具体实施方式

(第一示例实施例)

图1是图示根据第一示例实施例的海底缆线系统1000的配置示例的框图。终端站1001和1002是设置在陆地上的光学传输设备，并且通过海底缆线40彼此相对且能通信地连接。海底缆线40是包括光学中继器的光学传输线路。海底光缆40还可以包括一般海底光缆系统中使用的海底光学分支和耦合设备等。注意，在每个图中，分配给信号的箭头是说明性的，并不限制信号的方向。

终端站1001和1002中的每个包括转发器(transponder)10、复用/解复用单元20和伪光源50。可以在终端站1001和1002中共同使用相同规格的转发器10和复用/解复用单元20。以下将描述终端站1001，但是终端站1002也包括类似的功能。

转发器10与位于终端站1001和1002外部的多个客户端设备30连接，并且向客户端设备30发送客户端信号和从客户端设备30接收客户端信号。客户端设备30例如是与海底缆线系统1000的用户的网络连接的通信设备。一个客户端设备30可以通过多条传输线路与转发器10连接。转发器10根据从客户端设备30接收的客户端信号产生通过数字相干方案调制的多个光学信号，并将多个光学信号输出到复用/解复用单元20。由转发器10输出的多个光学信号具有相互不同的波长。此外，终端站1001的转发器10通过经由数字相干方案检测从复用/解复用单元20接收并由终端站1002发送的光学信号来解调客户端信号。在终端站1001中解调的客户端信号是与终端站1002连接的多个客户端设备30输出的客户端信号。终端站1001的转发器10将解调的客户端信号输出到与终端站1001连接的客户端设备30。

终端站1001的复用/解复用单元20从对于每个波长不同的端口接收由转发器10生成的光学信号，并且通过对光学信号进行波分复用来生成波分复用(WDM)信号。生成的WDM信号经由海底缆线40传输到终端站1002。此外，终端站1001的复用/解复用单元20将对于每个波长的光学载波通过海底缆线40从终端站1002接收到的WDM信号分离，并将分离的光学信号从不同端口输出到转发器10的不同端口。可以通过使用例如介质多层膜滤波器或阵列波导光栅(AWG)来实现复用/解复用单元20。

伪光源50输出用于补偿海底光缆40的传输特性的波长依赖性的光。例如，当海底光缆40包括光学放大器时，通过经由伪光源50输出伪光来降低光学放大器的增益的波长依赖性，因此WDM信号的频谱可以更平坦。以不与转发器10发送的光学载波的波长重叠的方式设置伪光的波长。当不需要这种波长依赖性的补偿时，可以不使用伪光源50。

图2是图示终端站1001和1002中包括的转发器10的配置示例的框图。转发器10包括客户端接口100、线路接口200和控制单元300。注意，如在图1中所示，客户端接口100可以与多个客户端设备30连接。此外，线路接口200可以向复用/解复用单元20发送和从复用/解复用单元20接收多个光学信号。

客户端接口100向客户端设备30发送客户端信号和从客户端设备30接收客户端信号。客户端接口100从客户端设备30接收分组信号，并将分组信号输出到线路接口200。此外，客户端接口100输出将包含在从线路接口200输入并由相对终端站(以下称为“相对站”)发送的光学信号中的客户端信号发送给客户端设备30。分组信号是包括在例如以太网(注册商标)或局域网(LAN)中使用的分组数据的信号。

线路接口200包括光学收发器210和信号处理单元220。线路接口200进行在光学信号和客户端接口100输入和输出的分组信号之间的转换。光学收发器210是光学发送器/接收器，并对信号处理单元220处理后的客户端信号进行相干调制，并对从相对站接收到的光学信号进行相干检测。信号处理单元220包括DSP 221，并且通过数字相干方案进行用于发送和接收客户端信号的数字信号处理。

光学收发器210对从复用/解复用单元20输入并从相对站接收的光学信号进行相干检测。信号处理单元220通过对检测到的信号实行由诸如色散补偿的数字相干方案进行的信号处理来解调客户端信号，并将客户端信号输出到客户端接口100。

此外，信号处理单元220在相干调制之前对从客户端接口100输入的客户端信号进行诸如开销处理的信号处理。光学收发器210通过进行相干调制将信号处理单元220处理的客户端信号转换为光学信号，并将光学信号输出到复用/解复用单元20。

控制单元300控制转发器10的每个部分。控制单元300根据客户端接口100发送和接收的客户端信号的带宽来控制信号处理单元220的激活。例如，控制单元300根据客户端信号的带宽单独地激活或者去激活被包括在多个信号处理单元220中的每个中的DSP 221。DSP221在其中为活动的信号处理单元220对发送和接收的客户端信号进行数字信号处理。DSP 221在其中为非活动的信号处理单元220被去激活并且不进行客户端信号的处理。

例如，当由于转发器10发送和接收的客户端信号的数据量减少而减少传输客户端信号所需的带宽时，控制单元300抑制被包括在转发器10中的DSP 221的激活。当转发器10包括多个DSP 221时，控制单元300响应于客户端信号带宽的减少而减少活动的DSP 221的数量，并且去激活不需要处理的DSP 221。

包括这种配置的转发器10可以降低转发器10和终端站1001及1002的电力消耗。原因是控制单元300根据客户端信号的带宽来控制DSP 221的激活。

(第二示例实施例)

图3是图示根据本发明的第二示例实施例的转发器11的配置示例的框图。除了第一示例实施例中描述的转发器10之外，转发器11还包括交换器400。此外，可以在终端站1001和1002中使用转发器11来代替转发器10。转发器11包括十个客户端接口101至110、八个线路接口201至208、控制单元300和交换器400。图3中的客户端接口101至110等效于图2中的客户端接口100。图3中的线路接口201至208等效于图2中的线路接口200。

