JP2015220590A - 光送信装置、光受信装置、及び、光伝送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光伝送方路別に変調信号光の数を自由に変更できるようにする。【解決手段】変調方式が可変の複数の光変調器１２３と、各光変調器１２３によって生成された変調信号光のいずれかを、第１の光伝送方路に対応する第１の出力ポートと、第２の光伝送方路に対応する第２の出力ポートと、のいずれかに波長単位で選択出力する波長選択部１３１及び１３２と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、光送信装置、光受信装置、及び、光伝送方法に関する。

光伝送技術の一例として、下記の特許文献１−３に記載された技術が知られている。例えば、特許文献１には、サブキャリア間で異なる変調レートを適用可能とし、伝送距離等の変化に対応可能なマルチキャリア光送信器が記載されている。

また、例えば、特許文献２には、ＣＤ（Colorless and Direction-less）機能を備えた光伝送装置（クロスコネクト装置）が記載されている。

更に例えば特許文献３には、Ｎ×Ｍ（Ｎ及びＭは２以上の整数）式波長選択スイッチ（ＷＳＳ）を用いて、複数のトランスポンダの入出力を複数の入出力方路のいずれかに対してアド／ドロップする光クロスコネクト装置が記載されている。また、特許文献３には、Ｎ×Ｍ式ＷＳＳの代替構成として、１×ｍ（ｍはｍ＜Ｍを満たす２以上の整数）式光カプラ（ＯＣ）と、１×Ｎ式ＷＳＳと、を組合せたマルチキャストスイッチ（ＭＣＳ）構成の光クロスコネクト装置も記載されている。

特開２０１２−１９１４５２号公報 特開２００６−１４０５９８号公報 特開２０１０−８１３７４号公報

しかしながら、従来技術では、１つのトランスポンダから複数のサブキャリア信号光に相当する変調信号光を同じ光伝送方路（以下、単に「方路」と称することがある。）へ伝送できるに留まる。そのため、方路別にサブキャリア信号光の数を自由に変更できない。

１つの側面では、本発明の目的の１つは、光伝送方路別に変調信号光の数を自由に変更できるようにすることにある。

１つの側面において、光送信装置は、変調方式が可変の複数の光変調器と、前記各光変調器によって生成された変調信号光のいずれかを、第１の光伝送方路に対応する第１の出力ポートと、第２の光伝送方路に対応する第２の出力ポートと、のいずれかに波長単位で選択出力する波長選択部と、を備える。

また、１つの側面において、光受信装置は、第１の光伝送方路に対応する第１の入力ポートに入力された、可変の変調方式で変調された１又は複数の第１の変調信号光と、第２の光伝送方路に対応する第２の入力ポートに入力された、可変の変調方式で変調された１又は複数の第２の変調信号光と、を波長単位に合分岐する光合分岐部と、前記光合分岐部で分岐された変調信号光を受信する複数の受信部と、を備える。

更に、１つの側面において、光伝送方法は、変調方式が可変の複数の光変調器によって複数の変調信号光を生成し、前記変調信号光のいずれかを、第１の光伝送方路に対応する第１の出力ポートと、第２の光伝送方路に対応する第２の出力ポートと、のいずれかに波長単位で選択出力する。

１つの側面として、光伝送方路別に変調信号光の数を自由に変更できる。

一実施形態に係るマルチキャリアトランスポンダ（ＭＴＰＤ）の構成例を示すブロック図である。 図１に例示したＭＴＰＤをＲＯＡＤＭに接続した構成例を示すブロック図である。 図１に例示したＭＴＰＤをＲＯＡＤＭに接続した構成例を示すブロック図である。 （Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ図２及び図３に例示したＭＣＳの構成例を示すブロック図である。 一実施形態に係る、ＣＤＣ機能を具備する複数のＲＯＡＤＭ（ＣＤＣＲＯＡＤＭ）を備えたＷＤＭ光伝送システムの構成例を示すブロック図である。 図１に例示したＭＴＰＤの比較例としてのＭＴＰＤの構成例を示すブロック図である。 図６に例示するＭＴＰＤをＲＯＡＤＭに接続した構成例を示すブロック図である。 図６に例示するＭＴＰＤをＲＯＡＤＭに接続した構成例を示すブロック図である。 図７及び図８に例示する構成をＷＤＭ光伝送システムに適用した例を示すブロック図である。 図６〜図９に例示する構成ではＲＯＡＤＭを通じて信号光をサブキャリア単位で自由に異なる方路へ伝送できないケースがあることを説明するための図である。 図６〜図９に例示する構成ではＲＯＡＤＭを通じて信号光をサブキャリア単位で自由に異なる方路へ伝送できないケースがあることを説明するための図である。 第１変形例に係る、ＭＴＰＤとＲＯＡＤＭとの接続関係の一例を示すブロック図である。 図１２に例示したコンテンション４×２ＷＳＳ及びコンテンション２×４ＷＳＳを、それぞれ、コンテンションＮ×ＭＷＳＳ及びコンテンションＭ×Ｎ ＷＳＳに一般化した構成例を示すブロック図である。 第２変形例に係る、ＭＴＰＤとＲＯＡＤＭとの接続関係の一例を示すブロック図である。 図１３に例示したＭＴＰＤを、ＣＤＣ機能を具備する複数のＲＯＡＤＭ（ＣＤＣＲＯＡＤＭ）を備えたＷＤＭ光伝送システムに適用した構成例を示すブロック図である。 図１４に例示したノンブロッキング４×２ＷＳＳ及びノンブロッキング２×４ＷＳＳを、それぞれ、ノンブロッキングＮ×ＭＷＳＳ及びノンブロッキングＭ×Ｎ ＷＳＳに一般化した構成例を示すブロック図である。 図１〜図３に例示した光カプラ、ＷＳＳ及び光スプリッタの入出力ポート数を一般化した構成例を示すブロック図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。なお、以下の実施形態で用いる図面において、同一符号を付した部分は、特に断らない限り、同一若しくは同様の部分を表す。

図１は、一実施形態に係るマルチキャリアトランスポンダ（ＭＴＰＤ）の構成例を示すブロック図である。

図１に示すＭＴＰＤ１０は、例示的に、ＯＴＮ（Optical Transport Network）フレーマ１１とサブキャリア送受信部１２とのセットをＮ個備えると共に、光合分波部１３を備える。Ｎは２以上の整数であり、図１の例ではＮ＝４である。

光合分波部１３は、例示的に、送信系に着目すると、Ｎ個の入力ポートと１個の出力ポートとを有するＮ×１光カプラ（ＣＰＬ）１３１と、１個の入力ポートとＭ個の出力ポートとを有する１×Ｍ波長選択スイッチ（ＷＳＳ）１３２と、を備える。

受信系に着目すると、光合分波部１３は、Ｍ個の入力ポートと１個の出力ポートとを有するＭ×１波長選択スイッチ１３６と、１個の入力ポートとＮ個の出力ポートとを有する１×Ｎ光スプリッタ（ＳＰＬ）１３７と、を備える。

なお、Ｍは、２以上の整数であり、ＭＴＰＤ１０の出力（送信）ポート、あるいは、入力（受信）ポートの数に対応する。図１には、Ｍ＝２の例、すなわち、ＭＴＰＤ１０の送信ポート及び受信ポートの数が、それぞれ２ポートである例を示している。

各ポートは、後述するＲＯＡＤＭ（reconfigurable optical add/drop multiplexer）等の光伝送装置の送受信（あるいは入出力）ポートに、例えば個別の光ファイバを用いて接続されてよい。例えば、ＭＴＰＤ１０の送信ポートのそれぞれは、ＲＯＡＤＭのアドポートに接続されてよく、ＭＴＰＤ１０の受信ポートのそれぞれは、ＲＯＡＤＭのドロップポートに接続されてよい。

アドポートは、ＲＯＡＤＭが伝送する主信号光にアドされる光が入力される入力ポートの一例である。ドロップポートは、ＲＯＡＤＭが伝送する主信号光からドロップされた光が出力される出力ポートの一例である。

ＯＴＮフレーマ１１は、イーサネット（登録商標）やＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）、ＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical NETwork）等の伝送信号（「クライアント信号」と称してよい。）を処理する。クライアント信号が伝送されるネットワークは、クライアントネットワークあるいはトリビュータリネットワークと称してよい。

例えば、ＯＴＮフレーマ１１は、トリビュータリネットワークから受信したクライアント信号をＯＴＮフレーム信号に変換してサブキャリア送受信部１２へ送信する。また、ＯＴＮフレーマ１１は、サブキャリア送受信部１２から受信したＯＴＮフレーム信号をクライアント信号に変換してトリビュータリネットワークへ送信する。ＯＴＮフレーム信号とクライアント信号との間の信号変換は、フォーマット変換と称してもよいし、マッピング又はデマッピングと称してもよい。

