JP2010206539A - 波長多重光通信装置、波長多重光通信装置の光信号分散補償方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】伝送路から入力された光信号の波形補正を行う最適分散補償値を高精度で設定し、かつ設定時間を短縮化することができる波長多重光通信装置を提供する。
【解決手段】信号処理回路７が、既に実装されている波長チャネルの光信号の誤り率が最小となる分散値を分散補償値と決定する。記録演算回路８が、信号処理回路７から送信された分散補償値に基づいて、既に実装されている波長チャネルの分散値マップを作成する。さらに、記録演算回路８は、新たに増設された波長チャネルの分散補償値に基づいて分散値マップを更新し、更新された分散値マップに基づいて増設された波長チャネルの分散補償値を予測し、予測した分散補償値を初期値として走査を行って最適分散補償値を設定する。分散補償器５は、最適分散補償値に基づいて、伝送路３で波形変形した光信号の波形劣化を補償し、分散補償された光信号を光信号受信器６へ送信する。
【選択図】図２

Description

本発明は、分散によって波形変化した光信号の波形補正を行う光信号分散補償機能を有する波長多重光通信装置などに関し、特に、分散した個別の光信号について波形補正を行う光信号分散補償機能を有する波長多重光通信装置、波長多重光通信装置の光信号分散補償方法、及びこの方法をコンピュータに実行させるプログラムに関する。

従来、一般的に行われている波長多重光通信装置における光信号分散補償方法について説明する。図１４は、従来の波長多重光通信装置１００の構成を示すブロック図である。図１４に示す波長多重光通信装置１００において、分散によって波形変化した光信号が伝送路１０１から伝送されてくると、この波形変化した光信号は、分散補償器１０２によって分散補償された光信号として光信号受信器１０３へ入力される。さらに、分散補償された光信号は、光信号受信器１０３によって電気データ信号と電気クロック信号とに分けられて信号処理回路１０４へ入力され、所望の信号処理が行われる。このとき、演算回路１０５が、信号処理回路１０４からの信号情報に基づいて光信号の分散値情報を演算し、この分散値情報を分散補償器１０２へフィードバックしている。したがって、分散補償器１０２は、伝送路１０１を介して入力された、分散によって波形変化した光信号に対して、波形変形を補正して分散補償された光信号を光信号受信器１０３へ送信することができる。

また、光受信装置において、適切な分散補償量を設定する場合に、あらかじめ記憶させた分散補償量を利用することにより分散補償量の設定時間を短縮化することができる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）さらに、光伝送装置の分散補償設定方法において、異なる波長の光伝送ユニットを増設する際に、増設ユニットの可変分散補償器の初期補償量を、既存の光伝送ユニットの設定値を利用して自動設定することで設定時間を短縮化する技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。さらに、受信信号のピーク値が大きい場合は残留波長分散が負の方向に変動し、小さい場合は正の方向に変動していることを利用して、急激に波長分散が変化した場合はどのくらいの波長分散補償を行うかを決定して、波長分散変動符号に基づいて高速で最適分散補償量に近い値まで波長分散補償量を変化させる技術も開示されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００８−０７２５５５号公報 特開２００８−２２８００２号公報 特開２００４−３０４５５９号公報

しかしながら、上記従来の波長多重光通信装置における光信号分散補償方法は、次のような幾つかの問題点がある。第一の問題点は、伝送路として使用する光ファイバの長さや種類などの違いによって光信号の分散値が決まるため、波形変化した光信号の分散値が伝送路の条件によって異なることがある。そのため、波長チャネルごとに個別に光信号の分散補償を行う場合は、分散補償器１０２の分散補償が可能な全範囲に亘って走査して、光信号の最適分散補償値を確認しなければならない。また、第二の問題点は、波長多重光通信装置にて波長チャネルを増設する場合は、波長チャネルごとに分散補償器１０２によって光信号の分散補償を行うため、全ての波長チャネルについて光信号の分散補償の走査を行わなければならない。そのため、光信号を最適分散補償値に設定するまでの時間が長くなってしまう。

また、第三の問題点は、各波長チャネルの個別の光信号を分散補償する場合は、波長チャネルごとに個別に補償する光信号の分散補償値が事前には分からないため、分散補償器１０２によって光信号の分散補償が可能な全範囲を走査し、データ信号の誤り率が最小になる分散補償値を確認して光信号の最適分散補償値の設定制御を行う必要がある。そのため、光信号の分散補償が可能な全範囲を走査してデータ信号の誤り率の確認を行うことにより、分散補償する光信号の最適分散補償値を確認して設定しなければならないために、光信号の波形補正を行うための最適分散補償値に設定するまでの時間が長くかかってしまう。