客户端接口101至110中的每个向在转发器11外部的客户端设备30发送和从在转发器11外部的客户端设备30接收客户端信号。客户端接口101至110从与其连接的客户端设备30接收要被传输到相对站的客户端信号，且向交换器400输出客户端信号。此外，客户端接口101至110向客户端设备30输出由交换器400输出的客户端信号。由交换器400向客户端接口101至110输出的客户端信号为线路接口201至208从自相对站接收的光学信号中解调出的客户端信号。一个客户端设备30可以与多个客户端接口连接。

与图2中的线路接口200类似，线路接口201至208的全部均包括光学收发器210和信号处理单元220。线路接口201至208对从交换器400输入的客户端信号进行数字信号处理，将处理后的信号转换为光学信号，且将光学信号输出到复用/解复用单元20。从交换器400输入到线路接口201至208的客户端信号是发送给相对站的客户端信号。进一步地，线路接口201至208对复用/解复用单元20从WDM信号中分离出来的光学信号进行相干检测，通过进一步对光学信号进行数字信号处理而生成客户端信号，并将客户端信号输出到交换器400。由线路接口201至208输出给交换器400的客户端信号为由交换器400输出给相对站中的线路接口201至208的客户端信号。

线路接口201至208发送和接收的光学信号的波长以及通过复用/解复用单元20的每个端口输入和输出的光学信号的波长被设置为使得具有相同附图标记的相对的线路接口是相互连接的。换言之，当终端站1001的线路接口201至208发送的光学信号波长为λ1至λ8时，终端站1001的复用/解复用单元20向海底缆线40输出组合波长为λ1至λ8的光学信号的WDM信号。终端站1002的复用/解复用单元20将WDM信号分离成波长为λ1至λ8的光学信号，并将光学信号输出到终端站1002的线路接口201至208。结果，例如，终端站1002的线路接口201接收由终端站1001的线路接口201发送的波长为λ1的光学信号。

交换器400是在客户端接口侧和线路接口侧均具有多个端口的分组交换器。根据控制单元300的指示，交换器400连接在客户端接口101至110和与每一侧的端口连接的线路接口201至208之间。根据客户端信号的总带宽和线路接口201至208中的每个的带宽，交换器400连接在客户端接口101至110与其中DSP 221为活动的一个或多个线路接口201至208之间。

根据本示例实施例的交换器400被布置在转发器11内部。当交换器400被布置在转发器11内部时，以交换器400的每个端口的速度在客户端接口101至110和线路接口201至208之间一致的方式进行设计变得容易。结果，转发器11的有效且详细的带宽控制变得可能。另一方面，当交换器400被布置为转发器11外部的单个设备时，出现了通过通用物理接口在交换器400和转发器11之间进行连接的必要性。在这种情况下，由于交换器400和转发器11之间的物理接口具有对于包括速度的规格的有限选项，因此变得难以根据带宽灵活地将客户端信号分配到线路接口201至208。

在来自控制单元300的指示后，线路接口201至208中的每个被设置为活动状态或非活动状态。其中DSP 221为活动的线路接口处于活动状态，并且信号处理单元220进行用于发送和接收客户端信号的数字信号处理。其中DSP 221为非活动的线路接口处于非活动状态。在这种情况下，信号处理单元220不对客户端信号进行数字信号处理。因此，可以通过去激活DSP 221来降低线路接口的电力消耗。注意，即使在非活动状态下，线路接口201至208也可以操作不使用DSP 221的电路。如下所述，当DSP 221被去激活时，被包括在信号处理单元220中的伪模式生成单元251生成伪模式并将其输出到光学收发器210。然后，处于非活动状态的线路接口生成用伪模式调制的光学信号。

控制单元300根据客户端信号的带宽控制在交换器400的客户端接口侧端口和线路接口侧端口之间的连接以及在线路接口200中包括的DSP 221的激活。控制单元300获取从与转发器11连接的客户端接口101至110接收的客户端信号的带宽(通信量)。控制单元300具有与线路接口201至208通信的功能，并且可以将线路接口201至208独立地设置进入活动状态或进入非活动状态。

图4是图示根据第二示例实施例的线路接口201的配置示例的框图。以下，将描述线路接口201的配置和功能。线路接口202至208具有类似于线路接口201的配置和功能。线路接口201包括线路控制单元231、发送信号处理单元232、调制器233、光源234、偏振合成器235以及光学放大器(AMP)236。此外，线路接口201包括光学放大器237、偏振分离器238、90度混合器239、光源240和接收信号处理单元241。

DSP 221类似于图1包含在信号处理单元220中，但在图4中未图示。一个DSP 221可以实现线路接口201的发送信号处理单元232和接收信号处理单元241的功能。

发送信号处理单元232和接收信号处理单元241是实现图2中的信号处理单元220的功能的配置的一个示例。此外，调制器233、光源234、偏振合成器235、光学放大器236和237、偏振分离器238、90度混合器239和光源240是实现图2中的光学收发器210的功能的配置的一个示例。

线路控制单元231与图3所示的转发器11的控制单元300通信，并根据来自控制单元300的指示控制DSP 221的激活和去激活。控制单元300的功能和线路控制单元231的功能可以集成为一个控制单元。线路控制单元231将从控制单元300通知的线路接口201至208的“线路激活请求信息”和“线路活动状态信息”通知到发送信号处理单元232。此外，线路控制单元231从接收信号处理单元241读取由相对站发送的“线路激活请求信息”和“线路活动状态信息”，且将其通知给控制单元300。“线路激活请求信息”和“线路活动状态信息”将被稍后描述。

发送信号处理单元232经由交换器400从客户端设备30接收客户端信号。发送信号处理单元232在将客户端信号输出到调制器233之前通过使用DSP 221进行对接收的客户端信号的前向纠错(FEC)编码和数字信号处理。DSP 221可以进行用于偏振分复用的偏振相位分离和用于补偿光学传输线路40失真的预加重处理。设置为活动状态的线路接口201激活DSP 221，并对客户端信号进行数字信号处理。设置为非活动状态的线路接口201使DSP 221去激活，并转变为低电力消耗状态。

