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公開番号2025102465
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2023219928
出願日2023-12-26
発明の名称光通信システム、光信号制御方法及び光通信装置
出願人日本電気株式会社
代理人個人
主分類H04B 10/294 20130101AFI20250701BHJP(電気通信技術)
要約【課題】波長多重光信号の各波長の光信号のスパンロス調整と、光信号間の強度差の調整を、自動的かつ効率的に行うことができる。
【解決手段】制御装置は、第1の強度及び第3の強度に基づいて光信号調整手段を制御することで、第1の光信号のスパンロスを調整し、第2の強度及び第4の強度に基づいて光信号調整手段を制御することで前記第2の光信号のスパンロスを調整するスパンロス調整処理と、第1及び第2の強度調整手段を制御することで、第2の光通信装置内におけるスパンロス調整後の第1の光信号と第2の光信号との強度差を調整する強度差調整処理と、を行う。制御装置は、第1の光通信装置から第3の光信号の出力が開始してから、スパンロス調整処理と強度差調整処理とを初期設定動作として行い、初期設定動作の終了後に、スパンロス調整処理と強度差調整処理とを所定の周期で繰り返す監視動作を行う。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１の波長の第１の光信号と前記第１の波長と異なる第２の波長の第２の光信号とを波長多重した第３の光信号を出力する第１の光通信装置と、
前記第１の光通信装置から光伝送路を通じて入力される前記第３の光信号を増幅可能な第２の光通信装置と、
前記第２の光通信装置内での前記第３の光信号に波長多重された前記第１及び第２の光信号のそれぞれの強度を調整可能な光信号調整手段と、
前記第１の光通信装置及び前記光信号調整手段を制御する制御装置と、を備え、
前記第１の光通信装置は、
前記第１の光信号の強度を調整する第１の強度調整手段と、
前記第２の光信号の強度を調整する第２の強度調整手段と、
前記第１の光信号及び前記第２の光信号を波長多重した前記第３の光信号を前記光伝送路に出力する合波手段と、
前記合波手段に入力される前記第１の光信号の強度である第１の強度と、前記合波手段に入力される前記第２の光信号の強度である第２の強度と、を監視する第１の強度監視手段と、を備え、
前記第２の光通信装置は、前記第２の光通信装置内での前記第３の光信号に波長多重された前記第１の光信号の強度である第３の強度と、前記第２の光信号の強度である第４の強度と、を監視する第２の強度監視手段を備え、
前記制御装置は、
前記第１の強度及び前記第３の強度に基づいて前記光信号調整手段を制御することで、前記第１の光信号のスパンロスを調整し、前記第２の強度及び前記第４の強度に基づいて前記光信号調整手段を制御することで前記第２の光信号のスパンロスを調整するスパンロス調整処理と、
前記第１及び第２の強度調整手段の少なくとも１つを制御することで、前記第２の光通信装置内におけるスパンロス調整後の前記第１の光信号と前記第２の光信号との強度差を調整する強度差調整処理と、を行うことが可能であり、
前記第１の光通信装置から前記第３の光信号の出力が開始してから、前記スパンロス調整処理と前記強度差調整処理とを初期設定動作として行い、
前記初期設定動作の終了後に、前記スパンロス調整処理と前記強度差調整処理とを所定の周期で繰り返す監視動作を行う、
光通信システム。
続きを表示（約 3,900 文字）【請求項２】
前記合波手段は、入力される前記第３の光信号を減衰させ、減衰させた前記第３の光信号を出力し、
前記第２の光通信装置は、前記第３の光信号に波長多重された前記第１及び第２の光信号のそれぞれを増幅可能な光増幅手段をさらに備え、
前記第２の強度監視手段は、前記光増幅手段から出力される前記第３の光信号に波長多重された前記第１及び第２の光信号の強度を、それぞれ前記第３及び第４の強度として監視し、
前記光信号調整手段は、前記合波手段と前記光増幅手段と、で構成され、
前記制御装置は、前記合波手段での前記第３の光信号の減衰量と、前記光増幅手段による前記第１の光信号の第１の利得と前記第２の光信号の第２の利得と、を調整することで、前記スパンロス調整処理を行う、
請求項１に記載の光通信システム。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記第１の光信号の第１のスパンロスが前記合波手段の減衰量によって調整可能であるかを判定する第１の判定と、
