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JP5113032B2 - 光送信装置および送信波長設定方法 - Google Patents
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JP5113032B2 - 光送信装置および送信波長設定方法 - Google Patents

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Description

本発明は、光送信装置および送信波長設定方法に関し、より詳細には、送信波長が可変可能な送信器を用いた波長多重光通信システムにおいて、送信器の送信波長を自動的に設定する光送信装置および送信波長設定方法に関する。
近年、インターネットをはじめとするデータ通常トラフィックの増大により、波長多重(WDM:Wavelength Division Multiplexing)技術を利用した、大容量なコアネットワークやメトロネットワークの構築が進んでいる。本技術は、大容量化だけでなく、波長ごとに異なったサービスや利用者を割り当てることにより、ネットワークを柔軟に構築することにも寄与し得る。
図1に、WDM光通信システムにおいて使用される従来の光送受信装置の構成を示す。本光送受信装置は、N個の光送受信器110−1〜110−N、波長合波器120、波長分波器130により構成される。さらに、光送受信器110−1〜110−Nは、送信器111−1〜111−N、受信器112−1〜112−Nから構成される。送信器111−1〜111−Nの送信波長は、波長合波器120の各入力ポートの透過波長に一致しており、例えば、光送受信機110−1は、波長λの光信号を送信し、出力ポートに対して波長λを透過する波長合波器120の入力ポートに接続される。光送受信機110−2〜110−Nについても同様であり、波長合波器120の出力ポートにおいて、λ〜λのWDM信号が生成され、光ファイバ伝送路へ入射される。一方、光ファイバ伝送路から送られてきたWDM信号は、波長分波器130において、波長ごとに分波される。分波された光信号は、光送受信器110−1〜110−Nの各受信器112−1〜112−Nに送られ各々個別に受信される(特許文献1参照)。
従来は、送信器111−1〜111−Nに搭載する光源として、送信波長が固定のレーザが用いられていたが、送信波長が可変可能なレーザを用いることが望ましい。受信器112−1〜112−Nが受信できる波長域は広いため、送信波長が可変可能なレーザを送信器111−1〜111−Nに搭載できれば、光送受信器110−1〜110−Nを単一品種化し、波長の管理が容易になるからである。近年では、低価格化を志向した波長可変レーザが市販されるようになってきており、光送受信器の単一品種化も実現性を帯びてきている。
図2に、送信波長が可変可能な送信器を用いた従来の光送信装置の構成を示す。光送信器140−1、および光送信器140−2は、それぞれ、波長λ、および波長λの波長が送信されるように設定され、さらに、各出力ポートに対して波長λ、および波長λを透過する波長合波器120の入力ポートに接続されている。ここでは、図に示すように、新たに光送信器140−3を波長合波器120の入力ポートに接続する場合を考える。その場合、光送信器140−3から波長λが送信されるように、送信器141−3の外部から何らかの手法により送信波長を設定し、さらに、光送信器110−3を出力ポートに対して波長λを透過する波長合波器120の入力ポート#3に接続することで作業は一応完了する。
特開2002−031786号公報
しかしながら、送信器110−3の送信波長と、その送信波長が透過する波長合波器の入力ポートとを一致させるこれらの作業を全て人の判断に任せると、波長数が多い光送信装置において、高い確率でヒューマンエラーが起こりうるという課題があった。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、送信波長が可変可能な送信器を用いたWDM光通信システムにおいて、送信器の送信波長を自動的に設定する機構を設けることで、光送信器と波長合波器の接続作業において起こりうるヒューマンエラーを排除することのできる光送信装置および送信波長設定方法を提供することにある。
