JP2007312155A - 波長多重光伝送システム及びその管理方法 - Google Patents
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Abstract
【構成】波長多重光を中継伝送する光ノード装置が幹線系光伝送路の所定ノードに配置された波長多重光伝送システムにおいて、光増幅器132は波長多重数変化が通知されたとき、利得一定制御に切り替え、所定時間後に実際の波長多重数に応じた目標レベルになるようにレベル制御を再開する。この際、光伝送システム管理部51は波長多重数が変化してから利得一定制御が開始するまでの時間をT、光増幅器の出力レベル回復速度をv、伝送後の受信部の変動余裕をY、最大スパン数をNとするとき、次式
T<Y/N・v
を満足するように光伝送システムを制御する。
【選択図】図12
Description
図14(A)はこのような光利得一定制御を行う光アンプを用いた波長多重光伝送システムの幹線系の一部分を示す構成図である。波長多重光伝送システムの幹線系は伝送路がリング状に接続され、適所に、光挿入抽出多重装置(OADM :Optical Add Drop Multiplexer)1a,1bが配置されている。OADM装置は配下のユーザ端末(図示せず)から入力されたデータを幹線系の光信号に多重して送出し、あるいは幹線系の光多重信号より光分離して配下のユーザ宛データを抽出してユーザ端末に送出する。各OADM装置1a,1bの出力側には光利得一定制御を行うポストアンプ(Post-amp)2a,2b,が接続され、また各OADM装置1a,1bの入力側にも光利得一定制御を行うプリアンプ(pre-amp)3a,3bが接続され, これらポストアンプ2aとプリアンプ3b間を光伝送路4が接続している。このように光利得一定制御の光アンプを用いれば波長特性を平坦にできるが、図14(B)に示すように伝送路ロス変動La,Lb,Lcによるプリアンプ出力レベル(OADM装置の入力レベル)の変動に対応できない。
これらの従来技術の光増幅器によれば、図15(B)に示すように、伝送路に損失変動La,Lb,Lcが発生してもプリアンプ3bの出力、すなわち、OADM装置1bの入力レベルを一定に維持することができる。
このため、第2従来技術として、チャネル数に応じたレベル制御を行い、チャネル数の変更が通知されたとき一時的に利得一定制御を行い、しかる後、変更後のチャネル数に応じたレベル一定制御を行う波長多重光伝送システムの制御方法が提案されている(特許文献2参照)。
以上から本発明の目的は、利得一定制御に加えてレベル制御を行う場合であっても、チャネル数変化時における光増幅器出力レベルと実際のチャネル数に応じた正規レベルとの間の偏差を信号伝送エラーが生じない範囲内に抑さえることである。
本発明の別の目的は、伝送システム全体の変動余裕を考慮して、実際にチャネル数が変更してから利得一定制御に移行するまでに要する時間Tや光増幅器のレベル回復速度vを、チャネル数変化時において信号伝送エラーが生じないような値にすることである。
T<Y/(N・v)
を満足するように制御する光伝送システム管理部を備えている。
前記光伝送システム管理部は、前記光増幅器の出力レベル回復速度v、伝送後の受信部の変動余裕Y、最大スパン数Nより、前記時間Tを決定する。あるいは、前記光伝送システム管理部は、波長多重数が変化してから前記利得一定制御が開始するまでの時間T、伝送後の受信部の変動余裕Y、最大スパン数Nより、前記光増幅器の出力レベル回復速度vを決定する。
前記波長多重数伝達部は、主信号光と異なる波長の監視信号光を用いて波長多重数を下流に伝達する。あるいは、前記波長多重数伝達部は、主信号光に低周波信号を重畳し、該低周波信号を用いて波長多重数を下流に伝達する。
前記波長多重数監視部は、前記光ノード装置内に設けられ、前記波長多重数伝達部により下流ノードの光増幅器に波長多重数を伝達する。あるいは、前記光ノード装置の後段に利得一定制御を行う別の光増幅器を設け、該光増幅器の出力側に前記波長多重数監視部を設け、前記波長多重数伝達部により下流ノードの光増幅器に波長多重数を伝達する。