前記第１の光信号の第１のスパンロスが前記合波手段の減衰量によって調整可能である場合、前記合波手段の減衰量を調整することで前記第１のスパンロスを調整する第１のスパンロス調整と、
前記第１のスパンロスが前記合波手段の減衰量によって調整可能ではない場合、前記光増幅手段での前記第１の利得を調整することで前記第１のスパンロスを調整する第２のスパンロス調整と、を行う、
請求項２に記載の光通信システム。
【請求項４】
前記合波手段の減衰量の調整幅は、第１の減衰量調整幅に制限され、
前記第１の利得の調整幅は、第１の利得調整幅に制限され、
前記制御装置は、前記第１のスパンロスが所定値よりも小さくなるまで、前記第１の判定と、前記第１及び第２のスパンロス調整のいずれか一方と、を繰り返す、
請求項３に記載の光通信システム。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記光増幅手段での前記第２の利得を調整することで、前記第２の光信号の第２のスパンロスを調整する第３のスパンロス調整を行う、
請求項４に記載の光通信システム。
【請求項６】
前記第２の利得の調整幅は、第２の利得調整幅に制限され、
前記制御装置は、前記第２のスパンロスが所定値よりも小さくなるまで、前記第３のスパンロス調整を繰り返す、
請求項５に記載の光通信システム。
【請求項７】
前記初期設定動作における前記第１～第３のスパンロス調整の繰り返し周期は、前記監視動作における前記第１～第３のスパンロス調整の繰り返し周期よりも短い、
請求項６に記載の光通信システム。
【請求項８】
前記初期設定動作における前記第１の減衰量調整幅は、前記監視動作における前記第１の減衰量調整幅よりも大きく、
前記初期設定動作における前記第１の利得調整幅は、前記監視動作における前記第１の利得調整幅よりも大きく、
前記初期設定動作における前記第２の利得調整幅は、前記監視動作における前記第２の利得調整幅よりも大きい、
請求項６又は７に記載の光通信システム。
【請求項９】
第１の波長の第１の光信号と前記第１の波長と異なる第２の波長の第２の光信号とを波長多重した第３の光信号を出力する第１の光通信装置と、
前記第１の光通信装置から光伝送路を通じて入力される前記第３の光信号を増幅可能な第２の光通信装置と、
前記第２の光通信装置内での前記第３の光信号に波長多重された前記第１及び第２の光信号のそれぞれの強度を調整可能な光信号調整手段と、を備え、
前記第１の光通信装置は、
前記第１の光信号の強度を調整する第１の強度調整手段と、
前記第２の光信号の強度を調整する第２の強度調整手段と、
前記第１の光信号及び前記第２の光信号を波長多重した前記第３の光信号を前記光伝送路に出力する合波手段と、
前記合波手段に入力される前記第１の光信号の強度である第１の強度と、前記合波手段に入力される前記第２の光信号の強度である第２の強度と、を監視する第１の強度監視手段と、を備え、
前記第２の光通信装置は、前記第２の光通信装置内での前記第３の光信号に波長多重された前記第１の光信号の強度である第３の強度と、前記第２の光信号の強度である第４の強度と、を監視する第２の強度監視手段を備える、光通信システムにおいて、
前記第１の強度及び前記第３の強度に基づいて前記光信号調整手段を制御することで、前記第１の光信号のスパンロスを調整し、前記第２の強度及び前記第４の強度に基づいて前記光信号調整手段を制御することで前記第２の光信号のスパンロスを調整するスパンロス調整処理と、
前記第１及び第２の強度調整手段の少なくとも１つを制御することで、前記第２の光通信装置内におけるスパンロス調整後の前記第１の光信号と前記第２の光信号との強度差を調整する強度差調整処理と、を行い、
前記第１の光通信装置から前記第３の光信号の出力が開始してから、前記スパンロス調整処理と前記強度差調整処理とを初期設定動作として行い、
前記初期設定動作の終了後に、前記スパンロス調整処理と前記強度差調整処理とを所定の周期で繰り返す監視動作を行う、
光信号制御方法。
【請求項１０】
第２の光出力手段から第１の光伝送路を通じて入力される、第１の波長の第１の光信号と前記第１の波長と異なる第２の波長の第２の光信号とを波長多重した第１の波長多重光信号を増幅可能な第１の光入力手段と、
前記第１の波長多重光信号を前記第１の光信号と前記第２の光信号とに波長分離する波長分離手段と、
