JP7147368B2 - 伝送装置、伝送システム、及び伝送方法 - Google Patents

Description

本件は、伝送装置、伝送システム、及び伝送方法に関する。

ネットワーク内の伝送距離が長い経路上のノードには、３Ｒ（Re-amplification, Reshaping and Retiming）機能を備える３Ｒ中継器が設けられる。３Ｒ中継器は、光信号をいったん電気信号に変換した後で再び光信号に戻すことにより光信号を再生して伝送距離を延ばすことができる。

これに対し、３Ｒ中継器を用いずに、信号の変調方式及びボーレートを選択可能な送信器及び受信器を用いて大容量のデータを長距離伝送することが検討されている。なお、先行文献１には、光パスを伝送する変調フォーマットの多値変調の多値数とシンボルレートの組み合わせを選択する点が記載されている。

国際公開第２０１１／０３０８９７号

例えば１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）などの多値度が高い変調方式を選択すれば伝送容量は増加するが、ＯＳＮＲ（Optical Signal-to-Noise Ratio）耐力は低下するため、伝送距離が短くなる。このため、ボーレートを増加させることにより伝送容量を確保することが考えられる。

しかし、ボーレートを増加させた場合、受信器の受信性能がボーレートの増加に追従せず、多値度を増加させた場合より影響は低いものの、ＯＳＮＲ耐力が低下するおそれがある。

そこで本件は、ＯＳＮＲ耐力を向上させることができる伝送装置、伝送システム、及び伝送方法を提供することを目的とする。

１つの態様では、伝送装置は、 波長が相違する複数の光信号を波長多重することにより波長多重光信号を生成する生成部と、前記波長多重光信号を伝送路に出力する出力部と、前記波長多重光信号に波長多重される前記複数の光信号に周波数帯域幅をそれぞれ割り当て、前記複数の光信号の各々について、前記光信号に割り当てた周波数帯域幅と前記光信号のパワーの間の関係に基づき前記光信号のパワーを個別に設定することにより前記波長多重光信号のパワーを制御する第１制御部とを有する。

１つの態様では、伝送システムは、波長が相違する複数の光信号を伝送する伝送装置と、前記伝送装置を管理する管理装置とを有し、前記管理装置は、前記複数の光信号の１つの伝送レートに応じた複数組の多値変調方式及びボーレートから、該光信号の伝送品質に関する条件を満たし、前記ボーレートが最も小さい１組の多値変調方式及びボーレートを選択する選択部と、前記１組の多値変調方式及びボーレートを前記伝送装置に通知する通知部とを有し、前記伝送装置は、前記複数の光信号を波長多重することにより波長多重光信号を生成する生成部と、前記１組の多値変調方式及びボーレートに従って前記光信号を前記生成部に送信する送信器と、前記波長多重光信号を伝送路に出力する出力部と、前記波長多重光信号に波長多重される前記複数の光信号に、前記ボーレートに応じた周波数帯域幅をそれぞれ割り当て、前記複数の光信号の各々に割り当てた周波数帯域幅に応じて前記波長多重光信号のパワーを制御する第１制御部とを有する。

１つの態様では、伝送方法は、波長が相違する複数の光信号を波長多重することにより波長多重光信号を生成し、前記波長多重光信号を伝送路に出力し、前記波長多重光信号に波長多重される前記複数の光信号に周波数帯域幅をそれぞれ割り当て、前記複数の光信号の各々について、前記光信号に割り当てた周波数帯域幅と前記光信号のパワーの間の関係に基づき前記光信号のパワーを個別に設定することにより前記波長多重光信号のパワーを制御する。

１つの側面として、ＯＳＮＲ耐力を向上させることができる。

伝送システムの一例を示す構成図である。 送信器の一例を示す構成図である。 受信器の一例を示す構成図である。 伝送ユニットの一例を示す構成図である。 帯域幅及びパワーの関係の一例を示す図である。 光信号の帯域幅ごとの波長多重光信号の光スペクトルの一例を示す図である。 帯域幅に応じてパワーが変化する光スペクトルの一例を示す図である。 ポストアンプの一例を示す構成図である。 帯域幅及びパワーの関係の一例を示す図である。 始点ノード及び終点ノードの間の光信号の経路におけるパワー制御の一例を示す図である。 ネットワーク管理装置の一例を示す構成図である。 ネットワーク管理装置の処理の一例を示すフローチャートである。 ＯＳＮＲマージンの算出処理の一例を示すフローチャートである。 ＯＳＮＲマージンに基づく伝送品質の条件の判定例を示す図である。 ＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer）の処理の一例を示すフローチャートである。 光信号の伝送レートに対する伝送距離の変化の例を示す図である。 伝送レートを２００（Gbps）に固定した場合の光信号のボーレートに対する伝送距離及び波長数の変化の例を示す図である。 伝送レートを４００（Gbps）に固定した場合の光信号のボーレートに対する伝送距離及び波長数の変化の他の例を示す図である。

図１は、伝送システムの一例を示す構成図である。伝送システムには複数のノード＃１～＃Ｎ（正の整数）が含まれている。本例においてノード＃１～＃Ｎは光ファイバなどの伝送路９を介して直列に接続されているが、これに限定されず、メッシュ状に接続されてもよい。

各ノード＃１～＃Ｎには、伝送装置の一例であるＲＯＡＤＭ１がそれぞれ設けられている。ＲＯＡＤＭ１は、波長が相違する複数の光信号が波長多重された波長多重光信号Ｓｍを伝送する。各ノード＃１～＃Ｎの間には、波長多重光信号Ｓｍを増幅するインラインアンプ（ILA: InLine-Amplifier）３が設けられてもよい。

ＲＯＡＤＭ１は、伝送ユニット１０、送信器（Ｔｘ）１１、及び受信器（Ｒｘ）１２を有する。光信号Ｓｏがノード＃１からノード＃Ｎまで伝送される場合、始点ノード＃１において送信器１１は光信号Ｓｏを伝送ユニット１０に送信し、伝送ユニット１０は光信号Ｓｏを波長多重光信号Ｓｍに波長多重して伝送路９に出力する。波長多重光信号Ｓｍは中継ノード＃２に入力される。

中継ノード＃２において、伝送ユニット１０は、ノード＃１からの波長多重光信号Ｓｍに含まれる光信号Ｓｏを再び波長多重光信号Ｓｍに波長多重して伝送路９に出力する。波長多重光信号Ｓｍはインラインアンプ３を通過することにより増幅され終点ノード＃Ｎに入力される。終点ノード＃Ｎにおいて、伝送ユニット１０は波長多重光信号Ｓｍから光信号Ｓｏを分離して受信器１２に出力し、受信器１２は光信号Ｓｏを受信する。

このように、始点ノード＃１のＲＯＡＤＭ１は光信号Ｓｏをアドし、中継ノード＃２のＲＯＡＤＭ１は光信号Ｓｏをスルーし、終点ノード＃ＮのＲＯＡＤＭ１は光信号Ｓｏをドロップする。

ネットワーク管理装置８は、管理装置の一例であり、ＬＡＮ（Local Area Network）などを介して通信することにより各ノード＃１～＃ＮのＲＯＡＤＭ１を管理する。ネットワーク管理装置８としては例えばＮＥ（Network Element）－ＯｐＳ（Operation System）が挙げられる。

ネットワーク管理装置８は、点線の矢印で示されるように伝送ユニット１０に光信号Ｓｏの帯域幅及びスイッチ情報を設定する。伝送ユニット１０は、光信号Ｓｏを波長多重する波長選択スイッチ（WSS: Wavelength Selective Switch）の波長フィルタに帯域幅を設定し、また、スイッチ情報に応じて光信号Ｓｏをアド、ドロップ、またはスルーするように波長選択スイッチを設定する。

また、ネットワーク管理装置８は、一点鎖線の矢印で示されるように送信器１１及び受信器１２に光信号Ｓｏの変調方式及びボーレートを設定する。送信器１１及び受信器１２は、変調方式及びボーレートに従って光信号Ｓｏを送受信する。

図２は、送信器１１の一例を示す構成図である。送信器１１は、設定部１１０、メモリ１１１、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１１２、デジタル－アナログ変換器（DAC: Digital-to-Analog Converter）１１３、ドライバ１１４、光変調器１１５、及びレーザダイオード（LD: Laser Diode）１１６を有する。

ＤＳＰ１１２は、クライアントネットワークから入力されるデータ信号を処理する。データ信号としては例えばイーサネット（登録商標、以下同様）信号が挙げられるが、これに限定されない。

