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JP7623974B2 - Optical communication network control device and program - Google Patents
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JP7623974B2 - Optical communication network control device and program - Google Patents

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Description

本発明は、光通信ネットワークにおける信号光のパワー制御に関する。 The present invention relates to power control of signal light in optical communication networks.

光通信ネットワークにおける伝送容量を増加させるため、従来から使用されているCバンドに加えて、Cバンドより波長の長いLバンドや、Cバンドより波長の短いSバンド等が使用されている。この様な光通信ネットワークにおいては、相互位相変調(XPM)や、チャネル間誘導ラマン散乱(ISRS)等の非線形効果の影響を抑えることが重要になる。非線形効果の影響は、同じ光ファイバに収容される各信号光の数及びパワーレベルや、各信号光の波長間隔等に依存する。したがって、非線形効果の影響を抑えるには、同じ光ファイバに収容される信号光の数や、信号光の波長間隔等に応じて各信号光のパワーレベルを調整することが重要となる。 In order to increase the transmission capacity in optical communication networks, in addition to the conventionally used C-band, L-band, which has a longer wavelength than C-band, and S-band, which has a shorter wavelength than C-band, are used. In such optical communication networks, it is important to suppress the influence of nonlinear effects such as cross-phase modulation (XPM) and inter-channel stimulated Raman scattering (ISRS). The influence of nonlinear effects depends on the number and power level of each signal light accommodated in the same optical fiber, the wavelength interval of each signal light, etc. Therefore, in order to suppress the influence of nonlinear effects, it is important to adjust the power level of each signal light according to the number of signal lights accommodated in the same optical fiber, the wavelength interval of the signal lights, etc.

非特許文献1は、非線形効果の影響を抑えるため、各信号光のパワーレベルを、当該信号光の波長に応じて予め調整することを開示している。 Non-Patent Document 1 discloses that in order to suppress the influence of nonlinear effects, the power level of each signal light is adjusted in advance according to the wavelength of the signal light.

B.Correia et al.,"Power control strategies and network performance assessment for C+L+S multiband optical transport",J.Opt.Commun.Netw.,vol.13,2021B. Correia et al. , "Power control strategies and network performance assessment for C+L+S multiband optical transport", J. Opt. Commun. Netw. , vol. 13,2021

光通信ネットワークにおいては、各光ファイバに収容可能な総ての信号光を予め設定するのではなく、需要に応じて信号光を徐々に追加することが一般的である。非線形効果の影響は、同じ光ファイバに収容される信号光の数や、信号光の波長間隔に依存するため、各信号光に設定する適切なパワーレベルの値は、光ファイバに信号光を追加する度に変化する。非特許文献1に記載されている様に、各信号光に設定する適切なパワーレベルの値を求めるには、非常に複雑な計算を行う必要があるため、光ファイバに収容される信号光の各パターンそれぞれについて、各信号光に設定する適切なパワーレベルの値を予め求めておくことは難しい。 In optical communication networks, it is common to gradually add signal light according to demand, rather than setting in advance all the signal light that can be accommodated in each optical fiber. Since the impact of nonlinear effects depends on the number of signal light accommodated in the same optical fiber and the wavelength spacing of the signal light, the appropriate power level value to be set for each signal light changes each time signal light is added to the optical fiber. As described in Non-Patent Document 1, extremely complex calculations are required to determine the appropriate power level value to be set for each signal light for each pattern of signal light accommodated in the optical fiber, so it is difficult to determine in advance the appropriate power level value to be set for each signal light for each pattern of signal light accommodated in the optical fiber.

本発明は、事前の計算量を抑えつつ、光ファイバに収容される信号光のパワーレベルを適切に設定する技術を提供するものである。 The present invention provides a technology that appropriately sets the power level of the signal light carried in the optical fiber while minimizing the amount of pre-calculation.

本発明の一態様によると、1つ以上の波長バンドを使用する光通信ネットワークの制御装置は、光送信装置が光伝送路に出力する波長多重光に含まれる1つ以上の信号光について、前記1つ以上の波長バンドそれぞれの信号光数を取得する取得手段と、1つ以上の補間関数を格納する格納手段と、前記1つ以上の波長バンドそれぞれの信号光数に基づき前記1つ以上の補間関数を使用して、前記1つ以上の信号光それぞれのパワーレベルの第1設定値を決定する決定手段と、前記光送信装置が出力する前記波長多重光に含まれる前記1つ以上の信号光のパワーレベルそれぞれが前記第1設定値となる様に前記光送信装置を制御する制御手段と、を備えている。 According to one aspect of the present invention, a control device for an optical communication network using one or more wavelength bands includes an acquisition means for acquiring the number of signal lights in each of the one or more wavelength bands for one or more signal lights included in wavelength-multiplexed light output by an optical transmission device to an optical transmission line, a storage means for storing one or more interpolation functions, a determination means for determining a first setting value for the power level of each of the one or more signal lights using the one or more interpolation functions based on the number of signal lights in each of the one or more wavelength bands, and a control means for controlling the optical transmission device so that the power level of each of the one or more signal lights included in the wavelength-multiplexed light output by the optical transmission device becomes the first setting value.