前記波長分離手段で波長分離された前記第１の光信号と前記第２の光信号とを波長多重した第２の波長多重光信号を、第２の光伝送路を通じて第２の光入力手段へ出力する第１の光出力手段と、を備え、
第１の光信号調整手段は、前記第１の光入力手段内での前記第１の波長多重光信号に波長多重された前記第１及び第２の光信号のそれぞれの強度を調整可能であり、
第２の光信号調整手段は、前記第２の光入力手段内での前記第２の波長多重光信号に波長多重された前記第１及び第２の光信号のそれぞれの強度を調整可能であり、
制御装置は、前記第１及び第２の光出力手段と、前記第１及び第２の前記光信号調整手段を制御し、
前記第１及び第２の光出力手段は、
前記第１の光信号の強度を調整する第１の強度調整手段と、
前記第２の光信号の強度を調整する第２の強度調整手段と、
前記第１の光信号及び前記第２の光信号を波長多重した波長多重光信号を出力する合波手段と、
前記合波手段に入力される前記第１の光信号の強度である第１の強度と、前記合波手段に入力される前記第２の光信号の強度である第２の強度と、を監視する第１の強度監視手段と、を備え、
前記第１及び第２の光入力手段は、
それぞれの内部における、入力された波長多重光信号に波長多重された前記第１の光信号の強度である第３の強度と、前記第２の光信号の強度である第４の強度と、を監視する第２の強度監視手段と、を備え、
前記制御装置は、
前記第１の光出力手段と前記第１の光入力手段との間で、
前記第１の強度及び前記第３の強度に基づいて前記第１の光信号調整手段を制御することで、前記第１の光信号のスパンロスを調整し、前記第２の強度及び前記第４の強度に基づいて前記第１の光信号調整手段を制御することで前記第２の光信号のスパンロスを調整するスパンロス調整処理と、
前記第１及び第２の強度調整手段の少なくとも１つを制御することで、前記第１の光入力手段内におけるスパンロス調整後の前記第１の光信号と前記第２の光信号との強度差を調整する強度差調整処理と、を行うことが可能であり、
前記第１の光出力手段から前記第１の波長多重光信号の出力が開始してから、前記スパンロス調整処理と前記強度差調整処理とを初期設定動作として行い、
前記初期設定動作の終了後に、前記スパンロス調整処理と前記強度差調整処理とを所定の周期で繰り返す監視動作を行い、
さらに、前記制御装置は、
前記第２の光出力手段と前記第２の光入力手段との間で、
前記第１の強度及び前記第３の強度に基づいて前記第２の光信号調整手段を制御することで、前記第１の光信号のスパンロスを調整し、前記第２の強度及び前記第４の強度に基づいて前記第２の光信号調整手段を制御することで前記第２の光信号のスパンロスを調整するスパンロス調整処理と、
前記第１及び第２の強度調整手段の少なくとも１つを制御することで、前記第２の光入力手段内におけるスパンロス調整後の前記第１の光信号と前記第２の光信号との強度差を調整する強度差調整処理と、を行うことが可能であり、
前記第２の光出力手段から前記第２の波長多重光信号の出力が開始してから、前記スパンロス調整処理と前記強度差調整処理とを初期設定動作として行い、
前記初期設定動作の終了後に、前記スパンロス調整処理と前記強度差調整処理とを所定の周期で繰り返す監視動作を行う、
光通信装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光通信システム、光信号制御方法及び光通信装置に関する。
続きを表示（約 4,400 文字）【背景技術】
【０００２】
光通信システムにおいては、波長の異なる光信号を多重化した波長多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）光信号が用いられることがある。この際、受信時に所望の信号品質を得るために、波長が異なる信号の受信時の強度差の抑制や、伝送路における損失の補償が行われることがある。
【０００３】
例えば、特許文献１では、送信端での光信号のプリエンファシス量を制御することで、受信端でのＷＤＭ光信号の各波長の光信号対雑音比の差を少なくする波長多重通信方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平８－３２１８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ＷＤＭ光信号の伝送においては、いわゆるスパンロスや光信号が生じる。また、光伝送路によって伝送された後のＷＤＭ光信号の各波長の光信号の損失には、波長の相違に起因するばらつきが生じる。そのため、光伝送路によって伝送された後の各波長の光信号の強度を一定の範囲内に収める制御が必要である。