設定部１１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサであり、ネットワーク管理装置８から光信号Ｓｏの変調方式及びボーレートの情報を受信してメモリ１１１に格納する。設定部１１０は、ＤＳＰ１１２に変調方式及びボーレートを設定する。

ＤＳＰ１１２は、データ信号を、設定された変調方式に従って変調する。変調方式としては、例えばＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、８ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭなどの多値度の異なる多値変調方式が挙げられる。ＤＳＰ１１２は、データ信号を変調方式に応じたシンボルにマッピングすることにより電界信号を生成し、設定されたボーレートで電界信号をＤＡＣ１１３に出力する。

ＤＡＣ１１３は電界信号をデジタル信号からアナログ信号に変換してドライバ１１４に出力する。ドライバ１１４は、例えば増幅器であり、電界信号の電圧を適切なレベルにして光変調器１１５に出力する。

光変調器１１５は、例えばマッハツェンダ変調器であり、レーザダイオード１１６から入力された送信光を電界信号に基づき光変調する。これにより、光変調器１１５は光信号Ｓｏを生成して伝送ユニット１０に出力する。

図３は、受信器１２の一例を示す構成図である。受信器１２は、設定部１２０、メモリ１２１、ＤＳＰ１２２、アナログ－デジタル変換器（ADC: Analog-to-Digital Converter）１２３、フロントエンド部１２４、及びレーザダイオード１２５を有する。

光信号Ｓｏは、伝送ユニット１０からフロントエンド部１２４に入力される。フロントエンド部１２４は、９０度光ハイブリッドやＰＤ（Photo Detector）などを含み、レーザダイオード１２５から入力された局発光に基づいて光信号Ｓｏから電界信号を再生する。フロントエンド部１２４は電界信号をＡＤＣ１２３に出力する。ＡＤＣ１２３は、電界信号をアナログ信号からデジタル信号に変換してＤＳＰ１２２に出力する。

設定部１２０は、例えばＣＰＵなどのプロセッサであり、ネットワーク管理装置８から光信号Ｓｏの変調方式及びボーレートの情報を受信してメモリ１２１に格納する。設定部１２０はＤＳＰ１２２に変調方式及びボーレートを設定する。

ＤＳＰ１２２は、電界信号を、設定されたボーレートで受信し、設定された変調方式に従って変調する。これにより、ＤＳＰ１２２はデータ信号を再生してクライアントネットワークに出力する。

図４Ａは、伝送ユニット１０の一例を示す構成図である。伝送ユニット１０は、ＷＳＳ部１００、プリアンプ１０１、ポストアンプ１０２、分波器１０３、ＯＣＭ（Optical Channel Monitor）１０４、ＷＳＳ制御部１０５、及びメモリ１０６を有する。

プリアンプ１０１は、ＷＳＳ部１００の前段において波長多重光信号Ｓｍを増幅する。波長多重光信号Ｓｍはプリアンプ１０１からＷＳＳ部１００に入力される。

ＷＳＳ部１００は、波長分離部２０と、波長多重光信号Ｓｍ内のチャネルＣＨ＃１～＃ｍ（正の整数）ごとの分岐スイッチ（ＳＷ）２１、挿入スイッチ（ＳＷ）２２、及び可変光減衰器（VOA: Variable Optical Attenuator）２３と、波長多重部２４とを有する。

波長分離部２０は、例えばアレイ導波路であり、波長多重光信号Ｓｍを各チャネルＣＨ＃１～＃ｍの光信号に分離する。なお、各チャネルＣＨ＃１～＃ｍの光信号は波長が相違する。各チャネルＣＨ＃１～＃ｍの光信号は分岐スイッチ２１にそれぞれ入力される。

分岐スイッチ２１は、光スイッチであり、ＷＳＳ制御部１０５からの設定に従い光信号の出力先を挿入スイッチ２２及び受信器１２から選択する。分岐スイッチ２１は、ドロップ対象の光信号を受信器１２に出力し、スルー対象の光信号を挿入スイッチ２２に出力する。

挿入スイッチ２２は、光スイッチであり、ＷＳＳ制御部１０５からの設定に従い光信号の入力元を送信器１１及び分岐スイッチ２１から選択する。挿入スイッチ２２は、前段の分岐スイッチ２１からスルー対象の光信号が入力された場合、または送信器１１からアド対象の光信号が入力された場合、光信号をＶＯＡ２３に出力する。

ＷＳＳ制御部１０５は、例えばＣＰＵなどのプロセッサなどを含む。ＷＳＳ制御部１０５は、ネットワーク管理装置８から取得したスイッチ情報に基づき分岐スイッチ２１及び挿入スイッチ２２を制御する。スイッチ情報には、チャネルＣＨ＃１～＃ｍごとに光信号がアド、ドロップ、及びスルーの何れの対象であるかに応じた分岐スイッチ２１の出力先及び挿入スイッチ２２の入力元を示す。

ＶＯＡ２３は、減衰器の一例であり、波長多重光信号Ｓｍに波長多重される各チャネルＣＨ＃１～＃ｍの光信号をそれぞれ減衰させる。ＶＯＡ２３は例えばＷＳＳ制御部１０５から設定された減衰量で光信号を減衰させる。これにより、ＶＯＡ２３はポストアンプ１０２から伝送路９に出力される波長多重光信号Ｓｍのパワーを制御する。減衰した光信号は波長多重部２４に入力される。

波長多重部２４は、例えばアレイ導波路により各ＶＯＡ２３からの光信号を波長多重する。これにより、波長多重光信号Ｓｍが生成される。なお、ＷＳＳ部１００は、波長多重光信号Ｓｍを生成する生成部の一例である。

波長多重光信号Ｓｍは、波長多重部２４から分波器１０３に入力され、分波器１０３からＯＣＭ１０４及びポストアンプ１０２に分かれて入力される。分波器１０３としては、例えば光スプリッタが挙げられる。ＯＣＭ１０４は、チャネルＣＨ＃１～＃ｍごとに光信号のパワーを検出してＷＳＳ制御部１０５に通知する。ＷＳＳ制御部１０５は光信号のパワーを目標値に近づけるようにＶＯＡ２３の減衰量を制御する。

ポストアンプ１０２は、出力部の一例であり、波長多重光信号Ｓｍを増幅して伝送路９に出力する。ポストアンプ１０２から出力される波長多重光信号Ｓｍのパワーの上限は、波長多重光信号Ｓｍに多重される信号数に依存する。

また、波長多重部２４はチャネルＣＨ＃１～＃ｍごとに光信号の波長フィルタの機能を備える。

波長多重部２４は、例えばＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）を備えることにより、光信号の通過帯域を変化させることができる。ＬＣＯＳは、シリコン基板上に形成された電極層及び液晶層などを有し、光信号を反射する反射面の領域ごとに、印加電圧に応じた屈折率分布が形成されている。

ＬＣＯＳの反射特性は、反射面内の屈折率分布に基づいて決定され、光信号が通過する帯域の幅に影響する。したがって、ＬＣＯＳは、光信号の通過帯域をピクセル（スロット）単位で制御可能な波長フィルタとして機能する。

ＷＳＳ制御部１０５は、波長フィルタの透過帯域として各光信号の周波数帯域の帯域幅ＢＷｉを設定する。これにより、ＷＳＳ制御部１０５は、波長多重光信号Ｓｍに波長多重される各チャネルＣＨ＃１～＃ｍの光信号に周波数帯域をそれぞれ割り当てる。波長多重光信号Ｓｍに波長多重可能な信号数は帯域幅ＢＷｉに基づき決定される。

図５は、光信号の帯域幅ＢＷｘ，ＢＷｙごとの波長多重光信号Ｓｍの光スペクトルの一例を示す図である。図５において、横軸は周波数（GHz）、つまり波長（nm）を示し、縦軸はパワー（dBm）を示す。

符号Ｇａは帯域幅ＢＷｘの場合の光スペクトルを示す。波長多重光信号Ｓｍに波長多重される信号数（チャネル数）ｘ（正の整数、ｘ≦ｍ）は、全体の帯域幅ＢＷｏと帯域幅ＢＷｘの比に基づいて決定される。

符号Ｇｂは帯域幅ＢＷｙの場合の光スペクトルを示す。波長多重光信号Ｓｍに波長多重される信号数ｙ（正の整数、ｙ≦ｍ）は、全体の帯域幅ＢＷｏと帯域幅ＢＷｙの比に基づいて決定される。帯域幅ＢＷｙは上記の帯域幅ＢＷｘより広いため、信号数ｙは帯域幅ＢＷｘの場合の信号数ｘより少ない。