サブキャリア送受信部１２は、ＯＴＮフレーマ１１から受信したＯＴＮフレーム信号を用いて或る波長の光を変調し、変調信号光を４×１光カプラ１３１の４つの入力ポートの１つに出力する。また、サブキャリア送受信部１２は、１×４光スプリッタ１３７から受信した、或る波長を有する変調信号光を復調してＯＴＮフレーマ１１へ送信する。なお、サブキャリア送受信部１２は、狭帯域光（narrow band optical block：ＮＢＯ）モジュール（あるいはブロック）１２と称してよい。

「波長」は、「チャネル」又は「キャリア」と称してよい。また、複数のチャネルを束ねたチャネルグループは、「スーパーチャネル」と称してよい。「スーパーチャネル」伝送は、マルチキャリア伝送の一例であり、スーパーチャネルの要素であるキャリアは、「サブキャリア」と称してよい。マルチキャリア伝送は、複数のサブキャリアを束ねて伝送することで、４００ギガビット／秒（Ｇｂｐｓ）や１テラビット／秒（Ｔｂｐｓ）といった大容量伝送を可能にする技術の１つである。

図１に例示するＭＴＰＤ１０では、４つのＮＢＯモジュール１２のそれぞれが１つの送信波長又は受信波長の光を処理し、４つの波長（キャリア）λ１〜λ４のいずれかがサブキャリアに相当し得る。なお、４つのサブキャリア（λ１〜λ４）は、１つのスーパーチャネルの要素であってもよいし、一部又は全部が異なるスーパーチャネルの要素であってもよい。１つのスーパーチャネルを成す各サブキャリアの信号光は、同一宛先に伝送される信号光であってよい。ただし、異なる宛先に異なるサブキャリアの信号光が伝送される態様が排除されるわけではない。

サブキャリア送受信部１２は、例示的に、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１２１と、光源１２２と、光変調器１２３と、変調器ドライバ（駆動回路）１２４と、を備える。また、サブキャリア送受信部１２は、局発光源（ＬＯ）１２５と、可変光減衰器（ＶＯＡ）１２６と、受信光フロントエンド（Ｒｘ ＦＥ）１２７と、を備える。受信光フロントエンド１２７は、例示的に、コヒーレント光受信器を備える。そのため、以下、便宜的に、受信光フロントエンド１２７をコヒーレント光受信器１２７と称することがある。

ＤＳＰ１２１、光源１２２、光変調器１２３、及び、変調器ドライバ１２４は、光送信部又は光送信装置の一例を成す。また、ＤＳＰ１２１、局発光源１２５、ＶＯＡ１２６、及び、受信光フロントエンド１２７は、光受信部又は光受信装置の一例を成す。

ＤＳＰ１２１は、デジタル信号処理を行なう、演算能力を備えたプロセッサの一例であり、例示的に、送信又は受信ＯＴＮフレーム信号に波形整形等のデジタル信号処理を施す。例えば、ＯＴＮフレーマ１１から受信した信号は、ＤＳＰ１２１にてデジタル信号処理されて変調器ドライバ１２４に入力される。ＤＳＰ１２１から変調器ドライバ１２４に入力される信号は、「送信データ信号」と称してよい。一方、受信光フロントエンド１２７から受信した信号は、ＤＳＰ１２１にてデジタル信号処理されてＯＴＮフレーマ１１に送信される。

光源１２２は、例示的に、発光波長（「送信波長」と称してもよい。）が可変のレーザダイオード（チューナブルＬＤ）である。例示的に、当該光源１２２から連続的に出力される光（連続光）が、光変調器１２３に入力される。なお、発光波長の設定は、ＤＳＰ１２１によって行なわれてよい。

変調器ドライバ１２４は、ＤＳＰ１２１から入力される送信データ信号に応じた、光変調器１２３の駆動信号を生成し、当該駆動信号を光変調器１２３に入力する。

光変調器１２３は、例示的に、外部変調器の一例であるマッハツェンダ変調器（ＭＺＭ）である。マッハツェンダ変調器１２３は、変調器ドライバ１２４から入力される駆動信号によって光源１２２からの連続光を変調することで、光源１２２の発光波長（サブキャリア）を有する送信変調信号光を生成する。したがって、送信変調信号光は、サブキャリア変調信号光と称してよい。

光変調器１２３での変調方式は、可変であってよい。別言すると、光変調器１２３は、複数の変調方式をサポートしてよい。非限定的な一例として、変調方式には、ＱＰＳＫ（Quadrature. Phase Shift Keying）やＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、偏波多重（ＤＰ：Dual Polarization）−ＱＰＳＫ、ＤＰ−ＱＡＭ等を適用してよい。

変調方式は、例えばＤＳＰ１２１でのシンボルマッピング等のデジタル信号処理を変更して光変調器１２３に与えられる駆動信号を変更することで変更可能である。変調方式に応じた駆動信号が光変調器１２３に与えられることで、変調方式に応じたフォーマットを有するサブキャリア変調信号光が光変調器１２３によって生成される。したがって、変調方式が可変であることは、変調フォーマットが可変であることと捉えてよい。

サブキャリア変調信号光は、４×１光カプラ１３１の４つ入力ポートの１つに導波される。４×１光カプラ１３１の残りの３つの入力ポートのそれぞれには、他の３つのサブキャリア送受信部１２で生成されたサブキャリア変調信号光が入力される。別言すると、４×１光カプラ１３１は、４つのサブキャリア送受信部１２でそれぞれ生成されたサブキャリア変調信号光を合波する。

１×２ＷＳＳ１３２は、４×１光カプラ１３１で合波された変調信号光を波長（サブキャリア）単位で２つの出力ポートのいずれかに選択出力可能な光デバイスの一例である。例えば、１×２ＷＳＳ１３２は、４つのサブキャリア変調信号光のすべてを一方の出力ポートに出力可能であるし、一部のサブキャリア変調信号光は一方の出力ポートへ出力し、残りのサブキャリア信号光は他方の出力ポートへ出力することも可能である。

４×１光カプラ１３１及び１×２ＷＳＳ１３２は、変調方式が可変の複数のＮＢＯモジュール１２によって生成されたサブキャリア変調信号光を波長単位でＭＴＰＤ１０の２つ送信ポートのいずれかに選択出力する波長選択部の一例を成す。

２×１ＷＳＳ１３６は、例えば、２つの入力ポートのいずれかに入力されるサブキャリア変調信号光を波長（サブキャリア）単位で出力ポートに出力可能な光デバイスの一例である。

１×４光スプリッタ１３７は、２×１ＷＳＳ１３６の出力ポートから入力されるサブキャリア信号光を４分岐することが可能な光デバイスの一例である。４つの分岐光は、１つずつ４つのＮＢＯモジュール１２のＶＯＡ１２６に導波（分配）される。

２×１ＷＳＳ１３６及び１×４スプリッタ１３７は、ＭＴＰＤ１０の２つの受信ポートに入力された信号光を波長単位に合分岐する光合分岐部の一例を成す。第１の入力ポートは、第１の方路に対応し、可変の変調方式で変調された１又は複数の第１のサブキャリア変調信号光が入力される。第２の入力ポートは、第２の方路に対応し、可変の変調方式で変調された１又は複数の第２のサブキャリア変調信号光が入力される。

ＮＢＯモジュール１２の受信部において、局発光源１２５は、コヒーレント光受信器１２７でのコヒーレント受信に用いられる局発光を生成する。局発光源１２５には、チューナブルＬＤを用いてよい。局発光の波長は、受信（復調）対象であるサブキャリア変調信号光の波長（「受信サブキャリア」と称してよい。）に応じて設定（制御）されてよい。受信サブキャリアの設定は、例示的に、ＤＳＰ１２１によって行なわれてよい。

ＶＯＡ１２６は、１×４光スプリッタ１３７の出力ポートの１つから入力される光（受信光の一例であるサブキャリア変調信号光）の減衰量が制御されることで、コヒーレント光受信器１２７への入力光（受信光）パワーを調整する。なお、ＶＯＡ１２６の減衰量は、「ＶＯＡロス」と称してよい。

ＶＯＡロスは、例示的に、コヒーレント光受信器１２７に入力される光パワーが所定の許容受信レンジに収まるように設定（制御）される。ＶＯＡロスの制御は、例示的に、ＤＳＰ１２１によって行なわれてよい。

コヒーレント光受信器１２７は、局発光源１２５からの局発光とＶＯＡ１２６の出力光である受信光とを干渉させて、受信サブキャリア変調信号光の強度情報と位相情報とを抽出する（コヒーレント受信する）。抽出された強度情報及び位相情報は、ＤＳＰ１２１でのデジタル信号処理に用いられる。例えば、ＤＳＰ１２１は、受信信号の強度情報と位相情報とを基に、デジタル信号処理を用いた伝送路歪み（波形歪み）補償等を受信信号に施し、受信信号を復調する。復調された信号は、ＯＴＮフレーマ１１に入力される。

