JP5169538B2 - 光伝送装置、光伝送システム及び同システムの通信方法 - Google Patents
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Description
例えば、このようなWDM方式の伝送システムに用いられる伝送装置は、光増幅器を用いることにより、光電変換を行なうことなく信号光を光のまま長距離伝送することが可能である。
また、EDFAとラマン増幅器とを併用することで、更なる長距離伝送が可能となる。ラマン増幅器(ラマン励起光源)は、例えば、各伝送区間の受信局に配置することができ、光伝送路における誘導ラマン散乱現象を利用して、前記光伝送路を伝送される信号光を増幅する。
なお、光伝送システムに関する従来例として、下記の文献が挙げられる。
本件の目的の一つは、OSC通信が確立できないような長距離の光伝送区間においても装置起動などの制御を行なえるようにすることにある。
(1)光受信局としての光伝送装置へ光伝送路を介して信号光を送信する光送信局としての光伝送装置であって、第1周波数をもつ制御信号光を前記光伝送路へ送信する送信手段と、前記制御信号光のパワーレベルを、前記第1周波数よりも低い第2周波数で変化させる制御手段と、をそなえ、前記制御信号光は、前記光送信局と前記光受信局との間の疎通確認に用いられる信号光であり、前記第2周波数の信号光成分は、前記光受信局の起動処理を要求する信号光成分である光伝送装置を用いることができる。
(5)さらに、光送信局としての光伝送装置から光伝送路を介して信号光を受信する光受信局としての光伝送装置であって、前記光送信局が第1周波数をもつ制御信号光のパワーレベルをその第1周波数よりも低い第2周波数で変化させて送信した信号光を受信しうる受信手段と、前記受信手段で前記第2周波数の信号光成分が受信されるか否かを監視する監視手段と、をそなえ、前記光受信局は、前記監視の結果、前記第2周波数の信号光成分の受信が確認された場合に、当該光受信局に設けられる、前記制御信号光にラマン利得を与えるラマン励起光源を起動し、前記光送信局に、前記ラマン励起光源の起動を通知する光伝送装置を用いることができる。
(6)また、光伝送路を介して信号光を送信する光送信局としての光伝送装置と、前記光送信局から前記光伝送路を介して信号光を受信する光受信局としての光伝送装置と、第1周波数をもつ制御信号光を前記光伝送路へ送信する送信手段と、前記制御信号光のパワーレベルを、前記第1周波数よりも低い第2周波数で変化させる制御手段と、前記光送信局が送信した前記制御信号光を受信しうる受信手段と、前記受信手段で前記第2周波数の信号光成分が受信されるか否かを監視する監視手段と、をそなえ、前記光受信局は、前記監視の結果、前記第2周波数の信号光成分の受信が確認された場合に、当該光受信局に設けられる、前記制御信号光にラマン利得を与えるラマン励起光源を起動し、前記光送信局に、前記ラマン励起光源の起動を通知する光伝送システムを用いることができる。
(7)さらに、光送信局としての光伝送装置と、光受信局としての光伝送装置と、前記光送信局と前記光受信局とを接続する光伝送路と、をそなえた光伝送システムの通信方法であって、前記光送信局は、第1周波数をもつ制御信号光のパワーレベルを、前記第1周波数よりも低い第2周波数で変化させ、前記パワーレベルを変化させた制御信号光を、前記光伝送路を介して前記光受信局に送信し、前記光受信局は、前記光伝送路から前記第2周波数の信号光成分が受信されるか否かを監視し、前記監視の結果、前記第2周波数の信号光成分の受信が確認された場合に、当該光受信局に設けられる、前記制御信号光にラマン利得を与えるラマン励起光源を起動し、前記光送信局に、前記ラマン励起光源の起動を通知する光伝送システムの通信方法を用いることができる。
〔1〕一実施形態
図1は、一実施形態に係るWDM伝送システムの構成例を示すブロック図である。この図1に例示するWDM伝送システムは、例示的に、光送信局としての光伝送装置100と、光受信局としての光伝送装置200と、これらの光送信局100と光受信局200とを接続する光伝送路の一例としての光ファイバ400と、をそなえる。なお、図1には、光送信局100から光受信局200への片方向の光通信に着目した構成を例示しているが、例えば、光受信局200は光送信局100と同様の構成を、光送信局100は光受信局200と同等の構成を、それぞれ具備して、双方向の通信を行なうことも可能である。
また、光受信局200には、ラマン増幅用励起光源(以下、ラマン励起光源ともいう)206が設けられる場合がある。つまり、光受信局200は、ラマン励起光源206で生成したラマン励起光を光伝送路400に対向の光送信局100への方向へ挿入することにより、光伝送路400を光受信局200に向かって伝送してくる主信号光を誘導ラマン散乱現象により増幅することができる。
その際、WDM伝送システム内に光コネクタ開放箇所や光ファイバ切断箇所などが存在すると、これらの箇所から高出力の光が予期せず放射される可能性がある。
このような光放射を防ぐために、WDM伝送システムでは、例えば、光増幅器102,210,ラマン励起光源206の起動前に、主信号光(WDM光)に比して低出力のOSC信号を、光伝送路400に伝送させて伝送区間の疎通状態を確認する場合がある。
この場合、OSC信号による伝送区間の疎通確認を行なうことができないから、光増幅器102,210,ラマン励起光源206の起動処理を行なうことができない。
しかし、光増幅器の増幅能力(利得)にも限界があるから、OSC信号を増幅しても、やはり、光受信局200での所要受光レベルを満足できない場合がある。
しかし、この方法では、OSCとPCとで個別の送受信器(監視制御系)をそなえる必要があり、光伝送装置のハードウェア構成が複雑化する場合がある。また、伝送区間の長短に応じたOSC及びPCの監視制御系の切り替えや、OSCとPCの2つのチャンネルを用いるシステム起動シーケンスを行なうことになるため、装置制御が複雑化する場合もある。
この変化(変調)された信号光は、例えば、装置起動用(一例としてラマン励起光の起動用)の制御信号光として用いることができる。OSC信号の送信光パワーレベルを変化させる手段の一例としては、OSC信号を増幅するSemiconductor Optical Amplifier(SOA、半導体増幅器)の利得(駆動電流)を変化させる方法や、前記SOAの利得(駆動電流)は一定としてSOAの入力又は出力光レベルを変化させる方法、などが挙げられる。詳細については後述する。これは疎通確認に用いられるOSC信号に、制御情報の一例としての装置(ラマン励起光)起動情報が重畳されていることに相当する。