このような目的を達成するために、請求項に記載の発明は、送信波長を可変可能な送信器と、前記送信器の送信波長を波長合波する波長合波器と、前記波長合波器の出力光が入力されるよう前記波長合波器に接続された透過波長を可変可能な光フィルタと、前記光フィルタの出力光が入力されるように前記光フィルタに接続された光強度検出器と、前記光強度検出器に接続された波長情報検出器と、前記光強度検出器に接続され、前記送信器の送信波長および前記光フィルタの透過波長を設定可能なように前記送信器および前記光フィルタと接続された波長設定器と、を備え、前記送信器又は送信波長を可変可能な新たな送信器が前記波長合波器の任意の入力ポートに新たに接続されたとき、前記波長設定器は、送信波長が設定可能なように前記新たに接続された送信器を接続し、前記新たに接続した送信器の送信波長を点滅し、前記送信器の送信波長と前記光フィルタの透過波長とを合わせつつ、前記新たに接続された送信器の送信波長および前記光フィルタの透過波長を掃引し、前記光強度検出器が前記掃引された送信波長を検出し、かつ、前記波長情報検出器が前記送信器の送信波長の点滅を検出したときの波長を前記新たに接続された送信器の送信波長として設定することを特徴とする。
請求項に記載の発明は、送信波長を可変可能な送信器と、前記送信器の送信波長に波長設定情報を重畳する波長情報重畳器と、前記送信器の送信波長を波長合波する波長合波器と、前記波長合波器の出力光が入力されるよう前記波長合波器に接続された透過波長を可変可能な光フィルタと、前記光フィルタの出力光が入力されるように前記光フィルタに接続された光強度検出器と、前記光強度検出器に接続された波長情報検出器と、前記光強度検出器に接続され、前記光フィルタの透過波長を設定可能なように前記光フィルタに接続された波長設定器と、を備え、前記送信器又は波長設定情報を重畳された、送信波長を可変可能な新たな送信器が前記波長合波器の任意の入力ポートに新たに接続されたとき、前記波長設定器は、送信波長を設定可能なように前記新たに接続された送信器に接続し、前記送信器の送信波長、および前記光フィルタの透過波長を合わせつつ、前記新たに接続された送信器の送信波長および前記光フィルタの透過波長を掃引し、前記光強度検出器が前記掃引された送信波長を検出し、かつ、前記波長情報検出器が波長未設定を示す前記波長設定情報を検出したときの波長を前記新に接続された送信器の送信波長として設定することを特徴とする。
請求項に記載の発明は、送信波長を可変可能な送信器と、前記送信器の送信波長を波長合波する波長合波器と、前記波長合波器の出力光が入力されるよう前記波長合波器に接続された透過波長を可変可能な光フィルタと、前記光フィルタの出力光が入力されるように前記光フィルタに接続された光強度検出器と、前記光強度検出器に接続された波長情報検出器と、前記光強度検出器に接続され、前記送信器の送信波長および前記光フィルタの透過波長を設定可能なように前記送信器および前記光フィルタと接続された波長設定器とを備えた光送信装置において、前記送信器又は送信波長を可変可能な新たな送信器が前記波長合波器の任意の入力ポートに新たに接続されたときの前記新たに接続された送信器の送信波長設定方法であって、前記波長設定器が送信波長を設定可能なように前記新たに接続された送信器を接続するステップと、前記新たに接続した送信器が送信波長を点滅するステップと、前記波長設定器が、前記送信器の送信波長と前記光フィルタの透過波長とを合わせつつ、前記新たに接続された送信器の送信波長および前記光フィルタの透過波長を掃引するステップと、前記波長設定器が、前記光強度検出器が前記掃引された送信波長を検出し、かつ、前記波長情報検出器が前記送信器の送信波長の点滅を検出したときの波長を前記新たに接続された送信器の送信波長として設定するステップとを有することを特徴とする。
