WO2017002322A1 - 通信装置、通信方法、及び、通信システム - Google Patents

通信装置、通信方法、及び、通信システム Download PDF

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井上　貴則
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日本電気株式会社
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    • H04Q2011/0084—Quality of service aspects

Definitions

  • the present invention relates to a technique for measuring an optical signal-to-noise ratio in an optical communication network capable of transmitting and receiving wavelength multiplexed signals.
  • wavelength division multiplexing system an optical signal transmitted / received according to such a method
  • wavelength multiplexed signal an optical signal transmitted / received according to such a method
  • OSNR Optical Signal to Noise Ratio
  • Patent Document 1 discloses a technique for verifying the transmission quality of a new route set in an optical transmission network.
  • the technique disclosed in Patent Document 1 extracts a transmission parameter indicating the transmission characteristic of the new route based on the result of transmitting and receiving a test signal using the new route, and verifies the transmission quality based on the transmission parameter. To do.
  • Patent Document 2 discloses a technique for measuring the OSNR of a channel to be measured by lowering the bit rate of the optical signal of the channel to be measured, which is an OSNR measurement target, in an optical transmission network. Such a technique narrows the spectral width of the optical signal by lowering the bit rate of the optical signal of the channel under measurement, and measures the noise component of the channel under measurement in a state where the influence of the adjacent channel is reduced.
  • Patent Document 3 discloses a technique for measuring (estimating) OSNR without using a power monitor that measures the signal strength of each channel in an optical repeater constituting an optical transmission network.
  • the technique disclosed in Patent Document 3 calculates the gain tilt of each channel in the optical repeater from the total optical power in the optical repeater, and obtains the OSNR of each channel in the optical repeater using the gain tilt.
  • the technique disclosed in Patent Document 3 is a technique for estimating the OSNR on the assumption that the gain tilt of each optical repeater is equal, and is not a technique that can directly solve the above problem. Moreover, since the technique disclosed in Patent Document 3 does not sufficiently consider the characteristics of individual repeaters (for example, individual differences for each production lot, aging deterioration, etc.), the technique alone is in operation. It is difficult to accurately calculate the OSNR of the optical transmission line. That is, when these related technologies are used, when measuring OSNR in an optical communication system in operation, there are cases where effects such as communication interruption and reduction in communication speed (communication band) may occur.
  • an object of the present invention is to provide a communication device and the like capable of measuring an optical signal-to-noise ratio while reducing an influence on a communication environment in an optical communication system capable of transmitting and receiving wavelength division multiplexed signals. I will.
  • a communication apparatus receives one or more optical signals and generates an optical multiplexing unit that generates an optical signal obtained by combining the optical signals, and the optical multiplexing
  • a first converted signal generating means for generating a converted signal which is an optical signal obtained by selecting a signal of the first wavelength from the wavelength multiplexed signal generated in the means and converting it to a signal of the second wavelength;
  • the first wavelength multiplex signal and the converted signal are received, and at least one of the signal included in the wavelength multiplex signal and the converted signal is selected and output for each wavelength of the signal included therein.
  • Signal selection means receives one or more optical signals and generates an optical multiplexing unit that generates an optical signal obtained by combining the optical signals, and the optical multiplexing
  • a communication apparatus receives a wavelength multiplexed signal obtained by combining one or more optical signals from an optical communication path, and a signal related to a third wavelength signal among the wavelength multiplexed signals.
  • a measurement means capable of measuring at least one of a level and a noise level; and a first signal for generating a restoration signal which is an optical signal obtained by selecting a signal of the fourth wavelength from the wavelength multiplexed signal and converting the signal to the third wavelength.
  • the communication method receives one or more optical signals, generates a wavelength multiplexed signal that is an optical signal obtained by combining the signals, and generates a first wavelength from the generated wavelength multiplexed signal.
  • a converted signal that is an optical signal converted to a signal of the second wavelength is selected, and the wavelength multiplexed signal is generated for each wavelength of the generated wavelength multiplexed signal and the converted signal. At least one of the signal included in the signal and the converted signal is output.
  • a communication method receives a wavelength multiplexed signal obtained by combining one or more optical signals from an optical communication path, and a signal related to a third wavelength signal among the wavelength multiplexed signals. Measuring at least one of a level and a noise level, selecting a signal of a fourth wavelength from the wavelength-multiplexed signal, generating a restoration signal that is an optical signal converted to the third wavelength, and generating the wavelength-multiplexed signal And at least one of the optical signal included in the wavelength multiplexed signal and the restoration signal for each wavelength of the optical signal included in the converted signal, and the selected optical signal is converted into the optical signal. Demultiplexing based on the wavelength of the included signal.
  • this object can be achieved by a communication device having the above configuration or a communication system realized using a communication method.
  • an optical signal-to-noise ratio can be measured while reducing the influence on the communication environment in an optical communication system capable of transmitting and receiving wavelength multiplexed signals.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of components constituting a communication system in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing a wavelength multiplexed signal transmitted / received via an optical communication line (transmission path) in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing a noise level when a signal having a wavelength that is an OSNR measurement target is cut off (quenched) in relation to each embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing a wavelength multiplexed signal when a signal having a wavelength to be measured for OSNR is converted into a signal having a detour wavelength in relation to the first embodiment of the present invention. .
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of components constituting a communication system in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing a wavelength multiplexed signal transmitted / received via an optical communication line (
  • FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing a wavelength multiplexed signal when a signal having a bypass wavelength is converted into a signal having a wavelength to be measured by OSNR, in relation to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing a wavelength multiplexed signal when a signal of a specific wavelength is not mounted in relation to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating the functional configuration of the components constituting the communication system in the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram schematically showing a wavelength multiplexed signal when a signal is inserted into the wavelength to be measured for OSNR in the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram schematically showing a wavelength multiplexed signal when a signal of another wavelength is temporarily inserted as a signal of a wavelength to be measured for OSNR in a modification of the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a functional configuration of a communication apparatus according to the third embodiment of the invention.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a functional configuration of a communication apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating a functional configuration of a communication device according to a modification of the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a functional configuration of a communication apparatus according to the fifth embodiment of the invention.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating a hardware configuration capable of realizing the control terminal or the control unit in each embodiment of the present invention.
  • measuring OSNR is important from the viewpoint of maintaining communication quality in a transmission line or early detection of problems that may occur in the transmission line.
  • the technology described using the following embodiments in relation to the present invention provides another modulation signal (bypass signal) that can be transferred by bypassing the traffic data superimposed on the modulation signal to be measured by OSNR.
  • bypass signal another modulation signal
  • the technology relating to the present invention which will be described using the following embodiments, it is possible to efficiently measure the OSNR of all wavelength bands while reducing the traffic disconnection (disconnection) time in the optical communication system.
  • the structure described in each following embodiment is an illustration, and the technical scope of this invention is not limited to them.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of a communication system (a transmission-side communication system 101 and a reception-side communication system 102) that constitutes a communication system according to the first embodiment of the present invention.
  • the optical transceiver 103a and the optical transceiver 103b may have the same configuration or function.
  • the optical transceiver 103a and the optical transceiver 103b may be collectively referred to simply as “optical transceiver 103”.
  • the bypass optical transceiver 104a and the bypass optical transceiver 104b may have the same configuration or function.
  • the detouring optical transceiver 104a and the detouring optical transceiver 104b may be collectively referred to simply as “the detouring optical transceiver 104”.
  • the optical coupler 107a and the optical coupler 107b may have the same configuration or function.
  • optical coupler 107a and the optical coupler 107b may be collectively referred to simply as “optical coupler 107”.
  • wavelength selective switch 108a and the wavelength selective switch 108b may have the same configuration or function.
  • the wavelength selective switch 108a and the wavelength selective switch 108b may be collectively referred to simply as “wavelength selective switch 108”.
  • optical multiplexing / demultiplexing devices 105 and 111 in FIG. 1 may function as a transmitting device or a receiving device by having the same configuration.
  • FIG. 1 for convenience of explanation, a configuration of an optical multiplexing / demultiplexing device 105 that functions as a transmission device is illustrated.
  • FIG. 1 shows the configuration of an optical multiplexer / demultiplexer 111 that functions as a receiver.
  • One or more optical transceivers 103 a are connected to the transmission-side communication system 101.
  • Each optical transceiver 103a connected to the transmission-side communication system 101 is communicably connected to an optical multiplexing / demultiplexing device 105 described later.
  • the transmission-side communication system 101 and the optical multiplexer / demultiplexer 105 may be communicably connected by an optical circuit device such as an optical fiber, for example.
  • the optical transceiver 103a receives, for example, traffic data (for example, communication data from the tributary side), and generates an optical signal that can be transmitted on the optical transmission path on which the traffic data is superimposed.
  • the optical transceiver 103a outputs the generated optical signal to the optical multiplexer / demultiplexer 105 (described later).
  • Each optical transceiver 103a may accept, for example, traffic data carried by an electrical signal or traffic data carried by an optical signal.
  • the optical transceiver 103a can function as an interface between two networks (for example, a communication network laid on land and a communication network embedded in the sea).
  • each optical transceiver 103a converts the traffic data received from one communication network (for example, a land communication network) into a format that can be transmitted and received in the other communication network (for example, an underwater communication network) (for example, Frame).
  • the optical transceiver 103a can appropriately change the wavelength of the generated optical signal based on, for example, a setting or a control signal.
  • each optical transceiver 103a connected to the transmission-side communication system 101 can generate optical signals having different wavelengths.
  • the optical transceiver 103a when receiving an optical signal from the optical multiplexer / demultiplexer 105, the optical transceiver 103a (optical transceiver 103b) converts the data into an appropriate format and outputs the data to the tributary side. May be.
  • the optical transceiver 103a may accept an optical signal having a specific wavelength selected based on a setting or control signal from the optical multiplexer / demultiplexer 105.
  • the optical multiplexer / demultiplexer 105 includes an optical multiplexer 106, an optical coupler 107a, and a wavelength selective switch 108a. These components constituting the optical multiplexer / demultiplexer 105 are connected using an optical circuit device such as an optical fiber.
  • the optical multiplexer 106 receives one or more optical signals and outputs an optical signal obtained by combining the optical signals. Specifically, for example, the optical multiplexer 106 receives optical signals of different wavelengths from each of the one or more optical transceivers 103a, and generates a wavelength-multiplexed main signal (wavelength multiplexed signal). The optical multiplexer 106 outputs the generated wavelength multiplexed signal to an optical coupler 107a (optical coupler A) described later.
  • the optical multiplexer 106 can be realized by using, for example, a prism, a diffraction grating, a thin film filter, or an AWG (arrayed waveguide grating) using a micro-optics technique.
  • the optical coupler 107a branches an input optical signal (wavelength multiplexed signal) into two or more transmission paths and outputs the result. Specifically, the optical coupler 107a branches and outputs the wavelength multiplexed signal received from the optical multiplexer 106 to a wavelength selective switch 108a and a bypass optical transceiver 104a described later.
  • the optical coupler 107a may be, for example, a melt-stretching coupler obtained by processing an optical fiber, or a waveguide coupler in which an optical waveguide is formed on a circuit board. Further, the optical coupler 107a may be realized using, for example, a minute half mirror.
  • the detouring optical transceiver 104 a is connected to the optical multiplexing / demultiplexing device 105, converts the wavelength of a specific signal among the wavelength multiplexed signals received by the optical multiplexing / demultiplexing device 105, and returns to the optical multiplexing / demultiplexing device 105 for output.
  • the bypass optical transceiver 104a receives a signal having a specific wavelength among the wavelength multiplexed signals based on a setting or control signal or the like. Further, the bypass optical transceiver 104 a outputs an optical signal having a wavelength selected based on a setting or control signal to the optical multiplexer / demultiplexer 105. Further, the bypass optical transceiver 104a can convert the optical signal received from the optical multiplexer / demultiplexer 105 and output it to the tributary side.
  • the wavelength multiplexed signal branched by the optical coupler 107a of the optical multiplexing / demultiplexing device 105 is input to the reception port Rx on the line side of the bypass optical transceiver 104a (port connected to the optical multiplexing / demultiplexing device 105).
  • the bypass optical transceiver 104a includes a light emitting unit capable of emitting local light, and can receive a specific optical signal having the same wavelength as the local light.
  • the wavelength of the local light is variable, and the bypass optical transceiver 104a can receive an optical signal having an arbitrary wavelength.
  • the bypass optical transceiver 104a responds to a control signal from the control terminal 114, which will be described later, among the wavelength multiplexed signals, a wavelength that is an OSNR measurement target (hereinafter may be referred to as “measurement target wavelength”).
  • a wavelength that is an OSNR measurement target (hereinafter may be referred to as “measurement target wavelength”).
  • the detour optical transceiver 104a includes the measurement target wavelength ( ⁇ k and Receive) signal.
  • the measurement target wavelength ⁇ k may be any wavelength among n wavelengths from ⁇ 1 to ⁇ n.
  • the said light emission part is good also as the same as the light emission part of the local light with which a known coherent receiver is provided, for example.
  • the transmission port Tx and the reception port Rx on the tributary side of the bypass optical transceiver 104a are connected in a loopback manner. Specifically, the bypass optical transceiver 104a outputs an output signal generated based on the received optical signal of the measurement target wavelength to the transmission port Tx on the tributary side. At this time, the bypass optical transceiver 104a may convert the optical signal of the wavelength to be measured into an appropriate format as necessary.
  • the output signal output to the transmission port Tx on the tributary side is directly input to the bypass optical transceiver 104a.
  • the bypass optical transceiver 104a outputs the signal input to the tributary reception port Rx to the wavelength selective switch 108a.
  • the bypass optical transceiver 104a may convert the signal input to the reception port Rx on the tributary side into an appropriate format and output the converted signal to the wavelength selective switch 108a.
  • the bypass optical transceiver 104a selects the wavelength of the optical signal to be output (hereinafter may be referred to as “detour wavelength”) based on the control signal from the setting or control terminal 114. Then, the bypass optical transceiver 104 a outputs the optical signal to the optical multiplexer / demultiplexer 105.
  • the bypass optical transceiver 104 a can convert the wavelength of the signal received from the optical multiplexer / demultiplexer 105 and output the converted signal to the optical multiplexer / demultiplexer 105. That is, the bypass optical transceiver 104a receives the signal of the measurement target wavelength ⁇ k from the optical multiplexer / demultiplexer 105, converts the wavelength of the optical signal to the bypass wavelength ( ⁇ d), and Can be output.
  • the optical signal of the detouring wavelength ⁇ d output from the detouring optical transceiver 104a to the optical multiplexer / demultiplexer 105 may be referred to as a detouring signal.
  • the detour wavelength ⁇ d is a wavelength that is not included in the wavelength band of the main signal.