つまり、OSC信号の本来のビットレートでは識別が困難であり実質的にOSC信号が到達できない伝送区間であっても、光受信局200では、前記OSC信号のビットレートよりも低いビットレートである上記装置起動用信号であれば、その受信、識別の確率が上がる。
なお、光受信局200から光送信局100への方向についても、上記と同様の装置起動用信号を伝送すれば、上記と同様の疎通確認、起動制御を実施することが可能である。
〔2〕WDM伝送システムの具体例
以下、上述したWDM伝送システムの詳細について説明する。
図1に示す光送信局100は、既述の光増幅器102のほか、例示的に、複数の信号光送信器101−1,101−2,101−3,・・・,101−n(nは2以上の整数)と、WDMカプラ116と、光増幅器102と、光カプラ103と、をそなえる。これらの要素は、主信号光伝送系の一例として用いられる。また、この送信局100は、OSC光送信系OSC信号送信器(OSC Tx)104と、Variable Optical attenuator(VOA、可変光減衰器)105と、減衰量制御回路106と、SOA107と、駆動電流制御回路108と、をそなえる。なお、以下において、信号光送信器101−1,101−2,101−3,・・・,101−nを区別しない場合は、単に信号光送信器101と表記する。また、信号光送信器101の数は、図1に例示する数に限定されない。
WDMカプラ116は、各信号光送信器101からの複数波長の主信号光をWDM光に波長多重する。
OSC信号送信器(送信手段)104は、光伝送路400へのOSC信号を生成、送信する。本例のOSC信号は、第1のビットレート(周波数fOSC)を有する。このOSC信号は、光送信局100と光受信局200との間の疎通確認に用いられる制御信号の一例として用いられる。
減衰量制御回路106は、VOA105の前記減衰量を制御する。この減衰量制御回路106は、OSC信号送信器104で生成されたOSC信号の光パワー(レベル)が後段のSOA107の入力光レベルの許容範囲内に収まるように、VOA105の減衰量を制御する。その際、減衰量制御回路106は、SOA107への入力光パワーレベルが一定レベルとなるようにVOA105の減衰量を制御することもできる。
駆動電流制御回路(利得制御部)108は、SOA107に与える駆動電流を制御してSOA107の光利得(増幅利得)を制御する。SOA107の入力光パワーレベルが一定の状態において前記駆動電流のビットレート(周波数)を変化させると、その変化に応じてSOA107の光利得も変化する。例えば、SOA107に与える駆動電流を、OSC信号の第1のビットレート(周波数fOSC)よりも低い第2のビットレート(周波数fPC)で変化させると、SOA107の光利得も周波数fPCで変化し、SOA107からは周波数fPCの成分が重畳されたOSC信号光が出力されることになる。本例では、この周波数fPCの成分の信号を、光受信局200を起動するための制御信号として用いる。
したがって、例えば図3に示すように、SOA107に周波数fOSCのOSC信号が入力されると、光利得が周波数fPCで変化するために、その周波数fPCの成分がOSC信号に重畳される。本例の光送信局100は、このようにして周波数fPCの装置起動用の制御信号(装置起動用信号)を生成する。
光カプラ103は、光増幅器102で増幅されたWDM信号と、SOA107の出力光、つまりはOSC信号(装置起動用信号)と、を合波して光伝送路400へ出力する。
一方、図1に例示する、光受信局200は、既述の光増幅器210及びラマン励起光源206のほか、例示的に、光カプラ201と、Monitor Photo Diode(Mon PD、光モニタ用PD)202と、Analog Digital Convertor(ADC、アナログ・デジタル変換回路)203と、をそなえる。また、この光受信局200は、信号処理回路204と、制御回路205と、光カプラ207,208と、OSC信号受信器(OSC Rx)209と、WDMカプラ211と、をそなえる。
光モニタ用PD202(受光デバイス)は、光カプラ201から入力されるOSC信号光成分を光電変換して受光パワーに応じた電気信号(アナログ信号)を生成する。装置起動用信号のビットレート(周波数fPC)は、伝送距離を延ばすためにOSC信号よりも低いビットレートであるため、OSC信号受信器209で受信可能な信号帯域から外れるおそれがある。そこで、本例では、受光パワー(レベル)のモニタに用いられるPD202を装置起動用信号の受信のために使用する。
ADC(サンプリング部)203は、光モニタ用PD202(あるいは前記アクティブフィルタ)で得られたアナログ信号を所定の周期でサンプリングすることにより、デジタル信号に変換する。このデジタル信号が、受光パワーのモニタ値として信号処理回路204で用いられる。
制御回路(ラマン励起光源制御部)205は、信号処理回路204での判定結果に基づき、ラマン励起光源206の起動制御を行なう。例えば、制御回路205は、信号処理部204で装置起動用信号が受信されたと判定された場合に、光送信局100との間の伝送区間の疎通が確認されたものとして、ラマン励起光源206の起動処理を行なう。
また、本例の信号処理回路204及び制御回路205は、前記監視の結果、前記装置起動用信号の受信が確認された場合に、WDM伝送システムのシステム起動処理(例えば、ラマン励起光源206の起動処理)を実施するシステム起動処理部の一例として機能する。
ラマン励起光源206は、光伝送路400における誘導ラマン散乱現象を利用して光送信局100から送信されたWDM信号を増幅(ラマン増幅)するためのラマン励起光を生成する。このラマン励起光源206は、OSC信号又は前記装置起動用信号の受信が確認されてから制御回路205によって起動することができる。
光カプラ208は、光伝送路400から受信されたWDM信号のうちOSC信号成分を分波してOSC信号受信器208へ出力する。なお、OSC信号以外の主信号光は、光増幅器210側へ出力される。
WDMカプラ211は、光増幅器210で増幅されたWDM信号を各チャンネルの信号光に分波する。