また、前記特許文献１の技術は、受信器に入力された光信号波形のピーク振幅を確認することで分散補償の制御を行うことができるが、波長チャネルを増設したときの分散値を予測して最適分散補償の制御を行うことはできない。さらに、前記特許文献２の技術は、あらかじめ、基準波長と分散係数、及びスロープ値の光ファイバの特性データを記録し、波長信号を増設していく際には、記録した定数から計算して分散補償値を割り出し、割り出した分散補償値を初期値として設定して分散補償を行うものである。したがって、各波長信号に対する分散補償値及び波長から直線補完した分散値により、増設された波長信号の分散値を予測することはできない。そのため、高精度かつ高速で最適分散補償の制御を行うことはできない。さらに、前記特許文献３の技術は、波長信号を増設する際の個別光の分散補償方法として、増設する波長に最も近い波長を初期設定値として分散補償を行うものである。したがって、増設する波長信号の分散値を予測することで光信号分散補償の掃引時間を短縮化することはできない。さらには、伝送路の異常や変化などを検出して適切な対応を行うこともできない。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、伝送路から入力された光信号の波形補正を行う最適分散補償値を高精度で設定し、かつ設定時間を短縮化することができる波長多重光通信装置、波長多重光通信装置の光信号分散補償方法、及びこの方法をコンピュータに実行させるプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る波長多重光通信装置は、分散によって波形変化した個別の光信号の波形補正を行う光信号分散補償機能を有する波長多重光通信装置であって、既に実装されている波長チャネルの分散値情報に基づいて光信号の分散値マップを作成し、新たな波長チャネルを増設するごとに、増設された波長チャネルの分散値情報に基づいて分散値マップを更新し、更新された分散値マップから予測した分散補償値に基づいて最適分散補償値を求めるように構成されている。

好適な実施形態としては、分散によって波形変化した個別の光信号の波形補正を行う光信号分散補償機能を有する波長多重光通信装置であって、既に実装されている波長チャネルの光信号の誤り率が最小となる分散値を分散補償値と決定する信号処理回路と、信号処理回路で決定された分散補償値に基づいて、既に実装されている波長チャネルの分散値マップを作成し、その分散値マップによって予測した分散補償値を初期値として走査を行い、最適分散補償値を設定する記録演算回路と、記録演算回路で設定された最適分散補償値に基づいて光信号の波形劣化を補償する分散補償器とを備える構成を採っている。なお、新たに波長チャネルが増設されたときは、記録演算回路は、新たに増設された波長チャネルの分散補償値に基づいて分散値マップを更新し、更新された分散値マップに基づいて増設された波長チャネルの分散補償値を予測し、予測した分散補償値を初期値として走査を行って最適分散補償値を設定するように構成されている。

また、本発明は、波長多重光通信装置の光信号分散補償方法を提供することもできる。すなわち、分散によって波形変化した個別の光信号の波形補正を行う波長多重光通信装置の光信号分散補償方法であって、既に実装されている波長チャネルの光信号の誤り率が最小となる分散値を分散補償値と決定する第１のステップと、第１のステップで決定された分散補償値に基づいて、既に実装されている波長チャネルの分散値マップを作成する第２のステップと、第２のステップで作成された分散値マップによって予測した分散補償値を初期値として走査を行い、最適分散補償値を設定する第３のステップと、第３のステップで設定された最適分散補償値に基づいて光信号の波形劣化を補償する第４のステップとを含む波長多重光通信装置の光信号分散補償方法を提供することもできる。

また、本発明は、分散によって波形変化した個別の光信号の波形補正を行う波長多重光通信装置の光信号分散補償方法であって、既に実装されている波長チャネルの光信号の誤り率が最小となる分散値を分散補償値と決定する第１のステップと、第１のステップで決定された分散補償値に基づいて、既に実装されている前記波長チャネルの分散値マップを作成する第２のステップと、新たに増設された波長チャネルの分散補償値に基づいて、第２のステップで作成された分散値マップを更新する第３のステップと、第３のステップで更新された分散値マップに基づいて増設された波長チャネルの分散補償値を予測し、予測した分散補償値を初期値として走査を行って最適分散補償値を設定する第４のステップと、第４のステップで設定された最適分散補償値に基づいて光信号の波形劣化を補償する第５のステップとを含む波長多重光通信装置の光信号分散補償方法を提供することもできる。

