JPH11331127A

JPH11331127A - 波長分割多重システム、及びその端局

Info

Publication number: JPH11331127A
Application number: JP10136921A
Authority: JP
Inventors: Hajime Morikawa; 一森川; Shinichiro Harasawa; 伸一朗原沢
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1998-05-19
Filing date: 1998-05-19
Publication date: 1999-11-30
Also published as: US6404523B1; EP0959578B1; EP0959578A2; EP0959578A3

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の端局が接続されるＷＤＭ光通信ネットワ
ークにおいて、プリエンファシスを短時間に自動的に行
うシステムを提供する。【解決手段】幹線１３の終端局である端局１０と１１に
プリエンファシスを制御するためのコンピュータを設け
る。端局１０から端局１１に向かう光信号のプリエンフ
ァシスを行う場合には、端局１１のコンピュータが制御
を行う。先ず、端局１１は、端局１２−１〜１２−ｎに
対し、受信している光信号のスペクトル情報を送信さ
せ、情報を取得する。端局１１は、自身が受信している
光信号のスペクトル情報も取得しておく。受信された光
信号の送信元毎にデータを整理し、送信側で行うべきプ
リエンファシスの量を算出する。この算出結果に基づ
き、各端局１０〜端局１２−ｎにプリエンファシス実行
命令を出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、波長分割多重（Ｗ
ＤＭ）光通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、通信回線の伝送容量の大容量化を
目指して、ＷＤＭ光通信システムの研究開発が活発に行
われている。ＷＤＭ光通信システムにおいては、異なる
波長の光に各チャネルを割り当て、各波長の光を変調し
た後、波長多重して伝送する。通信システムの伝送特性
は、光信号のＳＮ比（ＯＳＮＲ）によって測られる。し
かし、伝送路中に設けられる光中継器の利得特性などに
より、送信局側で、各波長の光信号のレベルを一致させ
て送出しても、受信局側では、各波長の光信号のレベル
が異なってしまう。すなわち、複数多重されている光信
号のうち、特定の波長の光信号のＯＳＮＲが悪化するた
め、システムの伝送特性は、ＯＳＮＲの良い波長の光信
号があるにもかかわらず、最も悪いＯＳＮＲによって評
価されてしまう。従って、ＷＤＭ光通信システムにおい
ては、受信局で光信号を受信する場合、いずれの波長の
光信号のＯＳＮＲも同程度の良い値を示すことが要求さ
れる。受信局側で受信した各波長の光信号のＯＳＮＲを
同程度に調整するために採用されるのが、プリエンファ
シス技術である。

【０００３】図１４は、プリエンファシス技術を説明す
る図である。同図（ａ）には、送信側でプリエンファシ
スを行っていない、すなわち、各波長の光信号のパワー
レベルを揃えて送信した場合を示している。送信された
光信号は、伝送路中に設けられている光増幅器（中継
器）の利得特性により、ＯＳＮＲの劣化を受ける。すな
わち、光増幅器で光信号が増幅される場合には、ＡＳＥ
（Amplified Spontaneous Emittion）がノイズとして
光信号に加えられると共に、同図（ａ）の真ん中に示さ
れるように、光増幅器の利得特性が各波長の光信号が配
置されている波長位置によって異なることによる、光信
号のレベル差が生じる。従って、受信側では、ノイズが
加えられ、更に、波長毎にパワーレベルの異なった光信
号を受信しなくてはならない。その様子を示したのが、
同図（ａ）の右側である。従って、光信号のＯＳＮＲに
バラツキが生じる。

【０００４】同図（ｂ）は、プリエンファシスを送信側
で行う場合を説明する図である。プリエンファシスを行
う場合には、受信側で受信されたとき、ＯＳＮＲが悪く
なる波長の光信号を予めパワーを大きくして送信し、こ
れに対し、受信されたときにＯＳＮＲが比較的悪くなら
ない波長の光信号は相対的にパワーを小さくして送信す
る。このような波長多重光信号が送信されると、伝送路
で、送信時にパワーの比較的小さい波長の光信号は大き
く増幅され、送信時にパワーの比較的大きい波長の光信
号は少ししか増幅されない。従って、受信側では、各波
長の光信号のパワーレベルが比較的揃った光信号を受け
取ることが出来る。その様子を示したのが同図（ｂ）の
右側である。同図（ｂ）の真ん中に示されているよう
に、利得特性は、この場合、中心が大きく、周辺に行く
に従い利得特性が小さくなっているので、プリエンファ
シスを行う場合には、利得帯域の周辺部の波長の光信号
のパワーレベルを大きくするように調整する。

【０００５】実際には、伝送路全体の利得特性が予め分
かっていることはほとんど無く、受信側での光信号の状
態を見てプリエンファシスをどのように行うかを調整す
る。また、受信側では、光信号とともにノイズも一緒に
受信するので、各波長の光信号のパワーレベルが揃って
いるよりも、各波長の光信号のＯＳＮＲが揃っているほ
うが、伝送特性として良いことになるので、プリエンフ
ァシスで光信号が受信される場合の各波長間のＯＳＮＲ
をなるべく揃えるように調整する。

