JP6273806B2 - 光信号対雑音比モニタのための校正係数を生成する装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、光信号の光信号対雑音比をモニタするために使用される校正係数を生成する装置および方法、並びに光信号対雑音比をモニタする方法に係わる。

光伝送システムにおいて、光伝送装置、光送受信器、光伝送路などの状態または故障を検出するために、光信号対雑音比（ＯＳＮＲ：Optical Signal-to-Noise Ratio）をモニタする装置が実用化されている。また、次世代光ネットワークにおいては、光信号の波長および／または方路が動的に変更する構成が予想されるので、光信号の品質をモニタする要求はさらに高くなるものと考えられる。

ＯＳＮＲモニタを実装する際には、主信号（例えば、データを伝送する光信号）が影響を受けないことが要求される。また、偏波多重が行われる場合、分散（波長分散、偏波モード分散など）が存在する場合、或いは、スペクトル狭窄が生じる場合においても、指定されたモニタ精度が要求される。さらに、簡易で安価な構成が要求される。

簡易な構成で実現されるＯＳＮＲモニタの一例として、以下の構成が提案されている。すなわち、光スプリッタは、光信号を第１および第２のパスに導く。光パワー測定部は、第１のパス上の光信号の信号強度を測定する。雑音測定部は、第２のパス上で選択的に通過された光信号のＡＣ成分を処理し、その処理されたＡＣ成分の雑音強度を測定する。そして、ＯＳＮＲ計算部は、測定された信号強度と測定された雑音強度とを比較することにより、光信号のＯＳＮＲを計算する。（例えば、特許文献１）
なお、特許文献２、３にも関連技術が記載されている。

米国特許６４３３８６４号 特開２００４−２８７３０７号公報 特開２００９−２４４１６３号公報

上述の構成（例えば、特許文献１に記載されている構成）においては、測定された信号強度および測定された雑音強度に基づいてＯＳＮＲを計算するための係数（以下、校正係数）を予め求めておく必要がある。この校正係数は、例えば、光信号に対して既知のＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）雑音を付加し、光スペクトルアナライザを用いてその光信号のＯＳＮＲを測定することにより算出することができる。ところが、実際に構築された光伝送システムにおいて、光信号にＡＳＥ雑音を付加して光スペクトルアナライザを用いてＯＳＮＲを測定するためには、専用の設備が必要であり、また、手間およびコストが発生する。

本発明の１つの側面に係わる目的は、簡単な構成で光信号対雑音比モニタのための校正係数を生成する装置および方法を提供することである。

本発明の１つの態様の校正係数生成装置は、光信号から第１の電気信号を生成する受光器と、前記第１の電気信号に基づいて前記光信号のパワーを測定するパワー測定部と、前記パワー測定部により測定された光信号のパワー、指定された目標光信号対雑音比、および前記受光器の特性を表す情報に基づいて、前記目標光信号対雑音比に対応する雑音を算出する雑音算出部と、前記雑音算出部により算出された雑音を前記第１の電気信号に付加することにより第２の電気信号を生成する雑音生成部と、前記第２の電気信号に基づいて光信号対雑音比を測定するＯＳＮＲ測定部と、前記ＯＳＮＲ測定部により測定された光信号対雑音比から前記目標光信号対雑音比を得るための校正係数を算出する校正係数算出部と、を有する。

上述の態様によれば、簡単な構成で光信号対雑音比モニタのための校正係数を生成できる。

ＯＳＮＲ測定方法の概要を説明する図である。 受光器の出力スペクトルを模式的に示す図である。 実施形態に係るＯＳＮＲモニタが使用される光伝送システムの一例を示す図である。 第１の実施形態に係るＯＳＮＲモニタの構成を示す図である。 校正係数を算出する方法の一例を説明する図である。 第１の実施形態の校正係数生成方法を示すフローチャートである。 第１の実施形態において校正係数を通知する方法を示すフローチャートである。 第２の実施形態の校正係数生成方法を示すフローチャートである。 第２の実施形態において校正係数を通知する方法を示すフローチャートである。 第３の実施形態に係るＯＳＮＲモニタの構成を示す図である。 第４の実施形態に係るＯＳＮＲモニタの構成を示す図である。 第５の実施形態に係るＯＳＮＲモニタの構成を示す図である。 第６の実施形態に係るＯＳＮＲモニタの構成を示す図である。 第７の実施形態に係るＯＳＮＲモニタの構成を示す図である。 第７の実施形態の校正係数生成方法を示すフローチャートである。 第７の実施形態の変形例を示す図である。 ＯＳＮＲモニタが実装される光伝送装置の一例を示す図である。

図１は、本発明の１つの実施形態に係るＯＳＮＲ測定方法の概要を説明する図である。ＯＳＮＲを測定する装置は、図１に示すように、受光器１、低域通過フィルタ（ＬＰＦ：Low Pass Filter）２、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ：Band Pass Filter）３、測定部４を有する。

受光器１は、フォトダイオードを含み、入力光信号を電気信号に変換する。すなわち、受光器１は、入力光信号を表す電気信号を生成する。図２は、受光器１の出力スペクトルを模式的に示す。この例では、受光器１への入力光は、信号および雑音を含んでいる。信号は、受光器１の出力スペクトルにおいて、ＤＣ成分として現れる。受光器１の出力スペクトルのＡＣ成分は、雑音を表す。

ＬＰＦ２は、図２に示すように、受光器１の出力信号から低周波数成分を抽出する。即ち、ＬＰＦ２は、受光器１の出力信号の直流成分を含む所定の周波数成分を抽出する。以下、受光器１の出力信号からＬＰＦ２により抽出される周波数成分を第１の周波数成分と呼ぶことがある。ＬＰＦ２のカットオフ周波数は、特に限定されるものではないが、例えば、数ｋＨｚ〜数１０ｋＨｚ程度である。

ＢＰＦ３は、図２に示すように、受光器１の出力信号から、直流成分を除く所定の周波数帯の成分を抽出する。即ち、ＢＰＦ３は、受光器１の出力信号の交流成分の一部を抽出する。以下、受光器１の出力信号の交流成分からＢＰＦ３により抽出される周波数成分を第２の周波数成分と呼ぶことがある。ＢＰＦ３の通過帯域の中心周波数は、特に限定されるものではないが、例えば、１００ｋＨｚ〜数１００ｋＨｚ程度である。

測定部４は、光信号のパワーおよび光信号を表す電気信号のＡＣ成分に基づいてＯＳＮＲを測定する。具体的には、測定部４は、ＬＰＦ２の出力信号およびＢＰＦ３の出力信号に基づいて、入力光信号のＯＳＮＲを測定する。測定部４は、入力光信号のＯＳＮＲを測定するために、ＯＳＮＲ測定部５およびＯＳＮＲ校正部６を有する。

ＯＳＮＲ測定部５は、受光器１の出力信号の直流成分を含む第１の周波数成分と、受光器１の出力信号の交流成分から抽出される第２の周波数成分との比を計算する。なお、第１の周波数成分および第２の周波数成分は、それぞれ、ＬＰＦ２の出力信号およびＢＰＦ３の出力信号に基づいて得られる。