ところで、上述したようにＮ（＝４）個のＮＢＯモジュール１２のそれぞれは、変調フォーマットが可変である。そのため、ＭＴＰＤ１０は、Ｎ個のサブキャリアについての変調フォーマットの組み合わせによって、様々な伝送速度（伝送容量と称してもよい）及び変調フォーマットの信号光を送受信処理することが可能である。

非限定的な一例を挙げると、４つのＮＢＯモジュール１２のそれぞれがサブキャリア変調信号光として１００ＧｂｐｓのＤＰ−ＱＰＳＫ信号光を送受信するとする。この場合、ＭＴＰＤ１０としては、１００Ｇｂｐｓ×４（サブキャリア）＝４００ＧｂｐｓのＤＰ−ＱＰＳＫ信号光を送受信可能である。４つのサブキャリアは、スーパーチャネルを成してよい。このケースを便宜的に「ケース１」と称し、ケース１での変調フォーマットを便宜的に「４００Ｇスーパーチャネルフォーマット＃１」あるいは「４００Ｇフォーマット＃１」と称することがある。

また、４つのＮＢＯモジュール１２のうちの２つがそれぞれサブキャリア変調信号光として２００ＧｂｐｓのＤＰ−１６ＱＡＭ信号光を送受信することも可能である。この場合、ＭＴＰＤ１０としては、２００Ｇｂｐｓ×２サブキャリア＝４００ＧｂｐｓのＤＰ−１６ＱＡＭ信号光を送受信可能である。２つのサブキャリアは、スーパーチャネルを成してよい。このケースを便宜的に「ケース２」と称し、ケース２での変調フォーマットを便宜的に「４００Ｇスーパーチャネルフォーマット＃２」あるいは「４００Ｇフォーマット＃２」と称することがある。

更に、４つのＮＢＯモジュール１２のうちの３つを用い、それぞれがサブキャリア変調信号光として１５０ＧｂｐｓのＤＰ−８ＱＡＭ信号光を送受信することも可能である。このケースを便宜的に「ケース３」と称する。３つのサブキャリアは、スーパーチャネルを成してよい。このケース３での変調フォーマットを便宜的に「４００Ｇスーパーチャネルフォーマット＃３」あるいは「４００Ｇフォーマット＃３」と称することがある。

ここで、ケース２やケース３の場合、ＭＴＰＤ１０には、未使用のＮＢＯモジュール１２が生じる。未使用のＮＢＯモジュール１２は、無駄にならないように、別の信号光の送受信に利用してよい。

例えば、ケース２であれば、２つのＮＢＯモジュール１２が余るので、これら２つのＮＢＯモジュール１２を用いて例えば２００Ｇｂｐｓ×２サブキャリア＝４００ＧｂｐｓのＤＰ−１６ＱＡＭ信号光を送受信してよい。２つのサブキャリアは、異なるスーパーチャネルを成してよい。この場合、ＭＴＰＤ１０としては、４つのサブキャリアのそれぞれで２００ＧｂｐｓのＤＰ−１６ＱＡＭ信号光を送受信することが可能となる。このケースを便宜的にケース４と称する。

また、ケース３であれば、１つのＮＢＯモジュール１２が余るので、当該ＮＢＯモジュール１２を用いて例えば１００ＧｂｐｓのＤＰ−ＱＰＳＫ信号光を送受信してよい。この場合、ＭＴＰＤ１０としては、３つのサブキャリアのそれぞれで１５０ＧｂｐｓのＤＰ−ＱＰＳＫ信号光を送受信し、１つのサブキャリアで１００ＧｂｐｓのＤＰ−ＱＰＳＫ信号光を送受信することが可能となる。このケースを便宜的にケース５と称する。

このように、余ったＮＢＯモジュール１２は、別の新たなスーパーチャネルの信号光や単一チャネルの信号光の送受信に利用することができるので、ＮＢＯモジュール１２の有効利用を図ることができる。

ＮＢＯモジュール１２は、１つで例えば１００Ｇｂｐｓ〜２００Ｇｂｐｓ程度の伝送容量を有し、高価な機能ブロックである。したがって、余ったＮＢＯモジュール１２を、ケース４やケース５のように、追加的な信号光の生成に利用することで、ＮＢＯモジュール１２を効率的かつコストパフォーマンス良く、活用することができる。

また、上述のように各ＮＢＯモジュール１２が複数種類の変調フォーマットをサポートすることで、例えば、信号光の伝送距離や、周波数等のリソースの使用状況等に応じて、変調フォーマットを自由に変更することができる。

例えば、周波数利用効率の観点からは、ケース１のＤＰ−ＱＰＳＫ信号光×４波長の４００Ｇｂｐｓスーパーチャネルよりも、ケース２やケース３のＱＡＭ信号光による４００Ｇｂｐｓスーパーチャネルの方が周波数利用効率を向上できる。また、伝送距離の観点からは、ケース２やケース３よりもケース１の方が伝送距離を伸ばせる。

ところで、図１に例示したように、ＭＴＰＤ１０の光合分波部１３に、ＷＳＳ１３２及び１３６を備えることで、サブキャリア変調信号光の単位で、かつ、ＲＯＡＤＭがサポートする方路（Ｄｅｇｒｅｅ）別に、信号光の送受信（アド／ドロップ）が可能になる。

例えば、１×Ｍ ＷＳＳ１３２のＭ個の出力ポートが個別の光ファイバを用いてＲＯＡＤＭの例えばアドポートに接続されることで、ＭＴＰＤ１０は、当該光ファイバのいずれかにサブキャリア単位でアド光を選択的に出力することができる。

また、Ｍ×１ＷＳＳ１３６のＭ個の入力ポートが個別の光ファイバを用いてＲＯＡＤＭの例えばドロップポートに接続されることで、ＲＯＡＤＭは、当該光ファイバを通じてサブキャリア単位にドロップ光を選択的に受信することができる。

したがって、ＭＴＰＤ１０は、ＲＯＡＤＭとの接続に用いられる光ファイバの別に、サブキャリア単位（別言すると、ＮＢＯモジュール１２の単位）で選択的に光をＲＯＡＤＭとの間で送受信することが可能である。具体的には後述するように、ＭＴＰＤ１０は、ＲＯＡＤＭがサポートする方路（Ｄｅｇｒｅｅ）別に光をサブキャリア単位で選択的に送受信することが可能である。

例えば、上述したケース４やケース５のように余ったＮＢＯモジュール１２で別の新たなスーパーチャネルの信号光や単一チャネルの信号光の送受信に利用することを想定する。この場合、新たなスーパーチャネルや単一チャネルの信号光は、他のスーパーチャネルや単一チャネルの信号光の方路とは別の方路を通じて送受信することが可能になる。

図２及び図３を参照して、図１に例示したＭＴＰＤ１０をＲＯＡＤＭ３０に接続した構成例について説明する。ＲＯＡＤＭ３０は、例えば波長分割多重（ＷＤＭ）光伝送システムに用いられる光伝送装置の一例であり、ＲＯＡＤＭ３０は、光伝送路に波長単位で光信号を挿入し、また、光伝送路から波長単位で光信号を取り出すことができる。

ＲＯＡＤＭ３０は、Color less（波長依存性レス）、Direction less（方向性依存レス）、及び、Contention less（同一波長衝突レス）と称される、３つの機能（ＣＤＣ機能）を備えてよい。ＣＤＣ機能を具備するＲＯＡＤＭ３０は、ＣＤＣ ＲＯＡＤＭ３０と称してよい。

Color lessとは、ＲＯＡＤＭ３０の任意のポートに任意の波長を入力でき、任意のポートから任意の波長を出力できる構成または機能を意味する。また、Direction lessは、ＲＯＡＤＭ３０が複数の方路をサポートする構成において、各端局からの光信号を任意の方路に導くことができ、各方路からの光信号を任意の端局に導くことができる構成または機能を意味する。さらに、Contention lessは、ＲＯＡＤＭ３０内で同一波長の光信号の衝突を回避する構成または機能を意味する。

図２に示すＲＯＡＤＭ３０は、ＣＤＣ ＲＯＡＤＭの一例であり、例示的に、８方路（Ｄｅｇｒｅｅ＃１〜＃８）をサポートする。方路＃１〜＃８のそれぞれは、１組の入方路及び出方路を含んでよい。入方路及び出方路は、それぞれ、例えば光ファイバを用いた光伝送路である。

ＲＯＡＤＭ３０は、例示的に、方路＃１〜＃８の別にそれぞれ設けられた、光増幅器３１及び３２と、１×２０ＷＳＳ３３及び３４と、を備える。例えば、方路＃１に対応して、光増幅器３１＃１及び３２＃１と、１×２０ＷＳＳ３３＃１及び３４＃１と、が備えられる。同様に、方路＃８に対応して、光増幅器３１＃８及び３２＃８と、１×２０ＷＳＳ３３＃８及び３４＃８と、が備えられる。なお、図２において、方路＃２〜＃７に対応する、光増幅器３１及び３２と、１×２０ＷＳＳ３３及び３４と、は図示を省略している。