請求項に記載の発明は、送信波長を可変可能な送信器と、前記送信器の送信波長に波長設定情報を重畳する波長情報重畳器と、前記送信器の送信波長を波長合波する波長合波器と、前記波長合波器の出力光が入力されるよう前記波長合波器に接続された透過波長を可変可能な光フィルタと、前記光フィルタの出力光が入力されるように前記光フィルタに接続された光強度検出器と、前記光強度検出器に接続された波長情報検出器と、前記光強度検出器に接続され、前記光フィルタの透過波長を設定可能なように前記光フィルタに接続された波長設定器とを備えた光送信装置において、前記送信器又は波長設定情報を重畳された、送信波長を可変可能な新たな送信器が前記波長合波器の任意の入力ポートに新たに接続されたときの前記新たに接続された送信器の送信波長設定方法であって、前記波長設定器が送信波長を設定可能なように前記新たに接続された送信器を接続するステップと、前記波長設定器が前記送信器の送信波長、および前記光フィルタの透過波長を合わせつつ、前記新たに接続された送信器の送信波長および前記光フィルタの透過波長を掃引するステップと、前記波長設定器が、前記光強度検出器が前記掃引された送信波長を検出し、かつ、前記波長情報検出器が波長未設定を示す前記波長設定情報を検出したときの波長を前記新に接続された送信器の送信波長として設定するステップとを有することを特徴とする。
本発明によれば、送信波長が可変可能な送信器を用いたWDM光通信システムにおいて、送信器の送信波長を自動的に設定する機構を設けることで、光送信器と波長合波器の接続作業において起こりうるヒューマンエラーを排除することが可能になる。
(実施形態1)
図3に、本発明の実施形態1に係る光送信装置の構成を示す。光送信装置は、N個の光送信器210−1〜210−N、波長合波器220、光分岐器230、透過波長をλ〜λの範囲で可変可能なバンドパスフィルタ(BPF)240、光強度検出器250、波長設定器260から構成される。さらに各々の光送信器210−1〜210−Nは、送信波長をλ〜λの範囲で可変可能な送信器211−1〜211−N、および各送信器211−1〜211−Nを駆動する駆動部212−1〜212−Nから構成される。ここで、駆動部212−1〜212−Nは、波長設定器か260らの波長設定信号に基づいて送信器211−1〜211−Nの波長を設定し、さらに波長出力のオンオフを行う。光送信器211−1、および光送信器211−2は、波長λ、および波長λが送信されるように設定され、さらにそれぞれ、出力ポートに対して波長λ、および波長λを透過する波長合波器220の入力ポートに接続されている。
ここでは例として、作業者が、新たに光送信器210−3を、出力ポートに対して波長λを透過する波長合波器220の入力ポート#4に接続した場合を考える。
図4に、本光送信装置による波長設定動作のフローチャートを示す。まず波長設定器260は、駆動部212、およびBPF240に対してλ〜λの波長を設定するように波長設定信号を順次送出し、BPF240において波長λ〜λまでのすべての波長を掃引する(第一の掃引、S301)。その間、光強度検出器250が波長を検出した場合、波長設定器260は、検出した波長を既設定波長であると認識し、登録する(S302)。続いて、波長設定器260は、駆動部212、およびBPF230に対して、既設定波長をスキップしながら波長設定信号を送出し、未設定波長を掃引する(第二の掃引、S303)。その際、光強度検出器250において、波長が検出されないときには、波長設定信号を次の波長に変更する。一方、光強度検出器において、波長が検出されたときには、波長合波器の入力ポートに接続された送信器の送信波長を当該波長に設定し、波長設定動作を完了する(S304)。
図3に示す実施形態1では、波長設定器260が、送信器212−3の送信波長、およびBPF240の透過波長をλ→λ→〜→λの順に掃引することで、λ〜λの波長が既設定波長であることを認識し、続いて、λ→λの順に掃引することで、最終的に、送信器212−3の送信波長をλに設定し、動作を終了している。
本実施形態1に係る光送信装置によれば、送信波長が可変可能な送信器を用いたWDM光通信システムにおいて、波長合波器に220接続された送信器211−1〜211−Nの送信波長、およびBPF240の透過波長を合わせつつ掃引する機構を利用して、自動的に送信波長を設定する機能を実現している。
(実施形態2)
図5に、本発明の実施形態2に係る光送信装置の構成を示す。実施形態1に示した光送信装置の構成とほぼ同様であるが、波長設定器260に接続された波長監視回路270を付加している点が実施形態1と異なる。
図6に、実施形態2に係る光送信装置による波長設定動作のフローチャートを示す。図4に示すフローチャートとは異なり、波長設定器260は、波長監視回路270から既設定波長情報を読み出すことにより、既設定波長を認識する。また波長設定完了後に、波長監視回路270に設定波長情報を送る動作が付加されている。図5の構成では、波長設定器260が、波長監視回路270から既設定波長情報を読み出すことにより、λ〜λの波長が既設定波長であることを認識し、続いて、送信器212−3の送信波長、およびBPF240の透過波長を、λ→λの順に掃引することで、最終的に、送信器212−3の送信波長をλに設定し、動作を終了している。