このように、帯域幅ＢＷｘ，ＢＷｙが大きいほど、信号数ｘ，ｙは少なくなるため、ポストアンプ１０２から出力される波長多重光信号Ｓｍのパワーを大きくすることができる。帯域幅ＢＷｘ，ＢＷｙは光信号のボーレートが高いほど広く設定されるため、高いボーレートにより十分な伝送容量を確保するとともに、帯域幅ＢＷｘ，ＢＷｙに応じて波長多重光信号Ｓｍのパワーを増加させることによりＯＳＮＲ耐力を向上することができる。なお、本明細書において、ＯＳＮＲは、Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎを０．１（mm）として記載される。

図６は、帯域幅ＢＷｉに応じてパワーが変化する光スペクトルの一例を示す図である。帯域幅ＢＷｉとして、例えば５０（GHz）、６２．５（GHz）、７５（GHz）、１００（GHz）、及び１５０（GHz）を挙げる。これらの帯域幅ＢＷｉは、３３（Gbaud）、４４（Gbaud）、６６（Gbaud）、８８（Gbaud）、及び１３２（Gbaud）にそれぞれ対応する。

波長多重光信号Ｓｍに波長多重された各光信号のパワーは、帯域幅ＢＷｉが広いほど、高くなるように制御される。一例として１２．５（GHz）の基準帯域幅に対応する基準パワーを－６（dBm）と規定し、基準帯域幅と帯域幅ＢＷｉの比（以下、「帯域比」と表記）と基準パワーから光信号のパワーが算出される。例えば１５０（GHz）の帯域幅ＢＷｉの場合、光信号のパワーは＋４．８（dBm）に制御され、５０（GHz）の帯域幅ＢＷｉの場合、光信号のパワーは０（dBm）に制御される。

このため、光信号の伝送容量が大きくなるようにボーレートが高く設定された場合、ボーレートに応じて帯域幅ＢＷｉも広く設定されるため、パワーが増加してＯＳＮＲ耐力が向上する。

また、基準帯域幅及び基準パワーを規定することによりポストアンプ１０２に入力される波長多重光信号Ｓｍの最大パワー、及びポストアンプ１０２から出力される波長多重光信号Ｓｍの最大パワーをポストアンプ１０２の性能に応じて制限することができる。本例ではポストアンプ１０２のパワー増幅量を１９．８（dBm）とし、増幅帯域（利得平坦帯域）を４８００（GHz）として、基準帯域幅及び基準パワーを規定する。なお、これはプリアンプ１０１及びインラインアンプ３についても同様である。

再び図４Ａを参照すると、ＷＳＳ制御部１０５は、第１制御部の一例であり、各チャネルＣＨ＃１～＃ｍの光信号に割り当てた周波数帯域に応じて波長多重光信号Ｓｍのパワーを制御する。例えばＷＳＳ制御部１０５は、ネットワーク管理装置８から設定されたチャネルＣＨ＃１～＃ｍごとの帯域幅ＢＷｉに対応するパワーＰｔを、メモリ１０６に記憶されたパワーデータベース（ＤＢ）１０６ａから取得する。なお、メモリ１０６は第１記憶部の一例であるが、第１記憶部はメモリ１０６に限定されず、例えばハードディスクドライブなどの他の記憶手段であってもよい。

パワーＤＢ１０６ａには、帯域幅ＢＷｉ及びパワーＰｔが対応付けられて登録されている。パワーＰｔはＶＯＡ２３から出力される光信号のパワーの目標値である。パワーＤＢ１０６ａは、例えばネットワーク管理装置８によりＲＯＡＤＭ１ごとに生成される。

ＷＳＳ制御部１０５は、ネットワーク管理装置８からチャネルＣＨ＃１～＃ｍごとの帯域幅ＢＷｉを取得して波長多重部２４に設定する。ＷＳＳ制御部１０５は、パワーＤＢ１０６ａから帯域幅ＢＷｉに対応するパワーＰｔを取得する。例えば帯域幅ＢＷｉが１００（GHz）である場合、パワーＰｔとして－１７．０（dBm）が取得される。

また、ＷＳＳ制御部１０５は、パワーＤＢ１０６ａを用いずに以下の方法によりパワーＰｔを算出してもよい。

図４Ｂは、帯域幅ＢＷｉ及びパワーＰｔの関係の一例を示す図である。帯域幅ＢＷｉ及びパワーＰｔの関係はパワーＤＢ１０６ａの内容に基づく。なお、パワーＰｔの単位はｍＷで表されている。

光信号のパワーＰｔはその帯域幅ＢＷｉに比例して増加する。このため、ＷＳＳ制御部１０５は、その比例関係に基づいて帯域幅ＢＷｉからパワーＰｔを算出することができる。

このように、ＷＳＳ制御部１０５は、各減衰器２３から出力される光信号のパワーＰｔが、光信号に割り当てた帯域幅ＢＷｉに比例して増加するように、各減衰器の減衰量をそれぞれ制御する。このため、ＷＳＳ制御部１０５は、パワーＤＢ１０６ａを用いずに光信号のパワーＰｔを制御することができる。

ＷＳＳ制御部１０５は、ＯＣＭ１０４から通知される光信号のパワーを、パワーＤＢ１０６ａから取得したパワーＰｔに近づけるようにＶＯＡ２３の減衰量を制御する。これにより、ポストアンプ１０２に入力される波長多重光信号Ｓｍのパワーが、チャネルＣＨ＃１～＃ｍごとの帯域幅ＢＷｉに応じて制御される。なお、チャネルＣＨ＃１～＃ｍごとの帯域幅ＢＷｉは相違してもよいし、同一であってもよい。

このように、ＷＳＳ制御部１０５は、各チャネルＣＨ＃１～＃ｍの光信号に割り当てた帯域幅ＢＷｉに応じてＶＯＡ２３の減衰量をそれぞれ制御する。このため、ＷＳＳ制御部１０５は、チャネルＣＨ＃１～＃ｍごとに光信号のパワーを個別に制御することできる。

また、ＷＳＳ制御部１０５は、メモリ１０６に記憶された帯域幅ＢＷｉ及びパワーＰｔの対応関係に基づきパワーＰｔを取得するため、パワーＰｔを算出する手間を省くことができる。もっとも、ＷＳＳ制御部１０５は、これに限定されず、以下のようにパワーＰｔを算出してもよい。

Ｐｔ＝Ｐｒ＋１０ｌｏｇ_１０（ＢＷｉ／ＢＷｒ） ・・・（１）

ＷＳＳ制御部１０５は、上記の式（１）からパワーＰｔを算出してもよい。ここで、変数Ｐｒは、例えば基準パワーの－６（dBm）からポストアンプ１０２の増幅利得分の２０（dB）を差し引いた－２６（dBm）であり、変数ＢＷｒは例えば基準帯域幅の１２．５（GHz）である。なお、変数Ｐｒ，ＢＷｒはメモリ１０６に記憶されている。

また、ポストアンプ１０２は、伝送路９に出力される波長多重光信号Ｓｍのパワーが目標値となるように利得を制御してもよい。

図７Ａは、ポストアンプ１０２の一例を示す構成図である。ポストアンプ１０２は、光増幅部３００、分波器３０１ａ，３０１ｂ、フォトディテクタ（ＰＤ）３０２ａ，３０２ｂ、アンプ制御部３０９、及びメモリ３０７を有する。

分波器３０１ａは波長多重光信号Ｓｍを分波してＰＤ３０２ａ及び光増幅部３００に導く。光増幅部３００は、増幅部の一例であり、励起光の光源やエルビウム添加ファイバ（Erbium Doped Fiber）などを含み、波長多重光信号Ｓｍを励起光により増幅する。増幅された波長多重光信号Ｓｍは分波器３０１ｂに入力される。

ＰＤ３０２ａは、光増幅部３００に入力される波長多重光信号Ｓｍのパワーを電気的に検出して利得調整部３０３及び利得決定部３０４に通知する。ＰＤ３０２ｂは、光増幅部３００から出力される波長多重光信号Ｓｍのパワーを電気的に検出して利得調整部３０３に通知する。

アンプ制御部３０９は、利得調整部３０３、利得決定部３０４、パワー決定部３０５、及びパワー取得部３０６を有する。アンプ制御部３０９は、ＣＰＵなどのプロセッサ、またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specified Integrated Circuit）などのハードウェアにより構成される。

