明であるだけでなく、光ファイバ伝送路の波長分散は経時変化する。
【００４４】
このため、システムの信号波長帯域を決定することが難しいだけでなく、仮にある時点での最適な信号波長帯域を決定できたとしても、システム運用開始後の経時変化によって、決定した信号波長帯域が最適な信号波長帯域ではなくなってしまう可能性があった。
【００４５】
これらの問題点を回避するために、従来は、上記各種の非線形歪み等に起因する妨害波の影響を受けないように、光ファイバ伝送路を伝送させる光チャネル数を制限していたが、このような構成の場合、伝送効率が落ちるという問題点があった。
【００４６】
この第３の実施例は、光チャネル数（多重度）を犠牲にすることなく、光ファイバ伝送路の伝送効率を格段に改善できるWDM伝送システムを提供する。
【００４７】
図６に、この第３の実施例の構成図を示す。この第３の実施例は、ｍ個の入力データ信号Ｄ１，Ｄ２，D3，・・・，Dmを各々波長の異なる光信号に変換し、それらを波長多重して伝送するための構成である。なお、この入力データ信号Ｄ１，Ｄ２，D3，・・・，Dmには、音声，映像等のデ−タだけでなく、符号誤り率等の伝送品質監視情報も含まれている。そして、これら複数の入力データ信号Ｄ１，Ｄ２，D3，・・・，Dm及び、テスト信号発生器１０５で発生させたテスト信号Dxが切替え器３０５に入力される。切替え器３０５の出力側には、ｍよりも多いｎ個の光送信器が接続されている。なお、この実施例ではｎ個の光送信器として、上記実際のデータ伝送の対象である入力データＤ１，Ｄ２，D3，・・・，Dmよりも一つ多いｍ＋１個の光送信器TX1，TX2，TX3，・・・，TX（m+1）が接続されている。
【００４８】
この切替え器３０５の具体的な構成は、後程詳細に説明するが、制御部３０７の制御によって入出力端の接続関係が任意に変更可能であり、入力データ信号Ｄ１，Ｄ２，D3，・・・，Dm及びテスト信号Dx各々を、任意の光送信器TX1，TX2，TX3，・・・，TX（m+1）に供給することができる。
【００４９】
これら光送信器TX1，TX2，TX3，・・・，TX（m+1）は、発振波長が各々異なる以外は、図１に示した光信号送信部１００の点線で囲まれたTX部分と実質的に同一であり、構成及び動作の詳細は省略する。なお、それぞれの発振波長は制御部３０７からの指定により選択される。
【００５０】
そして、これら光送信器TX1，TX2，TX3，・・・，TX（m+1）からの出力信号は合波器３０２によって波長多重化され、WDM信号として、被試験伝送路である光ファイバ伝送路４００へ送出される。
【００５１】
光ファイバ伝送路を経由したWDM信号は、受信側において、まず分波器３０３によって、光チャネル毎に分波され、各々が対応する光受信器RX1，RX2，・・・，RX（m+1）に供給される。このｍ＋１個の光受信器RX1，RX2，・・・，RX（m+1）は、図２に示した光信号受信部２００の点線で囲まれたRX部分と実質的に同一であり、構成及び動作の詳細は省略する。
【００５２】
伝送されたWDM信号はカプラ３０８により一部が分岐されて光受信器RX0へ供給されるとともに、分波器３０３へ供給される。分波器３０３ではそれぞれの波長へフィルタリングされた後に、対応する光受信器RX0，RX1，RX2，・・・，RX（m+1）へ供給されデータ信号に復元される。
【００５３】
一方、カプラ３０８で分岐された光信号は受信器RX0で電気信号に変換され、テスト信号検出回路２１５によりテスト信号Dxが検出される。この検出結果は判定回路２１６に供給される。判定回路２１６では、検出された符号誤り率，信号対雑音比等に基づいて伝送特性が測定され、この測定結果が伝送品質規格を満たすかどうか判定する、そしてこの判定結果は、制御部３０７に送られる。
【００５４】
上記の構成における、光チャネル安定品質の測定並びに、光チャネルの決定は、以下の手順で行なわれる。
【００５５】
