JP4654699B2 - Optical amplification apparatus and method, transmission apparatus and wavelength division multiplexing transmission system using the same - Google Patents
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Description
本発明は光増幅装置及びその方法並びにそれを用いた伝送装置及び波長多重伝送システムに関し、特に複数の波長の光信号を多重化して伝送する波長多重伝送システムにおける光増幅装置の改良に関するものである。 The present invention relates to an optical amplifying apparatus and method, a transmission apparatus using the same, and a wavelength multiplexing transmission system, and more particularly to an improvement of the optical amplifying apparatus in a wavelength multiplexing transmission system for multiplexing and transmitting optical signals of a plurality of wavelengths. .
波長多重伝送システムの従来のシステム構成を、図7を参照しつつ詳細に説明する。図7において、上位伝送装置1から複数の下位伝送装置8の各々の方向に対しては、二芯の光ファイバ伝送路11が敷設されており、かつ複数の波長合分波器10がシリアルに接続されている。一つの波長合分波器10には一つの下位伝送装置8が接続されている。一つの波長合分波器10と一つの下位伝送装置8との間は、二芯の光ファイバ伝送路11で接続されている。
A conventional system configuration of the wavelength division multiplexing transmission system will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 7, a two-core optical
上位伝送装置1において、インタフェース部2は、この上位伝送装置1より更に上位(図では、上位伝送装置1の左側を想定)にある装置(図示せず)と接続するインタフェース部であり、伝送する信号の終端処理を行う。回線多重分離部3は、インタフェース部2の出力信号を、各下位伝送装置8へ伝送する単位(回線単位)に分離して出力する。また、各波長変換部4の出力信号を多重して出力する。
In the higher-level transmission device 1, the
波長変換部4は、回線多重分離部3の出力信号を、光ファイバ伝送路11上で波長多重信号として伝送するために、予め指定されている波長へ変換して出力する。波長多重分離部7は、各波長変換部4の出力信号を波長多重して出力する。また、受信増幅部14からの波長多重信号を波長分離して出力する。受信増幅部14は、光ファイバ伝送路11から波長多重伝送されてきた全ての信号を、一括して信号増幅を行い出力する。
The
波長合分波器10の詳細について、図2に示す。光フィルタ分岐方向21は、上位伝送装置1からの波長多重信号の中から、当該波長合分波器10と接続する下位伝送装置8へ伝送する信号用の波長(本例では、23dで示す波長4)だけを分岐(分波)して、下位伝送装置8へ出力する。波長多重信号の残りの全波長(本例では、23a〜23cで示す波長1〜3)は透過的に通過させ、下流方向(更に下流にある下位伝送装置8の方向)へ出力する。
Details of the wavelength multiplexer /
光フィルタ挿入方向22は、上位伝送装置1への波長多重信号の中へ、当該波長合分波器10と接続する下位伝送装置8から伝送する信号用の波長(本例では、23hで示す波長4)だけを挿入(合波)して、上位伝送装置1の方向へ出力する。下流からの波長多重信号の残りの全波長(本例では、23e〜23gで示す波長1〜3)は透過的に通過させ、同じく上位伝送装置1の方向へ出力する。
The optical filter insertion direction 22 is a wavelength for a signal transmitted from the lower transmission device 8 connected to the wavelength multiplexer /
再度図7に戻ると、下位伝送装置8における波長変換部9は、上位伝送装置1へ伝送する信号を、光ファイバ伝送路11上で波長多重信号として伝送するために、予め指定されている波長へ変換して出力するものである。
Returning to FIG. 7 again, the
この様に、図7に示した従来のシステムでは、一つの上位伝送装置1と複数の下位伝送装置8との間における複数の信号の伝送を、波長多重により伝送する方法において、複数の下位伝送装置8からの複数の信号を上位伝送装置1で受信する場合、上位伝送装置1と各下位伝送装置8間の伝送路損失によって劣化した信号のレベルを、上位伝送装置1で正常に受信できるレベルとするために、全ての信号が波長多重された状態で、受信増幅部14により、一括して信号増幅している。これは、上位伝送装置1で受信する全ての信号のレベルが、ある定められた範囲内であることを想定しているためであり、一括して信号増幅することにより、全ての信号を正常に受信することができる。
As described above, in the conventional system shown in FIG. 7, in the method of transmitting a plurality of signals between one upper transmission apparatus 1 and a plurality of lower transmission apparatuses 8 by wavelength multiplexing, a plurality of lower transmissions are performed. When the upper transmission apparatus 1 receives a plurality of signals from the apparatus 8, a level at which the upper transmission apparatus 1 can normally receive the level of the signal deteriorated due to the transmission path loss between the upper transmission apparatus 1 and each lower transmission apparatus 8. Therefore, the signal amplification is performed by the
ここで、特許文献1,2を参照すると、波長多重伝送システムにおいて、多重波長毎に光信号のレベル制御を行う技術が開示されている。この場合、各波長信号のレベル制御を行う契機(トリガ)は、多重されている波長数(チャネル数)が変化したタイミングとなっており、これにより波長対応のチャネル数の変更に対して安定化を図るようになっている。
図7に示したシステムにおいては、上位伝送装置1で受信する各下位伝送装置8からの信号のレベルは、上位伝送装置1と各下位伝送装置8間の伝送路損失によって変動する。伝送路損失は、上位伝送装置1と下位伝送装置8間の光ファイバ伝送路11の距離及びその特性、光ファイバ間を接続するコネクタの数及びその特性等によって変化するものである。従って、上位伝送装置と各下位伝送装置間の構成によって、伝送路損失が予め想定していた範囲を外れることがある。