发送信号处理单元232包括伪模式生成单元251和报头(header)处理单元252。伪模式生成单元251是独立于DSP 221的电路，可以布置在发送信号处理单元232之外。即使当DSP 221为非活动时，生成单元251也可以在不使用DSP 221的情况下生成伪模式。当DSP221被去激活时，信号处理单元220向光学调制器233输出由伪模式生成单元251生成的伪模式。伪模式例如是具有与客户端信号相似的速度的随机数据。处于非活动状态的线路接口的光学收发器210通过使用伪模式来调制光学载波。换言之，线路接口201无论处于活动状态还是非活动状态，都将来自光学收发器210的光学信号输出到复用/解复用单元20。当DSP221被激活时，信号处理单元220停止伪模式生成单元251，并将经DSP 221处理的客户端信号输出到调制器233。

报头处理单元252在添加到要发送的客户端信号的FEC_OH的空闲区域中存储转发器11的“线路激活请求信息”和“线路活动状态信息”，并通知相对站的转发器。FEC_OH是前向纠错开销的缩写。报头处理单元252的功能由DSP 221实现。

作为一种相干光学传输方案，正交相移键控(QPSK)方案是已知的。在QPSK方案中，复用使用不同条数据调制的相位相差90°的2个光学载波。此外，当组合使用其中具有彼此垂直的偏振面的两个QPSK光学信号被复用和传输的偏振分复用方案时，可以同时调制和传输四条数据。由于偏振分复用QPSK方案中的光学收发器的配置是公知的，因此在下文中，将简单地描述包括在线路接口201中的光学发送/接收功能的公知配置。此外，线路接口202至208也与线路接口201类似地发送和接收光学信号。

图4中的光学收发器210图示了当调制/解调方案是偏振分复用QPSK方案时的配置示例。然而，光学收发器210的调制/解调方案不限于偏振分复用QPSK方案。发送信号处理单元232对从交换器400输入的客户端信号实行数字信号处理，并通过串并转换将客户端信号分成四个信号。调制器233包括四个Mach-Zehnder光学调制器。调制器233通过使用从发送信号处理单元232输出的四个信号调制光源234输出的光学载波，并将光学载波输出到偏振合成器235。光源234是产生光学载波的光源。光源234的波长对于线路接口201至208中的每个都不同。

从自调制器233输出的四个光学信号生成具有彼此垂直的偏振波的两组QPSK信号。偏振合成器235偏振分复用(偏振合成)两组QPSK信号并输出偏振分复用QPSK信号到光学放大器236。光学放大器236是放大要发送的光学信号的升压放大器。由光学放大器236放大的光学信号被输出到复用/解复用单元20。

复用/解复用单元20通过将从线路接口201至208输出的偏振分复用QPSK信号组合来生成WDM信号，并将WDM信号发送到相对站。进一步的，复用/解复用单元20从相对站接收通过对偏振分复用QPSK信号进行波分复用获取的WDM信号，并将对于每个波长分离的偏振分复用QPSK信号输出到线路接口201以208。以下也使用线路接口201作为示例进行说明。

线路接口201从复用/解复用单元20接收偏振分复用QPSK信号，并通过使用光学放大器237放大偏振分复用QPSK信号。光学放大器237是放大接收到的光学信号的前置放大器。由光学放大器237放大的光学信号被偏振分离器238分离成两个QPSK信号。偏振分离的QPSK信号被输入到两个90度混合器239。90度混合器239从QPSK信号与本地光之间的差拍信号产生四个接收信号，将四个接收信号输出到接收信号处理单元241。光源240是本地光的光源，用于对QPSK信号进行相干检测。

接收信号处理单元241对从90度混合器239输出的四个接收信号进行数字信号处理，并且解调一个客户端信号。当在来自线路控制单元231的指示后将线路接口201设置为活动状态时，接收信号处理单元241通过使用DSP 221执行相干方案的接收器中包括的数字信号处理。例如，接收信号处理单元241补偿在传输期间产生的波长色散和偏振色散等，并基于FEC进行纠错。当线路接口201被设置为非活动状态时，线路接口201的DSP 221在线路控制单元231的指示后被去激活。在这种情况下，由于使用DSP 221的接收信号处理单元241的功能停止操作，所以线路接口201不解调客户端信号，并转换到低电力消耗状态。

接收信号处理单元241包括报头处理单元261。报头处理单元261终止接收信号的FEC开销(FEC_OH)，并提取用于发送目的终端站的线路接口的激活请求(“线路激活请求信息”)和相对站发送的相对站的活动状态信息(“线路活动状态信息”)。接收信号处理单元241将提取的信息通知给线路控制单元231。报头处理单元261的功能由DSP221实现。

图5是图示指示对相对站的线路接口的激活请求的信息(“线路激活请求信息”)的示例的图。在图5中，线路(1)表示相对站的第一线路接口201。例如，由终端站1001发送的“线路(1)激活请求”包括对于将作为相对站的终端站1002的转发器中包含的第一线路接口201(线路(1))设置为活动状态或非活动状态的请求。此外，终端站1001接收到的“线路(1)激活请求”包括对于将终端站1001的转发器中包括的第一线路接口201(线路(1))设置(激活)为活动状态或非活动状态的、来自终端站1002的请求。

被包括在终端站1001中的线路接口201至208中的至少一个的发送信号处理单元232的报头处理单元252将“线路激活请求信息”存储在FEC_OH的未使用区域中，并向相对站(终端站1002)发送多条“线路激活请求信息”。终端站1001生成“线路激活请求信息”以使得在终端站1002中与被设置为激活状态的终端站1001的线路接口(201至204)相同的线路接口(例如，201至204)也被设置为活动状态。在这种情况下，“线路(1)激活请求”到“线路(4)激活请求”包括用于将线路接口201至204设置为激活状态的请求。这样，可以在相同的活动状态下操作终端站1001的线路接口201至208和终端站1002的线路接口201至208。

