JP4340567B2 - 端局装置、光出力パワーの制御方法及び光出力パワー制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、例えば光増幅海底中継器を利用した光海底ケーブルシステムなどの既設の光伝送システムにおいて、新たに波長を増設する際に用いて好適の端局装置、光出力パワーの制御方法、光出力パワー制御プログラム及び同プログラムを格納したコンピュータ読取可能な記憶媒体に関する。

近年、例えば光海底ケーブルシステムなどの既設の光伝送システムに対して、波長分割多重（Wavelength Division Multiplexing；以下、ＷＤＭという）方式を利用して新たな波長を増設することが行なわれている。
新たに波長を増設する場合、新たに増設する波長の光信号の光出力パワー（光送信パワー）を調整することが必要になる。

この場合、ＷＤＭ光伝送システムでは、受信側に符号誤り訂正（Forward Error Correction；以下、ＦＥＣという）処理部が備えられている場合には、全波長について、ＦＥＣ処理部でカウントされるエラーカウントに基づいて符号誤り率（Bit Error Rate；以下、ＢＥＲという）を算出し、その結果を送信側にフィードバックして、送信側で各波長の光出力パワーを調整するのが一般的である（例えば特許文献１参照）。このような光出力パワーの制御をプリエンファシス（Pre-emphasis；以下、ＰＥという）制御という。
特開２００２−５７６２４号公報

しかしながら、上述のようにＰＥ制御ではＢＥＲを利用しているが、既設の光伝送システムへの新規波長の増設の場合に、既設システムの監視方式の違いやインターフェースの違い等で、既設波長の光信号のＢＥＲデータを利用できない場合がある。
また、既設システムと新規増設装置のサプライヤが異なる場合には、既設波長の光信号に対しては光出力パワーの制御を実行することができない。

このため、既設システムを運用しながら新規波長の増設を行なう場合には、既設波長への影響を既設の監視装置における人的監視で行ない（On-Callベース）、かつ、手動で、新規増設波長に対するＰＥ制御を実施していた。
このような手動によるＰＥ制御では、調整ミスによって既設回線（既設波長の光信号）の品質劣化が生じるのを回避するのは難しい。また、調整に時間がかかることになる。

本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、例えば既設波長の光信号のＢＥＲデータを利用できない場合であっても、既設波長及び増設波長の光信号の光出力パワーを、既設回線の品質劣化を回避しながら、短時間で、調整できるようにした、端局装置、光出力パワーの制御方法、光出力パワー制御プログラム及び同プログラムを格納したコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供することを目的とする。

このため、本発明の端局装置は、既設の光伝送システムに対して波長増設を行なうための端局装置であって、既設波長信号光と増設波長信号光との合計光出力パワーを一定にするレベル制御部と、光出力パワーを波長毎にモニタしうるモニタリングユニットと、モニタリングユニットによってモニタされる既設波長信号光の光出力パワーが最低許容光出力パワーに対して所定範囲内になるまで、増設波長信号光の光出力パワーを制御するコントローラとを備え、コントローラが、複数の異なる波長の信号光を増設する場合に、受信側の端局装置で受信される信号光のＱ値又はＯＳＮＲに基づいて各増設波長信号光の光出力パワーの相対レベルを調整する相対レベル調整部と、各増設波長信号光の光出力パワーの相対レベル差を維持しながら、各増設波長信号光の光出力パワーを同時にレベルアップさせ、間接的に既設波長信号光の光出力パワーをレベルダウンさせて、既設波長信号光及び各増設波長信号光の絶対レベルを調整する絶対レベル調整部とを備えることを特徴としている（請求項１）。

本発明の光出力パワーの制御方法は、既設の光伝送システムに対して複数の異なる波長の信号光を増設する場合に、既設波長信号光と増設波長信号光との合計光出力パワーを一定にする機能を備える増設システムにおいて実行される光出力パワーの制御方法であって、増設システムに含まれる受信側の端局装置で受信される信号光のＱ値又はＯＳＮＲに基づいて各増設波長信号光の光出力パワーの相対レベルを調整する相対レベル調整ステップと、既設光伝送システムの光信号の光出力パワーが最低許容光出力パワーに対して所定範囲内になるまで、各増設波長信号光の光出力パワーの相対レベル差を維持しながら、各増設波長信号光の光出力パワーを同時にレベルアップさせ、間接的に既設波長信号光の光出力パワーをレベルダウンさせて、既設波長信号光及び各増設波長信号光の絶対レベルを調整する絶対レベル調整ステップとを含むことを特徴としている（請求項２）。

本発明の光出力パワー制御プログラムは、既設の光伝送システムに対して複数の異なる波長の信号光を増設する場合に、既設波長信号光と増設波長信号光との合計光出力パワーを一定にする機能を有する増設システムに備えられるコンピュータに光出力パワーのレベル調整処理を実行させるための光出力パワー制御プログラムであって、レベル調整処理が、増設システムに含まれる受信側の端局装置で受信される信号光のＱ値又はＯＳＮＲに基づいて各増設波長信号光の光出力パワーの相対レベルを調整する相対レベル調整ステップと、既設光伝送システムの光信号の光出力パワーが最低許容光出力パワーに対して所定範囲内になるまで、各増設波長信号光の光出力パワーの相対レベル差を維持しながら、各増設波長信号光の光出力パワーを同時にレベルアップさせ、間接的に既設波長信号光の光出力パワーをレベルダウンさせて、既設波長信号光及び各増設波長信号光の絶対レベルを調整する絶対レベル調整ステップとを含むことを特徴としている（請求項３）。

したがって、本発明によれば、既設回線の品質劣化を回避しながら、短時間で、既設波長及び増設波長の光信号の光出力パワーを調整できるという利点がある。特に、既設波長の光信号のＢＥＲデータを利用できない場合やサプライヤが異なる場合であっても、既設波長及び増設波長の光信号の光出力パワーを調整できるという利点もある。