また、本発明は、前記各発明による波長多重光通信装置の光信号分散補償方法をコンピュータに実行させるプログラムを提供することもできる。

本発明の波長多重光通信装置によれば、既に実装されている波長チャネルによって設定した分散補償値から、伝送路の分散値の光波長特性を予測することにより、増設する波長チャネルで予測される分散補償値を初期値として走査を行うことができるので、最適分散補償値を設定する時間を短くすることが可能となる。また、既に実装されている波長チャネルで伝送路の分散値マップを作成し、波長チャネルを新規に増設することで分散値マップをその都度更新することができるので、波長チャネルを更新するごとに分散値マップの精度を高くすることができる。これによって、分散補償値の予測値と実際の最適分散補償値との誤差が少なくなるので、光信号の分散補償に要する時間は分散値マップが更新される度にさらに短縮化することができると共に、波長チャネルを更新するごとに分散補償の精度を高くすることができる

波長多重光通信装置における光信号送信器から光信号受信器までの一般的な構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る波長多重光通信装置１０の要部の構成を示すブロック図である。 図２の波長多重光通信装置１０における波長チャネル１の分散補償値の設定完了までの流れを示すフローチャートである。 図２の分散補償器４によって分散補償値を走査して誤り率をプロットした特性図である。 図２の波長多重光通信装置１０における波長チャネル２の分散補償値の設定完了までの流れを示すフローチャートである。 図２に示す分散補償器５に設定した最適分散補償値と波長チャネルとの関係をプロットして作成した分散値マップである。 図２の波長多重光通信装置１０において波長チャネルＭを増設したときの分散補償値の設定完了までの流れを示すフローチャートである。 図７のステップＳ２２において波長チャネルＭを増設したときの分散値マップを示す図である。 図７のステップＳ２４〜Ｓ２６において、分散補償器５が全ての分散補償値を走査したときの誤り率をプロットした分散値マップを示す図である。 波長チャネルを逐次増設して行く場合の分散値マップの推移を示す図であり、（ａ）は増設なしのときの分散値マップ、(ｂ)は波長チャネルＭを増設したときの分散値マップ、（ｃ）は波長チャネルをさらに増設したときの分散値マップを示す。 本発明の第２実施形態に係る波長多重光通信装置１０ａの要部の構成を示すブロック図である。 図１１に示す波長多重光通信装置１０ａにおける分散値マップを示す図である。 本発明の第３実施形態に係る波長多重光通信装置の分散値マップを示す図である。 従来の波長多重光通信装置の構成を示すブロック図である。

《本発明に係る実施形態の概要》
本発明の実施形態に係る波長多重光通信装置は、既に実装されている波長チャネルでの個別の光信号の分散補償値から伝送路の分散値マップを作成する。そして、新たに波長チャネルを増設する際に、先に作成した分散値マップから予測される光信号の分散補償値を初期値として設定する。そして、その初期値から走査を開始することで、新たに増設した波長チャネルの最適分散補償値を決定するように構成されている。これにより、光信号の最適分散補償値の設定時間を短縮化し、光信号の分散補償を高速かつ高精度で行うことができる光信号分散補償機能を実現することができる。

言い換えると、波長多重光通信装置における波長チャネルごとの個別の光信号について分散補償を行う光信号の分散補償方法において、各波長チャネルの実装時において個別の光信号の分散補償値情報（分散値情報ということもある）を記録して伝送路の分散値マップを作成する。分散値マップとは、波長チャネルの波長と最適分散補償値との関係を示すものである。そして、波長チャネルを増設するときには、既に実装されている波長チャネルの光信号の分散補償値で作成した伝送路の分散値マップから、増設する波長チャネルの分散補償値を予測し、その分散補償値を初期値として設定を行う。その上で、先に設定した初期値を基点として、個別の光信号の分散補償値を走査することにより、実際の最適分散補償値を決定している。したがって、光信号の分散補償を高速で行うことができる。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る波長多重光通信装置の幾つかの実施形態について詳細に説明する。なお、各実施形態を説明するための全図において、同一要素は原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

《従来技術との対比》
まず、本発明の実施形態に係る波長多重光通信装置の分散補償が従来技術からどのように改良されたかを示すために、従来技術と対比しながら説明する。図１は、波長多重光通信装置における光信号送信器から光信号受信器までの一般的な構成を示すブロック図である。なお、図１は、４つの波長チャネルの光信号が光信号送信器から光信号受信器へ送信される場合の構成を示している。

