特開 2024-155563 光ネットワークシステム、及び遠隔装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024155563

(43)【公開日】2024-10-31

(54)【発明の名称】光ネットワークシステム、及び遠隔装置

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/80 20130101AFI20241024BHJP

   H04B 10/272 20130101ALI20241024BHJP

   G08C 23/06 20060101ALI20241024BHJP

   G08C 19/00 20060101ALI20241024BHJP

【ＦＩ】

H04B10/80 160

H04B10/272

G08C23/06

G08C19/00 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023070377

(22)【出願日】2023-04-21

(71)【出願人】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】304026696

【氏名又は名称】国立大学法人三重大学

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100129230

【弁理士】

【氏名又は名称】工藤 理恵

(72)【発明者】

【氏名】川野 友裕

(72)【発明者】

【氏名】黒田 晃弘

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 ひろし

(72)【発明者】

【氏名】片山 和典

(72)【発明者】

【氏名】真鍋 哲也

【テーマコード（参考）】

2F073

5K102

【Ｆターム（参考）】

2F073AA01

2F073AB01

2F073AB14

2F073BB06

2F073BC04

2F073CC03

2F073CD11

2F073DD01

2F073EE12

2F073FF09

2F073FF15

2F073FG01

2F073FG02

2F073FH01

2F073FH07

2F073FH17

2F073GG01

5K102AH01

5K102AH02

5K102AH26

5K102AL07

5K102AL12

5K102AL15

5K102AN02

5K102AN03

5K102PB01

5K102PD05

5K102PD12

5K102PD15

5K102PH01

5K102PH31

5K102PH41

5K102PH49

5K102RB02

5K102RD26

(57)【要約】

【課題】光源の光損失を低減し、エネルギー効率を向上させる技術を提供する。
【解決手段】光ネットワークシステムであって、センター装置１は、光ファイバを介して光を遠隔装置２に出力する光源１０１を備え、遠隔装置２は、センター装置１から出力された光の経路を光カプラ２０４または光電変換器２０２に切り替える光経路切替スイッチ２０１と、光経路切替スイッチ２０１を介して入力された前記光を、光電変換器２０２と上り通信機構２０５とに分岐する光カプラ２０４と、光経路切替スイッチ２０１を介して入力された前記光、または、光カプラ２０４から分岐された一方の光を、電気に変換する光電変換器２０２と、光カプラ２０４から分岐された他方の光を用いて、センター装置１へ送信する上り信号を生成する上り通信機構２０５と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

センター装置と遠隔装置とを備える光ネットワークシステムであって、
前記センター装置は、
光ファイバを介して光を前記遠隔装置に出力する光源を備え、
前記遠隔装置は、
前記センター装置から出力された光の経路を光カプラまたは光電変換器に切り替える光経路切替スイッチと、
前記光経路切替スイッチを介して入力された前記光を、前記光電変換器と上り通信機構とに分岐する前記光カプラと、
前記光経路切替スイッチを介して入力された前記光、または、前記光カプラから分岐された一方の光を、電気に変換する前記光電変換器と、
前記光カプラから分岐された他方の光を用いて、前記センター装置へ送信する上り信号を生成する前記上り通信機構と、を備える
光ネットワークシステム。

【請求項2】

前記光経路切替スイッチは、前記上り信号を前記センター装置へ送信する場合、前記光の経路を前記光カプラに切り替え、前記上り信号を前記センター装置へ送信しない場合、前記光の経路を前記光電変換器に切り替える
請求項１に記載の光ネットワークシステム。

【請求項3】

前記光経路切替スイッチは、２入力２出力経路切替スイッチである
請求項１に記載の光ネットワークシステム。

【請求項4】

複数の前記遠隔装置を備え、
前記センター装置から前記光ファイバに出力された光を、第１の遠隔装置と、第２の遠隔装置とに分岐する他の光カプラを備える
請求項１に記載の光ネットワークシステム。

【請求項5】

前記上り通信機構は、センサ装置が検知した検知情報を含む上り信号を生成する
請求項１に記載の光ネットワークシステム。

【請求項6】

前記センター装置は、
前記光経路切替スイッチの切り替えを、前記遠隔装置に指示する第１制御部を備え、
前記遠隔装置は、
前記第１制御部の指示に従って、前記光経路切替スイッチの切り替えを制御する第２制御部を備える
請求項１に記載の光ネットワークシステム。