第１の周波数成分は、受光器１の出力信号の直流成分を含むので、入力光の信号成分の強度またはパワーに依存する。また、第２の周波数成分は、受光器１の出力信号の交流成分から抽出されるので、入力光の雑音成分の強度またはパワーに依存する。よって、ＯＳＮＲ測定部５により算出される第１の周波数成分と第２の周波数成分との比は、入力光の信号と雑音との比を表す。ここで、ＯＳＮＲは、光信号レベルと光雑音レベルとの比を表す。このため、ＯＳＮＲ測定部５により算出される比は、ＯＳＮＲとは異なっている。ただし、ＯＳＮＲ測定部５により算出される比は、実際のＯＳＮＲと一意に対応する。すなわち、ＯＳＮＲ測定部５により算出される比は、実際のＯＳＮＲを表す指標として使用することができる。したがって、この明細書では、ＯＳＮＲ測定部５により算出される比を「ＯＳＮＲ」と呼ぶことがある。

なお、１つの実施例では、ＯＳＮＲ測定部５は、実際のＯＳＮＲを表す指標として「第１の周波数成分と第２の周波数成分との比」を算出するが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、ＯＳＮＲ測定部５は、例えば、所定に計算式に第１の周波数成分および第２の周波数成分を与えることで得られる値を出力してもよい。

ＯＳＮＲ校正部６は、ＯＳＮＲ測定部５により測定されたＯＳＮＲから実際のＯＳＮＲを算出する。この明細書では、ＯＳＮＲ測定部５により測定されたＯＳＮＲを実際のＯＳＮＲに変換するための係数を「校正係数」を呼ぶ。すなわち、ＯＳＮＲ校正部６は、ＯＳＮＲ測定部５により測定されたＯＳＮＲを校正係数で校正することにより実際のＯＳＮＲを算出する。

校正係数は、例えば、光信号に対して予め決められたＡＳＥ雑音を付加し、光スペクトルアナライザを用いてその光信号のＯＳＮＲを測定することにより算出可能である。しかしながら、この方法でＯＳＮＲを測定するためは、校正係数を生成するための専用の設備が必要であり、また、手間、コストが発生する。そこで、本発明の１つの実施形態に係わる校正係数生成装置および校正係数生成方法は、簡易な構成および方法で、上述の校正係数を生成する。

なお、図１に示す例では、受光器１の出力信号の直流成分を含む所定の周波数成分（すなわち、第１の周波数成分）は、ＬＰＦ２により得られる。しかしながら、受光器１の出力信号の全周波数成分を第１の周波数成分として使用してもよい。この場合、ＯＳＮＲ測定部５は、受光器１の出力信号およびＢＰＦ３の出力信号に基づいて、ＯＳＮＲを測定する。また、この場合、ＬＰＦ２は不要である。ただし、受光器１の出力信号と比較して、ＬＰＦ２の出力信号の方が雑音成分が少ない。このため、受光器１の出力信号およびＢＰＦ３の出力信号に基づいて測定されるＯＳＮＲよりも、ＬＰＦ２の出力信号およびＢＰＦ３の出力信号に基づいて測定されるＯＳＮＲの方が精度がよい。

図３は、本発明の１つの実施形態に係るＯＳＮＲモニタが使用される光伝送システムの一例を示す。図３に示す例では、光伝送システム１００の各ノードには、光伝送装置１０１（１０１−１〜１０１−４）が設けられている。

光伝送装置１０１は、光伝送路ファイバを介して、他の光伝送装置１０１に接続されている。すなわち、光伝送装置１０１は、他の光伝送装置１０１に光信号を送信することができ、他の光伝送装置１０１から光信号を受信することができる。なお、ノード間には、１または複数の光アンプが設けられていてもよい。また、光伝送システム１００は、例えば、ＷＤＭ信号を伝送する。この場合、光伝送装置１０１は、光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ：Optical Add-Drop Multiplexer）を含むように構成される。光分岐挿入装置は、ＷＤＭ信号から所望の波長の光信号を分岐することができ、また、クライアント信号をＷＤＭ信号に挿入することができる。

ネットワーク管理システム１０２は、光伝送システム１００の構成、状態、動作を管理する。例えば、ネットワーク管理システム１０２は、光伝送システム１００に指定されたパスを設定することができる。

各光伝送装置１０１は、ＯＳＮＲモニタ１０３を有する。ＯＳＮＲモニタ１０３は、受信光信号のＯＳＮＲをモニタする。ここで、ＯＳＮＲは、光信号のパワーまたは強度と、光雑音のパワーまたは強度との比を表す。ただし、ＯＳＮＲモニタ１０３は、図１を参照しながら説明した方法でＯＳＮＲをモニタする。このため、ＯＳＮＲモニタ１０３は、上述した校正係数を使用して、測定したＯＳＮＲから実際のＯＳＮＲを算出する。

１つの実施形態としては、ある光伝送装置１０１において光信号のＯＳＮＲを測定するときに、その光信号の送信元の光伝送装置１０１において生成された校正係数が使用される。例えば、光伝送装置１０１−２が光伝送装置１０１−１から受信する光信号のＯＳＮＲをモニタするときは、光伝送装置１０１−１がその光信号のための校正係数を生成してもよい。この場合、光伝送装置１０１−１により生成された校正係数が光伝送装置１０１−２に通知される。そして、光伝送装置１０１−２は、測定したＯＳＮＲを、通知された校正係数で校正して、実際のＯＳＮＲを検出する。

＜第１の実施形態＞
図４は、第１の実施形態に係るＯＳＮＲモニタの構成を示す。図４に示すように、ＯＳＮＲモニタ１０は、受光器１、ＬＰＦ２、ＢＰＦ３、測定部４、校正係数格納部１３、雑音算出部１４、雑音生成部１５、加算器１６を有する。なお、受光器１、ＬＰＦ２、ＢＰＦ３は、図１および図４において実質的に同じなので、説明を省略する。

図４に示す実施例では、ＯＳＮＲモニタ１０はＬＰＦ２を有するが、ＯＳＮＲモニタ１０はＬＰＦ２を有していなくてもよい。ただし、以下の説明では、ＯＳＮＲモニタ１０がＬＰＦ２を有するものとする。

測定部４は、パワー測定部１１、ＯＳＮＲ測定部５、校正係数算出部１２、ＯＳＮＲ校正部６を有する。ここで、ＯＳＮＲ測定部５およびＯＳＮＲ校正部６は、図１および図４において実質的に同じである。なお、測定部４は、例えば、パワー測定部１１、ＯＳＮＲ測定部５、校正係数算出部１２、ＯＳＮＲ校正部６の機能を記述したプログラムを実行するプロセッサを含むプロセッサシステムにより実現される。この場合、プロセッサシステムは、メモリを含む。また、測定部４は、パワー測定部１１、ＯＳＮＲ測定部５、校正係数算出部１２、ＯＳＮＲ校正部６の機能を提供するハードウェアで実現してもよい。或いは、測定部４は、ソフトウェアおよびハードウェアの組合せで実現してもよい。