本発明によると、事前の計算量を抑えつつ、光ファイバに収容される信号光のパワーレベルを適切に設定することができる。 This invention makes it possible to appropriately set the power level of the signal light carried in the optical fiber while minimizing the amount of pre-calculation.

一実施形態による光通信ネットワークの構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an optical communication network according to an embodiment. 一実施形態による光送信装置の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an optical transmitting device according to an embodiment. 一実施形態による光増幅装置の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an optical amplifier according to an embodiment. 一実施形態による光送信装置における各信号光のパワーレベルに設定する値を求める処理の説明図。5 is an explanatory diagram of a process for determining a value to be set for the power level of each signal light in the optical transmission device according to the embodiment. 一実施形態による制御装置の構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a control device according to an embodiment.

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうちの二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 The following embodiments are described in detail with reference to the attached drawings. Note that the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and not all combinations of features described in the embodiments are necessarily essential to the invention. Two or more of the features described in the embodiments may be combined in any desired manner. In addition, the same reference numbers are used for the same or similar configurations, and duplicate descriptions will be omitted.

図1は、本実施形態による光通信ネットワークの構成図である。なお、図1において実線の矢印は情報を搬送する信号を示し、点線の矢印は制御のための信号を示している。本実施形態による光通信ネットワークは、Cバンド、Lバンド、Sバンドを使用可能であるものとする。しかしながら、本発明は、1つの波長バンドのみを使用可能な光通信ネットワークに対しても、2つ以上の波長バンドを使用可能な光通信ネットワークに対しても適用可能である。また、本発明は、Cバンド、Lバンド、Sバンドの内の1つ以上に加えて、他の波長バンドを使用する光通信ネットワークに対しても、1つ以上の他の波長バンドのみを使用する光通信ネットワークに対しても適用可能である。 Figure 1 is a configuration diagram of an optical communication network according to this embodiment. In Figure 1, solid arrows indicate signals that carry information, and dotted arrows indicate signals for control. The optical communication network according to this embodiment is capable of using the C band, L band, and S band. However, the present invention is also applicable to optical communication networks that can use only one wavelength band, and optical communication networks that can use two or more wavelength bands. Furthermore, the present invention is also applicable to optical communication networks that use other wavelength bands in addition to one or more of the C band, L band, and S band, and to optical communication networks that use only one or more other wavelength bands.

なお、各波長バンドにおいて利用可能な信号光の最大数は予め決まっている。以下の説明において、Cバンド、Lバンド及びSバンドそれぞれで利用可能な信号光の最大数を、Cバンド最大数、Lバンド最大数及びSバンド最大数と表記する。なお、実際に利用される信号光の数は需要に応じて決定され、各波長バンドについて、0から対応する波長バンドの最大数以下のいずれかの値である。 The maximum number of signal lights available in each wavelength band is predetermined. In the following explanation, the maximum number of signal lights available in the C band, L band, and S band will be denoted as the C band maximum number, the L band maximum number, and the S band maximum number, respectively. The number of signal lights actually used is determined according to demand, and for each wavelength band, it is any value between 0 and the maximum number of the corresponding wavelength band.

光送信装置1には、情報を搬送する各信号光が入力される。光送信装置1は、入力された信号光を波長多重して波長多重光を生成し、光ファイバ(光伝送路)を介して、波長多重光を光受信装置2に送信する。本実施形態において、光伝送路は、1つ以上の光増幅装置2を有する。しかしながら、本発明は、光増幅装置2を有さず、光送信装置1と光受信装置3が直接光ファイバで接続される光通信ネットワークに対しても適用可能である。光増幅装置2は、Cバンド、Lバンド、Sバンドそれぞれを個別に光増幅する。 Each signal light carrying information is input to the optical transmitting device 1. The optical transmitting device 1 wavelength-multiplexes the input signal light to generate wavelength-multiplexed light, and transmits the wavelength-multiplexed light to the optical receiving device 2 via an optical fiber (optical transmission path). In this embodiment, the optical transmission path has one or more optical amplifying devices 2. However, the present invention is also applicable to an optical communication network that does not have an optical amplifying device 2, and in which the optical transmitting device 1 and the optical receiving device 3 are directly connected by an optical fiber. The optical amplifying device 2 optically amplifies each of the C band, L band, and S band separately.