【０００６】ところで、最近では、光通信ネットワーク
をユーザの要求により柔軟に対応することが出来るよう
に、幹線伝送路の終端局である２つのトランク局を接続
する伝送路に、特定の波長の光信号を分岐して別の端局
（ブランチ局）に送信したり、ブランチ局からの当該特
定の波長の光信号を幹線伝送路に挿入する光アド／ドロ
ップ多重（ＯＡＤＭ）システムの構築が望まれるように
なった。ＯＡＤＭシステムにおいては、伝送路に特定の
波長を分岐・挿入するブランチングユニット（ＢＵ）が
設けられる。特に、ＯＡＤＭシステムに使用されるブラ
ンチングユニットをＯＡＤＭＢＵと呼ぶ。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】対向する２端局間を接
続する線形ネットワークのように、ＯＡＤＭＢＵを含
まないシステムでは、ＯＳＮＲの各波長の光信号毎のば
らつきを抑圧するために対向局のプリエンファシスをＯ
ＳＮＲの低いものは強く、高いものは弱くしてやるだけ
でよく、人間が手動でやっても比較的容易にできた。

【０００８】一方、ＯＡＤＭＢＵを含むシステムで
は、複数の局間でどの程度のプリエンファシスを行うか
を決めるため、非常に手順が複雑で、人間が手動で作業
をするには時間と手間がかかる。各波長毎に行われるプ
リエンファシスの量を初期設定しても、経時劣化、伝送
路の障害による割り入れなどによって、ＯＳＮＲのばら
つきが抑えられなくなり、特に長距離伝送システムでは
大きな問題となる。

【０００９】また、各受信局でＯＳＮＲのばらつきを抑
圧するために、各局が個別にプリエンファシスをかけよ
うとしても、信号光はお互いに伝送路内で影響を及ぼし
合うためになかなかプリエンファシスが収束しなくな
る。従来、プリエンファシスを短時間におこなう方法は
なく、これを可能にする方法が求められている。

【００１０】本発明の課題は、複数の端局が接続される
ＷＤＭ光通信ネットワークにおいて、プリエンファシス
を短時間に自動的に行うシステムを提供することであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のシステムは、複
数の端局がネットワークで接続された波長分割多重光通
信システムにおいて、幹線伝送路の終端を行い、該波長
分割多重光通信システムに含まれる各端局のうち、光信
号を送信する端局で行われるプリエンファシスを制御す
る制御手段を備えた第１の端局と、幹線伝送路を伝播す
る波長多重光信号のうち所定の波長の光信号を分岐、挿
入する分岐・挿入手段と、該分岐・挿入手段に接続さ
れ、幹線伝送路から該所定の波長の光信号を受信し、該
幹線伝送路へ挿入すべき所定の波長を有する光信号を送
信する第２の端局とを備え、該波長分割多重システム内
を該第１の端局が受信局となるような方向に送信される
波長多重光信号に対してプリエンファシスを行う際、該
制御手段は、該第１の端局が受信する光信号のスペクト
ル情報を取得すると共に、該第２の端局にその端局が受
信する光信号のスペクトル情報を送信させ、該第２の端
局から受信したスペクトル情報を取得すると共に、該第
１及び第２の端局から取得したスペクトル情報を用い
て、光信号を送出する端局に対しどのようなプリエンフ
ァシスを行うべきかを指示することを特徴とする。

【００１２】本発明の端局は、幹線伝送路に複数の分岐
伝送路が形成され、該分岐伝送路に１以上の端局が接続
されたネットワーク構成を有する波長分割多重システム
における、該幹線伝送路に接続された端局であって、波
長多重光信号を受信する端局から、該端局によって受信
されてた光信号のスペクトル情報を取得し、該スペクト
ル情報に基づいて光信号の送信を行う端局に対してどの
ようなプリエンファシスを行うかを指示する制御手段を
備えたことを特徴とする。

【００１３】本発明によれば、システムに接続されてい
る端局のプリエンファシスを１個所の端局に備えられた
制御手段によって統合的に制御するので、プリエンファ
シスを制御する際に混乱を来すことなく、短時間で処理
を終えることが出来る。

【００１４】また、制御手段によって自動的にプリエン
ファシスを行うので、人間が複雑な作業を時間をかけて
やる必要がないので、コストパフォーマンスが良い。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のシステムの原理
構成を示す図である。同図の構成では、幹線１３は両端
局１０、１１（トランク局）を接続しており、幹線の途
中には幹線から分岐線１４を引き出すためのブランチン
グユニットＢＵ１〜ｎが設けられている。各ブランチン
グユニットＢＵ１〜ｎには、それぞれ端局１２−１〜１
２−ｎ（ブランチ局）が接続されている。端局１０、１
１及び端局１２−１〜１２−ｎには、制御情報をやり取
りするための監視制御信号（ＳＶ信号）の送受信を制御
するＳＶコントロール回路が設けられている。ＳＶ信号
は、いずれかの端局から送出されると、分岐線１４及び
幹線１３を伝送され、全ての端局１０、１１、１２−１
〜１２−ｎを周回するようにして、ＳＶ信号を送出した
端局で終端される。

【００１６】また、端局１０、１１、１２−１〜１２−
ｎには、受信した波長多重光信号のスペクトル情報を取
得するためのスペクトルアナライザ（スペアナ）が設け
られている。プリエンファシスを行う場合には、各端局
は自局が受信した光信号のスペクトル情報をスペクトル
アナライザで取得して、制御を行う端局１０、あるいは
１１に送信する。

【００１７】トランク局である端局１０、１１には、ネ
ットワーク全体のプリエンファシスを制御するためのコ
ンピュータが設けられている。本発明の実施形態におい
ては、幹線１３の送信局となるトランク局がプリエンフ
ァシスの統一的な制御を行う。同図では、幹線１３や分
岐線１４は１つの線で表されているが、実際には上り回
線と下り回線の２本の回線で１対の伝送路を形成してい
る。従って、端局１０から端局１１へ向かう方向を下り
回線とすれば、下り回線に対するプリエンファシスの制
御を行うのは端局１１であり、端局１１に設けられたコ
ンピュータが全ての端局が受信する光信号のスペクトル
情報を収集する。同様に、上り回線に対してプリエンフ
ァシスを行う場合には、端局１０が各端局の受信光信号
のスペクトル情報を収集してプリエンファシスの制御を
行う。したがって、分岐線１４に接続された端局１２−
１〜１２−ｎは、プリエンファシス自体は、自局が送出
する光信号に対して行うが、プリエンファシスをどの程
度行うかの制御は行わず、端局１０あるいは１１からの
制御信号を受け取って、この制御信号の指示に従って、
自局が送出する光信号へのプリエンファシス量を制御す
る。