図１において、波長多重光通信装置の４個の光信号送信器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄからそれぞれの光信号Ｓｇ１が光多重器２へ送信され、これらの光信号Ｓｇ１は光多重器２によって波長が多重化される。そして、多重化された光信号は伝送路３へ出力される。伝送路３を通った光信号は光分離器４で波長チャネルごとに分離され、個別分散補償器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを介して各光信号が光信号受信器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄへ入力される。このとき、それぞれの光信号送信器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄから出力された各光信号Ｓｇ１は伝送路３を通るため、光ファイバの長さや種類による光分散の影響によって光信号が波形変化を起こす。

そこで、伝送路３で波形変化した光信号は、個別分散補償器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによって分散の影響による波形変化が補正され（つまり、分散補償され）、各光信号受信器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄへ入力される。このようにして、分散補償されて各光信号受信器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄへ入力された光信号は光／電気変換、クロック抽出、及び信号識別再生が行われ、各光信号受信器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄから電気データ信号と電気クロック信号（いずれも図示せず）を出力する。

一般的に、伝送路３では、光ファイバの分散値の影響を受けて光信号の波形が分散劣化する。すなわち、光ファイバの伝送距離、光ファイバの種類、あるいは光信号のスペクトラム幅及び光信号のビットレートなどによって分散劣化の影響は変化し、光信号送信器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ、光信号受信器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ及び伝送路３により、光信号の分散劣化が光信号受信６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの許容範囲を越える場合は、光信号の品質を劣化させる。したがって、その光信号を再生させたデータ符号信号に誤りを発生させるために、個別分散補償器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによって波長チャネルごとに光信号の分散補償を行う必要がある。

ところが、個別分散補償器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによって個別に光信号の分散補償を行う場合は、伝送路３の条件（つまり、光ファイバの長さや種類など）が不明であるため、光信号の分散補償が可能な設定値（分散補償値）を全範囲に亘って走査し、データの誤り率が最小になる分散値を探し出す。そして、その分散値を最適な分散補償値とし、個別の光信号の最適分散補償値として設定するため、最適分散補償値に設定制御するまでにかなりの時間がかかってしまう。

そこで、このような不具合を解消するために、本実施形態では、既に実装されている波長チャネルごとに設定する分散値情報を記録して、その分散値情報から分散値マップを作成し、その分散値マップから増設される波長チャネルの分散補償値を予測し、予測した分散補償値を初期値として設定する。

このようにして、初期値として設定された分散補償値から走査を行うことにより、分散補償が可能な設定値の全範囲を走査しなくても、設定した初期値の近辺のみを走査することで実際の最適分散補償値の検出を行うことが可能となる。これによって、分散補償を行うために設定される分散補償値の設定時間を短縮化することができる。

このようにして、本発明の実施形態では、波長多重光通信装置にて個別の光信号の分散補償を行う波長チャネルにて既に実装された波長チャネルに設定した分散値情報から伝送路の分散値マップを作成することにより、増設される波長チャネルの分散補償値を予測し、これを初期値として設定する光信号分散補償機能を有している。したがって、新たに波長チャネルを増設する際に、予測された分散補償値を初期値として走査を行うため、実際の最適分散補償値を設定する時間を短縮化することができる。以下、本発明に係る波長多重光通信装置の光信号分散補償方法について各実施形態で明らかにする。

《第１実施形態》
図２は、本発明の第１実施形態に係る波長多重光通信装置１０の要部の構成を示すブロック図である。まず、図２に示す波長多重光通信装置１０の構成を説明する。波長多重光通信装置１０は、光信号を伝送する伝送路３、光信号の波形劣化を補償する分散補償器５、波形補正された光信号を受信する光信号受信器６、光信号の誤り率の確認を行う信号処理回路７、信号処理回路７からの信号情報に基づいて演算された分散値情報（分散補償値情報）を分散補償器５へフィードバックすると共に、分散補償値と中心波長とによって予測される伝送路３の分散値マップを作成する記録演算回路８、及び記録演算回路８に記録された中心波長情報を管理する上位装置９を含んで構成されている。

次に、図２に示す波長多重光通信装置１０の動作を概略的に説明する。分散により波形変形した光信号が伝送路３から送信されてくると、この光信号は、分散補償器５を介して光信号受信器６へ入力される。伝送路３では、光ファイバによる分散の影響によって送信される光信号の波形が劣化してしまう。そこで、分散補償器５を経由させることにより、分散の影響による光信号の波形劣化を補正して、波形補正された光信号が光信号受信器６へ入力される。