図2は、光送信装置1の構成図である。光送信装置1に入力された信号光は、可変光減衰器(VOA)11を介して、バンド内多重部12に入力される。VOA11は、信号光のパワーレベルの調整のため、各信号光それぞれを減衰させる。なお、各信号光の減衰量は個別に設定可能である。 Figure 2 is a configuration diagram of the optical transmitter 1. The signal light input to the optical transmitter 1 is input to the intra-band multiplexer 12 via a variable optical attenuator (VOA) 11. The VOA 11 attenuates each signal light to adjust the power level of the signal light. The amount of attenuation of each signal light can be set individually.

バンド内多重部12は、波長バンド毎に信号光を波長多重して波長バンド毎の多重光を出力する。以下の説明において、Cバンド、Lバンド、Sバンドそれぞれの多重光を、Cバンド多重光、Lバンド多重光、Sバンド多重光として参照する。 The intra-band multiplexing unit 12 wavelength-multiplexes the signal light for each wavelength band and outputs multiplexed light for each wavelength band. In the following description, the multiplexed light for the C band, L band, and S band will be referred to as C-band multiplexed light, L-band multiplexed light, and S-band multiplexed light, respectively.

光増幅部13は、波長バンド毎の光アンプを有する。光増幅部13は、Cバンド多重光、Lバンド多重光、Sバンド多重光それぞれを増幅してバンド間多重部14に出力する。バンド間多重部14は、Cバンド多重光、Lバンド多重光、Sバンド多重光を波長多重して波長多重光を光伝送路に出力する。 The optical amplifier 13 has an optical amplifier for each wavelength band. The optical amplifier 13 amplifies the C-band multiplexed light, the L-band multiplexed light, and the S-band multiplexed light, and outputs the amplified light to the inter-band multiplexer 14. The inter-band multiplexer 14 wavelength-multiplexes the C-band multiplexed light, the L-band multiplexed light, and the S-band multiplexed light, and outputs the wavelength-multiplexed light to the optical transmission path.

図3は、光増幅装置2の構成図である。バンド間分離部22は、波長多重光を波長バンド毎に分離してCバンド多重光、Lバンド多重光、Sバンド多重光を出力する。光増幅部23は、波長バンド毎の光アンプを有する。光増幅部23は、Cバンド多重光、Lバンド多重光、Sバンド多重光それぞれを増幅してバンド間多重部24に出力する。バンド間多重部24は、Cバンド多重光、Lバンド多重光、Sバンド多重光を波長多重して波長多重光を光伝送路又は光受信装置3に出力する。 Figure 3 is a configuration diagram of the optical amplifier 2. The inter-band separation unit 22 separates the wavelength multiplexed light into each wavelength band and outputs C-band multiplexed light, L-band multiplexed light, and S-band multiplexed light. The optical amplification unit 23 has an optical amplifier for each wavelength band. The optical amplification unit 23 amplifies each of the C-band multiplexed light, L-band multiplexed light, and S-band multiplexed light, and outputs the light to the inter-band multiplex unit 24. The inter-band multiplex unit 24 wavelength-multiplexes the C-band multiplexed light, L-band multiplexed light, and S-band multiplexed light, and outputs the light to the optical transmission path or the optical receiving device 3.

図1に戻り、光スペクトラムアナライザ(ОSA)4は、光送信装置1が送信する波長多重光の波長成分を解析し、波長多重光に含まれる各波長バンドの信号光についての情報を制御装置5に出力する。本実施形態において、ОSA4は、各波長バンドそれぞれにおいて実際に使用されている信号光の数を制御装置5に出力するものとする。以下の説明において、Cバンド、Lバンド、Sバンドそれぞれにおいて実際に利用されている信号光の数を、Cバンド利用数、Lバンド利用数、Sバンド利用数と、表記する。 Returning to FIG. 1, the optical spectrum analyzer (OSA) 4 analyzes the wavelength components of the wavelength-multiplexed light transmitted by the optical transmitter 1, and outputs information about the signal light of each wavelength band contained in the wavelength-multiplexed light to the control device 5. In this embodiment, the OSA 4 outputs the number of signal lights actually used in each wavelength band to the control device 5. In the following description, the number of signal lights actually used in the C band, L band, and S band are referred to as the C band usage number, the L band usage number, and the S band usage number.

制御装置5は、Cバンド利用数、Lバンド利用数、Sバンド利用数に基づき、光送信装置1のVOA11における各信号光の減衰量と、光増幅部13の各光アンプのゲインと、各光増幅装置2の光増幅部23の各光アンプのゲインを決定して設定する。まず、以下では、光送信装置1のVOA11における各信号光の減衰量と、光増幅部13の各光アンプのゲインを決定する処理について説明する。 The control device 5 determines and sets the amount of attenuation of each signal light in the VOA 11 of the optical transmitter 1, the gain of each optical amplifier in the optical amplifier unit 13, and the gain of each optical amplifier in the optical amplifier unit 23 of each optical amplifier 2, based on the number of C bands used, the number of L bands used, and the number of S bands used. First, the process of determining the amount of attenuation of each signal light in the VOA 11 of the optical transmitter 1 and the gain of each optical amplifier in the optical amplifier unit 13 will be described below.