以下、図面により、本発明の実施の形態にかかる端局装置、光出力パワーの制御方法、光出力パワー制御プログラム及び同プログラムを格納したコンピュータ読取可能な記憶媒体について説明する。
本実施形態では、既設の光海底ケーブルシステム（光伝送システム）に対して、新規に波長増設を行なう場合を例として説明する。

ここで、図１（Ａ）は、既設の光海底ケーブルシステムの構成を示しており、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の既設光海底ケーブルシステムに対して新規に波長増設を行なった場合の構成を示している。
図１（Ａ）に示すように、既設の光海底ケーブルシステム（以下、既設システムという）１は、端局としてのＡ局及び端局としてのＢ局のそれぞれに光海底端局装置（Submarine Line Terminal Equipment；以下、既設ＳＬＴＥという）２，３を備え、これらの既設ＳＬＴＥ２，３が光伝送路４を介して結ばれている。また、光伝送路４の途中には中継器５が設けられている。なお、図１（Ａ）中、符号Ｔｘは光送信器を示しており、Ｒｘは光受信器を示している。

このように構成される既設システム１において用いられる波長に対して新規に波長増設を行なうために、本実施形態では、図１（Ｂ）に示すように、Ａ局に波長増設用ＳＬＴＥ１０を設け、Ｂ局に波長増設用ＳＬＴＥ３０を設け、それぞれの波長増設用ＳＬＴＥ１０，３０を、３ｄＢカプラ（カプラ）１１，３１を介して、既設システム１に接続している。なお、波長増設のために設けられる波長増設用ＳＬＴＥ１０，３０をまとめて増設システムという。

なお、図１（Ａ），（Ｂ）では、一つの波長の信号光を送受信する既設システム１に対して、複数の異なる波長の信号光（ＷＤＭ信号光）を送受信する増設システムを増設する場合を例に示しているが、これに限られるものではなく、例えば、ＷＤＭ信号光を送受信する既設システムに対して、ＷＤＭ信号光を送受信する増設システムを増設するようにしても良いし、また、ＷＤＭ信号光を送受信する既設システムに対して、一つの波長の信号光を送受信する増設システムを増設するようにしても良いし、一つの波長の信号光を送受信する既設システムに対して、一つの波長の信号光を送受信する増設システムを増設するようにしても良い。

ここで、Ａ局に備えられる波長増設用ＳＬＴＥ１０は、送信端局であり、複数の波長の異なる信号光をそれぞれ送信する複数の光送信器（Ｔｘ）１２と、複数の異なる波長の信号光を波長分割多重して（合波して）波長分割多重信号光（ＷＤＭ信号光）とするＷＤＭ装置（合波器）１３と、ＷＤＭ装置１３からの信号光（増設波長信号光）と既設システム１からの信号光（既設波長信号光）とを結合させる３ｄＢカプラ１１と、３ｄＢカプラ１１の後段に設けられ、既設波長信号光と増設波長信号光とを増幅するＷＤＭ光アンプ（ここでは、ＡＬＣ(Auto Level Control)機能付きのアンプ）１４と、既設波長信号光及び増設波長信号光の光出力パワー（光送信パワー）をモニタするために、３ｄＢカプラ１１及びＷＤＭ光アンプ１４の後段に設けられる光スペクトラムアナライザ（Optical Spectrum Analyzer；ＯＳＡ,モニタリングユニット）１５と、監視制御部（Maintenance Processor；ＭＰ,コントローラ）１６とを備えて構成されている。なお、監視制御部１６は監視装置１７に接続されている。

そして、波長増設用ＳＬＴＥ１０では、既設波長信号光と増設波長信号光とを（複数の異なる波長の信号光を）３ｄＢカプラ１１によって結合させ、ＡＬＣ機能付きのＷＤＭ光アンプ１４によって、既設波長信号光と増設波長信号光との合計光出力パワー（合計光送信パワー）Ｐ_OUTが一定に制御されるようになっている。
このように、本実施形態では、ＡＬＣ機能付きのＷＤＭ光アンプ１４によって合計光出力パワーＰ_OUTが一定値に固定されるため、増設波長信号光の光出力パワーを調整することで、既設波長信号光の光出力パワーを間接的に調整できることになる。

また、光スペクトラムアナライザ１５によって、３ｄＢカプラ１１によって結合された信号光の光出力パワーが波長毎にモニタされ、その情報が監視制御部１６へ送られ、監視制御部１６において、各波長の光出力パワーが収集され、監視されるようになっている。
また、波長増設用ＳＬＴＥ１０では、既設波長信号光の最低許容光出力（送信）パワー[Ｐ(０)_limit]を設定できるようになっており、監視制御部１６が、既設波長信号光の光出力パワーが最低許容光出力パワーよりも小さくならないように、増設波長信号光の光出力パワーを制御するようになっている。さらに、既設波長信号光の光出力パワーが最低許容光出力パワーよりも小さくなった場合には、監視制御部１６が監視装置１７へ警報信号を出力するようになっている。これにより、増設波長信号光の自動制御が行なわれている場合に、何らかの原因で既設波長信号光の光出力パワーが最低許容光出力パワーよりも小さくなってしまったときにも監視装置１７によって警報が発せられるため、既設回線の品質劣化を確実に回避することができることになる。

なお、ここでは、ＷＤＭ光アンプ１４として、例えばＡＬＣ機能（レベル制御部）付きのアンプ（ALC AMP）を用いることで、既設波長信号光と増設波長信号光との合計光出力パワーＰ_OUTを一定にする制御（光出力パワーレベル制御）を行なっているが、これに限られるものではなく、少なくとも、増設システムを、既設波長信号光と増設波長信号光との合計光出力パワーＰ_OUTを一定にする機能（レベル制御部；レベルコントローラ）を備えるものとして構成すれば良い。例えば、光減衰器（可変光減衰器）を用いて、既設波長信号光と増設波長信号光との合計光出力パワーＰ_OUTを一定にする制御を行なうこともできる。