本実施形態2に係る光送信装置によれば、波長設定器260が、波長監視回路270から既設定波長情報を読み出しそれを認識することで、実施形態1における第一の掃引を省略し、波長設定完了までの時間を短縮することができる。
(実施形態3)
図7に、本発明の実施形態3に係る光送信装置の構成を示す。実施形態2に示した光送信装置の構成とほぼ同様であるが、各光送信器210−1〜210−Nから波長監視回路270に送信器212−1〜212−Nの通電情報を伝達している点が異なる。
本実施形態3による光送信装置によれば、光送信器210−1〜210−Nが光送信装置から取り外され、それまで使用していた既波長設定が空きになった場合に、波長監視回路270がその波長を未設定波長として認識することができる。なお、通電情報の伝達は、常に行ってもよいし、間隔を置いて定期的に行ってもよい。
(実施形態4)
図8に、本発明の実施形態4に係る光送信装置の構成を示す。実施形態1に示した光送信装置の構成とほぼ同じであるが、光強度検出器250と波長設定器260の間に、波長情報検出器280が付加されている点において実施形態1と異なる。また、波長合波器220に接続された新たに設定を行う送信器211−3の送信波長は点滅されている。
波長設定動作は、以下のように行われる。まず、波長合波器に接続された送信器の送信波長、および光フィルタの透過波長を合わせつつ、送信器の送信波長を順次掃引する。その際、光強度検出器が、掃引された送信波長を検出し、さらに波長情報検出器が、送信器の送信波長の点滅を検出しないとき、当該波長を既設定波長として認識し、次の波長に移る。一方、光強度検出器が、掃引された送信波長を検出し、さらに波長情報検出器が、送信器の送信波長の点滅を検出したとき、送信器212−3の送信波長を、当該波長に設定する。
図8では、波長合波器220の入力ポート#1、#2、#4に送信器211−1〜211−3が接続されており、送信器211−3の設定を行う状況を示している。波長設定器260が、送信器212−3の送信波長、およびBPF240の透過波長を、λ→λの順に掃引している間は、光強度検出器250が波長を検出するものの、波長情報検出器280は、送信器212−3の送信波長の点滅を検出しないため、波長設定器260は、λ→λの波長が既設定波長であることを認識する。続いて、波長λに移るが、波長λが透過可能な入力ポート#3には送信器が接続されていないことから、光強度検出器250は送信波長を検出しないため、波長設定器260は、λが透過可能な入力ポート#3には送信器が接続されていないと認識しλに移る。波長がλに移ると、光強度検出器250は波長を検出し、さらに波長情報検出器280は、送信器212−3の送信波長の点滅を検出するため、波長設定器260は、λが未設定波長であることを認識し、最終的に、送信器212−3の送信波長をλに設定し、動作を終了する。
本実施例による光送信装置によれば、波長λ〜λの掃引を行えば、その間に未設定波長を見つけることができることから、実施形態1における第1の掃引を行う間に、波長の設定が完了することになり、実施形態2と同様、波長設定完了までの時間を短縮することができる。
(実施形態5)
図9に、本発明の実施形態5に係る光送信装置の構成を示す。実施形態4に示した光送信装置と構成はほぼ同じであるが、光送信器210−1〜210−3に、波長情報重畳器213−1〜213−3が付加されている点において異なる。また、波長合波器220に接続された送信器211−3の送信波長は、点滅する代わりに、波長情報重畳器213−3において、波長未設定情報とデータ信号を重畳した後、その重畳信号により波長合波器220に接続された送信器211−3を変調する。データ信号と未使用波長情報の重畳方法として、レイヤー2スイッチを用いて、時間軸において交互に多重する方法や、SCM(sub carier Multiplexing)を用いて、異なる周波数軸に多重する方法を、例として挙げることができる。