この光伝送システムは、実際の運用開始前に試験動作を実行する。まず、切替え器３０５に接続された導通確認回路１０６によって、入力データ信号Ｄ１，Ｄ２，D3，・・・，Dmが供給されていないことが確認される。その後に、テスト信号発生器１０５によって生成されたテスト信号Dxが、切替え器３０５を経由して、光送信器TX1，TX2，TX3，・・・，TX（m+1）に順に供給され、順に光信号として光ファイバ伝送路４００に送出される。送出された光信号は、順にカプラ３０８を経由して受信器RX0で電気信号に変換される。その後、テスト信号検出回路２１５及び判定回路２１６を経ることによって、各光チャネルの伝送特性が順に測定され、制御部３０７に送出される。
【００５６】
制御部３０７では、測定された各光チャネルの伝送特性を記録し、この記録された伝送特性に基づいて、各光チャネルが伝送規格値を満たしているかどうかどうか判断する。そして制御部３０７は、この判断結果に基づいて、送信側については、光伝送に使用すべきm個の光送信器及び光チャネルを選択する。そして、この選択された光送信器に入力データ信号Ｄ１，Ｄ２，D3，・・・，Dmが供給されるように、切替え器３０５内の接続を切り替える。同様に受信側については、上記選択された光チャネルに対応した光受信器からの出力が出力データとなるように、切替え器３０６内の接続を切り替える。
【００５７】
以上の試験動作によって、光チャネル安定品質測定並びに光チャネルの設定が終了した後に、入力データ信号がこの光伝送システムに供給され、実際の運用が開始される。
【００５８】
この試験動作は、既設の伝送路に新規の伝送路を増設して伝送を開始する場合や、運用中の伝送路の経時変化に見合って、定期的に点検を行なう場合、あるいは新設の伝送路の光チャネルを決定する場合に実行することが可能である。あるいは、運用中の光チャネルの何れかの伝送特性が予め定めた閾値、あるいは記録されている非運用中の光チャネルの伝送特性よりも低下した場合に試験動作を行う構成とすることも可能である。
【００５９】
なお、この実施例では、実際の入力データ信号数よりも一つ多い光チャネルを用意しておき、最も伝送特性の悪い光チャネルを使用しない構成となっているが、より多くの光チャネルを用意しておくことも可能である。また、所定の伝送規格値を満足しない光チャネルについて一律に使用しない構成とすることも可能である。
【００６０】
更に、光変調器TX1，TX2，TX3，・・・，TX（m+1）の発振周波数を、制御部３０７からの温度制御等によって制御によって可変とし、発振周波数を変化させつつテスト信号Dxを送出することで、各光変調器毎の最適な発振周波数を検出し、この状態において最適な光変調器を選択する構成とすることも可能である。なお、そのような構成とする場合は、光変調器TX1，TX2，TX3，・・・，TX（m+1）の発振周波数の変化に対応させて、分波器３０３で分波する周波数の設定及び必要により光受信器RX1，RX2，・・・，RX（m+1）の特性を変更する必要があることは言うまでもない。同様に、光変調器TX1，TX2，TX3，・・・，TX（m+1）の出力信号光パワ−を調整しつつ、伝送特性の測定を行なうことも可能である。
【００６１】
以上説明した第３の実施例は、光ファイバ伝送路を利用して、波長分割多重伝送を行う場合、四光波混合や相互位相変調等による妨害を避けるために、実際に使用する光チャネル数よりも多い数の波長により、テスト信号Dxを伝送して、その中で規格を満足する波長のみを選択して使用するもので、光ファイバの状況に応じて適応的に変更可能となり、光ファイバの経時変化等に有効に適用できる。
【００６２】
（第４の実施例）