光信号受信器６は入力された光信号を電気信号に変換し、光信号受信器６から出力された電気データ信号及び電気クロック信号は次段の信号処理回路７へ入力される。そして、信号処理回路７によって、伝送路３を伝送されてきた光信号の誤り率の確認が行われる。ここで、誤り率が最小になるように分散補償器５にて分散値を補償し、補償された分散値（分散補償値）と光信号の中心波長とを対応させて記録演算回路８に記録する。そして、この記録演算回路８では、分散補償値と中心波長とによって予測される伝送路の分散値マップを作成する。

記録演算回路８で作成された分散値マップにより、波長多重光通信装置１０に増設された光信号の波長チャネルにおける波長から、記録演算回路８の分散値マップにて予測した分散補償値を分散補償器５の初期値（分散初期値）として設定し、この初期値（分散初期値）の周辺を走査することにより、当該波長チャネルにおける実際の最適分散補償値を見付け出す。

次に、図２に示す波長多重光通信装置１０における光信号分散補償方法について詳細に説明する。図３は、図２の波長多重光通信装置１０における波長チャネル１の分散補償値の設定完了までの流れを示すフローチャートである。また、図４は、図２の分散補償器４によって分散補償値を走査して誤り率をプロットした特性図であり、横軸に各データの分散補償値を示し、縦軸に誤り率を示している。したがって、図３及び図４を用いて、波長多重光通信装置１０における光信号分散補償方法について説明する。

図３において、まず、光信号波長多重装置１０に波長チャネル１を実装する（ステップＳ１）。この場合、分散補償器５は、伝送路の条件が不明であるため補償可能な分散補償値の全範囲を走査する必要があるので、図４に示すように、補償可能な分散補償値の全範囲をＮ等分（つまり、ＤＡＴＡ１〜ＤＡＴＡＮまでＮ等分）する。そして、最初に、波長チャネル１においてＤＡＴＡ１で検出された分散補償値と、ＤＡＴＡ１の誤り率と、光信号中心波長とを記録演算回路８に記録し、ａ＝１を定義する（ステップＳ２）。さらに、記録演算回路８で変数ａ＝１を定義する（ステップＳ３）。

次に、記録演算回路８から分散補償器５へ分散値補償情報（分散値情報）のＤＡＴＡ２を入力する（ステップＳ４）。そして、信号処理回路７でＤＡＴＡ２のデータ信号の誤り率を検出し（図４参照）、ＤＡＴＡ２の誤り率を記録演算回路８に記録すると共に、記録演算回路８で変数ａ＝２を定義する（ステップＳ５）。このようにして、変数ａが分割されたデータ数Ｎに達するまで、ステップＳ４〜ステップＳ６の処理を繰り返し（ステップＳ６）、変数ａが分割されたデータ数Ｎに達したら、データ信号の誤り率が最小になったＤＡＴＡ（つまり、図４のＤＡＴＡＭ）を最適分散補償値として、記録演算回路８の分散値マップに記録すると共に、この最適分散補償値を分散補償器５へ設定する（ステップＳ７）。これによって、波長チャネル１における最適分散補償値の設定を完了する。

すなわち、波長チャネル１のＮ箇所においてデータ信号（光信号）の誤り率を測定し、誤り率が最小である最適分散補償値の誤り率を検出する。つまり、図４におけるＤＡＴＡＭのデータ信号の誤り率を最適分散補償値として検出し、この最適分散補償値を、波長チャネル１の分散制御を実行するための最適分散補償値として分散補償器５に設定する。

次に、波長チャネル２の分散補償値の設定完了までの流れを説明する。図５は、図２の波長多重光通信装置１０における波長チャネル２の分散補償値の設定完了までの流れを示すフローチャートである。すなわち、前述の図３の処理に続いて、波長チャネル２を実装して図５のフローチャートの処理を実行する。なお、図５に示すフローチャートの処理の流れは、図３に示すフローチャートの処理の流れにおいて波長チャネル１を波長チャネル２と読み替え、かつ一桁のステップ番号を１０番台にした（例えば、Ｓ１→Ｓ１１）だけであるので、図５のフローチャートにおける各ステップの流れに沿った説明は省略する。

図５のフローチャートに示すように、波長チャネル２の場合も、波長チャネル１と同じく、分散補償器５は分散補償が可能な全範囲を走査し、図４に示すように、分散補償が可能な全範囲をＮ等分してＮ箇所でデータ信号の誤り率を測定し、分散補償値を検出する。そして、検出された分散補償値と波長チャネル２の光信号波長とを演算記録回路８に記録し、かつ、検出した分散補償値のうち誤り率が最低となる分散補償値を最適分散補償値として分散補償器５に設定する。このようにして、波長チャネル２についての最適分散補償値が分散補償器５に設定されると、信号処理回路７によって分散値マップが作成される。