【請求項7】

遠隔装置であって、
光ファイバを介してセンター装置から出力された光の経路を、光カプラまたは光電変換器に切り替える光経路切替スイッチと、
前記光経路切替スイッチを介して入力された前記光を、前記光電変換器と上り通信機構とに分岐する前記光カプラと、
前記光経路切替スイッチを介して入力された前記光、または、前記光カプラから分岐された一方の光を、電気に変換する前記光電変換器と、
前記光カプラから分岐された他方の光を用いて、前記センター装置へ送信する上り信号を生成する前記上り通信機構と、を備える
遠隔装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光ネットワークシステム、及び遠隔装置に関する。

【背景技術】

【0002】

光ネットワークにおいて、光ファイバを介した光給電が提案されている。光ファイバ給電によるネットワークシステムとしては、例えばセンサーネットワークがある。センサーネットワークでは、センター側に電力を供給するための給電用光源を設置し、給電用光源からの光信号を遠隔地に設置された複数のノード装置に伝送して電力を供給し、無線センサまたは有線センサを駆動してセンサ情報を取得する。

【0003】

非特許文献１、２には、光ファイバを介した光給電方式のセンサーネットワークが記載されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】Y. Tanaka, M. Kinoshita, A. Takahashi, and T. Kurokawa, “A wide-area sensor network based on fiber optic power supply,” Japanese Journal of Applied Physics, vol.50, no.11, ID112501, 2011

【非特許文献2】Y. Tanaka, S. Kobayashi, A. Shiomichi and T. Kurokawa, "Low power fiber sensor network deploying both wired and wireless sensors using optical power supply with WDM technique," 2016 IEEE Photonics Conference (IPC), 2016, pp. 819-820, doi: 10.1109/IPCon.2016.7831080

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

非特許文献１のノード装置では、上り通信と下り通信の経路を分けるために、２分岐の光カプラが用いられている。一方の分岐は、ノード装置を駆動するための電力を確保するとともに下り通信に用いられる。他方の分岐は、上り通信に用いられる。この方法では、給電用光源から出力される光信号が常に２分岐されるが、上り通信を行わない場合には、給電用光源の不必要な損失を発生し、エネルギー効率が低下するという課題がある。

【0006】

非特許文献２では、上り通信と下り通信の経路を分けるために、波長多重カプラを用いる。具体的には、給電用光源の波長と、上り通信用の波長とを分けることで給電用光源の不要な光損失を回避している。しかしながら、非特許文献２では、給電用光源の他に、異なる波長の上り通信用光源を備える必要がある。

【0007】

本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本開示の目的は、光源の光損失を低減し、エネルギー効率を向上させる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本開示の一態様は、センター装置と遠隔装置とを備える光ネットワークシステムであって、前記センター装置は、光ファイバを介して光を前記遠隔装置に出力する光源を備え、前記遠隔装置は、前記センター装置から出力された光の経路を光カプラまたは光電変換器に切り替える光経路切替スイッチと、前記光経路切替スイッチを介して入力された前記光を、前記光電変換器と上り通信機構とに分岐する前記光カプラと、前記光経路切替スイッチを介して入力された前記光、または、前記光カプラから分岐された一方の光を、電気に変換する前記光電変換器と、前記光カプラから分岐された他方の光を用いて、前記センター装置へ送信する上り信号を生成する前記上り通信機構と、を備える。

【0009】

本開示の一態様は、遠隔装置であって、光ファイバを介してセンター装置から出力された光の経路を、光カプラまたは光電変換器に切り替える光経路切替スイッチと、前記光経路切替スイッチを介して入力された前記光を、前記光電変換器と上り通信機構とに分岐する前記光カプラと、前記光経路切替スイッチを介して入力された前記光、または、前記光カプラから分岐された一方の光を、電気に変換する前記光電変換器と、前記光カプラから分岐された他方の光を用いて、前記センター装置へ送信する上り信号を生成する前記上り通信機構と、を備える。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、光源の光損失を低減し、エネルギー効率を向上させる技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、実施形態の光ネットワークシステムの構成例を示す図である。

【図2】図２は、第１変形例の光ネットワークシステムの構成例を示す図である。

【図3】図３は、第２変形例の光ネットワークシステムの構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

添付の図面を参照して本開示の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本開示の実施例であり、本開示は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

【0013】

＜実施形態＞
図１は、本発明の実施形態の光ネットワークシステムの構成例を示す図である。図示する光ネットワークシステムは、センター装置１（所内ノード）と、複数の遠隔装置２（所外ノード）とを備える。上流のセンター装置１と下流の複数の遠隔装置２とが、光ファイバ４を介して接続される。本実施形態では、遠隔装置２からセンター装置１へ向かう方向を「上り方向」、センター装置１から遠隔装置２へ向かう方向を「下り方向」として説明する。

【0014】

センター装置１は、電源が確保できる環境（例えば通信ビル内）に設置され、光ファイバ給電を行う。具体的には、センター装置１は、光ファイバ４を介して給電用の光を遠隔装置２へ出力する。