【００１８】図２、３は、本発明の実施形態におけるプ
リエンファシス制御の処理の流れを説明する図である。
図２、３では、トランク局Ａからトランク局Ｂに向かう
方向の光信号に対してプリエンファシスを行う場合を考
える。この場合、どの端局がどのようなプリエンファシ
スを行うべきかを指示するのは、トランク局Ｂの有する
コンピュータである。

【００１９】先ず、図２（ａ）に示されるように、トラ
ンク局Ｂのコンピュータは各端局に対し、受信した光信
号のスペクトル情報がどうなっているかをブランチ局Ｃ
（その他、不図示のブランチ局へも）に送信するよう
に、データ要求を出す。このとき、トランク局Ｂでは、
自局が受信している光信号のスペクトル情報も自局で計
測して情報として取得しておく。

【００２０】データ要求をうけた各端局は、スペクトル
アナライザを使用して、自局で受信している光信号のス
ペクトル情報を取得し、その結果を対向回線のＳＶ信号
を使ってトランク局Ｂに送信する。

【００２１】図２（ｂ）に示されるように、各端局から
のスペクトル情報を受け取ったトランク局Ｂのコンピュ
ータは、各受信局のＯＳＮＲの平均と各波長の光信号の
ＯＳＮＲの偏差（あるいは、比）を求める。ここで、コ
ンピュータは、所定の処理を行って、どの端局がどのよ
うなプリエンファシスを行うべきかを決定する。この所
定の処理については後述する。

【００２２】次に、図２（ｃ）で、トランク局Ｂから各
端局（図２（ｃ）の場合は、トランク局Ａと、ブランチ
局Ｃ）にプリエンファシス命令を送出する。このプリエ
ンファシス命令の送出もＳＶ信号を使って行う。

【００２３】各端局でプリエンファシスの処理が終わる
と、図３（ａ）のように、各端局は、ＳＶ信号を使っ
て、トランク局Ｂにプリエンファシスの終了を通知す
る。ここまでで、１回のプリエンファシス制御処理の流
れが終わる。次に、図３（ｂ）で、再び、トランク局Ｂ
のコンピュータは、各ブランチ局に対し受信光信号のス
ペクトル情報を送信するよう、データ要求を出す。各端
局（ブランチ局Ｃ）は、このデータ要求に対し、スペク
トルアナライザを用いてスペクトル情報を取得し、取得
したデータをトランク局Ｂに送信する。また、トランク
局Ｂでは、自局が受信している光信号のスペクトル情報
も取得する。コンピュータは、これらのデータを解析
し、各局のプリエンファシスが適切に行われているか否
かを判断し、もし、適切でない場合には、各光信号のＯ
ＳＮＲが適切になるまで上記処理を繰り返す。そして、
プリエンファシスが適切に行われるようになったことを
検出すると、全処理を終了する。

【００２４】図４は、トランク局以外の局でプリエンフ
ァシスを行う場合を説明する図である。同図において
は、端局Ｔｒｕｎｋ１から幹線の１ファイバ中にチャネ
ル１〜ｎが波長多重されて送信されている。同図中では
ブランチングユニットは明示されていないが、黒丸がブ
ランチングユニットの機能を示している。すなわち、チ
ャネル２の光信号は、端局Ｂｒａｎｃｈ２に分岐さると
共に、端局Ｂｒａｎｃｈ２からチャネル２の光信号が挿
入される。また、チャネル３の光信号は、端局Ｂｒａｎ
ｃｈ１に分岐されると共に、端局Ｂｒａｎｃｈ１からチ
ャネル３の光信号が挿入される。更に、チャネル３の光
信号は、端局Ｂｒａｎｃｈ２へ分岐されると共に、端局
Ｂｒａｎｃｈ２からチャネル３の光信号が挿入される。
従って、端局Ｔｒｕｎｋ１からのチャネル３の光信号は
端局Ｂｒａｎｃｈ１で終端される。また、端局Ｂｒａｎ
ｃｈ１からのチャネル３の光信号は端局Ｂｒａｎｃｈ２
で終端される。このように、ＯＡＤＭシステムにおいて
は、ブランチ局からブランチ局へ送信される光信号があ
り、これらも考慮してプリエンファシスを行わなくては
ならない。

【００２５】すなわち、チャネル２の光信号は端局Ｔｒ
ｕｎｋ１から送出され、端局Ｂｒａｎｃｈ２で終端され
るので、端局Ｂｒａｎｃｈ２でチャネル２の光信号のＯ
ＳＮＲを測定し、その測定結果を基に端局Ｔｒｕｎｋ１
がプリエンファシスを適切に制御すればよい。しかし、
チャネル３の場合には、端局Ｂｒａｎｃｈ１から端局Ｂ
ｒａｎｃｈ２に送信される光信号があるので、端局Ｔｒ
ｕｎｋ１のみではプリエンファシスを完全に行うことが
出来ず、端局Ｂｒａｎｃｈ１もプリエンファシスを行う
必要がある。この場合、端局Ｂｒａｎｃｈ２にコンピュ
ータを設け、端局Ｔｒｕｎｋ１とは独立に、端局Ｂｒａ
ｎｃｈ１へプリエンファシスの制御命令を行うことも考
えられるが、このような構成にすると、ネットワークの
あちこちで独立にプリエンファシスを制御しようとする
ので、制御が複雑になりなかなか最適なプリエンファシ
ス量に収束しなくなる。そこで、どのようなプリエンフ
ァシスを行うかは、端局Ｔｒｕｎｋ１に対向するトラン
ク局のコンピュータが一括して算出し、端局Ｂｒａｎｃ
ｈ１は、端局Ｔｒｕｎｋ１に対向するトランク局から送
信されてきた制御内容に基づいてプリエンファシス制御
を行うようにする。