In the system shown in FIG. 7, the level of the signal from each lower transmission apparatus 8 received by the upper transmission apparatus 1 varies depending on the transmission path loss between the upper transmission apparatus 1 and each lower transmission apparatus 8. The transmission line loss changes depending on the distance of the optical
この様な状況では、ある下位伝送装置からの信号のレベルが、想定以上の伝送路損失によるレベル劣化の影響を受け、上位伝送装置で正常に受信することができる範囲を外れる。その結果、従来の構成の様に、その他の下位伝送装置からの信号を含む全ての信号を一括して信号増幅を行っても、範囲を外れている信号は正常に受信することが出来ないという欠点がある。 In such a situation, the level of the signal from a certain lower-level transmission device is affected by the level deterioration due to the transmission path loss more than expected, and falls outside the range in which it can be normally received by the higher-level transmission device. As a result, as in the conventional configuration, even if all signals including signals from other lower transmission devices are collectively amplified, signals outside the range cannot be received normally. There are drawbacks.
また、特許文献1,2の技術では、波長対応のチャネル数の変更に対して安定化を図るためになされたものであるから、やはり上記の欠点を解決することはできない。
Further, since the techniques of
本発明の目的は、波長多重伝送されてきた複数の信号に対して、波長分離後の信号毎に適切なレベルに増幅することが可能な光増幅装置及びその方法並びにそれを用いた伝送装置及び波長多重伝送システムを提供することである。 An object of the present invention is to provide an optical amplifying apparatus capable of amplifying a plurality of signals that have been wavelength-division-multiplexed to an appropriate level for each signal after wavelength separation, a method thereof, and a transmission apparatus using the same. It is to provide a wavelength division multiplexing transmission system.
本発明による光増幅装置は、複数の下位装置からの複数波長の光信号が多重化されて伝送された波長多重信号を受信する伝送装置における光増幅装置であって、前記波長多重信号を個々の波長信号に分離した後に、個々の波長信号が予め定められた所定レベル範囲になるようレベル制御する増幅手段を含み、前記増幅手段は、前記個々の波長信号単位にレベルを常時監視し、この監視レベルが前記所定レベル範囲になるよう制御することを特徴とする。 An optical amplifying device according to the present invention is an optical amplifying device in a transmission device that receives a wavelength-multiplexed signal transmitted by multiplexing optical signals of a plurality of wavelengths from a plurality of subordinate devices, after separating the wavelength signals, viewed contains an amplifying means for level controlled to be a predetermined level range in which the individual wavelength signal is predetermined, said amplifying means, constantly monitors the level of the individual wavelength signal units, the Control is performed so that the monitoring level falls within the predetermined level range .
本発明による伝送装置は上記の光増幅装置を含み、また本発明による波長多重伝送システムは当該伝送装置を含むことを特徴とする。 A transmission apparatus according to the present invention includes the above-described optical amplification apparatus, and a wavelength division multiplexing transmission system according to the present invention includes the transmission apparatus.
本発明による光増幅方法は、複数の下位装置からの複数波長の光信号が多重化されて伝送された波長多重信号を受信する伝送装置における光増幅方法であって、前記波長多重信号を個々の波長信号に分離した後に、個々の波長信号が予め定められた所定レベル範囲になるようレベル制御する増幅制御ステップを含み、前記増幅制御ステップは、前記個々の波長信号単位にレベルを常時監視し、この監視レベルが前記所定レベル範囲になるよう制御することを特徴とする。 An optical amplification method according to the present invention is an optical amplification method in a transmission apparatus that receives a wavelength-multiplexed signal transmitted by multiplexing optical signals of a plurality of wavelengths from a plurality of subordinate apparatuses, after separating the wavelength signals, viewed including the amplification control step of level controlled to be a predetermined level range in which the individual wavelength signal is predetermined, the amplification control step, the level constantly monitors the individual wavelength signal unit The monitoring level is controlled to be in the predetermined level range .