波長設定動作は、以下のように行われる。まず、波長合波器に接続された送信器の送信波長、および光フィルタの透過波長を合わせつつ、送信器の送信波長を順次掃引する。その際、光強度検出器が、掃引された送信波長を検出し、さらに波長情報検出器が、未使用波長情報を検出しないとき、その波長を既設定波長として認識し、次の波長に移る。一方、光強度検出器が、掃引された送信波長を検出し、さらに波長情報検出器が、未使用波長情報を検出したとき、送信器の送信波長を、当該波長に設定する。
図9の構成では、波長設定器260が、送信器211−3の送信波長、およびBPF240の透過波長を、λ→λの順に掃引している間は、光強度検出器250が波長を検出するものの、波長情報検出器280は、未使用波長情報を検出しないため、波長設定器260は、λ→λの波長が既設定波長であることを認識する。続いて、波長λに移るが、光強度検出器250は波長を検出しないため、波長設定器260は、λが既設定波長であると認識しλに移る。波長がλに移ると、光強度検出器250は波長を検出し、さらに波長情報検出器280は、未使用波長情報を検出するため、波長設定器260は、λが既設定波長であることを認識し、最終的に、送信器211−3の送信波長をλに設定し、動作を終了する。
本実施例による光送信装置によれば、波長λ〜λの掃引を行えば、その間に未設定波長を見つけることができることから、実施形態1における第1の掃引を行う間に、波長の設定が完了することになり、実施形態2と同様、波長設定完了までの時間を短縮することができる。
尚、実施形態1〜5において、波長合波器220とBPF240とは光分岐器230を介して接続されているが、これは光送信装置を使用中に新たに接続された光送信器210の送信波長を設定するためである。そのため、光送信装置の使用を中断して光送信器210の設定を行う場合は、光分岐器230を使用せずに波長合波器220とBPF240とを接続してもよい。
WDM光通信システムにおいて使用される従来の光送受信装置の構成を示す図である。 送信波長が可変可能な送信器を用いた従来の光送信装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態1に係る光送信装置の構成を示す図である。 本光送信装置による波長設定動作のフローチャートである。 本発明の実施形態2に係る光送信装置の構成を示す図である。 実施形態2に係る光送信装置による波長設定動作のフローチャートである。 本発明の実施形態3に係る光送信装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態4に係る光送信装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態5に係る光送信装置の構成を示す図である。
符号の説明
110 光送受信器
111、141、211 送信器
112 受信器
120、220 波長合波器
130 波長分波器
140、210 光送信器
142、212 駆動部
213 波長情報重畳器
230 光分岐器
240 BPF
250 光強度検出器
260 波長設定器
270 波長監視回路
280 波長情報検出器

Claims (4)

  1. 送信波長を可変可能な送信器と、
    前記送信器の送信波長を波長合波する波長合波器と、
    前記波長合波器の出力光が入力されるよう前記波長合波器に接続された透過波長を可変可能な光フィルタと、
    前記光フィルタの出力光が入力されるように前記光フィルタに接続された光強度検出器と、
    前記光強度検出器に接続された波長情報検出器と、
    前記光強度検出器に接続され、前記送信器の送信波長および前記光フィルタの透過波長を設定可能なように前記送信器および前記光フィルタと接続された波長設定器と、
    を備え、前記送信器又は送信波長を可変可能な新たな送信器が前記波長合波器の任意の入力ポートに新たに接続されたとき、前記波長設定器は、
    送信波長が設定可能なように前記新たに接続された送信器を接続し、
    前記新たに接続した送信器の送信波長を点滅し、
    前記送信器の送信波長と前記光フィルタの透過波長とを合わせつつ、前記新たに接続された送信器の送信波長および前記光フィルタの透過波長を掃引し、
    前記光強度検出器が前記掃引された送信波長を検出し、かつ、前記波長情報検出器が前記送信器の送信波長の点滅を検出したときの波長を前記新たに接続された送信器の送信波長として設定する