ＯＳＮＲモニタ１０は、入力光信号のＯＳＮＲを測定する機能に加えて、上述した校正係数を生成する機能も有している。校正係数を生成する機能は、例えば、受光器１、ＬＰＦ２、ＢＰＦ３、パワー測定部１１、ＯＳＮＲ測定部５、校正係数算出部１２、雑音算出部１４、雑音生成部１５、加算器１６により実現される。すなわち、ＯＳＮＲモニタ１０は、校正係数生成装置として動作することができる。また、入力光信号のＯＳＮＲを測定する機能は、例えば、受光器１、ＬＰＦ２、ＢＰＦ３、ＯＳＮＲ測定部５、ＯＳＮＲ校正部６により実現される。

ＯＳＮＲモニタ１０が校正係数を生成するときは、ＯＳＮＲモニタ１０には、実質的にＡＳＥ雑音を含んでいない光信号が入力される。実質的にＡＳＥ雑音を含んでいない光信号は、例えば、データを伝送する光信号により実現される。一例として、ＯＳＮＲモニタ１０が光伝送装置内に設けられ、その光伝送装置が光信号を生成する光送信器を有するときは、その光送信器により生成される光信号がＯＳＮＲモニタ１０に入力されてもよい。この場合、この光送信器により生成される光信号は、光アンプを経由することなくＯＳＮＲモニタ１０に導かれることが好ましい。また、実質的にＡＳＥ雑音を含んでいない光信号は、データを伝送するための光信号とは別に生成される専用の光信号により実現してもよい。なお、以下の説明では、校正係数を生成するために使用される「実質的にＡＳＥ雑音を含んでいない光信号」を「テスト光信号」と呼ぶことがある。

テスト光信号は、波長フィルタ１７によりフィルタリングされた後に受光器１に導かれる。波長フィルタ１７は、入力光から信号の光周波数成分を抽出する。なお、波長フィルタ１７は、ＯＳＮＲモニタ１０の一部であってもよいし、ＯＳＮＲモニタ１０の外に接続されていてもよい。

パワー測定部１１は、ＬＰＦ２の出力信号に基づいて入力光信号のパワーを測定する。ここで、ＬＰＦ２の出力信号は、図２を参照しながら説明したように、入力光の信号成分を含んでいる。よって、以下の説明では、ＬＰＦ２の出力信号に基づいて測定される入力光信号のパワーをＰ_sigと呼ぶことがある。

雑音算出部１４は、パワー測定部１１により測定された光信号パワーＰ_sig、指定された目標ＯＳＮＲ、および受光器１の特性を表す情報に基づいて、目標ＯＳＮＲに対応する雑音量を算出する。目標ＯＳＮＲは、例えば、図３に示す光伝送システム１００において規定されている許容ＯＳＮＲ範囲内の任意または所望の値が使用される。以下、雑音算出部１４が目標ＯＳＮＲに対応する雑音量を算出する方法について説明する。

受光器１に光信号が入力されたとき、受光器１の出力信号の信号対雑音比（以下、電気ＳＮＲと呼ぶことがある。）は、下記（１）式で表される。

Ｉ² _sigは、受光器１の出力信号中の信号成分の強度を表す。σ²は、受光器１の出力信号中の雑音成分の強度を表す。Ｒは、受光器１の感度を表す。σ² _shotは、ショット雑音を表す。σ² _Tは、熱雑音を表す。σ² _sig-ASEは、信号−ＡＳＥビート雑音を表す。そして、σ² _ASE-ASEは、ＡＳＥ−ＡＳＥビート雑音を表す。すなわち、雑音σ²は、ショット雑音、熱雑音、信号−ＡＳＥビート雑音、ＡＳＥ−ＡＳＥビート雑音の和で表されるものとする。

ここで、ショット雑音および熱雑音は、実質的に、ＡＳＥ雑音には依存しない。すなわち、入力光パワーが一定であるものとすると、ＡＳＥ雑音を含む光信号が入力されたときのショット雑音および熱雑音と、ＡＳＥ雑音を含まない光信号（即ち、テスト光信号）が入力されたときのショット雑音および熱雑音とは、ほぼ同じである。換言すれば、ＡＳＥ雑音を含む光信号が入力されたときの雑音σ²と、ＡＳＥ雑音を含まないテスト光信号が入力されたときの雑音σ²との差分は、信号−ＡＳＥビート雑音およびＡＳＥ−ＡＳＥビート雑音に起因する。

そこで、雑音算出部１４は、目標ＯＳＮＲに対応する信号−ＡＳＥビート雑音およびＡＳＥ−ＡＳＥビート雑音を算出する。信号−ＡＳＥビート雑音は、下記（２）式で表される。また、ＡＳＥ−ＡＳＥビート雑音は、下記（３）式で表される。

Ｒは、受光器１の感度を表す。Ｐ_sigは、パワー測定部１１により測定される光信号パワーを表す。Ｓ_ASEは、ＡＳＥスペクトルの電力密度を表す。なお、ＡＳＥスペクトルの電力密度は、ＯＳＮＲが既知であるときは、実質的に、光信号パワーに応じて決まる。したがって、目標ＯＳＮＲが与えられたときは、パワー測定部１１により測定された光信号パワーに基づいて、ＡＳＥスペクトルの電力密度を算出することができる。Δｆは、受光器１の周波数帯域を表す。Ｂ_optは、受光器１に入力されるＡＳＥ雑音の光帯域幅を表す。例えば、図４に示す例では、Ｂ_optは、受光器１の入力側に設けられている波長フィルタ１７の帯域幅に相当する。

このように、信号−ＡＳＥビート雑音およびＡＳＥ−ＡＳＥビート雑音を算出するためのパラメータは、既知であるか、測定部４によって測定される。したがって、雑音算出部１４は、目標ＯＳＮＲが与えられると、その目標ＯＳＮＲに対応する信号−ＡＳＥビート雑音およびＡＳＥ−ＡＳＥビート雑音を算出することができる。そして、１つの実施例では、雑音生成部１５は、信号−ＡＳＥビート雑音およびＡＳＥ−ＡＳＥビート雑音の和を出力する。

雑音生成部１５は、雑音算出部１４により算出された雑音を生成する。なお、数式で表された雑音に対応する電気雑音を生成する方法は公知である。例えば、所望のノイズを発生させるノイズ発生器は、市販されている。したがって、雑音生成部１５は、公知の方法を利用して、雑音算出部１４により算出された雑音を生成してもよい。

加算器１６は、受光器１の出力信号（第１の電気信号）に、雑音生成部１５により生成される雑音を付加する。これにより、雑音生成部１５により生成される雑音が付加された電気信号（第２の電気信号）が得られる。

ここで、上述したように、テスト光信号はＡＳＥ雑音を含んでいない。このため、ＯＳＮＲモニタ１０にテスト光信号が入力されたときは、受光器１の出力信号は、ショット雑音および熱雑音を含むが、実質的に信号−ＡＳＥビート雑音およびＡＳＥ−ＡＳＥビート雑音を含んでいない。したがって、受光器１の出力信号に信号−ＡＳＥビート雑音およびＡＳＥ−ＡＳＥビート雑音を付加することで得られる第２の電気信号の雑音は、（１）式の雑音σ²（ショット雑音、熱雑音、信号−ＡＳＥビート雑音、ＡＳＥ−ＡＳＥビート雑音の和）に相当する。