アンプ制御部３０９は、第２制御部の一例であり、各チャネルＣＨ＃１～＃ｍの光信号に割り当てた帯域幅ＢＷｉに応じて光増幅部３００の利得を制御する。このため、ポストアンプ１０２の入力側のＶＯＡ２３における光信号ごとのパワーの制御に加えて、ポストアンプ１０２においても波長多重光信号Ｓｍのパワーを制御することができ、制御の精度を向上することができる。

パワー取得部３０６は、ネットワーク管理装置８から取得した帯域幅ＢＷｉから、メモリ３０７に記憶されたパワーＤＢ３０７ａに基づいて光信号のパワーＰｏｕｔを取得する。パワーＤＢ３０７ａには、帯域幅ＢＷｉ及びパワーＰｏｕｔが対応付けられて登録されている。パワーＤＢ３０７ａは、例えばネットワーク管理装置８によりＲＯＡＤＭ１ごとに生成される。なお、メモリ３０７は第２記憶部の一例である。

パワー取得部３０６は、パワーＤＢ３０７ａから帯域幅ＢＷｉに対応するパワーＰｏｕｔをチャネルＣＨ＃１～＃ｍごとに取得してパワー決定部３０５に出力する。パワーＰｏｕｔはポストアンプ１０２から出力される光信号のパワーの目標値である。パワー決定部３０５は、チャネルＣＨ＃１～＃ｍごとのパワーＰｏｕｔから波長多重光信号Ｓｍのパワーを決定する。

パワー決定部３０５は、波長多重光信号Ｓｍのパワーを、例えばチャネルＣＨ＃１～＃ｍごとのパワーＰｏｕｔの合計として決定する。このため、例えば各チャネルＣＨ＃１～＃ｍの帯域幅ＢＷｉが同一である場合、波長多重光信号Ｓｍのパワーは各光信号のパワーＰｏｕｔにチャネル数（波長数）を乗じた値となる。パワー決定部３０５は、波長多重光信号Ｓｍのパワーを利得決定部３０４に通知する。

利得決定部３０４は、例えばＰＤ３０２ａ及びパワー決定部３０５からそれぞれ通知されたパワーの比などに基づいて光増幅部３００の利得の目標値を決定して利得調整部３０３に通知する。利得調整部３０３は、例えばＰＤ３０２ａ，３０２ｂからそれぞれ通知されたパワーと、利得決定部３０４から通知された利得の目標値とに基づいて光増幅部３００の利得を調整する。これにより、光増幅部３００から出力される波長多重光信号Ｓｍのパワーが帯域幅ＢＷｉに応じた値に制御される。

このように、アンプ制御部３０９は、パワーＤＢ３０７ａから、チャネルＣＨ＃１～＃ｍごとの光信号に割り当てた周波数帯域に対応するパワーＰｏｕｔを取得して、各パワーＰｏｕｔの合計に波長多重光信号Ｓｍのパワーを近づけるように光増幅部３００の利得を制御する。したがって、アンプ制御部３０９は、メモリ３０７に記憶された帯域幅ＢＷｉ及びパワーＰｏｕｔの対応関係に基づきパワーＰｏｕｔを取得するため、パワーＰｏｕｔを算出する手間を省くことができる。もっとも、アンプ制御部３０９は、これに限定されず、以下のようにパワーＰｏｕｔを算出してもよい。

Ｐｏｕｔ＝Ｐｒ’＋１０ｌｏｇ_１０（ＢＷｉ／ＢＷｒ） ・・・（２）

アンプ制御部３０９は、上記の式（２）からパワーＰｏｕｔを算出してもよい。ここで、変数Ｐｒ’は、例えば基準パワーの－６（dBm）であり、変数ＢＷｒは例えば基準帯域幅の１２．５（GHz）である。なお、変数Ｐｒ’，ＢＷｒはメモリ３０７に記憶されている。

また、アンプ制御部３０９は、上記の算出手法に限定されず、以下のように帯域幅ＢＷｉからパワーＰｏｕｔを算出してもよい。

図７Ｂは、帯域幅ＢＷｉ及びパワーＰｏｕｔの関係の一例を示す図である。帯域幅ＢＷｉ及びパワーＰｏｕｔの関係はパワーＤＢ３０７ａの内容に基づく。なお、チャンネルごとのパワーＰｏｕｔの単位はｍＷ／ｃｈで表されている。

光信号のパワーＰｏｕｔはその帯域幅ＢＷｉに比例して増加する。このため、アンプ制御部３０９は、その比例関係に基づいて帯域幅ＢＷｉからパワーＰｏｕｔを算出することができる。

このように、アンプ制御部３０９は、光増幅部３００から出力される波長多重光信号Ｓｍに含まれる光信号のパワーが、光信号に割り当てた帯域幅ＢＷｉに比例して増加するように、光増幅部の利得を制御する。このため、アンプ制御部３０９は、パワーＤＢ３０７ａを用いずに光信号のパワーＰｏｕｔを制御することができる。

上記のように、ポストアンプ１０２は波長多重光信号ＳｍのパワーをチャネルＣＨ＃１～＃ｍごとの帯域幅ＢＷｉに応じて制御するため、高精度な制御が可能となる。なお、このような利得の制御は、プリアンプ１０１及びインラインアンプ３においても上記と同様の構成により実行されてもよい。

図８は、始点ノード及び終点ノードの間の光信号の経路におけるパワー制御の一例を示す図である。図８には、始点ノード及び終点ノードの各ＲＯＡＤＭ１内の光信号の経路上の構成のみが示されている。なお、本例において、始点ノード及び終点ノードを結ぶ伝送路９における光信号のパワー損失は３０（dB）と仮定する。

符号Ｇｃは、始点ノードにおける、ＷＳＳ部１００とポストアンプ１０２の間の光信号のパワーの目標値Ｐ１と、ポストアンプ１０２と伝送路９の間の光信号のパワーの目標値Ｐ２とを帯域幅ＢＷｉごとに示す。ポストアンプ１０２の出力側のパワーの目標値Ｐ２は入力側のパワーの目標値Ｐ１を２０（dB）分増加させた値となる。

ＷＳＳ制御部１０５は、チャネルＣＨ＃１～＃ｍごとのＶＯＡ２３の減衰量の制御により光信号のパワーを目標値Ｐ１に近づける。また、アンプ制御部３０９は、光増幅部３００の利得の制御により波長多重光信号ＳｍのパワーをチャネルＣＨ＃１～＃ｍ全体の目標値Ｐ２の合計に近づける。

符号Ｇｄは、終点ノードにおける、伝送路９とプリアンプ１０１の間の光信号のパワーの目標値Ｐ３と、プリアンプ１０１とＷＳＳ部１００の間の光信号のパワーの目標値Ｐ４と、ＷＳＳ部１００から後段に出力される光信号のパワーの目標値Ｐ５とを帯域幅ＢＷｉごとに示す。プリアンプ１０１の入力側のパワーの目標値Ｐ３は、始点ノードのポストアンプ１０２の出力側のパワーの目標値Ｐ２から伝送路９内のパワー損失の３０（dBm）分減少させた値となる。

プリアンプ１０１は、伝送路９内のパワー損失を補償するように光信号を増幅する。このため、プリアンプ１０１の出力側のパワーの目標値Ｐ４は、入力側のパワーの目標値Ｐ３を３０（dB）分増加させた値となる。プリアンプ１０１において、アンプ制御部３０９は、光増幅部３００の利得の制御により波長多重光信号ＳｍのパワーをチャネルＣＨ＃１～＃ｍ全体の目標値Ｐ４の合計に近づける。なお、ＷＳＳ部１００の出力側のパワーの目標値Ｐ５は、始点ノードのＷＳＳ部１００の出力側のパワーの目標値Ｐ１と同様である。また、本実施例では、一例としてポストアンプ１０２及びプリアンプ１０１の各出力パワーを同一としたが、異なっていてもよい。

このように、各ＲＯＡＤＭ１は、光信号の経路上のＷＳＳ部１００、ポストアンプ１０２、及びプリアンプ１０１においてパワー制御を行う。また、光信号の経路上にインラインアンプ３が存在する場合、インラインアンプ３も光信号のパワー制御を実行してもよい。