図4は、光送信装置1が出力する波長多重光に含まれる1つの波長バンドの多重光、例えば、Cバンド多重光を示している。本実施形態では、各波長バンドにおいて1つの信号光を基準信号光とする。基準信号光は、当該波長バンドにおいて最初に設定される信号光である。図4の例おいては、波長バンドにおいて最も波長の小さい信号光70が基準信号光に設定されているものとする。しかしながら、本発明は、波長バンドにおいて最も波長の小さい信号光を基準信号光とすることに限定されず、例えば、最も波長の大きい信号光や、波長バンドにおける中央の信号光等の任意の信号光を基準信号光とすることができる。また、本実施形態では、信号光の追加順序を設定する。本例では、信号光70を設定した後、需要に応じて、信号光71、信号光72、信号光73、信号光74という様に、波長の昇順に信号光を追加していくものとする。なお、追加順序は、この例に限定されず、波長の降順に信号光を追加しても良い。また、波長の昇順、降順ではなく、任意の順序で信号光を追加する構成であっても良い。 Figure 4 shows multiplexed light of one wavelength band included in the wavelength multiplexed light output by the optical transmitter 1, for example, C-band multiplexed light. In this embodiment, one signal light in each wavelength band is set as the reference signal light. The reference signal light is the signal light that is set first in the wavelength band. In the example of Figure 4, the signal light 70 with the smallest wavelength in the wavelength band is set as the reference signal light. However, the present invention is not limited to setting the signal light with the smallest wavelength in the wavelength band as the reference signal light, and any signal light, such as the signal light with the largest wavelength or the signal light in the center of the wavelength band, can be set as the reference signal light. In addition, in this embodiment, the order of adding the signal light is set. In this example, after setting the signal light 70, the signal lights are added in ascending order of wavelength, such as signal light 71, signal light 72, signal light 73, and signal light 74, according to demand. Note that the order of addition is not limited to this example, and the signal lights may be added in descending order of wavelength. Also, the signal lights may be added in any order, not just in ascending or descending order of wavelength.

制御装置5は、Cバンド利用数、Lバンド利用数、Sバンド利用数に基づき、Cバンド多重光の基準信号光70のパワーレベルの設定値と、波長変化に対する光パワーレベルの変化量を示す"傾き"(係数)60と、を判定する。制御装置5は、基準信号光70とは異なる信号光71~74のパワーレベルの設定値を、基準信号光70のパワーレベルの設定値と、傾き60と、により求める。制御装置5は、波長多重光に含まれるCバンド多重光に含まれる信号光70~74のパワーレベルが求めた設定値となる様に、VOA11における信号光70~74の減衰量と、光増幅部13のCバンド用の光アンプのゲインを設定する。Lバンド及びSバンドについても同様である。 The control device 5 determines the set value of the power level of the reference signal light 70 of the C-band multiplexed light and the "slope" (coefficient) 60 indicating the amount of change in the optical power level with respect to the wavelength change based on the number of C-band users, the number of L-band users, and the number of S-band users. The control device 5 determines the set value of the power level of the signal light 71 to 74 different from the reference signal light 70 from the set value of the power level of the reference signal light 70 and the slope 60. The control device 5 sets the attenuation of the signal light 70 to 74 in the VOA 11 and the gain of the optical amplifier for the C-band in the optical amplifier unit 13 so that the power levels of the signal light 70 to 74 included in the C-band multiplexed light included in the wavelength multiplexed light become the determined set values. The same applies to the L-band and the S-band.

続いて、Cバンド利用数、Lバンド利用数、Sバンド利用数に基づき、Cバンド多重光の基準信号光70のパワーレベルの設定値を求める方法について説明する。制御装置5には、Cバンド利用数、Lバンド利用数、Sバンド利用数に基づき、Cバンド多重光の基準信号光70のパワーレベルの設定値を求めるための補間関数が予め設定されている。本例においては、トリキュービック補間を使用する。したがって、例えば、Cバンド多重光の基準信号光70のパワーレベルの設定値をPcrとすると、Pcrは、以下の式(1)で求められる。 Next, a method for determining a set value of the power level of the reference signal light 70 of the C-band multiplexed light based on the number of C-band users, the number of L-band users, and the number of S-band users will be described. An interpolation function for determining a set value of the power level of the reference signal light 70 of the C-band multiplexed light based on the number of C-band users, the number of L-band users, and the number of S-band users is preset in the control device 5. In this example, tricubic interpolation is used. Therefore, for example, if the set value of the power level of the reference signal light 70 of the C-band multiplexed light is P cr , P cr can be determined by the following formula (1).