【００２６】図５は、トランク局のコンピュータの行う
データ処理を説明する図である。先ず、前述したよう
に、プリエンファシス制御のためのデータ処理を行うト
ランク局では、ネットワークの各端局に受信光信号のス
ペクトル情報を送信するように要求を出す。各スペクト
ル情報を受け取ると、受信局（Ｔ）で受信するチャネル
数（Ｎ_R（Ｔ））、受信局（Ｔ）の平均ＯＳＮＲ（Ａｖ
ｅ_R（Ｔ））、及び、チャネルｉのＯＳＮＲ（ＯＳＮＲ
ｉ（Ｔ））をデータとして保持する。ここで、Ｔは、端
局の番号（Ｔ１、Ｂ１、Ｂ２、・・・、ＢＮ、Ｔ２）で
ある。受信局（Ｔ）での平均ＯＳＮＲは、以下の式で求
める。

【００２７】

【数１】

【００２８】次に、受信局毎に各チャネルのＯＳＮＲの
平均ＯＳＮＲとの比を求める。Ｄｉ（Ｔ）＝Ａｖｅ_R（Ｔ）／ＯＳＮＲｉ（Ｔ）そして、各受信局で受ける信号と、その信号を送信した
局とを同図（ａ）のようなテーブルで管理する。このテ
ーブルには、受信局で受信される光信号を送信した端局
の端局番号が登録される。ここで、Ｔｉはトランク局、
Ｂｉはブランチ局を示す。同図（ａ）の例では、チャネ
ル１に関しては、受信局Ｂ２のコラムにはトランク局Ｔ
１が送信局として登録されている。チャネル２について
は、端局Ｂ１が受信する光信号は端局Ｔ１から送信され
てきており、端局Ｂ２が受信する光信号は端局Ｂ１から
送信されてきていることが示されている。

【００２９】次に、同図（ａ）のテーブルを基にして、
送信局別に上記で求めた比を並べ替えて同図（ｂ）のよ
うなテーブルを作る。例えば、送信局がＴ１の場合の受
信局を同図（ａ）のテーブルから読み取ると、チャネル
１に関してはＢ２が受信局となっており、チャネル２に
関してはＢ１が受信局となっている。従って、同図
（ｂ）のテーブルにおいては、送信局がＴ１でチャネル
１の欄には、受信局Ｂ２におけるＯＳＮＲの比Ｄ（Ｂ
２）１が登録される。また、送信局がＴ１でチャネル２
の欄には受信局Ｂ１におけるＯＳＮＲの比Ｄ（Ｂ１）２
が登録される。同様にして、送信局がＢ１の場合には、
同図（ａ）のテーブルによれば、端局Ｂ１からのチャネ
ル２の信号の受信局はＢ２となっているので、同図
（ｂ）のテーブルの送信局がＢ１で、チャネル２の欄に
は受信局Ｂ２におけるＯＳＮＲの比Ｄ（Ｂ２）２が登録
される。以下、図示されてはいないが、同様なデータが
同図（ｂ）には登録される。

【００３０】そして、同図（ｂ）のテーブルを参照し
て、送信局毎にＯＳＮＲの比の平均値を求める。

【００３１】

【数２】

【００３２】ここで、Ｎｓ（Ｔ）は送信局（Ｔ）から送
信するチャネル数、Ａｖｅ_S（Ｔ）は送信局（Ｔ）での
ＯＳＮＲの比の平均、そして、Ｔは前述と同じく、局番
号を表す。

【００３３】更に、上記で求めた平均Ａｖｅ_S（Ｔ）と
当該送信局の欄に登録されている各チャネルのＯＳＮＲ
の比Ｄ（Ｔ）ｉとの比を求める。それをデシベル単位に
変換すると、

【００３４】

【数３】

【００３５】となり、このＰ（Ｔ）ｉが当該送信局のチ
ャネルｉに対するプリエンファシス量となる。ここで、
Ｐ（Ｔ）ｉは、平均Ａｖｅ_S（Ｔ）との比を用いている
ので、送信局から送信するチャネル全体のパワーを上げ
るか、下げるかという点に関しては考慮されていない。
これは、送信局から、主信号と一緒に送信されるダミー
光のレベルを調整することによって行う。ダミー光は、
光増幅器がＡＬＣ動作していることを利用して、ダミー
光のパワーレベルを上下することによって、主信号全体
のパワーレベルの調整を行うものである。すなわち、ダ
ミー光のパワーレベルを上げると主信号全体のパワーレ
ベルが減少し、ダミー光のパワーレベルを下げると主信
号全体のパワーレベルが増加するというものである。

【００３６】ダミー光のパワーレベルの調整量は、デシ
ベル単位で以下のように与えられる。

【００３７】

【数４】

【００３８】なお、ここでは、送信局から送信する光信
号全体のレベル調整をダミー光を用いて行うことを記載
したが、必ずしもダミー光を用いなくても光増幅器や光
アッテネータを使って、１０ｌｏｇ｛Ａｖｅ_S（Ｔ）｝
（デシベル）の分だけ全体のレベルを変化させるように
してもよい。