本発明によれば、複数の下位伝送装置からの複数の信号を、信号単位にレベルのモニタを常時行い、モニタした結果から信号の増幅レベルを決定するようにしたので、伝送路損失の違いによりレベルが異なる複数の信号が波長多重伝送される場合でも、全ての信号を常に正常に受信できるという効果がある。 According to the present invention, a plurality of signals from a plurality of lower-level transmission devices are constantly monitored for each signal level, and the amplification level of the signal is determined from the monitored result. Even when a plurality of signals having different levels are wavelength-division-multiplexed, all signals can be normally received normally.
以下に、図面を参照して本発明の実施例につき詳細に説明する。図1は本発明の一実施の形態を示す図であり、図7と同等部分は同一符号により示している。図1において、上位伝送装置1から各下位伝送装置8方向へは、二芯の光ファイバ伝送路11が敷設され、かつ複数の波長合分波器10がシリアルに接続されている。一つの波長合分波器10に一つの下位伝送装置8が接続されている。一つの波長合分波器10と一つの下位伝送装置8の間は、二芯の光ファイバ伝送路11で接続されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 1, a two-core optical
上位伝送装置1において、インタフェース部2は、上位伝送装置1より更に上位(図1では、上位伝送装置1の左側を想定)にある図示せぬ装置と接続するインタフェース部であり、伝送する信号の終端処理を行う。回線多重分離部3は、インタフェース部2の出力信号を、各下位伝送装置8へ伝送する単位(回線単位)に分離して出力する。また、各波長変換部4の出力信号を多重して出力する。
In the higher-level transmission device 1, the
波長変換部4は、回線多重分離部3の出力信号を、光ファイバ伝送路11上で波長多重信号として伝送するために、予め指定されている波長へ変換して出力する。波長多重分離部7は、各波長変換部4の出力信号を波長多重して出力する。また、光ファイバ伝送路11からの波長多重信号を波長分離して出力する。受信増幅部5は、波長多重分離部7からの信号を入力し、受信増幅制御部6から出力される制御信号によって決定される増幅レベル分の信号増幅を行い出力する。受信増幅制御部6は、受信増幅部5からの信号を入力し、信号のレベルが波長変換部4で入力するために適切なレベルか否かを判断し、常時適切なレベルとなるように受信増幅部5で信号増幅する増幅レベルを決定し、受信増幅部5を制御する制御信号を出力する。
The
波長合分波器10については、図2に示しており、この波長合分波器10の詳細については、既に「背景技術」の部分にて説明したので、ここでは省略するものとする。他、下位伝送装置8において、波長変換部9が設けられており、これは上位伝送装置1へ伝送する信号を、光ファイバ伝送路11上で波長多重信号として伝送するために、予め指定されている波長へ変換して出力することは、図7の従来例と同一である。
The wavelength multiplexer /
次に、図1の構成の動作を図3及び図4を使用して説明する。動作について、上位伝送装置1と下位伝送装置8bとの間の信号伝送を例として説明する。 Next, the operation of the configuration of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. The operation will be described with reference to signal transmission between the upper transmission apparatus 1 and the lower transmission apparatus 8b as an example.
