JP2000174730A

JP2000174730A - 波長多重光伝送装置

Info

Publication number: JP2000174730A
Application number: JP10351157A
Authority: JP
Inventors: Masahide Miyaji; 正英宮地
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-12-10
Filing date: 1998-12-10
Publication date: 2000-06-23

Abstract

(57)【要約】【課題】ネットワーク規模が光ファイバや光増幅器の
波長依存性に制限されない波長多重光伝送装置を提供す
ること。【解決手段】複数のノードと、前記ノードを接続する
光ファイバ伝送路と、前記伝送路および前記ノードでの
損失を補償するための光増幅器を備えた波長多重光伝送
装置であり、前記ノードは、制御チャンネルを介して、
各ノード間のコネクション設定要求に対して動的に波長
を割り当てる波長割り当て手段を具備し、前記波長割り
当て手段は、ノード間の伝送距離もしくはノード間の光
増幅器の数に応じて波長を割り当てる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、波長多重（Wave
length Division Multiplexing : WDM）技術を用いた光
伝送装置に関し、特にトラフィック変動に応じて動的に
ノード間光パスの波長を割り当てる波長多重光伝送装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】インターネットの普及によりネットワー
クの大容量化が急務となっている。この解決手段とし
て、波長分割多重（ＷＤＭ）を用いた光波ネットワーク
は、伝送容量を飛躍的に向上させ、しかも柔軟性の高い
ネットワーク構築が可能であるため、大いに注目されて
いる。

【０００３】ＷＤＭ方式を用いた光波ネットワークとし
て、特定波長の信号光の分離、挿入を行う機能を有する
光挿入・分離多重（ＡＤＭ）がある。光ＡＤＭは各光ノ
ードにおいて電気的な処理が介在しないトランスペアレ
ントな光波ネットワークの実現形態の一つであり、各ノ
ードにおいては、必要な信号のみを分離・挿入すること
からノードのコスト低減が図れる。

【０００４】さらに光ＡＤＭノードをリング状に接続し
たネットワークにおいては、分離波長もしくは挿入波長
を可変とすることによってネットワーク障害やトラヒッ
クの変動などに応じて動的にパスを設定することが可能
となり、柔軟性に優れたネットワークを構成できる。

【０００５】挿入波長固定、分離波長可変の場合の従来
例が、特開平１０−１１２７００に開示されている。図
１４に従来のリング構成による光伝送装置を示す。

【０００６】光ファイバを伝送してきた波長多重信号光
は、光挿入分離ノード３００において光増幅器１５０で
増幅された後、波長可変光フィルタ２００によって任意
の波長の信号光が分離され、光送受信装置２１０で受信
される。各ノードからの信号は、ノードに予め割り当て
られた波長を用いて合波器２３０を介して波長多重信号
光に合波され、光増幅器１５１で増幅された後、光ファ
イバ伝送路に供される。すなわち、この波長多重ネット
ワークでは、波長制御部２４０からの制御信号に基づい
て波長可変光フィルタ２００によって受信波長を任意に
選択することで任意のノード間で光パスが設定される。

【０００７】ここで、伝送路である光ファイバには波長
分散が存在し、伝送距離が長くなるにつれて波長分散が
累積され、伝送特性を劣化させる。特に波長多重伝送に
おいては、光ファイバの高次分散（分散スロープ）の影
響で、波長毎に分散値が異なるために伝送できる距離が
波長毎に異なる。したがって、従来の波長多重光伝送装
置においては、使用波長帯域の中で最も波長分散が大き
い波長によってネットワーク規模が制限されるという問
題が生じた。

【０００８】また、このような光伝送装置では、伝送路
やノードでの損失を補償するために光増幅器が用いられ
る。光増幅器の雑音指数は、光増幅器の接続可能台数、
すなわち伝送距離や収容ノード数を決める重要なパラメ
ータであるが、図15に示すように光増幅器の雑音指数に
は波長依存性が存在する。雑音指数が増大すると伴に光
増幅器の接続可能台数は減少する。したがって、従来の
波長多重光伝送装置では、使用波長帯域の中で光増幅器
の雑音指数が最も大きい波長によって伝送距離や収容ノ
ード数といったネットワーク規模が制限されるという問
題が生じた。