【００３９】図６は、データ要求のコマンドとデータの
流れを示す図である。ここでは、トランク局２からトラ
ンク局１へ、即ちＢ方向に伝送される光信号のプリエン
ファシスを行う場合について説明する。なお、同図では
ブランチ局が１つだけ設けられているが、複数設けられ
ていても同様である。

【００４０】トランク局１は、先ず、ブランチ局にデー
タ要求のコマンドを送信する（）。コマンドは、ブラ
ンチングユニットＢＵでブランチ局側へ送られ（）、
受信される。ブランチ局は、回線のＯＳＮＲをスペク
トルアナライザで解析し、スペクトル情報を得る。そし
て、得られたスペクトルデータをからＳＶ信号にのせ
て送信する。この情報は、トランク局１ので受信され
る。一方、トランク局１で回線を介して受信される光
信号のスペクトル情報は、トランク局１でスペクトルア
ナライザを使ってスペクトル情報を解析し、自局に記録
する（）。

【００４１】このように、上り回線と下り回線が設けら
れている状態で、Ｂ方向の光信号のプリエンファシスを
行う場合には、Ｂ方向の光信号の受信局であるトランク
局１がプリエンファシスの制御を行う。同様に、Ａ方向
の光信号のプリエンファシスを行う場合には、Ａ方向の
光信号の受信局であるトランク局２でプリエンファシス
の制御を行う。データやコマンドの流れは、前述したの
と同様であり、方向が逆で使用する回線が異なるだけで
ある。

【００４２】なお、上記では、受信側のトランク局がプ
リエンファシスの制御を行うように説明したが、送信側
のトランク局がプリエンファシスの制御を行うようにす
ることも可能であり、この場合には、受信側のトランク
局へもスペクトル情報を送信するようにコマンドを発行
する。この場合、送信側であるプリエンファシスの制御
を行うトランク局では、自局で受信する光信号のスペク
トル情報を取得する必要はない。

【００４３】図７は、トランク局の構成例を示した図で
ある。同図の丸で囲まれた数字は、図６の番号に対応し
ている。端局としてのトランク局は、送信機７０と受信
機７１とからなっている。送信機７０は、光信号の光源
となる波長λ１〜λｎのレーザダイオードＬＤ７３が設
けられており、これらは、ＬＤ制御回路７２によって駆
動される。これらのＬＤ制御回路７２から出力される光
信号は、合波器であるＡＷＧ（Arrayed Waveguide Gr
ating ）７４によって波長多重される。波長多重された
光信号は光増幅器７５によって増幅され、カプラ７６に
入力される。光増幅器７５には、ＳＶ送信回路７８が接
続されており、光増幅器７５の増幅率を制御して、ＳＶ
信号を主信号に重畳する。

【００４４】光増幅器７５から出射された光信号は、カ
プラ７６で一部が分岐され、スペクトルアナライザ７７
に入力される。スペクトルアナライザ７７は、送信機７
０から送出される光信号のスペクトル情報を取得し、所
望のスペクトルが得られているかを検出して、ＬＤ制御
回路７２にフィードバックをかけるものである。ＬＤ制
御回路７２は、スペクトルアナライザ７７からの情報を
下に、各波長のＬＤ７３の出力レベルを調整する。プリ
エンファシスを調整する場合には、プリエンファシスが
所望の通りに行われているか否かを検出し、フィードバ
ックをかけて最適なプリエンファシスを実現するために
使用される。

【００４５】受信機７１では、伝送されてきた光信号
を、カプラ８７で一部分岐して、スペクトルアナライザ
８８に送る。ここで、受信された光信号のスペクトル情
報を取得して、プリエンファシスの制御のための情報を
得る。カプラ８７を通り抜けた光信号は、光増幅器８６
で増幅された後、分散補償ファイバ８５で伝送路分散を
補償された後、再び光増幅器８４で増幅される。分散補
償ファイバ８５の後段に光増幅器があるのは、分散補償
ファイバのロスを補償するためである。

【００４６】光増幅器８４から出力された光信号は、分
波器であるＡＷＧ８３に入力され、各波長の光信号に分
波される。各波長の光信号は、カプラ８２で分岐され、
光スイッチ８９で１つの波長の光信号が選択された後、
ＳＶ受信機９０でＳＶ信号が受信される。このＳＶ信号
には各局のスペクトル情報が含まれている。カプラ８２
を通過した光信号は、光受信器８１で主信号が受信され
る。

【００４７】スペクトルアナライザ８８で得られたスペ
クトル情報とＳＶ信号によって送信されてきたスペクト
ル情報は、プリエンファシス制御回路７９に入力される
と共に、コンピュータ８０で前述の処理がされる。処理
結果は、再びプリエンファシス制御回路７９に戻され、
プリエンファシス制御信号に変換されて、ＬＤ制御回路
７２に印加される。ＬＤ制御回路７２は、このプリエン
ファシス制御信号に基づいてＬＤ７３の出力を調整し
て、所望のプリエンファシス制御を行う。プリエンファ
シスが正常に実行するために、前述したフィードバック
により自動制御がかけられる。

【００４８】図８は、ブランチ局の構成の一例を示す図
である。図６に示されるように、ブランチ局には４本の
伝送路が接続されるので、送信機と受信機のペアも２組
必要となる。また、同図の丸で囲まれた数字は、図６の
丸で囲まれた数字に対応する。

【００４９】ブランチ局には送信機１００、１０１と受
信機１０２、１０３が設けられている。それぞれの送信
機の構成、及び受信機の構成は同じなので、送信機、受
信機１つずつについて説明する。