Figure 0007623974000001
Figure 0007623974000001

式(1)において、xは、Cバンド最大数に対するCバンド利用数の割合であり、yは、Lバンド最大数に対するLバンド利用数の割合であり、zは、Sバンド最大数に対するSバンド利用数の割合である。また、係数ai,j,kは、予め求められている係数である。 In formula (1), x is the ratio of the number of C bands in use to the maximum number of C bands, y is the ratio of the number of L bands in use to the maximum number of L bands, and z is the ratio of the number of S bands in use to the maximum number of S bands. Furthermore, the coefficients a i, j, and k are coefficients that are calculated in advance.

例えば、x、y及びzそれぞれについて、0%、33.3%、66.7%及び100%の4つ、つまり、x、y及びzの組み合わせとしては64個のパターンそれぞれについてPcrの最適値を予め計算により求めることで64個の係数ai,j,kを求めておくことができる。制御装置5は、OSA4から受信するCバンド利用数、Lバンド利用数、Sバンド利用数に基づき現在のx、y及びzの値を求め、式(1)に代入することで、Cバンド多重光の基準信号光70のパワーレベルの設定値を求める。 For example, for each of x, y, and z, 0%, 33.3%, 66.7%, and 100%, that is, 64 combinations of x, y, and z, the optimum value of Pcr can be calculated in advance to obtain 64 coefficients a i,j,k . The control device 5 obtains the current values of x, y, and z based on the number of users of the C band, the number of users of the L band, and the number of users of the S band received from the OSA 4, and substitutes the values into formula (1) to obtain the setting value of the power level of the reference signal light 70 of the C band multiplexed light.

制御装置5は、傾き60についても同様に補間関数により求める。さらに、制御装置5は、Lバンド及びSバンドの基準信号光のパワーレベルの設定値と、Lバンド及びSバンドの傾きについても、補間関数により求める。したがって、制御装置5は、Cバンド、Lバンド及びSバンドそれぞれの基準信号光のパワーレベルの設定値を求めるための3つの補間関数と、Cバンド、Lバンド及びSバンドそれぞれの"傾き"を求めるための3つの補間関数と、を使用して、光送信装置1のVOA11に設定する減衰量と、光増幅部13の各光アンプのゲインと、を求める。 The control device 5 similarly determines the slope 60 using an interpolation function. Furthermore, the control device 5 also determines the set values of the power levels of the reference signal light in the L band and S band, and the slopes of the L band and S band using an interpolation function. Therefore, the control device 5 determines the attenuation to be set in the VOA 11 of the optical transmitter 1 and the gain of each optical amplifier in the optical amplifier unit 13 using three interpolation functions for determining the set values of the power levels of the reference signal light in the C band, L band, and S band, respectively, and three interpolation functions for determining the "slope" of the C band, L band, and S band, respectively.

なお、図4に示す様な傾き60を設けるのは、非線形効果により光ファイバを伝搬する信号光のパワーレベルが波長毎に異なる様に変化することを事前に補償するためである。 The reason for providing the slope 60 as shown in FIG. 4 is to compensate in advance for the fact that the power level of the signal light propagating through the optical fiber changes differently for each wavelength due to nonlinear effects.

制御装置5は、各光増幅装置2の光増幅部23の各光アンプに設定するゲインについても補間関数により求める。このため、制御装置5は、各光増幅装置2について、Cバンド、Lバンド、Sバンドの3つの補間関数を有する。 The control device 5 also uses an interpolation function to determine the gain to be set for each optical amplifier in the optical amplifier section 23 of each optical amplifier 2. For this reason, the control device 5 has three interpolation functions for the C band, L band, and S band for each optical amplifier 2.