次に、上述の第３の実施例と同様にテスト信号Dxを利用して光チャネル安定品質の測定を行う、光伝送システムである第４の実施例の構成について、図７を用いて説明する。この第４の実施例と上記第３の実施例の構成の相違は、第３の実施例ではテスト信号Dxを、光ファイバ伝送路４００を通過した直後にカプラ３０８によって分岐して各光チャネルの伝送特性を測定しているのに対して、第４の実施例では切替え器３０６の出力端の一つからテスト信号Dxを出力させて各光チャネルの伝送特性を測定している点にある。それ以外の構成に関しては、第３の実施例と同様であり、構成の詳細に関する説明は省略する。
【００６３】
上記の構成における、光チャネル安定品質の測定並びに、光チャネルの決定は、第３の実施例と同様に、以下の手順で行なわれる。
【００６４】
この光伝送システムは、実際の運用開始前に試験動作を実行する。まず、切替え器３０５に接続された導通確認回路１０６によって、入力データ信号Ｄ１，Ｄ２，D3，・・・，Dmが供給されていないことが確認される。その後に、テスト信号発生器１０５によって生成されたテスト信号Dxが、切替え器３０５を経由して、光送信器TX1，TX2，TX3，・・・，TX（m+1）に供給され、光信号として光ファイバ伝送路４００に送出される。送出された光信号は、分波器３０３で各光チャネルごとに別けられ、対応する光受信器RX1，RX2，・・・，RX（m+1）によって電気信号に変換される。各光受信器RX1，RX2，・・・，RX（m+1）から出力された電気信号は、切替え器３０６によって順にテスト信号検出回路２１５に供給され、判定回路２１６によって各光チャネルの伝送特性が測定される。そして、この測定結果が、制御部３０７に送出される。
【００６５】
制御部３０７では、測定された各光チャネルの伝送特性を記録し、この記録された伝送特性に基づいて、各光チャネルが伝送規格値を満たしているかどうかどうか判断する。そして制御部３０７は、この判断結果に基づいて、送信側については、光伝送に使用すべきm個の光送信器及び光チャネルを選択する。そして、この選択された光送信器に入力データ信号Ｄ１，Ｄ２，D3，・・・，Dmが供給されるように、切替え器３０５内の接続を切り替える。同様に受信側については、上記選択された光チャネルに対応した光受信器からの出力が出力データとなるように、切替え器３０６内の接続を切り替える。以上の試験動作によって、光チャネル安定品質測定並びに光チャネルの設定が終了した後に、入力データ信号がこの光伝送システムに供給され、実際の運用が開始される。この試験動作は、既設の伝送路に新規の伝送路を増設して伝送を開始する場合や、運用中の伝送路の経時変化に見合って、定期的に点検を行なう場合、あるいは新設の伝送路の光チャネルを決定する場合に実行される。この第４の実施例の構成であれば、各光チャネルを経由したテスト信号Dxが、分波器３０３で分波された後に個別に検出することが可能なので、同時に複数の光送信器にテスト信号Dxを供給し、ＷＤＭ信号の状態で光ファイバ伝送路４００を伝送させることが可能となる。このような構成とすることで、実際のＷＤＭ信号を伝送した場合に則した伝送特性の測定が可能となる。なお、この第４の実施例も第３の実施例と同様に、各光変調器毎の最適な発振周波数や出力信号光パワ−を検出し、この状態において最適な光変調器を選択する構成とすることも可能である。
【００６６】
更に、第４の実施例の構成の場合、特別な試験動作時以外の、運用中においても各光チャネルの伝送特性の測定並びに、この測定結果に基づいた、光伝送に使用すべき光送信器及び光チャネルの切替えが可能である。
【００６７】
この運用中の切替え動作について、以下に説明する。
【００６８】
この第４の実施例の光伝送システムは、運用中は上述の試験動作の結果に従い、m個の光チャネルが実際の光伝送に使用され、最も伝送特性の悪かった光チャネルは光伝送には使用されていない状態にある。そして、この光伝送に使用されていない光チャネル（：以下、非運用中の光チャネル）には、テスト信号発生器１０５によって生成されたテスト信号Dxが、切替え器３０５を経由して供給される。そして、試験動作の場合と同様に、切替え器３０６を介してテスト信号検出回路２１５に供給され、判定回路２１６によって伝送特性が測定される。そして、この伝送特性の測定結果が制御部３０７に送られ、記録される。