なお、ＷＳＳ部１００におけるパワー制御の精度が十分に高い場合、ポストアンプ１０２の利得は一定に維持され、プリアンプ１０１及びインラインアンプ３は伝送損失に応じた利得に制御されてもよい。また、本例においてパワー制御は帯域幅ＢＷｉに基づき行われるが、帯域幅ＢＷｉ及びボーレートに基づき行われてもよい。

次にネットワーク管理装置８について述べる。

図９は、ネットワーク管理装置８の一例を示す構成図である。ネットワーク管理装置８は、ＣＰＵ８０、ＲＯＭ（Read Only Memory）８１、ＲＡＭ（Random Access Memory）８２、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）８３、通信ポート８４、入力装置８５、及び出力装置８６を有する。ＣＰＵ８０は、互いに信号の入出力ができるように、ＲＯＭ８１、ＲＡＭ８２、ＨＤＤ８３、通信ポート８４、入力装置８５、及び出力装置８６と、バス８９を介して接続されている。

ＲＯＭ８１は、ＣＰＵ８０を駆動するプログラムが格納されている。ＲＡＭ８２は、ＣＰＵ８０のワーキングメモリとして機能する。通信ポート８４は、例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）カードやＮＩＣ（Network Interface Card）であり、ＬＡＮなどを介して各ＲＯＡＤＭ１と通信する。

入力装置８５は、ＣＰＵ８０に情報を入力する装置である。入力装置８５としては、例えばキーボード、マウス、及びタッチパネルなどが挙げられる。入力装置８５は、入力された情報を、バス８９を介しＣＰＵ８０に出力する。

出力装置８６は、ＣＰＵ８０から情報を出力する装置である。出力装置８６としては、例えばディスプレイ、タッチパネル、及びプリンタなどが挙げられる。出力装置８６は、ＣＰＵ８０からバス８９を介して情報を取得して出力する。

ＣＰＵ８０は、ＲＯＭ８１からプログラムを読み込むと、機能として、経路決定部８００、伝送モード選択部８０１、及び設定通知部８０２を形成する。また、ＨＤＤ８３には、ネットワーク構成データベース（ＮＷ構成ＤＢ）８３０及び伝送モードデータベース（伝送モードＤＢ）８３１が格納されている。ＮＷ構成ＤＢ８３０及び伝送モードＤＢ８３１は、例えば入力装置８５からＣＰＵ８０を介してＨＤＤ８３に書き込まれる。

ＮＷ構成ＤＢ８３０は、ＲＯＡＤＭ１が設けられたノード間の接続構成や空きチャネルなどを示す情報が登録されている。経路決定部８００は、入力装置８５から入力されたユーザの光パスの設定の要求に応じ、ＮＷ構成ＤＢ８３０に基づいて光信号の経路を決定する。光パスの設定要求には、光信号の経路の始点ノード及び終点ノードと光信号の伝送レート、つまりビットレートが指定されており、経路決定部８００は、光信号が通過する中継ノードやチャネルＣＨ＃１～＃ｍなどを示す経路情報を生成する。経路決定部８００は、経路情報を伝送モード選択部８０１に通知する。

伝送モードＤＢ８３１には、伝送モード＃１～＃９ごとの伝送レート（Gbps）、変調方式、ボーレート（Gbaud）、及び帯域幅（GHz）が登録されている。伝送モードＤＢ８３１には、一例として１００（Gbps）、２００（Gbps）、及び４００（Gbps）の各伝送レートを実現するための変調方式及びボーレートの１以上の組み合わせが登録されている。また、帯域幅は、ＲＯＡＤＭ１に設定する帯域幅ＢＷｉであり、伝送モードＤＢ８３１中のボーレートに応じた値が登録されている。なお、本例の伝送モードＤＢ８３１には１つの帯域幅だけが登録されているが、複数の帯域幅の候補が登録されていてもよい。

伝送モード選択部８０１は、ユーザから要求された伝送レートに応じた伝送モードを伝送モードＤＢ８３１から選択する。例えば２００（Gbps）の伝送レートが要求された場合、伝送モード選択部８０１は伝送モード＃２～＃４を選択する。

さらに伝送モード選択部８０１は、伝送レートに応じた伝送モードのうち、伝送品質に関する所定の条件を満たす伝送モードであって、要求された伝送レート２００（Gbps）の中でボーレートが最も小さい伝送モードを選択する。伝送モード＃２～＃４の伝送モードの場合、伝送モード＃２の優先度が最も高く、伝送モード＃４の優先度が最も低い。

伝送モード選択部８０１は、ボーレートが小さい順で伝送モードに優先度を設定し、優先度の高い順に各伝送モードの伝送品質を判定する。伝送モード選択部８０１は、最終的に選択した伝送モードと経路情報を設定通知部８０２に通知する。なお、伝送モード選択部８０１は選択部の一例である。

設定通知部８０２は、通知部の一例であり、通信ポート８４を介してＲＯＡＤＭ１に各種の設定に関する情報を通知する。設定通知部８０２は、選択済みの伝送モードの変調方式、ボーレート、及び帯域幅を光信号の経路上の始点ノード及び終点ノードのＲＯＡＤＭ１に通知する。また、設定通知部８０２は、選択済みの伝送モードの帯域幅を光信号の経路上の中継ノードのＲＯＡＤＭ１とインラインアンプ３に通知する。また、設定通知部８０２は、経路情報に基づくスイッチ情報を光信号の経路上の始点ノード及び終点ノードのＲＯＡＤＭ１に通知する。これにより、各ＲＯＡＤＭ１は、ユーザが要求した光パスに応じた伝送モードの設定を実行する。

次にネットワーク管理装置８の処理を述べる。

図１０は、ネットワーク管理装置８の処理の一例を示すフローチャートである。経路決定部８００は、入力装置８５に対し光パスの設定要求の有無を判定する（ステップＳｔ１）。設定要求がない場合（ステップＳｔ１のＮｏ）、再びステップＳｔ１の処理が実行される。

設定要求がある場合（ステップＳｔ１のＹｅｓ）、経路決定部８００は光信号の経路を決定する（ステップＳｔ２）。次に、伝送モード選択部８０１は、伝送モードＤＢ８３１から、ユーザから要求された伝送レートに応じた伝送モードを選択する（ステップＳｔ３）。次に、伝送モード選択部８０１は、選択中の各伝送モードに対しボーレートの小さい順に優先度を設定する（ステップＳｔ４）。

次に伝送モード選択部８０１は、優先度順に従って１つの伝送モードを選択する（ステップＳｔ５）。次に伝送モード選択部８０１は、選択中の伝送モードの変調方式及びボーレートに従って光信号のＯＳＮＲマージンを算出する（ステップＳｔ６）。なお、ＯＳＮＲマージンの算出処理については後述する。

次に伝送モード選択部８０１は、光信号の伝送品質の条件の一例として、ＯＳＮＲマージンが閾値ＴＨより大きいか否かを判定する（ステップＳｔ７）。ＯＳＮＲマージンが閾値ＴＨ以下である場合（ステップＳｔ７のＮｏ）、選択中の伝送モードの次に優先度が高い伝送モードを選択して（ステップＳｔ５）、ステップＳｔ６以降の各処理が再び実行される。

ＯＳＮＲマージンが閾値ＴＨより大きい場合（ステップＳｔ７のＹｅｓ）、設定通知部８０２は、スイッチ情報と選択済みの伝送モードの変調方式、ボーレート、及び帯域幅をＲＯＡＤＭ１などに通知する（ステップＳｔ８）。このようにして、ネットワーク管理装置８は処理を行う。

図１１は、ＯＳＮＲマージンの算出処理の一例を示すフローチャートである。本処理は、ステップＳｔ６において実行される。

伝送モード選択部８０１は、光信号の着信ＯＳＮＲを見積もる（ステップＳｔ１１）。このとき、伝送モード選択部８０１は、例えば上記の式（２）に従ってプリアンプ１０１及びポストアンプ１０２から出力される光信号のパワーＰｏｕｔを帯域幅に応じて算出し、パワーＰｏｕｔを用いて着信ＯＳＮＲを見積もる。また、光信号の経路上にインラインアンプ３が存在する場合、伝送モード選択部８０１は、プリアンプ１０１及びポストアンプ１０２と同様にインラインアンプ３から出力される光信号のパワーＰｏｕｔを帯域幅に応じて算出して、着信ＯＳＮＲを見積もる。