【００５０】受信機１０３で受信した光信号のスペクト
ル情報を取得し、プリエンファシス制御回路１１４に入
力する。受信機１０３の構成は、受信機１０２の構成と
同じであり、入力された光信号をカプラ１０５で分岐し
て、スペクトルアナライザ１０４に入力する。スペクト
ルアナライザ１０４は、スペクトル情報を解析して取得
し、不図示のプリエンファシス制御回路（送信機１００
を制御するもの）に送られる。

【００５１】カプラ１０５を通過した光信号は、光増幅
器１０６、分散補償ファイバ１０７、及び光増幅器１０
８を通過して、分波器であるＡＷＧ１０９によって分波
される。各波長の光信号は、カプラ１１０によって光ス
イッチ１１２に送られ、ＳＶ受信回路１１３でＳＶ信号
が受信される。カプラ１１０を通過した光信号は、各波
長毎に光受信器１１１によって受信される。ＳＶ受信回
路１１３によって受信されたＳＶ信号からプリエンファ
シスに関する情報を取得し、プリエンファシス制御回路
１１４に入力する。

【００５２】ＬＤ制御回路１２１は、プリエンファシス
制御回路１１４からの指示に従い、ＬＤ１２０のパワー
を制御して、各波長の光信号に適切なプリエンファシス
を施す。各波長のＬＤから出力された光信号は合波器で
あるＡＷＧ１１９によって合波され、光増幅器１１８に
入力される。光増幅器１１８の増幅率はプリエンファシ
ス制御回路１１４によって制御されるＳＶ送信回路１１
７によって変化させられ、ＳＶ信号が、主信号に重畳さ
れるようになっている。このようにして、ＳＶ信号が重
畳された光信号は、カプラ１１５で一部分岐され、スペ
クトルアナライザ１１６で出力光信号のスペクトルがチ
ェックされる。チェック結果はＬＤ制御回路１２１にフ
ィードバックされ、正しくプリエンファシスが行われる
ようにＬＤ１２０の各レベルを調整する。カプラ１１５
を通過した光信号はそのまま伝送路へと出力される。

【００５３】図９は、トランク局及びブランチ局に設け
られる送信機の別構成例を示した図である。同図の構成
は、ＳＶ信号専用の波長を設け、ＳＶ信号を主信号に波
長多重して送信する場合の、送信機の構成である。

【００５４】送信機１３０の構成のほとんどは前出の送
信機と同じである。すなわち、ＬＤ１３６を駆動するＬ
Ｄ制御回路１３７が設けられ、スペクトルアナライザ１
３２からのスペクトル情報がフィードバックされて、各
波長の光信号のパワーレベルを調整する。また、各波長
のＬＤから出力される光信号は、合波器であるＡＷＧ１
３５で合波され、カプラ１３４に入力される。カプラ１
３４では、ＳＶ送信回路１３９で生成された電気ＳＶ信
号が波長λｓｖのＬＤ１３８から出力される光のＳＶ信
号を主信号と合波する。このようにして生成された光信
号は、光増幅器１３３で増幅され、カプラ１３１で一部
分岐された後、カプラ１３１を通過して伝送路に出力さ
れる。カプラ１３１で分岐された光信号はスペクトルア
ナライザ１３２に送られ、スペクトル情報の解析に使わ
れる。

【００５５】図１０は、トランク局のコンピュータがプ
リエンファシス制御の際に行う処理を表すフローチャー
トである。なお、点線で囲まれたステップはトランク局
のコンピュータが行う処理ではない。

【００５６】先ず、ステップＳ１で各受信局に受信光信
号のスペクトルに関するデータの要求を出す。ステップ
Ｓ２は、各受信局が行う処理であり、スペクトルアナラ
イザのデータから各波長の光信号のＯＳＮＲを求め、ト
ランク局のコンピュータにデータを送信する。ステップ
Ｓ３で、コンピュータがデータを受信すると、各受信局
毎にＯＳＮＲの平均及び各信号の偏差（比）を求める。
ステップＳ４で、光信号の偏差が、平均より低ければ強
く、高ければ弱くなるようにプリエンファシスを設定す
る。そして、ステップＳ５で各光信号の送信局に対し、
プリエンファシス命令を送信する。ステップＳ６は、プ
リエンファシス命令を受け取った端局の動作であり、各
送信局はプリエンファシスを実行する。

【００５７】ステップＳ７でトランク局のコンピュータ
は、プリエンファシス終了の通知を受けるまで待機す
る。ステップＳ８で、再び各局にデータを要求し、デー
タを受け取ったら各局のデータが規格を満足しているか
否かを判断する（ステップＳ９）。規格とは、どの程度
のＯＳＮＲまでを容認するかという許容範囲であって、
これはシステムの設計者が適宜設定すべきものである。

【００５８】データが規格を満たしていない場合には、
ステップＳ３に戻って、データが規格を満たすようにな
るまで処理を繰り返す。ステップＳ９で、データが規格
を満たしている場合には、プリエンファシス処理を終了
する。図１１、１２は、受信局でのデータ処理を説明す
るフローチャートである。

【００５９】図１１は、データ要求を受けた場合を示
し、図１２は、プリエンファシス実行命令を受けた場合
である。図１１に示されるように、データ要求を受ける
と、ステップＳ１０で、ＳＶ受信回路で、データ要求の
コマンドを受信し、プリエンファシス制御回路に命令を
伝達する。ステップＳ１１で、プリエンファシス制御回
路は、スペクトルアナライザを通して、ＯＳＮＲを測定
して、そのデータをＳＶ送信回路に伝える。そしてステ
ップＳ１２で、ＳＶ送信回路は、当該データをＳＶ信号
にのせて、データ要求をしてきたトランク局のコンピュ
ータに送信する。