此外，控制单元300可以允许“线路活动请求信息”包括用于在交换器400的客户端接口侧端口和线路接口侧端口之间的连接的设置(在下文中，称为“端口设置”)。当端口设置被相对站使用时，相对的终端站之间可以使用相同的端口设置。如上所述，终端站1001的线路接口201至208分别与终端站1002的线路接口201至208相对。因此，当在终端站1001和终端站1002之间共享交换器400的端口设置时，终端站1001的客户端接口101至110中的每个可以与终端站1002中分配有相同附图标记的客户端接口连接。然而，上述端口设置的过程是示例并且不是强制性的。为了传输客户端信号，根据海底缆线系统1000的规范，终端站1001的客户端接口101至110必须与终端站1002的客户端接口101至110连接。例如，基于规范，终端站1001的客户端接口101可以与终端站1002的客户端接口110连接。在这种情况下，交换器400的端口设置在终端站1001和终端站1002之间不同。

图6是图示指示线路接口的活动状态的信息(“线路活动状态信息”)的示例的图。“线路活动状态信息”包括指示线路接口201至208中的每个是处于活动状态(活动)还是非活动状态(非活动)的信息。例如，图6中的“线路(1)活跃状态”是关于发送该信息的终端站的线路接口201的活跃状态的信息。终端站1001向终端站1002发送的“线路(1)激活状态”指示终端站1001的线路接口201的状态。

终端站1001通过使用发送信号处理单元232的报头处理单元252将线路活动状态信息和线路激活请求信息一起存储在FEC_OH的未使用区域中，并将这些信息发送给相对站(终端站1002)。类似地，终端站1002也在FEC_OH的未使用区域中存储线路激活请求信息和线路活动状态信息，并将这些信息发送给终端站1001。终端站1001可以根据从终端站1002接收到的“线路活动状态信息”知道终端站1002的线路接口的活动状态。终端站1001可以通过比较已经发送到终端站1002的“线路激活请求信息”与从终端站1002接收的“线路活动状态信息”来知道在终端站1002中所请求的线路接口是否在活动状态中。当在终端站1002中请求的线路接口不处于活动状态时，终端站1001可以再次发送“线路激活请求信息”到终端站1002。或者，终端站1001可以确定请求激活的终端站1002的线路接口失败，可能会换一个线路接口激活。

(a)设置线路接口的活动状态

将描述用于设置线路接口201至208的活动状态的过程。如图1所示，终端站1001和终端站1002经由海底缆线40相互连接，使得在客户端设备30之间双向传输客户端信号。终端站1001和终端站1002具有相同的配置，并且终端站1002也与终端站1001类似地操作。

(a1)终端站1001的控制单元300对于每个客户端接口101到110从交换器400获取从客户端接口101到110输入到交换器400的客户端信号的带宽(通信量)。然后，控制单元300计算在终端站1001和客户端设备30之间的通信中使用的客户端信号的总带宽。

(a2)终端站1001的控制单元300基于线路接口201至208能够处理的带宽，计算向终端站1002传输客户端信号所需的线路接口数。分配给线路接口201至208的每个客户端信号的带宽被设置为不超过线路接口201至208中的每个可以处理的带宽。然后，控制单元300指示线路控制单元231将在线路接口201至208当中的计算出的线路接口数量设置为活动状态。通过线路控制单元231激活或去激活线路接口201至208的每个中的DSP 221来进行设置线路接口201至208的活动状态或非活动状态。

(a3)终端站1001的控制单元300指示交换器400将从客户端接口101至110输入到交换器400的客户端信号分配给设置为设置为活动状态的线路接口。

(a4)终端站1001的线路接口201至208中的至少一个通过使用报头处理单元252将图5所示的“线路激活请求”和图6所示的“线路活动状态”存储在传输信号的FEC_OH的未使用区域中。发送信号是由发送信号处理单元232进行信号处理的客户端信号，并将被传输到终端站1002。其中存储了多条信息的信号被光学收发器210调制并被发送到终端站1002。

(a5)相对站(终端站1002)的线路接口201至208中的至少一个读取终端站1001中FEC_OH中存储的“线路激活请求”和“线路活动状态”。终端站1002的线路控制单元231向终端站1002的控制单元300通知所读取的多条信息。

(a6)终端站1002的控制单元300响应于终端站1001发送的“线路激活请求”的请求，将线路接口201至208设置为活动状态或非活动状态。然后，控制单元300通过使用交换器400将由设置为活动状态的线路接口解调的来自终端站1001的客户端信号分配并输出到终端站1002的客户端接口101至110。例如，终端站1002的控制单元300在终端站1002中激活由从终端站1001通知的“线路激活请求”指定的线路接口。

此外，控制单元300可以在交换器400中通过应用基于端口的虚拟局域网(VLAN)来设置客户端接口101至110与线路接口201至208之间的连接。在发送客户端信号侧的控制单元300可以向相对站发送包括交换器400端口设置的“线路活动请求信息”，相对站可以基于端口设置来设置相对站的交换器400的端口VLAN。由此，相同的客户端接口(例如，客户端接口101)在相对的终端站之间相互连接。

注意，为了向终端站1001和终端站1002发送和从终端站1001和终端站1002接收“线路激活请求信息”和“线路活动状态信息”，优选地，至少一对相对的线路接口在系统运行开始时被设置为活动状态。

接着，通过使用终端站1001作为示例，描述转发器11的各部分的操作的细节。

(b)控制单元300的操作

将参考图7中的流程图描述控制单元300的操作。

(b1)终端站1001的控制单元300从交换器400获取关于从客户端接口101到110输入的客户端信号(分组信号)的通信量的信息。然后，控制单元300计算从所有客户端接口101到110输入的分组的总带宽(图7中的步骤S01)。