また、信号−ＡＳＥビート雑音およびＡＳＥ−ＡＳＥビート雑音は、指定された目標ＯＳＮＲに対して算出されている。したがって、第２の電気信号の雑音は、目標ＯＳＮＲを有する光信号がＯＳＮＲモニ１０に入力されたときに得られる電気信号に付加された雑音と等価である。或いは、第２の電気信号の電気ＳＮＲは、目標ＯＳＮＲを有する光信号がＯＳＮＲモニ１０に入力されたときに得られる電気ＳＮＲと等価である。このように、ＯＳＮＲモニタ１０は、目標ＯＳＮＲを有する光信号がＯＳＮＲモニ１０に入力されたときに得られる電気信号（ここでは、第２の電気信号）を生成することができる。

ＯＳＮＲ測定部５は、雑音生成部１４により生成された雑音が付加された電気信号に基づいてＯＳＮＲを測定する。このとき、ＯＳＮＲ測定部５は、上述したように、ＬＰＦ２の出力信号およびＢＰＦ３の出力信号に基づいてＯＳＮＲを測定する。一例としては、ＯＳＮＲ測定部５は、ＬＰＦ２の出力信号の強度とＢＰＦ３の出力信号の強度との比を計算する。

校正係数算出部１２は、ＯＳＮＲ測定部５により測定されたＯＳＮＲから上述した目標ＯＳＮＲを得るための校正係数を算出する。換言すれば、校正係数算出部１２は、ＯＳＮＲ測定部５により測定されたＯＳＮＲを目標ＯＳＮＲに変換するための校正係数を算出する。以下、校正係数を算出する方法を説明する。

ＯＳＮＲモニタ１０には、上述したように、目標ＯＳＮＲが与えられている。この実施例では、目標ＯＳＮＲとしてＯＳＮＲ_target1が与えられているものとする。そして、雑音算出部１４は、この目標ＯＳＮＲに対応する雑音を生成し、ＯＳＮＲ測定部５は、その雑音が付加された電気信号に基づいてＯＳＮＲを測定する。この結果、目標ＯＳＮＲに対して、ＯＳＮＲ測定部５によりＯＳＮＲ_monitor1が算出されるものとする。ここで、ＯＳＮＲ測定部５により測定されるＯＳＮＲは、目標ＯＳＮＲに比例すると考えられる。そうすると、下記の（４）式が得られる。
ＯＳＮＲ_monitor1＝ａ×ＯＳＮＲ_target1 ・・・（４）
この場合、入力光信号の実際のＯＳＮＲは、下記の（５）式で表される。
ＯＳＮＲ＝ｂ×ＯＳＮＲ_monitor ・・・（５）
ｂは、（４）式のａの逆数である。また、ＯＳＮＲ_monitorは、入力光信号に対してＯＳＮＲ測定部５により測定されるＯＳＮＲを表す。

校正係数算出部１２は、校正係数として「ｂ」を出力する。そして、校正係数算出部１２により算出された校正係数は、校正係数格納部１３に格納される。校正係数格納部１３は、例えば、測定部４からアクセス可能なメモリまたは測定部４の中に内蔵されるメモリにより実現される。なお、校正係数格納部１３は、他の光伝送装置において生成された校正係数を格納することもできる。

図５は、校正係数を算出する他の方法を説明する図である。図５において、横軸は、目標ＯＳＮＲを表す。縦軸は、測定されたＯＳＮＲ（及び、目標ＯＳＮＲ）を表す。

この方法では、ＯＳＮＲモニタ１０に複数の異なる目標ＯＳＮＲ（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）が与えられる。そして、雑音算出部１４は、各目標ＯＳＮＲに対してそれぞれ対応する雑音を生成する。また、ＯＳＮＲ測定部５は、各目標ＯＳＮＲに対応する雑音が付加された電気信号に基づいてそれぞれＯＳＮＲを測定する。この結果、各目標ＯＳＮＲ（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）に対して、ＯＳＮＲ測定部５によりそれぞれＯＳＮＲ（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３）が測定されるものとする。

校正係数算出部１２は、例えば最小二乗法により、目標ＯＳＮＲ（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）を表す直線と、測定されたＯＳＮＲ（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３）を表す直線とを一意に対応づける関係式を生成する。この場合、下記の（６）式が得られる。
ＯＳＮＲ_monitor＝ａ×ＯＳＮＲ_target＋ｂ ・・・（６）
そうすると、入力光信号の実際のＯＳＮＲは、下記の（７）式で表される。
ＯＳＮＲ＝（ＯＳＮＲ_monitor−ｂ）／ａ・・・（７）
ＯＳＮＲ_monitorは、入力光信号に対してＯＳＮＲ測定部５により測定されるＯＳＮＲを表す。

この場合、校正係数算出部１２は、校正係数として「ａ」および「ｂ」を出力する。そして、校正係数算出部１２により算出された校正係数は、校正係数格納部１３に格納される。

このように、測定部４は、テスト光信号を利用して校正係数を生成する。そして、測定部４は、生成した校正係数を校正係数格納部１３に格納する。

ＯＳＮＲ校正部６は、ＯＳＮＲ測定部５により測定されたＯＳＮＲを校正係数を用いて校正する。すなわち、ＯＳＮＲモニタ１０には、ＯＳＮＲを測定すべき光信号（以下、被測定光信号）が入力される。受光器１は、被測定光信号を電気信号に変換する。ＬＰＦ２およびＢＰＦ３は、それぞれ、受光器１から出力される電気信号をフィルタリングする。このとき、雑音算出部１４および雑音生成部１５は停止している。すなわち、受光器１の出力信号に対して雑音生成部１５から雑音が付加されることはない。そして、ＯＳＮＲ測定部５は、ＬＰＦ２およびＢＰＦ３の出力信号に基づいてＯＳＮＲを測定する。これにより、被測定光信号のＯＳＮＲが測定される。この後、ＯＳＮＲ校正部６は、ＯＳＮＲ測定部５に測定されたＯＳＮＲを校正係数を用いて校正することにより、被測定光信号の実際のＯＳＮＲを計算する。

図６は、第１の実施形態の校正係数生成方法を示すフローチャートである。なお、このフローチャートの処理が実行されるときは、ＡＳＥ雑音を含まない光信号（上述の実施例では、テスト光信号）がＯＳＮＲモニタ１０に入力される。

Ｓ１において、パワー測定部１１は、光信号のパワーを測定する。なお、受光器１は、入力光信号を電気信号に変換する。そして、パワー測定部１１は、ＬＰＦ２によりフィルタリングされた電気信号の強度に基づいて、光信号のパワーを測定する。ただし、パワー測定部１１は、ＬＰＦ２を使用することなく、受光器１の出力信号に基づいて光信号のパワーを測定してもよい。

Ｓ２において、雑音算出部１４は、目標ＯＳＮＲ、光信号パワーを表す情報、雑音計算に必要なパラメータを取得する。目標ＯＳＮＲは、例えば、ネットワーク管理者からＯＳＮＲモニタ１０に与えられる。光信号パワーは、Ｓ１においてパワー測定部１１により測定される。雑音計算に必要なパラメータは、（２）式および（３）式で雑音を計算するために必要な情報を含む。すなわち、このパラメータは、受光器１の特性を表す情報、入力光の帯域幅を表す情報を含む。