本発明の第2の態様は、波長多重数を監視するステップ、該波長多重数を下流方向に伝達するステップ、上流から波長多重数変化を通知されたとき利得一定制御に切り替え、所定時間後に実際の波長多重数に応じた目標レベルになるようにレベル制御を再開するステップ、波長多重数が変化してから前記利得一定制御が開始するまでの時間をT、レベル制御による出力レベル回復速度をv、伝送後の受信部の変動余裕をY、最大スパン数をNとするとき、次式
T<Y/(N・v)
を満足するように光伝送システムを管理するステップを備えている。
T<Y/(N・v)
を満足するように波長多重光伝送システムを制御するため、波長多重数変化時における実際の光増幅器出力レベルと波長多重数に応じた正規レベルとの間の偏差を信号伝送エラーが生じない範囲内に抑さえることができる。
本発明によれば、伝送システム全体の変動余裕を考慮して、実際に波長多重数が変更してから利得一定制御に移行するまでに要する時間Tや出力レベル回復速度vを決定できるため、波長多重数変化時において信号伝送エラーが生じないようにできる。
本発明によれば、光ノード装置内に予め設けられているチャネルモニタを用いて波長多重数を監視できるため、構成を簡単にできる。
本発明によれば、上流ノードで波長多重数を監視し、該波長多重数を主信号光と異なる波長の監視信号光あるいは低周波信号を用いて下流のプリアンプに高速に伝達することができる。このため、確実に上式を満足するように光伝送システムを構築することができる。
各OADM装置111,112,..,11Nは配下のユーザ端末(図示せず)から入力されたデータを幹線系のWDM信号光に多重して送出し(Add)、あるいは幹線系のWDM信号光より配下のユーザ宛データを分離、抽出してユーザ端末に送出する(Drop)。各OADM装置111,112,..,11Nの出力側には利得一定制御を行うポストアンプ(Post-amp)121,122,..,12Nが接続され、また各OADM装置111,112,..,11Nの入力側には利得一定制御及びレベル制御を行うプリアンプ(pre-amp)131,132,..,13Nが接続され、これらポストアンプとプリアンプ間を光伝送路141,142,..,14Nが接続している。
プリアンプ(pre-amp)131,132,..,13Nは、通常、実際の波長多重数(チャネル数)に応じた出力レベルとなるようにレベル制御しており、チャネル数変化を通知されたとき利得一定制御に切り替え、所定時間後に通知された実際のチャネル数に応じた目標レベルになるようにレベル制御を再開する。
図3はチャネル数変動により、例えば40チャネルから1チャネルにチャネル数が変動したときのプリアンプの動作説明図であり、(A)は光伝送路の全アンプの動作説明図、(B)は1台のプリアンプの動作説明図である。各プリアンプ131,132,..,13Nは、チャネル数の変化が通知される時刻t1までレベル制御(ALC:Automatic Level Control)を行ない、チャネル数変化が通知されると利得一定制御(AGC:Automatic Gain Control)に切り替える。そして、所定時間後例えば時刻t2において実際のチャネル数が通知されれば、該時刻以降は通知された実際のチャネル数に応じた目標レベルになるようにレベル制御(ALC)を再開する。
下流ノードの光カプラー24はWDM信号光の一部を分岐して光監視チャネル受信/解析部25に入力する。光監視チャネル受信/解析部25は監視信号光を復調してチャネル数変化及びチャネル数を識別し、これらデータをOADM装置112の前段に設けられたプリアンプ132に入力する。このデータが入力すると、プリアンプ132は図3で説明したシーケンスに従ってレベル制御(ALC)および利得一定制御(AGC)を行う。
図6は光チャネルモニタ部21の別の構成図であり、WDM信号光は波長可変フィルタ(チューナブルフィルタ)21fに入力する。波長可変フィルタ21fは波長スキャン部21gのスキャンにしたがって選択的にWDM信号光に含まれる各波長の光を出力し、フォトディテクタ21hは波長可変フィルタ21fから出力する波長光を検出し、波長数検出部21iはフォトディテクタ21hにより検出された波長光の数をカウントし、モニタ結果出力部21jは波長数(チャネル数)が変化したこと及びチャネル数を光監視チャネル発生部22に入力する。
以上では、光チャネルモニタ部21をOADM装置内に設けたが、図7に示すようにポストアンプ121の出力側に光カプラー26と光チャネルモニタ部27を設け、これらによりチャネル数変化およびチャネル数を検出して光監視チャネル発生部22に入力するように構成することができる。