しかし、光伝送路によって伝送された後の各波長の光信号の強度の調整は、一般に、受信時の信号品質を確認しながら、送信時の光信号の強度や伝送路上に設けられた増幅器の利得を人手によって調整するなどの、煩雑な調整作業が必要であった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様である光通信システムは、第１の波長の第１の光信号と前記第１の波長と異なる第２の波長の第２の光信号とを波長多重した第３の光信号を出力する第１の光通信装置と、前記第１の光通信装置から光伝送路を通じて入力される前記第３の光信号を増幅可能な第２の光通信装置と、前記第２の光通信装置内での前記第３の光信号に波長多重された前記第１及び第２の光信号のそれぞれの強度を調整可能な光信号調整手段と、前記第１の光通信装置及び前記光信号調整手段を制御する制御装置と、を備え、前記第１の光通信装置は、前記第１の光信号の強度を調整する第１の強度調整手段と、前記第２の光信号の強度を調整する第２の強度調整手段と、前記第１の光信号及び前記第２の光信号を波長多重した前記第３の光信号を前記光伝送路に出力する合波手段と、前記合波手段に入力される前記第１の光信号の強度である第１の強度と、前記合波手段に入力される前記第２の光信号の強度である第２の強度と、を監視する第１の強度監視手段と、を備え、前記第２の光通信装置は、前記第２の光通信装置内での前記第３の光信号に波長多重された前記第１の光信号の強度である第３の強度と、前記第２の光信号の強度である第４の強度と、を監視する第２の強度監視手段を備え、前記制御装置は、前記第１の強度及び前記第３の強度に基づいて前記光信号調整手段を制御することで、前記第１の光信号のスパンロスを調整し、前記第２の強度及び前記第４の強度に基づいて前記光信号調整手段を制御することで前記第２の光信号のスパンロスを調整するスパンロス調整処理と、前記第１及び第２の強度調整手段の少なくとも１つを制御することで、前記第２の光通信装置内におけるスパンロス調整後の前記第１の光信号と前記第２の光信号との強度差を調整する強度差調整処理と、を行うことが可能であり、前記第１の光通信装置から前記第３の光信号の出力が開始してから、前記スパンロス調整処理と前記強度差調整処理とを初期設定動作として行い、前記初期設定動作の終了後に、前記スパンロス調整処理と前記強度差調整処理とを所定の周期で繰り返す監視動作を行う。
【０００７】
本開示の一態様である光信号制御方法は、第１の波長の第１の光信号と前記第１の波長と異なる第２の波長の第２の光信号とを波長多重した第３の光信号を出力する第１の光通信装置と、前記第１の光通信装置から光伝送路を通じて入力される前記第３の光信号を増幅可能な第２の光通信装置と、前記第２の光通信装置内での前記第３の光信号に波長多重された前記第１及び第２の光信号のそれぞれの強度を調整可能な光信号調整手段と、を備え、前記第１の光通信装置は、前記第１の光信号の強度を調整する第１の強度調整手段と、前記第２の光信号の強度を調整する第２の強度調整手段と、前記第１の光信号及び前記第２の光信号を波長多重した前記第３の光信号を前記光伝送路に出力する合波手段と、前記合波手段に入力される前記第１の光信号の強度である第１の強度と、前記合波手段に入力される前記第２の光信号の強度である第２の強度と、を監視する第１の強度監視手段と、を備え、前記第２の光通信装置は、前記第２の光通信装置内での前記第３の光信号に波長多重された前記第１の光信号の強度である第３の強度と、前記第２の光信号の強度である第４の強度と、を監視する第２の強度監視手段を備える、光通信システムにおいて、前記第１の強度及び前記第３の強度に基づいて前記光信号調整手段を制御することで、前記第１の光信号のスパンロスを調整し、前記第２の強度及び前記第４の強度に基づいて前記光信号調整手段を制御することで前記第２の光信号のスパンロスを調整するスパンロス調整処理と、前記第１及び第２の強度調整手段の少なくとも１つを制御することで、前記第２の光通信装置内におけるスパンロス調整後の前記第１の光信号と前記第２の光信号との強度差を調整する強度差調整処理と、を行い、前記第１の光通信装置から前記第３の光信号の出力が開始してから、前記スパンロス調整処理と前記強度差調整処理とを初期設定動作として行い、前記初期設定動作の終了後に、前記スパンロス調整処理と前記強度差調整処理とを所定の周期で繰り返す監視動作を行う。
【０００８】