上記WDM伝送システムの動作例(起動方法)について、図5を用いて説明する。
まず、光送信局100では、OSC信号送信器104によって、周波数fOSCのOSC信号の生成、送信を開始する(ステップS100)。
OSC信号は、VOA105及び減衰量制御回路106により、その光パワー(レベル)がSOA107の入力光レベルの許容範囲内に収まるように、また、SOA107への入力光パワーレベルが一定レベルとなるように減衰制御される(ステップS101)。
ここで、SOA107は、所定のレベル以上の駆動電流が与えられなければ損失媒体として動作する。そのため、駆動電流制御回路108は、例えば、SOA107からの出力光パワーレベルがOSC信号送信器104からの出力光パワーレベルと同程度となるようにSOA107に駆動電流を与える。
その結果、OSC通信が確立したと判定した場合(ステップS103のYesルート)、光受信局200は、ラマン励起光源206、光増幅器(EDFA)210を起動する(ステップS115)。
一方、前記OSC通信が確立しない場合(ステップS103のNoルート)、光送信局100は、SOA107から出力されるOSC信号の出力光パワーレベルを増加制御する(ステップS104)。この制御は、例えば、駆動電流制御回路108からSOA107に与える駆動電流を大きくするか、減衰量制御回路106によりVOA105の減衰量を小さくするか、あるいはその両方を行なうことで可能である。その際、SOA107の出力光パワーレベルは決まった値(例えば、上限値)まで一度に増大させてもよいし、上限値まで段階的に増大させてもよい(ステップS105のNo(紙面左側方向)ルート)。
OSC通信が確立できた場合(ステップS105のYesルート)、光受信局200は、ラマン励起光源206、光増幅器(EDFA)210を起動する(ステップS115)。光送信局100は、対向回線のOSC通信の確立により、光増幅器(EDFA)102を起動して、主信号光(WDM光)の送信を開始する(ステップS114)。
信号処理回路204にて、前記装置起動用信号の受信が識別されない場合(ステップS107のNoルート)、光受信局200は、光増幅器210やラマン励起光源206の起動制御は行なわない(ステップS108)。
その後、光受信局200は、前記ラマン励起光源206の起動により、光送信局100からのOSC信号がOSC信号受信器209にて受信、識別できるようになり、光送信局100とのOSC通信が確立する(ステップS112)。OSC通信が確立できた場合、光受信局200は、光増幅器(EDFA)210を起動する。
以上のように、本例のWDM伝送システムでは、送信局100において、周波数fOSCのOSC信号をSOA107に入力して、SOA107の光利得を周波数fPC(<fOSC)で周期的に変化させることにより、周波数fPCの装置起動用信号が重畳されたOSC信号を生成する。そして、このOSC信号(装置起動用信号)を、光伝送路400を介して光受信局200へ送信する。
この図6に示す光送信局100−Aは、光送信局100が有していたVOA105及び減衰量制御回路106の代わりに固定減衰器(PATT)109を有する。なお、光送信局100−Aの他の構成は、光送信局100の他の構成と同様であり、光伝送路400及び光受信局200の構成も図1に例示する構成と同様である。
この図7に示す光送信局100−Bは、光送信局100からVOA105及び減衰量制御回路106を取り除いた構成を有する。なお、光送信局100−Bの他の構成は、光送信局100の他の構成と同様であり、光伝送路400及び光受信局200の構成も図1に例示する構成と同様である。
(2.4)第1変形例
上述した例では、SOA107の入力光パワーレベルが一定の状態において、SOA107の増幅利得を周波数f PCで変化させることにより装置起動用信号を生成したが、SOA107の増幅利得一定の状態において、VOA105の減衰量を周波数f PCで変化させることにより装置起動用信号を生成することもできる。
図8にその一例を示す。この図8に示すように、SOA107は、例示的に、符号「d」で示す入力光パワー−出力光パワー特性を有し、一定の駆動電流を与えられているものと仮定する。すなわち、SOA107の出力光パワー〔dBm〕は、前段のVOA105から与えられるSOA107への入力光パワー〔dBm〕の大きさに比例して(線形的に)大きくなる。なお、入力光パワーが或る一定値以上になると、出力光パワーは比例的に増加せず飽和してゆく。そのため、SOA107の動作点は、前記特性の線形的な領域に設定される。
これにより、本例のWDM伝送システムも、上述した実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
また、上述した例では、SOA107の増幅利得またはVOA105の減衰量を周波数fPCで変化させることにより装置起動用信号を生成したが、SOA107の増幅利得及びVOA105の減衰量を一定に制御し、OSC信号送信器104の出力、停止を周波数fPCで切り替えることにより装置起動用信号を生成することもできる。
まず、光送信局100では、OSC信号送信器104によって、周波数fOSCのOSC信号の生成、送信を開始する(ステップS200)。
OSC信号は、VOA105及び減衰量制御回路106により、その光パワー(レベル)がSOA107の入力光レベルの許容範囲内に収まるように、また、SOA107への入力光パワーレベルが一定レベルとなるように減衰制御される(ステップS201)。
ここで、SOA107は、所定のレベル以上の駆動電流が与えられなければ損失媒体として動作する。そのため、駆動電流制御回路108は、例えば、SOA107からの出力光パワーレベルがOSC信号送信器104からの出力光パワーレベルと同程度となるようにSOA107に駆動電流を与える。
その結果、OSC通信が確立したと判定した場合(ステップS203のYesルート)、光受信局200は、ラマン励起光源206、光増幅器(EDFA)210を起動する(ステップS215)。
一方、前記OSC通信が確立しない場合(ステップS203のNoルート)、光送信局100は、SOA107から出力されるOSC信号の出力光パワーレベルを増加制御する(ステップS204)。この制御は、例えば、駆動電流制御回路108からSOA107に与える駆動電流を大きくするか、減衰量制御回路106によりVOA105の減衰量を小さくするか、あるいはその両方を行なうことで可能である。その際、SOA107の出力光パワーレベルは決まった値(例えば、上限値)まで一度に増大させてもよいし、上限値まで段階的に増大させてもよい(ステップS205のNo(紙面左側方向)ルート)。