一方、Ｂ局に備えられる波長増設用ＳＬＴＥ３０は、受信端局であり、光伝送路４から入射される信号光を増幅するＷＤＭ光アンプ３４と、後述のＷＤＭ装置３３側と既存システム１側とに信号光を分岐させる３ｄＢカプラ３１と、ＷＤＭ信号光を帯域毎に分波するＷＤＭ装置（分波器）３３と、複数の波長の異なる信号光をそれぞれ受信する複数の光受信器（Ｒｘ）３２と、監視制御部（Maintenance Processor；ＭＰ,コントローラ）３６とを備えて構成されている。なお、監視制御部３６は監視装置３７に接続されている。

なお、ここでは、３ｄＢカプラによって既設波長信号光と増設波長信号光とを結合・分岐させているが、これに限られるものではない。例えば、３ｄＢカプラ以外の他のカプラを用いても良い。また、上述の３ｄＢカプラを設けずに、既設システムを増設システムのＷＤＭ装置１３に接続し、ＷＤＭ装置１３で既設波長信号光を増設波長信号光に合波・分波させるようにしても良い。

また、図１（Ｂ）では図示していないが、実際には対向回線も設けられているため、Ａ局には受信端局としての波長増設用ＳＬＴＥ、Ｂ局には送信端局としての波長増設用ＳＬＴＥも備えられている。
ところで、Ａ局の波長増設用ＳＬＴＥ１０に設けられる複数の光送信器１２及びＢ局の波長増設用ＳＬＴＥ３０に設けられる複数の光受信器３２には、図２に示すように、それぞれトランスポンダ（Transponder）１２Ａ，３２Ａが備えられている。

トランスポンダ１２Ａ，３２Ａは、光電変換処理を行なうＯ／Ｅ処理部と、符号誤り訂正（Forward Error Correction；以下、ＦＥＣという）処理を行なうＦＥＣ処理部と、電光変換処理を行なうＥ／Ｏ処理部とを備える。そして、トランスポンダ１２Ａ，３２Ａは、それぞれ監視制御部１６，３６に接続されている。また、監視制御部１６と監視制御部３６も接続されており、情報の送受信を行なえるようになっている。

そして、Ｂ局の波長増設用ＳＬＴＥ３０（受信側）に波長毎に設けられる光受信器３２のトランスポンダ３２ＡのＦＥＣ処理部で、受信される信号光（受信光）の波長毎にエラーがカウントされ、それぞれのエラーカウント情報（ＦＥＣエラー情報）が監視制御部３６へ送られ、監視制御部３６で、それぞれのエラーカウント情報に基づいて波長毎に符号誤り率（Bit Error Rate；以下、ＢＥＲという）が算出され、さらに、それぞれのＢＥＲに基づいて波長毎にＱ値［Ｑ（λ）；Quality factor］が算出されるようになっている。

ここで、Ｑ値とは、雑音信号をガウス雑音と仮定したデジタル信号における信号対雑音比で、振幅方向のノイズに対する影響を定量的に示す値である。
一般に、Ｑ値は、次式（１）により定義される。なお、μはデジタル信号の信号振幅、σを雑音振幅の実行値、１は信号が「high」のとき、０は信号が「low」のときを示している。

上述のようにして算出された波長毎のＱ値［Ｑ（λ）］は、Ａ局の波長増設用ＳＬＴＥ３０（送信側）に備えられる監視制御部１６へフィードバックされ、これらのＱ値［Ｑ（λ）］に基づいて、監視制御部１６が、波長毎に設けられる光送信器１２のトランスポンダ１２Ａのそれぞれに対してコマンドを送信することで、各増設波長信号光の光出力パワーの調整が行なわれるようになっている。

特に、本実施形態では、監視制御部１６は、Ｑ値に基づいて各増設波長信号光の光出力パワーの相対レベルを調整した後、各増設波長信号光の光出力パワーの相対レベル差を維持しながら、各増設波長信号光の光出力パワーを同時にレベルアップさせて既設波長信号光及び各増設波長信号光の絶対レベルを調整するようになっている。この光出力パワーの制御方法の詳細については後述する。

なお、ここでは、Ｑ値に基づいて各増設波長信号光の光出力パワーの調整を行なうようにしているが、これに限られるものではなく、例えばＢ局の波長増設用ＳＬＴＥ３０（受信側）に伝送されてきた信号光（受信光）のＳＮ比（Optical Signal-to-Noise Ratio；以下、ＯＳＮＲという）に基づいて各増設波長信号光の光出力パワーの調整を行なうようにしても良い。なお、Ｑ値及びＯＳＮＲは、いずれも光信号の品質を示すパラメータ（光信号品質パラメータ）である。

この場合、図１（Ｂ）に示すように、Ｂ局の波長増設用ＳＬＴＥ３０（受信側）に、光スペクトラムアナライザ（Optical Spectrum Analyzer；ＯＳＡ,モニタリングユニット）３５を設け、この光スペクトラムアナライザ３５によって、光伝送路４を介して伝送されてきた信号光の光出力パワーを波長毎にモニタし、その情報を監視制御部３６へ送り、監視制御部３６で、次式（２）により、波長毎のＯＳＮＲ［ＯＳＮＲ（λ）］を算出するようにすれば良い。そして、算出された波長毎のＯＳＮＲ［ＯＳＮＲ（λ）］を、Ａ局の波長増設用ＳＬＴＥ３０（送信側）に備えられる監視制御部１６へフィードバックし、これらのＯＳＮＲ［ＯＳＮＲ（λ）］に基づいて、監視制御部１６が、波長毎に設けられる光送信器１２のトランスポンダ１２Ａのそれぞれに対してコマンドを送信することで、各増設波長信号光の光出力パワーの調整が行なわれるようにすれば良い。

以下、既設システム１に波長増設用ＳＬＴＥ１０，３０を増設する際に、波長増設用ＳＬＴＥ１０，３０において行なわれる光出力パワー制御（プリエンファシス制御）について、図３〜図５を参照しながら説明する。
まず、本実施形態では、既設システム１に波長増設用ＳＬＴＥ１０，３０を増設する場合、Ａ局に備えられる既設システム１に３ｄＢカプラ１１を介して波長増設用ＳＬＴＥ１０（送信側）を接続するとともに、Ｂ局に備えられる既設システム１に３ｄＢカプラ３１を介して波長増設用ＳＬＴＥ３０（受信側）を接続する。