【０００９】さらに、光増幅器の利得特性にも波長依存
性がある。例えば図1６に示すように使用波長帯域内で
約１．２ｄＢの波長依存性を有する光増幅器を多段接続
する場合を考える。図１７にこの光増幅器を３０台通過
した後の光スペクトルを示す。図１７から明らかなよう
に、利得の小さな波長では、十分な信号対雑音比が確保
できないために長距離通信もしくは多数ノードを通過す
るような通信には使用できない。したがって、従来の波
長多重光伝送装置では、利得が最も小さい波長によって
ネットワーク規模が制限されるという問題が生じた。

【００１０】さらに、波長多重伝送方式を用いた光波ネ
ットワークでは、光ファイバ伝送路中の波長数が時間と
ともに変動する。波長数の変動のために、光増幅器にお
いて光サージが発生し、受信部においてバースト誤りを
生じさせ、場合によっては受信器を破損させる恐れもあ
る。したがって、光増幅器における各波長信号に対する
利得制御は、装置の安定性や信頼性を向上させるために
は必須の技術である。

【００１１】図２０に従来の波長多重光伝送装置におけ
る光中継器の構成を示す。光ファイバ伝送路を伝送され
てきた波長多重信号光の一部を分岐回路２３２で分岐
し、チャンネルカウンタ２８０に入力する。チャンネル
カウンタ２８０では、伝送されている波長数を計数し、
波長数に応じた信号を制御回路２４５に出力する。制御
回路２４５では、チャンネルカウンタからの出力に応じ
て光増幅器１５７の利得を制御する。図２１、図２２に
チャンネルカウンタ２８０の構成例を示す。図２１にお
いては、波長多重信号を光分波器１１７で各波長ごとに
分波し、それぞれ光電変換器３１０−１、２、．．．、
ｎで電気信号に変換した後、各光電変換器３１０−１、
２、．．．、ｎの出力に基づいて演算回路３２０で波長
数を計数する。また、図１８では、波長可変フィルタ３
３０を信号帯域内を挿引させることにより、信号が存在
していれば光電変換器３１５からパルス信号が出力され
る。したがってピークカウンタ３４０で光電変換器から
のパルス信号の数を計数すれば波長数が求まる。

【００１２】しかしながら、従来の構成では、信号の一
部を伝送路から分岐し、波長数を直接カウントするため
に、高価な光回路が必要となり、光中継器のコストが高
いという問題が生じた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
波長多重伝送装置では、光ファイバの波長分散の波長に
よる違い、光増幅器の利得や雑音指数の波長依存性によ
ってネットワーク規模が制限されるという問題が生じ
た。

【００１４】また、従来の波長多重光伝送装置では、光
増幅器において信号の一部を分岐するために、光増幅器
の雑音指数が劣化するという問題があった。

【００１５】本発明においては、ノード間の光パスに対
して波長を割り当てることで、ネットワーク規模が光フ
ァイバや光増幅器の諸特性の波長依存性に制限されない
波長多重光伝送装置を提供することを目的とする。

【００１６】また、本発明の他の目的は、制御チャンネ
ルにおける各ノードのコネクション設定情報を用いて光
増幅器の利得制御を行うことによって、波長数の増減に
対して安価で、安定な波長多重光伝送装置を提供するこ
とである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る波長多重光伝送装置は、複数のノード
と、前記ノードを接続する光ファイバ伝送路と、前記伝
送路および前記ノードでの損失を補償するための光増幅
器を備えた波長多重光伝送装置であり、前記ノードは、
制御チャンネルを介して、各ノード間のコネクション設
定要求に対して動的に波長を割り当てる波長割り当て手
段を具備し、前記波長割り当て手段は、ノード間の伝送
距離もしくはノード間の光増幅器の数に応じて波長を割
り当てることを特徴とする。

【００１８】また、本発明に係る別の波長多重光伝送装
置は、複数のノードと、前記ノードを接続する光ファイ
バ伝送路と、伝送路および前記ノードでの損失を補償す
るための光増幅器を備えた波長多重光伝送装置であり、
前記ノードは、制御チャンネルを介して、ノード間のコ
ネクションを設定する手段を具備し、前記光増幅器は、
前記制御チャンネルのコネクション設定情報に基づいて
利得を制御する利得制御手段を有することを特徴とす
る。