ALC(自動出力レベル制御)回路36は、フォトディテクタ35からの電気信号に基づき光増幅ユニット32の出力レベルを検出し、出力レベルがチャネル数に応じた目標レベルとなるように該光増幅ユニット32を制御する。AGC(自動利得制御)回路37はフォトディテクタ34及び35からの電気信号に基づき光増幅ユニット32の利得を検出し、利得が一定になるように光増幅ユニット32を制御する。具体的には、AGC回路37は、フォトディテクタ34及び35からの電気信号のレベル比又はレベル差が一定になるように光増幅ユニット32を制御する。選択回路38は、光監視チャネル受信/解析部25から入力されるチャネル数変化及びチャネル数に基づいて図3で説明したシーケンスにしたがってALC回路36及びAGC回路37を択一的に切り換え、レベル制御および利得一定制御を行う。
光チャネルモニタ部21(図4)はチャネル数が変化したか監視しており(ステップ101)、また、プリアンプ132は実際のチャネル数に応じた目標レベルに基づいてレベル制御(ALC)を実行すると共に(ステップ201)、チャネル数変化が通知されたか監視している(ステップ202)。
かかる状態において、光チャネルモニタ部21はチャネル数の変化を検出すれば、その旨を監視信号光(Optical Supervisory Channel :OSC)でプリアンプ132に通知し(ステップ102)、以後、チャネル数が検出できたか監視する(ステップ103)。プリアンプ132はチャネル数の変化が通知されれば、レベル制御(ALC)から利得一定制御(AGC)に切り替え(ステップ203)、チャネル数通知を受信したか監視する(ステップ204)。
光チャネルモニタ部21はチャネル数を検出すれば、該チャネル数を監視信号光でプリアンプ132に通知し(ステップ104)、始めに戻る。プリアンプ132はチャネル数を受信すれば、該チャネル数に応じた目標レベルに基づいてレベル制御(ALC)を再開し(ステップ205)、始めに戻る。
チャネル数が実際に変化した時刻t0からチャネル数の変化が通知される時刻t1までの時間(波長情報更新時間)をT(sec)、各プリアンプのスパン当たりのレベル回復速度をx(dB/span)とすれば、この波長情報更新時間Tの間に各プリアンプの出力レベルはx(dB/span)上昇する。しかし、以後、プリアンプはレベル制御から利得一定制御に移行するためレベル上昇が停止する。そして、時刻t2から実際のチャネル数に応じたレベル制御が開始し、これにより出力レベルは減少する。
以上から、波長多重数が変化してから利得一定制御が開始するまでの時間をT、プリアンプの出力レベル回復速度をv、波長多重伝送後の受信部の変動余裕をY、最大スパン数をNとするとき、次式
T・v<Y/N (1)
を満足するように光伝送システムを構築する必要がある。
図11(A)はプリアンプの出力レベル回復速度v、波長多重伝送後の受信部の変動余裕Y、最大スパン数Nが与えられた場合であり、これらパラメータより光伝送システム管理部51は利得一定制御が開始するまでの時間Tを次式
T<Y/(N・v) (2)
を満足するように決定する。
図11(B)は、波長多重数が変化してから利得一定制御が開始するまでの時間T、波長多重伝送後の受信部の変動余裕Y、最大スパン数Nが与えられた場合であり、これらパラメータより光伝送システム管理部51はプリアンプの出力レベル回復速度vを次式
v<Y/(N・T) (3)
を満足するように決定する。
図11(C)は、プリアンプの出力レベル回復速度v、波長最大スパン数N、波長多重数が変化してから利得一定制御が開始するまでの時間Tが与えられた場合であり、これらパラメータより光伝送システム管理部51は光伝送後の受信部の変動余裕Yを次式
Y>N・T・v (4)
を満足するように決定する。
光伝送システム管理部51は(3)式に基づいてプリアンプ132の出力レベル回復速度vを決定し、この出力レベル回復速度vをプリアンプ132のレベル制御部36に設定する。レベル制御部36はレベル回復速度が光伝送システム管理部51から指示されたレベル回復速度となるように、レベル制御サイクルを制御する。この結果、プリアンプ132はチャネル数変化時に信号伝送エラーが生じないようにレベル制御を行うことができる。