また、Ａ局の波長増設用ＳＬＴＥ１０（送信側）に設けられる３ｄＢカプラ１１の後段には、ＡＬＣ機能付きのＷＤＭ光アンプ１４が設けられており、このＷＤＭ光アンプ１４によって光伝送路（ライン）４へ出力される信号光の合計光出力パワー（合計光送信パワー）Ｐ_OUTが一定にされ、光スペクトラムアナライザ１５によって光伝送路４へ出力される信号光の光出力パワー（光送信パワー）が波長毎にモニタされている。

なお、既設システム１に３ｄＢカプラ３１を介して波長増設用ＳＬＴＥ１０，３０（増設システム）を接続した状態（初期状態）では、既設システム１の信号光のみが光伝送路４を介して送受信されているため、光スペクトラムアナライザ１５では、既設システム１の信号光の光出力パワーのみがモニタされている。
このような状態で、まず、図３のフローチャートに示すように、Ａ局の波長増設用ＳＬＴＥ１０（送信側）の監視制御部１６が、全ての光送信器１２のトランスポンダ１２Ａへ光出力パワー（光送信パワー）のレベルアップコマンドを送信する（ステップＳ１０）。

そして、レベルアップコマンドを受信した全ての光送信器１２のトランスポンダ１２Ａが光出力パワーのレベルアップを実施することで、図４（Ａ）に示すように、全増設波長信号光の光出力パワーが同時にレベルアップされることになる。
なお、図４（Ａ）中、Ｐ(０)は既設波長信号光の光出力パワー、Ｐ(１)〜Ｐ(４)は増設波長信号光の光出力パワーをそれぞれ示している。また、Ｐ(０)_limitは既設波長信号光の最低許容光出力パワーを示している。さらに、λ(０)は既設システムで用いられている信号光の波長を示しており、λ(１)〜λ(４)は増設システムで用いられる信号光の波長を示している。また、Ｑ(１)〜Ｑ(４)はそれぞれの増設波長信号光のＱ値を示している。

次に、Ｂ局の波長増設用ＳＬＴＥ３０（受信側）の監視制御部３６が、波長毎に設けられる光受信器３２のトランスポンダ３２ＡのＦＥＣ処理部から、エラーカウント情報（ＦＥＣエラー情報）を取得し、エラーカウント（エラー個数，エラー訂正個数）が所定数以下であるかを判定する（ステップＳ２０）。
そして、エラーカウントが所定数以下でないと判定した場合（ＮＯルート）は、Ｂ局の監視制御部３６は、その旨の情報を、Ａ局の監視制御部１６へ送信する。これに応じて、Ａ局の監視制御部１６では、上述のステップＳ１０の処理が行なわれる。つまり、エラーカウントが所定数以下になるまで、全増設波長信号光の光出力パワー（出力レベル，送信レベル）を徐々に（段階的に）レベルアップさせていくことになる。

一方、エラーカウントが所定数以下であると判定した場合（ＹＥＳルート）は、Ｂ局の監視制御部３６は、波長毎に設けられる光受信器３２のトランスポンダ３２ＡのＦＥＣ処理部からのそれぞれのエラーカウント情報に基づいて、波長毎に符号誤り率（ＢＥＲ）を算出し、算出されたそれぞれのＢＥＲに基づいて波長毎にＱ値［Ｑ（λ）］を算出する。また、次式（３）により、算出された波長毎のＱ値［Ｑ（λ）］から、全増設波長の信号光（受信光）の平均Ｑ値［Ｑ_ave］を算出する（ステップＳ３０）。

Ｑ_ave＝ΣＱ（λ）／Ｎ（Ｎ：増設する波長数）・・・（３）
次いで、Ｂ局の監視制御部３６は、全増設波長信号光のＱ値が平均Ｑ値に対して所定範囲内にあるかを判定する。ここでは、Ｂ局の監視制御部３６は、いずれかの増設波長信号光のＱ値［Ｑ（λ）］が平均Ｑ値［Ｑ_ave］よりも所定値以上小さいか［即ち、いずれかのＱ値が平均Ｑ値よりも所定値αだけ小さい値よりも小さいか、Ｑ（λ）＜Ｑ_ave−α；αは固定値でシステム毎に設定する］を判定する（ステップＳ４０）。

そして、いずれかの増設波長信号光のＱ値が平均Ｑ値よりも所定値以上小さいと判定した場合（ＮＯルート）、Ｂ局の監視制御部３６は、その旨の情報、及び、各増設波長信号光のＱ値［Ｑ（λ）］及び全増設波長信号光の平均Ｑ値［Ｑ_ave］を、Ａ局の監視制御部１６へ送信する。これに応じて、Ａ局の監視制御部１６は、Ｑ値が平均Ｑ値よりも所定値以上小さいと判定された増設波長信号光を送信する光送信器１２のトランスポンダ１２Ａへ光出力パワーのレベルアップコマンドを送信する（ステップＳ５０）。そして、レベルアップコマンドを受信した光送信器１２のトランスポンダ１２Ａが光出力パワーのレベルアップを実施することで、Ｑ値が平均Ｑ値よりも所定値以上小さい増設波長信号光の光出力パワーがレベルアップされることになる。

なお、本実施形態では、ＡＬＣ機能付きのＷＤＭ光アンプ１４によって合計光出力パワーＰ_OUTが一定になるため、上述のようなレベルアップ制御を行なうことで、Ｑ値が平均Ｑ値よりも大きい増設波長信号光の光出力パワーについても、Ｑ値が平均Ｑ値に近づくように自動的に調整されることになる。
このようにして、増設波長信号光の光出力パワーがレベルアップされると、その増設波長信号光のＱ値は変化することになり、この結果、平均Ｑ値も変化することになる。