  • the bypass wavelength ⁇ d may be, for example, a transmission line monitoring band to which a band different from the main signal band is allocated. In general, such a monitoring band can be used as a detour wavelength because the frequency of use is low.
  • the detouring wavelength ⁇ d is not limited to the transmission line monitoring band, and may be included in any other wavelength band different from the main signal band.
  • the bypass optical transceiver 104a and the optical transceiver 103a can set the wavelength of the optical signal to be received and the wavelength of the optical signal to be output based on the setting or control signal. It may be realized as an apparatus having the configuration described above. In this case, for example, by turning back the transmission port Tx on the tributary side of a certain optical transceiver 103a and connecting it to the receiving port Rx, it can be used as the bypass optical transceiver 104a.
  • the wavelength selective switch 108a can accept one or more optical signals and select a signal to be output (transmitted) among the received signals for each wavelength.
  • the wavelength selective switch 108a includes two optical signals, ie, a wavelength multiplexed signal output from the optical coupler 107a and a bypass signal output from the bypass optical transceiver 104a. Signals are received from two input ports.
  • the wavelength selective switch 108a can select which of the two optical signals is transmitted for each wavelength of the optical signal based on, for example, a control signal or setting from the control terminal 114. Specifically, the wavelength selective switch 108a can transmit, for example, signals other than the measurement target wavelength ⁇ k among the wavelength multiplexed signals input from the optical coupler 107a. Further, the wavelength selective switch 108a can transmit, for example, a bypass signal (a bypass wavelength ⁇ d) output from the bypass optical transceiver 104a. That is, the wavelength selective switch 108a can block the signal of the wavelength ⁇ k to be measured among the input wavelength multiplexed signals and transmit the signal of the detour wavelength ⁇ d. As the wavelength selective switch 108a, for example, WSS (Wavelength Selective Switch) using an LCOS (Liquid Crystal On Silicon) device is known.
  • WSS Widelength Selective Switch
  • LCOS Liquid Crystal On Silicon
  • FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing a wavelength multiplexed signal transmitted from the wavelength selective switch 108a to a transmission path (described later).
  • the traffic data superimposed on the optical signal of the OSNR measurement target wavelength ⁇ k by the transmission-side communication system 101 configured as described above uses the optical signal of the detour wavelength ⁇ d. Is transmitted.
  • the measurement target wavelength ⁇ k becomes a no-signal state.
  • the receiving-side optical multiplexer / demultiplexer 111 described later can measure the noise level in the transmission path of the measurement target wavelength ⁇ k.
  • the transmission line includes a plurality of transmission line fibers (optical transmission fibers) 109 and an optical amplifier 110.
  • transmission line fibers optical transmission fibers
  • optical amplifier 110 For example, assuming a submarine cable system, these transmission line components are submerged in the seabed. Therefore, it is difficult to know changes in characteristics of these components, including aging deterioration in actual operating conditions.
  • the optical transmission fiber 109 and the optical amplifier 110 can be realized using well-known techniques, and thus detailed description thereof is omitted.
  • the optical transceiver 103b may have the same configuration and function as the optical transceiver 103a.
  • the optical transceiver 103b receives (receives) an optical signal from the optical multiplexer / demultiplexer 111 (described later). More specifically, the optical transceiver 103b receives an optical signal having a specific wavelength demultiplexed by the optical demultiplexer 112 in the optical multiplexer / demultiplexer 111.
  • the optical transceiver 103b outputs the received optical signal as traffic data to the tributary side.
  • the optical multiplexing / demultiplexing device 111 and the bypass optical transceiver 104b in the receiving-side communication system 102 will be described.
  • the optical multiplexer / demultiplexer 111 includes an optical coupler 107b (optical coupler B, optical coupler C), a wavelength selective switch 108b, an optical demultiplexer 112, and a wavelength selective optical intensity detector. 113.
  • the wavelength multiplexed signal received via the transmission path is branched by the first-stage (first stage) optical coupler 107b (optical coupler B) on the transmission path side.
  • One of the branched optical signals is sent to a wavelength selective light intensity detector 113 (described later).
  • the other signal is sent to the optical coupler 107b (optical coupler C) at the subsequent stage (second stage).
  • the second-stage optical coupler 107b (optical coupler C) branches the wavelength multiplexed signal received from the optical coupler B toward the bypass optical transceiver 104b and the wavelength selective switch 108b.
  • Such an optical coupler 107b can be realized by using a technique similar to that of the optical coupler 107a.
  • the wavelength selective light intensity detector 113 has a function of detecting (detecting) the intensity (light intensity) of light of a specific wavelength.
  • the wavelength selective light intensity detector 113 detects a signal level when a signal (a modulation signal carrying traffic data) exists at a wavelength to be detected.
  • the wavelength selective light intensity detector 113 detects the noise level when no signal is present at the wavelength to be detected.
  • a wavelength for detecting the light intensity is set in the wavelength selective light intensity detector 113 based on, for example, a control signal from the control terminal 114.
  • the wavelength selective light intensity detector 113 may be configured using, for example, an optical variable filter and a light receiving element.
  • a specific wavelength is selected in the optical variable filter (that is, only the specific wavelength is transmitted), and the light intensity of the specific wavelength is obtained using a light receiving element (for example, a photo detector (PD: Photo Detector) or the like). Detected.
  • PD Photo detector
  • the detour optical transmitter / receiver 104b receives a signal having a specific wavelength (the same wavelength as the local light) in the wavelength multiplexed signal by using local light in the same manner as the detour optical transmitter / receiver 104a. More specifically, the bypass optical transceiver 104b receives an optical signal having a bypass wavelength ⁇ d (a bypass signal) among the wavelength multiplexed signals received from the optical coupler C.
  • the transmission port Tx and the reception port Rx on the tributary side of the bypass optical transceiver 104b are connected back to back.
  • the detour optical transceiver 104b outputs an output signal generated based on the received optical signal to the tributary transmission port Tx, similarly to the detour optical transceiver 104a.
  • the output signal is directly input to the reception port Rx on the tributary side of the bypass optical transceiver 104b.
  • the bypass optical transceiver 104b generates an optical signal based on the signal input to the reception port Rx on the tributary side.
  • the wavelength of the optical signal output from the bypass optical transceiver 104b is selected.
  • ⁇ k is set as the wavelength.
  • the bypass optical transceiver 104b receives the signal of the bypass wavelength ⁇ d from the optical multiplexer / demultiplexer 111, converts the wavelength of the optical signal to the measurement target wavelength ⁇ k, and outputs the wavelength to the optical multiplexer / demultiplexer 105 can do. That is, as a result, the detour signal transmitted using the detour wavelength ⁇ d is returned (restored) to the original signal of the measurement target wavelength ⁇ k.
  • the wavelength selective switch 108b accepts one or more optical signals like the wavelength selective switch 108a described above.
  • the wavelength selective switch 108b can select a signal to be transmitted among the received signals for each wavelength.
  • the wavelength selective switch 108b in the present embodiment outputs the wavelength multiplexed signal output from the optical coupler 107b (optical coupler C) and the detour optical transceiver 104b.
  • two optical signals (signals having a wavelength to be measured ⁇ k) are received from the two input ports.
  • the wavelength selective switch 108b can select which of the two optical signals is transmitted for each wavelength of the optical signal based on a control signal or setting from the control terminal 114, for example.
  • the wavelength selective switch 108b transmits, for example, signals other than the detour wavelength ⁇ d among the wavelength multiplexed signals input from the optical coupler C.
  • the wavelength selective switch 108a transmits, for example, an optical signal (a signal having a measurement target wavelength ⁇ k) output from the detouring optical transceiver 104b.
  • the wavelength selective switch 108b blocks the signal of the detour wavelength ⁇ d from the input wavelength multiplexed signal and transmits the signal of the measurement target wavelength ⁇ k.
  • the wavelength multiplexed signal output from the wavelength selective switch 108b is the same signal as the wavelength multiplexed signal output from the optical multiplexer 106 to the optical coupler A.
  • the optical demultiplexer 112 receives the wavelength multiplexed signal output from the wavelength selective switch 108b as an input.
  • the optical demultiplexer 112 separates the received wavelength multiplexed signal for each wavelength, and outputs the separated signal to each optical transceiver 103b.
  • the wavelength multiplexed signal includes signals of n wavelengths from ⁇ 1 to ⁇ n
  • the optical demultiplexer 112 separates the wavelength multiplexed signal into n individual signals, and each of the signals is an optical transceiver. You may output to 103b.
  • Such an optical demultiplexer 112 may be realized using, for example, an interference film filter using a dielectric multilayer film, a diffraction grating, or the like.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing a wavelength multiplexed signal output from the wavelength selective switch 108b.
  • the traffic data transmitted using the optical signal with the detour wavelength ⁇ d is converted (restored) into the optical signal with the original wavelength (measurement target wavelength ⁇ k).
  • the wavelength multiplexed signal output from the wavelength selective switch 108b is restored to the same signal as the wavelength multiplexed signal output from the optical multiplexer 106.
  • the wavelength division multiplexed signal is demultiplexed for each wavelength by the optical demultiplexer 112 and output to each optical transceiver 103b. Since the signal converted to the detour wavelength ⁇ d for OSNR measurement is converted back to the original wavelength (measurement target wavelength ⁇ k), each optical transceiver (103a, 103b) considers the wavelength conversion. Communication can be performed without any problem.
  • the control terminal 114 is connected to the bypass optical transceiver 104a and the wavelength selective switch 108a in the transmission-side communication system 101 by a control line.
  • the control terminal 114 is connected to the bypass optical transceiver 104b, the wavelength selective switch 108b, and the wavelength selective light intensity detector 113 in the receiving communication system 102 by a control line.
  • the control line is a control communication line.
  • Such a control line may be realized using a part of the transmission path of the optical signal, or may be realized using a communication line different from the transmission path. More specifically, the control line can be realized by using an order wire line set for an arbitrary channel in the transmission path.
  • the control signal transmitted by the control terminal 114 may be included in an overhead area added to a frame for carrying traffic data (user data) on the transmission path, for example.
  • the control terminal 114 can control the bypass optical transceivers (104a, 104b), the wavelength selective switches (108a, 108b), and the wavelength selective light intensity detector 113 via such control lines.
  • the control terminal 114 may transmit a control signal to each component described above, or may transmit setting information used for setting each component.
  • control terminal 114 sets the wavelength of local light for the bypass optical transceiver 104a.
  • the wavelength of the local light is set to the measurement target wavelength ⁇ k, for example.
  • the control terminal 114 sets the wavelength of the optical signal output from the bypass optical transceiver 104a.
  • the wavelength of the optical signal output from the bypass optical transceiver 104a is set to, for example, the bypass wavelength ⁇ d.
  • control terminal 114 sets the wavelength of the local light for the bypass optical transceiver 104b.
  • the wavelength of the local light is set to the detour wavelength ⁇ d, for example.
  • control terminal 114 may set the wavelength of the optical signal output from the detouring optical transceiver 104b.
  • the wavelength of the optical signal output from the bypass optical transceiver 104b is set to the measurement target wavelength ⁇ k, for example.
  • the control terminal 114 sets the wavelength of the signal transmitted through the wavelength selective switch 108a.
  • the wavelength selective switch 108a is set to transmit a signal having a wavelength other than the measurement target wavelength ⁇ k among the wavelength multiplexed signals received from the optical coupler 107a (optical coupler A).
  • the wavelength selective switch 108a is set to transmit, for example, a signal having a detour wavelength ⁇ d received from the detour optical transceiver 104a.
  • the control terminal 114 sets the wavelength selected by the wavelength selective switch 108b.
  • the wavelength selective switch 108b is set to transmit a signal having a wavelength other than the detour wavelength ⁇ d among the wavelength multiplexed signals received from the optical coupler 107b (optical coupler C).
  • the wavelength selective switch 108b is set so as to transmit the signal of the measurement target wavelength ⁇ k received from the bypass optical transceiver 104b.
  • the control terminal 114 sets the wavelength of the optical signal detected by the wavelength selective light intensity detector 113.
  • the wavelength of the optical signal is set to, for example, a wavelength that is an OSNR measurement target (measurement target wavelength ⁇ k).
  • control terminal 114 sets the reception wavelength of the bypass optical transceiver 104a in the transmission-side communication system 101 to the measurement target wavelength (for example, ⁇ k) by transmitting a control signal. Further, the control terminal 114 sets the transmission wavelength of the bypass optical transceiver 104a to the bypass wavelength ( ⁇ d).
  • control terminal 114 sets the reception wavelength of the bypass optical transceiver 104b in the receiving communication system 102 to the bypass wavelength ( ⁇ d) by transmitting a control signal. Further, the control terminal 114 sets the transmission wavelength of the bypass optical transceiver 104b to the OSNR measurement target wavelength ( ⁇ k).
  • the bypass optical transceiver 104a on the transmission side is an OSNR measurement target that matches the set reception wavelength ( ⁇ k) among the wavelength multiplexed signals output from the optical coupler 107a (optical coupler A). Receive only the signal. Then, the detour optical transceiver 104a converts the signal into a detour wavelength ( ⁇ d), and outputs the detour signal to the wavelength selective switch 108a.
  • the detouring optical transceiver 104b on the receiving side receives only the signal set to the detouring wavelength ( ⁇ d) among the wavelength multiplexed signals from the optical coupler 107b (optical coupler C). Then, the bypass optical transceiver 104b returns (restores) the signal to the wavelength ( ⁇ k) of the OSNR measurement target.
  • the control terminal 114 sets the wavelength of the signal transmitted by the transmission-side wavelength selective switch 108a by transmitting a control signal.
  • the wavelength selective switch 108a on the transmission side blocks only the signal of the wavelength ( ⁇ k) to be measured for OSNR among the wavelength multiplexed signals received from the optical coupler 107a (optical coupler A).
  • the wavelength selective switch 108a transmits a detour signal (a signal having a detour wavelength ⁇ d) received from the detour optical transceiver 104a.
  • the wavelength selective switch 108a can transmit the wavelength multiplexed signal to the transmission line in the state where no signal exists at the wavelength for measuring the OSNR (FIG. 4).
  • the control terminal 114 sets the wavelength of the signal transmitted by the wavelength selective switch 108b. Therefore, the wavelength selective switch 108b on the receiving side cuts off the signal of the detour wavelength ( ⁇ d) from the wavelength multiplexed signal received from the optical coupler 107b (optical coupler C) and transmits the other signals. . Further, according to the setting, the wavelength selective switch 108b transmits the signal (the signal having the measurement target wavelength ⁇ k) output from the bypass optical transceiver 104b. The wavelength selective switch 108b combines these transmitted signals and sends them to the subsequent optical demultiplexer 112 (FIG. 5). Thereby, each optical transceiver 103b can receive the original (original) signal.