なお、信号光の数は需要に応じて増加するのみならず、需要に応じて減少し得る。この際、利用を停止してゆく信号光の順序は、信号光の追加順序の逆順にできない場合も生じ得る。補間関数の各係数は、信号光の追加順序に従って、信号光を追加させた場合の最適値であるため、信号光の利用を任意の順序で停止させた場合には、基準信号光のパワーレベルや、傾きの値は最適なものにはならないかもしれないが、近似的に非線形効果の影響を抑える値にはなり得る。また、需要が減っても、信号光については、そのまま残しておく構成とすることもできる。さらに、信号光の利用を任意の順序で停止することを考慮し、信号光の停止順序の複数のパターンを用意し、停止順序のパターン毎の補間関数を予め用意しておくこともできる。この場合、信号光の利用を停止する際、最も近いパターンの補間関数を使用する構成とすることができる。 The number of signal lights can not only increase but also decrease according to demand. In this case, the order in which the signal lights are stopped may not be the reverse of the order in which the signal lights were added. Since each coefficient of the interpolation function is the optimal value when the signal lights are added according to the order in which the signal lights were added, if the use of the signal lights is stopped in an arbitrary order, the power level and the value of the slope of the reference signal light may not be optimal, but they may be values that approximately suppress the influence of nonlinear effects. In addition, even if the demand decreases, the signal lights can be left as they are. Furthermore, considering that the use of the signal lights can be stopped in an arbitrary order, multiple patterns of the order in which the signal lights are stopped can be prepared, and an interpolation function for each pattern of the stop order can be prepared in advance. In this case, when the use of the signal lights is stopped, the interpolation function of the closest pattern can be used.

さらに、本実施形態では、基準信号光以外のパワーレベルは、基準信号光のパワーレベルに基づき決定しているため、基準信号光については最後に停止しなければならない。このため、例えば、基準信号光については、常に設定しておく構成とすることができる。或いは、異なる信号光を基準信号光とした複数の補間関数を用意しておき、基準信号光を停止する場合、残りの信号光の内の補間関数を設定している信号光を基準信号光に変更する構成とすることもできる。 Furthermore, in this embodiment, the power levels of signals other than the reference signal light are determined based on the power level of the reference signal light, so the reference signal light must be stopped last. For this reason, for example, the reference signal light can be configured to be always set. Alternatively, multiple interpolation functions using different signal lights as the reference signal light can be prepared, and when the reference signal light is stopped, the signal light among the remaining signal lights for which an interpolation function is set can be changed to the reference signal light.

図5は、本実施形態による制御装置5の機能ブロック図である。格納部54は、補間関数を格納している。補間関数は、波長バンドそれぞれに対応して設けられる。また、補間関数は、各波長バンドについて、基準信号光のパワーレベルの設定値を決定するための第1補間関数と、各波長バンドについて、波長に対するパワーレベルの変化率を決定するための第2補間関数を含む。また、光伝送路に1つ以上の光増幅装置2が設けられている場合、補間関数は、各波長バンドについて、各光増幅装置2に関連付けられた第3補間関数を含む。光増幅装置2に関連付けられた各波長バンドの第3補間関数は、当該光増幅装置2の各波長バンドの光アンプのゲインの設定値を決定するために使用される。 Figure 5 is a functional block diagram of the control device 5 according to this embodiment. The storage unit 54 stores an interpolation function. An interpolation function is provided corresponding to each wavelength band. The interpolation function includes a first interpolation function for determining a set value of the power level of the reference signal light for each wavelength band, and a second interpolation function for determining a rate of change of the power level with respect to the wavelength for each wavelength band. When one or more optical amplifiers 2 are provided in the optical transmission path, the interpolation function includes a third interpolation function associated with each optical amplifier 2 for each wavelength band. The third interpolation function for each wavelength band associated with the optical amplifier 2 is used to determine a set value of the gain of the optical amplifier for each wavelength band of the optical amplifier 2.

通信部51は、光送信装置1、光増幅装置2及びОSA4との通信処理を行う。決定部52は、OSA4から各波長バンドにおいて実際に使用されている信号光数についての情報を取得する。決定部52は、各波長バンドにおいて実際に使用されている信号光数に基づき、格納部54に格納されている補間関数を使用して、上述した様に、光送信装置1が送信する波長多重信号光に含まれる各信号光のパワーレベルの第1設定値を決定する。制御部53は、光送信装置1が送信する波長多重信号光に含まれる各信号光のパワーレベルが決定部52によって決定された第1設定値となる様に、光送信装置1のVOA11及び光増幅部13を制御する。 The communication unit 51 performs communication processing with the optical transmission device 1, the optical amplifier device 2, and the OSA 4. The determination unit 52 acquires information on the number of signal lights actually used in each wavelength band from the OSA 4. The determination unit 52 uses the interpolation function stored in the storage unit 54 based on the number of signal lights actually used in each wavelength band to determine the first setting value of the power level of each signal light included in the wavelength multiplexed signal light transmitted by the optical transmission device 1, as described above. The control unit 53 controls the VOA 11 and the optical amplifier unit 13 of the optical transmission device 1 so that the power level of each signal light included in the wavelength multiplexed signal light transmitted by the optical transmission device 1 becomes the first setting value determined by the determination unit 52.