【００１９】図１８に伝送速度１０Ｇｂｐｓにおける光
ファイバの波長分散のみを考慮した場合の伝送可能距離
を示す。ここでは伝送可能距離として１ｄＢのアイ開口
度劣化を示す距離と定義する。

【００２０】前述したように光ファイバの高次分散の影
響で波長毎に分散値は異なる。通常、分散スロープは
０．０７ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ程度であるので、波長帯域
として３０ｎｍ程度使用すると、波長毎の分散値のばら
つきは２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度となる。よって、分散値
が最も小さい波長l１における分散値を２ｐｓ／ｎｍ／
ｋｍとすると、分散値が最も大きい波長lｎの分散値は
４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとなる。各波長における伝送可能距
離は、図１８より波長l１で４８０ｋｍ、波長lｎで２２
０ｋｍとなる。従来の波長多重光伝送装置では、波長l
ｎの伝送可能距離でネットワーク規模が２５０ｋｍ程度
に制限されるが、伝送距離が長い光パスほど分散の小さ
な波長を割り当てれば、ネットワーク規模を５００ｋｍ
程度まで拡張できる。したがって、光ファイバ伝送路の
平均波長分散の小さい波長ほど遠距離のノード間通信に
割り当てることによって、波長分散値の波長依存性に制
限されない波長多重光伝送装置を提供できる。

【００２１】また、図１９に光増幅器の雑音指数に対す
る接続可能な光増幅器の数を示す。雑音指数の増大に伴
って接続可能な光増幅器の数が減少している。ここで、
接続可能な光増幅器の数は、伝送距離や収容可能なノー
ド数に対応している。したがって、光増幅器の雑音指数
が小さな波長ほど遠距離のノード間通信に割り当てるこ
とによって、光増幅器の雑音指数の波長依存性に制限さ
れない波長多重光伝送装置を提供できる。

【００２２】もしくは、光増幅器の利得の波長による違
いがある場合には、伝送可能距離や通過できるノード数
が波長毎に異なるので、利得が大きな波長ほど遠距離の
ノード間通信に割り当てることによって、光増幅器の利
得の波長依存性に制限されない波長多重光伝送装置を提
供できる。

【００２３】さらに、このような光伝送装置において
は、光増幅器を通過する波長数が時間的に変動する。波
長数の時間的な変動は、チャンネル毎の光パワーの変動
を誘発し、結果的にバースト的な伝送誤りを発生させる
ために、各光増幅器においては、各チャンネル毎の光パ
ワーが一定となるような制御が必要となる。この制御の
一例としては、励起光源のパワーを制御することによっ
て達成できるが、励起光源のパワーの変化は、光増幅器
の利得や雑音指数の波長依存性を変化させる。また、ノ
ード数の増減に伴い、伝送路中の光増幅器の数が変動す
るために、信号の伝送に使用できる波長が異なってく
る。したがって、各ノードにおいて受信信号の信号対雑
音比を監視し、信号対雑音比が所望の値を満足できない
場合には、送受信の波長を所望の値を満足できる波長に
切り替えることによって、光増幅器の利得や雑音指数の
時間的な変動やノード数の増減に対して安定な波長多重
光伝送装置を提供できる。

【００２４】さらに、各中継器においては、制御チャン
ネルのみの情報に基づいて利得制御を行うので、各中継
器において高価な光部品を必要としない。したがって、
安価で、波長数の増減に対して安定な波長多重光伝送装
置を提供できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の発明の実施の形態
を図面に基づいて説明する。

【００２６】図１に本発明が適用される波長多重光伝送
装置を示す。

【００２７】光挿入分離ノード１００は互いに反対方向
に波長多重信号光を伝送する二対の光ファイバリング
（現用系と予備系）１、２、３、４で接続されている。

【００２８】図２に各ノード１００の機能ブロック図を
示す。光ファイバを介して伝送されてきた波長多重信号
光は、光増幅器１５０で増幅された後、光挿入分離部１
１０に入力される。第一の光挿入分離部１１１では、制
御チャンネル用の信号光（lc）のみを分離する。分離さ
れた制御チャンネルは制御部１２０に入力される。ま
た、制御部１２０からの信号は同じ波長の信号光として
第一の光挿入分離部１１１を介して波長多重信号光に挿
入され、次のノードへと伝送される。すなわち、制御チ
ャンネルは各ノードで挿入分離されることにより、光パ
スの設定のための情報を交換する。第二の光挿入分離部
１１２では、制御部１２０からの制御信号に基づき分離
する波長を選択し、受信部１３０へ入力する。また、送
信部１４０では、制御部１２０からの制御信号に基づき
波長をチューニングして、第二の光挿入分離部１１２を
介して信号を挿入する。第二の光挿入分離部１１２から
の出力光は光増幅器１５１で増幅された後、伝送路へと
出力される。