【0015】

図示するセンター装置１は、光を出力する光源１０１と、変調器１０２と、光サーキュレータ１０３と、受光器１０４と、制御部１０５と、を備える。なお、光は、以降の説明において光信号ともいう。

【0016】

光サーキュレータ１０３は、下り方向の光信号（以下、「下り信号」）と、上り方向の光信号（以下、「上り信号」）とを分岐する。下り信号と上り信号は、光サーキュレータ１０３を介することで分岐され、１本の光ファイバ４でセンター装置１と遠隔装置２とを接続することができる。

【0017】

光源１０１は、光ファイバ４を介して光を遠隔装置２に出力する。光源１０１は、例えばレーザダイオードなどであって、レーザ光を発光する。光源１０１から発光した光は、変調器１０２および光サーキュレータ１０３を介して光ファイバ４に入力される。レーザ光の波長は、例えば１４８０ｎｍから１４９０ｎｍである。また、光源１０１から出力されるレーザ光のパワーは、例えば＋１０～１７ｄＢｍ程度である。本実施形態では、給電用の光源１０１を用いて、下り信号および上り信号を送受信する。

【0018】

変調器１０２（強度変調器）は、制御部１０５の制御に応じて、光源１０１から出力された光を変調して下り信号を生成し、給電用の光に重畳して遠隔装置２に出力する。なお、図示する例では、光源１０１と変調器１０２とが分離した外部変調方式を用いているが、直接変調方式を用いてもよい。例えば、光源１０１は、変調機能を備えた内部変調型レーザで構成されていてもよい。

【0019】

受光器（光電変換器）１０４は、光ファイバ４を介して遠隔装置２から出力された上り信号を受光し、電気信号に変換して制御部１０５に出力する。上り信号には、例えば、センサ装置５が検知した検知情報、遠隔装置２の蓄電部２０３の蓄電量などが含まれる。受光器１０４には、フォトダイオードなどの受光素子が用いられる。

【0020】

制御部１０５（第１制御部）は、各種の制御を実行する。例えば、制御部１０５は、信号線１０６を介して変調部１０２に変調信号を送出し、遠隔装置２への制御信号（下り信号）を光源１０１が出力する給電用の光に重量する。制御信号としては、例えば、センサ装置５の駆動指示、給電の開始／停止など給電に関する指示、蓄電部２０３の蓄電量の問合せなどがある。本実施形態の制御部１０５は、制御信号として、光経路切替スイッチ２０１の切り替えを遠隔装置２に指示してもよい。

【0021】

また、制御部１０５、信号線１０７を介して受光器１２から出力された上り信号を受け取り、当該上り信号に含まれるセンサ装置５が検知した検知情報などを、制御システム６に送信してもよい。制御システム６は、光ネットワークシステムを制御および管理するシステムである。

【0022】

本実施形態では、センター装置１には、光ファイバ４を介して複数の遠隔装置２が接続されている。そのため、本実施形態の光ネットワークシステムは、光ファイバ４に配置された少なくとも１つの光カプラ３を備える。図１に示す例では、センター装置１に、光ファイバ４および光カプラ３を介して、複数の遠隔装置２が直列に接続されている。これにより、センター装置１の１つの光源１０１で、複数の遠隔装置２に給電し、複数の遠隔装置２を駆動させることができる。

【0023】

光カプラ３は、センター装置１から光ファイバ４に出力された光を、対応する遠隔装置２（第１の遠隔装置）と、下り方向の他の遠隔装置２（第２の遠隔装置）とに分岐する。ここでは、光カプラ３は、遠隔装置２毎に光ファイバ４に配置され、光ファイバ４の光を対応する遠隔装置２の光経路切替スイッチ２０１と、下り方向の光ファイバ４とに分岐する。

【0024】

遠隔装置２は、光ファイバ４を介してセンター装置１と接続され、光給電による蓄電が可能な装置である。このため、遠隔装置２は、電源の無い場所に設置することができる。

【0025】

図示する遠隔装置２は、光経路切替スイッチ２０１と、光電変換器２０２と、蓄電部２０３と、光カプラ２０４と、上り通信機構２０５と、制御部２０８とを備える。

【0026】

光経路切替スイッチ２０１は、光カプラ３を介して、センター装置１から出力された光の経路を光カプラ２０４または光電変換器２０２に切り替える。すなわち、本実施形態の遠隔装置２は、光カプラ２０４の前段に光経路切替スイッチ２０１を設ける。