  • the control terminal 114 sets the wavelength detected by the wavelength selective light intensity detector 113.
  • the wavelength selective light intensity detector 113 on the receiving side measures the signal level at the time when the signal of the wavelength to be measured ( ⁇ k) exists.
  • the wavelength selective light intensity detector 113 may measure the signal level of the signal in advance before the signal of the wavelength to be measured is bypassed.
  • the wavelength selective light intensity detector 113 converts the signal of the measurement target wavelength ⁇ k into the bypass signal ( ⁇ d), so that the noise level at the time when the bypass wavelength ( ⁇ k) becomes a no-signal state is obtained. taking measurement.
  • the wavelength selective light intensity detector 113 measures the signal level of the signal (measurement target wavelength ⁇ k) at the timing when the signal exists at the OSNR measurement target wavelength ( ⁇ k).
  • the control terminal 114 may instruct the wavelength selective light intensity detector 113 to measure the signal level.
  • control terminal 114 sets the transmission / reception wavelength of the bypass optical transceiver (104a, 104b) and the wavelength of the signal transmitted by the wavelength selective switch (108a, 108b) for each.
  • the bypass optical transceiver 104a converts the signal of the wavelength to be measured ( ⁇ k) out of the wavelength multiplexed signals output from the optical coupler 107a (optical coupler A) into the bypass wavelength ( ⁇ d). And output.
  • the wavelength selective switch 108a includes a signal other than the measurement target wavelength ( ⁇ k) among the wavelength multiplexed signals output from the optical coupler 107a (optical coupler A), and a detour signal output from the detour optical transceiver 104a ( The detour wavelength ⁇ d) is combined and sent to the transmission line.
  • the wavelength selective light intensity detector 113 on the receiving side measures the noise level of the OSNR measurement target wavelength ( ⁇ k) among the wavelength multiplexed signals received from the optical coupler 107b (optical coupler B).
  • the detouring optical transceiver 104b on the receiving side converts the signal of the detouring wavelength ⁇ d among the wavelength multiplexed signals output from the optical coupler 107b (optical coupler C) into a signal of the measurement target wavelength ⁇ k.
  • the wavelength selective switch 108b includes a signal other than the bypass wavelength ⁇ d among the wavelength multiplexed signals output from the optical coupler 107b (optical coupler C), and a signal of the measurement target wavelength ⁇ k output from the bypass optical transceiver 104b. Are combined and output to the optical demultiplexer 112.
  • the OSNR of the entire band can be measured by sequentially performing these operations from all wavelength multiplexed signal bands included in the main signal, for example, from channel 1 (wavelength ⁇ 1) to channel n (wavelength ⁇ n).
  • the switching time of the wavelength selective switches (108a, 108b) is about several tens of microseconds per channel. Therefore, a continuous disconnection state (disconnection state) of traffic does not occur with such switching.
  • the communication system transmission side communication system 101, reception side communication system 102 in the present embodiment, it is possible to measure the OSNR in the actual operation state without causing a continuous traffic interruption state. Is possible.
  • the detouring wavelength ( ⁇ d) and the original measurement target wavelength ( ⁇ k) have the same communication capacity, it is possible to prevent or alleviate the reduction in communication speed (communication band) associated with OSNR measurement.
  • the optical signal-to-noise ratio can be measured while reducing the influence on the communication environment in the optical communication system using the wavelength multiplexed signal. More specifically, according to the communication system of the present embodiment, it is possible to measure the true OSNR in a real environment affected by cable repair during operation and aging deterioration while minimizing the traffic interruption time. is there.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a functional configuration of the communication system in the present embodiment.
  • the optical multiplexing / demultiplexing device 701 on the transmission side is different from the optical multiplexing / demultiplexing device in the first embodiment, and other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • the signal band of the main signal includes n wavelengths of wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n, and the signal of ⁇ k, which is the wavelength of the OSNR measurement target, is not mounted (that is, traffic Assume that the data is not modulated.
  • the optical multiplexing / demultiplexing device 701 generates a signal having the measurement target wavelength ⁇ k.
  • the optical multiplexing / demultiplexing device 701 in the transmission-side communication system 101 is different from the optical multiplexing / demultiplexing device 105 in the first embodiment in terms of an optical coupler 703 (optical coupler D) and a wavelength tunable light source 702. And further comprising.
  • Other configurations of the optical multiplexer / demultiplexer 701 may be the same as those of the optical multiplexer / demultiplexer 105 in the first embodiment.
  • the variable wavelength light source 702 is a light source capable of emitting light of a specific wavelength based on a setting or control signal.
  • the wavelength tunable light source 702 is connected to the control terminal 114 and emits light having a wavelength to be measured ( ⁇ d) based on a control signal from the control terminal 114.
  • the optical coupler 703 (optical coupler D) combines the wavelength multiplexed signal output from the wavelength selective switch 108a and the output light output from the wavelength tunable light source 702, and sends them to the transmission line.
  • the optical coupler 703 functions as an optical multiplexer.
  • the optical coupler 703 may be realized by using, for example, an interference film filter using a dielectric multilayer film, a diffraction grating, or the like.
  • the optical multiplexer / demultiplexer 701 configured as described above inserts the output of the wavelength tunable light source 702 to measure the signal level (FIG. 8). ).
  • the wavelength selective light intensity detector 113 on the receiving side measures the noise level at the timing when the OSNR measurement target wavelength ( ⁇ k) is in the no-signal state, as in the first embodiment.
  • the wavelength selective light intensity detector 113 measures the signal level when the output of the wavelength tunable light source 702 is transmitted as a signal of the OSNR measurement target wavelength ( ⁇ k).
  • the communication system in this embodiment can measure the OSNR of the wavelength to be measured ( ⁇ k) in the transmission line.
  • the transmission-side communication system 101 in the present embodiment has the measurement target wavelength described in the first embodiment. There is no need to execute the process of detouring and transmitting the signal.
  • the communication system of the present embodiment configured as described above, it is possible to measure the OSNR of the transmission line in the actual operation state even when no signal is mounted on the wavelength to be measured. is there. This is because the optical multiplexing / demultiplexing device 701 can generate a signal having a wavelength to be measured using the variable wavelength light source 702. In addition, since there is no signal carrying traffic data, the communication system according to the present embodiment can measure the OSNR in an actual operation state without causing continuous traffic interruption. As described above, according to the communication system in the present embodiment, the optical signal-to-noise ratio can be measured while reducing the influence on the communication environment in the optical communication system using the wavelength division multiplexed signal.
  • the communication system (transmission-side communication system 101, reception-side communication system 102) in the present modification may have the same configuration as in the first embodiment and the second embodiment.
  • the signal band of the main signal includes n wavelengths from wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n, and among them, ⁇ k that is the wavelength of the OSNR measurement target is not mounted (there is no signal).
  • ⁇ k that is the wavelength of the OSNR measurement target is not mounted (there is no signal).
  • the control terminal 114 sets the reception wavelength of the detouring optical transceiver 104a on the transmission side to the specific wavelength ⁇ m and the transmission wavelength of the detouring optical transceiver 104a to the measurement target wavelength ⁇ k.
  • the bypass optical transceiver 104a receives the signal with the wavelength ⁇ m, converts it to a signal with the measurement target wavelength ⁇ k, and outputs it.
  • ⁇ m is included in the signal band ( ⁇ 1 to ⁇ n) of the main signal, and is an arbitrary wavelength on which a signal carrying traffic data is mounted (there is a signal).
  • the control terminal 114 sets the reception wavelength of the bypass optical transceiver 104b on the receiving side to ⁇ k and the transmission wavelength of the bypass optical transceiver 104b to the wavelength ⁇ m.
  • the bypass optical transceiver 104b receives the signal of the wavelength ⁇ k to be measured, converts it to a signal of wavelength ⁇ m, and outputs it.
  • a signal with a wavelength ⁇ m that is already mounted is temporarily converted into a signal with an OSNR measurement target wavelength ⁇ k that does not exist.
  • the optical multiplexer / demultiplexer (105, 701) on the transmission side can generate a signal of the OSNR measurement target wavelength ⁇ k.
  • the detour optical transceiver 104b on the receiving side returns (converts) the signal of the wavelength to be measured ( ⁇ k) to the signal of the original wavelength ⁇ m by performing the same processing as in the first embodiment. be able to.
  • the communication system according to the present modification can measure the OSNR of the transmission line in the actual operation state even when no signal is mounted on the wavelength to be measured.
  • this modification is applicable when there are few unmounted signals, for example.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a functional configuration of a communication apparatus according to the third embodiment of the invention.
  • the communication device 1000 includes an optical multiplexing unit (optical multiplexing unit) 1001, a first converted signal generation unit (first converted signal generation unit) 1002, and a first signal selection. Section (first signal selection means) 1003.
  • optical multiplexing unit optical multiplexing unit
  • first converted signal generation unit first converted signal generation unit
  • first signal selection means first signal selection means
  • these components are communicably connected by any communication means.
  • the communication means may be a communication path configured using an optical communication device.
  • each component of the communication apparatus 1000 will be described.
  • the optical multiplexing unit 1001 receives one or more optical signals, and generates a wavelength multiplexed signal that is an optical signal obtained by combining the optical signals.
  • the optical multiplexing unit 1001 may be realized using, for example, the optical multiplexer 106 in the first and first embodiments.
  • the first conversion signal generation unit 1002 receives the wavelength multiplexed signal generated in the optical multiplexing unit 1001. Then, the first conversion signal generation unit 1002 generates a conversion signal that is an optical signal obtained by selecting the signal of the first wavelength from the wavelength multiplexed signal and converting it to the signal of the second wavelength.
  • the first converted signal generation unit 1002 may be realized using, for example, the optical coupler 107a and the bypass optical transceiver 104a in the first or second embodiment.
  • the signal of the first wavelength may be, for example, a signal of a wavelength to be measured in each of the above embodiments.
  • the signal of the second wavelength may be, for example, a signal of a detour wavelength in each of the above embodiments.
  • the first signal selection unit 1003 accepts the wavelength multiplexed signal generated by the optical multiplexing unit 1001 and the conversion signal generated by the first conversion signal generation unit 1002.
  • the first signal selection unit 1003 selects and outputs at least one of a signal included in the wavelength multiplexed signal and a converted signal for each wavelength of the signal.
  • the first signal selection unit 1003 may select a signal other than the signal of the first wavelength and a converted signal from signals included in the wavelength multiplexed signal and output them to the optical communication path.
  • the first signal selection unit 1003 may be realized using, for example, the wavelength selective switch 108a in the first or second embodiment.
  • the communication apparatus 1000 can convert a signal having a first wavelength into a signal having a second wavelength, and can transmit the signal to a transmission line for optical communication. That is, the communication apparatus 1000 converts, for example, a signal having a wavelength to be measured for OSNR (a signal having a first wavelength) into a detour signal (a signal having a second wavelength) and sends the signal to a transmission path for optical communication. be able to.
  • the communication device 1000 bypasses the transmission of the signal with the wavelength to be measured, thereby preventing the traffic interruption regarding the signal with the wavelength to be measured from continuing.
  • the OSNR relating to the wavelength to be measured is measured without causing continuous traffic interruption relating to the signal having the wavelength to be measured.
  • the communication apparatus 1000 according to the present embodiment configured as described above can realize, for example, the transmission-side communication system 101 in the first and second embodiments.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a functional configuration of a communication device 1100 according to the fourth embodiment of the invention.
  • the communication apparatus includes a measurement unit (measurement unit) 1101, a second conversion signal generation unit (second conversion signal generation unit) 1102, and a second signal selection unit (second signal selection unit). 1103 and an optical demultiplexing unit (optical demultiplexing means) 1104.
  • these components are communicably connected by any communication means.
  • the communication means may be a communication path configured using an optical communication device.
  • each component of the communication apparatus 1100 will be described.
  • the measuring unit 1101 receives a wavelength multiplexed signal obtained by combining one or more optical signals from the optical communication path. Then, the measurement unit 1101 measures at least one of the signal level and the noise level related to the third wavelength among the wavelength multiplexed signals.
  • the measurement unit 1101 may be realized using, for example, the wavelength selective light intensity detector 113 in the first and second embodiments.
  • the third wavelength may be the measurement target wavelength in the first and second embodiments.
  • the second conversion signal generation unit 1102 generates a restoration signal which is an optical signal obtained by selecting a signal of the fourth wavelength from the wavelength multiplexed signal and converting it to the third wavelength.
  • the second converted signal generation unit 1102 may be realized using, for example, the optical coupler 107b and the bypass optical transceiver 104b in the first and second embodiments.
  • the fourth wavelength may be the detour wavelength in the first and second embodiments.
  • the second signal selection unit 1103 receives the wavelength multiplexed signal and the restoration signal, and at least one of the optical signal and the restoration signal included in the wavelength multiplexing signal for each wavelength of the optical signal included therein. select.
  • the second signal selection unit 1103 selects, for example, a signal other than the signal of the fourth wavelength among the wavelength multiplexed signals and the restoration signal (signal converted to the third wavelength), and performs optical demultiplexing. You may output to the part 1104 (after-mentioned).
  • the second signal selection unit 1103 may be realized using, for example, the wavelength selective switch 108b in the first and second embodiments.
  • the optical demultiplexing unit 1104 demultiplexes the optical signal selected by the second signal selection unit 1103 based on the wavelength of the signal included in the optical signal.
  • the optical demultiplexing unit 1104 may be realized using the optical demultiplexer 112 in the first and second embodiments.
  • the communication device 1100 according to the present embodiment configured as described above can measure the signal level when a signal is present at the third wavelength, for example, and when the signal is not present at the third wavelength. Can measure its noise level. That is, the communication device 1100 according to the present embodiment can measure the OSNR related to the third wavelength.
  • the signal of the fourth wavelength is the detour signal in the first and second embodiments
  • the signal of the third wavelength is the signal of the measurement target wavelength in the first and second embodiments.
  • the communication device 1100 can convert a detour wavelength (fourth wavelength) signal from among the wavelength multiplexed signals received from the optical communication path into a measurement target wavelength (third wavelength) signal.
  • the communication device 1100 selects a signal having a wavelength other than the detour wavelength included in the wavelength multiplexed signal and the converted measurement target signal, and demultiplexes the selected signal for each frequency and outputs the demultiplexed signal. Is possible.
  • the communication device 1100 when a signal of a wavelength to be measured is converted into a signal of a detour wavelength and transmitted, the communication device 1100 has the detour wavelength of the transmitted detour wavelength. The signal can be restored to the original signal (signal of the wavelength to be measured).
  • the optical signal-to-noise ratio can be measured while reducing the influence on the communication environment in the optical communication system using the wavelength multiplexed signal.