OSC通信が確立できた場合(ステップS205のYesルート)、光受信局200は、ラマン励起光源206、光増幅器(EDFA)210を起動する(ステップS215)。光送信局100は、対向回線のOSC通信の確立により、光増幅器(EDFA)102を起動して、主信号光(WDM光)の送信を開始する(ステップS214)。
信号処理回路204にて、前記装置起動用信号の受信が識別されない場合(ステップS207のNoルート)、光受信局200は、光増幅器210やラマン励起光源206の起動制御は行なわない(ステップS208)。
その後、光受信局200は、前記ラマン励起光源206の起動により、光送信局100からのOSC信号がOSC信号受信器209にて受信、識別できるようになり、光送信局100とのOSC通信が確立する(ステップS212)。OSC通信が確立できた場合、光受信局200は、光増幅器(EDFA)210を起動する。
これにより、上述した実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
(2.6)第3変形例
また、図1,図6及び図7に例示する光送信局100,100−A,100−Bの代わりに、図10〜図12に例示する光送信局100−C,100−D,100−Eを用いることもできる。これらの光送信局100−C,100−D,100−Eは、それぞれ、光送信局100,100−A,100−Bの構成に加えて、SOA107と光カプラ103との間に、VOA111及び減衰量制御回路110を有する。なお、光送信局100−C,100−D,100−Eの他の構成は、それぞれ、光送信局100,100−A,100−Bの他の構成と同様であり、EDFA102及び210,光伝送路400及び光受信局200の構成も図1に例示する構成と同様である。
VOA(光減衰部)111は、SOA107からのOSC信号の光パワーレベルを減衰する機能を具備する。このVOA111による減衰は、例えば、減衰量制御回路110によって制御することができる。
まず、光送信局100−C,100−D,100−Eでは、OSC信号送信器104によって、周波数fOSCのOSC信号の生成、送信を開始する(ステップS300)。
OSC信号は、VOA105及び減衰量制御回路106により、その光パワー(レベル)がSOA107の入力光レベルの許容範囲内に収まるように、また、SOA107への入力光パワーレベルが一定レベルとなるように減衰制御される(ステップS301)。
ここで、SOA107は、所定のレベル以上の駆動電流が与えられなければ損失媒体として動作する。そのため、駆動電流制御回路108は、例えば、SOA107からの出力光パワーレベルがOSC信号送信器104からの出力光パワーレベルと同程度となるようにSOA107に駆動電流を与える。
その結果、OSC通信が確立したと判定した場合(ステップS303のYesルート)、光受信局200は、ラマン励起光源206、光増幅器(EDFA)210を起動する(ステップS315)。
一方、前記OSC通信が確立しない場合(ステップS303のNoルート)、光送信局100−C,100−D,100−Eは、SOA107から出力されるOSC信号の出力光パワーレベルを増加制御する(ステップS304)。この制御は、例えば、駆動電流制御回路108からSOA107に与える駆動電流を大きくするか、減衰量制御回路106によりVOA105の減衰量を小さくするか、あるいはその両方を行なうことで可能である。その際、SOA107の出力光パワーレベルは決まった値(例えば、上限値)まで一度に増大させてもよいし、上限値まで段階的に増大させてもよい(ステップS305のNo(紙面左側方向)ルート)。
OSC通信が確立できた場合(ステップS305のYesルート)、光受信局200は、ラマン励起光源206、光増幅器(EDFA)210を起動する(ステップS315)。光送信局100−C,100−D,100−Eは、対向回線のOSC通信の確立により、光増幅器(EDFA)102を起動して、主信号光(WDM光)の送信を開始する(ステップS314)。
信号処理回路204にて、前記装置起動用信号の受信が識別されない場合(ステップS307のNoルート)、光受信局200は、光増幅器210やラマン励起光源206の起動制御は行なわない(ステップS308)。
その後、光受信局200は、前記ラマン励起光源206の起動により、光送信局100−C,100−D,100−EからのOSC信号がOSC信号受信器209にて受信、識別できるようになり、光送信局100−C,100−D,100−EとのOSC通信が確立する(ステップS312)。OSC通信が確立できた場合、光受信局200は、光増幅器(EDFA)210を起動する。
これにより、上述した実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
(2.7)第4変形例
また、図1,図6及び図7に例示する光送信局100,100−A,100−Bの代わりに、図14〜図19に例示する光送信局100−F,100−G,100−H,100−I,100−J,100−Kを用いることもできる。光送信局100−F,100−G,100−Hは、それぞれ、光送信局100,100−A,100−Bの構成に加えて、SOA107の前段に、光シャッター112及び制御回路113を有する。また、光送信局100−I,100−J,100−Kは、それぞれ、光送信局100,100−A,100−Bの構成に加えて、SOA107と光カプラ103との間に、光シャッター112及び制御回路113を有する。なお、光送信局100−F,100−G,100−H、及び、光送信局100−I,100−J,100−Kの他の構成は、それぞれ、光送信局100,100−A,100−Bの他の構成と同様であり、EDFA102及び210,光伝送路400及び光受信局200の構成も図1に例示する構成と同様である。
光シャッター(通過/遮断部)112は、OSC信号送信器104で生成された周波数fOSCのOSC信号を通過又は遮断する。この光シャッター112の動作は、例えば、制御回路113によって制御することができる。