また、ＲＯＡＤＭ３０は、例示的に、方路＃１〜＃８のそれぞれに対応して、光増幅器アレイブロック３５と、マルチキャストスイッチ（ＭＣＳ）ブロック３６と、を備える。光増幅器アレイブロック３５及びＭＣＳブロック３６は、各方路＃１〜＃８別のアド波長数及びドロップ波長数に応じた数だけ備えられる。詳細については後述する。

光増幅器３１＃１は、方路＃１から入力されるＷＤＭ信号光を増幅して１×２０ＷＳＳ３２＃１へ出力する。

光増幅器３１＃８は、方路＃８から入力されるＷＤＭ信号光を増幅して１×２０ＷＳＳ３３＃８へ出力する。

光増幅器３２＃１は、１×２０ＷＳＳ３４＃１から出力される信号光を増幅して方路＃１の出方路へ出力する。

光増幅器３２＃８は、１×２０ＷＳＳ３４＃８から出力される信号光を増幅して方路＃８の出方路へ出力する。

１×２０ＷＳＳ３３＃１は、方路＃１の光増幅器３１＃１から入力されるＷＤＭ信号光を、波長単位に２０個の出力ポートのいずれかに選択出力する。

例示的に、２０個の出力ポートのいずれかに、方路＃２〜＃７のいずれかと、方路＃８に対応する１×２０ＷＳＳ３３＃８と、光増幅器アレイブロック３５のいずれかと、が光学的に接続される。光学的な接続には、光ファイバを用いてよい。余った出力ポートは未使用のままで構わない。

したがって、方路＃１から受信されるＷＤＭ信号光は、方路＃２〜＃７のいずれかと、方路＃８に対応する１×２０ＷＳＳ３３＃８と、光増幅器アレイブロック３５のいずれかとに、波長単位に選択出力される。

１×２０ＷＳＳ３３＃８は、方路＃８の光増幅器３１＃８から入力されるＷＤＭ信号光を、波長単位に２０個の出力ポートのいずれかに選択出力する。

例示的に、２０個の出力ポートのいずれかに、方路＃２〜＃７のいずれかと、方路＃１に対応する１×２０ＷＳＳ３３＃１と、光増幅器アレイブロック３５のいずれかと、が光学的に接続される。光学的な接続には、光ファイバを用いてよい。余った出力ポートは未使用のままで構わない。

したがって、方路＃８から受信されるＷＤＭ信号光は、方路＃２〜＃７のいずれかと、方路＃１に対応する１×２０ＷＳＳ３３＃１と、光増幅器アレイブロック３５のいずれかとに、波長単位に選択出力される。

１×２０ＷＳＳ３３から光増幅器アレイブロック３５のいずれかに選択出力される光は、ＭＴＰＤ１０へのドロップ光に相当する。

１×２０ＷＳＳ３４＃１は、２０個の入力ポートのいずれかに、方路＃２〜＃７のいずれかからの信号光と、１×２０ＷＳＳ３３＃８の出力光と、光増幅器アレイブロック３５のいずれかの出力光と、が光学的に接続される。１×２０ＷＳＳ３４＃１の１個の出力ポートは、方路＃１の光増幅器３２＃１に光学的に接続される。光学的な接続には、光ファイバを用いてよい。２０個の入力ポートのいずれかは未使用ポートであって構わない。

したがって、１×２０ＷＳＳ３４＃１は、方路＃２〜＃７のいずれかからの信号光と、１×２０ＷＳＳ３３＃８の出力光と、光増幅器アレイブロック３５のいずれかの出力光と、を波長単位に１つの出力ポートに選択出力する。当該出力ポートは、方路＃１の出方路に設けられた光増幅器３２＃１に接続される。

１×２０ＷＳＳ３４＃８は、２０個の入力ポートのいずれかに、方路＃２〜＃７のいずれかからの信号光と、１×２０ＷＳＳ３３＃１の出力光と、光増幅器アレイブロック３５のいずれかの出力光と、が光学的に接続される。１×２０ＷＳＳ３４＃８の１個の出力ポートは、方路＃８の光増幅器３１＃８に光学的に接続される。光学的な接続には、光ファイバを用いてよい。２０個の入力ポートのいずれかは未使用ポートであって構わない。

したがって、１×２０ＷＳＳ３４＃８は、方路＃２〜＃７のいずれかからの信号光と、１×２０ＷＳＳ３３＃１の出力光と、光増幅器アレイブロック３５のいずれかの出力光と、を波長単位に１つの出力ポートに選択出力する。当該出力ポートは、方路＃８の出方路に設けられた光増幅器３２＃８に接続される。

光増幅器アレイブロック３５のいずれかから１×２０ＷＳＳ３４に入力される光は、アド光に相当する。

光増幅器アレイブロック３５は、図２では例示的に、Ｄｅｇｒｅｅ＃１〜＃８の数に応じて８つ分備えられている。光増幅器アレイブロック３５は、ＭＣＳブロック３６の挿入損失を補償するために、ＭＴＰＤ１０から送信されるアド光、又は、ＭＴＰＤ１０で受信されるドロップ光を増幅する。

そのため、光増幅器アレイブロック３５のそれぞれは、例示的に、アド波長数に応じた数のアド光増幅器と、ドロップ波長数に応じた数のドロップ光増幅器と、を備える。図２には、例示的に、光増幅器アレイブロック３５の１つあたりに、２つのアド光増幅器と、２つのドロップ光増幅器と、が備えられた例を示している。したがって、８つの光増幅器アレイブロック３５は、合計で、Ｄｅｇｒｅｅ＃１〜＃８の８方路×（２アド波長＋２ドロップ波長）＝３２波長分の光増幅器を含む。

３２波長分の光増幅器は、１つあたり８個のアド出力ポートと８個のドロップ入力ポートとの合計１６ポートを有する２つのＭＣＳブロック３６に接続される。例えば、ＭＣＳブロック３６のそれぞれは、アド波長に対応した８×１６ＭＣＳ３６ａと、ドロップ波長に対応した８×１６ＭＣＳ３６ｄと、を備える。

８×１６ＭＣＳ３６ａの８個の出力ポートは、例示的に、それぞれ光増幅器アレイブロック３５を成すいずれかのアド光増幅器に接続される。８×１６ＭＣＳ３６ｄの８個の入力ポートは、例示的に、それぞれ光増幅器アレイブロック３５を成すいずれかのドロップ光増幅器に接続される。

また、例示的に、８×１６ＭＣＳ３６ａの１６個の入力ポートのいずれかに、ＭＴＰＤ１０（１×２ＷＳＳ１３２）の２つの出力ポートが接続される。更に、例示的に、８×１６ＭＣＳ３６ｄの１６個の出力ポートのいずれかに、ＭＴＰＤ１０（２×１ＷＳＳ１３６）の２つの入力ポートが接続される。

なお、ＭＣＳブロック３６は、既述の１×２０ＷＳＳ３３及び３４と共に、各方路＃１〜＃８へ伝送される信号光を波長単位で選択する方路選択部の一例を成す。

ＭＣＳブロック３６は、複数のトランスポンダ（ＴＰＤ）をＲＯＡＤＭ３０に接続（集約又は収容と称してもよい。）するためのＴＰＡ（Trans Ponder Aggregator）ブロック集約（又は収容）ブロックと称してよい。ＴＰＡブロックに、ノンブロッキング型の光クロスコネクト（ＯＸＣ）や波長選択スイッチ（ＷＳＳ）等を用いることで、既述のＣＤＣを実現することが可能となる。

しかし、ＴＰＡブロックに、ノンブロッキング型の光クロスコネクト（ＯＸＣ）や波長選択スイッチ（ＷＳＳ）を用いると、ＴＰＤの収容数が増えるほど規模が大きくなり、高価になりやすい。また、デバイス技術的にも実用化に課題が多い。

そこで、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）により後述するように、本実施形態では、ＭＣＳと呼ばれる、光スプリッタ（ＳＰＬ）と光スイッチとを組み合せて集積化したデバイス（ＭＣＳブロック３６）をＴＰＡブロックに用いてよい。ＴＰＡブロックにＭＣＳブロック３６を用いることで、高価なノンブロッキング型のＯＸＣやＷＳＳを用いるよりも安価で小型にＣＤＣ機能を実現することができる。

本実施形態のＭＣＳブロック３６において、８×１６ＭＣＳ３６ａは、１６個の入力ポートのいずれかに入力された、ＭＴＰＤ１０からのアド光（別言すると、送信サブキャリア変調信号光）を８個の出力ポートにマルチキャストする。

これに対し、８×１６ＭＣＳ３６ｄは、８個の入力ポートのいずれかに入力された、ＭＴＰＤ１０へのドロップ光（別言すると、受信サブキャリア変調信号光）を１６個の出力ポートにマルチキャストする。