  • the communication device 1100 according to the present embodiment configured as described above can realize the reception-side communication system 102 according to each of the first and second embodiments, for example.
  • the communication apparatus 1100 may include an optical coupler 1201 as illustrated in FIG.
  • the optical coupler 1201 distributes the wavelength multiplexed signal transmitted from the optical communication path to the measurement unit 1101, the second conversion signal generation unit 1102, and the second signal selection unit 1103.
  • Such an optical coupler 1201 may be realized using, for example, the optical coupler 107b in the first and second embodiments.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a functional configuration of the communication system 1300 in the present embodiment.
  • the communication system 1300 includes a first communication device 1301, a second communication device 1302, and a control unit (control means) 1303.
  • the control unit 1303 and the first communication device 1301 are communicably connected by an arbitrary communication unit.
  • the control unit 1303 and the second communication device 1302 are communicably connected by an arbitrary communication unit.
  • the first communication device 1301 and the second communication device 1302 are communicably connected via an optical communication path.
  • the first communication device 1301 may be the same as the communication device 1000 in the third embodiment.
  • the second communication device 1302 may be the same as the communication device 1100 in the fourth embodiment.
  • the control unit 1303 sends to the first communication device 1301 a signal selected from at least one of the first wavelength and the second wavelength, and a signal included in the wavelength multiplexed signal and the converted signal. Notice.
  • the control unit 1303 may transmit the notification to the first communication device 1301 using a control signal.
  • control unit 1303 notifies the second communication device of at least one of the third wavelength equal to the first wavelength and the fourth wavelength equal to the second wavelength.
  • the control unit 1303 notifies the second communication device of a signal selected from the signal included in the wavelength multiplexed signal received from the optical communication path and the restoration signal.
  • control unit 1303 instructs the measurement unit in the second communication device to measure the noise level related to the third wavelength at a timing when a signal exists at the third wavelength. Then, the control unit 1303 instructs the measurement unit in the second communication apparatus to measure the signal level related to the third wavelength at a timing when no signal is present at the third wavelength.
  • control unit 1303 may be the same as the control terminal 114 in the first and second embodiments.
  • the measurement target wavelengths (first and third wavelengths) in each communication device (1301, 1302), and detours Use wavelengths (second and fourth wavelengths) are set.
  • a signal included in the optical signal transmitted from the first communication device 1301 to the optical communication path is selected based on the notification from the control unit 1303.
  • a signal selected in the second communication device 1302 is selected based on the notification from the control unit 1303.
  • the second communication device 1302 measures the noise level and the signal level related to the wavelength of the OSNR measurement target.
  • the communication system 1300 in the present embodiment it is possible to measure the OSNR related to specific wavelengths (first and third wavelengths). Further, according to the communication system 1300, a signal having a wavelength that is an OSNR measurement target is converted into a signal (a detour signal) having another wavelength (second and fourth wavelengths). To the second communication device 1302. That is, by using the first communication device 1301 and the second communication device 1302, it is possible to bypass and transmit a signal having a wavelength to be measured. It is possible to prevent the continuous traffic interruption related to occurrence. Thereby, for example, the OSNR relating to the wavelength to be measured is measured without causing a continuous traffic interruption relating to the signal having the wavelength to be measured. As described above, according to the communication system in the present embodiment, the optical signal-to-noise ratio can be measured while reducing the influence on the communication environment in the optical communication system using the wavelength division multiplexed signal.
  • control terminal 114 and the control unit 1303 in each of the above embodiments may be realized using, for example, the following hardware and software programs.
  • control terminal 114 and the control unit 1303 described in the above embodiments are collectively referred to simply as “control unit”.
  • control unit described in each of the above embodiments may be realized using one or a plurality of dedicated hardware devices (for example, an integrated circuit or a storage device mounted with processing logic).
  • control unit when the control unit is realized by a dedicated hardware device, the components of the control unit are implemented using an integrated circuit (for example, SoC (System on a Chip)) that can provide each function. Also good.
  • SoC System on a Chip
  • the data held by the components of the control unit is, for example, a RAM (Random Access Memory) area integrated as SoC, a flash memory area,
  • the control unit described above may be configured by general-purpose hardware as exemplified in FIG. 14 and various software programs (computer programs) executed by the hardware.
  • the arithmetic device 1401 may read various software programs stored in a non-volatile storage device 1403 described later to the storage device 1402 and execute processing according to the software programs.
  • the components of the control unit in each of the above embodiments may be realized as a software program executed by the arithmetic device 1401.
  • the storage device 1402 is a memory device such as a RAM that can be referred to from the arithmetic device 1401, and stores software programs, various data, and the like. Note that the storage device 1402 may be a volatile memory device.
  • the non-volatile storage device 1403 is a non-volatile storage device such as a magnetic disk drive or a semiconductor storage device using flash memory.
  • the nonvolatile storage device 1403 can store various software programs, data, and the like.
  • the network interface 1406 is an interface device connected to a communication network.
  • an interface device for connection to a wired or wireless telecommunication line, an interface device for connection to an optical communication line, or the like may be adopted.
  • the drive device 1404 is, for example, a device that processes reading and writing of data with respect to a storage medium 1405 described later.
  • the storage medium 1405 is an arbitrary storage medium capable of recording data, such as an optical disk, a magneto-optical disk, and a semiconductor flash memory.
  • control unit in the present invention described by taking the above-described embodiments as an example supplies a software program capable of realizing the functions described in the above-described embodiments to, for example, the hardware device illustrated in FIG. May be realized. More specifically, for example, the present invention may be realized by causing the arithmetic device 1401 to execute a software program supplied to such a device.