光伝送システム管理部51は(2)式に基づいて利得一定制御が開始するまでの時間Tを決定し、この時間Tをプリアンプ132の選択回路38に設定する。選択回路38は光伝送システム管理部51から指示された時間Tでレベル制御から利得一定制御に移行するように切替時間を制御する。この結果、プリアンプはチャネル数変化時に信号伝送エラーが生じないようにレベル制御及び利得一定制御を行うことができる。以上では、光伝送システム管理部51がプリアンプを制御する場合であるが、適宜、(1)式を満足するように光伝送システムの各部を制御するように構成することができる。
25 光監視チャネル受信/解析部
32 光増幅器ユニット
36 ALC(自動出力レベル制御)回路
37 AGC(自動利得制御)回路
38 選択回路
51 光伝送システム管理部
Claims (10)
- 波長多重光を中継伝送する光ノード装置が幹線系光伝送路の所定ノードに配置された波長多重光伝送システムにおいて、
波長多重数を監視する波長多重数監視部、
該波長多重数を下流方向に伝達する波長多重数伝達部、
前記光ノード装置の前段に設けられ、上流から波長多重数変化を通知されたとき利得一定制御に切り替え、所定時間後に実際の波長多重数に応じた目標レベルになるようにレベル制御を再開する光増幅器、をそれぞれノード毎に備え、更に、
波長多重数が変化してから前記利得一定制御が開始するまでの時間をT、前記光増幅器の出力レベル回復速度をv、伝送後の受信部の変動余裕をY、最大スパン数をNとするとき、次式
T<Y/(N・v)
を満足するように制御する光伝送システム管理部、
を備えたことを特徴とする波長多重光伝送システム。 - 前記光伝送システム管理部は、前記光増幅器の出力レベル回復速度v、伝送後の受信部の変動余裕Y、最大スパン数Nより、前記時間Tを決定する、
ことを特徴とする請求項1記載の波長多重光伝送システム。 - 前記光伝送システム管理部は、波長多重数が変化してから前記利得一定制御が開始するまでの時間T、伝送後の受信部の変動余裕Y、最大スパン数Nより、前記光増幅器の出力レベル回復速度vを決定する、
ことを特徴とする請求項1記載の波長多重光伝送システム。 - 前記波長多重数伝達部は、主信号光と異なる波長の監視信号光を用いて波長多重数を下流に伝達する、
ことを特徴とする請求項1記載の波長多重光伝送システム。 - 前記波長多重数伝達部は、主信号光に低周波信号を重畳し、該低周波信号を用いて波長多重数を下流に伝達する、
ことを特徴とする請求項1記載の波長多重光伝送システム。 - 前記光ノード装置内に前記波長多重数監視部を設け、前記波長多重数伝達部により下流ノードの光増幅器に波長多重数を伝達する、
ことを特徴とする請求項1記載の波長多重光伝送システム。 - 前記光ノード装置の後段に利得一定制御を行う光増幅器を設け、該光増幅器の出力側に前記波長多重数監視部を設け、前記波長多重数伝達部により下流ノードの前記光増幅器に波長多重数を伝達する、
ことを特徴とする請求項1記載の波長多重光伝送システム。 - 波長多重光を中継伝送する光ノード装置が幹線系光伝送路の所定ノードに配置された波長多重光伝送システムの管理方法において、
波長多重数を監視するステップ、
該波長多重数を下流方向に伝達するステップ、
上流から波長多重数変化を通知されたときレベル制御を利得一定制御に切り替え、所定時間後に実際の波長多重数に応じた目標レベルになるようにレベル制御を再開するステップ、
波長多重数が変化してから前記利得一定制御が開始するまでの時間をT、レベル制御による出力レベル回復速度をv、伝送後の受信部の変動余裕をY、最大スパン数をNとするとき、次式
T<Y/(N・v)
を満足するように光伝送システムを制御するステップ、
を備えたことを特徴とする波長多重光伝送システムの管理方法。 - 前記レベル制御における出力レベル回復速度v、伝送後の受信部の変動余裕Y、最大スパン数Nより、前記時間Tを決定する、
ことを特徴とする請求項8記載の波長多重光伝送システムの管理方法。 - 波長多重数が変化してから前記利得一定制御が開始するまでの時間T,伝送後の受信部の変動余裕Y、最大スパン数Nより、前記レベル制御における出力レベル回復速度vを決定する、
ことを特徴とする請求項8記載の波長多重光伝送システムの管理方法。
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