このため、上述のレベルアップ実施後、Ａ局からＢ局へその旨の情報が送信され、Ｂ局の監視制御部３６では、再び、上述のステップＳ３０，Ｓ４０の処理が行なわれる。この結果、いずれかの増設波長の信号光のＱ値が平均Ｑ値よりも所定値以上小さいと判定した場合（ＮＯルート）には、上述したように、Ｑ値が平均Ｑ値よりも所定値以上小さい増設波長信号光の光出力パワーがレベルアップされることになる（ステップＳ５０）。

このようなステップＳ３０〜Ｓ５０の処理は、全増設波長信号光のＱ値が平均Ｑ値に対して所定範囲内になるまで繰り返される。つまり、全増設波長信号光のＱ値が平均Ｑ値よりも所定値αだけ小さい値以上[Ｑ（λ）≧Ｑ_ave−α]になるまで繰り返される。
このように、本実施形態では、上述のステップＳ３０〜５０における処理を、全増設波長信号光のＱ値が平均Ｑ値に対して所定範囲内になるまで繰り返して、図４（Ｂ）に示すように、各増設波長信号光間でのＱ値のばらつきが小さくなるように調整することで、良好な伝送特性が得られるようにしている。これにより、各増設波長信号光の光出力パワーが、各増設波長信号光間でのＱ値のばらつきが小さく抑えられた最適なものとなり、各増設波長信号光間の光出力パワーの相対レベルが調整されることになる（相対レベル調整ステップ）。このため、ステップＳ３０〜５０の処理を実行する機能を相対レベル調整部という。なお、後述するようにＯＳＮＲに基づいて光出力パワーの調整を行なう場合も同じである。

ここで、図４（Ｂ）中、Ｐ(０)は既設波長信号光の光出力パワー、Ｐ(１)〜Ｐ(４)は増設波長信号光の光出力パワーをそれぞれ示している。また、Ｐ(０)_limitは既設波長信号光の最低許容光出力パワーを示している。さらに、λ(０)は既設システムで用いられている信号光の波長を示しており、λ(１)〜λ(４)は増設システムで用いられる信号光の波長を示している。また、Ｑ(１)〜Ｑ(４)はそれぞれの増設波長信号光のＱ値を示しており、Ｑ_aveは平均Ｑ値を示している。また、αは所定値である。

なお、本実施形態ではＱ値に基づいて光出力パワーの相対レベル調整を行なうようにしているため、ステップＳ３０，Ｓ４０では、Ｂ局の監視制御部３６が、トランスポンダ３２ＡのＦＥＣ処理部からのエラーカウント情報に基づいて、各増設波長信号光のＱ値［Ｑ（λ）］及び全増設波長信号光の平均Ｑ値[Ｑ_ave]を算出し、全増設波長信号光のＱ値が平均Ｑ値に対して所定範囲内にあるかを判定するようにしているが、これに限られるものではない。

例えば、ＯＳＮＲに基づいて光出力パワーの相対レベル調整を行なう場合には、別途、光スペクトラムアナライザ３５を設け、ステップＳ３０では、Ｂ局の監視制御部３６が、光スペクトラムアナライザ３５でモニタされた各増設波長信号光の光出力パワーに基づいて、波長毎にＯＳＮＲ［ＯＳＮＲ（λ）］を算出し、さらに、次式（４）により、算出された波長毎のＯＳＮＲ［ＯＳＮＲ（λ）］から、全増設波長信号光の平均ＯＳＮＲ［ＯＳＮＲ_ave］を算出するようにすれば良い。

ＯＳＮＲ_ave＝ΣＯＳＮＲ（λ）／Ｎ（Ｎ：増設する波長数）・・・（４）
また、ステップＳ４０では、Ｂ局の監視制御部３６が、全増設波長信号光のＯＳＮＲが平均ＯＳＮＲに対して所定範囲内にあるかを判定するようにすれば良い。具体的には、Ｂ局の監視制御部３６が、いずれかの増設波長信号光のＯＳＮＲ［ＯＳＮＲ（λ）］が平均ＯＳＮＲ［ＯＳＮＲ_ave］よりも所定値以上小さいか［即ち、いずれかのＯＳＮＲが平均ＯＳＮＲよりも所定値βだけ小さい値よりも小さいか、ＯＳＮＲ（λ）＜ＯＳＮＲ_ave−β；βは固定値でシステム毎に設定する］を判定するようにすれば良い。

そして、いずれかの増設波長信号光のＯＳＮＲが平均ＯＳＮＲよりも所定値以上小さいと判定した場合（ＮＯルート）には、Ｂ局の監視制御部３６からＡ局の監視制御部１６へ、その旨の情報、及び、各増設波長信号光のＯＳＮＲ及び全増設波長信号光の平均ＯＳＮＲが送信されるようにし、これに応じて、Ａ局の監視制御部１６が、ＯＳＮＲが平均ＯＳＮＲよりも所定値以上小さい増設波長信号光の光出力パワーがレベルアップされるようにすれば良い。

ところで、ステップＳ４０で、全増設波長信号光のＱ値[Ｑ（λ）]が平均Ｑ値[Ｑ_ave]に対して所定範囲内にある[ここでは、全増設波長信号光のＱ値が平均Ｑ値よりも所定値だけ小さい値以上である；Ｑ（λ）≧Ｑａｖｅ−α]と判定した場合（ＹＥＳルート）、Ｂ局の監視制御部３６はその旨の情報をＡ局の監視制御部１６へ送信する。これに応じて、Ａ局の監視制御部１６では、全増設波長信号光の光出力パワーを同時に上げるべく、レベルアップコマンドを自局の光送信器１２のトランスポンダ１２Ａへ送信する。これに応じて、トランスポンダ１２Ａが光出力パワーのレベルアップを実施し、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、全増設波長信号光の光出力パワーがレベルアップされることになる（ステップＳ６０）。