【表１】図３に本発明の第一の実施例における波長配置と波長分
散の関係を示す。ここでは、波長がl1、l2、...、lnと
なるにつれて、波長分散値が増大している。

【００２９】制御部１２０では、表１に示すような各ノ
ードへパスを設定する際にある伝送品質を確保できる波
長を波長割り当てテーブルとして保持しており、光パス
設定の時にこのテーブルを参照して、未使用の波長のう
ち最も分散値が大きい波長を選択して、波長割り当てを
行う。表１にはノード１が保持している波長割り当てテ
ーブルを示す。

【００３０】このような波長多重光伝送装置において
は、伝送路中の波長数が時間とともに変動するので、光
増幅器１５０、１５１の波長に対する利得の制御が必要
となる。そこで、各ノードでは、送信している相手先の
ノードおよび送信波長を制御チャンネルを介して全ての
ノードに通知することにより、制御部１２０は自ノード
における光増幅器１５０、１５１に入力される波長数に
関する情報を得ることができる。したがって、この波長
数に関する情報を基に光増幅器１５０、１５１の利得制
御を行う。光増幅器１５０、１５１の利得制御では、光
増幅器１５０、１５１内の励起光源の出力パワーを制御
することによって、各波長の信号光に対する利得もしく
は出力パワーを一定にすることが可能となり、波長数の
増減の際に発生する光サージを抑圧できる。

【００３１】さらに、制御チャンネルを介して使用され
ている波長に関する情報も得られることから、波長割り
当ての際に未使用の波長を選択することが容易となる。

【００３２】なお、上述の実施例では、光増幅器１５
０、１５１を通過した後に制御信号の分離、挿入を行っ
たが、制御チャンネルを光増幅器１５０、１５１の帯域
外の波長（例えば1.3mm）に設定し、光増幅器１５０の
入力段で制御信号を分離し、光増幅器１５１の出力段に
おいて制御信号の挿入を行ってもよい。このように制御
チャンネルを光増幅器の帯域外に設定することによっ
て、光増幅器の帯域の有効利用が図れ、また、信号帯域
と制御チャンネルの波長間隔を大きく設定することによ
って、制御信号の分離、挿入が容易に行える。

【００３３】次に波長割り当てテーブルの設定方法の一
例について説明する。制御部１２０は、制御チャンネル
を用いて各ノードに対して伝播遅延測定パケットを送出
する。このパケットを受信したノードの制御部では、伝
播遅延測定パケットを送出したノードに向けて応答パケ
ットを送信する。この時、応答パケットは、伝播遅延測
定パケットが送信されてきた伝送路と対向する伝送路に
対して送出される。応答パケットを受信したノードの制
御部では、送信した時間と受信した時間の差から伝播遅
延時間を算出する。光ファイバ中の光の伝播時間は5μs
ec/kmであるので、算出された伝播遅延時間からノード
間距離が推定できる。ここで、各波長に対する伝送路の
分散値がわかっていれば、図１８よりある伝送品質を確
保できる波長を特定でき、波長割り当てテーブルを設定
できる。このように、伝播遅延時間から波長割り当てテ
ーブルを設定することで、ノード配置の変更に対して柔
軟に対応できる。

【００３４】なお、上記の説明では、伝播遅延時間から
波長割り当てテーブルを設定したが、ノード敷設時に予
めノード間距離を測定しておいて、この測定結果に基づ
きテーブルを与えてもよい。

【００３５】図４にノード１からノードＩ、ノード４か
らノードＪ、ノードＮ−１からノードＮへのパス設定要
求が生じた時の波長割り当てを示す。ここでは、簡単の
ために伝送路として反時計回りの現用系ファイバ１のみ
を示す。各ノードにおいて保持されている波長割り当て
用テーブルは以下の通り。