  • the software program may be recorded in the storage medium 1405.
  • the software program may be configured to be stored in the nonvolatile storage device 1403 through the drive device 1404 as appropriate at the shipping stage or the operation stage of the control unit or the like.
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Abstract

波長多重信号を用いた光通信システムにおいて、通信環境に与える影響を低減しながら、光信号対雑音比を測定する。通信装置は、１以上の光信号を受け付け、それらを合波した光信号である波長多重信号を生成する光合波部と、上記光合波部において生成された上記波長多重信号から第１の波長の信号を選択して第２の波長の信号に変換した光信号である変換信号を生成する第１の変換信号生成部と、生成された上記波長多重信号と、上記変換信号とを受け付け、それらに含まれる信号の波長ごとに、上記波長多重信号に含まれる信号と、上記変換信号との少なくともいずれかを選択して出力する第１の信号選択部と、を備える。

Description

通信装置、通信方法、及び、通信システム
　本発明は、波長多重信号を送受信可能な光通信ネットワークにおいて、光信号対雑音比を測定する技術に関する。
　近年、通信データの大容量化及び通信速度の高速化に関する要望に応じて、波長分割多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式を採用した光通信システムが普及している。以下、係る方式を採用した通信システムを「波長多重システム」、係る方式により送受信される光信号を「波長多重信号」と称する場合がある。
　係る光通信システムにおいて、通信路の伝送路特性指標のひとつである光信号対雑音比（ＯＳＮＲ：Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｎｏｉｓｅ　Ｒａｔｉｏ）を運用中に測定することは、通信品質の維持及び管理の側面から重要である。
　このような光通信システムに関して、例えば、以下のような技術が開示されている。特許文献１は、光伝送ネットワークにおいて設定される新規ルートの伝送品質を検証する技術を開示する。特許文献１に開示された技術は、新規ルートを用いて試験信号を送受信した結果に基づいて、当該新規ルートの伝送特性を表す伝送パラメータを抽出するとともに、当該伝送パラメータに基づいて伝送品質を検証する。
　特許文献２は、光伝送ネットワークにおいて、ＯＳＮＲの測定対象である被測定チャネルの光信号のビットレートを下げることで、当該チャネルのＯＳＮＲを測定する技術を開示する。係る技術は、被測定チャネルの光信号のビットレートを下げることで光信号のスペクトル幅を狭め、隣接チャネルの影響を低減した状態で被測定チャネルのノイズ成分を測定する。
　特許文献３は、光伝送ネットワークを構成する光中継器において各チャネルの信号強度を測定するパワーモニターを用いずに、ＯＳＮＲを測定（推定）する技術を開示する。特許文献３に開示された技術は、光中継器における総光パワーから、当該光中継器における各チャネルのゲインチルトを算出し、当該ゲインチルトを用いて光中継器における各チャネルのＯＳＮＲを求める。
特開２００４－１７２７８３号公報 特開２００８－０８５８８３号公報 特開２００８－２１８７０５号公報
　ＯＳＮＲを測定する場合、例えば、トラフィックデータが重畳された光変調信号（光信号）の信号レベルとノイズレベルとを測定する必要がある。しかしながら、光変調信号が高密度に多重化された波長多重システムでは、例えば、図２に示すように、隣接する信号スペクトルの裾が重なることがある。よって、ノイズレベルを正確に観測することが困難である、という問題が生じる。
　これに対して、特許文献１に開示された技術を実際の運用状態における光通信システムに適用した場合、試験信号を流すために通信信号を停波する必要がある。即ち、この場合、継続的なトラフィック断（トラフィックの不通）が発生する可能性がある。また、特許文献２に開示された技術は、変調信号のビットレートを一時的に下げることから、トラフィックの容量（送受信可能なデータ量）が低下する。これにより、ＯＳＮＲの測定中に継続的なトラフィック断が発生する可能性がある。更に、今日用いられている超高密度波長多重システムでは、信号間隔が極めて狭くなっている（例えば３３ＧＨｚ）ことから、変調信号のビットレートを下げてもノイズレベルを観測することは困難な場合がある。また、特許文献３に開示された技術は、各光中継器のゲインチルトが等しいことを前提としてＯＳＮＲを推定する技術であり、上記問題を直接的に解決可能な技術ではない。また、特許文献３に開示された技術は、個々の中継器の特性（例えば、製造ロットごとの個体差や、経年劣化等）を十分に考慮していないことから、係る技術のみでは、運用中の光伝送路のＯＳＮＲを精度よく算出することが困難である。即ち、これらの関連技術を用いた場合、運用中の光通信システムにおいてＯＳＮＲを測定する際、通信の途絶や、通信速度（通信帯域）の低減などの影響が発生する場合がある。
　本発明は、上記のような事情を鑑みてなされたものである。即ち、本発明は、波長多重信号を送受信可能な光通信システムにおいて、通信環境に与える影響を低減しながら、光信号対雑音比を測定可能な通信装置等を提供することを、主たる目的の一つとする。
　上記の目的を達成すべく、本発明の一態様に係る通信装置は、１以上の光信号を受け付け、それらを合波した光信号である波長多重信号を生成する光合波手段と、上記光合波手段において生成された上記波長多重信号から第１の波長の信号を選択して第２の波長の信号に変換した光信号である変換信号を生成する第１の変換信号生成手段と、生成された上記波長多重信号と、上記変換信号とを受け付け、それらに含まれる信号の波長ごとに、上記波長多重信号に含まれる信号と、上記変換信号との少なくともいずれかを選択して出力する第１の信号選択手段と、を備える。
　また、本発明の他の一態様に係る通信装置は、１以上の光信号が合波された波長多重信号を光通信路から受け付け、当該波長多重信号のうち、第３の波長の信号に関する信号レベルと、ノイズレベルとの少なくとも一方を測定可能な測定手段と、上記波長多重信号から第４の波長の信号を選択して上記第３の波長に変換した光信号である復元信号を生成する第２の変換信号生成手段と、上記波長多重信号と、上記変換信号とを受け付け、それらに含まれる光信号の波長ごとに、上記波長多重信号に含まれる光信号と、復元信号との少なくともいずれかを選択する第２の信号選択手段と、上記第２の信号選択手段が選択した光信号を、当該光信号に含まれる信号の波長に基づいて分波する光分波手段と、を備える。
　また、本発明の一態様に係る通信方法は、１以上の光信号を受け付け、それらを合波した光信号である波長多重信号を生成し、上記生成された上記波長多重信号から第１の波長の信号を選択して第２の波長の信号に変換した光信号である変換信号を生成し、生成された上記波長多重信号と、上記変換信号と含まれる信号の波長ごとに、上記波長多重信号に含まれる信号と、上記変換信号との少なくともいずれかを選択して出力する。
　また、本発明の他の一態様に係る通信方法は、１以上の光信号が合波された波長多重信号を光通信路から受け付け、当該波長多重信号のうち、第３の波長の信号に関する信号レベルと、ノイズレベルとの少なくとも一方を測定し、上記波長多重信号から第４の波長の信号を選択して上記第３の波長に変換した光信号である復元信号を生成し、上記波長多重信号と、上記変換信号とに含まれる光信号の波長ごとに、上記波長多重信号に含まれる光信号と、復元信号との少なくともいずれかを選択するとともに、当該選択した光信号を、当該光信号に含まれる信号の波長に基づいて分波する。
　また、同目的は、上記構成を有する通信装置、あるいは、通信方法を用いて実現された通信システムによっても達成される。
　本発明によれば、波長多重信号を送受信可能な光通信システムにおいて、通信環境に与える影響を低減しながら、光信号対雑音比を測定可能である。
図１は、本発明の第１の実施形態において、通信システムを構成する構成要素の機能的な構成を例示するブロック図である。 図２は、本発明の第１の実施形態において、光通信回線（伝送路）を介して送受信される波長多重信号を模式的に表す説明図である。 図３は、本発明の各実施形態に関連して、ＯＳＮＲの測定対象である波長の信号を遮断（消光）した場合のノイズレベルを模式的に表す説明図である。 図４は、本発明の第１の実施形態に関連して、ＯＳＮＲの測定対象である波長の信号を、迂回用波長の信号に変換した場合の波長多重信号を模式的に表す説明図である。 図５は、本発明の第１の実施形態に関連して、迂回用波長の信号を、ＯＳＮＲの測定対象である波長の信号に変換した場合の波長多重信号を模式的に表す説明図である。 図６は、本発明の第２の実施形態に関連して、特定の波長の信号が実装されていない場合の波長多重信号を模式的に表す説明図である。 図７は、本発明の第２の実施形態において、通信システムを構成する構成要素の機能的な構成を例示するブロック図である。 図８は、本発明の第２の実施形態において、ＯＳＮＲの測定対象の波長に信号を挿入した場合の波長多重信号を模式的に表す説明図である。 図８は、本発明の第２の実施形態の変形例において、ＯＳＮＲの測定対象の波長の信号として、他の波長の信号を一時的に挿入した場合の波長多重信号を模式的に表す説明図である。 図１０は、本発明の第３の実施形態に係る通信装置の機能的な構成を例示するブロック図である。 図１１は、本発明の第４の実施形態に係る通信装置の機能的な構成を例示するブロック図である。 図１２は、本発明の第４の実施形態の変形例に係る通信装置の機能的な構成を例示するブロック図である。 図１３は、本発明の第５の実施形態に係る通信装置の機能的な構成を例示するブロック図である。 図１４は、本発明の各実施形態における制御端末あるいは制御部を実現可能なハードウェア構成を例示する説明図である。
　まず、本発明の概要について説明する。上記したように、光通信システムにおいて、ＯＳＮＲを測定することは、伝送路における通信品質の維持、あるいは伝送路において発生しうる問題の早期発見の観点から重要である。
　光通信システムにおいてＯＳＮＲを測定する場合には、測定対象の変調信号（光信号）の波長におけるノイズレベルと、信号レベルとを測定することが求められる。ＯＳＮＲを測定する単純な方法として、例えば、測定対象である変調信号を一旦消光（ＯＦＦ）した状態（例えば、図３に例示する状態）で測定したノイズレベルと、変調信号を発光（ＯＮ）した状態で測定した信号レベルと、を用いてＯＳＮＲを算出する方法がある。しかしながら、この方法を用いた場合、波長多重システムが光信号をＯＦＦしてからノイズレベルを測定し、再度光信号をＯＮ状態に復帰させるまでの間、継続的なトラフィック断が発生する。
　これに対して、本発明に関して以下の各実施形態を用いて説明する技術は、ＯＳＮＲの測定対象である変調信号に重畳するトラフィックデータを迂回して転送可能な別の変調信号（迂回信号）を用意する。即ち、トラフィックデータが迂回信号を用いて伝送されることから、ＯＳＮＲの測定期間中であっても、継続的なトラフィック断は発生しない。よって、以下の各実施形態を用いて説明する、本発明に関する技術によれば、光通信システムにおけるトラフィックの切断（不通）時間を低減しながら、全波長帯域のＯＳＮＲを効率よく測定可能である。なお、以下の各実施形態に記載されている構成は例示であり、本発明の技術範囲はそれらには限定されない。
　＜第１の実施形態＞
　［構成］
　以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る通信システムを構成する通信システム（送信側通信システム１０１、受信側通信システム１０２）の機能的な構成を例示するブロック図である。
　以下において、光送受信機１０３ａと、光送受信機１０３ｂとは、同様の構成あるいは機能を備えてもよい。光送受信機１０３ａと、光送受信機１０３ｂとをまとめて、単に「光送受信機１０３」と称する場合がある。同様に、迂回用光送受信機１０４ａと迂回用光送受信機１０４ｂとは、同様の構成あるいは機能を備えてもよい。迂回用光送受信機１０４ａと迂回用光送受信機１０４ｂとをまとめて、単に「迂回用光送受信機１０４」と称する場合がある。同様に、光カプラ１０７ａと光カプラ１０７ｂとは、同様の構成あるいは機能を備えてもよい。光カプラ１０７ａと光カプラ１０７ｂとをまとめて、単に「光カプラ１０７」と称する場合がある。同様に、波長選択型スイッチ１０８ａと波長選択型スイッチ１０８ｂとは、同様の構成あるいは機能を備えてもよい。波長選択型スイッチ１０８ａと波長選択型スイッチ１０８ｂとをまとめて、単に「波長選択型スイッチ１０８」と称する場合がある。
　また、図１における光合波・分波装置（以下「光合分波装置」と称する）１０５及び１１１は、それぞれ同様の構成を備えることで、送信装置又は受信装置として機能してよい。図１においては、説明の便宜上、送信装置として機能する光合分波装置１０５の構成が図示されている。同様に、図１においては、受信装置として機能する光合分波装置１１１の構成が図示されている。
　送信側通信システム１０１には、１以上の光送受信機１０３ａが接続される。送信側通信システム１０１に接続される各光送受信機１０３ａは、後述する光合分波装置１０５と通信可能に接続される。送信側通信システム１０１と、光合分波装置１０５との間は、例えば、光ファイバ等の光回路デバイスにより通信可能に接続されてもよい。
　係る光送受信機１０３ａは、例えば、トラフィックデータ（例えば、トリビュタリ側からの通信データ）を受け付け、当該トラフィックデータが重畳された、光伝送路において伝送可能な光信号を生成する。光送受信機１０３ａは、生成した光信号を光合分波装置１０５（後述）に出力する。
　各光送受信機１０３ａは、例えば、電気信号により搬送されたトラフィックデータを受け付けてもよく、光信号により搬送されたトラフィックデータを受け付けてもよい。具体的には、係る光送受信機１０３ａは、例えば、２つのネットワーク（例えば、陸上に敷設された通信ネットワークと、海中に埋設する通信ネットワーク）の間のインタフェースとして機能することができる。この場合、各光送受信機１０３ａは、一方の通信ネットワーク（例えば、陸上の通信ネットワーク）から受け付けたトラフィックデータを、他方の通信ネットワーク（例えば、海中の通信ネットワーク）において送受信可能な形式に変換（例えばフレーム化）してもよい。
　光送受信機１０３ａは、例えば、設定あるいは制御信号等に基づいて、生成する光信号の波長を適宜変更可能である。これより、送信側通信システム１０１に接続される各光送受信機１０３ａは、異なる波長の光信号を生成可能である。
　なお、光送受信機１０３ａ（光送受信機１０３ｂ）は、後述するように、光合分波装置１０５から光信号を受け付けた場合には、係るデータを適切な形式に変換して、トリビュタリ側に出力してもよい。この場合、光送受信機１０３ａは、設定または制御信号等に基づいて選択された特定の波長の光信号を、光合分波装置１０５から受け付けてもよい。
　次に送信側通信システム１０１における光合分波装置１０５及び迂回用光送受信機１０４ａについて説明する。図１に例示するように、光合分波装置１０５は、光合波器１０６と、光カプラ１０７ａと、波長選択型スイッチ１０８ａと、を備える。光合分波装置１０５を構成するこれらの構成要素の間は、光ファイバ等の光回路デバイスを用いて接続されている。
　光合波器１０６は、１以上の光信号を受け付け、それらの光信号を合波した光信号を出力する。具体的には、光合波器１０６は、例えば、１以上の光送受信機１０３ａのそれぞれから異なる波長の光信号を受け付け、波長多重化された主信号（波長多重信号）を生成する。光合波器１０６は、生成した波長多重信号を、後述する光カプラ１０７ａ（光カプラＡ）に出力する。係る、光合波器１０６は、例えば、微小光学（マイクロオプティクス）技術を用いたプリズム、回折格子、薄膜フィルタ、あるいは、ＡＷＧ（アレイ導波路：ａｒｒａｙｅｄ　ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　ｇｒａｔｉｎｇ）等を用いて実現可能である。
　光カプラ１０７ａは、入力された光信号（波長多重信号）を２以上の伝送路に分岐して出力する。具体的には、光カプラ１０７ａは、光合波器１０６から受け付けた波長多重信号を、後述する波長選択型スイッチ１０８ａと、迂回用光送受信機１０４ａとに分岐して出力する。係る光カプラ１０７ａは、例えば、光ファイバを加工した溶融延伸型カプラであってもよく、回路基盤上に光導波路を形成した導波路型カプラであってもよい。また係る光カプラ１０７ａは、例えば、微小なハーフミラーを用いて実現されてもよい。