このように全増設波長信号光の光出力パワーがレベルアップされると、本実施形態では、ＡＬＣ機能付きのＷＤＭ光アンプ１４によって合計光出力パワー[Ｐ_OUT]が一定にされるため［Ｐ_OUT＝Ｐ(０)＋Ｐ(１)＋Ｐ(２)・・・Ｐ(ｎ)＝Constant］、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、既設波長信号光の光出力パワーは相対的に下がることになる。
なお、図５（Ａ），（Ｂ）中、Ｐ(０)は既設波長信号光の光出力パワー、Ｐ(１)〜Ｐ(４)は増設波長信号光の光出力パワーをそれぞれ示している。また、Ｐ(０)_limitは既設波長信号光の最低許容光出力パワーを示している。さらに、λ(０)は既設システムで用いられている信号光の波長を示しており、λ(１)〜λ(４)は増設システムで用いられる信号光の波長を示している。また、γは所定値である。

本実施形態では、上述のレベルアップ制御によって全増設波長信号光の光出力パワーを同時に上げるため、上述のステップＳ３０〜５０における処理の結果、各増設波長信号光の光出力パワー間に生じている相対レベル差は維持されることになる。つまり、各増設波長信号光の光出力パワーは、上述のステップＳ３０〜５０における処理によって、全増設波長信号光のＱ値が平均Ｑ値に対して所定範囲内になるようにして、ばらつきが小さくなるように調整されているため、全増設波長信号光の光出力パワーを同時に上げることで、これが維持されるようにしているのである。

上述のレベルアップ実施後、Ａ局の監視制御部１６では、光スペクトラムアナライザ１５から、既設波長信号光の光出力パワーを取得し（ステップＳ７０）、既設波長信号光の光出力パワー［Ｐ(０)］が最低許容光出力パワー[Ｐ(０)_limit]に対して所定範囲内であるか［即ち、最低許容光出力パワーよりも所定値γだけ大きい値よりも小さいか、Ｐ(０)＜Ｐ(０)_limit＋γ］を判定する（ステップＳ８０）。

この判定の結果、既設波長信号光の光出力パワー［Ｐ(０)］が最低許容光出力パワー[Ｐ(０)_limit]に対して所定範囲内でないと判定した場合（ＮＯルート）、Ａ局の監視制御部１６は、再度、上述のステップＳ６０〜Ｓ８０の処理を行ない、全増設波長信号光の光出力パワーを同時にレベルアップさせた後、光スペクトラムアナライザ１５から既設波長信号光の光出力パワーを取得し、既設波長信号光の光出力パワー［Ｐ(０)］が最低許容光出力パワー[Ｐ(０)_limit]に対して所定範囲内であるかを判定する。

このようなステップＳ６０〜Ｓ８０の処理は、既設波長信号光の光出力パワー［Ｐ(０)］が最低許容光出力パワー[Ｐ(０)_limit]に対して所定範囲内になるまで繰り返される。つまり、既設波長信号光の光出力パワーが最低許容光出力パワー[Ｐ(０)_limit]よりも所定値γだけ大きい値よりも小さくなるまで繰り返される。これにより、全増設波長信号光の光出力パワー（出力レベル，送信レベル）を徐々に（段階的に）レベルアップさせていくことになる。

そして、既設波長信号光の光出力パワー［Ｐ(０)］が最低許容光出力パワー[Ｐ(０)_limit]に対して所定範囲内であると判定した場合（ＹＥＳルート）は、処理を終了する。ここでは、既設波長信号光の光出力パワー［Ｐ(０)］が最低許容光出力パワー[Ｐ(０)_limit]に対して所定範囲内になった場合に処理を終了することで、既設波長信号光の光出力パワーが最低許容光出力パワーよりも小さくならないようにして、既設回線の品質劣化を確実に回避できるようにしている。

このように、本実施形態では、上述のステップＳ６０〜８０における処理を、既設波長信号光の光出力パワー［Ｐ(０)］が最低許容光出力パワー[Ｐ(０)_limit]に対して所定範囲内になるまで繰り返すことで、全増設波長信号光の光出力パワーの絶対レベルが調整されることになる。特に、本実施形態では、ＡＬＣ機能付きのＷＤＭ光アンプ１４によって合計光出力パワー[Ｐ_OUT]が一定にされるため［Ｐ_OUT＝Ｐ(０)＋Ｐ(１)＋Ｐ(２)・・・Ｐ(ｎ)＝Constant］、増設システムにおいて増設波長信号光の光出力パワーの絶対レベルを調整するだけで、同時に、既設波長信号光の光出力パワーの絶対レベルも調整されることになる（絶対レベル調整ステップ）。このため、ステップＳ６０〜８０の処理を実行する機能を絶対レベル調整部という。

なお、上述の実施形態では、ステップＳ２０，Ｓ３０，Ｓ４０の処理をＢ局の監視制御部３６で行なうようにしているが、これに限られるものではなく、Ａ局の監視制御部１６で行なうようにしても良い。この場合、Ｂ局の監視制御部３６が、取得したエラーカウント情報をＡ局の監視制御部１６へ送信するように構成すれば良い。
また、上述の実施形態では、ステップＳ８０の処理をＡ局の監視制御部１６で行なうようにしているが、これに限られるものではなく、Ｂ局の監視制御部３６で行なうようにしても良い。この場合、ステップＳ８０の処理を行なうのに必要な情報の送受信をＡ局の監視制御部１６とＢ局の監視制御部３６とで行なうように構成する必要がある。

また、本実施形態では、Ａ局に設けられる波長増設用ＳＬＴＥ１０を送信側とし、Ｂ局に設けられる波長増設用ＳＬＴＥ３０を受信側として、増設波長信号光及び既設波長信号光の光出力パワーを調整する場合について説明したが、Ａ局に設けられる波長増設用ＳＬＴＥ１０を受信側とし、Ｂ局に設けられる波長増設用ＳＬＴＥ３０を送信側とする対向回線についても、同様の方法で、増設波長信号光及び既設波長信号光の光出力パワーの調整が行なわれる。

したがって、本実施形態にかかる端局装置及び光出力パワーの制御方法によれば、既設回線の品質劣化を回避しながら、短時間で、既設波長及び増設波長の光信号の光出力パワーを調整できるという利点がある。特に、既設波長の光信号のＢＥＲデータを利用できない場合やサプライヤが異なる場合であっても、既設波長及び増設波長の光信号の光出力パワーを調整できるという利点もある。