図４（Ａ）に、ドロップ用のｎ×ｍ ＭＣＳ３６ｄの構成例を示し、図４（Ｂ）に、アド用のｎ×ｍ ＭＣＳ３６ａの構成例を示す。なお、ｎ及びｍは、２以上の整数であり、図２により上述した例では、ｎ＝８、ｍ＝１６である。

図４（Ａ）に例示するように、ドロップ用のｎ×ｍ ＭＣＳ３６ｄは、ｎ個の１×ｍ光スプリッタ（ＳＰＬ）３６１と、ｍ個のｎ×１光スイッチ（ＳＷ）３６２と、を組み合わせて構成できる。例えば、１×ｍ光スプリッタ３６１のｍ個の出力ポートが、それぞれ、異なるｍ個のｎ×１光スプリッタ３６２に光学的に接続（集線）される。これにより、ｎ×ｍＭＣＳ３６ｄは、入力光（ドロップ光）を、１×ｍ光スプリッタ３６１でｍ分岐し、各分岐光のいずれかをｎ×１光スプリッタ３６２のいずれかで選択出力する。

一方、図４（Ｂ）に例示するように、アド用のｎ×ｍ ＭＣＳ３６ａは、ｍ個の１×ｎ光スイッチ３６３と、ｎ個のＭ×１光カプラ（ＣＰＬ）３６４と、を組み合わせて構成できる。例えば、ｍ個の１×ｎ光スイッチのｎ個の出力ポートが、それぞれ、異なるｎ個のｍ×１光カプラ３６４に光学的に接続（集線）される。これにより、ｎ×ｍＭＣＳ３６ａは、入力光（アド光）を、１×ｎ光スイッチ３６３でｎ個のｍ×１光カプラ３６４のいずれかに選択出力し、ｍ×１光カプラ３６４で合波出力する。

次に、ＭＴＰＤ１０では、送信系（アド系）に着目すると、各ＮＢＯモジュール１０が生成するサブキャリア変調信号光を４×１光カプラ１３１で合波した後、１×２ＷＳＳ１３２により波長（サブキャリア）単位で２つの出力ポートのいずれかに選択出力する。

２つの出力ポートの一方又は双方から出力されたアド光は、８×１６ＭＣＳブロック３６及び光増幅器アレイブロッ３５を通じて方路＃１〜＃８別の１×２０ＷＳＳ３４のいずれかに入力されて、方路＃１〜＃８のいずれかに出力される。

別言すると、ＭＴＰＤ１０は、光合分波部１３にＷＳＳ１３２を備えることで、１又は複数の第１のサブキャリア変調信号光と、１又は複数の第２のサブキャリア変調信号光とを、ＲＯＡＤＭ３０がサポートする同一又は異なる方路に選択的に導入可能である。更に別言すると、ＭＴＰＤ１０は、方路別にサブキャリア数を自由に変更できる。

例えば図３に示すように、ＭＴＰＤ１０は、既述のケース１であれば、４個のＮＢＯモジュール１２で生成される、１つのスーパーチャネルを成す４波長（λ１〜λ４）のサブキャリア変調信号光を同じ方路（例えば、方路＃１）へ伝送（アド）できる。

また、ＭＴＰＤ１０は、既述のケース４であれば、２個ずつの２組のＮＢＯモジュール１２で生成される、２つのスーパーチャネル（マルチキャリア）を成す変調信号光をスーパーチャネル単位で異なる方路へ伝送することが可能である。例えば、第１のスーパーチャネルを成す２波長λ１及びλ２の変調信号光は、第１の方路＃１へ伝送し、第２のスーパーチャネルを成す２波長λ３及びλ４の変調信号光は、第２の方路＃８へ伝送することが可能である。

更に、ＭＴＰＤ１０は、既述のケース５であれば、３個のＮＢＯモジュール１２で生成される、１つのスーパーチャネルを成す３波長の変調信号光と、１個のＮＢＯモジュール１２で生成される単一波長の変調信号光と、を異なる方路へ伝送することが可能である。例えば、１つのスーパーチャネルを成す３波長λ１〜λ３の変調信号光は、第１の方路＃１へ伝送し、単一波長λ４の変調信号光は、第２の方路＃８へ伝送することが可能である。

一方、ＭＴＰＤ１０の受信系（ドロップ系）に着目すると、ＭＴＰＤ１０は、２つの入力ポートにドロップされる、各サブキャリア変調信号光を２×１ＷＳＳ１３６により波長多重し、１×４ＳＰＬ１３７にて４分岐して各ＮＢＯモジュール１２に入力する。

ＮＢＯモジュール１２は、それぞれ、１×４ＳＰＬ１３７から受信される複数波長の光を含む信号光から、コヒーレント光受信器１２７にて受信対象の波長のサブキャリア信号光を選択受信する。

以上のように、上述した実施形態によれば、ＭＴＰＤ１０の光合分波部１３に１×２ＷＳＳ１３２を具備することで、ＲＯＡＤＭ３０へのアド光を、方路別のＷＳＳ３４に繋がるＭＣＳブロック３６の異なる入力ポートにサブキャリア単位で振り分けて入力できる。

したがって、ＲＯＡＤＭ３０がサポートする複数の方路のいずれへもサブキャリア単位で自由にアド光を振り分けてアドすることができる。別言すると、方路別にサブキャリア変調信号光の数を自由に変更できる。これにより、ＲＯＡＤＭ３０のＭＣＳブロック３６にＭＴＰＤ１０を接続しても、ＣＤＣ機能のうちのサブキャリアについてのDirection less（方向性依存レス）を実現（あるいは維持）できる。

また、複数種類の変調フォーマットに対応可能なＮＢＯモジュール１２を搭載したＭＴＰＤ１０を、ＲＯＡＤＭ３０に接続しても、ＣＤＣ機能を維持しながら、無駄なくＮＢＯモジュール１２を使用、運用することが可能になる。したがって、ＮＢＯモジュール１２の使用効率を向上できる。その結果、ＲＯＡＤＭ３０が用いられるＷＤＭ光伝送システム等のコストを低減することも可能となる。

図５に、ＣＤＣ機能を具備する複数のＲＯＡＤＭ（ＣＤＣ ＲＯＡＤＭ）３０を備えたＷＤＭ光伝送システムの構成例を示す。図５に示すＷＤＭ光伝送システム１は、例示的に、６台（＃１〜＃６）のＲＯＡＤＭ３０（以下「ＲＯＡＤＭノード＃１〜＃６」又は単に「ノード＃１〜＃６」と称する。）を備える。

ＲＯＡＤＭノード＃１〜＃６は、例示的に、光伝送路５０によりリング状に接続されている。また、ＲＯＡＤＭノード＃３−＃６間は、光伝送路７０によって接続されている。光伝送路５０及び７０は、例示的に、光ファイバ伝送路である。

また、ＲＯＡＤＭノード＃１、＃６、及び、＃５には、図１〜図３に例示したＭＴＰＤ１０がそれぞれ接続されている。以下、ＲＯＡＤＭノード＃１、＃６、及び、＃５に接続されたＭＴＰＤ１０のそれぞれをＭＴＰＤ＃１、＃２、及び、＃３と表記する。

図５に例示するＷＤＭ光伝送システム１において、既述のケース４を想定する。すなわち、ＭＴＰＤ＃１において、２個ずつの２組のＮＢＯモジュール１２で生成される、２つのスーパーチャネル（マルチキャリア）を成す変調信号光をスーパーチャネル単位で異なる方路へ導入することを想定する。

例えば、ＭＴＰＤ＃１は、ノード＃５宛の第１のスーパーチャネルを成す２波長λ１及びλ２の変調信号光を、１×２ＷＳＳ１３２の一方の出力ポートを通じて、ノード＃１からノード＃２への方路へ導入（アド）する。また、ＭＴＰＤ＃１は、ノード＃６宛の第２のスーパーチャネルを成す２波長λ３及びλ４の変調信号光を、１×２ＷＳＳ１３２の他方の出力ポートを通じて、ノード＃１からノード＃６への方路へ導入する。

これにより、第１のスーパーチャネルの信号光は、ノード＃１−＃２−＃３−＃４を経由するルートで伝送されてノード＃５に到達し、ノード＃５でＭＴＰＤ＃３の２×１ＷＳＳ１３６へドロップされる。一方、第２のスーパーチャネルの信号光は、ノード＃１から隣接ノード＃６に伝送され、ノード＃６にてＭＴＰＤ＃２の２×１ＷＳＳ１３６へドロップされる。

なお、サブキャリア単位で自由な方路へアド光を挿入できるから、現用（ワーキング）及び予備（プロテクション）の経路設定（制御）や経路制御に伴うサブキャリアの制御も容易になる。

例えば上述した第１及び第２のスーパーチャネルの一方を現用として使用し、他方を予備として使用することが可能であり、また、スーパーチャネルを成すサブキャリア（別言すると、変調フォーマット）の設定等を変更することも容易である。