【００６０】プリエンファシス実行命令を受けた場合に
は、図１２に示されるように、ステップＳ１３で、ＳＶ
受信回路で当該命令のコマンドを受信し、プリエンファ
シス制御回路に命令を伝達する。ステップＳ１４で、プ
リエンファシス制御回路はＬＤ制御回路に対して、各波
長毎のプリエンファシス量を設定する。ステップＳ１５
で、ＬＤ制御回路は、各波長のプリエンファシスを送信
端局に設置したスペクトルアナライザで監視しながら、
設定する。最後に、ステップＳ１６で、ＬＤ制御回路
は、プリエンファシスが終了すると、その旨を通知し、
プリエンファシス制御回路を通し、ＳＶ信号にのせて送
信する。

【００６１】図１３は、光信号の全体のレベル調整にダ
ミー光を使わない場合の構成を示す図である。上記で
は、各波長毎の相対的なパワーレベルを調整した後、全
体のパワーレベルをダミー光のパワーレベルを調整する
ことによって行うことを示したが、全体のパワーレベル
を調整するのに必ずしもダミー光を使わなくてはならな
いわけではない。

【００６２】すなわち、同図のように、ＯＡＤＭＢＵ
内に可変アッテネータＡＴＴ１〜６を入れておき、端局
から送信されるＳＶ信号等を受け取って、減衰量を調整
するように構成することが可能である。上り回線につい
ては、ＯＡＤＭＢＵの入り口に可変アッテネータＡＴ
Ｔ１が設けられている。これは、上り側から送られてき
た光信号の全体のレベルを調整するものである。サーキ
ュレータ１を通過した光信号は、ファイバーグレーティ
ングＦＧ１に入力され、同図の場合には、波長λ１の光
信号が反射され、サーキュレータ１によって、ブランチ
局側へドロップされる。さらに、ファイバグレーティン
グＦＧ１を通過した光信号はファイバグレーティングＦ
Ｇ２に入力され、波長λ２の光信号が反射され、ブラン
チ局側へドロップされる。ここでドロップされた光信号
は、可変アッテネータＡＴＴ２が設けられている。この
可変アッテネータＡＴＴ２の作用は、同図のように、２
以上の波長がドロップされるときには、ブランチ局へ送
信される光信号の全体のレベル調整を行うものである。

【００６３】ファイバグレーティングＦＧ１、ＦＧ２を
通過した光信号はスルー光として送出される。ブランチ
局から上り回線にアドされる光信号は、可変アッテネー
タＡＴＴ３に入力され、全体のレベルが調整されてか
ら、サーキュレータ２に入力し、ファイバグレーティン
グＦＧ１、ＦＧ２で反射されて、再びサーキュレータ２
を通過して送出されていく。この時、可変アッテネータ
ＡＴＴ３は、ブランチ局からの光信号の全体のパワーレ
ベルを調整する。

【００６４】下り回線については、上り回線と同様であ
って、下り回線から入力した光信号は可変アッテネータ
ＡＴＴ４で全体のパワーレベルが調整される。次に、サ
ーキュレータ３とファイバグレーティングＦＧ３、ＦＧ
４の作用により、波長λ１とλ２の光信号がドロップさ
れる。ドロップされた光信号は可変アッテネータＡＴＴ
５によってドロップされた光信号の全体のレベル調整が
行われる。アドされる光信号は、可変アッテネータＡＴ
Ｔ６によって全体のレベル調整が行われ、サーキュレー
タ４とファイバグレーティングＦＧ３、ＦＧ４の作用に
よってスルー光にアドされて送出されていく。

【００６５】このように、光信号の全体のレベルの調整
は、ダミー光を使用する方法のみではなく、端局からの
指示にしたがって減衰量を変化させることの出来る可変
アッテネータを適所に挿入することによっても可能であ
り、当業者によれば、その他様々な方法が考えられるで
あろう。従って、本発明は、ダミー光の使用にのみ限ら
れるものではない。

【００６６】また、本実施形態においては、２つのトラ
ンク局がある直線型のネットワークについてのみ説明し
たが、トランク局が１つのみあり、幹線伝送路がこの１
つのトランク局から引き出され、同じ１つのトランク局
で終端されるような、リング状ネットワークにも同様に
適用が可能である。すなわち、図１の端局１０と１１の
役割を１つのトランク局が合わせ持つように構成すれば
よい。

【００６７】

【発明の効果】本発明によれば、ＷＤＭ光通信システム
の中でもＯＡＤＭシステムのように、複数の端局が幹線
伝送路に接続され、特定の波長が複数の端局にドロップ
されたり、複数の端局からアドされるような場合にも、
最適なプリエンファシスを混乱無く、しかも短時間で自
動的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシステムの原理構成を示す図である。