　迂回用光送受信機１０４ａは、光合分波装置１０５に接続され、光合分波装置１０５の受け付けた波長多重信号のうち特定の信号の波長を変換し、光合分波装置１０５に対して折り返して出力する。具体的には、迂回用光送受信機１０４ａは、設定又は制御信号等に基づいて、波長多重信号のうち特定の信号の波長の信号を受信する。また、迂回用光送受信機１０４ａは、設定又は制御信号等に基づいて選択された波長の光信号を光合分波装置１０５に対して出力する。また、迂回用光送受信機１０４ａは、光合分波装置１０５から受け付けた光信号を変換して、トリビュタリ側に出力可能である。
　迂回用光送受信機１０４ａのライン側の受信ポートＲｘ（光合分波装置１０５に接続されているポート）には、光合分波装置１０５の光カプラ１０７ａによって分岐された波長多重信号が入力される。迂回用光送受信機１０４ａは、局所光を発光可能な発光部を具備しており、係る局所光と波長が同じ特定の光信号を受信することが可能である。係る局所光の波長は可変であり、迂回用光送受信機１０４ａは、任意の波長の光信号を受信することができる。これにより、迂回用光送受信機１０４ａは、後述する制御端末１１４からの制御信号に応じて、波長多重信号のうち、ＯＳＮＲの測定対象である波長（以下「測定対象波長」と称する場合がある）の信号を選択して受信することができる。例えば、波長多重信号がｎ個（ｎは１以上の自然数）の波長（λ１からλｎ）の信号を含む場合、迂回用光送受信機１０４ａは、係る波長多重信号のうち、測定対象波長（λｋとする）の信号を受信する。係る測定対象波長λｋは、λ１からλｎのｎ個の波長のうちの任意の波長であってよい。なお、上記発光部は、例えば、周知のコヒーレント受信機が備える局所光の発光部と同様としてよい。
　迂回用光送受信機１０４ａのトリビュタリ側の送信ポートＴｘと受信ポートＲｘとは、折り返し接続されている。具体的には、迂回用光送受信機１０４ａは、受信した測定対象波長の光信号に基づいて生成した出力信号をトリビュタリ側の送信ポートＴｘに出力する。この際、迂回用光送受信機１０４ａは、必要に応じて、測定対象波長の光信号を適切な形式に変換してもよい。
　トリビュタリ側の送信ポートＴｘは、トリビュタリ側の受信ポートＲｘに接続されていることから、トリビュタリ側の送信ポートＴｘに出力された出力信号は、迂回用光送受信機１０４ａにそのまま入力される。迂回用光送受信機１０４ａは、トリビュタリ側の受信ポートＲｘに入力された信号を、波長選択型スイッチ１０８ａに出力する。なお、迂回用光送受信機１０４ａは、トリビュタリ側の受信ポートＲｘに入力された信号を適切な形式に変換してから、波長選択型スイッチ１０８ａに出力してもよい。この際、迂回用光送受信機１０４ａは、設定又は制御端末１１４からの制御信号に基づいて、出力する光信号の波長（以下「迂回用波長」と称する場合がある）を選択する。そして、迂回用光送受信機１０４ａは、係る光信号を光合分波装置１０５に出力する。
　上記機能により、迂回用光送受信機１０４ａは、光合分波装置１０５から受信した信号の波長を変換して、光合分波装置１０５に出力することが可能である。即ち、迂回用光送受信機１０４ａは、光合分波装置１０５から測定対象波長λｋの信号を受信し、係る光信号の波長を迂回用波長（λｄとする）に変換して、光合分波装置１０５に出力することができる。以下、迂回用光送受信機１０４ａから光合分波装置１０５に出力された、迂回用波長λｄの光信号を、迂回用信号と称する場合がある。
　迂回用波長λｄは、上記主信号の波長帯域には含まれない波長である。主信号とは異なる帯域に迂回用波長λｄが設定された場合、例えば、迂回用信号と主信号とが干渉することがない。具体的には、迂回用波長λｄは、例えば、主信号の帯域とは異なる帯域が割り当てられた伝送路監視用の帯域であってもよい。一般的に、係る監視用の帯域は使用頻度が低いことから、迂回用波長として使用可能である。迂回用波長λｄは、伝送路監視用の帯域に限らず、上記主信号の帯域とは異なる他の任意の波長帯域に含まれてよい。
　なお、迂回用光送受信機１０４ａ及び光送受信機１０３ａは、設定または制御信号等に基づいて、受信する光信号の波長と、出力する光信号の波長とを、それぞれ設定可能であることから、同様の構成を備えた装置として実現されてもよい。この場合、例えば、ある光送受信機１０３ａのトリビュタリ側の送信ポートＴｘを折り返して受信ポートＲｘに接続することで、迂回用光送受信機１０４ａとして使用することが可能である。
　波長選択型スイッチ１０８ａは、１以上の光信号を受け付け、受け付けた信号のうち出力する（透過させる）信号を波長ごとに選択可能である。図１に例示するように、本実施形態における波長選択型スイッチ１０８ａは、光カプラ１０７ａから出力された波長多重信号と、迂回用光送受信機１０４ａから出力された迂回用信号と、の２つの光信号を２つの入力ポートから受け付ける。
　波長選択型スイッチ１０８ａは、２つの光信号のうち、いずれの信号を透過させるかを、例えば制御端末１１４からの制御信号又は設定に基づいて、光信号の波長ごとに選択可能である。具体的には、波長選択型スイッチ１０８ａは、例えば、光カプラ１０７ａから入力された波長多重信号のうち、測定対象波長λｋ以外の信号を透過させることができる。また、波長選択型スイッチ１０８ａは、例えば、迂回用光送受信機１０４ａから出力された迂回用信号（迂回用波長λｄ）を透過させることができる。即ち、波長選択型スイッチ１０８ａは、入力された波長多重信号のうち、測定対象波長λｋの信号を遮断し、迂回用波長λｄの信号を透過させることができる。係る波長選択型スイッチ１０８ａとしては、例えば、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｏｎ　Ｓｉｌｉｃｏｎ）デバイスを用いた、ＷＳＳ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　Ｓｗｉｔｃｈ）等が知られている。
　図４は、波長選択型スイッチ１０８ａから伝送路（後述）に送出される波長多重信号を模式的に示した説明図である。図４に例示するように、上記のように構成された送信側通信システム１０１により、ＯＳＮＲの測定対象波長λｋの光信号に重畳されていたトラフィックデータは、迂回用波長λｄの光信号を用いて伝送される。結果として、測定対象波長λｋは、無信号状態となる。これより、後述する受信側の光合分波装置１１１は、測定対象波長λｋの伝送路におけるノイズレベルを測定可能である。
　次に、本実施形態における光通信の伝送路について説明する。伝送路は、複数の伝送路ファイバ（光伝送ファイバ）１０９と、光増幅器１１０とからなる。例えば、海底ケーブルシステムを想定した場合、これらの伝送路の構成要素は海底に沈められる。よって、これらの構成要素について、実際の運用状態における経年劣化などを含む特性の変化を知ることは困難である。なお、光伝送ファイバ１０９と、光増幅器１１０とは、それぞれ周知の技術を用いて実現可能であることから、詳細な説明を省略する。
　次に、受信側通信システム１０２について説明する。受信側通信システム１０２には、1以上の光送受信機１０３ｂが接続される。光送受信機１０３ｂは、上記光送受信機１０３ａと同様の構成及び機能を備えてもよい。光送受信機１０３ｂは、例えば、光合分波装置１１１（後述）から光信号を受け付ける（受信する）。より具体的には、光送受信機１０３ｂは、光合分波装置１１１における光分波器１１２により分波された特定の波長の光信号を受信する。光送受信機１０３ｂは、受信した光信号を、トリビュタリ側にトラフィックデータとして出力する。
　次に、受信側通信システム１０２における、光合分波装置１１１及び迂回用光送受信機１０４ｂについて説明する。図１に例示するように、光合分波装置１１１は、光カプラ１０７ｂ（光カプラＢ、光カプラＣ）と、波長選択型スイッチ１０８ｂと、光分波器１１２と、波長選択型光強度検出器１１３とを備える。
　光合分波装置１１１において、伝送路側の初段（一段目）の光カプラ１０７ｂ（光カプラＢ）により、伝送路を介して受信した波長多重信号が分岐される。分岐された光信号のうち、一方の信号は波長選択型光強度検出器１１３（後述）に送出される。分岐された光信号のうち、他方の信号は後段（２段目）の光カプラ１０７ｂ（光カプラＣ）に送出される。２段目の光カプラ１０７ｂ（光カプラＣ）は、光カプラＢから受け付けた波長多重信号を、迂回用光送受信機１０４ｂと、波長選択型スイッチ１０８ｂと向けて分岐する。係る光カプラ１０７ｂは、上記光カプラ１０７ａと同様の技術を用いて実現可能である。
　波長選択型光強度検出器１１３は、特定の波長の光の強度（光強度）を検出（検知）する機能を有する。波長選択型光強度検出器１１３は、検知対象の波長に信号（トラフィックデータを搬送する変調信号）が存在する場合は信号レベルを検出する。波長選択型光強度検出器１１３は、検知対象の波長に信号が存在しない場合には、ノイズレベルを検出する。本実施形態においては、波長選択型光強度検出器１１３には、例えば、制御端末１１４からの制御信号に基づいて、光強度を検知する波長が設定される。
　波長選択型光強度検出器１１３は、例えば、光可変フィルタと受光素子とを用いて構成されてもよい。この場合、例えば、光可変フィルタにおいて特定の波長が選択され（即ち特定の波長のみが透過され）、当該特定の波長の光強度が、受光素子（例えばフォトディテクタ（ＰＤ：Ｐｈｏｔｏ　Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）等）を用いて検出される。
　迂回用光送受信機１０４ｂは、上記した迂回用光送受信機１０４ａと同様、局所光を用いることにより、波長多重信号のうち特定の波長（局所光と同じ波長）の信号を受信する。より具体的には、迂回用光送受信機１０４ｂは、光カプラＣから受信した波長多重信号のうち、迂回用波長λｄの光信号（迂回用信号）を受信する。
　迂回用光送受信機１０４ａと同様、迂回用光送受信機１０４ｂのトリビュタリ側の送信ポートＴｘと受信ポートＲｘとは、折り返し接続されている。迂回用光送受信機１０４ｂは、迂回用光送受信機１０４ａと同様、受信した光信号に基づいて生成した出力信号をトリビュタリ側の送信ポートＴｘに出力する。係る出力信号は、そのまま迂回用光送受信機１０４ｂのトリビュタリ側の受信ポートＲｘに入力される。迂回用光送受信機１０４ｂは、トリビュタリ側の受信ポートＲｘに入力された信号に基づいて光信号を生成する。この際、設定又は制御端末１１４からの制御信号に基づいて、迂回用光送受信機１０４ｂから出力される光信号の波長が選択される。この場合、係る波長としてλｋが設定される。上記機能により、迂回用光送受信機１０４ｂは、光合分波装置１１１から迂回用波長λｄの信号を受信し、係る光信号の波長を測定対象波長λｋに変換して、光合分波装置１０５に出力することができる。即ち、これにより、迂回用波長λｄを用いて伝送された迂回用信号が、元の測定対象波長λｋの信号に戻される（復元される）。
　波長選択型スイッチ１０８ｂは、上記説明した波長選択型スイッチ１０８ａと同様、１以上の光信号を受け付ける。波長選択型スイッチ１０８ｂは、受け付けた信号のうち透過させる信号を波長ごとに選択可能である。具体的には、本実施形態における波長選択型スイッチ１０８ｂは、図１に例示するように、光カプラ１０７ｂ（光カプラＣ）から出力された波長多重信号と、迂回用光送受信機１０４ｂから出力された光信号（測定対象波長λｋの信号）と、の２つの光信号を２つの入力ポートから受け付ける。波長選択型スイッチ１０８ｂは、２つの光信号のうち、いずれの信号を透過させるかを、例えば制御端末１１４からの制御信号又は設定に基づいて光信号の波長ごとに選択可能である。
　波長選択型スイッチ１０８ｂは、例えば、光カプラＣから入力された波長多重信号のうち、迂回用波長λｄ以外の信号を透過させる。また、波長選択型スイッチ１０８ａは、例えば、迂回用光送受信機１０４ｂから出力された光信号（測定対象波長λｋの信号）を透過させる。即ち、波長選択型スイッチ１０８ｂは、入力された波長多重信号のうち、迂回用波長λｄの信号を遮断し、測定対象波長λｋの信号を透過させる。これにより、波長選択型スイッチ１０８ｂから出力される波長多重信号は、上記光合波器１０６が光カプラＡに対して出力した波長多重信号と同様の信号となる。
　光分波器１１２は、波長選択型スイッチ１０８ｂから出力された波長多重信号を入力として受け付ける。光分波器１１２は、受け付けた波長多重信号を波長ごとに分離し、分離した信号をそれぞれの光送受信機１０３ｂに出力する。例えば、波長多重信号にλ１からλｎまでのｎ個の波長の信号が含まれる場合、光分波器１１２は、波長多重信号をｎ個の個別の信号に分離し、それぞれの信号を光送受信機１０３ｂに出力してもよい。係る光分波器１１２は、例えば、誘電体多層膜を用いた干渉膜フィルタや、回折格子等を用いて実現されてもよい。
　図５は、波長選択型スイッチ１０８ｂから出力される波長多重信号を模式的に示す説明図である。図５に例示するように、迂回用波長λｄの光信号を用いて伝送されたトラフィックデータは、元の波長（測定対象波長λｋ）の光信号に変換（復元）される。これより、波長選択型スイッチ１０８ｂから出力される波長多重信号は、光合波器１０６から出力される波長多重信号と同様の信号に復元される。係る波長多重信号が、光分波器１１２により波長ごとに分波され、各光送受信機１０３ｂに出力される。ＯＳＮＲ測定のために迂回用波長λｄに変換された信号は、元の波長（測定対象波長λｋ）に再度変換されることから、各光送受信機（１０３ａ、１０３ｂ）は、係る波長変換を考慮することなく通信を実行可能である。
　制御端末１１４は、送信側通信システム１０１における迂回用光送受信機１０４ａ、波長選択型スイッチ１０８ａと、制御線により接続される。また、制御端末１１４は、受信側通信システム１０２における迂回用光送受信機１０４ｂ、波長選択型スイッチ１０８ｂ、波長選択型光強度検出器１１３と制御線により接続される。係る制御線は、制御用の通信回線である。係る制御線は、上記光信号の伝送路の一部を用いて実現されてもよく、上記伝送路とは別の通信回線を用いて実現されてもよい。より具体的には、係る制御線は、上記伝送路における任意のチャネルに設定されたオーダーワイヤ回線を用いて実現可能である。また、制御端末１１４が送出する制御信号は、例えば、伝送路においてトラフィックデータ（ユーザデータ）を搬送するためのフレームに付加されるオーバーヘッド領域に含まれてもよい。
　制御端末１１４は、迂回用光送受信機（１０４ａ、１０４ｂ）、波長選択型スイッチ（１０８ａ、１０８ｂ）、及び、波長選択型光強度検出器１１３を、係る制御線を介して制御可能である。制御端末１１４は、上記各構成要素に対して制御信号を送信してもよく、上記各構成要素の設定に用いられる設定情報を送信してもよい。
　具体的には、制御端末１１４は、迂回用光送受信機１０４ａに対して、局所光の波長を設定する。局所光の波長は、例えば、測定対象波長λｋに設定される。また、制御端末１１４は、迂回用光送受信機１０４ａから出力される光信号の波長を設定する。迂回用光送受信機１０４ａから出力される光信号の波長は、例えば、迂回用波長λｄに設定される。
　同様に、制御端末１１４は、迂回用光送受信機１０４ｂに対して、局所光の波長を設定する。局所光の波長は、例えば、迂回用波長λｄに設定される。また、制御端末１１４は、迂回用光送受信機１０４ｂから出力される光信号の波長を設定してもよい。迂回用光送受信機１０４ｂから出力される光信号の波長は、例えば、測定対象波長λｋに設定される。
　制御端末１１４は、波長選択型スイッチ１０８ａが透過する信号の波長を設定する。波長選択型スイッチ１０８ａは、例えば、光カプラ１０７ａ（光カプラＡ）から受け付けた波長多重信号のうち、測定対象波長λｋ以外の波長の信号を透過するよう設定される。また、波長選択型スイッチ１０８ａは、例えば、迂回用光送受信機１０４ａから受け付けた迂回用波長λｄの信号を透過するよう設定される。
　同様に、制御端末１１４は、波長選択型スイッチ１０８ｂが選択する波長を設定する。波長選択型スイッチ１０８ｂは、例えば、光カプラ１０７ｂ（光カプラＣ）から受け付ける波長多重信号のうち、迂回用波長λｄ以外の波長の信号を透過するよう設定される。また、波長選択型スイッチ１０８ｂは、迂回用光送受信機１０４ｂから受け付けた測定対象波長λｋの信号を透過するよう設定される。
　制御端末１１４は、波長選択型光強度検出器１１３が検出する光信号の波長を設定する。係る光信号の波長は、例えば、ＯＳＮＲの測定対象である波長（測定対象波長λｋ）に設定される。
　［動作］
　次に、上記のように構成された通信システムの動作について説明する。
　まず、制御端末１１４は、制御信号を送信することにより、送信側通信システム１０１における迂回用光送受信機１０４ａの受信波長をＯＳＮＲの測定対象波長（例えばλｋ）に設定する。また、制御端末１１４は、迂回用光送受信機１０４ａの送信波長を迂回用波長（λｄ）に設定する。
　同様に、制御端末１１４は、制御信号を送信することにより、受信側通信システム１０２における迂回用光送受信機１０４ｂの受信波長を迂回用波長（λｄ）に設定する。また、制御端末１１４は、迂回用光送受信機１０４ｂの送信波長をＯＳＮＲの測定対象波長（λｋ）に設定する。
　係る設定に従って、送信側の迂回用光送受信機１０４ａは、光カプラ１０７ａ（光カプラＡ）から出力された波長多重信号のうち、設定された受信波長（λｋ）と一致するＯＳＮＲの測定対象である信号だけを受信する。そして、迂回用光送受信機１０４ａは、係る信号を迂回用波長（λｄ）に変換し、係る迂回用信号を波長選択型スイッチ１０８ａに出力する。