本開示の一態様である光通信装置は、第２の光出力手段から第１の光伝送路を通じて入力される、第１の波長の第１の光信号と前記第１の波長と異なる第２の波長の第２の光信号とを波長多重した第１の波長多重光信号を増幅可能な第１の光入力手段と、前記第１の波長多重光信号を前記第１の光信号と前記第２の光信号とに波長分離する波長分離手段と、前記波長分離手段で波長分離された前記第１の光信号と前記第２の光信号とを波長多重した第２の波長多重光信号を、第２の光伝送路を通じて第２の光入力手段へ出力する第１の光出力手段と、を備え、第１の光信号調整手段は、前記第１の光入力手段内での前記第１の波長多重光信号に波長多重された前記第１及び第２の光信号のそれぞれの強度を調整可能であり、第２の光信号調整手段は、前記第２の光入力手段内での前記第２の波長多重光信号に波長多重された前記第１及び第２の光信号のそれぞれの強度を調整可能であり、制御装置は、前記第１及び第２の光出力手段と、前記第１及び第２の前記光信号調整手段を制御し、前記第１及び第２の光出力手段は、前記第１の光信号の強度を調整する第１の強度調整手段と、前記第２の光信号の強度を調整する第２の強度調整手段と、前記第１の光信号及び前記第２の光信号を波長多重した波長多重光信号を出力する合波手段と、前記合波手段に入力される前記第１の光信号の強度である第１の強度と、前記合波手段に入力される前記第２の光信号の強度である第２の強度と、を監視する第１の強度監視手段と、を備え、前記第１及び第２の光入力手段は、それぞれの内部における、入力された波長多重光信号に波長多重された前記第１の光信号の強度である第３の強度と、前記第２の光信号の強度である第４の強度と、を監視する第２の強度監視手段と、を備え、前記制御装置は、前記第１の光出力手段と前記第１の光入力手段との間で、前記第１の強度及び前記第３の強度に基づいて前記第１の光信号調整手段を制御することで、前記第１の光信号のスパンロスを調整し、前記第２の強度及び前記第４の強度に基づいて前記第１の光信号調整手段を制御することで前記第２の光信号のスパンロスを調整するスパンロス調整処理と、前記第１及び第２の強度調整手段の少なくとも１つを制御することで、前記第１の光入力手段内におけるスパンロス調整後の前記第１の光信号と前記第２の光信号との強度差を調整する強度差調整処理と、を行うことが可能であり、前記第１の光出力手段から前記第１の波長多重光信号の出力が開始してから、前記スパンロス調整処理と前記強度差調整処理とを初期設定動作として行い、前記初期設定動作の終了後に、前記スパンロス調整処理と前記強度差調整処理とを所定の周期で繰り返す監視動作を行い、さらに、前記制御装置は、前記第２の光出力手段と前記第２の光入力手段との間で、前記第１の強度及び前記第３の強度に基づいて前記第２の光信号調整手段を制御することで、前記第１の光信号のスパンロスを調整し、前記第２の強度及び前記第４の強度に基づいて前記第２の光信号調整手段を制御することで前記第２の光信号のスパンロスを調整するスパンロス調整処理と、前記第１及び第２の強度調整手段の少なくとも１つを制御することで、前記第２の光入力手段内におけるスパンロス調整後の前記第１の光信号と前記第２の光信号との強度差を調整する強度差調整処理と、を行うことが可能であり、前記第２の光出力手段から前記第２の波長多重光信号の出力が開始してから、前記スパンロス調整処理と前記強度差調整処理とを初期設定動作として行い、前記初期設定動作の終了後に、前記スパンロス調整処理と前記強度差調整処理とを所定の周期で繰り返す監視動作を行う。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、波長多重光信号の各波長の光信号のスパンロス調整と、光信号間の強度差の調整を、自動的かつ効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
一実施の形態にかかる光通信システムの基本構成を模式的に示すブロック図である。
一実施の形態にかかる光信号出力部の構成例を示す図である。
一実施の形態にかかる光増幅部の構成例を示す図である。
一実施の形態にかかる光通信システムでの光信号調整動作のフローチャートである。
一実施の形態にかかる光通信システムでの光信号調整動作における状態遷移図である。
一実施の形態にかかる光通信システムの構成を模式的に示すブロック図である。
一実施の形態にかかる光通信装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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