まず、光送信局100−F,100−G,100−H,100−I,100−J,100−Kでは、OSC信号送信器104によって、周波数fOSCのOSC信号の生成、送信を開始する(ステップS400)。
OSC信号は、VOA105及び減衰量制御回路106により、その光パワー(レベル)がSOA107の入力光レベルの許容範囲内に収まるように、また、SOA107への入力光パワーレベルが一定レベルとなるように減衰制御される(ステップS401)。
ここで、SOA107は、所定のレベル以上の駆動電流が与えられなければ損失媒体として動作する。そのため、駆動電流制御回路108は、例えば、SOA107からの出力光パワーレベルがOSC信号送信器104からの出力光パワーレベルと同程度となるようにSOA107に駆動電流を与える。
その結果、OSC通信が確立したと判定した場合(ステップS403のYesルート)、光受信局200は、ラマン励起光源206、光増幅器(EDFA)210を起動する(ステップS415)。
一方、前記OSC通信が確立しない場合(ステップS403のNoルート)、光送信局100−F,100−G,100−H,100−I,100−J,100−Kは、SOA107から出力されるOSC信号の出力光パワーレベルを増加制御する(ステップS404)。この制御は、例えば、駆動電流制御回路108からSOA107に与える駆動電流を大きくするか、減衰量制御回路106によりVOA105の減衰量を小さくするか、あるいはその両方を行なうことで可能である。その際、SOA107の出力光パワーレベルは決まった値(例えば、上限値)まで一度に増大させてもよいし、上限値まで段階的に増大させてもよい(ステップS405のNo(紙面左側方向)ルート)。
OSC通信が確立できた場合(ステップS405のYesルート)、光受信局200は、ラマン励起光源206、光増幅器(EDFA)210を起動する(ステップS415)。光送信局100−F,100−G,100−H,100−I,100−J,100−Kは、対向回線のOSC通信の確立により、光増幅器(EDFA)102を起動して、主信号光(WDM光)の送信を開始する(ステップS414)。
信号処理回路204にて、前記装置起動用信号の受信が識別されない場合(ステップS407のNoルート)、光受信局200は、光増幅器210やラマン励起光源206の起動制御は行なわない(ステップS408)。
その後、光受信局200は、前記ラマン励起光源206の起動により、光送信局100−F,100−G,100−H,100−I,100−J,100−KからのOSC信号がOSC信号受信器209にて受信、識別できるようになり、光送信局100−F,100−G,100−H,100−I,100−J,100−KとのOSC通信が確立する(ステップS412)。OSC通信が確立できた場合、光受信局200は、光増幅器(EDFA)210を起動する。
これにより、上述した実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
また、図1に例示する光送信局100の代わりに、図21に例示する光送信局100−Lを用いることもできる。
この図21に示す光送信局100−Lは、光送信局100の構成に加えて、メモリ114及び演算・制御回路115を有する。なお、光送信局100−Lの他の構成は、光送信局100の他の構成と同様であり、EDFA102及び210,光伝送路400及び光受信局200の構成も図1に例示する構成と同様である。
演算・制御回路115は、減衰量制御回路106または駆動電流制御回路108、あるいはそれらの両方を制御する。本例の演算・制御回路115は、ユーザなどにより予め設定されるWDMシステムの運用情報(波長数や伝送区間距離など)と、メモリ114が保持するテーブルの内容とに基づいて、伝送区間距離に適したビットレートでVOA105の減衰量やSOA107の増幅利得を変化させる。
本例のVOA105またはSOA107は、演算・制御回路115により制御されたビットレート(周波数fPC)で減衰量または増幅利得を変化させることにより、装置起動用信号を生成することができる。
上記WDM伝送システムの動作例(起動方法)について、図22を用いて説明する。
まず、光送信局100−Lでは、ユーザなどにより光送信局100−Lと光受信局200との間の伝送区間距離などの初期情報(運用情報)が設定され(ステップS500)、OSC信号送信器104によって、周波数fOSCのOSC信号の生成、送信が開始される(ステップS501)。
駆動電流制御回路108は、SOA107に与える駆動電流を一定レベルに制御し(ステップS503)、SOA107での増幅利得が一定の値となるように制御する。
SOA107により増幅されたOSC信号は、光カプラ103により光伝送路400に挿入され、光受信局200へ送信される。光受信局200は、OSC信号受信器209により前記OSC信号を受信、識別できたか(つまり、OSC通信が確立したか)どうかを判定する(ステップS504)。
光送信局100−Lは、対向回線のOSC通信の確立により、光増幅器(EDFA)102を起動して、主信号光(WDM光)の送信を開始する(ステップS516)。
OSC通信が確立できた場合(ステップS506のYesルート)、光受信局200は、ラマン励起光源206、光増幅器(EDFA)210を起動する(ステップS517)。光送信局100−Lは、対向回線のOSC通信の確立により、光増幅器(EDFA)102を起動して、主信号光(WDM光)の送信を開始する(ステップS516)。
そして、光送信局100−Lは、駆動電流制御回路108によって、上記決定したビットレート(周波数fPC)でSOA107の増幅利得を変化させることにより、OSC信号のパワーレベルを周波数fPCで変化させて、周波数fPCの装置起動用信号を生成する(ステップS508)。
信号処理回路204にて、前記装置起動用信号の受信が識別されない場合(ステップS509のNoルート)、光受信局200は、光増幅器210やラマン励起光源206の起動制御は行なわない(ステップS510)。
その後、光受信局200は、前記ラマン励起光源206の起動により、光送信局100−LからのOSC信号がOSC信号受信器209にて受信、識別できるようになり、光送信局100−LとのOSC通信が確立する(ステップS514)。OSC通信が確立できた場合、光受信局200は、光増幅器(EDFA)210を起動する。
これにより、光送信局100−Lは、長距離の伝送区間距離であってもOSC信号が受信局200に到達する確率をさらに向上させることが可能となる。