(b2)控制单元300根据计算的总带宽计算要激活的线路接口的数量(步骤S02)，并从线路接口201至208当中选择要激活的线路接口(步骤S03)。然后，控制单元300通过将所选择的线路接口通知给每个线路接口的线路控制单元231来设置线路接口201至208的活动状态。此外，控制单元300基于要激活的线路接口的选择结果来生成图5中的“线路激活请求信息”，并通知每个线路控制单元231(步骤S04)。此外，控制单元300基于线路接口201至208的活动状态来指示交换器400分配客户端信号(步骤S05)。

(b3)控制单元300从线路接口201至208的每个线路控制部231获取接收信号处理单元241的处理状态(步骤S06)。当DSP 221处于非活动状态或接收信号不同步时，接收信号处理单元241被确定为非活动状态(非活动)。当线路接口的DSP 221活动并且客户端信号被正常解调时，接收信号处理单元241被确定为活动状态(活动)(步骤S07)。控制单元300根据其确定结果生成图6所示的线路接口201至208的线路活动状态信息，并通知线路控制单元231(步骤S08)。

(b4)控制单元300从线路控制单元231获取从终端站1002通知的对于终端站1001的转发器的“线路激活请求信息”(步骤S09)。对于设置为非活动状态的终端站1001的线路接口，检查是否从终端站1002接收到对于设置为活动状态的请求(步骤S10)。当请求激活时(步骤S10：是)，终端站1001的控制单元300取消所请求的线路接口的非活动状态，并将线路接口设置为活动状态(步骤S11)。此外，对于在步骤S07中确定为非活动状态的线路接口，检查是否从终端站1002发出了对于设置为非活动状态的请求(步骤S12)。当发出对于设置为非活动状态的请求时，线路接口被设置为非活动状态(步骤S13)。这里，当从相对站通知对线路接口处于活动状态以用于发送客户端信号的目的的去激活请求时，线路接口保持活动状态以继续发送客户端信号。

当线路接口的活动状态在步骤S11或S13中改变时，控制单元300基于最新的活动状态来将线路接口201至208与客户端接口101至110连接。注意，当接收到的“线路激活请求信息”包括关于交换器400的端口设置的信息时，控制单元300可以基于该信息来设置在交换器400的端口之间的连接。当不能用接收到的设置操作交换器400时，可以将指示该效果的警报返回到相对站。控制单元300重复上述过程。

(c)交换器400的操作

(c1)终端站1001的交换器400根据控制单元300的指示，在客户端接口101至110与线路接口之间连接，使得从客户端接口101至110中的每个接收到的客户端信号分散到处于活动状态的线路接口。交换器400可以将一个客户端设备的客户端信号分配给多个线路接口。一个线路接口在可处理的带宽内处理从多个客户端接口接收的客户端信号。此外，交换器400将从线路接口201到208接收到的客户端信号分配并输出到客户端接口101到110。交换器400可以通过使用基于端口的VLAN来将接收到的客户端信号分配给该任何一个客户端接口101至110，在其目的地处的客户端设备30与该任何一个客户端接口101至110连接。

(c2)交换器400监控从客户端接口101到110中的每个输入的客户端信号的带宽(通信量)。在来自控制单元300的请求后，交换器400向控制单元300通知客户端接口101到110中的每个的通信量。

(d)线路控制单元231的操作

(d1)在来自控制单元300的指示后，终端站1001的线路控制单元231为终端站1001的线路接口201至208设置活动状态和非活动状态。

(d2)终端站1001的线路控制单元231从控制单元300获取终端站1001的控制单元300生成的“线路激活请求信息”和“线路活动状态信息”，并通知发送信号处理单元232。

(d3)由终端站1002生成的“线路激活请求信息”和“线路活动状态信息”被存储在光学信号的FEC_OH的未使用区域中，并被通知给终端站1001。在来自控制单元的指示300后，终端站1001的线路控制单元231从接收信号处理单元241获取从终端站1002通知的“线路激活请求信息”和“线路活动状态信息”，并通知控制单元300.

(e.发送信号处理单元232的操作)

(e1)当线路接口从线路控制单元231接收到设置为活动状态的指示时，发送信号处理单元232使DSP 221从非活动状态返回。然后，发送信号处理单元232的输出从伪模式改变为DSP 221的输出(即，由DSP 221信号处理的客户端信号)。相反，当线路接口接收到设置为非活动状态的指示时，发送信号处理单元232使DSP 221转变为非活动状态，并将发送信号处理单元232的输出切换为由伪模式生成单元251生成的伪模式。

(e2)终端站1001的发送信号处理单元232在FEC_OH的未使用区域中存储从线路控制单元231通知的终端站1001的“线路激活请求信息”和“线路活动状态信息”。例如，报头处理单元252在信号处理的客户端信号的FEC_OH的未使用区域中存储“线路激活请求信息”和“线路活动状态信息”。存储的多条信息被发送到终端站1002。

(f.接收信号处理单元241的操作)

(f1)当线路接口从线路控制单元231接收到设置为活动状态的指示时，接收信号处理单元241使DSP 221从非活动状态返回，并重新开始将客户端信号输出到交换器400的处理。当线路接口接收到设置为非活动状态的指示时，接收信号处理单元241使DSP 221转变为非活动状态，并停止接收信号处理单元241的处理。

(f2)在来自线路控制单元231的指示后，接收信号处理单元241将从接收信号的FEC_OH的未使用区域中提取并从相对站通知的“线路激活请求信息”和“线路活动状态信息”通知给线路控制单元231。