ところで、上述の実施形態では、波長増設用ＳＬＴＥ１０，３０を含む増設システム及びこの増設システムにおいて実行される光出力パワーの制御方法として説明したが、このような増設システム（波長増設用ＳＬＴＥ）を実現するためのプログラム（光出力パワー制御プログラム）は、コンピュータ読取可能な記録媒体に格納することができ、記録媒体に格納した状態で頒布し、市場を流通させ、また売買することができる。

そして、このような記録媒体に格納されている光出力パワー制御プログラムをコンピュータにインストールし、コンピュータがこのプログラムを実行することで、上述の実施形態で説明した増設システム（波長増設用ＳＬＴＥ）を実現することができるため、記録媒体に格納されている光出力パワー制御プログラムによって上述した増設システム（波長増設用ＳＬＴＥ）によって得られる効果と同様の効果が得られることになる。

ここで、記録媒体には、例えば半導体メモリなどのメモリ，磁気ディスク，光ディスク（例えばＣＤ−ＲＯＭ等），光磁気ディスク（ＭＯ），磁気テープ，ハードディスク，フレキシブルディスク，ＩＣカード，ＲＯＭカートリッジ，パンチカード，コンピュータ内部の記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ），外部記憶装置等のプログラムを記録することができるものが含まれる。また、バーコードなどの符号が印刷された印刷物等のコンピュータ読取可能な種々の媒体を利用することもできる。なお、ＣＤ−ＲＯＭ，ＭＯ，磁気テープ，ＩＣカード等を可搬型記録媒体ともいう。

なお、ここでは、光出力パワー制御プログラムをコンピュータ読取可能な記録媒体に格納しているが、記録媒体に格納しなくても良い。また、光出力パワー制御プログラムは、上述のような記録媒体に格納せずに、例えば伝送媒体としてのネットワーク（通信ネットワーク）を介して伝送（送受信）することもでき、これにより光出力パワー制御プログラムを頒布し、市場を流通させ、また売買することもできる。例えば、光出力パワー制御プログラムをウェブサーバ等にアップロードしたり、インターネット等のネットワークを経由して例えばウェブサーバ等からダウンロードしたりすることもできる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、上記以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
（付記１）
既設の光伝送システムに対して波長増設を行なうための端局装置であって、
既設波長信号光と増設波長信号光との合計光出力パワーを一定にするレベル制御部と、
光出力パワーを波長毎にモニタしうるモニタリングユニットと、
前記モニタリングユニットによってモニタされる前記既設波長信号光の光出力パワーが最低許容光出力パワーよりも小さくならないように、前記増設波長信号光の光出力パワーを制御するコントローラとを備えることを特徴とする、端局装置。
（付記２）
前記既設光伝送システムにカプラを介して接続されることを特徴とする、付記１記載の端局装置。
（付記３）
前記コントローラが、
複数の異なる波長の信号光を増設する場合に、受信側の端局装置で受信される信号光のＱ値又はＯＳＮＲに基づいて前記各増設波長信号光の光出力パワーの相対レベルを調整する相対レベル調整部と、
前記各増設波長信号光の光出力パワーの相対レベル差を維持しながら、前記各増設波長信号光の光出力パワーを同時にレベルアップさせて前記既設波長信号光及び前記各増設波長信号光の絶対レベルを調整する絶対レベル調整部とを備えることを特徴とする、付記１又は２記載の端局装置。
（付記４）
前記相対レベル調整部が、全増設波長光信号のＱ値が平均Ｑ値に対して所定範囲内になるか、又は、全増設波長光信号のＯＳＮＲが平均ＯＳＮＲに対して所定範囲内になるように、前記各増設波長信号光の光出力パワーの相対レベルを調整するように構成されることを特徴とする、付記３記載の端局装置。
（付記５）
前記絶対レベル調整部が、前記既設波長信号光の光出力パワーが最低許容光出力パワーに対して所定範囲内になるまで、前記各増設波長信号光の光出力パワーを同時にレベルアップさせて前記既設波長信号光及び前記各増設波長信号光の絶対レベルを調整するように構成されることを特徴とする、付記３又は４記載の端局装置。
（付記６）
前記コントローラが、前記既設波長信号光の光出力パワーが最低許容光出力パワーよりも小さくなった場合に警報信号を出力するように構成されることを特徴とする、付記１〜５のいずれか１項に記載の端局装置。
（付記７）
既設の光伝送システムに対して複数の異なる波長の信号光を増設する場合に、既設波長信号光と増設波長信号光との合計光出力パワーを一定にする機能を備える増設システムにおいて実行される光出力パワーの制御方法であって、
前記増設システムに含まれる受信側の端局装置で受信される信号光のＱ値又はＯＳＮＲに基づいて前記各増設波長信号光の光出力パワーの相対レベルを調整する相対レベル調整ステップと、
前記既設光伝送システムの光信号の光出力パワーが最低許容光出力パワーよりも小さくならないように、前記各増設波長信号光の光出力パワーの相対レベル差を維持しながら、前記各増設波長信号光の光出力パワーを同時にレベルアップさせて前記既設波長信号光及び前記各増設波長信号光の絶対レベルを調整する絶対レベル調整ステップとを含むことを特徴とする、光出力パワーの制御方法。
（付記８）
既設の光伝送システムに対して複数の異なる波長の信号光を増設する場合に、既設波長信号光と増設波長信号光との合計光出力パワーを一定にする機能を有する増設システムに備えられるコンピュータに光出力パワーのレベル調整処理を実行させるための光出力パワー制御プログラムであって、
前記レベル調整処理が、
前記増設システムに含まれる受信側の端局装置で受信される信号光のＱ値又はＯＳＮＲに基づいて前記各増設波長信号光の光出力パワーの相対レベルを調整する相対レベル調整ステップと、
前記既設光伝送システムの光信号の光出力パワーが最低許容光出力パワーよりも小さくならないように、前記各増設波長信号光の光出力パワーの相対レベル差を維持しながら、前記各増設波長信号光の光出力パワーを同時にレベルアップさせて前記既設波長信号光及び前記各増設波長信号光の絶対レベルを調整する絶対レベル調整ステップとを含むことを特徴とする、光出力パワー制御プログラム。
（付記９）
既設の光伝送システムに対して複数の異なる波長の信号光を増設する場合に、既設波長信号光と増設波長信号光との合計光出力パワーを一定にする機能を有する増設システムに備えられるコンピュータに光出力パワーのレベル調整処理を実行させるための光出力パワー制御プログラムを格納したコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
前記レベル調整処理が、
前記増設システムに含まれる受信側の端局装置で受信される信号光のＱ値又はＯＳＮＲに基づいて前記各増設波長信号光の光出力パワーの相対レベルを調整する相対レベル調整ステップと、
前記既設光伝送システムの光信号の光出力パワーが最低許容光出力パワーよりも小さくならないように、前記各増設波長信号光の光出力パワーの相対レベル差を維持しながら、前記各増設波長信号光の光出力パワーを同時にレベルアップさせて前記既設波長信号光及び前記各増設波長信号光の絶対レベルを調整する絶対レベル調整ステップとを含むことを特徴とする、光出力パワー制御プログラムを格納したコンピュータ読取可能な記憶媒体。