図６は、図２に示す分散補償器５に設定した最適分散補償値と波長チャネルとの関係をプロットして作成した分散値マップである。図６の横軸は各波長を示し、縦軸に最適分散補償値を示している。すなわち、図６は、図３のフローチャートで波長チャネル１の分散補償値が設定完了し、さらに、図５のフローチャートで波長チャネル２の分散補償値が設定完了した後に、信号処理回路７で作成される分散値マップを示している。つまり、この分散値マップは、波長チャネル１の最適分散補償値と波長チャネル２の最適分散補償値とに基づいて作成されたものである。

図６に示すように、波長チャネル１で測定して分散補償器５に設定した最適分散補償値Ａと光波長Ｘとの交点でプロットした点と、波長チャネル２で測定して分散補償器５に設定した最適分散補償値Ｂと光波長Ｙとの交点でプロットした点とによって二点間を直線で結び、記録演算回路８が伝送路３の波長帯域全体の分散値マップを作成する。このようにして、記録演算回路８は、波長チャネル１の最適分散補償値と波長チャネル２の最適分散補償値とに基づいて分散値マップを作成する。

図７は、図２の波長多重光通信装置１０において波長チャネルＭを増設したときの分散補償値の設定完了までの流れを示すフローチャートである。また、図８は、図７のステップＳ２２において波長チャネルＭを増設したときの分散値マップを示す図であり、横軸に波長を示し、縦軸に最適分散補償値を示している。さらに、図９は、図７のステップＳ２４〜Ｓ２６において、分散補償器５が全ての分散補償値を走査したときの誤り率をプロットした分散値マップを示す図であり、横軸に分散補償値を示し、縦軸に誤り率を示している。

すなわち、図５に示すフローチャートの処理の後に、図７のフローチャートに示すように、波長多重光通信装置１０へ波長チャネルＭを実装する（ステップＳ２１）。この場合は、波長チャネル１と波長チャネル２で作成した図６に示す分散値マップから、補完計算等によって予測される波長チャネルＭの最適分散補償値を初期値として分散補償器５に設定する（ステップＳ２２）。すなわち、図６に示す分散値マップから、図８に示すような波長チャネルＭの最適分散補償値を初期値とした分散値マップが作成される。

次に、記録演算回路８で変数ａ＝−ｚを定義し、分散補償予測値をＤＡＴＡｖと定義する（ステップＳ２３）。ここで、ｚとは予め定められた走査幅を示す。そして、記録演算回路８から分散補償器５へ、分散補償値情報としてＤＡＴＡ（ｖ＋ａ）を入力する（ステップＳ２４）。その後、信号処理回路７でデータ信号の誤り率を検出し、検出した誤り率を記録演算回路８に記録する（ステップＳ２５）。このようにして、変数ａがｚになるまで（ステップＳ２６）、上記のステップＳ２４〜Ｓ２６を繰り返す。

すなわち、図４に示すような補償可能な全範囲でのＮ箇所での走査ではなく、図９に示すように、分散補償値がＤＡＴＡｖ−ｚからＤＡＴＡｖ＋ｚまでの、分散補償値の範囲が２ｚとなるような初期値（ＤＡＴＡｖ）の周辺における２ｚの範囲で走査を行い、波長チャネルＭの最適分散補償値を検出する。そして、検出された最適分散補償値と波長チャネルＭの光波長を記録演算回路８に記録し、分散補償器５に検出した最適分散補償値の設定を行う。言い換えると、図９に示すように、データ信号の誤り率が最小になったＤＡＴＡｖを波長チャネルＭの最適分散補償値として分散値マップに記録すると共に、このＤＡＴＡｖの最適分散補償値を分散補償器５に設定する（ステップＳ２７）。これによって、波長チャネルＭにおける分散補償値の設定が完了し、分散値マップの更新が終了する。

図１０は、波長チャネルを逐次増設して行く場合の分散値マップの推移を示す図であり、（ａ）は増設なしのときの分散値マップ、(ｂ)は波長チャネルＭを増設したときの分散値マップ、（ｃ）は波長チャネルをさらに増設したときの分散値マップを示している。