【００６９】
更に、上記従来技術の欄で説明した通り、運用中の光チャネルに関しては、実際に伝送されている光信号を利用した伝送特性の測定が可能であり、図示しない測定手段によって、m個の運用中の光チャネル各々について、その伝送特性が測定され、これら伝送特性の測定結果も制御部３０７に送られ、記録される。
【００７０】
制御部３０７では、測定された各光チャネルの伝送特性に基づいて、各光チャネルが伝送規格値を満たしているかどうかどうか判断する。そして、もしもm個の運用中の光チャネル中の何れかの伝送特性が、非運用中の光チャネルの伝送特性よりも悪化している場合は、切替え器３０５及び３０６の接続を変更し、この運用中の光チャネルと非運用中の光チャネルを切り替える。
【００７１】
上述の通り、例えば上記試験動作等で決定したm個の光チャネルであっても、システム運用開始後の経時変化によって、最適な光チャネルではなくなってしまう可能性があった。しかしながら、このように光伝送システムの運用中も、非運用中の光チャネルを含んだ各光チャネルの伝送特性を測定し、伝送特性が悪化した運用中の光チャネルを非運用中の光チャネルと切り替えることで、速やかに対応することが可能となる。
【００７２】
なお、テスト信号Dxとしては、上記第１の実施例と同様に、低速の繰り返し信号や一定周期毎の間欠的な信号を用いることが可能なので、通常の入力データ信号に比べて低いパワーの信号であってもテスト信号検出回路２１５で検出可能であり、テスト信号Dxが通常のWDM信号に多重化されて伝送されることによる非線形現象の発生は、最小限にとどめることができる。
【００７３】
さらに、非運用中の光チャネルに関して、光変調器の発振周波数を変化させつつテスト信号Dxを送出することで、この非運用中の光チャネルの伝送特性を、光伝送システムの運用中に改善させることも可能である。
【００７４】
そして、改善した伝送特性が、何れかの運用中の光チャネルのそれを上回った場合に、その運用中の光チャネルを非運用中の光チャネルと切り替えることで、光伝送システムの運用中であっても、この光伝送システム全体としての最適な光チャネルの組み合わせを目指して、光チャネルに用いる信号波長帯域を調整することが可能となる。
【００７５】
また運用中の光チャネルであっても、入力データ信号が存在しない場合も考えられる。そのような場合、上述の通り、その光チャネルについては、入力データ信号を利用した伝送特性の測定を行なうことはできないが、第４の実施例の構成であれば、導通確認回路１０６によって、入力データ信号が供給されているかどうかを確認することが可能である。そして、入力データ信号が無しと判断された場合は、第１及び２の実施例と同様に、切替え器３０５によって、その運用中の光チャネルにテスト信号Dxを供給することで、伝送特性を測定することが可能である。
【００７６】
これらの、非運用中の光チャネルあるいは、入力データ信号が供給されていない光チャネルの伝送特性の測定は、常時行なっても良いし、任意に設定された時間間隔で定期的に行うこともできるし、また、運用中の光チャネルの何れかの伝送特性が予め定めた閾値、あるいは記録されている非運用中の光チャネルの伝送特性よりも低下した場合に行う構成とすることも可能である。
【００７７】
さらに、第３の実施例と同様に、余分の光チャネルを複数用意しておくことも可能であるし、所定の伝送規格値を満足しない光チャネルについて一律に使用しない構成とすることも可能である。
【００７８】
次にこれら第３の実施例あるいは第４の実施例を実現する上で重要な構成となる、切替え器３０５の具体的な構成について説明する。図８は切替え器３０５の第１の具体例であり、m×（m+1）スイッチ８０１，１×（m+1）スイッチ８０２，２（m+1）×（m+1）スイッチ８０３及び入力データ信号抽出部８０４から構成されている。