Ｓ３において、雑音算出部１４は、目標ＯＳＮＲ、光信号パワーを表す情報、雑音計算に必要なパラメータに基づいて雑音量を算出する。このとき、雑音算出部１４は、（２）式を使用して信号−ＡＳＥビート雑音を算出し、（３）式を使用してＡＳＥ−ＡＳＥビート雑音を算出する。

Ｓ４において、雑音生成部１５は、雑音算出部１４により算出された雑音を生成する。そして、加算器１６は、雑音生成部１５により生成される雑音を、受光器１の出力信号に付加する。

Ｓ５において、ＯＳＮＲ測定部５は、雑音が付加された電気信号に基づいてＯＳＮＲを測定する。このとき、ＯＳＮＲ測定部５は、ＬＰＦ２の出力信号およびＢＰＦ３の出力信号に基づいてＯＳＮＲを測定する。

Ｓ６において、校正係数算出部１２は、測定したＯＳＮＲを目標ＯＳＮＲに変換するための校正係数を生成する。例えば、（４）式および（５）式に基づいて校正係数が算出される。或いは、（６）式および（７）式に基づいて校正係数が算出される。そして、校正係数算出部１２により算出された校正係数は、校正係数格納部１３に格納される。

なお、ＯＳＮＲモニタ１０は、例えば、ＯＳＮＲモニタ１０内で生成した校正係数を使用して光信号のＯＳＮＲをモニタすることができる。ただし、ＯＳＮＲモニタ１０は、他の光伝送装置において生成された校正係数を使用して光信号のＯＳＮＲをモニタすることもできる。以下では、ある光伝送装置において生成した校正係数を他の光伝送装置へ通知する方法を説明する。

図７は、校正係数を通知する方法を示すフローチャートである。図７に示す例では、光信号のＯＳＮＲをモニタする光伝送装置（以下、モニタ装置）が、その光信号の送信元の光伝送装置に対して校正係数を要求する。

Ｓ１１において、モニタ装置は、被測定光信号の校正係数をネットワーク管理装置１０２に要求する。なお、ネットワーク管理装置１０２は、光伝送システム１００に設定されているすべての光パスを管理しているものとする。よって、ネットワーク管理装置１０２は、要求された校正係数に係わる光パスの送信元光伝送装置を特定することができる。

Ｓ１２において、ネットワーク管理装置１０２は、特定した送信元光伝送装置へ、被測定光信号の校正係数を要求する。そうすると、この要求は、送信元光伝送装置内のＯＳＮＲモニタ１０に与えられる。

要求を受け取ったＯＳＮＲモニタ１０は、Ｓ１〜Ｓ６の処理を実行する。Ｓ１〜Ｓ６の処理は、図６を参照しながら説明した通りである。したがって、ＯＳＮＲモニタ１０は、要求された校正係数を生成する。

Ｓ１３において、送信元光伝送装置は、Ｓ１〜Ｓ６において生成した校正係数をネットワーク管理装置１０２へ送信する。そして、ネットワーク管理装置１０２は、この校正係数をモニタ装置へ転送する。したがって、モニタ装置は、Ｓ１４において、被測定光信号の校正係数をネットワーク管理装置１０２から受け取る。

なお、図７に示す実施例では、モニタ装置は、ネットワーク管理装置１０２に校正係数を要求しているが、本発明はこの手順に限定されるものではない。すなわち、モニタ装置は、例えば、ネットワーク管理装置１０２を介することなく送信元光伝送装置に校正係数を要求してもよい。この場合、送信元光伝送装置は、ネットワーク管理装置１０２を介することなくモニタ装置へ校正係数を送信してもよい。

＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では、ショット雑音および熱雑音が一定であると仮定して、雑音生成部１４は、信号−ＡＳＥビート雑音およびＡＳＥ−ＡＳＥビート雑音を算出する。しかし、ショット雑音は下式で表される。
σ² _shot＝２ｑ{Ｒ(Ｐ_sig＋Ｐ_ASE)}Δｆ＝２ｑＲＰ_sigΔｆ＋２ｑＲＰ_ASEΔｆ
ｑは、電荷を表し、1.6×10^-19である。Ｐ_sigは、光信号のパワーを表す。Ｐ_ASEは、ＡＳＥ雑音のパワーを表す。

ここで、光信号のパワーが一定であるものとすると、２ｑＲＰ_sigΔｆも一定である。すなわち、２ｑＲＰ_sigΔｆは、ＡＳＥ雑音を含まない光信号がＯＳＮＲモニタ１０に入力されたときに発生するショット雑音に相当する。一方、２ｑＲＰ_ASEΔｆは、ＡＳＥ雑音に依存する。したがって、目標ＯＳＮＲを有する光信号が入力されたときのショット雑音は、ＡＳＥ雑音を含まない光信号に対応するショット雑音に２ｑＲＰ_ASEΔｆを付加することにより得られる。なお、以下の説明では、２ｑＲＰ_ASEΔｆを差分ショット雑音と呼ぶことがある。

そこで、第２の実施形態においては、雑音生成部１４は、信号−ＡＳＥビート雑音、ＡＳＥ−ＡＳＥビート雑音に加えて、差分ショット雑音も算出する。また、雑音生成部１５および加算器１６は、受光器１の出力信号に対して信号−ＡＳＥビート雑音、ＡＳＥ−ＡＳＥビート雑音、および差分ショット雑音を付加する。

図８は、第２の実施形態の校正係数生成方法を示すフローチャートである。第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、ＡＳＥ雑音を含まない光信号（上述の実施例では、テスト光信号）がＯＳＮＲモニタ１０に入力される。

Ｓ１およびＳ４〜Ｓ６の処理は、第１の実施形態および第２の実施形態において同じである。すなわち、第２の実施形態の校正係数生成方法は、第１の実施形態のＳ２〜Ｓ３をＳ２１〜Ｓ２３に置き換えることにより実現される。

Ｓ２１において、パワー測定部１１は、ＡＳＥ雑音のパワーを算出する。ＡＳＥ雑音のパワーは、この実施例では、光信号のパワーおよび目標ＯＳＮＲに基づいて算出されるものとする。なお、光信号のパワーは、Ｓ１において測定される値を使用できる。

Ｓ２２において、雑音算出部１４は、目標ＯＳＮＲ、光信号パワーを表す情報、ＡＳＥ雑音パワーを表す情報、雑音計算に必要なパラメータを取得する。目標ＯＳＮＲは、例えば、ネットワーク管理者からＯＳＮＲモニタ１０に与えられる。光信号パワーは、Ｓ１においてパワー測定部１１により測定される。ＡＳＥ雑音パワーは、Ｓ２において算出される。雑音計算に必要なパラメータは、（２）式および（３）式で雑音を計算するために必要な情報を含む。すなわち、このパラメータは、受光器１の特性を表す情報、入力光の帯域幅を表す情報を含む。

Ｓ２３において、雑音算出部１４は、目標ＯＳＮＲ、光信号パワーを表す情報、ＡＳＥ雑音パワーを表す情報、雑音計算に必要なパラメータに基づいて雑音量を算出する。このとき、雑音算出部１４は、第１の実施形態と同様に、（２）式および（３）式を使用して信号−ＡＳＥビート雑音およびＡＳＥ−ＡＳＥビート雑音を算出する。さらに、雑音算出部１４は、ＡＳＥ雑音パワーＰ_ASEを使用して差分ショット雑音（２ｑＲＰ_ASEΔｆ）を算出する。