また、光増幅装置2が設けられている場合、決定部52は、各波長バンドにおいて実際に使用されている信号光数に基づき、格納部54に格納されている補間関数を使用して、上述した様に、当該光増幅装置2の各波長バンドの光アンプの第2設定値を決定する。制御部53は、当該光増幅装置2の各波長バンドの光アンプのゲインが第2設定値となる様に当該光増幅装置2を制御する。 When an optical amplifier 2 is provided, the determination unit 52 uses the interpolation function stored in the storage unit 54 based on the number of signal lights actually used in each wavelength band to determine the second setting value of the optical amplifier for each wavelength band of the optical amplifier 2, as described above. The control unit 53 controls the optical amplifier 2 so that the gain of the optical amplifier for each wavelength band of the optical amplifier 2 becomes the second setting value.

なお、本実施形態において、光増幅部13及び光増幅部23は、それぞれ、波長バンド毎の光アンプを有し、制御装置5は、波長バンド毎にゲインを決定していた。これは、Cバンド、Lバンド、Sバンドの光アンプの構成が異なるからであった。しかしながら、例えば、CバンドとLバンドとを一括して増幅できる光アンプを使用する場合、Cバンド及びLバンドを含むバンドが1つの波長バンド(以下、C+Lバンド)となる。この場合、制御部50は、C+Lバンドの基準信号光のパワーレベルを求める第1補間関数と、傾きを求める第2補間関数と、光増幅装置2のC+Lバンドの光アンプのゲインを求める第3補間関数を使用することになる。言い換えると、1つの波長バンドは、光アンプが一括して増幅できる波長範囲に対応する。 In this embodiment, the optical amplifiers 13 and 23 each have an optical amplifier for each wavelength band, and the control device 5 determines the gain for each wavelength band. This is because the optical amplifiers for the C, L, and S bands have different configurations. However, for example, when an optical amplifier capable of amplifying the C and L bands collectively is used, the band including the C and L bands becomes one wavelength band (hereinafter, C+L band). In this case, the control device 50 uses a first interpolation function to obtain the power level of the reference signal light for the C+L band, a second interpolation function to obtain the slope, and a third interpolation function to obtain the gain of the optical amplifier for the C+L band of the optical amplifier device 2. In other words, one wavelength band corresponds to the wavelength range that the optical amplifier can amplify collectively.

なお、本発明による制御装置5は、1つ以上のプロセッサを有する装置、例えば、コンピュータの当該1つ以上のプロセッサに適切なコンピュータプログラムを実行させることで実現することができる。これらコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。 The control device 5 according to the present invention can be realized by having a device having one or more processors, for example, one or more processors of a computer, execute an appropriate computer program. These computer programs can be stored in a computer-readable storage medium or distributed via a network.

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。 The invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and variations are possible within the scope of the invention.

以上の構成により、事前の計算量を抑えつつ、光ファイバに収容される信号光のパワーレベルを適切に設定することができる。したがって、国連が主導する持続可能な開発目標(SDGs)の目標9「レジリエントなインフラを整備し、持続可能な産業化を推進するとともに、イノベーションの拡大を図る」に貢献することが可能となる。 The above configuration makes it possible to appropriately set the power level of the signal light contained in the optical fiber while minimizing the amount of pre-calculation. This makes it possible to contribute to Goal 9 of the United Nations' Sustainable Development Goals (SDGs), which is to "build resilient infrastructure, promote sustainable industrialization and foster innovation."

52:決定部、53:制御部、54:格納部 52: Determination unit, 53: Control unit, 54: Storage unit

Claims (7)