すなわち、図１０は、波長チャネルを逐次増設して行く場合の分散値マップの遷移の状態を示していて、図１０（ａ）は、波長チャネル１で設定した最適分散補償値と波長チャネル２で設定した最適分散補償値とを直線で結んで作成した分散値マップを示している。また、図１０（ｂ）は、同図（ａ）の分散値マップの後に、波長チャネル３で設定した最適分散補償値を中心波長Ｍと一緒に記録演算回路８に記録すると同時に、この最適分散補償値を追加して更新した分散値マップを示している。さらに、図１０（ｃ）は、同図（ｂ）の分散値マップの後に、波長チャネルをさらに増設し、最適分散補償値を逐次追加して更新を重ねた分散値マップを示している。

このようにして、波長チャネルの増設数が増えていくごとに記録演算回路８に記録されるデータが増えて行くにしたがって、図１０（ｃ）に示すように分散値マップの精度も向上し、設定した初期値と最適分散補償値とのズレが少なくなる。その結果、走査する箇所を狭い範囲に限定することが可能となり、さらに走査時間を短縮化することができる。

《第２実施形態》
図１１は、本発明の第２実施形態に係る波長多重光通信装置１０ａの要部の構成を示すブロック図である。図１１が図２と異なるところは、上位装置９が記録演算回路８から光信号の分散値に関する警報情報を受信しているところのみである。また、図１２は、図１１に示す波長多重光通信装置１０ａにおける分散値マップを示す図であり、横軸に波長、縦軸に最適分散補償値を示している。

すなわち、第２実施形態に係る波長多重光通信装置１０ａは、記録演算回路８が、分散値マップから予測した各波長チャネルの予測値と個別の波長チャネルで補償するように設定された最適分散補償値の差を確認し、この差情報を記録演算回路８から上位装置９へ通知するように構成されている。図１１に示すように、この差情報が大きいときには、警報情報として記録演算回路８から上位装置９へ通知される。

図１２に示すように、記録演算回路８が、分散値マップから予測した波長チャネルＸの予測値と、個別に補償して設定された波長チャネルＸの最適分散補償値との差分ｄを求め、この差分ｄの情報を上位装置９へ通知する。これによって、上位装置９は、差分ｄが所定の値より大きい場合には警報を外部へ報知することができる。

すなわち、伝送路３を構成する光ファイバの分散値は、選択された波長チャネルの波長によって決定される。この場合、分散値の変化は緩やかに変化するため、分散値の急激な変化点は存在しない。そのため、最適分散補償値も緩やかに変化していく。したがって、もし、分散値マップから予測された分散値と個別に補償して設定された最適分散補償値との差が所定の値より大きい場合は、上位装置９の警報回路に通知することによって光信号の品質劣化を事前に報知することができる。

この場合、上位装置９の警報回路では、予測した分散値と最適分散補償値との差分ｄが、あらかじめ設定しておいた閾値を越えた場合には、最適分散補償値を異常値として上位装置９へ警報として通知する。このように、第２実施形態に係る波長多重光通信装置１０ａでは、分散値マップと個別補償した最適分散補償値とを比較し、分散値の差が大きい場合は、伝送路３、分散補償器５、又は全体の分散補償方式に問題あると判断して警報を出力することができる。

《第３実施形態》
図１３は、本発明の第３実施形態に係る波長多重光通信装置の分散値マップを示す図であり、横軸に波長、縦軸に最適分散補償値を示している。すなわち、図１３に示すような分散値マップを利用して、波長多重光通信装置で実際に使用する波長帯域補償範囲の上限値と下限値を割り出す。そして、最適分散補償値を走査するときには、分散補償器の分散補償可能範囲を走査するのではなく、実際に使用する波長帯域補償範囲の上限値と下限値との間で走査する。これによって、さらに余分な範囲の走査を減少させることができる。このようにして、第３実施形態では、実際に使用する波長帯域において最適分散補償値の上限値と下限値を割り出して走査する範囲を制限することにより、実際の最適分散補償値を設定する時間をさらに短縮化することができる。

以上、本発明に係る波長多重光通信装置を３つの実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は前記の各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更は可能である。

なお、前述した波長多重光通信装置の光信号分散補償方法は、コンピュータがプログラムを読み込むことによって実現される。したがって、前述の光信号分散補償方法における各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、前述した各処理が行われる。ここで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk−Red Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disk−Red Only Memory）、半導体メモリ等をいう。

本発明によれば、増設する波長チャネルで予測される分散補償値を初期値として走査を行うことで最適分散補償値が求められるので、最適分散補償値を設定する時間を短縮することができるため、光ファイバを利用した各種通信機器などに有効に利用することができる。