（Ａ），（Ｂ）は、本発明の一実施形態にかかる端局装置を既設の光伝送システムに増設する場合について説明するための模式図であって、（Ａ）は波長増設前の状態を示しており、（Ｂ）は波長増設後の状態を示している。 本発明の一実施形態にかかる端局装置の構成を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態にかかる光出力パワーの制御方法（プリエンファシス制御の手順）を説明するためのフローチャートである。 （Ａ），（Ｂ）は、本発明の一実施形態にかかる光出力パワーの制御方法における増設波長信号光の光出力パワーのレベルアップ調整を説明するための模式図であって、（Ａ）は全増設波長信号光の光出力パワーのレベルアップ調整を説明するため図であり、（Ｂ）は各増設波長信号光の光出力パワーの相対レベル調整を説明するための図である。 （Ａ），（Ｂ）は、本発明の一実施形態にかかる光出力パワーの制御方法における増設波長信号光及び既設波長信号光の光出力パワーの絶対レベル調整を説明するための図である。

符号の説明

１ 既設の光海底ケーブルシステム
２，３ 既設の光海底端局装置（ＳＬＴＥ）
４ 光伝送路
５ 中継器
１０，３０ 波長増設用光海底端局装置（波長増設用ＳＬＴＥ）
１１，３１ ３ｄＢカプラ（カプラ）
１２，３２ 光送信器
１２Ａ，３２Ａ トランスポンダ
１３，３３ ＷＤＭ装置（合波器、分波器）
１４，３４ ＷＤＭ光アンプ（アンプ）
１５，３５ 光スペクトラムアナライザ（モニタリングユニット）
１６，３６ 監視制御部（コントローラ）
１７，３７ 監視装置

Claims (3)

1. 既設の光伝送システムに対して波長増設を行なうための端局装置であって、
   既設波長信号光と増設波長信号光との合計光出力パワーを一定にするレベル制御部と、
   光出力パワーを波長毎にモニタしうるモニタリングユニットと、
   前記モニタリングユニットによってモニタされる前記既設波長信号光の光出力パワーが最低許容光出力パワーに対して所定範囲内になるまで、前記増設波長信号光の光出力パワーを制御するコントローラとを備え、
   前記コントローラが、
   複数の異なる波長の信号光を増設する場合に、受信側の端局装置で受信される信号光のＱ値又はＯＳＮＲに基づいて前記各増設波長信号光の光出力パワーの相対レベルを調整する相対レベル調整部と、
   前記各増設波長信号光の光出力パワーの相対レベル差を維持しながら、前記各増設波長信号光の光出力パワーを同時にレベルアップさせ、間接的に前記既設波長信号光の光出力パワーをレベルダウンさせて、前記既設波長信号光及び前記各増設波長信号光の絶対レベルを調整する絶対レベル調整部とを備えることを特徴とする、端局装置。
2. 既設の光伝送システムに対して複数の異なる波長の信号光を増設する場合に、既設波長信号光と増設波長信号光との合計光出力パワーを一定にする機能を備える増設システムにおいて実行される光出力パワーの制御方法であって、
   前記増設システムに含まれる受信側の端局装置で受信される信号光のＱ値又はＯＳＮＲに基づいて前記各増設波長信号光の光出力パワーの相対レベルを調整する相対レベル調整ステップと、
   前記既設光伝送システムの光信号の光出力パワーが最低許容光出力パワーに対して所定範囲内になるまで、前記各増設波長信号光の光出力パワーの相対レベル差を維持しながら、前記各増設波長信号光の光出力パワーを同時にレベルアップさせ、間接的に前記既設波長信号光の光出力パワーをレベルダウンさせて、前記既設波長信号光及び前記各増設波長信号光の絶対レベルを調整する絶対レベル調整ステップとを含むことを特徴とする、光出力パワーの制御方法。
3. 既設の光伝送システムに対して複数の異なる波長の信号光を増設する場合に、既設波長信号光と増設波長信号光との合計光出力パワーを一定にする機能を有する増設システムに備えられるコンピュータに光出力パワーのレベル調整処理を実行させるための光出力パワー制御プログラムであって、
   前記レベル調整処理が、
   前記増設システムに含まれる受信側の端局装置で受信される信号光のＱ値又はＯＳＮＲに基づいて前記各増設波長信号光の光出力パワーの相対レベルを調整する相対レベル調整ステップと、
   前記既設光伝送システムの光信号の光出力パワーが最低許容光出力パワーに対して所定範囲内になるまで、前記各増設波長信号光の光出力パワーの相対レベル差を維持しながら、前記各増設波長信号光の光出力パワーを同時にレベルアップさせ、間接的に前記既設波長信号光の光出力パワーをレベルダウンさせて、前記既設波長信号光及び前記各増設波長信号光の絶対レベルを調整する絶対レベル調整ステップとを含むことを特徴とする、光出力パワー制御プログラム。

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