【００７９】
入力データ信号D1〜Dmは、入力データ信号抽出部８０４を介して、m×（m+1）スイッチ８０１のm個の入力端に各々接続される。なお、入力データ信号抽出部８０４では、図１に示した光信号送信部１００と同様に、入力データ信号D1〜Dmの一部が分岐され、図６あるいは図７に記載の導通確認回路１０６へ供給される。m×（m+1）スイッチ８０１は、m個の入力端と（m+1）個の出力端を有するクロス／バ−型のスイッチであり、制御信号に基づいて、任意の入力端と任意の出力端を接続することが可能である。そして、このm×（m+1）スイッチ８０１の（m+1）個の出力端は、２（m+1）×（m+1）スイッチ８０３に接続されている。
【００８０】
一方、テスト信号Dxは１×（m+1）スイッチ８０２の一つの入力端に供給される。この１×（m+1）スイッチ８０２は、制御信号に基づいて、入力端とｍ＋１個の出力端中の任意の出力端とを接続することが可能であり、このｍ＋１個の出力端も、２（m+1）×（m+1）スイッチ８０３に接続されている。
【００８１】
２（m+1）×（m+1）スイッチ８０３は、全てのポ−ト切り替えが一括かつ同時に行なわれるブロッキング型のスイッチであり、制御信号に基づいて、m×（m+1）スイッチ８０１からの入力データ信号か、１×（m+1）スイッチ８０２からのテスト信号の何れかを、光送信器TX1〜TX（m+1）に供給する。
【００８２】
このような構成とすることで、切替え器３０５は、制御部３０７の制御によって入出力端の接続関係が任意に変更可能となり、入力データ信号Ｄ１，Ｄ２，D3，・・・，Dm及びテスト信号各々を、任意の光送信器TX1，TX2，TX3，・・・，TX（m+1）に供給することができる。
【００８３】
更に、図９は切替え器３０５の第２の具体例であり、第１の（m+1）×（m+1）スイッチ９０１と第２の（m+1）×（m+1）スイッチ９０２から構成されている。なお、記載は省略されているが、この図９の切替え器３０５にも、入力データ信号D1〜Dmの一部を分岐して抽出する入力データ信号抽出部が設けられている。
【００８４】
第１の（m+1）×（m+1）スイッチ９０１は、全てのポート切り替えが一括かつ同時に行なわれるブロッキング型の光スイッチであり、制御信号に基づいて、入力データ信号D1〜Dmとテスト信号Dxが選択的に出力される。
【００８５】
それに対して第２の（m+1）×（m+1）スイッチ９０２は、制御信号に基づいて、入力データ信号D1〜Dmあるいはテスト信号Dxを、任意の光送信器TX1，TX2，TX3，・・・，TX（m+1）に供給するクロス／バ−型の光スイッチである。
【００８６】
このような構成とすることで、上記第１の具体例よりも簡単な構成で、入出力端の接続関係が任意に変更可能となり、入力データ信号Ｄ１，Ｄ２，D3，・・・，Dm及びテスト信号各々を、任意の光送信器TX1，TX2，TX3，・・・，TX（m+1）に供給することができる。
【００８７】
以上説明した第１及び第２の具体例を適用することで、第３の実施例あるいは第４の実施例の試験動作に対応した、切替え器３０５を実現することができる。さらに、第４の実施例の説明中に開示された運用中における各光チャネルの伝送特性の測定を実現する構成は、第１の具体例における２（m+1）×（m+1）スイッチ８０３、あるいは第２の具体例における第１の（m+1）×（m+1）スイッチ９０１を、ポ−ト切り替えがチャネル毎に独立して制御可能な光スイッチアレイで構成することで、容易に実現可能である。
【００８８】
さらに、この第３の実施例あるいは第４の実施例の構成は、各々がｎ個の低速データ信号である入力データ信号を、それぞれ多重化して高速データ信号に変換して伝送する構成にも適用することができる。 この場合、例えば切替え器３０５の構成に関して、図８に示したm×（m+1）スイッチ８０１を、図１０に示した、任意の入力端に入力された低速データ信号DD1〜DDmを任意の出力端から出力可能なクロス／バー型のmｎ×（m+1）ｎスイッチ１００１と、このmｎ×（m+1）ｎスイッチ１００１の出力端に各々接続された、低速データ信号を多重化して高速データ信号に変換する多重化装置MUX1〜MUX（m+1）の構成に変更することで、容易に対応することが可能である。