【００３６】ノード１→ノードＩ：l1 、l2、 ...、lj ノード４→ノードＪ： l1 、l2、 ...、lI ノードＮ−１→ノードＮ： l1 、l2、...、ln したがって、ノード１からノードＩへの光パスには波長
lj、ノード４からノードＪへの光パスには波長li、また
ノードＮ−１からノードＮへの光パスには波長lnが割り
当てられる。この時、ノード間の伝送路において割り当
てようとしている波長がすでに使用されていれば、波長
割り当てテーブルの中でその波長の次に分散値が大きい
波長を割り当てる。さらに、波長割り当てテーブルの波
長が全て使用中の場合には、その通信要求は廃棄され
る。

【００３７】図５にノード３とノード４の間の伝送路に
障害が生じた場合について示す。伝送路の途中でファイ
バ断などの障害が生じた場合にも、伝送路を予備系に切
り替えて情報を伝送する。この際にも波長割り当てテー
ブルを参照して波長割り当てを行う。この場合、ノード
１からノードＩへの光パスを現用系１から予備系４へ切
り替える。予備系４に関しては、表１よりこの光パスに
割り当てることができる波長はl1、l2、...、ljなの
で、波長ljを割り当てる。

【００３８】このように光パスの伝送距離に応じて波長
を割り当てることにより、波長分散値の波長依存性に制
限されない波長多重光伝送装置を提供できる。

【００３９】図６に本発明が適用される波長多重光伝送
装置の第二の実施例を示す。なお、図１と同一部分には
同一符号を付して、その説明を省略する。

【００４０】本実施例においては、伝送路１の所々に各
波長に対する伝送路１の波長分散を補償する分散補償ノ
ード１８０が挿入されており、ネットワーク規模のさら
なる拡張が図られる。

【００４１】図７に分散補償ノード１８０の一構成例を
示す。分散補償ノード１８０に入力された波長多重信号
光は、光分波器１１５で各波長毎に分波される。波長毎
に分波された光信号は、光増幅器１５５−１、
２、．．．、ｎでそれぞれ増幅された後、分散補償器１
８１−１、２、．．．、ｎに入力される。分散補償器１
８１−１、２、．．．、ｎは、分散補償ノード１８０間
で累積された各波長に対する波長分散を概ね零に補償す
るように分散値が設定されている。分散補償器１８１−
１、２、．．．、ｎからの出力は、光合波器１１６で再
び合波され、伝送路１に供される。

【００４２】この場合の波長割り当てテーブルは、伝送
路１と分散補償ノード１８０における分散値の累計に基
づいて与えられる。

【００４３】したがって、本実施例においては、波長分
散値の波長依存性に制限されずに、さらなるネットワー
ク規模の拡大が可能な波長多重光伝送装置を提供でき
る。

【００４４】なお、本実施例において、光分離挿入ノー
ドが分散補償ノードの機能を兼ねてもよい。

【００４５】図８に本発明の第三の実施例における波長
配置と光増幅器の雑音指数の関係を示す。本実施例にお
いては、通信ノード間の伝送路に配置されている光増幅
器の数に応じて、波長と雑音指数の関係に基づいて波長
割り当てテーブルを作成する。

【００４６】例えば、ノード１からノードＩの間の伝送
路には３０台の光増幅器が配置されており、ノード４か
らノードＪの間の伝送路には２５台の光増幅器が配置さ
れているとする。図１９からノード１からノードＩへの
伝送には約６ｄＢ以下の雑音指数を有する波長、および
ノード４からノードＪへの伝送には約７ｄＢ以下の雑音
指数を有する波長であれば、所望の伝送品質を満足でき
ることがわかる。故に、図８よりノード１からノードＩ
の通信にはl１からlｉまでの波長を、またノード４から
ノードＪへの通信にはl１からlｊまでの波長が波長割り
当てテーブルに記憶され、制御部１２０において保持さ
れる。各ノード間の通信に対して、制御部１２０は、こ
の波長割り当てテーブルを参照して、第一の実施例と同
様に、ノード間の伝送路において使用されていない波長
を割り当てる。

【００４７】このように、光増幅器の雑音指数が小さな
波長ほど遠距離のノード間通信に割り当てることによっ
て、光増幅器の雑音指数の波長依存性に制限されない波
長多重光伝送装置を提供できる。

【００４８】なお、本実施例においても、第一の実施例
と同様に、伝送路である光ファイバの波長分散による伝
送可能距離を加味して、各波長において波長分散による
制限と雑音指数による制限のいずれか伝送距離が小さい
方を選択して、波長割り当てテーブルを作成してもよ
い。