(2.9)第6変形例
また、上述した例では、光送信局100−Lと光受信局200との間の伝送区間距離に基づいて装置起動用信号のビットレートを決定したが、前記伝送区間距離とOSC信号の送信レベル(OSC信号送信器104の出力光パワーレベル)とに基づいて装置起動用信号のビットレートを決定するようにしてもよい。
本例の演算・制御回路(周波数制御部)115は、ユーザなどにより予め設定されるWDMシステムの運用情報(波長数や伝送区間距離など)と、OSC信号送信器104の出力光パワーレベル(送信レベル)とに応じて周波数fPCを決定する。本例の演算・制御回路115は、例えば、伝送区間距離と上記送信レベルとに基づいて、光受信局200でのOSC信号の受光レベル予測値を算出(演算)し、この受光レベル予測値が小さいほど、周波数fPCを低い値に制御する。
これにより、光送信局100−Lは、長距離の伝送区間距離であってもOSC信号が受信局200に到達する確率をさらに向上させることが可能となる。
まず、光送信局100−Lでは、ユーザなどにより光送信局100−Lと光受信局200との間の伝送区間距離などの初期情報(運用情報)が設定され(ステップS600)、OSC信号送信器104によって、周波数fOSCのOSC信号の生成、送信が開始される(ステップS601)。
駆動電流制御回路108は、SOA107に与える駆動電流を一定レベルに制御し(ステップS603)、SOA107での増幅利得が一定の値となるように制御する。
SOA107により増幅されたOSC信号は、光カプラ103により光伝送路400に挿入され、光受信局200へ送信される。光受信局200は、OSC信号受信器209により前記OSC信号を受信、識別できたか(つまり、OSC通信が確立したか)どうかを判定する(ステップS604)。
光送信局100−Lは、対向回線のOSC通信の確立により、光増幅器(EDFA)102を起動して、主信号光(WDM光)の送信を開始する(ステップS617)。
OSC通信が確立できた場合(ステップS606のYesルート)、光受信局200は、ラマン励起光源206、光増幅器(EDFA)210を起動する(ステップS618)。光送信局100−Lは、対向回線のOSC通信の確立により、光増幅器(EDFA)102を起動して、主信号光(WDM光)の送信を開始する(ステップS617)。
信号処理回路204にて、前記装置起動用信号の受信が識別されない場合(ステップS610のNoルート)、光受信局200は、光増幅器210やラマン励起光源206の起動制御は行なわない(ステップS611)。
その後、光受信局200は、前記ラマン励起光源206の起動により、光送信局100−LからのOSC信号がOSC信号受信器209にて受信、識別できるようになり、光送信局100−LとのOSC通信が確立する(ステップS615)。OSC通信が確立できた場合、光受信局200は、光増幅器(EDFA)210を起動する。
これにより、光送信局100−Lは、長距離の伝送区間距離であってもOSC信号が受信局200に到達する確率をさらに向上させることが可能となる。
(2.10)第7変形例
また、上記の各実施例において、光送信局100,100−A〜100−Lは、上述した各方法により生成した周波数fPCの装置起動用信号が、光受信局200で受信(識別)が確認されたことを検知するまで、前記装置起動用信号のビットレート(周波数)を段階的に低く制御するようにしてもよい。
まず、光送信局100,100−A〜100−Lでは、OSC信号送信器104によって、周波数fOSCのOSC信号の生成、送信を開始する(ステップS700)。
OSC信号は、VOA105及び減衰量制御回路106により、その光パワー(レベル)がSOA107の入力光レベルの許容範囲内に収まるように、また、SOA107への入力光パワーレベルが一定レベルとなるように減衰制御される(ステップS701)。
ここで、SOA107は、所定のレベル以上の駆動電流が与えられなければ損失媒体として動作する。そのため、駆動電流制御回路108は、例えば、SOA107からの出力光パワーレベルがOSC信号送信器104からの出力光パワーレベルと同程度となるようにSOA107に駆動電流を与える。
その結果、OSC通信が確立したと判定した場合(ステップS703のYesルート)、光受信局200は、ラマン励起光源206、光増幅器(EDFA)210を起動する(ステップS715)。
一方、前記OSC通信が確立しない場合(ステップS703のNoルート)、光送信局100,100−A〜100−Lは、SOA107から出力されるOSC信号の出力光パワーレベルを増加制御する(ステップS704)。この制御は、例えば、駆動電流制御回路108からSOA107に与える駆動電流を大きくするか、減衰量制御回路106によりVOA105の減衰量を小さくするか、あるいはその両方を行なうことで可能である。その際、SOA107の出力光パワーレベルは決まった値(例えば、上限値)まで一度に増大させてもよいし、上限値まで段階的に増大させてもよい(ステップS705のNo(紙面左側方向)ルート)。
OSC通信が確立できた場合(ステップS705のYesルート)、光受信局200は、ラマン励起光源206、光増幅器(EDFA)210を起動する(ステップS715)。光送信局100,100−A〜100−Lは、対向回線のOSC通信の確立により、光増幅器(EDFA)102を起動して、主信号光(WDM光)の送信を開始する(ステップS714)。
一方、信号処理回路204にて装置起動用信号の受信が識別できた場合(ステップS707のYesルート)、光受信局200は、制御回路205により、ラマン励起光源206を起動する(ステップS709)。また、光受信局200は、当該起動の旨を対向回線にて光送信局100,100−A〜100−Lへ通知する(ステップS710)。前記ラマン励起光源206の起動通知は、光受信局200(信号処理回路204)にて装置起動用信号の受信が確認されたことを光送信局100,100−A〜100−Lに通知する意味もある。
その後、光受信局200は、前記ラマン励起光源206の起動により、光送信局100,100−A〜100−LからのOSC信号がOSC信号受信器209にて受信、識別できるようになり、光送信局100とのOSC通信が確立する(ステップS712)。OSC通信が確立できた場合、光受信局200は、光増幅器(EDFA)210を起動する。