图8图示了当终端站1001中包括的客户端接口101至110从客户端设备30接收的客户端信号的总带宽随时间变化时处于活动状态的线路接口的数量的变化的示例。图8的纵轴指示客户端信号的总带宽，横轴指示时间。图8右侧的A至D指示根据处于活动状态的线路接口的数量，线路接口201至208可以处理的客户端信号的总带宽的上限。A指示当只有一个线路接口处于活动状态时的带宽上限。同理，B、C、D分别指示当2、3和4个线路接口处于活动状态时的带宽上限。纵轴指示带宽的相对关系，不指示带宽的绝对值。此外，在图8中，假设线路接口201至208具有相同的性能并且每个都可以处理相同的带宽。

在图8中，在“要激活的线路接口的数量”旁边指示要处于活动状态的线路接口的数量。该数字指示根据终端站1001从客户端设备30接收的客户端信号的总带宽的变化而激活的线路接口的数量。例如，当客户端信号的带宽等于或小于A时，至少一个线路接口需要设置为活动状态。进一步地，当客户端信号的带宽大于B但不大于C时，至少需要将三个线路接口设置为激活状态。

在图8中，在用于将要被设置为活动状态的线路接口的数量切换的阈值处对带宽没有滞后。然而，为了减少增加和减少活动线路接口数量的频率，可以给出滞后如下。

(1)当处于活动状态的线路接口可以处理的带宽中的未使用的总带宽小于一个线路接口带宽的20％时，增加一个要设置为活动状态的线路接口。

(2)当处于活动状态的线路接口可以处理的带宽中未使用的总带宽超过一个线路接口带宽的150％时，减去一个处于活动状态的线路接口。

图9是表示终端站1001发送的光学信号的频谱的一个例子的图。图中的横轴表示波长，纵轴表示光学信号的强度。图9中的(A)是当线路接口201至208(图9中的线路(1)至(8))处于活动状态时从终端站1001发送到终端站1002的WDM信号的频谱的示例。从线路(1)至(4)(线路接口201至204)输出的光学信号布置在长波长侧，从线路(5)至(8)(线路接口205至208)输出的光学信号布置在短波长侧。此外，伪光在这些光学信号之间的波长带中发送。伪光是由图1所示的伪光源50产生的光，且用于补偿光学放大器的增益倾斜。

图9中的(B)是当线路(1)至(4)是活动的并且线路(5)至(8)是非活动的时从终端站1001发送到终端站1002的光学信号的频谱的示例。长波长侧的光学信号是从线路(1)至(4)输出的光学信号，且传输客户端信号。另一方面，短波长侧的光学信号是由终端站1001的线路(5)至(8)中的伪模式生成单元251生成的伪信号调制的光学信号。以这种方式，即使线路接口201至208中的一些为非活动，终端站1001也发送用伪信号调制的光学信号。因此，在图9中的(B)中，与图9中的(A)相比，光学放大器的波长特性没有变化。因此，当客户端信号的带宽较小时，一些线路接口被去激活并且减少了终端站1001和1002的电力消耗，同时可以防止正在传输的光学信号的频谱曲线的变化。结果，可以防止与客户端信号的带宽的变化相关联的光学信号的传输质量的变化。

图9中的(C)是当非活动线路接口(线路(5)至(8))不输出光学信号时WDM信号的频谱的示例。海底缆线40中的光学中继器工作，使得保持正在传输的光学信号的总功率。因此，在图9的(C)中，传输线路增益倾斜的变化可能导致WDM信号传输质量的变化，特别是在使用光学中继器的长距离传输中。

根据本示例实施例，用伪模式调制的光学载波与客户端信号的传输时类似地保持光学信号的概况(profile)。例如，设置伪信号，使得调制光学信号具有与客户端信号传输时相同的光学输出和相同的传输速度。专利文献1描述了向从其删除了L1链路的接口中的传输线路发送监控信号或监控光。然而，由于专利文献1中的监控信号是低速信号并且监控光是连续光，因此无法保持在链路删除之前的光学信号的概况。因此，PTL1中的配置可能使与链路删除相关联的WDM信号的传输质量恶化。

这样，转发器11可以防止在降低线路接口201至208的电力消耗的同时因为客户端信号带宽的增减对光学信号传输质量的影响。用伪信号调制的光学信号从非活动线路接口输出，并且保持光学信号的概况。

此外，当线路接口201至208中的任何一个发生故障时，转发器11可以去激活故障线路接口并且可以激活另一个非活动线路接口。由此，可以实现线路接口的冗余配置，提高海底缆线系统1000的可靠性。

(第三示例实施例)

图10是图示根据本发明第三示例实施例的海底缆线系统2000的配置示例的框图。在海底光缆系统2000中，在相对的终端站2001和2002之间存在两条光学传输线路41和42，并且四个线路接口分别与光学传输线路41和42中的每一条相对连接。光学传输线路41和42包括中继器。复用/解复用单元21对由线路接口201至204发送和接收的光学信号进行复用/解复用，复用/解复用单元22对线路接口205至208发送和接收的光学信号进行复用/解复用。

根据本实施例的终端站2001和2002具有分配给多条路径的线路接口，从而当一条路径发生故障时，可以通过使用与另一条路径相连的线路接口继续传输客户端信号。例如，当光学传输线路41发生故障时，终端站2001的控制单元300改变线路接口205至208的活动状态，使得保证能够进一步发送由线路接口201至204发送的客户端信号的带宽。然后，控制单元300改变交换器400的设置并将线路接口201至204设置为非活动状态。

海底光缆系统2000将由线路接口201至208发送和接收的光学信号分配给光学传输线路41和光学传输线路42。结果，即使在一条光学传输线路无法通信的情况下，也可以通过增加与另一条光学传输线路连接的活动线路接口的数量来继续客户端信号的传输。

(第四实施例)

图11是图示根据本发明第四示例实施例的转发器12的配置示例的框图。根据本示例实施例，为客户端接口101至110和线路接口201至208设置特定带宽。在下文中，将描述转发器12中线路接口201至208的激活和去激活的设置示例。具有相同配置的转发器12配备在相对的终端站1001和1002中，以取代图1中所示的转发器10。