このような経路設定や変調フォーマット設定は、ＮＢＯモジュール１２の光源１２２や局発光源１２５の発光波長を制御することで実現できる。発光波長の制御は、例示的に、ＷＤＭ光伝送システム１を保守、運用、管理する保守装置等から遠隔にて実施してよい。したがって、オンデマンドにて遠隔から自由に経路設定や変調フォーマット設定が可能なネットワーク技術を実現できる。その結果、例えば、災害や障害が生じた場合等における通信経路の確保も容易になる。

（比較例）
次に、図６〜図１１を参照して、上述した実施形態との比較例について説明する。図６は、図１に例示したＭＴＰＤ１０の比較例としてのＭＴＰＤ１００の構成例を示すブロック図である。図７及び図８は、それぞれ、図６に例示するＭＴＰＤ１００を図２及び図３と同様にＲＯＡＤＭ３０に接続した構成例を示すブロック図である。

図９は、図７及び図８に例示する構成を図５と同様にＷＤＭ光伝送システムに適用した例を示すブロック図である。図１０及び図１１は、それぞれ、図６〜図９に例示する構成ではＲＯＡＤＭを通じて信号光をサブキャリア単位で自由に異なる方路へ伝送できないケースがあることを説明するための図である。

図６に例示する比較例としてのＭＴＰＤ１００は、図１に例示した構成に比して、光合分波部１３０に、１×２ＷＳＳ１３２及び２×１ＷＳＳ１３６が備えられない点が異なる。そのため、図６及び図７に例示するように、アド用の４×１光カプラ１３１の１個の出力ポートが、送信（アド）用の１本の光ファイバにて、ＲＯＡＤＭ３０のＭＣＳブロック３６（８×１６ＭＣＳ３６ａ）の入力（アド）ポートの１つに接続される。また、ドロップ用の１×４光スプリッタ１３７の１個の入力ポートが、受信（ドロップ）用の１本の光ファイバにて、ＲＯＡＤＭ３０のＭＣＳブロック３６（８×１６ＭＣＳ３６ｄ）の出力（ドロップ）ポートの１つに接続される。

そのため、図８に例示するように、既述のケース１では、１つのスーパーチャネルを成す各サブキャリア変調信号光が、送信用又は受信用の１本の光ファイバを通じて、光合分波部１３とＭＣＳブロック３６との間を伝送される。

したがって、１つのスーパーチャネルを成す各サブキャリア変調信号光（例えば、１００ＧｂｐｓのＤＰ−ＱＰＳＫ信号光×４波長）は、同じ方路へアドされ同じ方路からドロップされる。

例えば図９に示すように、ＲＯＡＤＭノード＃１にアドされた、ＲＯＡＤＭノード＃５宛の１つのスーパーチャネルを成す各サブキャリア変調信号光は、ＲＯＡＤＭノード＃２−＃−＃３−＃４を経由するルートでＲＯＡＤＭノード＃５へ伝送される。ＲＯＡＤＭノード＃５において、ドロップされた各サブキャリア変調信号光は、１本の光ファイバを通じて１×４光スプリッタ１３７に入力される。

既述のケース２及び３の場合も同様である。例えば図１０に示すように、ケース２で２００ＧｂｐｓのＤＰ−１６ＱＡＭ信号光×２波長（λ１及びλ２）をスーパーチャネルとして伝送する場合、各波長（サブキャリア）の変調信号光は、同じ方路へ伝送可能である。また、ケース３で１５０ＧｂｐｓのＤＰ−８ＱＡＭ信号光×３波長（λ１〜λ３）をスーパーチャネルとして伝送する場合も、各波長（サブキャリア）の変調信号光は、同じ方路へ伝送可能である。

ここで、スーパーチャネルを成すサブキャリア（波長）は、ＷＳＳ等が有するパスバンド特性の制約を軽減するために、可能な限り狭帯域に詰めて配置されてよい。１つのスーパーチャネルの信号光を１つの波長群として処理することで、ＰＢＮ（Pass Band Narrowing）等に起因する伝送性能の劣化を軽減する効果が得られる。

また、送信用又は受信用の１本の光ファイバに、合波された１つのスーパーチャネルの信号光を伝送（「収容」と称してもよい。）できるので、ＭＴＰＤ１０とＲＯＡＤＭ３０との接続にサブキャリア単位の光ファイバを用いなくてよい。そのため、例えば、部分的な光ファイバ障害等を回避し易くなり、また、光ファイバの誤接続等による信号不通等も回避しやすくなるので、信号光のサバイバビリティが向上する。

このようなメリットがある一方で、図６〜図９に例示したＭＴＰＤ１０では、既述のケース４やケース５のように、余ったＮＢＯモジュール１２を利用して追加的なサブキャリア信号光を送受信しようとすると、以下のような不都合が生じ得る。

ケース４は、例示的に、２００ＧｂｐｓのＤＰ−１６ＱＡＭ信号光×２波長のマルチキャリア信号光が２組のケースである。２組のマルチキャリア信号光は、それぞれ、スーパーチャネル信号光であってよい。ケース５は、例示的に、１５０ＧｂｐｓのＤＰ−８ＱＡＭ信号光×３波長のマルチキャリア信号光と、１００ＧｂｐｓのＤＰ−ＱＰＳＫ信号光×１波長のシングルキャリア信号光との組み合わせのケースである。ＤＰ−８ＱＡＭ信号光×３波長のマルチキャリア信号光は、スーパーチャネル信号光であってよい。

これらのケース４やケース５では、２つのマルチキャリア信号光、あるいは、マルチキャリア信号光とシングルキャリア信号光との組み合わせは、ＭＴＰＤ１０とＭＣＳブロック３６との間において、分離されずに１本の光ファイバを通じて伝送される。

そのため、２つのマルチキャリア信号光、あるいは、マルチキャリア信号光とシングルキャリア信号光との組み合わせは、異なる方路へ伝送（「アサイン」と称してもよい。）できない。別言すると、ケース４やケース５では、ＣＤＣ機能の１つであるDirection less機能が、追加的なマルチキャリア信号光やシングルキャリア信号光に対して実現できない。

そのため、例えば図１１に例示するように、ケース４では、第１のマルチキャリア信号光（λ１及びλ２）と、第２のマルチキャリア信号光（λ３及びλ４）と、を異なる方路へ伝送できない。

図１１の例では、ノード＃１にアドされた、ノード＃５宛の第１のマルチキャリア信号光（λ１及びλ２）は、ノード＃２−＃３−＃４を経由するルートで伝送されてノード＃５に到達し、ノード＃５でＭＴＰＤ＃３の２×１ＷＳＳ１３６へドロップされる。

しかし、ノード＃１にノード＃６宛の第２のマルチキャリア信号光（λ３及びλ４）をアドしても、当該信号光は、第１のスーパーチャネル信号光の出方路と異なる方路（隣接ノード＃６側）へ伝送できない。

このように、信号光を伝送（アサイン）する方路をサブキャリア単位で独立して自由に選べないと、ＷＤＭ光伝送システム１における信号経路の設定や制御に制約が生じて不便である。そのため、例えば、災害や障害等が発生した時の通信経路の確保も難しくなる。

（第１変形例）
次に、図１２を参照して、上述した実施形態の第１変形例を説明する。図１２は、第１変形例に係る、ＭＴＰＤとＲＯＡＤＭとの接続関係の一例を示すブロック図であり、図３に対応する図である。

図１２に示すＭＴＰＤ１０は、図１〜図３に例示したＭＴＰＤ１０に比して、光合分波部１３の構成が異なる。例えば、図１２に例示する光合分波部１３は、図１〜図３に例示したアド用の４×１光カプラ１３１及び１×２ＷＳＳ１３２に代えて、コンテンション４×２ＷＳＳ１３３を備える。また、図１２に例示する光合分波部１３は、図１〜図３に例示したドロップ用の２×１ＷＳＳ１３６及び１×４光カプラ１３７に代えて、コンテンション２×４ＷＳＳ１３８を備える。

コンテンション４×２ＷＳＳ１３３は、４個の入力ポートと２個の出力ポートとを有し、各入力ポートに入力された光を波長単位で出力ポートのいずれかに選択出力することが可能な光デバイスの一例である。

コンテンション４×２ＷＳＳ１３３は、コンテンションレス（ノンブロッキング）ではない。別言すると、コンテンション４×２ＷＳＳ１３３は、異なる入力ポートに同一波長の光が入力されると波長衝突が生じるため、異なる入力ポートに同一波長の光が入力されることを許容しない。

コンテンション４×２ＷＳＳ１３３は、例えば図１〜図３にて既述の４×１光カプラ１３１及び１×２ＷＳＳ１３２で実現された波長選択部の一例としての機能を、１つのＷＳＳを用いて実現した光デバイスの一例であると捉えてよい。