次に伝送モード選択部８０１は、選択中の伝送モードの変調方式、ボーレート、及び帯域幅から光信号の伝送ペナルティ（劣化量）を見積もる（ステップＳｔ１２）。次に伝送モード選択部８０１は、選択中の伝送モードの変調方式、ボーレート、及び帯域幅から受信器１２のＯＳＮＲ耐力を見積もる（ステップＳｔ１３）。

次に伝送モード選択部８０１は、着信ＯＳＮＲ、伝送ペナルティ、及びＯＳＮＲ耐力からＯＳＮＲマージンを算出する（ステップＳｔ１４）。ＯＳＮＲマージンは、例えば着信ＯＳＮＲから伝送ペナルティ及びＯＳＮＲ耐力を減算することにより算出される。このようにして、ＯＳＮＲマージンは算出される。

図１２は、ＯＳＮＲマージンに基づく伝送品質の条件の判定例を示す図である。本例では、ステップＳｔ３において伝送モードＤＢ８３１から２００（GHz）の伝送レートに応じた伝送モード＃２～＃４が選択された場合を挙げる。また、ステップＳｔ７における閾値ＴＨは、一例として０（dB）とする。

優先度は、ボーレートが最も小さい伝送モード＃２が最も高くなる。伝送モード＃２のＯＳＮＲマージンは－１０（dB）（＝１７－９－１８）であり、閾値ＴＨを下回る。このため、伝送品質に関する条件は満たされない（「×」参照）。

また、伝送モード＃３のＯＳＮＲマージンは０．５（dB）（＝１８－３－１４．５）であり、閾値ＴＨを上回る。このため、伝送品質に関する条件は満たされる（「〇」参照）。

また、伝送モード＃４のＯＳＮＲマージンは４．８（dB）（＝１８．８－１－１３）であり、閾値ＴＨを上回る。このため、伝送品質に関する条件は満たされる（「〇」参照）。

伝送モード＃３，＃４はともに伝送品質に関する条件を満たすが、伝送モード＃３は、優先度がモード番号＃４の伝送モードより高い。このため、ＲＯＡＤＭ１には、伝送モード＃２～＃４のうち、伝送品質に関する条件を満たし、ボーレートが最も小さい伝送モード＃２が最終的に選択されてＲＯＡＤＭ１に設定される。

伝送モードＤＢ８３１内の帯域幅はボーレートが小さいほど小さいため、ＲＯＡＤＭ１には最小の帯域幅ＢＷｉが設定される。ＲＯＡＤＭ１のＷＳＳ制御部１０５は、波長多重部２４の設定において光信号にボーレートに応じた帯域幅ＢＷｉを割り当てるため、ＲＯＡＤＭ１が伝送することができる信号数（波長数）が増加する（図５参照）。

次にＲＯＡＤＭ１の処理を述べる。

図１３は、ＲＯＡＤＭ１の処理の一例を示すフローチャートである。本処理はＲＯＡＤＭ１の伝送方法の一例である。送信器１１及び受信器１２において、設定部１１０，１２０は、ネットワーク管理装置８から通知された変調方式及びボーレートをＤＳＰ１１２，１２２に設定する（ステップＳｔ２１）。

次にＷＳＳ制御部１０５は、ネットワーク管理装置８から通知されたスイッチ情報に基づき分岐スイッチ２１及び挿入スイッチ２２を設定する（ステップＳｔ２２）。次にＷＳＳ制御部１０５は、チャネルＣＨ＃１～＃ｍごとに帯域幅ＢＷｉを波長多重部２４に設定する（ステップＳｔ２３）。つまり、ＷＳＳ制御部１０５は、波長多重光信号Ｓｍに波長多重される各光信号に周波数帯域をそれぞれ割り当てる。

次にＷＳＳ制御部１０５は、帯域幅ＢＷｉに応じた減衰量をＶＯＡ２３に設定する（ステップＳｔ２４）。つまり、ＷＳＳ制御部１０５は、各光信号に割り当てた周波数帯域に応じて波長多重光信号Ｓｍのパワーを制御する。

次にアンプ制御部３０９は、帯域幅ＢＷｉに応じた利得を光増幅部３００に設定する（ステップＳｔ２５）。つまり、アンプ制御部３０９は、各光信号に割り当てられた周波数帯域に応じて波長多重光信号Ｓｍのパワーを制御する。

次にＲＯＡＤＭ１は光信号の伝送を開始する（ステップＳｔ２６）。これにより、ＷＳＳ部１００は光信号を波長多重することにより波長多重光信号Ｓｍを生成し、ポストアンプ１０２は波長多重光信号Ｓｍを増幅して伝送路に出力する。このようにして、ＲＯＡＤＭ１は処理を行う。

本実施例によると、光信号の伝送距離を延ばすことができる。

図１４は、光信号の伝送レートに対する伝送距離の変化の例を示す図である。実線は本実施例の場合の伝送距離の変化を示し、細い点線は第１比較例の場合の伝送距離の変化を示し、太い点線は第２比較例の場合の伝送距離の変化を示す。

第１比較例では、ボーレートを一定として変調方式を切り替えることにより伝送レートが変化する。このため、変調方式の多値度が増加するほど、伝送距離が短くなる。

第２比較例では、変調方式を一定としてボーレートを変化させることにより伝送レートが変化する。例えば変調方式をＱＰＳＫとすると、１００（Gbps）の伝送レートではボーレートが３３（Gbaud）となり、２００（Gbps）の伝送レートではボーレートが６６（Gbaud）となり、４００（Gbps）の伝送レートではボーレートが１３２（Gbaud）となる。

しかし、ボーレートが増加すると、受信器１２の受信性能がボーレートの増加に追従せず、第１比較例のように変調方式の多値度を増加させた場合より影響は低いものの、ＯＳＮＲ耐力が低下するため、伝送距離が短くなる。

実施例では、第２比較例と同様に、変調方式を一定としてボーレートを変化させたことにより伝送レートが変化する。しかし、実施例では、ボーレートに応じた帯域幅ＢＷｉ（５０（GHz）、７５（GHz）、１５０（GHz））に基づいて光信号のパワーが変化するため、ＯＳＮＲ耐力が向上して伝送距離が第２比較例より延びる。つまり、ボーレートが増加するほど、帯域幅ＢＷｉが増加するため、帯域幅ＢＷｉに伴い光信号のパワーが増加することで着信ＯＳＮＲが向上することにより伝送距離が延びる。

このため、実施例によると、変調方式を一定とした場合の光信号は伝送レートによらずに一定の伝送距離Ｄを伝送することができる。

図１５は、伝送レートを２００（Gbps）に固定した場合の光信号のボーレートに対する伝送距離及び波長数の変化の例を示す図である。符号Ｇｅのグラフは本実施例の場合の伝送距離及び波長数の変化を示し、符号Ｇｄのグラフは比較例の場合の伝送距離及び波長数の変化を示す。比較例では、本実施例とは異なり帯域幅ＢＷｉに応じた光信号のパワー制御が行われない。なお、本実施例及び比較例の波長数の変化は同一である。

一例として、ボーレートは３３（Gbaud）、４４（Gbaud）、及び６６（Gbaud）に段階的に変化し、これに伴い変調方式は１６ＱＡＭ、８ＱＡＭ、及びＱＰＳＫに段階的に切り替えられる。また、波長数もボーレートの変化に伴う帯域幅ＢＷｉの変化（５０（GHz）、６２．５（GHz）、７５（GHz））に従って段階的に変化する。

符号Ｇｄのグラフと符号Ｇｅのグラフを比較すると理解されるように、ボーレートが一定である場合、実施例の伝送距離は、光信号のパワー制御により比較例の伝送距離より長い。例えば一定の伝送距離Ｄを光信号が伝送するには、比較例の場合、ボーレートを６６（Gbaud）とし、波長数を６４波とする必要があるが（Ｐａ，Ｐｂ参照）、実施例の場合、ボーレートを４４（Gbaud）とし、波長数を７６波とすればよい（Ｐａ’，Ｐｂ’参照）。

また、図１６は、伝送レートを４００（Gbps）に固定した場合の光信号のボーレートに対する伝送距離及び波長数の変化の他の例を示す図である。符号Ｇｇのグラフは本実施例の場合の伝送距離及び波長数の変化を示し、符号Ｇｆのグラフは比較例の場合の伝送距離及び波長数の変化を示す。比較例では、本実施例とは異なり帯域幅ＢＷｉに応じた光信号のパワー制御が行われない。なお、本実施例及び比較例の波長数の変化は同一である。