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 光信号送信器
２ 光多重器
３ 伝送路
４ 光分離器
５ 分散補償器
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 個別分散補償器
６，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ 光信号受信器
７ 信号処理回路
８ 記録演算回路
９ 上位装置
１０，１０ａ 波長多重光通信装置

Claims (10)

1. 分散によって波形変化した個別の光信号の波形補正を行う光信号分散補償機能を有する波長多重光通信装置であって、
   既に実装されている波長チャネルの分散値情報に基づいて前記光信号の分散値マップを作成し、新たな波長チャネルを増設するごとに、増設された前記波長チャネルの分散値情報に基づいて前記分散値マップを更新し、更新された前記分散値マップから予測した分散補償値に基づいて最適分散補償値を求めることを特徴とする波長多重光通信装置。
2. 分散によって波形変化した個別の光信号の波形補正を行う光信号分散補償機能を有する波長多重光通信装置であって、
   既に実装されている波長チャネルの光信号の誤り率が最小となる分散値を分散補償値と決定する信号処理回路と、
   前記信号処理回路で決定された分散補償値に基づいて、既に実装されている前記波長チャネルの分散値マップを作成し、その分散値マップによって予測した分散補償値を初期値として走査を行い、最適分散補償値を設定する記録演算回路と、
   前記記録演算回路で設定された最適分散補償値に基づいて前記光信号の波形劣化を補償する分散補償器と
   を備えることを特徴とする波長多重光通信装置。
3. 新たに波長チャネルが増設されたとき、
   前記記録演算回路は、新たに増設された前記波長チャネルの分散補償値に基づいて前記分散値マップを更新し、更新された分散値マップに基づいて増設された前記波長チャネルの分散補償値を予測し、予測した分散補償値を初期値として走査を行って最適分散補償値を設定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の波長多重光通信装置。
4. 前記記録演算回路は、前記分散値マップから予測された分散補償値と前記最適分散補償値との差分が所定値より大きいとき、上位装置へ警報情報を送信することを特徴とする請求項２又は３のいずれか１項に記載の波長多重光通信装置。
5. 前記記録演算回路は、前記光信号で実際に使用される波長帯域補償範囲の上限値と下限値との間を走査して前記最適分散補償値を設定することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の波長多重光通信装置。
6. 分散によって波形変化した個別の光信号の波形補正を行う波長多重光通信装置の光信号分散補償方法であって、
   既に実装されている波長チャネルの光信号の誤り率が最小となる分散値を分散補償値と決定する第１のステップと、
   前記第１のステップで決定された分散補償値に基づいて、既に実装されている前記波長チャネルの分散値マップを作成する第２のステップと、
   前記第２のステップで作成された分散値マップによって予測した分散補償値を初期値として走査を行い、最適分散補償値を設定する第３のステップと、
   前記第３のステップで設定された最適分散補償値に基づいて、前記の波形劣化を補償する第４のステップと
   を含むことを特徴とする波長多重光通信装置の光信号分散補償方法。
7. 分散によって波形変化した個別の光信号の波形補正を行う波長多重光通信装置の光信号分散補償方法であって、
   既に実装されている波長チャネルの光信号の誤り率が最小となる分散値を分散補償値と決定する第１のステップと、
   前記第１のステップで決定された分散補償値に基づいて、既に実装されている前記波長チャネルの分散値マップを作成する第２のステップと、
   新たに増設された前記波長チャネルの分散補償値に基づいて、前記第２のステップで作成された分散値マップを更新する第３のステップと、
   前記第３のステップで更新された分散値マップに基づいて増設された前記波長チャネルの分散補償値を予測し、予測した分散補償値を初期値として走査を行って最適分散補償値を設定する第４のステップと、
   前記第４のステップで設定された最適分散補償値に基づいて前記光信号の波形劣化を補償する第５のステップと
   を含むことを特徴とする波長多重光通信装置の光信号分散補償方法。
8. 増設される波長チャネル数が増加するにしたがって、前記分散値マップから予測される分散補償値の初期値は、前記最適分散補償値に近づくことを特徴とする請求項７に記載の波長多重光通信装置の光信号分散補償方法。
9. 前記分散値マップから予測された分散補償値と前記最適分散補償値との差分が所定値より大きいとき、上位装置へ警報情報を送信する第６のステップをさらに含むことを特徴とする請求項７又は８のいずれか１項に記載の波長多重光通信装置の光信号分散補償方法。
10. 請求項７乃至９のいずれか１項に記載の波長多重光通信装置の光信号分散補償方法をコンピュータに実行させるプログラム。

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