この後、算出した雑音を使用してＳ４〜Ｓ６が実行される。即ち、受光器１の出力信号に雑音を付加する処理、雑音が負荷された信号に基づいてＯＳＮＲを測定する処理、測定されたＯＳＮＲから目標ＯＳＮＲを得るための校正係数を生成する処理が実行される。

このように、第２の実施形態においては、ＡＳＥ雑音に依存するショット雑音成分（すなわち、２ｑＲＰ_ASEΔｆ）も考慮して、校正係数が生成される。したがって、第１の実施形態と比較して、第２の実施形態の方法の方が、精度のよい校正係数を生成することができる。ただし、一般に、光信号パワーＰ_sigと比較して、ＡＳＥ雑音パワーＰ_ASEは小さい。このため、ＡＳＥ雑音に依存するショット雑音成分を考慮しない第１の実施形態においても、十分に好適な校正係数が得られる。

図９は、第２の実施形態において校正係数を通知する方法を示すフローチャートである。尚、Ｓ１、Ｓ２１〜Ｓ２３、Ｓ４〜Ｓ６は、図８を参照しながら説明した通りである。また、Ｓ１１〜Ｓ１４は、図７を参照しながら説明した通りである。よって、図９についての説明は省略する。

＜第３の実施形態＞
図１０は、第３の実施形態に係るＯＳＮＲモニタの構成を示す。第３の実施形態においては、受光器１の出力信号は、Ａ／Ｄコンバータ２１によりデジタル信号に変換される。ＦＦＴ（Fast Fourier Transformer）２２は、Ａ／Ｄコンバータ２１から出力されるデジタル信号を周波数領域信号に変換する。即ち、ＦＦＴ２２は、入力光信号を表す周波数領域信号を生成する。なお、図１０に示すＯＳＮＲモニタは、ＦＦＴ２２の代わりにＤＦＴ（Discrete Fourier Transformer）を使用してもよい。ＬＰＦ２、ＢＰＦ３、測定部４、雑音算出部１４、雑音生成部１５、加算器１６の動作は、実質的に第１または第２の実施形態と同じである。

第３の実施形態では、ＦＦＴ２２、ＬＰＦ２、ＢＰＦ３、測定部４、雑音算出部１４、雑音生成部１５、加算器１６の動作は、デジタル信号処理により実現される。即ち、ＬＰＦ２、ＢＰＦ３、測定部４、雑音算出部１４、雑音生成部１５、加算器１６は、例えば、プロセッサおよびメモリを有するプロセッサシステムにより実現される。この場合、Ａ／Ｄコンバータ２１は、プロセッサシステム内に設けられていてもよいし、プロセッサシステムに接続されていてもよい。

＜第４の実施形態＞
図１１は、第４の実施形態に係るＯＳＮＲモニタの構成を示す。第４の実施形態のＯＳＮＲモニタは、ＷＤＭ信号中の各光信号について校正係数を生成することができる。このため、ＯＳＮＲモニタは、受光器１の入力側に波長可変フィルタ２３を有する。

波長可変フィルタ２３は、指定された波長の光を透過させることができる。よって、ＷＤＭ信号に多重化されている複数の波長チャネルの中からある１つの波長チャネルを指定する波長選択指示が与えられると、波長可変フィルタ２３は、その波長チャネルの光信号を抽出する。そして、受光器１は、波長可変フィルタ２３により抽出された光信号を電気信号に変換する。この構成によれば、ＯＳＮＲモニタは、ＷＤＭ信号中の各光信号について校正係数を生成できる。ただし、校正係数を生成する処理においては、ＷＤＭ信号中の光信号は、実質的にＡＳＥ雑音を含んでいないものとする。

第３および第４の実施形態の構成を組み合わせてもよい。例えば、波長可変フィルタ２３により抽出された光信号について、デジタル信号処理で校正係数を生成してもよい。

＜第５の実施形態＞
図１２は、第５の実施形態に係るＯＳＮＲモニタの構成を示す。第５の実施形態においては、入力光信号は、例えば、不図示の光スプリッタにより分岐されて受光器１ａ、１ｂに導かれる。この場合、光スプリッタの分岐比は、１：１であることが好ましい。また、受光器１ａ、１ｂの特性は、互いに同じであることが好ましい。

受光器１ａとＬＰＦ２との間には加算器１６ａが設けられ、受光器１ｂとＢＰＦ３との間には加算器１６ｂが設けられる。加算器１６ａは、受光器１ａの出力信号に、雑音生成部１５により生成される雑音を付加する。同様に、加算器１６ｂは、受光器１ｂの出力信号に、雑音生成部１５により生成される雑音を付加する。なお、雑音生成部１５は、加算器１６ａ、１６ｂに実質的に同じ雑音を与える。

第３および第５の実施形態の構成を組み合わせてもよい。例えば、受光器１ａ、１ｂの出力信号に基づいて、デジタル信号処理で校正係数を生成してもよい。また、第４および第５の実施形態の構成を組み合わせてもよい。例えば、ＷＤＭ信号から抽出された光信号が受光器１ａ、１ｂに導かれるようにしてもよい。

＜第６の実施形態＞
図１３は、第６の実施形態に係るＯＳＮＲモニタの構成を示す。第６の実施形態のＯＳＮＲモニタは、光伝送装置から送信されるＷＤＭ信号中の各光信号について校正係数を生成する。

図１３において、複数の光送信器Ｔｘは、それぞれ光信号を生成して送信する。複数の光送信器Ｔｘにより生成される光信号の波長は、互いに異なっている。合波器３１は、複数の光送信器Ｔｘにより生成される光信号を合波してＷＤＭ信号を生成する。このＷＤＭ信号は、ネットワークを介して他の光伝送装置へ送信される。

光スプリッタ３２は、合波器３２から出力されるＷＤＭ信号を分岐して波長可変フィルタ２３へ導く。波長可変フィルタ２３については、図１１を参照しながら説明した通りである。また、校正係数を生成するための構成および方法は、例えば、第１または第２の実施形態と同じである。

図１３に示す構成においては、光伝送装置から送信される光信号がＯＳＮＲモニタに導かれる。このため、ＯＳＮＲモニタへの入力光信号のＡＳＥ雑音は、無視できる程度に小さい。よって、この構成によれば、校正係数を生成するための専用の光信号を用意することなく、光伝送システムにおいて実際の伝送される光信号を利用して校正係数を生成することができる。

＜第７の実施形態＞
図１４は、第７の実施形態に係るＯＳＮＲモニタの構成を示す。第７の実施形態のＯＳＮＲモニタは、図１３に示す構成に加えて、光送信器制御部３３を有する。

第７の実施形態では、光信号の種別ごとに校正係数が生成される。このため、測定部４は、校正係数を生成すべき光信号の種別を指定できる。この場合、測定部４は、光信号の変調方式（ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、．．．）を指定することができる。また、測定部４は、光信号のボーレート（baudrate）またはシンボルレートを指定することができる。さらに、測定部４は、偏波多重を行うか否かを指定してもよい。このとき、測定部４は、校正係数を生成すべき波長チャネルを指定してもよい。