【００８９】
以上説明したように、これら第３あるいは第４の実施例によれば、波長分割多重通信システムを構成する伝送路において、信号を伝送した実際の状態において、伝送品質を評価して、最適な波長の設定ができるため、限られた伝送路を用いて品質のよい通信路を確保できる。また、あらかじめ波長を設定するのではなく、適宜波長を選択することが可能なため、伝送路品質を維持しながら多重波長の多重度を挙げることも可能である。
【００９０】
更の各実施例は何れも、入力データ信号の伝送方向が片方向の光伝送システムに関するものであったが、双方向の光伝送システムに適用することも可能である。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、波長分割多重通信システムを構成する伝送路において、信号を伝送した実際の状態において、伝送品質を評価して、最適な波長の設定ができるため、限られた伝送路を用いて品質のよい通信路を確保できる。また、あらかじめ波長を設定するのではなく、適宜波長を選択することが可能なため、伝送路品質を維持しながら多重波長の多重度を挙げることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例の光信号送信部１００の回路構成を示したブロック図である。
【図２】第１の実施例の光信号受信部２００の回路構成を示したブロック図である。
【図３】  ITU勧告I357による安定品質マトリックスを説明する図である。
【図４】第２の実施例の送信側の構成を示したブロック図である。
【図５】第２の実施例の受信側の構成を示したブロック図である。
【図６】第３の実施例の構成を示したブロック図である。
【図７】第４の実施例の構成を示したブロック図である。
【図８】切替え器３０５の第１の具体例の構成を示した図である。
【図９】切替え器３０５の第２の具体例の構成を示した図である。
【図１０】各々がｎ個の低速データ信号である入力データ信号を、それぞれ多重化して高速データ信号に変換して伝送する構成に適用する場合の切替え器３０５の構成を示した図である。
【符号の説明】
１００ 光信号送信部
１０１ レーザダイオード発振器
１０２ 光変調器
１０３ 駆動回路
１０５ テスト信号発生器
１０６ 導通確認回路
１０７ セレクタ
２００ 光信号受信部
２１１PIN-Amp
２１２ 等価増幅器
２１３ 識別回路
２１４ クロック抽出回路
２１５ テスト信号検出回路
２１６ 判定回路
３０１ 送信側制御部
３０２ 合波器
３０３ 分波器
３０４ 受信側制御部
３０５，３０６ 切替え器
３０７ 制御部
３０８ カプラ
４００ 光ファイバ伝送路
８０１ m×（m+1）スイッチ
８０２ １×（m+1）スイッチ
８０３ ２（m+1）×（m+1）スイッチ
８０４ 入力データ信号抽出部
９０１ 第１の（m+1）×（m+1）スイッチ
９０２ 第２の（m+1）×（m+1）スイッチ
１００１ mｎ×（m+1）ｎスイッチ
【図１】
0003751589.tif 000002
【図２】
0003751589.tif 000003
【図３】
0003751589.tif 000004
【図４】
0003751589.tif 000005
【図５】
0003751589.tif 000006
【図６】
0003751589.tif 000007
【図７】
0003751589.tif 000008
【図８】
0003751589.tif 000009
【図９】
0003751589.tif 000010
【図１０】
0003751589.tif 000011