コンテンション４×２ＷＳＳ１３３の各入力ポートは、１つずつ各ＮＢＯモジュール１２の出力ポートに光学的に接続される。また、コンテンション４×２ＷＳＳ１３３の各出力ポートは、アド用の８×１６ＭＣＳ３６ａの入力ポートのいずれかに光学的に接続される。光学的な接続には、光ファイバを用いてよい。

また、コンテンション２×４ＷＳＳ１３８は、２個の入力ポートと４個の出力ポートとを有し、各入力ポートに入力された光を波長単位で出力ポートのいずれかに選択出力することが可能な光デバイスの一例である。

コンテンション２×４ＷＳＳ１３８は、コンテンションレス（ノンブロッキング）ではない。別言すると、コンテンション２×４ＷＳＳ１３３は、異なる入力ポートに同一波長の光が入力されると波長衝突が生じるため、異なる入力ポートに同一波長の光が入力されることを許容しない。

コンテンション２×４ＷＳＳ１３８は、例えば図１〜図３にて既述の２×１ＷＳＳ１３６と１×４光スプリッタ１３７とで実現された光合分岐部の一例としての機能を、１つのＷＳＳを用いて実現した光デバイスの一例であると捉えてよい。

コンテンション２×４ＷＳＳ１３８の各入力ポートは、ドロップ用の８×１６ＭＣＳ３６ｄの出力ポートのいずれかに光学的に接続される。また、コンテンション２×４ＷＳＳ１３８の各出力ポートは、１つずつ各ＮＢＯモジュール１２の入力ポートに光学的に接続される。光学的な接続には、光ファイバを用いてよい。

以上の構成により、既述の実施形態と同様に、ＮＢＯモジュール１２にて送受信されるサブキャリア変調信号光をサブキャリア単位でいずれかの方路へ自由にアサインすることができる。例えば図１２中に示すように、ケース１であれば、スーパーチャネルを成す４波長のサブキャリア変調信号光を同じ方路にアサインすることできる。また、ケース４であれば、２つのスーパーチャネル信号光を異なる方路へアサインすることができる。更に、ケース５であれば、スーパーチャネルを成す３波長のサブキャリア変調信号光と、シングルキャリアの変調信号光と、を異なる方路へアサインすることができる。

いずれのケースにおいても、同じ方路へアサインされる信号光は、光合分波部１３とＭＣＳブロック３６との間に敷設された、送信用又は受信用の１本の光ファイバに収容される。別言すると、１本の光ファイバにつき１つの方路向けの信号光がアサインされる。そのため、信号光のサバイバビリティを向上することが可能である。

図１３は、図１２に例示したコンテンション４×２ＷＳＳ１３３及びコンテンション２×４ＷＳＳ１３８を、それぞれ、コンテンションＮ×ＭＷＳＳ１３３及びコンテンションＭ×Ｎ ＷＳＳ１３８に一般化した構成例を示すブロック図である。

Ｎ及びＭは、ＭＴＰＤ１０に備えられるＮＢＯモジュール１２の数に応じて設定されればよい。したがって、ＮＢＯモジュール１２の増減によって１つのＭＴＰＤ１０がサポートする伝送容量を変更でき、１００Ｇｂｐｓから４００Ｇｂｐｓや１Ｔｂｐｓ以上等への伝送容量のアップグレード等に容易に対応できる。

なお、図１３には、第１のＭＴＰＤ＃１で生成された、１つのマルチキャリア信号光を成す複数のサブキャリア変調信号光が、同じ方路へアサインされる様子を例示している。また、図１３には、第２のＭＴＰＤ＃２で生成された、３つのマルチキャリア信号光をそれぞれ成す複数のサブキャリア変調信号光が、それぞれ異なる方路へアサインされる様子を例示している。

（第２変形例）
次に、図１４を参照して、既述の実施形態の第２変形例を説明する。図１４は、第２変形例に係る、ＭＴＰＤとＲＯＡＤＭとの接続関係の一例を示すブロック図であり、図３及び図１２に対応する図である。

図１４に示すＭＴＰＤ１０は、図１〜図３に例示したＭＴＰＤ１０に比して、光合分波部１３の構成が異なる。例えば、図１４に例示する光合分波部１３は、図１〜図３に例示したアド用の４×１光カプラ１３１及び１×２ＷＳＳ１３２に代えて、ノンブロッキング４×２ＷＳＳ１３４を備える。また、図１４に例示する光合分波部１３は、図１〜図３に例示したドロップ用の２×１ＷＳＳ１３６及び１×４光カプラ１３７に代えて、ノンブロッキング２×４ＷＳＳ１３９を備える。

ノンブロッキング４×２ＷＳＳ１３４は、４個の入力ポートと２個の出力ポートとを有し、各入力ポートに入力された光を同一波長の衝突なし（コンテンションレス）に波長単位で出力ポートのいずれかに選択出力することが可能な光デバイスの一例である。

別言すると、ノンブロッキング４×２ＷＳＳ１３４は、例えば図１〜図３にて既述の光カプラ１３１及びＷＳＳ１３２で実現された波長選択部の一例としての機能と、コンテンションレス機能とを、１つのＷＳＳを用いて実現した光デバイスの一例である。

コンテンションレスであるから、ノンブロッキング４×２ＷＳＳ１３４の入力ポートには、同一波長の光が入力されてよい。したがって、ノンブロッキング４×２ＷＳＳ１３４には、波長帯域が重なる（別言すると、同一波長を含む）複数のサブキャリア変調信号光が入力されてよい。

ノンブロッキング４×２ＷＳＳ１３４の各入力ポートは、１つずつ各ＮＢＯモジュール１２の出力ポートに光学的に接続される。また、ノンブロッキング４×２ＷＳＳ１３４の各出力ポートは、アド用の８×１６ＭＣＳ３６ａの入力ポートのいずれかに光学的に接続される。光学的な接続には、光ファイバを用いてよい。

また、ノンブロッキング２×４ＷＳＳ１３９は、２個の入力ポートと４個の出力ポートとを有し、各入力ポートに入力された光を同一波長の衝突なし（コンテンションレス）に波長単位で出力ポートのいずれかに選択出力することが可能な光デバイスの一例である。

別言すると、ノンブロッキング２×４ＷＳＳ１３９は、図１〜図３にて既述のＷＳＳ１３６及び光スプリッタ１３７で実現された光合分岐部の一例としての機能と、コンテンションレス機能とを、１つのＷＳＳを用いて実現した光デバイスの一例である。

コンテンションレスであるから、ノンブロッキング２×４ＷＳＳ１３９には、同一波長の光が入力されてよい。したがって、ノンブロッキング２×４ＷＳＳ１３９には、波長帯域が重なる（別言すると、同一波長を含む）複数のサブキャリア変調信号光が入力されてよい。

ノンブロッキング２×４ＷＳＳ１３９の各入力ポートは、ドロップ用の８×１６ＭＣＳ３６ｄの出力ポートのいずれかに光学的に接続される。また、ノンブロッキング２×４ＷＳＳ１３９の各出力ポートは、１つずつ各ＮＢＯモジュール１２の入力ポートに光学的に接続される。光学的な接続には、光ファイバを用いてよい。

以上のように、光合分波部１３にノンブロッキングＷＳＳを用いることで、ＮＢＯモジュール１２にて送受信されるサブキャリア変調信号光をサブキャリア単位でいずれかの方路へコンテンションレスで自由にアサインすることができる。

コンテンションレスであるから、例えばケース４やケース５の場合において、波長帯域が重なる複数のマルチキャリア信号を光合分波部１３に入力することが許容される。したがって、例えば、ケース４において、２つのマルチキャリア信号光に同一波長が含まれていても、各マルチキャリア信号光を異なる方路へアサインすることができる。例えば図１４には、２つのマルチキャリア信号をそれぞれ成す２つの波長（λ１及びλ２）が同じである例を示している。

また、ケース５であれば、１つのマルチキャリア信号光を成す複数の波長のいずれかと、シングルキャリア信号光の波長とが、同じであっても、マルチキャリア信号光とシングルキャリア信号光とを異なる方路にアサインすることができる。

このように、異なる方路へアサイン可能な波長が異なる波長に制約されないので、ＮＢＯモジュール１２の利用形態の自由度を向上することが可能となる。また、第２変形例においても、１本の光ファイバにつき１つの方路向けの信号光がアサインされるため、信号光のサバイバビリティを向上することが可能である。

図１５は、図１３に例示したＭＴＰＤ１０を、ＣＤＣ機能を具備する複数のＲＯＡＤＭ（ＣＤＣＲＯＡＤＭ）３０を備えたＷＤＭ光伝送システム１に適用した構成例を示すブロック図であり、図５に対応する図である。図１５には、ケース４において、同じ波長λ１及びλ２を含む２つのスーパーチャネル信号光が異なる方路へ伝送される様子を例示している。