これにより、光送信局100,100−A〜100−Lは、長距離の伝送区間距離であってもOSC信号が受信局200に到達する確率をさらに向上させることが可能となる。
〔3〕その他
なお、上述した光送信局100,100−A〜100−L、受信側光伝送装置200の各処理は、必要に応じて取捨選択してもよいし、適宜組み合わせてもよい。
また、上記動作例では、光受信局200は、装置起動用信号の受信確認後、ラマン励起光源206の起動の旨を対向回線にて光送信局100へ通知しているが、OSC信号受信器209にてOSC信号の受信が確認された場合はその旨を通知するようにしてもよい。このようにすれば、光送信局100は、上記通知によりOSC通信の確立を確認できるので、EDFA102の起動までにかかる時間を短縮化することができる。
また、上述した例では、OSC信号に装置起動用信号を重畳する例について説明したが、その他の信号光、例えば、Optical Auxiliary Channel(OAC)の信号光に、装置起動用信号(情報)を重畳してもよい。
以上の実施例及び変形例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
〔4〕付記
(付記1)
光受信局としての光伝送装置へ光伝送路を介して信号光を送信する光送信局としての光伝送装置であって、
第1周波数をもつ制御信号光を前記光伝送路へ送信する送信手段と、
前記制御信号光のパワーレベルを、前記第1周波数よりも低い第2周波数で変化させる制御手段と、
をそなえることを特徴とする、光伝送装置。
前記制御手段は、
前記制御信号光を増幅する光増幅部と、
前記光増幅部の利得を、前記第2周波数で変化させる利得制御部と、
をそなえることを特徴とする、付記1記載の光伝送装置。
前記制御手段は、
前記制御信号光のパワーレベルを減衰する光減衰部と、
前記光減衰部の減衰量を、前記第2周波数で変化させる減衰量制御部と、
をそなえることを特徴とする、付記1記載の光伝送装置。
前記制御手段は、
前記制御信号光を、通過又は遮断する通過/遮断部と、
前記通過/遮断部での通過又は遮断を、前記第2周波数で切り替える通過/遮断制御部と、
をそなえることを特徴とする、付記1記載の光伝送装置。
前記制御手段は、
前記第2周波数を、前記光送信局と前記光受信局との間の伝送距離が長いほど低い値に設定する周波数制御部、
をそなえることを特徴とする、付記1〜4のいずれか1項に記載の光伝送装置。
前記制御手段は、
前記第2周波数を、前記光送信局と前記光受信局との間の伝送距離と前記制御信号光の送信レベルとに応じて設定する周波数制御部、
をそなえることを特徴とする、付記1〜4のいずれか1項に記載の光伝送装置。
前記制御手段は、
前記光受信局で前記第2周波数の信号光成分の受信が確認されたことを検知するまで、前記第2周波数を段階的に低く制御する周波数低下制御部、
をそなえることを特徴とする、付記1〜6のいずれか1項に記載の光伝送装置。
光送信局としての光伝送装置から光伝送路を介して信号光を受信する光受信局としての光伝送装置であって、
前記光送信局が第1周波数をもつ制御信号光のパワーレベルをその第1周波数よりも低い第2周波数で変化させて送信した信号光を受信しうる受信手段と、
前記受信手段で前記第2周波数の信号光成分が受信されるか否かを監視する監視手段と、
をそなえることを特徴とする、光伝送装置。
前記監視手段は、
前記監視の結果、前記第2周波数の信号光成分の受信が確認された場合に、システム起動処理を実施するシステム起動処理部、
をそなえることを特徴とする、付記8記載の光伝送装置。
前記システム起動処理部は、
前記光受信局に設けられた、前記制御信号光にラマン利得を与えるラマン励起光源を起動するラマン励起光源制御部、
をそなえることを特徴とする、付記9記載の光伝送装置。
前記システム起動処理部は、
前記光送信局に、前記ラマン励起光源の起動を通知する通知部、
をそなえることを特徴とする、付記10記載の光伝送装置。
(付記12)
前記監視手段は、
前記光伝送路からの入力光を受光する受光デバイスと、
前記受光デバイスで受光された入力光レベルを前記第2周波数よりも高い周波数でサンプリングするサンプリング部と、
をそなえることを特徴とする、付記8〜11のいずれか1項に記載の光伝送装置。
前記制御信号光は、前記光送信局と前記光受信局との間の疎通確認に用いられる信号光であり、
前記第2周波数の信号光成分は、前記光受信局の起動処理を要求する信号光成分である、
ことを特徴とする、付記1〜12のいずれか1項に記載の光伝送装置。
光伝送路を介して信号光を送信する光送信局としての光伝送装置と、
前記光送信局から前記光伝送路を介して信号光を受信する光受信局としての光伝送装置と、
第1周波数をもつ制御信号光を前記光伝送路へ送信する送信手段と、
前記制御信号光のパワーレベルを、前記第1周波数よりも低い第2周波数で変化させる制御手段と、
前記光送信局が送信した前記制御信号光を受信しうる受信手段と、
前記受信手段で前記第2周波数の信号光成分が受信されるか否かを監視する監視手段と、
をそなえることを特徴とする、光伝送システム。
光送信局としての光伝送装置と、光受信局としての光伝送装置と、前記光送信局と前記光受信局とを接続する光伝送路と、をそなえた光伝送システムの通信方法であって、
前記光送信局は、
第1周波数をもつ制御信号光のパワーレベルを、前記第1周波数よりも低い第2周波数で変化させ、
前記パワーレベルを変化させた制御信号光を、前記光伝送路を介して前記光受信局に送信し、
前記光受信局は、
前記光伝送路から前記第2周波数の信号光成分が受信されるか否かを監視する、
ことを特徴とする、光伝送システムの通信方法。
前記光受信局は、
前記監視の結果、前記第2周波数の信号光成分の受信が確認された場合に、システム起動処理を実施する、
ことを特徴とする、付記15記載の光伝送システムの通信方法。
前記光受信局は、
前記システム起動処理が実施されると、当該光受信局に設けられる、前記制御信号光にラマン利得を与えるラマン励起光源を起動し、
前記光送信局に、前記ラマン励起光源の起動を通知する、
ことを特徴とする、付記16記載の光伝送システムの通信方法。
前記光送信局は、
前記光受信局から前記通知を受けた場合に、前記パワーレベルの変化を停止して前記制御信号光を前記光伝送路へ送信する、
ことを特徴とする、付記17記載の光伝送システムの通信方法。
101 信号光送信器