一例として、ボーレートは４４（Gbaud）、６６（Gbaud）、８８（Gbaud）、及び１３２（Gbaud）に段階的に変化し、これに伴い変調方式は６４ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、８ＱＡＭ、及びＱＰＳＫに段階的に切り替えられる。また、波長数もボーレートの変化に伴う帯域幅ＢＷｉの変化（６２．５（GHz）、７５（GHz）、１００（GHz）、１５０（GHz））に従って段階的に変化する。

符号Ｇｆのグラフと符号Ｇｇのグラフを比較すると理解されるように、ボーレートが一定である場合、実施例の伝送距離は、光信号のパワー制御により比較例の伝送距離より長い。例えば一定の伝送距離Ｄを光信号が伝送するには、比較例の場合、ボーレートを１３２（Gbaud）とし、波長数を３２波とする必要があるが（Ｐｃ，Ｐｄ参照）、実施例の場合、ボーレートを８８（Gbaud）とし、波長数を４８波とすればよい（Ｐｃ’，Ｐｄ’参照）。

したがって、伝送距離Ｄを一定とすると、実施例の場合、比較例よりも波長数が増加するため、波長多重光信号Ｓｍの伝送容量も増加する。

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能である。

なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１） 波長が相違する複数の光信号を波長多重することにより波長多重光信号を生成する生成部と、
前記波長多重光信号を伝送路に出力する出力部と、
前記波長多重光信号に波長多重される前記複数の光信号に周波数帯域をそれぞれ割り当て、前記複数の光信号に割り当てた周波数帯域に応じて前記波長多重光信号のパワーを制御する第１制御部とを有することを特徴とする伝送装置。
（付記２） 前記生成部は、前記波長多重光信号に波長多重される前記複数の光信号をそれぞれ減衰させる複数の減衰器を含み、
前記第１制御部は、前記複数の光信号に割り当てた周波数帯域に応じて前記複数の減衰器の各減衰量をそれぞれ制御することを特徴とする付記１に記載の伝送装置。
（付記３） 前記第１制御部は、前記複数の減衰器から出力される前記複数の光信号のパワーが、前記複数の光信号に割り当てた周波数帯域に比例して増加するように、前記複数の減衰器の各減衰量をそれぞれ制御することを特徴とする付記２に記載の伝送装置。
（付記４） 前記複数の光信号の周波数帯域及びパワーを対応付けて記憶する第１記憶部を有し、
前記第１制御部は、前記第１記憶部から、前記複数の光信号に割り当てた周波数帯域に対応するパワーを取得して、該取得したパワーに前記複数の光信号のパワーを近づけるように前記複数の減衰器の減衰量をそれぞれ制御することを特徴とする付記２に記載の伝送装置。
（付記５） 前記出力部は、前記波長多重光信号を増幅する増幅部と、前記複数の光信号に割り当てた周波数帯域に応じて前記増幅部の利得を制御する第２制御部とを有することを特徴とする付記１乃至４の何れかに記載の伝送装置。
（付記６） 前記第２制御部は、前記増幅部から出力される前記波長多重光信号に含まれる前記複数の光信号のパワーが、前記複数の光信号に割り当てた周波数帯域に比例して増加するように、前記増幅部の利得を制御することを特徴とする付記５に記載の伝送装置。
（付記７） 前記出力部は、前記複数の光信号の周波数帯域及びパワーを対応付けて記憶する第２記憶部を有し、
前記第２制御部は、前記第２記憶部から、前記複数の光信号に割り当てた周波数帯域に対応するパワーを取得して、該取得したパワーの合計に前記波長多重光信号のパワーを近づけるように前記増幅部の利得を制御することを特徴とする付記５に記載の伝送装置。
（付記８） 前記複数の光信号の１つを前記生成部に送信する送信器と、
前記複数の光信号の１つの多値変調方式及びボーレートを前記送信器に設定する設定部とを有し、
前記第１制御部は、前記複数の光信号の１つに前記ボーレートに応じた周波数帯域を割り当てることを特徴とする付記１乃至７の何れかに記載の伝送装置。
（付記９） 波長が相違する複数の光信号を伝送する伝送装置と、
前記伝送装置を管理する管理装置と有し、
前記管理装置は、
前記複数の光信号の１つの伝送レートに応じた複数組の多値変調方式及びボーレートから、該光信号の伝送品質に関する条件を満たし、前記ボーレートが最も小さい１組の多値変調方式及びボーレートを選択する選択部と、
前記１組の多値変調方式及びボーレートを前記伝送装置に通知する通知部とを有し、
前記伝送装置は、
前記複数の光信号を波長多重することにより波長多重光信号を生成する生成部と、
前記１組の多値変調方式及びボーレートに従って前記光信号を前記生成部に送信する送信器と、
前記波長多重光信号を伝送路に出力する出力部と、
前記波長多重光信号に波長多重される前記複数の光信号に、前記ボーレートに応じた周波数帯域をそれぞれ割り当て、前記複数の光信号に割り当てた周波数帯域に応じて前記波長多重光信号のパワーを制御する第１制御部とを有し、
前記第１制御部は、前記光信号に前記ボーレートに応じた周波数帯域を割り当てることを特徴とする伝送システム。
（付記１０） 前記生成部は、前記波長多重光信号に波長多重される前記複数の光信号をそれぞれ減衰させる複数の減衰器を含み、
前記第１制御部は、前記複数の光信号に割り当てた周波数帯域に応じて前記複数の減衰器の各減衰量をそれぞれ制御することを特徴とする付記９に記載の伝送システム。
（付記１１） 前記第１制御部は、前記複数の減衰器から出力される前記複数の光信号のパワーが、前記複数の光信号に割り当てた周波数帯域に比例して増加するように、前記複数の減衰器の各減衰量をそれぞれ制御することを特徴とする付記１０に記載の伝送システム。
（付記１２） 前記複数の光信号の周波数帯域及びパワーを対応付けて記憶する第１記憶部を有し、
前記第１制御部は、前記第１記憶部から、前記複数の光信号に割り当てた周波数帯域に対応するパワーを取得して、該取得したパワーに前記複数の光信号のパワーを近づけるように前記複数の減衰器の減衰量をそれぞれ制御することを特徴とする付記１０に記載の伝送システム。
（付記１３） 前記出力部は、前記波長多重光信号を増幅する増幅部と、前記複数の光信号に割り当てた周波数帯域に応じて前記増幅部の利得を制御する第２制御部とを有することを特徴とする付記９乃至１２の何れかに記載の伝送システム。
（付記１４） 前記第２制御部は、前記増幅部から出力される前記波長多重光信号に含まれる前記複数の光信号のパワーが、前記複数の光信号に割り当てた周波数帯域に比例して増加するように、前記増幅部の利得を制御することを特徴とする付記１３に記載の伝送システム。
（付記１５） 前記出力部は、前記複数の光信号の周波数帯域及びパワーを対応付けて記憶する第２記憶部を有し、
前記第２制御部は、前記第２記憶部から、前記複数の光信号に割り当てた周波数帯域に対応するパワーを取得して、該取得したパワーの合計に前記波長多重光信号のパワーを近づけるように前記増幅部の利得を制御することを特徴とする付記１３に記載の伝送システム。
（付記１６） 前記複数の光信号の１つを前記生成部に送信する送信器と、
前記複数の光信号の１つの多値変調方式及びボーレートを前記送信器に設定する設定部とを有し、
前記第１制御部は、前記複数の光信号の１つに前記ボーレートに応じた周波数帯域を割り当てることを特徴とする付記９乃至１５の何れかに記載の伝送システム。
（付記１７） 波長が相違する複数の光信号を波長多重することにより波長多重光信号を生成し、
前記波長多重光信号を伝送路に出力し、
前記波長多重光信号に波長多重される前記複数の光信号に周波数帯域をそれぞれ割り当て、
前記複数の光信号に割り当てた周波数帯域に応じて前記波長多重光信号のパワーを制御することを特徴とする伝送方法。
（付記１８） 前記波長多重光信号に波長多重される前記複数の光信号を複数の減衰器によりそれぞれ減衰させ、
前記複数の光信号に割り当てた周波数帯域に応じて前記複数の減衰器の各減衰量をそれぞれ制御することを特徴とする付記１７に記載の伝送方法。
（付記１９） 前記波長多重光信号を増幅部により増幅して前記伝送路に出力し、
前記複数の光信号に割り当てた周波数帯域に応じて前記増幅部の利得を制御することを特徴とする付記１７または１８に記載の伝送方法。
（付記２０） 前記複数の光信号の１つを送信器から送信し、
前記複数の光信号の１つの多値変調方式及びボーレートを前記送信器に設定し、
前記複数の光信号の１つに前記ボーレートに応じた周波数帯域を割り当てることを特徴とする付記１７乃至１９の何れかに記載の伝送方法。