    ことを特徴とする光送信装置。
  2. 送信波長を可変可能な送信器と、
    前記送信器の送信波長に波長設定情報を重畳する波長情報重畳器と、
    前記送信器の送信波長を波長合波する波長合波器と、
    前記波長合波器の出力光が入力されるよう前記波長合波器に接続された透過波長を可変可能な光フィルタと、
    前記光フィルタの出力光が入力されるように前記光フィルタに接続された光強度検出器と、
    前記光強度検出器に接続された波長情報検出器と、
    前記光強度検出器に接続され、前記光フィルタの透過波長を設定可能なように前記光フィルタに接続された波長設定器と、
    を備え、前記送信器又は波長設定情報を重畳された、送信波長を可変可能な新たな送信器が前記波長合波器の任意の入力ポートに新たに接続されたとき、前記波長設定器は、
    送信波長を設定可能なように前記新たに接続された送信器に接続し、
    前記送信器の送信波長、および前記光フィルタの透過波長を合わせつつ、前記新たに接続された送信器の送信波長および前記光フィルタの透過波長を掃引し、
    前記光強度検出器が前記掃引された送信波長を検出し、かつ、前記波長情報検出器が波長未設定を示す前記波長設定情報を検出したときの波長を前記新に接続された送信器の送信波長として設定する
    ことを特徴とする光送信装置。
  3. 送信波長を可変可能な送信器と、前記送信器の送信波長を波長合波する波長合波器と、前記波長合波器の出力光が入力されるよう前記波長合波器に接続された透過波長を可変可能な光フィルタと、前記光フィルタの出力光が入力されるように前記光フィルタに接続された光強度検出器と、前記光強度検出器に接続された波長情報検出器と、前記光強度検出器に接続され、前記送信器の送信波長および前記光フィルタの透過波長を設定可能なように前記送信器および前記光フィルタと接続された波長設定器とを備えた光送信装置において、前記送信器又は送信波長を可変可能な新たな送信器が前記波長合波器の任意の入力ポートに新たに接続されたときの前記新たに接続された送信器の送信波長設定方法であって、
    前記波長設定器が送信波長を設定可能なように前記新たに接続された送信器を接続するステップと、
    前記新たに接続した送信器が送信波長を点滅するステップと、
    前記波長設定器が、前記送信器の送信波長と前記光フィルタの透過波長とを合わせつつ、前記新たに接続された送信器の送信波長および前記光フィルタの透過波長を掃引するステップと、
    前記波長設定器が、前記光強度検出器が前記掃引された送信波長を検出し、かつ、前記波長情報検出器が前記送信器の送信波長の点滅を検出したときの波長を前記新たに接続された送信器の送信波長として設定するステップと
    を有することを特徴とする送信波長設定方法。
  4. 送信波長を可変可能な送信器と、前記送信器の送信波長に波長設定情報を重畳する波長情報重畳器と、前記送信器の送信波長を波長合波する波長合波器と、前記波長合波器の出力光が入力されるよう前記波長合波器に接続された透過波長を可変可能な光フィルタと、前記光フィルタの出力光が入力されるように前記光フィルタに接続された光強度検出器と、前記光強度検出器に接続された波長情報検出器と、前記光強度検出器に接続され、前記光フィルタの透過波長を設定可能なように前記光フィルタに接続された波長設定器とを備えた光送信装置において、前記送信器又は波長設定情報を重畳された、送信波長を可変可能な新たな送信器が前記波長合波器の任意の入力ポートに新たに接続されたときの前記新たに接続された送信器の送信波長設定方法であって、
    前記波長設定器が送信波長を設定可能なように前記新たに接続された送信器を接続するステップと、
    前記波長設定器が前記送信器の送信波長、および前記光フィルタの透過波長を合わせつつ、前記新たに接続された送信器の送信波長および前記光フィルタの透過波長を掃引するステップと、
    前記波長設定器が、前記光強度検出器が前記掃引された送信波長を検出し、かつ、前記波長情報検出器が波長未設定を示す前記波長設定情報を検出したときの波長を前記新に接続された送信器の送信波長として設定するステップと
    を有することを特徴とする送信波長設定方法。
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