【００４９】図９に本発明の第四の実施例における波長
配置と光増幅器の利得の関係を示す。本実施例において
は、通信ノード間の伝送路に配置されている光増幅器の
数に応じて、波長と利得の関係に基づいて波長割り当て
テーブルを作成する。

【００５０】図１０に、各光増幅器における波長の違い
に対する利得差DＧと接続可能な光増幅器の台数の関係
を示す。ここで、伝送速度を１０Ｇｂｐｓ、光増幅器の
雑音指数を６ｄＢ、伝送品質として誤り率１０^−９以上
とした。本実施例においては、ノード間の光増幅器の台
数と各波長における利得差DＧに基づいて、図１０を参
照して光増幅器の台数が多い光パスほど利得差が小さい
波長を割り当てるように波長割り当てテーブルを作成す
る。

【００５１】このように、光増幅器の利得が大きな波長
ほど遠距離のノード間通信に割り当てることによって、
光増幅器の利得の波長依存性に制限されない波長多重光
伝送装置を提供できる。

【００５２】なお、本実施例においても、光増幅器の雑
音指数の波長依存性と利得の波長依存性の両者を考慮し
て波長割り当てテーブルを作成してもよい。

【００５３】さらに、伝送路である光ファイバの波長分
散による伝送可能距離を加味して、各波長において波長
分散による制限と光増幅器の雑音指数もしくは利得によ
る制限のいずれか伝送距離が小さい方を選択して、波長
割り当てテーブルを作成してもよい。

【００５４】図１１に本発明の第五の実施例におけるノ
ード構成を示す。なお、図２と同一部分には同一符号を
付して、その説明を省略する。また、図１１には、一系
統の伝送路についてのみ図示されているが、対象は図２
の構成にも適用できる。

【００５５】受信部１３０で受信された信号の一部は、
信号対雑音比監視部１６０に入力される。信号対雑音比
監視部１６０では、受信信号の信号対雑音比を計測し、
計測結果を制御部１２０へ出力する。制御部１２０で
は、受信部１３０における信号対雑音比が所定の値を満
足しているか否かを判定し、満足していない場合には、
通信波長の変更を行う。

【００５６】次に通信波長変更の手順の一例を説明す
る。まず、受信ノードでは、制御チャンネルを介して送
信ノードに送信波長の変更を要求する。送信波長の変更
要求を受けた送信ノードでは、データ送信を一時中断
し、波長割り当てテーブルを参照し、次に伝送品質を満
足するような波長を検索し、新たな波長に切り替えるこ
とを受信ノードに通達する。この通達を受け取った受信
ノードでは、第二の光挿入分離部の分離波長を新たな波
長に同調し、送信ノードに新たな波長でのデータ送信を
要求する。この要求を受け取った送信ノードでは、新た
な波長で通信を開始する。受信ノードでは、再び信号対
雑音比の計測を行い、所定の信号対雑音比を満足してい
れば受信を続け、満足していない場合には上記の手順に
したがって再び通信波長の変更を行う。

【００５７】このように、受信ノードにおいて信号対雑
音比を監視することによって、伝送路中の波長数変動に
よる光増幅器の利得制御の結果として利得や雑音指数の
波長依存性が変動したり、光増幅器の経年変化などによ
る利得や雑音指数の変動に対して安定な波長多重光伝送
装置を提供できる。

【００５８】図１２に本発明の波長多重光伝送装置にお
ける光中継器の第一の実施例を示す。

【００５９】制御チャンネル分離回路１１５では、制御
チャンネルのみが波長多重信号光から分離され、受信部
１３５に入力される。その他の波長多重信号光は、光増
幅器１５６に入力され、増幅される。受信部１３５で
は、制御チャンネルの光信号を電気信号に変換した後、
利得制御部１２５と送信部１４５に信号を出力する。こ
こで、各ノードは制御チャンネルを介してコネクション
が設定されているノードや使用波長といったノードコネ
クション設定情報をやり取りしているので、利得制御部
１２５では、このコネクション設定情報より、この光中
継器が予めどの位置に設置されているかを知っていれ
ば、光増幅器１５６を通過している波長数を知ることが
できる。したがって、光増幅器１５６を通過している波
長数に応じて光増幅器１５６の利得を制御する、具体的
には光増幅器１５６内の励起光源の出力パワーを波長数
に応じて制御することによって、各波長に対する利得も
しくは出力パワーを常に一定に保持でき、波長数の増減
の際に発生する光サージを抑圧できる。送信部１４５で
は、受信部１３５で受信された制御信号を再び光信号に
変換して、合波器１１６を介して波長多重信号光に合波
することによって、次の光中継器もしくはノードに制御
信号を伝達する。