光送信器制御部３３は、測定部４から指定される光信号の種別に応じて、対応する光送信器Ｔｘを制御する。例えば、波長チャネルλ１が指定されたときは、光送信器制御部３３は、波長チャネルλ１を生成する光送信器Ｔｘに、指定された変調方式／ボーレートの光信号を生成させる。このとき、波長可変フィルタ２３は、ＷＤＭ信号から波長チャネルλ１を抽出する。

このように、第７の実施形態によれば、光信号の種別ごとに校正係数を生成することができる。したがって、様々な種別の光信号が混在している光伝送システムにおいても、各光信号のＯＳＮＲを精度よく測定することができる。

図１５は、第７の実施形態において校正係数を生成する方法を示すフローチャートである。第７の実施形態においては、複数の信号種別に対してそれぞれ対応する校正係数が生成される。

Ｓ３１において、処理部４は、複数の信号種別の中から、校正係数を生成する信号種別を１つ選択する。信号種別は、例えば、変調方式およびボーレートの組合せにより識別される。そして、測定部４は、選択した信号種別に対応する送信器パラメータを光送信器制御部３３に通知する。

Ｓ３２において、光送信器制御部３３は、通知された送信器パラメータに基づいて、対応する光送信器Ｔｘを制御する。例えば、変調方式／ボーレートに応じて、光送信器Ｔｘ内のマッパのマッピングパターンが設定される。なお、測定部４によって波長チャネルが指定されたときは、光送信器制御部３３は、指定された波長チャネルに対応する光送信器Ｔｘを制御する。また、波長可変フィルタ２３は、指定された波長チャネルに対応する光信号を抽出する。

Ｓ１〜Ｓ６の処理は、実質的に第１の実施形態と同じである。したがって、第７の実施形態においては、処理部４により指定された信号種別に対して校正係数が生成される。なお、第７の実施形態において、Ｓ１〜Ｓ６の代わりに、図８に示す第２の実施形態の手順で校正係数を生成してもよい。

Ｓ３３において、処理部４は、指定した信号種別に対応づけて、生成した校正係数をメモリに保存する。なお、校正係数を保存するメモリは、図４に示す構成では、校正係数格納部１３に相当する。

Ｓ３４において、測定部４は、すべての送信パラメータ（即ち、すべての信号種別）について校正係数を取得したか否かを判定する。そして、校正係数を取得していない送信パラメータが残っているときは、測定部４の処理はＳ３１に戻る。すなわち、すべての送信パラメータについて校正係数を取得するまで、測定部４は、Ｓ３１〜Ｓ３３の処理を繰り返し実行する。そして、すべての送信パラメータについて校正係数が取得されると、測定部４の処理は終了する。

図１６は、第７の実施形態の変形例を示す。図１６に示す構成では、光送信器Ｔｘにより生成される光信号が、波長可変フィルタ２３に入力される。この光送信器Ｔｘは、図１４を参照しながら説明したように、光送信器制御部３３によって制御される。即ち、光送信器Ｔｘは、測定部４により指定される変調方式／ボーレートの光信号を生成する。

この構成は、例えば、ＯＳＮＲモニタまたはＯＳＮＲモニタが実装された光伝送装置が光伝送システムに設置される前に校正係数を取得するときに有用である。この場合、光送信器Ｔｘは、光伝送装置に実装されていない専用の光送信器であってもよい。

＜光伝送装置の構成＞
図１７は、ＯＳＮＲモニタが実装される光伝送装置の一例を示す。図１７に示す光伝送装置４０は、ＷＤＭ信号を伝送するＷＤＭシステムにおいて使用される。また、光伝送装置４０は、図３においては、光伝送装置１０１として使用される。

光伝送装置４０は、図１７に示すように、光アンプ４１、４３、光分岐挿入器（ＯＡＤＭ：Optical Add-Drop Multiplexer）４２、光信号受信部４４、光信号送信部４５、光スイッチ４６、ＯＳＮＲモニタ４７、光スプリッタ４８〜５０を有する。なお、光伝送装置４０は、他の回路要素を有していてもよい。

光アンプ４１は、受信ＷＤＭ信号を増幅する。ＯＡＤＭ４２は、受信ＷＤＭ信号から指定された波長チャネルの光信号を選択して光信号受信部４４に導く。また、ＯＡＤＭ４２は、光信号送信部４５から送信される光信号をＷＤＭ信号に挿入することができる。光アンプ４３は、ＯＡＤＭ４２から出力されるＷＤＭ信号を増幅する。

光信号受信部４４は、受信ＷＤＭ信号から選択された光信号を受信する。なお、光信号受信部４４は、複数の光受信器を有していてもよい。また、光信号受信部４４は、受信した光信号をクライアント信号に変換して対応するクライアントへ導くインタフェースを有していてもよい。光信号送信部４５は、１または複数の光信号を生成してＯＡＤＭ４２へ送信することができる。複数の光信号が生成される場合、それら複数の光信号の波長は互いに異なっている。なお、光信号送信部４５は、例えば、クライアントデータを伝送する光信号を生成してＯＡＤＭ４２へ送信してもよい。

光スプリッタ４８は、光信号送信部４５により生成される光信号を光スイッチ４６へ導くことができる。光スプリッタ４９は、受信ＷＤＭ信号から選択された光信号を光スイッチ４６へ導くことができる。光スプリッタ５０は、ＯＡＤＭ４２から出力されるＷＤＭ信号を光スイッチ４６へ導くことができる。そして、光スイッチ４６は、ＯＳＮＲモニタ４７から受信する指示に従って、光スプリッタ４８、４９、５０から導かれてくる光信号を選択する。

ＯＳＮＲモニタ４７は、図４〜図１６に示す実施形態に係るＯＳＮＲモニタにより実現される。校正係数を生成するときは、ＯＳＮＲモニタ４７は、光スプリッタ４８から導かれてくる光信号を選択する指示を光スイッチ４６に与える。そうすると、光信号送信部４５により生成される光信号がＯＳＮＲモニタ４７に入力される。ここで、光信号送信部４５からＯＳＮＲモニタ４７へ至る光パスは十分に短いので、ＯＳＮＲモニタ４７の入力光信号のＡＳＥ雑音は十分に小さい。よって、ＯＳＮＲモニタ４７は、この光信号を利用して校正係数を生成することができる。なお、光信号送信部４５からＯＳＮＲモニタ４７へ至る光パス上には、光アンプが設けられていないことが好ましい。

受信ＷＤＭ信号中の光信号のＯＳＮＲをモニタするときは、ＯＳＮＲモニタ４７は、光スプリッタ４９または５０から導かれてくる光信号を選択する指示を光スイッチ４６に与える。そうすると、受信ＷＤＭ信号中の光信号がＯＳＮＲモニタ４７に入力される。そして、ＯＳＮＲモニタ４７は、光信号のＯＳＮＲを測定し、更にそのＯＳＮＲ測定値を校正係数で校正することにより、実際のＯＳＮＲを算出する。なお、ＯＳＮＲモニタ４７は、ＯＳＮＲモニタ４７が生成した校正係数を使用してもよいし、他の光伝送装置から取得した校正係数を使用してもよい。

１ 受光器（ＰＤ）
２ 低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
３ 帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）
４ 測定部
５ ＯＳＮＲ測定部
６ ＯＳＮＲ校正部
１１ パワー測定部
１２ 校正係数算出部
１４ 雑音算出部
１５ 雑音生成部
２３ 波長可変フィルタ
３３ 光送信器制御部