　また、受信側の迂回用光送受信機１０４ｂは、光カプラ１０７ｂ（光カプラＣ）からの波長多重信号のうち、迂回用波長（λｄ）に設定された信号だけを受信する。そして、迂回用光送受信機１０４ｂは、係る信号を、ＯＳＮＲ測定対象の波長（λｋ）に戻す（復元する）。
　制御端末１１４は、制御信号を送信することにより、送信側の波長選択型スイッチ１０８ａが透過させる信号の波長を設定する。係る設定にしがたって、送信側の波長選択型スイッチ１０８ａは、光カプラ１０７ａ（光カプラＡ）から受け付けた波長多重信号のうち、ＯＳＮＲ測定対象の波長（λｋ）の信号だけを遮断する。また、波長選択型スイッチ１０８ａは、迂回用光送受信機１０４ａから受け付けた迂回用信号（迂回用波長λｄの信号）を透過させる。これにより、波長選択型スイッチ１０８ａは、ＯＳＮＲを測定する波長に信号が存在しない状態で、波長多重信号を伝送路に送出することができる（図４）。
　また受信側通信システム１０２でも同様に、制御端末１１４が、波長選択型スイッチ１０８ｂが透過させる信号の波長を設定する。係る設定したがって、受信側の波長選択型スイッチ１０８ｂは、光カプラ１０７ｂ（光カプラＣ）から受信した波長多重信号のうち、迂回用波長（λｄ）の信号を遮断し、それ以外の信号を透過させる。また、係る設定に従って、波長選択型スイッチ１０８ｂは、迂回用光送受信機１０４ｂから出力された信号（測定対象波長λｋの信号）を透過させる。波長選択型スイッチ１０８ｂは、これらの透過させる信号を合波して後段の光分波器１１２に送出する（図５）。これにより、各光送受信機１０３ｂは、本来の（元の）信号を受信することができる。
　また、上記したように、制御端末１１４は、波長選択型光強度検出器１１３が検出する波長を設定する。ＯＳＮＲを測定する場合、受信側の波長選択型光強度検出器１１３は、測定対象波長（λｋ）の信号が存在する時点の信号レベルを測定する。波長選択型光強度検出器１１３は、測定対象波長の信号が迂回される前に、予め係る信号の信号レベルを測定しておいてよい。また、波長選択型光強度検出器１１３は、測定対象波長λｋの信号が迂回用信号（λｄ）に変換されることにより、迂回用波長（λｋ）が無信号状態になった時点のノイズレベルを測定する。
　以上をまとめると、まず、波長選択型光強度検出器１１３が、ＯＳＮＲの測定対象波長（λｋ）に信号が存在するタイミングにおいて、当該信号（測定対象波長λｋ）の信号レベルを測定する。この場合、制御端末１１４が、波長選択型光強度検出器１１３に対して、信号レベルの測定を指示してもよい。
　そして、制御端末１１４が、迂回用光送受信機（１０４ａ、１０４ｂ）の送受信波長、及び、波長選択型スイッチ（１０８ａ、１０８ｂ）が透過させる信号の波長をそれぞれに対して設定する。
　係る設定に基づいて、迂回用光送受信機１０４ａは、光カプラ１０７ａ（光カプラＡ）から出力された波長多重信号のうち、測定対象波長（λｋ）の信号を、迂回用波長（λｄ）に変換して出力する。波長選択型スイッチ１０８ａは、光カプラ１０７ａ（光カプラＡ）から出力された波長多重信号のうちの測定対象波長（λｋ）以外の信号と、迂回用光送受信機１０４ａから出力された迂回用信号（迂回用波長λｄ）とを合波して、伝送路に送出する。
　受信側の波長選択型光強度検出器１１３は、光カプラ１０７ｂ（光カプラＢ）から受信した波長多重信号のうち、ＯＳＮＲの測定対象波長（λｋ）のノイズレベルを測定する。
　受信側の迂回用光送受信機１０４ｂは、光カプラ１０７ｂ（光カプラＣ）から出力された波長多重信号のうち、迂回用波長λｄの信号を、測定対象波長λｋの信号に変換する。波長選択型スイッチ１０８ｂは、光カプラ１０７ｂ（光カプラＣ）から出力された波長多重信号のうちの迂回用波長λｄ以外の信号と、迂回用光送受信機１０４ｂから出力された測定対象波長λｋの信号とを合波して、光分波器１１２に出力する。
　これらの動作を主信号に含まれる全ての波長多重信号帯域、例えば、チャンネル１（波長λ１）からチャンネルｎ（波長λｎ）まで順次行うことで、全帯域のＯＳＮＲを測定することができる。
　波長選択型スイッチ（１０８ａ、１０８ｂ）の切り替え時間は、１チャンネル当り数十マイクロ秒程度である。よって、係る切り替えに伴い、トラフィックの継続的な断状態（不通状態）が発生することはない。これにより、本実施形態における通信システム（送信側通信システム１０１、受信側通信システム１０２）によれば、継続的なトラフィック断の状態を発生させることなく、実際の運用状態におけるＯＳＮＲを測定することが可能である。また、迂回用波長（λｄ）と、元の測定対象波長（λｋ）とが同程度の通信容量であれば、ＯＳＮＲの測定に伴う通信速度（通信帯域）の低減を防止あるいは緩和可能である。
　以上より、本実施形態における通信システムよれば、波長多重信号を用いた光通信システムにおいて、通信環境に与える影響を低減しながら、光信号対雑音比を測定可能である。より具体的には、本実施形態における通信システムによれば、トラフィックの断時間を最小限に抑えつつ、運用中のケーブル修理や経年劣化の影響を受けた実環境における真のＯＳＮＲを測定可能である。
　＜第２の実施形態＞
　次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、上記第１の実施形態と同様の構成については、同様の符号を付すことで重複する説明を省略する。
　図７は、本実施形態における通信システムの機能的な構成を例示するブロック図である。本実施形態においては、送信側の光合分波装置７０１が上記第１の実施形態における光合分波装置と相違し、その他の構成は上記第１の実施形態と同様である。
　例えば、システムの初期運用状態では、主信号の信号帯域のうち、一部の信号が実装されていない場合がある。具体例として、図６に示するように、主信号の信号帯域が波長λ１からλｎのｎ個の波長を含み、そのうちＯＳＮＲ測定対象の波長であるλｋの信号が実装されていない（即ち、トラフィックデータが変調されていない）場合を想定する。この場合、ＯＳＮＲを測定するためには、測定対象波長λｋに重畳された何らかの信号を送受信する必要がある。そこで、本実施形態においては、光合分波装置７０１が、測定対象波長λｋの信号を生成する。
　図７に例示するように、送信側通信システム１０１における光合分波装置７０１は、第１の実施形態における光合分波装置１０５に対して、光カプラ７０３（光カプラＤ）と、波長可変光源７０２とを更に備える。光合分波装置７０１のその他の構成は、上記第１の実施形態における光合分波装置１０５と同様としてよい。
　波長可変光源７０２は、設定あるいは制御信号等に基づいて、特定の波長の光を発光可能な光源である。波長可変光源７０２は、制御端末１１４に接続されており、制御端末１１４からの制御信号に基づいて、測定対象波長（λｄ）の光を発光する。
　光カプラ７０３（光カプラＤ）は、波長選択型スイッチ１０８ａから出力される波長多重信号と、波長可変光源７０２から出力される出力光とを合波して、伝送路に送出する。係る光カプラ７０３は、光合波器として機能する。係る光カプラ７０３は、例えば、誘電体多層膜を用いた干渉膜フィルタや、回折格子等を用いて実現されてもよい。
　上記のように構成された光合分波装置７０１は、ＯＳＮＲの測定対象波長（λｋ）に信号が存在しない場合には、信号レベルを測定するために波長可変光源７０２の出力を挿入する（図８）。
　受信側における波長選択型光強度検出器１１３は、上記第１の実施形態と同様、ＯＳＮＲの測定対象波長（λｋ）が無信号状態のタイミングにおいて、ノイズレベルを測定する。また、波長選択型光強度検出器１１３は、波長可変光源７０２の出力がＯＳＮＲの測定対象波長（λｋ）の信号として伝送された場合の信号レベルを測定する。これにより、本実施形態における通信システムは、伝送路における測定対象波長（λｋ）のＯＳＮＲを測定可能である。なお、この際、測定対象波長（λｋ）にはもともとトラフィックデータを搬送する信号が存在しないことから、本実施形態における送信側通信システム１０１は、第１の実施形態において説明した、測定対象波長の信号を迂回して伝送する処理を実行せずともよい。
　上記のように構成された本実施形態における通信システムによれば、測定対象の波長に信号が実装されていない場合であっても、実際の運用状態における伝送路のＯＳＮＲを測定することが可能である。なぜならば、光合分波装置７０１が、波長可変光源７０２を用いて、測定対象の波長の信号を生成可能だからである。また、トラフィックデータを搬送する信号が存在しないことから、本実施形態における通信システムは、継続的なトラフィック断を発生させることなく、実際の運用状態におけるＯＳＮＲを測定することが可能である。以上より、本実施形態における通信システムによれば、波長多重信号を用いた光通信システムにおいて、通信環境に与える影響を低減しながら、光信号対雑音比を測定可能である。
　＜第２の実施形態の変形例＞
　次に、上記第２の実施形態の変形例について説明する。本変形例における通信システム（送信側通信システム１０１、受信側通信システム１０２）は、上記第１の実施形態、第２の実施形態と同様の構成としてよい。
　本変形例においても、上記第２の実施形態と同様に、主信号の信号帯域のうち、一部の信号が実装されていない場合を想定する。即ち、図６に例示するように、主信号の信号帯域が波長λ１からλｎのｎ個の波長を含み、そのうちＯＳＮＲ測定対象の波長であるλｋが実装されていない（信号が存在しない）場合を想定する。この場合、ＯＳＮＲを測定するためには、測定対象波長λｋに重畳された何らかの信号を送受信する必要がある。
　そこで、本変形例においては、制御端末１１４が、送信側の迂回用光送受信機１０４ａの受信波長を特定の波長λｍ、迂回用光送受信機１０４ａの送信波長を測定対象波長λｋに設定する。この場合、迂回用光送受信機１０４ａは、波長λｍの信号をうけつけ、測定対象波長λｋの信号に変換して出力する。λｍは主信号の信号帯域（λ１からλｎ）に含まれ、トラフィックデータを搬送する信号が実装されている（信号が存在する）任意の波長である。
　本変形例においては、制御端末１１４が、受信側の迂回用光送受信機１０４ｂの受信波長をλｋ、迂回用光送受信機１０４ｂの送信波長を波長λｍに設定する。この場合、迂回用光送受信機１０４ｂは、測定対象波長λｋの信号をうけつけ、波長λｍの信号に変換して出力する。
　即ち、本変形例においては、図９に例示するように、既に実装されている波長λｍの信号を、信号が存在しないＯＳＮＲの測定対象波長λｋの信号に一時的に変換する。これにより、送信側の光合分波装置（１０５、７０１）は、ＯＳＮＲの測定対象波長λｋの信号を生成することが可能である。なお、受信側の迂回用光送受信機１０４ｂは、上記第１の実施形態と同様の処理を行うことにより、測定対象波長（λｋ）の信号を、元の波長λｍの信号に戻す（変換する）ことができる。
　以上より、本変形例における通信システムは、測定対象の波長に信号が実装されていない場合であっても、実際の運用状態における伝送路のＯＳＮＲを測定することが可能である。なお、本変形例は、例えば、未実装の信号が少ない場合に適用可能である。
　＜第３の実施形態＞
　次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１０は、本発明の第３の実施形態に係る通信装置の機能的な構成を例示するブロック図である。
　本発明における通信装置１０００は、図１０に例示するように光合波部（光合波手段）１００１と、第１の変換信号生成部（第１の変換信号生成手段）１００２と、第１の信号選択部（第１の信号選択手段）１００３と、を備える。本実施形態において、これらの構成要素の間は、任意の通信手段により通信可能に接続されている。係る通信手段は、特には、光通信デバイスを用いて構成された通信路であってもよい。以下、通信装置１０００の各構成要素について説明する。
　光合波部１００１は、１以上の光信号を受け付け、それらを合波した光信号である波長多重信号を生成する。係る光合波部１００１は、例えば、上記第１及び第１の実施形態における光合波器１０６を用いて実現されてもよい。
　第１の変換信号生成部１００２は、光合波部１００１において生成された波長多重信号を受け付ける。そして、第１の変換信号生成部１００２は、当該波長多重信号から第１の波長の信号を選択して第２の波長の信号に変換した光信号である変換信号を生成する。係る第１の変換信号生成部１００２は、例えば、上記第１又は第２の実施形態における光カプラ１０７ａと、迂回用光送受信機１０４ａとを用いて実現されてもよい。また、上記第１の波長の信号は、例えば、上記各実施形態における測定対象波長の信号であってもよい。また、上記第２の波長の信号は、例えば、上記各実施形態における迂回用波長の信号であってもよい。
　第１の信号選択部１００３は、上記光合波部１００１により生成された波長多重信号と、第１の変換信号生成部１００２により生成された変換信号とを受け付ける。第１の信号選択部１００３は、信号の波長ごとに、波長多重信号に含まれる信号と、変換信号との少なくともいずれかを選択して出力する。第１の信号選択部１００３は、例えば、波長多重信号に含まれる信号のうち、第１の波長の信号以外の信号と、変換信号とを選択して、それらを光通信路に出力してもよい。係る第１の信号選択部１００３は、例えば、上記第１又は第２の実施形態における波長選択型スイッチ１０８ａを用いて実現されてもよい。
　上記のように構成された本実施形態における通信装置１０００は、第１の波長の信号を、第２の波長の信号に変換して、光通信の伝送路に送出可能である。即ち、通信装置１０００は、例えば、ＯＳＮＲの測定対象波長の信号（第１の波長の信号）を、迂回用信号（第２の波長の信号）に変換して、光通信の伝送路に送出することができる。通信装置１０００は、測定対象波長の信号を迂回して伝送することにより、測定対象の波長の信号に関するトラフィック断が継続することを防止する。これにより、測定対象の波長の信号に関する継続的なトラフィック断を発生させることなく、測定対象の波長に関するＯＳＮＲが測定される。以上より、本実施形態における通信装置１０００によれば、波長多重信号を用いた光通信システムにおいて、通信環境に与える影響を低減しながら、光信号対雑音比を測定可能である。
　なお、上記のように構成された本実施形態における通信装置１０００は、例えば、各第１及び第２の実施形態における、送信側通信システム１０１を実現することができる。
　＜第４の実施形態＞
　次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図１１は、本発明の第４の実施形態に係る通信装置１１００の機能的な構成を例示するブロック図である。本実施形態における通信装置は、測定部（測定手段）１１０１と、第２の変換信号生成部（第２の変換信号生成手段）１１０２と、第２の信号選択部（第２の信号選択手段）１１０３と、光分波部（光分波手段）１１０４とを備える。本実施形態において、これらの構成要素の間は、任意の通信手段により通信可能に接続されている。係る通信手段は、特には、光通信デバイスを用いて構成された通信路であってもよい。以下、通信装置１１００の各構成要素について説明する。
　測定部１１０１は、１以上の光信号が合波された波長多重信号を光通信路から受け付ける。そして、測定部１１０１は、当該波長多重信号のうち、第３の波長に関する信号レベルとノイズレベルとの少なくとも一方を測定する。係る測定部１１０１は、例えば、上記第１及び第２の実施形態における波長選択型光強度検出器１１３を用いて実現されてもよい。また、係る第３の波長は、上記第１及び第２の実施形態における測定対象波長であってもよい。
　第２の変換信号生成部１１０２は、上記波長多重信号から第４の波長の信号を選択して第３の波長に変換した光信号である復元信号を生成する。係る第２の変換信号生成部１１０２は、例えば、上記第１及び第２の実施形態における光カプラ１０７ｂと、迂回用光送受信機１０４ｂとを用いて実現されてもよい。また、係る第４の波長は、上記第１及び第２の実施形態における迂回用波長であってもよい。
　第２の信号選択部１１０３は、上記波長多重信号と、復元信号とを受け付け、それらに含まれる光信号の波長ごとに、波長多重信号に含まれる光信号と、復元信号との少なくともいずれかを選択する。第２の信号選択部１１０３は、例えば、上記波長多重信号のうち第４の波長の信号以外の信号と、上記復元信号（第３の波長に変換された信号）とを選択し、光分波部１１０４（後述）に出力してもよい。係る第２の信号選択部１１０３は、例えば、上記第１及び第２の実施形態における波長選択型スイッチ１０８ｂを用いて実現されてもよい。
　光分波部１１０４は、上記第２の信号選択部１１０３が選択した光信号を、当該光信号に含まれる信号の波長に基づいて分波する。係る光分波部１１０４は、上記第１及び第２の実施形態における、光分波器１１２を用いて実現されてもよい。
　上記のように構成された本実施形態における通信装置１１００は、例えば、第３の波長に信号が存在する場合にはその信号レベルを測定可能であり、第３の波長に信号が存在しない場合には、そのノイズレベルを測定可能である。即ち、本実施形態における通信装置１１００は、第３の波長に関するＯＳＮＲを測定可能である。