【図２】本発明の実施形態におけるプリエンファシス制
御の処理の流れを説明する図（その１）である。

【図３】本発明の実施形態におけるプリエンファシス制
御の処理の流れを説明する図（その２）である。

【図４】トランク局以外の局でプリエンファシスを行う
場合を説明する図である。

【図５】トランク局のコンピュータの行うデータ処理を
説明する図である。

【図６】データ要求のコマンドとデータの流れを示す図
である。

【図７】トランク局の構成例を示した図である。

【図８】ブランチ局の構成の一例を示す図である。

【図９】トランク局及びブランチ局に設けられる送信機
の別構成例を示した図である。

【図１０】トランク局のコンピュータがプリエンファシ
ス制御の際に行う処理を表すフローチャートである。

【図１１】受信局でのデータ処理を説明するフローチャ
ート（その１）である。

【図１２】受信局でのデータ処理を説明するフローチャ
ート（その２）である。

【図１３】光信号の全体のレベル調整にダミー光を使わ
ない場合の構成を示す図である。

【図１４】プリエンファシス技術を説明する図である。

【符号の説明】

１０、１１、１２−１〜１２−ｎ端局１３幹線１４分岐線７０、１００、１０１、１３０送信機７１、１０２、１０３受信機７２、１２１、１３７ＬＤ制御回路７３、１２０、１３６、１３８ＬＤ７４、８３、１０９、１１９、１３５ＡＷＧ７５、８４、８６、１０６、１０８、１１８、１３３
光増幅器７６、８２、８７、１０５、１１０、１１５、１２２、
１３１、１３４カプラ７７、８８、１０４、１１６、１２３、１３２ス
ペクトルアナライザ７８ＳＶ送信回路７９、１１４プリエンファシス制御回路８０コンピュータ８１、１１１光受信器８５、１０７分散補償ファイバ８９、１１２光スイッチ９０、１１３ＳＶ受信機（回路）１１７、１３９ＳＶ送信機（回路）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の端局がネットワークで接続された波
長分割多重光通信システムにおいて、幹線伝送路の終端を行い、該波長分割多重光通信システ
ムに含まれる各端局のうち、光信号を送信する端局で行
われるプリエンファシスを制御する制御手段を備えた第
１の端局と、幹線伝送路を伝播する波長多重光信号のうち所定の波長
の光信号を分岐、挿入する分岐・挿入手段と、該分岐・挿入手段に接続され、幹線伝送路から該所定の
波長の光信号を受信し、該幹線伝送路へ挿入すべき所定
の波長を有する光信号を送信する第２の端局とを備え、該波長分割多重システム内を該第１の端局が受信局とな
るような方向に送信される波長多重光信号に対してプリ
エンファシスを行う際、該制御手段は、該第１の端局が
受信する光信号のスペクトル情報を取得すると共に、該
第２の端局にその端局が受信する光信号のスペクトル情
報を送信させ、該第２の端局から受信したスペクトル情
報を取得すると共に、該第１及び第２の端局から取得し
たスペクトル情報を用いて、光信号を送出する端局に対
しどのようなプリエンファシスを行うべきかを指示する
ことを特徴とするシステム。
【請求項２】前記スペクトル情報は、波長多重された光
信号を構成する各波長の光信号のそれぞれに対するＳ／
Ｎ比であることを特徴とする請求項１に記載のシステ
ム。
【請求項３】前記制御手段は、光信号を受信する端局毎
に、対応する各波長の光信号に対する前記Ｓ／Ｎ比を平
均し、該平均に対する各波長の光信号の該Ｓ／Ｎ比の偏
差を用いて、光信号の送信局にどのようなプリエンファ
シスを行うべきかを指示することを特徴とする請求項２
に記載のシステム。
【請求項４】前記光信号を送出する端局は、プリエンフ
ァシスを行う場合、異なる波長の光信号間の相対的なレ
ベル調整と、該レベル調整された各光信号を波長多重し
た光信号の全体としてのレベル調整を別々に行うことを
特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】前記光信号の全体としてのレベル調整は、
情報を有する主信号とは異なる波長で、該主信号に波長
多重される光のパワーレベルを調整することによって行
われることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】幹線伝送路の終端を行い、該波長分割多重
光通信システムに含まれる各端局のうち、光信号を送信
する端局で行われるプリエンファシスを制御する制御手
段を備えた、前記第１の端局と対向する第３の端局を備
え、第１の端局から第３の端局へと光信号を伝送する伝
送路と、第３の端局から第１の端局へと光信号を伝送す
る伝送路によって、該第１の端局と該第２の端局とが接
続されていることを特徴とする請求項１に記載のシステ
ム。
【請求項７】前記第１の端局から前記第３の端局へ伝送
される光信号に対しプリエンファシスを行う場合には、
前記第３の端局の制御手段が自局と第２の端局からスペ
クトル情報を取得し、プリエンファシスの制御を行うこ
とを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】前記第１の端局から前記第３の端局へ伝送
される光信号に対しプリエンファシスを行う場合には、
前記第１の端局の制御手段が第３の端局と第２の端局か
らスペクトル情報を取得し、プリエンファシスの制御を
行うことを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項９】前記第３の端局から前記第１の端局へ伝送
される光信号に対しプリエンファシスを行う場合に、前
記第３の端局の制御手段が第１の端局と第２の端局から
スペクトル情報を取得し、プリエンファシスの制御を行
うことを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】幹線伝送路に複数の分岐伝送路が形成さ
れ、該分岐伝送路に１以上の端局が接続されたネットワ
ーク構成を有する波長分割多重システムにおける、該幹
線伝送路に接続された端局であって、波長多重光信号を受信する端局から、該端局によって受
信されてた光信号のスペクトル情報を取得し、該スペク
トル情報に基づいて光信号の送信を行う端局に対してど
のようなプリエンファシスを行うかを指示する制御手段
を備えたことを特徴とする端局。
【請求項１１】前記スペクトル情報は、受信された光信
号の各波長毎のＳ／Ｎ比であることを特徴とする請求項
１０に記載の端局。
【請求項１２】前記制御手段は、前記波長多重光信号を
受信した端局毎に対応する前記Ｓ／Ｎ比を平均し、該平
均からの各Ｓ／Ｎ比の偏差を各端局毎に算出し、該偏差
に基づいて前記光信号の送信を行う端局にどのようなプ
リエンファシスを行うかを指示することを特徴とする請
求項１１に記載の端局。