Claims (12)

1. 光信号から第１の電気信号を生成する受光器と、
   前記第１の電気信号に基づいて前記光信号のパワーを測定するパワー測定部と、
   前記パワー測定部により測定された光信号のパワー、指定された目標光信号対雑音比、および前記受光器の特性を表す情報に基づいて、前記目標光信号対雑音比に対応する雑音を算出する雑音算出部と、
   前記雑音算出部により算出された雑音を前記第１の電気信号に付加することにより第２の電気信号を生成する雑音生成部と、
   前記第２の電気信号の直流成分を含む第１の周波数成分および前記第２の電気信号の交流成分から抽出される第２の周波数成分に基づいて光信号対雑音比を測定するＯＳＮＲ測定部と、
   前記ＯＳＮＲ測定部により測定された光信号対雑音比から前記目標光信号対雑音比を得るための校正係数を算出する校正係数算出部と、
   を有する校正係数生成装置。
2. 前記光信号は、実質的にＡＳＥ雑音を含んでいない
   ことを特徴とする請求項１に記載の校正係数生成装置。
3. 前記パワー測定部は、低域通過フィルタによりフィルタリングされた前記第１の電気信号に基づいて、前記光信号のパワーを測定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の校正係数生成装置。
4. 前記雑音算出部は、
   前記受光器の感度、前記パワー測定部により測定された光信号のパワー、前記目標光信号対雑音比に基づいて決まるＡＳＥスペクトル電力密度、および前記受光器の周波数帯域に基づいて、信号−ＡＳＥビート雑音を算出し、
   前記受光器の感度、前記ＡＳＥスペクトル電力密度、ＡＳＥ雑音の光帯域、および前記受光器の周波数帯域に基づいて、ＡＳＥ−ＡＳＥビート雑音を算出し、
   前記雑音生成部は、前記雑音算出部により算出された信号−ＡＳＥビート雑音およびＡＳＥ−ＡＳＥビート雑音を前記第１の電気信号に付加することにより前記第２の電気信号を生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の校正係数生成装置。
5. 前記雑音算出部は、前記パワー測定部により測定された光信号のパワーおよび前記目標光信号対雑音比に基づいてショット雑音をさらに算出し、
   前記雑音生成部は、前記雑音算出部により算出された信号−ＡＳＥビート雑音、ＡＳＥ−ＡＳＥビート雑音、およびショット雑音を前記第１の電気信号に付加することにより前記第２の電気信号を生成する
   ことを特徴とする請求項４に記載の校正係数生成装置。
6. 前記受光器の入力側に、ＷＤＭ信号から指定された波長チャネルの光信号を選択する波長選択フィルタをさらに有し、
   前記校正係数算出部は、前記波長選択フィルタにより選択された波長チャネルに対応する校正係数を生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の校正係数生成装置。
7. 前記校正係数算出部からの指示に応じて前記光信号の変調方式を制御する送信器制御部をさらに有し、
   前記校正係数算出部は、前記送信器制御部に対して指示した変調方式に対応する校正係数を生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の校正係数生成装置。
8. 前記校正係数算出部からの指示に応じて前記光信号のボーレートを制御する送信器制御部をさらに有し、
   前記校正係数算出部は、前記送信器制御部に対して指示したボーレートに対応する校正係数を生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の校正係数生成装置。
9. 前記ＯＳＮＲ測定部は、前記第２の電気信号の直流成分を含む第１の周波数成分と、前記第２の電気信号の交流成分から抽出される第２の周波数成分との比に基づいて、光信号対雑音比を測定する
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つの記載の校正係数生成装置。
10. 受光器を用いて光信号から第１の電気信号を生成し、
    前記第１の電気信号に基づいて前記光信号のパワーを測定し、
    測定された光信号のパワー、指定された目標光信号対雑音比、および前記受光器の特性を表す情報に基づいて、前記目標光信号対雑音比に対応する雑音を算出し、
    算出された雑音を前記第１の電気信号に付加することにより第２の電気信号を生成し、
    前記第２の電気信号の直流成分を含む第１の周波数成分および前記第２の電気信号の交流成分から抽出される第２の周波数成分に基づいて光信号対雑音比を測定し、
    測定された光信号対雑音比から前記目標光信号対雑音比を得るための校正係数を生成する
    ことを特徴とする校正係数生成方法。
11. 受光器を用いて入力光信号から第１の電気信号を生成し、
    前記第１の電気信号に基づいて前記入力光信号のパワーを測定し、
    測定された入力光信号のパワー、指定された目標光信号対雑音比、および前記受光器の特性を表す情報に基づいて、前記目標光信号対雑音比に対応する雑音を算出し、
    算出された雑音を前記第１の電気信号に付加することにより第２の電気信号を生成し、
    前記第２の電気信号に基づいて光信号対雑音比を測定し、
    前記第２の電気信号の直流成分を含む第１の周波数成分および前記第２の電気信号の交流成分から抽出される第２の周波数成分に基づいて測定された光信号対雑音比から前記目標光信号対雑音比を得るための校正係数を生成し、
    前記受光器または前記受光器と実質的に同じ特性を有する他の受光器を用いて被測定光信号から生成される第３の電気信号の直流成分を含む第３の周波数成分および前記第３の電気信号の交流成分から抽出される第４の周波数成分に基づいて光信号対雑音比を測定し、
    前記第３の電気信号に基づいて測定された光信号対雑音比を前記校正係数で校正することにより、前記被測定光信号について校正された光信号対雑音比を出力する
    ことを特徴とする光信号対雑音比モニタ方法。
12. 第１の光伝送装置および第２の光伝送装置を有する光伝送システムであって、
    前記第１の光伝送装置および前記第２の光伝送装置は、それぞれ、ＯＳＮＲモニタを有し、
    各ＯＳＮＲモニタは、
    光信号から第１の電気信号を生成する受光器と、
    前記第１の電気信号に基づいて前記光信号のパワーを測定するパワー測定部と、
    前記パワー測定部により測定された光信号のパワー、指定された目標光信号対雑音比、および前記受光器の特性を表す情報に基づいて、前記目標光信号対雑音比に対応する雑音を算出する雑音算出部と、
    前記雑音算出部により算出された雑音を前記第１の電気信号に付加することにより第２の電気信号を生成する雑音生成部と、
    前記第２の電気信号の直流成分を含む第１の周波数成分および前記第２の電気信号の交流成分から抽出される第２の周波数成分に基づいて光信号対雑音比を測定するＯＳＮＲ測定部と、
    前記ＯＳＮＲ測定部により測定された光信号対雑音比から前記目標光信号対雑音比を得るための校正係数を算出する校正係数算出部と、を有し、
    前記第１の光伝送装置は、前記第１の光伝送装置のＯＳＮＲモニタにより生成された校正係数を前記第２の光伝送装置へ通知し、
    前記第２の光伝送装置のＯＳＮＲモニタは、前記第１の光伝送装置から受信する光信号の光信号対雑音比を測定し、前記第１の光伝送装置から通知された前記校正係数を用いて前記測定した光信号対雑音比を校正する
    ことを特徴とする光伝送システム。

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