1)上位伝送装置1から下位伝送装置8bへの信号伝送:
下位伝送装置8bへ伝送する信号である下位伝送装置8b用信号(回線)32は、大容量フレーム31に収容されて、上位伝送装置1とさらに上位との間で伝送され、上位伝送装置1のインタフェース部2で受信される。インタフェース部2は、大容量フレーム31を終端し、下位伝送装置8b用信号(回線)32を含む各下位伝送装置8用の信号を取り出し、回線多重分離部3へ出力する。回線多重分離部3では、インタフェース部2の出力信号の中から、下位伝送装置8b用信号(回線)32であることを識別し、下位伝送装置8bに対応している波長変換部4bへ出力する。
1) Signal transmission from the upper transmission apparatus 1 to the lower transmission apparatus 8b:
A signal (line) 32 for the lower transmission apparatus 8b, which is a signal to be transmitted to the lower transmission apparatus 8b, is accommodated in the large-capacity frame 31 and transmitted between the upper transmission apparatus 1 and the upper transmission apparatus. Received by the
波長変換部4bでは、下位伝送装置8b用信号(回線)32を小容量フレーム33に収容し、波長多重分離部7へ出力する。この際、下位伝送装置8bへ信号を伝送する波長は、波長2(本例では、使用する波長数は8波である。各波長は、波長1、波長2、……、波長8と区別しており、ここでは、その中の波長2(2番目の波長)を使用して伝送することを意味する)と指定されているため、出力波長を波長2へ変換する。波長多重分離部7では、波長2を含む各波長変換部4からの各波長を多重し、波長多重信号として光ファイバ伝送路11aへ出力する。
In the
波長合分波器10aでは、下位伝送装置8aへ信号を伝送する波長1のみを分岐(分波)する。従って、下位伝送装置8bへ信号を伝送する波長2は、波長合分波器10aを透過的に通過し、光ファイバ伝送路11bへ出力する。波長合分波器10bでは、下位伝送装置8bへ信号を伝送する波長2のみを分岐(分波)する。従って、下位伝送装置8bへ信号を伝送する波長2は、波長合分波器10bにて波長多重信号から分岐(分波)され、光ファイバ伝送路11jへ出力する。
The wavelength multiplexer /
下位伝送装置8bでは、下位伝送装置8b用信号(回線)32が収容されている小容量フレーム33を、波長変換部9bで受信する。波長変換部9bは、小容量フレーム33を終端し、下位伝送装置8b用信号(回線)32を取り出し、所定の処理を行う。
In the lower transmission apparatus 8b, the
2)下位伝送装置8bから上位伝送装置1への信号伝送:
下位伝送装置8bにおいて、上位伝送装置1へ伝送する下位伝送装置8b用信号(回線)32は、波長変換部9bにおいて小容量フレーム33に収容し、光ファイバ伝送路11iへ出力する。この際、上位伝送装置1へ信号を伝送する波長は、波長2と指定されているため、出力波長を波長2へ変換する。
2) Signal transmission from the lower transmission apparatus 8b to the upper transmission apparatus 1:
In the lower transmission apparatus 8b, the signal (line) 32 for the lower transmission apparatus 8b to be transmitted to the upper transmission apparatus 1 is accommodated in the small capacity frame 33 in the
波長合分波器10bでは、下位伝送装置8bからの波長2のみを挿入(合波)する。従って、上位伝送装置1へ信号を伝送する波長2は、波長合分波器10bにて波長多重信号の中へ挿入(合波)され、光ファイバ伝送路11eへ出力する。波長合分波器10aでは、下位伝送装置8aからの波長1のみを挿入(合波)する。従って、上位伝送装置1へ信号を伝送する波長2は、波長合分波器10aを透過的に通過し、光ファイバ伝送路11dへ出力する。
In the wavelength multiplexer /
上位伝送装置1では、光ファイバ伝送路11dからの波長多重信号を、波長多重分離部7で受信する。下位伝送装置8b用信号(回線)32が収容されている波長2を含め、各波長は波長多重分離部7で分離される。下位伝送装置8b用信号(回線)32が収容されている波長2は、受信増幅部5bへ出力される。受信増幅部5bでは、波長多重分離部7からの信号を入力し、信号増幅を行って出力する。
In the upper transmission apparatus 1, the wavelength multiplexing signal from the optical
ここで、信号の増幅レベルは、受信増幅制御部6bからの制御信号によって決定される。受信増幅制御部6bでは、受信増幅部5bからの信号を入力し、信号のレベルを常時モニタする。モニタした結果、信号のレベルが波長変換部4bで受信することができる範囲にある場合は、特に新たな処理は行わない。信号のレベルが波長変換部4bで受信することができる範囲を外れている場合には、受信することができる範囲に入るように、受信増幅部5bにおける新たな増幅レベルを決定し、受信増幅部5bを制御するための制御信号を出力する。受信増幅部5bでは、受信増幅制御部6bからの新たな制御信号にて指定されている増幅レベルに、リアルタイムで変更する。
Here, the amplification level of the signal is determined by the control signal from the reception
波長変換部4bでは、下位伝送装置8b用信号(回線)32が収容されている小容量フレーム33を終端し、下位伝送装置8b用信号(回線)32を取り出し、回線多重分離部3へ出力する。回線多重分離部3では、下位伝送装置8b用信号(回線)32を含む各波長変換部4からの各信号を多重し、インタフェース部2へ出力する。インタフェース部2では、下位伝送装置8b用信号(回線)32を含む各信号を、大容量フレーム31に収容し、更に上位方向へ出力する。なお、図4において、OHはオーバヘッドを意味する。
The
本発明の他の実施の形態のシステム構成を図5に示しており、図1と同等部分は同一符号により示している。本例は、図1の例と比較して、次の点が異なる。すなわち、図1の例では、受信増幅制御部6は、受信増幅部5から出力される信号のレベルが、波長変換部4において受信することができる範囲内であるか否かを元に、受信増幅部5における増幅レベルを決定し、受信増幅部5を制御している。