在图11中，客户端接口101至110为100吉比特以太网(GbE)接口，均具有每秒100吉比特(Gb/s)的数据传输能力。线路接口201和202均具有通过二进制相移键控(BPSK)调制的50Gb/s的数据传输能力。线路接口203和204均具有通过QPSK调制的100Gb/s的数据传输能力。线路接口205和206均具有通过8正交幅度调制(8QAM)的150Gb/s的数据传输能力。线路接口207和208均通过16QAM调制具有200Gb/s的数据传输能力。可以在任何调制方案中组合使用偏振分复用方案。

类似于早先描述的转发器11，转发器12包括布置在客户端接口101至110与线路接口201至208之间的交换器400。

控制单元300选择要被设置为活动状态的线路接口使得线路接口可以处理的总带宽等于或大于客户端信号的总带宽。此外，通过选择线路接口使得最小化待设置为活动状态的线路接口的数量，可以进一步降低所有线路接口的电力消耗。

图12是图示了要在图11中的转发器12中激活的线路接口的选择示例的图。曲线表示客户端信号的总带宽的时间变化。横轴指示时间和当时处于活动状态的线路接口可以处理的带宽。纵轴指示客户端信号的总带宽。圆圈标记指示当时设置为活动状态的线路接口201至208(线路(1)至(8))。

终端站1001的控制单元300基于从客户端接口101至110获取的客户端信号的总带宽，从线路接口201至208当中选择要激活的线路接口。然后，控制单元300激活所选择的线路接口，并基于选择结果来向相对站(终端站1002)通知“线路激活请求信息”。结果，转发器12的线路接口也在终端站1002中是活动的，终端站1002的配置和带宽与终端站1001中的那些类似。

在图12中，首先，客户端信号的总带宽超过50G(50Gb/s)，因此，控制单元300激活具有150G带宽的线路接口205(线路(5))。此后，随着客户端信号总带宽的增加，控制单元300将要激活的线路接口切换到线路(7)(总带宽200Gb/s)，切换到线路(1)+线路(7)(总带宽250Gb/s)，以及切换到线路(3)+线路(7)(总带宽300Gb/s)。进一步地，当客户端信号的总带宽超过350G时，客户端接口可以通过激活线路(3)、线路(7)和线路(8)来保证500Gb/s的带宽。通过经由客户端接口保证大于客户端信号总带宽的容量，可以防止在客户端信号总带宽急剧增加时，客户端接口带宽立即紧张。

这样，通过根据客户端信号的总带宽选择要被设置为激活状态的线路接口，即使在客户端信号的带宽增加时也可以减少要激活的线路接口的数量。结果，可以降低转发器12的电力消耗。

(第五示例实施例)

当如第四示例实施例中那样在转发器12中配备不同类型的线路接口时，可以对于每个线路接口改变光学收发器的调制方案、FEC的形式和FEC_OH的大小。这样，可以根据客户端信号的总带宽和传输质量通过更优选的方案传输WDM信号。

例如，对于具有良好传输特性的波段中的光学信号，WDM信号的波长间隔变窄，FEC_OH的尺寸减小，并且数据速度设置得高。这样，可以传输宽带客户端信号。

对于传输特性不佳的波段中的光学信号，加宽WDM信号的波长间隔，减少光学载波之间的干扰，增大FEC_OH的大小，将数据速率设置得低，从而提高了容错能力。这样，可以确保客户端信号的传输质量。

图13是图示当具有不同传输方案的线路接口共存时的波长布置的一个示例的图。图13图示了短波长侧的光学信号的传输特性相对较差而长波长侧的光学信号的传输特性相对较好的情况。带宽为50Gb/s的线路接口通过BPSK调制传输客户端信号。带宽为100Gb/s的线路接口通过QPSK调制传输客户端信号。类似地，具有150Gb/s带宽的线路接口和具有200Gb/s带宽的线路接口分别通过8QAM调制和16QAM调制传输客户端信号。带宽为50G的线路接口和带宽为100G的线路接口产生的各光学信号的波长间隔比带宽为150G的线路接口和带宽为200G的线路接口产生的各光学信号的波长间隔宽。这样，通过为每个线路接口选择更合适的传输方案，可以实现高传输质量和宽带传输两者。

可以通过由控制单元300或线路控制单元231中包括的中央处理单元或DSP 221执行程序来实现在每个示例实施例中描述的一些或全部功能。该程序记录在固定的、非暂时性记录介质上。作为记录介质，使用包括在转发器中的半导体存储器或固定磁盘设备，但不限于此。

此外，本发明的示例性实施例可以描述为但不限于以下补充说明。

(补充说明1)

一种光学转发器，包括：

客户端接口，其发送和接收客户端信号；

线路接口，包括：信号处理装置，用于进行通过数字相干方案传输客户端信号的信号处理；以及光学收发器，进行客户端信号和光学信号之间的转换；以及

控制装置，其用于根据客户端信号的带宽，控制信号处理装置的激活。

(补充说明2)

根据补充说明1所述的光学转发器，其中，

多个线路接口中的每个包括信号处理装置，并且

控制装置根据客户端信号的带宽，计算多个活动线路接口的数量，并根据多个活动线路接口的数量，激活或去激活多个线路接口的信号处理装置中的每个。

(补充说明3)

根据补充说明2所述的光学转发器，其中，控制装置根据线路接口的带宽，激活或去激活多个线路接口的信号处理装置中的每个。

(补充说明4)

根据补充说明1至3中的任一项所述的光学转发器，其中，

控制装置生成关于线路接口的信号处理装置中的每个的活动状态和非活动状态的信息，以及指示在相对站中包括的信号处理装置的激活和去激活的信息，并且

线路接口将生成的信息发送到相对站。

(补充说明5)