1つ以上の波長バンドを使用する光通信ネットワークの制御装置であって、
光送信装置が光伝送路に出力する波長多重光に含まれる1つ以上の信号光について、前記1つ以上の波長バンドそれぞれの信号光数を取得する取得手段と、
1つ以上の補間関数を格納する格納手段と、
前記1つ以上の波長バンドそれぞれの信号光数に基づき前記1つ以上の補間関数を使用して、前記1つ以上の信号光それぞれのパワーレベルの第1設定値を決定する決定手段と、
前記光送信装置が出力する前記波長多重光に含まれる前記1つ以上の信号光のパワーレベルそれぞれが前記第1設定値となる様に前記光送信装置を制御する制御手段と、
を備えている制御装置。
1. A control device for an optical communication network using one or more wavelength bands, comprising:
an acquisition unit that acquires the number of signal lights in each of the one or more wavelength bands for one or more signal lights included in wavelength multiplexed light output from an optical transmission device to an optical transmission line;
storage means for storing one or more interpolation functions;
a determination means for determining a first set value of a power level of each of the one or more signal lights using the one or more interpolation functions based on the number of signal lights in each of the one or more wavelength bands;
a control means for controlling the optical transmission device so that each of the power levels of the one or more signal lights included in the wavelength multiplexed light output from the optical transmission device becomes the first set value;
A control device comprising:
前記1つ以上の補間関数は、前記1つ以上の波長バンドそれぞれに対応する第1補間関数を含み、
前記決定手段は、前記1つ以上の波長バンドそれぞれの波長バンドについて、当該波長バンドに対応する前記第1補間関数を使用して、前記1つ以上の波長バンドそれぞれの信号光数に基づき、当該波長バンドにおける所定波長の第1信号光のパワーレベルの前記第1設定値を決定する、請求項1に記載の制御装置。
the one or more interpolation functions include a first interpolation function corresponding to each of the one or more wavelength bands;
2. The control device according to claim 1, wherein the determination means determines, for each of the one or more wavelength bands, the first setting value of a power level of a first signal light of a predetermined wavelength in the wavelength band based on the number of signal lights in each of the one or more wavelength bands by using the first interpolation function corresponding to the wavelength band.
前記1つ以上の補間関数は、前記1つ以上の波長バンドそれぞれに対応する第2補間関数を含み、
前記決定手段は、前記1つ以上の波長バンドそれぞれの波長バンドについて、当該波長バンドに対応する前記第2補間関数を使用して、前記1つ以上の波長バンドそれぞれの信号光数に基づき、当該波長バンドにおける波長に対するパワーレベルの変化率を求め、当該波長バンドの前記第1信号光のパワーレベルの前記第1設定値と前記変化率とに基づき、当該波長バンドにおける前記第1信号光とは異なる第2信号光のパワーレベルの前記第1設定値を決定する、請求項2に記載の制御装置。
the one or more interpolation functions include a second interpolation function corresponding to each of the one or more wavelength bands;
3. The control device according to claim 2, wherein the determination means uses the second interpolation function corresponding to each of the one or more wavelength bands to determine a rate of change of power level with respect to wavelength in the wavelength band based on the number of signal lights in each of the one or more wavelength bands, and determines the first setting value of a power level of a second signal light different from the first signal light in the wavelength band based on the first setting value and the rate of change of the power level of the first signal light in the wavelength band.
前記制御手段は、前記光送信装置が出力する前記波長多重光に含まれる前記1つ以上の信号光のパワーレベルが前記第1設定値となる様に、前記光送信装置の可変光減衰器による前記1つ以上の信号光それぞれの減衰量と、前記光送信装置の前記1つ以上の波長バンドそれぞれの光アンプのゲインと、を制御する、請求項3に記載の制御装置。 The control device according to claim 3, wherein the control means controls the amount of attenuation of each of the one or more signal lights by the variable optical attenuator of the optical transmission device and the gain of the optical amplifier of each of the one or more wavelength bands of the optical transmission device so that the power level of the one or more signal lights included in the wavelength multiplexed light output by the optical transmission device becomes the first set value. 前記1つ以上の波長バンドそれぞれにおいて信号光は所定順序で設定され、
前記波長バンドにおける前記第1信号光は、当該波長バンドにおいて最初に設定される信号光である、請求項2に記載の制御装置。
the signal light is set in a predetermined order in each of the one or more wavelength bands;
The control device according to claim 2 , wherein the first signal light in the wavelength band is a signal light that is set first in the wavelength band.
前記光伝送路は前記波長多重光を増幅する1つ以上の光増幅装置を有し、
前記1つ以上の補間関数は、前記1つ以上の波長バンドそれぞれに対応する、前記1つ以上の光増幅装置それぞれに関連付けられた第3補間関数を含み、
前記決定手段は、前記1つ以上の波長バンドそれぞれの波長バンドについて、当該波長バンドに対応する、光増幅装置に関連付けられた前記第3補間関数を使用して、前記1つ以上の波長バンドそれぞれの信号光数に基づき、当該光増幅装置の当該波長バンドの光アンプに設定するゲインの第2設定値を決定し、
前記制御手段は、前記1つ以上の光増幅装置それぞれの前記1つ以上の波長バンドそれぞれの光アンプのゲインを前記第2設定値に制御する、請求項1から5のいずれか1項に記載の制御装置。
the optical transmission line has one or more optical amplifiers for amplifying the wavelength-multiplexed light,
the one or more interpolation functions include a third interpolation function associated with each of the one or more optical amplifier units corresponding to each of the one or more wavelength bands;
the determining means determines, for each of the one or more wavelength bands, a second setting value of a gain to be set in an optical amplifier of the optical amplifier for the wavelength band based on the number of signal lights of each of the one or more wavelength bands, using the third interpolation function associated with the optical amplifier corresponding to the wavelength band;
The control device according to claim 1 , wherein the control means controls the gain of an optical amplifier in each of the one or more wavelength bands in each of the one or more optical amplifying devices to the second set value.
請求項1から5のいずれか1項に記載の制御装置としてコンピュータを機能させる、プログラム。 A program that causes a computer to function as a control device according to any one of claims 1 to 5.
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