The system configuration of another embodiment of the present invention is shown in FIG. 5, and the same parts as those in FIG. This example is different from the example of FIG. 1 in the following points. That is, in the example of FIG. 1, the reception amplification control unit 6 receives the signal based on whether or not the level of the signal output from the
これに対して、図5の例では、受信増幅制御部13は、波長多重分離部7から出力される信号のレベルが、受信増幅部5で信号増幅することができる範囲内であるか否かを元に、受信増幅部5における増幅レベルを決定し、受信増幅部5を制御するのである。
On the other hand, in the example of FIG. 5, the reception
次に、図5の例の構成を説明する。図5において、図1の実施例と異なる部分についてのみ記載する。上位伝送装置1において、受信増幅部5は、波長多重分離部7からの信号を入力し、受信増幅制御部13から出力される制御信号によって決定される増幅レベル分の信号増幅を行い出力する。受信増幅制御部13は、波長多重分離部7からの信号を入力し、信号のレベルが受信増幅部5で信号増幅するために適切なレベルか否かを判断し、受信増幅部5で信号増幅する増幅レベルを決定し、受信増幅部5を制御する制御信号を出力する。
Next, the configuration of the example of FIG. 5 will be described. In FIG. 5, only the parts different from the embodiment of FIG. 1 are described. In the higher-level transmission apparatus 1, the
図5の例の動作を図6を用いて説明する。図5の例の動作においては、図1の例の動作と異なる部分についてのみ記載する。すなわち、下位伝送装置8bから上位伝送装置1への信号伝送について説明する。上位伝送装置1における受信増幅部5bでは、波長多重分離部7からの信号を入力し、信号増幅を行って出力する。信号の増幅レベルは、受信増幅制御部13bからの制御信号によって決定される。
The operation of the example of FIG. 5 will be described with reference to FIG. In the operation of the example of FIG. 5, only different portions from the operation of the example of FIG. 1 will be described. That is, signal transmission from the lower transmission apparatus 8b to the upper transmission apparatus 1 will be described. The reception amplification unit 5b in the higher-level transmission apparatus 1 receives the signal from the
受信増幅制御部13bでは、波長多重分離部7からの信号を入力し、信号のレベルを常時モニタする。モニタした結果、信号のレベルが受信増幅部5bで信号増幅することができる範囲にある場合は、特に新たな処理は行わない。信号のレベルが受信増幅部5bで信号増幅することができる範囲を外れている場合には、信号増幅することができるように、受信増幅部5bにおける新たな増幅レベルを決定し、受信増幅部5bを制御するための制御信号を出力する。受信増幅部5bでは、受信増幅制御部13bからの新たな制御信号にて指定されている増幅レベルに、リアルタイムで変更する。
The reception
1 上位伝送装置
2 インタフェ−ス部
3 回線多重分離部
4,9 波長変換部
5 受信増幅部
6,13 受信増幅制御部
7 波長多重分離部
8 下位伝送装置
10 波長合分波器
11 光ファイバ伝送路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High-
Claims (8)
前記増幅手段は、前記個々の波長信号単位にレベルを常時監視し、この監視レベルが前記所定レベル範囲になるよう制御することを特徴とする光増幅装置。 An optical amplifying apparatus in a transmission apparatus for receiving a wavelength multiplexed signal transmitted by multiplexing and transmitting optical signals of a plurality of wavelengths from a plurality of subordinate apparatuses, and after separating the wavelength multiplexed signal into individual wavelength signals, look including the amplifying unit that wavelength signal is level controlled to be a predetermined level within a predetermined range,
The amplifying unit constantly monitors the level of each wavelength signal unit and controls the monitoring level to be within the predetermined level range .
前記増幅制御ステップは、前記個々の波長信号単位にレベルを常時監視し、この監視レベルが前記所定レベル範囲になるよう制御することを特徴とする光増幅方法。In the amplification control step, the level is constantly monitored for each wavelength signal unit, and the monitoring level is controlled to be within the predetermined level range.
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