根据补充说明1至4中的任一项所述的光学转发器，其中，

线路接口包括：

光学发送装置，其用于根据输入到光学转发器的客户端信号调制光学载波，生成调制的光学载波，并且从光学转发器输出调制的光学载波；以及

光学接收装置，其用于解调输入到光学转发器的光学信号，并且从光学转发器输出解调的客户端信号，并且

光学发送装置和光学接收装置中的每个都包括信号处理装置。

(补充说明6)

根据补充说明1至5中的任一项所述的光学转发器，其中，

线路接口还包括生成伪模式的伪模式生成单元，

当信号处理装置为非活动时，光学收发器输出用伪模式调制的光学信号，并且

用伪模式调制的光学信号包括与用输入到光学转发器的客户端信号调制的光学信号类似的光学概况。

(补充说明7)

根据补充说明1至6中的任一项所述的光学转发器，还包括连接在客户端接口和线路接口之间的交换器，其中，

交换器响应于控制装置的指示，根据输入到光学转发器的客户端信号的带宽，在客户端接口和要激活的多个线路接口之间连接。

(补充说明8)

根据补充说明7所述的光学转发器，其中，

控制装置为客户端信号和线路接口之间的交换器生成连接设置，并且

线路接口发送生成的连接设置。

(补充说明9)

根据补充说明7或8所述的光学转发器，其中，

在交换器处的客户端接口和线路接口之间的连接由基于端口的虚拟局域网(VLAN)设置。

(补充说明10)

一种终端站设备，包括根据补充说明1至9中的任一项所述的光学转发器，以及

复用/解复用装置，其用于对由光学转发器输出的光学信号波分复用并且将波分复用的光学信号输出到传输线路，以及将从传输线路输入的波分复用光学信号分离并且向光学转发器输出分离的波分复用光学信号。

(补充说明11)

一种光学传输系统，包括根据补充说明10所述的终端站设备和传输线路，其中，

终端站设备中的两个或多个经由传输线路彼此能通信地连接。

(补充说明12)

一种光学转发器的控制方法，包括：

由客户端接口，发送和接收客户端信号；

由在线路接口中包括的信号处理装置，进行用于通过数字相干方案传输客户端信号的信号处理；

由在线路接口中包括的光学收发器，进行客户端信号与光学信号之间的转换；以及

由控制装置，根据客户端信号的带宽控制信号处理装置的激活。

(补充说明13)

根据补充说明12所述的光学转发器的控制方法，还包括：

由控制装置，根据客户端信号的带宽，计算多个活动线路接口的数量，并且根据多个活动线路接口的数量，激活或去激活多个线路接口的信号处理装置中的每个。

(补充说明14)

根据补充说明13所述的光学转发器的控制方法，还包括：

由控制装置，根据线路接口的带宽，激活或去激活多个线路接口的信号处理装置中的每个。

(补充说明15)

根据补充说明12至14中的任一项所述的光学转发器的控制方法，还包括：

由控制装置，生成关于线路接口的信号处理装置的每个的活动状态和非活动状态的信息，以及指示在相对站中包括的信号处理装置的激活和去激活的信息；以及

由线路接口，将生成的信息发送到相对站。

(补充说明16)

根据补充说明12至15中的任一项所述的光学转发器的控制方法，还包括：

由包括信号处理装置的光学发送装置，根据输入到光学转发器的客户端信号调制光学载波，生成调制的光学载波，并且从光学转发器输出调制的光学载波；以及

由包括信号处理装置的光学接收装置，解调输入到光学转发器的光学信号，并且从光学转发器输出解调的客户端信号。

(补充说明17)

根据补充说明12至16中的任一项所述的光学转发器的控制方法，还包括：

由光学收发器，当信号处理装置为非活动时，输出用伪模式调制的光学信号，其中，

用伪模式调制的光学信号包括与用输入到光学转发器的客户端信号调制的光学信号类似的光学概况。

(补充说明18)

根据补充说明12至17中的任一项所述的光学转发器的控制方法，还包括：

由连接在客户端接口和线路接口之间的交换器，

响应于控制装置的指示，根据输入到光学转发器的客户端信号的带宽，在客户端接口和要激活的多个线路接口之间进行连接。

(补充说明19)

根据补充说明18所述的光学转发器的控制方法，还包括：

由控制装置，为在客户端信号与线路接口之间的交换器生成连接设置；以及

由线路接口，发送生成的连接设置。

(补充说明20)

根据补充说明18或19所述的光学转发器的控制方法，还包括，

由基于端口的虚拟局域网(VLAN)，设置在交换器处的客户端接口和线路接口之间的连接。

(补充说明21)

一种光学转发器的控制方法，包括：

由信号处理装置，进行用于通过数字相干方案发送和接收客户端信号的信号处理；

进行在客户端信号和光学信号之间的转换；以及

根据客户端信号的带宽，控制信号处理装置的激活。

尽管已经参考其示例性实施例具体地图示和描述了本发明，但是本发明不限于这些实施例。本领域普通技术人员将理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。在每个示例实施例中，已经描述了将本发明应用于海底缆线系统的示例。然而，本发明也可以应用于地面光学传输系统。

此外，示例实施例中描述的配置不一定是相互排斥的。本发明的功能和效果可以通过组合上述示例实施例中的一些或全部的配置来实现。

本申请基于在2019年3月26日提交的日本专利申请第2019-059075号并要求其优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。

[附图标记列表]

10至12 转发器

20至22 复用/解复用单元

30 客户端设备

40 海底缆线

41、42 光学传输线路

50 伪光源

100至110 客户端界面

200至208 线路接口

210 光学收发器

220 信号处理单元

221 DSP

231 线路控制单元

232 发送信号处理单元

233 光学调制器

234，240 光源

235 偏振合成器

236，237 光学放大器

238 偏振分离器

241 接收信号处理单元

251 伪模式生成单元

252 报头处理单元

261 报头处理单元

300 控制单元

400 交换器

1000，2000 海底缆线系统

1001、1002 终端站

2001、2002 终端站