　例えば、第４の波長の信号が上記第１及び第２の実施形態における迂回用信号であり、第３の波長の信号が上記第１及び第２の実施形態における測定対象波長の信号であることを想定する。この場合、通信装置１１００は、光通信路から受信した波長多重信号のうち、迂回用波長（第４の波長）の信号を、測定対象波長（第３の波長）の信号に変換可能である。また、通信装置１１００は、波長多重信号に含まる迂回用波長以外の波長の信号と、上記変換された測定対象信号とを選択し、係る選択した信号を周波数ごとに分波して出力することが可能である。
　上記より、例えば、トラフィックの継続的な切断状態を避けるために、測定対象の波長の信号が迂回用波長の信号に変換して伝送された場合、通信装置１１００は、伝送された迂回用波長の信号を元の信号（測定対象波長の信号）に復元可能である。
　以上より、本実施形態における通信装置によれば、波長多重信号を用いた光通信システムにおいて、通信環境に与える影響を低減しながら、光信号対雑音比を測定可能である。
　なお、上記のように構成された本実施形態における通信装置１１００は、例えば、各第１及び第２の実施形態における、受信側通信システム１０２を実現することができる。
　＜第４の実施形態の変形例＞
　上記第４の実施形態の変形例として、図１２に例示するように、通信装置１１００が光カプラ１２０１を備えてもよい。係る光カプラ１２０１は、光通信路から伝送された波長多重信号を、測定部１１０１と、第２の変換信号生成部１１０２と、第２の信号選択部１１０３とに、分配する。係る光カプラ１２０１は、例えば、上記第１及び第２の実施形態における光カプラ１０７ｂを用いて実現されてもよい。
　なお、本変形例におけるその他の構成は、上記第４の実施形態と同様としてよい。
　＜第５の実施形態＞
　次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図１３は、本実施形態における通信システム１３００の機能的な構成を例示するブロック図である。図１３に例示するように、通信システム１３００は、第１の通信装置１３０１と、第２の通信装置１３０２と、制御部（制御手段）１３０３とを備える。制御部１３０３と、第１の通信装置１３０１との間は、任意の通信手段により通信可能に接続されている。同様に、制御部１３０３と、第２の通信装置１３０２との間は、任意の通信手段により通信可能に接続されている。また、第１の通信装置１３０１と、第２の通信装置１３０２との間は、光通信路により通信可能に接続されている。
　第１の通信装置１３０１は、上記第３の実施形態における通信装置１０００と同様としてよい。
　第２の通信装置１３０２は、上記第４の実施形態における通信装置１１００と同様としてよい。
　制御部１３０３は、上記第１の波長と上記第２の波長との少なくとも一方、並びに、上記波長多重信号に含まれる信号と上記変換信号とから選択される信号を、第１の通信装置１３０１に通知する。制御部１３０３は、例えば、制御信号を用いて、上記通知を第１の通信装置１３０１に送信してもよい。
　更に、制御部１３０３は、上記第１の波長と等しい上記第３の波長と、上記第２の波長と等しい上記第４の波長との少なくとも一方を上記第２の通信装置に通知する。また、制御部１３０３は、上記光通信路から受信した上記波長多重信号に含まれる信号と上記復元信号とから選択される信号を上記第２の通信装置に通知する。
　更に、制御部１３０３は、上記第３の波長に信号が存在するタイミングにおいて、上記第２の通信装置における上記測定部に上記第３の波長に関するノイズレベルの測定を指示する。そして、制御部１３０３は、上記第３の波長に信号が存在しないタイミングにおいて、上記第２の通信装置における上記測定部に上記第３の波長に関する信号レベルの測定を指示する。
　係る制御部１３０３は、例えば、上記第１及び第２の実施形態における制御端末１１４と同様としてもよい。
　上記のように構成された通信システム１３００によれば、例えば、制御部１３０３からの通知に基づいて、各通信装置（１３０１、１３０２）における測定対象波長（第１及び第３の波長）と、迂回用波長（第２及び第４の波長）が設定される。同様に、制御部１３０３からの通知に基づいて、第１の通信装置１３０１が光通信路に送信する光信号に含まれる信号が選択される。また、制御部１３０３からの通知に基づいて、第２の通信装置１３０２において選択される信号が選択される。更に、第２の通信装置１３０２において、ＯＳＮＲの測定対象の波長に関するノイズレベルと、信号レベルとが測定される。
　以上より、本実施形態における通信システム１３００によれば、特定の波長（第１及び第３の波長）に関するＯＳＮＲを測定可能である。また、通信システム１３００によれば、ＯＳＮＲの測定対象である波長の信号が他の波長（第２及び第４の波長）の信号（迂回用信号）に変換され、第１の通信装置１３０１から第２の通信装置１３０２に伝送される。即ち、第１の通信装置１３０１及び第２の通信装置１３０２を用いることにより、測定対象波長の信号を迂回して伝送することが可能であることから、通信システム１３００は、測定対象の波長の信号に関する継続的なトラフィック断が発生することを防止することができる。これにより、例えば、測定対象の波長の信号に関する継続的なトラフィック断が発生することなく、測定対象の波長に関するＯＳＮＲが測定される。以上より、本実施形態における通信システムによれば、波長多重信号を用いた光通信システムにおいて、通信環境に与える影響を低減しながら、光信号対雑音比を測定可能である。
　なお、上記各実施形態における制御端末１１４及び制御部１３０３は、例えば、以下のようなハードウェア及びソフトウェア・プログラムを用いて実現されてもよい。以下の説明においては、上記各実施形態において説明した制御端末１１４及び制御部１３０３をまとめて、単に「制御部」と称する。
　上記各実施形態において説明した制御部は、１つ又は複数の専用のハードウェア装置（例えば、処理ロジックを実装した集積回路あるいは記憶デバイス等）を用いて実現されてもよい。
　例えば、制御部が専用のハードウェア装置により実現される場合、制御部の構成要素は、それぞれの機能を提供可能な集積回路（例えば、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｎ　ａ　Ｃｈｉｐ）等）を用いて実装されてもよい。この場合、制御部の構成要素が保持するデータは、例えば、ＳｏＣとして統合されたＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）領域やフラッシュメモリ領域、
　また、上述した制御部は、図１４に例示するような汎用のハードウェアと、係るハードウェアによって実行される各種ソフトウェア・プログラム（コンピュータ・プログラム）とによって構成されてもよい。
　図８における演算装置１４０１は、汎用のＣＰＵ（中央処理装置：Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）やマイクロプロセッサ等の演算処理装置である。演算装置１４０１は、例えば後述する不揮発性記憶装置１４０３に記憶された各種ソフトウェア・プログラムを記憶装置１４０２に読み出し、係るソフトウェア・プログラムに従って処理を実行してもよい。例えば、上記各実施形態における制御部の構成要素は、演算装置１４０１により実行されるソフトウェア・プログラムとして実現されてもよい。
　記憶装置１４０２は、演算装置１４０１から参照可能な、ＲＡＭ等のメモリ装置であり、ソフトウェア・プログラムや各種データ等を記憶する。なお、記憶装置１４０２は、揮発性のメモリ装置であってもよい。
　不揮発性記憶装置１４０３は、例えば磁気ディスクドライブや、フラッシュメモリによる半導体記憶装置のような、不揮発性の記憶装置である。不揮発性記憶装置１４０３は、各種ソフトウェア・プログラムやデータ等を記憶可能である。
　ネットワークインタフェース１４０６は、通信ネットワークに接続するインタフェース装置であり、例えば有線及び無線の電気通信回線への接続用インタフェース装置や、光通信回線への接続用インタフェース装置等を採用してもよい。
　ドライブ装置１４０４は、例えば、後述する記憶媒体１４０５に対するデータの読み込みや書き込みを処理する装置である。
　記憶媒体１４０５は、例えば光ディスク、光磁気ディスク、半導体フラッシュメモリ等、データを記録可能な任意の記憶媒体である。
　上述した各実施形態を例に説明した本発明における制御部は、例えば、図８に例示するハードウェア装置に対して、上記各実施形態において説明した機能を実現可能なソフトウェア・プログラムを供給することにより、実現されてもよい。より具体的には、例えば、係る装置に対して供給したソフトウェア・プログラムを、演算装置１４０１が実行することによって、本発明が実現されてもよい。
　更に、上記ソフトウェア・プログラムは記憶媒体１４０５に記録されてもよい。この場合、上記ソフトウェア・プログラムは、上記制御部等の出荷段階、あるいは運用段階等において、適宜ドライブ装置１４０４を通じて不揮発性記憶装置１４０３に格納されるよう構成されてもよい。
　なお、上記の場合において、上記ハードウェアへの各種ソフトウェア・プログラムの供給方法は、出荷前の製造段階、あるいは出荷後のメンテナンス段階等において、適当な治具を利用して当該装置内にインストールする方法を採用してもよい。また、各種ソフトウェア・プログラムの供給方法は、インターネット等の通信回線を介して外部からダウンロードする方法等のように、現在では一般的な手順を採用してもよい。
　そして、このような場合において、本発明は、係るソフトウェア・プログラムを構成するコード、あるいは係るコードが記録されたところの、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体によって構成されると捉えることができる。この場合、係る記憶媒体は、ハードウェア装置と独立した媒体に限らず、各種通信ネットワークにより伝送されたソフトウェア・プログラムをダウンロードして記憶又は一時記憶した記憶媒体を含む。
　以上、本発明を、上述した模範的な実施形態に適用した例として説明した。しかしながら、本発明の技術的範囲は、上述した各実施形態に記載した範囲には限定されない。当業者には、係る実施形態に対して多様な変更又は改良を加えることが可能であることは明らかである。そのような場合、係る変更又は改良を加えた新たな実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれ得る。更に、上述した各実施形態、あるいは、係る変更又は改良を加えた新たな実施形態を組み合わせた実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれ得る。そしてこのことは、請求の範囲に記載した事項から明らかである。
　この出願は、２０１５年６月３０日に出願された日本出願特願２０１５－１３０８０３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　１０１　送信側通信システム
　１０２　受信側通信システム
　１０３　光送受信機
　１０４　迂回用光送受信機
　１０５　光合分波装置
　１０６　光合波器
　１０７　光カプラ
　１０８　波長選択型スイッチ
　１０９　光伝送ファイバ
　１１０　光増幅器
　１１１　光合分波装置
　１１２　光分波器
　１１３　波長選択型光強度検出器
　１１４　制御端末
　７０１　光合分波装置
　７０２　波長可変光源
　７０３　光カプラ
　１０００　通信装置
　１００１　光合波部
　１００２　第１の変換信号生成部
　１００３　第１の信号選択部
　１１００　通信装置
　１１０１　測定部
　１１０２　第２の変換信号生成部
　１１０３　第２の信号選択部
　１１０４　光分波部
　１２０１　光カプラ
　１３００　通信システム
　１３０１　第１の通信装置
　１３０２　第２の通信装置
　１３０３　制御部
　１４０１　演算装置
　１４０２　記憶装置
　１４０３　不揮発性記憶装置
　１４０４　ドライブ装置
　１４０５　記憶媒体
　１４０６　ネットワークインタフェース

Claims (10)

  1. 　データを搬送可能な１以上の光信号を受け付け、それらを合波した光信号である波長多重信号を生成する光合波手段と、
    　前記光合波手段において生成された前記波長多重信号から第１の波長の信号を選択して第２の波長の信号に変換した光信号である変換信号を生成する第１の変換信号生成手段と、
    　生成された前記波長多重信号と、前記変換信号とを受け付け、それらに含まれる信号の波長ごとに、前記波長多重信号に含まれる信号と、前記変換信号との少なくともいずれかを選択して出力する第１の信号選択手段と、を備える
    通信装置。
  2. 　前記第１の信号選択手段は、前記波長多重信号のうちの前記第１の波長の信号を除く信号と、前記変換信号とを選択して出力する
    請求項１に記載の通信装置。
  3. 　前記第１の変換信号生成手段は、前記第１の波長の信号を、前記波長多重信号の波長帯に含まれない波長である前記第２の波長の信号に変換することにより、前記変換信号を生成する
    請求項１又は請求項２に記載の通信装置。
  4. 　ある波長の光信号を生成可能な波長可変光源と、
    　前記第１の信号選択手段において選択された前記波長多重信号と、前記波長可変光源から出力される光信号とを合波可能な光カプラと、を更に備え、
    　前記波長多重信号に、搬送するデータが変調されていない特定の波長が含まれる場合、
    　　前記波長可変光源は、当該特定の波長と同じ波長の信号を生成し、
    　　前記第１の信号選択手段は、前記第１の信号選択手段において選択された前記波長多重信号と、前記波長可変光源が生成した特定の波長の信号とを選択して出力する、
    請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の通信装置。
  5. 　１以上の光信号が合波された波長多重信号を光通信路から受け付け、当該波長多重信号のうち、第３の波長の信号に関する信号レベルと、ノイズレベルとの少なくとも一方を測定可能な測定手段と、
    　前記波長多重信号から第４の波長の信号を選択して前記第３の波長に変換した光信号である復元信号を生成する第２の変換信号生成手段と、
    　前記波長多重信号と、前記復元信号とを受け付け、それらに含まれる光信号の波長ごとに、前記波長多重信号に含まれる光信号と、前記復元信号との少なくともいずれかを選択する第２の信号選択手段と、
    　前記第２の信号選択手段が選択した光信号を、当該光信号に含まれる信号の波長に基づいて分波する光分波手段と、を備える
    通信装置。
  6. 　前記第２の信号選択手段は、前記波長多重信号のうちの前記第４の波長の信号を除く信号と、前記復元とを選択する
    請求項５に記載の通信装置。
  7. 　前記測定手段は、
    　　前記第３の波長に信号が存在するタイミングにおいて、当該第３の波長の信号に関するノイズレベルを測定し、
    　　前記第３の波長に信号が存在しないタイミングにおいて、当該第３の波長に関する信号レベルを測定する
    請求項５又は請求項６に記載の通信装置。
  8. 　請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の通信装置である第１の通信装置と、
    　請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の通信装置である第２の通信装置と、
    　　前記第１及び第２の通信装置と通信可能に接続され、
    　　前記第１の波長と前記第２の波長との少なくとも一方、並びに、前記波長多重信号に含まれる信号と前記変換信号とから選択される信号を前記第１の通信装置に通知し、
    　　前記第１の波長と等しい前記第３の波長と、前記第２の波長と等しい前記第４の波長との少なくとも一方、並びに、前記光通信路から受信した前記波長多重信号に含まれる信号と前記復元信号とから選択される信号を前記第２の通信装置に通知し、
    　　前記第３の波長に信号が存在するタイミングにおいて、前記第２の通信装置における前記測定手段に前記第３の波長に関するノイズレベルの測定を指示し、
    　　前記第３の波長に信号が存在しないタイミングにおいて、前記第２の通信装置における前記測定手段に前記第３の波長に関する信号レベルの測定を指示する、
    　制御手段と、を備える
    通信システム。
  9. 　１以上の光信号を受け付け、それらを合波した光信号である波長多重信号を生成し、
    　前記生成された前記波長多重信号から第１の波長の信号を選択して第２の波長の信号に変換した光信号である変換信号を生成し、
    　生成された前記波長多重信号と、前記変換信号と含まれる信号の波長ごとに、前記波長多重信号に含まれる信号と、前記変換信号との少なくともいずれかを選択して出力する
    通信方法。
  10. 　１以上の光信号が合波された波長多重信号を光通信路から受け付け、当該波長多重信号のうち、第３の波長の信号に関する信号レベルと、ノイズレベルとの少なくとも一方を測定し、
    　前記波長多重信号から第４の波長の信号を選択して前記第３の波長に変換した光信号である復元信号を生成し、
    　前記波長多重信号と、前記復元信号とに含まれる光信号の波長ごとに、前記波長多重信号に含まれる光信号と、前記復元信号との少なくともいずれかを選択するとともに、当該選択した光信号を、当該光信号に含まれる信号の波長に基づいて分波する
    通信方法。
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