【００６０】このように、制御チャンネルを介して伝送
されるコネクション設定情報に基づいて光増幅器１５６
の利得を制御することによって、高価な光部品を用いる
ことなく、波長数の変動に対して光サージを抑圧し、安
定な伝送が可能な波長多重光伝送装置を提供できる。

【００６１】図１３に本発明の波長多重光伝送装置にお
ける光中継器の第二の実施例を示す。なお、図１２と同
一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。

【００６２】本実施例においては、光増幅器１５６の出
力光の一部を分岐回路１１８で分岐し、出力モニター部
１２６に入力する。出力モニター部１２６では、光増幅
器１５６からの出力パワーを検出し、信号処理部１２８
へと出力する。また、利得制御部１２５は、波長数に関
する情報を信号処理部１２８へ出力する。信号処理部１
２８では、出力モニター部１２６からの信号を波長数で
除して、波長毎の出力パワーを算出し、設定範囲から外
れていれば、アラーム信号を送信部１４５へ出力する。
送信部１４５は、信号処理部１２８で発生したアラーム
信号を下流のノードへと送信する。また、信号処理部１
２８は、波長毎の出力パワーが設定範囲内であれば、受
信部１３５で受信された制御信号をそのまま送信部１４
５へと出力する。

【００６３】このように、光増幅器１５６の出力をモニ
ターすることによって、光中継器での動作を監視するこ
とができ、信頼性の高い波長多重光伝送装置を提供でき
る。

【００６４】なお、本実施例では、信号処理部１２８に
おいて、波長毎の出力パワーが設定範囲から外れていた
場合にアラーム信号を発生したが、利得制御部１２５へ
波長毎の出力パワーに関する情報をフィードバックし、
光増幅器１５６の利得を制御してもよい。これによって
波長数の増減が生じても、光増幅器１５６からの各波長
に対する出力パワーを一定に保持できる。

【００６５】以上の説明は、本発明の波長多重光伝送装
置を４ファイバリング系に適用した場合について述べて
きたが、ネットワークの形態は、４ファイバリング系に
限定するものではなく、２ファイバリング系でも良い。
また、メッシュ系のネットワークにも本発明の波長多重
光伝送装置は適用できる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
伝送距離や光増幅器の数に応じて波長を割り当てること
によって、ネットワーク規模が光ファイバや光増幅器の
波長依存性に制限されない波長多重光伝送装置を提供す
ることが可能となる。

【００６７】また、制御チャンネルを用いてコネクショ
ン設定情報を伝送し、波長割り当てテーブルにしたがっ
て波長を割り当てることによって、コネクション設定の
時間を大幅に短縮でき、遅延が小さく、信頼性の高い波
長多重光伝送装置を提供することが可能となる。

【００６８】さらに、制御チャンネルのコネクション設
定情報を用いて光中継器の利得を制御することによっ
て、低コストで、波長数の変動に対して安定な波長多重
光伝送装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される波長多重光伝送装置の第一
の実施例を示す図。