例えば、第１のスーパーチャネルの信号光（λ１及びλ２）は、ノード＃１−＃２−＃３−＃４を経由するルートで伝送されてノード＃５に到達し、ノード＃５でＭＴＰＤ＃３のノンブロッキング２×４ＷＳＳ１３９へドロップされる。一方、第２のスーパーチャネルの信号光（λ１及びλ２）は、ノード＃１から隣接ノード＃６に伝送され、ノード＃６にてＭＴＰＤ＃２のノンブロッキング２×４ＷＳＳ１３９へドロップされる。

図１６は、図１４に例示したノンブロッキング４×２ＷＳＳ１３４及びノンブロッキング２×４ＷＳＳ１３９を、それぞれ、ノンブロッキングＮ×Ｍ ＷＳＳ１３４ａ及びノンブロッキングＭ×Ｎ ＷＳＳ１３９ｄに一般化した構成例を示すブロック図である。

図１３の場合と同様に、Ｎ及びＭは、ＭＴＰＤ１０に備えられるＮＢＯモジュール１２の数に応じて設定されればよい。したがって、ＮＢＯモジュール１２の増減によって１つのＭＴＰＤ１０がサポートする伝送容量を変更でき、１００Ｇｂｐｓから４００Ｇｂｐｓや１Ｔｂｐｓ以上等への伝送容量のアップグレード等に容易に対応できる。

（第３変形例）
図１７は、図１〜図３に例示した光カプラ１３１、ＷＳＳ１３２、ＷＳＳ１３６及び光スプリッタ１３７の入出力ポート数をそれぞれ一般化した構成例を示すブロック図である。

ＭＴＰＤ１０に備えられるＮＢＯモジュール１２の数に応じてＮの値が大きくなると、Ｎ×１光カプラ１３１及び１×Ｎ光スプリッタ１３７の挿入損失が大きくなり、サブキャリア信号光の損失が大きくなる。当該損失を補償するために、Ｎ×１光カプラ１３１と１×ＭＷＳＳ１３２との間やＭ×１ＷＳＳ１３６と１×Ｎ光スプリッタ１３７との間には、光増幅器１３５を設けてよい。

なお、図１７には、図１３と同様に、第１のＭＴＰＤ＃１で生成された、１つのマルチキャリア信号光を成す複数のサブキャリア変調信号光が、同じ方路へアサインされる様子を例示している。また、図１７には、第２のＭＴＰＤ＃２で生成された、３つのマルチキャリア信号光をそれぞれ成す複数のサブキャリア変調信号光が、それぞれ異なる方路へアサインされる様子を例示している。

（その他）
なお、上述した実施形態及び各変形例では、ＲＯＡＤＭ３０に接続されるＭＴＰＤ１０のそれぞれが複数の変調フォーマットをサポートする例について説明した。しかし、ＲＯＡＤＭ３０には、単一の変調フォーマットしかサポートしないトランスポンダが接続されてもよい。別言すると、１つのＲＯＡＤＭ３０に、複数の変調フォーマットをサポートするＭＴＰＤ１０と、単一の変調フォーマットしかサポートしない既存のトランスポンダと、が混在して接続されて構わない。

また、上述した実施形態及び各変形例で説明した波長選択スイッチ（ＷＳＳ）としての機能は、光フィルタを用いて実現されてよい。

１ ＷＤＭ光伝送システム
１０ マルチキャリアトランスポンダ（ＭＴＰＤ）
１１ ＯＴＮフレーマ
１２ サブキャリア送受信部（ＮＢＯモジュール）
１２１ ＤＳＰ
１２２ 光源
１２３ 光変調器
１２４ 変調器ドライバ（駆動回路）
１２５ 局発光源（ＬＯ）
１２６ 可変光減衰器（ＶＯＡ）
１２７ 受信光フロントエンド（Ｒｘ ＦＥ）（コヒーレント光受信器）
１３ 光合分波部
１３１ Ｎ×１（４×１）光カプラ（ＣＰＬ）
１３２ １×Ｍ（１×２）波長選択スイッチ（ＷＳＳ）
１３３ コンテンション４×２ＷＳＳ
１３４ ノンブロッキング４×２ＷＳＳ
１３４ａ ノンブロッキングＮ×Ｍ ＷＳＳ
１３５ 光増幅器
１３６ Ｍ×１（２×１）ＷＳＳ
１３７ １×Ｎ（１×４）光スプリッタ（ＳＰＬ）
１３８ コンテンション２×４ＷＳＳ
１３９ ノンブロッキング２×４ＷＳＳ
１３９ｄ ノンブロッキングＭ×Ｎ ＷＳＳ
３０ ＲＯＡＤＭ
３１＃１，３２＃１，３１＃８，３２＃８ 光増幅器
３３＃１，３４＃１，３３＃８，３４＃８ １×２０ＷＳＳ
３５ 光増幅器アレイブロック
３６ マルチキャストスイッチ（ＭＣＳ）ブロック
３６ａ，３６ｄ ８×１６ＭＣＳ
３６１ １×ｍ光スプリッタ（ＳＰＬ）
３６２ ｎ×１光スイッチ（ＳＷ）
３６３ １×ｎ光スイッチ
３６４ ｍ×１光カプラ（ＣＰＬ）
５０，７０ 光伝送路

Claims (15)

1. 変調方式が可変の複数の光変調器と、
   前記各光変調器によって生成された変調信号光のいずれかを、第１の光伝送方路に対応する第１の出力ポートと、第２の光伝送方路に対応する第２の出力ポートと、のいずれかに波長単位で選択出力する波長選択部と、
   を備えた、光送信装置。
2. 前記第１の出力ポートに選択出力される第１の変調信号群は、第１のマルチキャリア信号光を成し、前記第２の出力ポートに選択出力される第２の変調信号光群は、第２のマルチキャリア信号光を成す、請求項１に記載の光送信装置。
3. 前記波長選択部は、
   前記光変調器によって生成された変調信号光を合波するカプラと、
   前記カプラの出力光を前記第１及び第２の出力ポートのいずれかに波長単位で選択出力する波長選択スイッチと、を備えた、請求項１又は２に記載の光送信装置。
4. 前記波長選択部は、
   異なる波長の前記変調信号光が入力され、入力された変調信号光を前記第１及び第２の出力ポートのいずれかに波長単位で選択出力するブロッキング波長選択スイッチを備えた、請求項１又は２に記載の光送信装置。
5. 前記波長選択部は、
   同一波長を含む複数の前記変調信号光が入力され、入力された変調信号光を前記第１及び第２の出力ポートのいずれかに波長単位で選択出力するノンブロッキング波長選択スイッチを備えた、請求項１又は２に記載の光送信装置。
6. 前記カプラと前記波長選択スイッチとの間に光増幅器が備えられた、請求項３に記載の光送信装置。
7. 前記第１及び第２の出力ポートは、前記第１及び第２の光伝送路方路へ伝送される信号光を波長単位で選択する方路選択部を備えた光伝送装置の前記方路選択部に接続された、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光送信装置。
8. 第１の光伝送方路に対応する第１の入力ポートに入力された、可変の変調方式で変調された１又は複数の第１の変調信号光と、第２の光伝送方路に対応する第２の入力ポートに入力された、可変の変調方式で変調された１又は複数の第２の変調信号光と、を波長単位に合分岐する光合分岐部と、
   前記光合分岐部で分岐された変調信号光を受信する複数の受信部と、
   を備えた、光受信装置。
9. 前記複数の第１の変調信号光は、第１のマルチキャリア信号光を成し、前記複数の第２の変調信号光は、第２のマルチキャリア信号光を成す、請求項８に記載の光受信装置。
10. 前記光合分岐部は、
    前記第１及び第２の入力ポートに入力された変調信号光を波長単位に選択出力する波長選択スイッチと、
    前記波長選択スイッチの出力光を分岐して前記各受信部へ出力する光スプリッタと、を備えた、請求項８又は９に記載の光受信装置。
11. 前記光合分岐部は、
    異なる波長の前記変調信号光が入力され、入力された変調信号光を前記受信部のいずれかに波長単位で選択出力するブロッキング波長選択スイッチを備えた、請求項８又は９に記載の光受信装置。
12. 前記光合分岐部は、
    同一波長を含む複数の前記変調信号光が入力され、入力された変調信号光を前記受信部のいずれかに波長単位で選択出力するノンブロッキング波長選択スイッチを備えた、請求項８又は９に記載の光受信装置。
13. 前記波長選択スイッチと前記光スプリッタとの間に光増幅器が備えられた、請求項１０に記載の光受信装置。
14. 前記第１及び第２の入力ポートは、前記第１及び第２の光伝送路方路へ伝送される信号光を波長単位で選択する方路選択部を備えた光伝送装置の前記方路選択部に接続された、請求項８〜１３のいずれか１項に記載の光受信装置。
15. 変調方式が可変の複数の光変調器によって複数の変調信号光を生成し、
    前記変調信号光のいずれかを、第１の光伝送方路に対応する第１の出力ポートと、第２の光伝送方路に対応する第２の出力ポートと、のいずれかに波長単位で選択出力する、
    光伝送方法。

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