１ ＲＯＡＤＭ
８ ネットワーク管理装置
９ 伝送路
１１ 送信器
１２ 受信器
２３ ＶＯＡ
１００ ＷＳＳ部
１０１ プリアンプ
１０２ ポストアンプ
１０５ ＷＳＳ制御部
１０６，３０７ メモリ
１１０ 設定部
３００ 光増幅部
３０９ アンプ制御部
８０１ 伝送モード選択部
８０２ 設定通知部

Claims (14)

1. 波長が相違する複数の光信号を波長多重することにより波長多重光信号を生成する生成部と、
   前記波長多重光信号を伝送路に出力する出力部と、
   前記波長多重光信号に波長多重される前記複数の光信号に周波数帯域幅をそれぞれ割り当て、前記複数の光信号の各々について、前記光信号に割り当てた周波数帯域幅と前記光信号のパワーの間の関係に基づき前記光信号のパワーを個別に設定することにより前記波長多重光信号のパワーを制御する第１制御部とを有することを特徴とする伝送装置。
2. 前記生成部は、前記波長多重光信号に波長多重される前記複数の光信号をそれぞれ減衰させる複数の減衰器を含み、
   前記第１制御部は、前記複数の光信号に割り当てた周波数帯域幅に応じて前記複数の減衰器の各減衰量をそれぞれ制御することを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
3. 前記第１制御部は、前記複数の減衰器から出力される前記複数の光信号のパワーが、前記複数の光信号に割り当てた周波数帯域幅に比例して増加するように、前記複数の減衰器の各減衰量をそれぞれ制御することを特徴とする請求項２に記載の伝送装置。
4. 前記複数の光信号の周波数帯域幅及びパワーを対応付けて記憶する第１記憶部を有し、
   前記第１制御部は、前記第１記憶部から、前記複数の光信号に割り当てた周波数帯域幅に対応するパワーを取得して、該取得したパワーに前記複数の光信号のパワーを近づけるように前記複数の減衰器の減衰量をそれぞれ制御することを特徴とする請求項２に記載の伝送装置。
5. 前記出力部は、前記波長多重光信号を増幅する増幅部と、前記複数の光信号に割り当てた周波数帯域幅に応じて前記増幅部の利得を制御する第２制御部とを有することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の伝送装置。
6. 前記第２制御部は、前記増幅部から出力される前記波長多重光信号に含まれる前記複数の光信号のパワーが、前記複数の光信号に割り当てた周波数帯域幅に比例して増加するように、前記増幅部の利得を制御することを特徴とする請求項５に記載の伝送装置。
7. 前記出力部は、前記複数の光信号の周波数帯域幅及びパワーを対応付けて記憶する第２記憶部を有し、
   前記第２制御部は、前記第２記憶部から、前記複数の光信号に割り当てた周波数帯域幅に対応するパワーを取得して、該取得したパワーの合計に前記波長多重光信号のパワーを近づけるように前記増幅部の利得を制御することを特徴とする請求項５に記載の伝送装置。
8. 前記複数の光信号の１つを前記生成部に送信する送信器と、
   前記複数の光信号の１つの多値変調方式及びボーレートを前記送信器に設定する設定部とを有し、
   前記第１制御部は、前記複数の光信号の１つに前記ボーレートに応じた周波数帯域幅を割り当てることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の伝送装置。
9. 波長が相違する複数の光信号を伝送する伝送装置と、
   前記伝送装置を管理する管理装置とを有し、
   前記管理装置は、
   前記複数の光信号の１つの伝送レートに応じた複数組の多値変調方式及びボーレートから、該光信号の伝送品質に関する条件を満たし、前記ボーレートが最も小さい１組の多値変調方式及びボーレートを選択する選択部と、
   前記１組の多値変調方式及びボーレートを前記伝送装置に通知する通知部とを有し、
   前記伝送装置は、
   前記複数の光信号を波長多重することにより波長多重光信号を生成する生成部と、
   前記１組の多値変調方式及びボーレートに従って前記光信号を前記生成部に送信する送信器と、
   前記波長多重光信号を伝送路に出力する出力部と、
   前記波長多重光信号に波長多重される前記複数の光信号に、前記ボーレートに応じた周波数帯域幅をそれぞれ割り当て、前記複数の光信号の各々に割り当てた周波数帯域幅に応じて前記波長多重光信号のパワーを制御する第１制御部とを有することを特徴とする伝送システム。
10. 波長が相違する複数の光信号を波長多重することにより波長多重光信号を生成する生成部と、
    前記波長多重光信号を伝送路に出力する出力部と、
    前記波長多重光信号に波長多重される前記複数の光信号に周波数帯域幅をそれぞれ割り当て、前記複数の光信号の各々に割り当てた周波数帯域幅に応じて前記波長多重光信号のパワーを制御する制御部とを有し、
    前記制御部は、
    前記光信号に割り当てた周波数帯域幅が第１の帯域幅である場合、前記光信号のパワーが第１のパワーとなるように前記波長多重光信号のパワーを制御し、
    前記光信号に割り当てた周波数帯域幅が、前記第１の帯域幅と異なる第２の帯域幅である場合、前記光信号のパワーが、前記第１のパワーと異なる第２のパワーとなるように前記波長多重光信号のパワーを制御することを特徴とする伝送装置。
11. 波長が相違する複数の光信号を波長多重することにより波長多重光信号を生成する生成部と、
    前記波長多重光信号を伝送路に出力する出力部と、
    前記波長多重光信号に波長多重される前記複数の光信号に、前記光信号のボーレートに応じた周波数帯域幅をそれぞれ割り当て、前記複数の光信号の各々に割り当てた周波数帯域幅に応じて前記波長多重光信号のパワーを制御する制御部とを有し、
    前記制御部は、
    前記光信号のボーレートが第１のボーレートである場合、前記光信号のパワーが第１のパワーとなるように前記波長多重光信号のパワーを制御し、
    前記光信号のボーレートが、前記第１のボーレートと異なる第２のボーレートである場合、前記光信号のパワーが、前記第１のパワーと異なる第２のパワーとなるように前記波長多重光信号のパワーを制御することを特徴とする伝送装置。
12. 波長が相違する複数の光信号を波長多重することにより波長多重光信号を生成し、
    前記波長多重光信号を伝送路に出力し、
    前記波長多重光信号に波長多重される前記複数の光信号に周波数帯域幅をそれぞれ割り当て、
    前記複数の光信号の各々について、前記光信号に割り当てた周波数帯域幅と前記光信号のパワーの間の関係に基づき前記光信号のパワーを個別に設定することにより前記波長多重光信号のパワーを制御することを特徴とする伝送方法。
13. 波長が相違する複数の光信号を波長多重することにより波長多重光信号を生成し、
    前記波長多重光信号を伝送路に出力し、
    前記波長多重光信号に波長多重される前記複数の光信号に周波数帯域幅をそれぞれ割り当て、
    前記複数の光信号の各々に割り当てた周波数帯域幅に応じて前記波長多重光信号のパワーを制御し、
    前記波長多重光信号のパワーの制御において、
    前記光信号に割り当てた周波数帯域幅が第１の帯域幅である場合、前記光信号のパワーを第１のパワーに制御し、
    前記光信号に割り当てた周波数帯域幅が、前記第１の帯域幅と異なる第２の帯域幅である場合、前記光信号のパワーを、前記第１のパワーと異なる第２のパワーに制御することを特徴とする伝送方法。
14. 波長が相違する複数の光信号を波長多重することにより波長多重光信号を生成し、
    前記波長多重光信号を伝送路に出力し、
    前記波長多重光信号に波長多重される前記複数の光信号に、前記光信号のボーレートに応じた周波数帯域幅をそれぞれ割り当て、
    前記複数の光信号の各々に割り当てた周波数帯域幅に応じて前記波長多重光信号のパワーを制御し、
    前記波長多重光信号のパワーの制御において、
    前記光信号のボーレートが第１のボーレートである場合、前記光信号のパワーを第１のパワーに制御し、
    前記光信号のボーレートが、前記第１のボーレートと異なる第２のボーレートである場合、前記光信号のパワーを、前記第１のパワーと異なる第２のパワーに制御することを特徴とする伝送方法。
    

Images