【図２】本発明が適用される波長多重光伝送装置におけ
るノードの機能ブロックを示す図。

【図３】本発明が適用される第一の実施例における波長
配置を示す図。

【図４】本発明が適用される第一の実施例における各光
パスへの波長割り当てを示す図。

【図５】本発明が適用される第一の実施例において障害
が発生した場合の波長割り当てを示す図。

【図６】本発明が適用される波長多重光伝送装置の第二
の実施例を示す図。

【図７】本発明が適用される波長多重光伝送装置の第二
の実施例における分散補償ノードの構成を示す図。

【図８】本発明が適用される第三の実施例における波長
配置を示す図。

【図９】本発明が適用される第四の実施例における波長
配置を示す図。

【図１０】本発明が適用される第四の実施例における光
増幅器の利得差と接続可能な光増幅器数の関係を示す
図。

【図１１】本発明が適用される第五の実施例におけるノ
ード構成を示す図。

【図１２】本発明の波長多重光伝送装置における光中継
器の第一の実施例を示す図。

【図１３】本発明の波長多重光伝送装置における光中継
器の第二の実施例を示す図。

【図１４】従来の波長多重光伝送装置を示す図。

【図１５】光増幅器の利得および雑音指数の波長依存性
を示す図。

【図１６】使用波長帯域内の光増幅器の利得の波長依存
性を示す図。

【図１７】光増幅器を３０台通過した後の光スペクトル
を示す図。

【図１８】波長分散値による伝送可能距離を示す図。

【図１９】光増幅器の雑音指数と接続可能な光増幅器数
の関係を示す図。

【図２０】従来の波長多重光伝送装置における光中継器
を示す図。

【図２１】従来の光中継器におけるチャンネルカウンタ
の第一の構成例を示す図。

【図２２】従来の光中継器におけるチャンネルカウンタ
の第二の構成例を示す図。

【符号の説明】

１…反時計回りの現用系伝送路２…時計回りの現用系伝送路３…反時計回りの予備系伝送路４…時計回りの予備系伝送路１００…光挿入分離ノード１１０…光挿入分離部１１１…第一の光挿入分離部１１２…第二の光挿入分離部１１５…光分波器１１６…光合波器１１７…制御チャンネル分離回路１１８…制御チャンネル挿入回路１１９…分岐回路１２０…制御部１２５…利得制御部１２６…出力モニター部１２８…信号処理部１３０、１３５…受信部１４０、１４５…送信部１５１、１５５−１、２、．．．、ｎ、１５６、１５７
…光増幅器１６０…信号対雑音比監視部１８１−１、２、．．．、ｎ…分散補償器２００…波長可変光フィルタ２１０…光送受信装置２３０…合波器２３２…分岐回路２４０…波長制御部２４５…制御回路２５０…光挿入分離部２８０…チャンネルカウンタ３００…光挿入分離ノード３１０−１、２、．．．、ｎ、３１５…光電変換器３２０…演算回路３３０…波長可変フィルタ３４０…ピークカウンタ３５０…波長可変フィルタ制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｂ 10/18 Ｈ０４Ｌ 12/42

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のノードと、前記ノードを接続する
光ファイバ伝送路と、前記伝送路および前記ノードでの
損失を補償するための光増幅器を備えた波長多重光伝送
装置であり、前記ノードは、制御チャンネルを介して、各ノード間の
コネクション設定要求に対して動的に波長を割り当てる
波長割り当て手段を具備し、前記波長割り当て手段は、
ノード間の伝送距離もしくはノード間の光増幅器の数に
応じて波長を割り当てることを特徴とする波長多重光伝
送装置。
【請求項２】前記波長割り当て手段は、使用波長帯域
のうち前記光ファイバ伝送路の平均波長分散値の小さい
波長ほど遠距離のノード間の通信に割り当てることを特
徴とする請求項１記載の波長多重光伝送装置。
【請求項３】前記波長割り当て手段は、使用波長帯域
のうち前記光増幅器の雑音指数が小さい波長ほど、介在
する前記光増幅器の数が多いノード間の通信に割り当て
ることを特徴とする請求項１記載の波長多重光伝送装
置。
【請求項４】前記波長割り当て手段は、使用波長帯域
のうち前記光増幅器の利得が大きい波長ほど、介在する
前記光増幅器の数が多いノード間の通信に割り当てるこ
とを特徴とする請求項１記載の波長多重光伝送装置。
【請求項５】前記ノードは、受信信号の信号対雑音比
を監視する監視手段を具備し、前記波長割り当て手段
は、信号対雑音比が所望の値以上となるように波長を割
り当てることを特長とする請求項３乃至４記載の波長多
重光伝送装置。
【請求項６】複数のノードと、前記ノードを接続する
光ファイバ伝送路と、伝送路および前記ノードでの損失
を補償するための光増幅器を備えた波長多重光伝送装置
であり、前記ノードは、制御チャンネルを介して、ノード間のコ
ネクションを設定する手段を具備し、前記光増幅器は、
前記制御チャンネルのコネクション設定情報に基づいて
利得を制御する利得制御手段を有することを特徴とする
波長多重光伝送装置。