102 光増幅器(EDFA)
103 光カプラ
104 OSC信号送信器(OSC Tx)
105 可変光減衰器(VOA)
106 減衰量制御回路
107 半導体光増幅器(SOA)
108 駆動電流制御回路
109 固定減衰器(PATT)
110 減衰量制御回路
111 可変光減衰器(VOA)
112 光シャッター
113 制御回路
114 メモリ
115 演算・制御回路
116 WDMカプラ
200 光受信局
201 光カプラ
202 光モニタ用フォトダイオード(PD)
203 アナログ・デジタル変換回路(ADC)
204 信号処理回路
205 制御回路
206 ラマン増幅用励起光源(ラマン励起光源)
207 光カプラ
208 光カプラ
209 OSC信号受信器(OSC Rx)
210 光増幅器(EDFA)
211 WDMカプラ
400 光伝送路
Claims (9)
- 光受信局としての光伝送装置へ光伝送路を介して信号光を送信する光送信局としての光伝送装置であって、
第1周波数をもつ制御信号光を前記光伝送路へ送信する送信手段と、
前記制御信号光のパワーレベルを、前記第1周波数よりも低い第2周波数で変化させる制御手段と、
をそなえ、
前記制御信号光は、前記光送信局と前記光受信局との間の疎通確認に用いられる信号光であり、
前記第2周波数の信号光成分は、前記光受信局の起動処理を要求する信号光成分であることを特徴とする、光伝送装置。 - 前記制御手段は、
前記制御信号光を増幅する光増幅部と、
前記光増幅部の利得を、前記第2周波数で変化させる利得制御部と、
をそなえることを特徴とする、請求項1記載の光伝送装置。 - 前記制御手段は、
前記制御信号光のパワーレベルを減衰する光減衰部と、
前記光減衰部の減衰量を、前記第2周波数で変化させる減衰量制御部と、
をそなえることを特徴とする、請求項1記載の光伝送装置。 - 光送信局としての光伝送装置から光伝送路を介して信号光を受信する光受信局としての光伝送装置であって、
前記光送信局が第1周波数をもつ制御信号光のパワーレベルをその第1周波数よりも低い第2周波数で変化させて送信した信号光を受信しうる受信手段と、
前記受信手段で前記第2周波数の信号光成分が受信されるか否かを監視する監視手段と、
をそなえ、
前記制御信号光は、前記光送信局と前記光受信局との間の疎通確認に用いられる信号光であり、
前記第2周波数の信号光成分は、前記光受信局の起動処理を要求する信号光成分であることを特徴とする、光伝送装置。 - 光伝送路を介して信号光を送信する光送信局としての光伝送装置と、
前記光送信局から前記光伝送路を介して信号光を受信する光受信局としての光伝送装置と、
第1周波数をもつ制御信号光を前記光伝送路へ送信する送信手段と、
前記制御信号光のパワーレベルを、前記第1周波数よりも低い第2周波数で変化させる制御手段と、
前記光送信局が送信した前記制御信号光を受信しうる受信手段と、
前記受信手段で前記第2周波数の信号光成分が受信されるか否かを監視する監視手段と、
をそなえ、
前記制御信号光は、前記光送信局と前記光受信局との間の疎通確認に用いられる信号光であり、
前記第2周波数の信号光成分は、前記光受信局の起動処理を要求する信号光成分であることを特徴とする、光伝送システム。 - 光送信局としての光伝送装置と、光受信局としての光伝送装置と、前記光送信局と前記光受信局とを接続する光伝送路と、をそなえた光伝送システムの通信方法であって、
前記光送信局は、
第1周波数をもつ制御信号光のパワーレベルを、前記第1周波数よりも低い第2周波数で変化させ、
前記パワーレベルを変化させた制御信号光を、前記光伝送路を介して前記光受信局に送信し、
前記光受信局は、
前記光伝送路から前記第2周波数の信号光成分が受信されるか否かを監視し、
前記制御信号光は、前記光送信局と前記光受信局との間の疎通確認に用いられる信号光であり、
前記第2周波数の信号光成分は、前記光受信局の起動処理を要求する信号光成分である、
ことを特徴とする、光伝送システムの通信方法。 - 光送信局としての光伝送装置から光伝送路を介して信号光を受信する光受信局としての光伝送装置であって、
前記光送信局が第1周波数をもつ制御信号光のパワーレベルをその第1周波数よりも低い第2周波数で変化させて送信した信号光を受信しうる受信手段と、
前記受信手段で前記第2周波数の信号光成分が受信されるか否かを監視する監視手段と、
をそなえ、
前記光受信局は、
前記監視の結果、前記第2周波数の信号光成分の受信が確認された場合に、当該光受信局に設けられる、前記制御信号光にラマン利得を与えるラマン励起光源を起動し、
前記光送信局に、前記ラマン励起光源の起動を通知する、
ことを特徴とする、光伝送装置。 - 光伝送路を介して信号光を送信する光送信局としての光伝送装置と、
前記光送信局から前記光伝送路を介して信号光を受信する光受信局としての光伝送装置と、
第1周波数をもつ制御信号光を前記光伝送路へ送信する送信手段と、
前記制御信号光のパワーレベルを、前記第1周波数よりも低い第2周波数で変化させる制御手段と、
前記光送信局が送信した前記制御信号光を受信しうる受信手段と、
前記受信手段で前記第2周波数の信号光成分が受信されるか否かを監視する監視手段と、
をそなえ、
前記光受信局は、
前記監視の結果、前記第2周波数の信号光成分の受信が確認された場合に、当該光受信局に設けられる、前記制御信号光にラマン利得を与えるラマン励起光源を起動し、
前記光送信局に、前記ラマン励起光源の起動を通知する、
ことを特徴とする、光伝送システム。 - 光送信局としての光伝送装置と、光受信局としての光伝送装置と、前記光送信局と前記光受信局とを接続する光伝送路と、をそなえた光伝送システムの通信方法であって、
前記光送信局は、
第1周波数をもつ制御信号光のパワーレベルを、前記第1周波数よりも低い第2周波数で変化させ、
前記パワーレベルを変化させた制御信号光を、前記光伝送路を介して前記光受信局に送信し、
前記光受信局は、
前記光伝送路から前記第2周波数の信号光成分が受信されるか否かを監視し、
前記監視の結果、前記第2周波数の信号光成分の受信が確認された場合に、当該光受信局に設けられる、前記制御信号光にラマン利得を与えるラマン励起光源を起動し、
前記光送信局に、前記ラマン励起光源の起動を通知する、
ことを特徴とする、光伝送システムの通信方法。
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