【0027】

例えば、光経路切替スイッチ２０１は、上り信号をセンター装置１へ送信しない場合、光の経路を光電変換器２０２に切り替える。具体的には、光経路切替スイッチ２０１は、遠隔装置２が上り通信を行わないときは、光カプラ３により分岐された光源１０１からの光が、全て光電変換器２０２に誘導されるように経路を設定する。

【0028】

この場合、光源１０１から出力された光は、遠隔装置２の光電変換器２０２により遠隔装置２を駆動するための電力に全て変換される。変換された電力は、蓄電部２０３に蓄電され、蓄電された電力はセンサ装置５および遠隔装置２内の各部の駆動に用いられる。光経路切替スイッチ２０１の経路設定（経路切替）は、信号線２１１を通じて制御部２０８により行われる。

【0029】

一方、光経路切替スイッチ２０１は、上り信号をセンター装置１へ送信する場合、光の経路を光カプラ２０４に切り替える。具体的には、光経路切替スイッチ２０１は、遠隔装置２が上り通信を行うときは、光カプラ３により分岐された光源１０１からの光が、光カプラ２０４に誘導されるように経路設定する。

【0030】

本実施形態では、光経路切替スイッチ２０１に、２入力２出力光経路切替スイッチを用いるものとする。遠隔装置２が上り通信を行わないときは、２入力２出力の光経路切替スイッチ２０１は、実線で示すようにバーの設定で、光カプラ３から出力された光の経路は光電変換器２０２に接続された状態となる。一方、遠隔装置２が上り通信を行うときは、２入力２出力の光経路切替スイッチ２０１は、点線で示すようにクロスの設定で、光カプラ３から出力された光の経路は光カプラ２０４に接続された状態となる。この場合、光カプラ２０４で分岐された一方の光は、光経路切替スイッチ２０１を介して光電変換器２０２に誘導され、他方の光は、上り通信機構２０５に誘導される。

【0031】

２入力２出力光経路切替スイッチを用いることで、１つの光経路切替スイッチで光経路を切り替えられるため、消費電力を低減することができる。

【0032】

光カプラ２０４は、光経路切替スイッチ２０１を介して入力された光を、光電変換器２０２と上り通信機構２０５とに分岐する。光カプラ２０４は、例えば分岐比カプラであって、例えば９０：１０、９９：１等の分岐比で、センター装置１から出力される下り方向の光の光パワーうち、より多くの光パワーを光電変換器２０２に分岐する。

【0033】

光電変換器２０２は、光経路切替スイッチ２０１を介して入力された光、または、光カプラ２０４から分岐された一方の光を、電気に変換する。光電変換器２０２には、光源１０１が発光したレーザ光の波長を受光可能な光電変換素子が用いられる。光電変換素子は、容易に入手可能な、通信用の長波長１３００ｎｍ～１６００ｎｍ帯に適した素子、例えばインジウムガリウムヒ素で構成され、開放電圧５Ｖ以下、変換効率約３０％程度のものを利用できる。センター装置１の光源１０１が発光する光の波長は、使用する光電変換器２０２の光電変換素子に応じた波長とする。

【0034】

光電変換素子は、例えば光給電コンバータである。また、光ファイバ４で伝送されたレーザ光のパワーが、例えば、２ｍＷ程度であれば、光給電として利用することができる。なお、当該パワーは光給電として利用するデバイスによって変化する。

【0035】

蓄電部２０３は、光電変換器２０２で変換された電気エネルギーを蓄電する。蓄電部２０３には、例えば電気二重層キャパシタ等を用いることができる。なお、各アクティブ素子への電圧供給においては、適宜、昇圧回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ等）で供給電圧を調整できるものとする。

【0036】

光カプラ２０４が分岐した光パワーの小さい方の光は、上り通信機構２０５に誘導される。上り通信機構２０５は、光カプラ２０４から分岐された他方の光を用いて、センター装置１へ送信する上り信号を生成する。上り通信機構２０５は、センサ装置５が検知した検知情報を含む上り信号を生成してもよい。

【0037】

上り通信機構２０５は、制御部２０８からの信号に同期した変調を行う反射型の光スイッチ２０６（１入力１出力光スイッチ）と、反射器２０７とを備える。上り通信機構２０５は、光カプラ２０４が分岐した光を光スイッチ２０６によって変調して変調光を生成する。具体的には、制御部２０８が、信号線２１３を介して光スイッチ２０６を制御し、送信データに応じて光源１０１からの光を反射器２０７で反射・無反射させることで変調光を生成する。

【0038】

生成された変調光は、センター装置１への上り信号として、光ファイバ４を介してセンター装置１に出力される。センター装置１に入力された変調光は、光サーキュレータ１０３を介して、受光器１０４により電気信号に変換されて、制御部１０５に出力される。

【0039】

上り通信機構２０５は、低電圧かつ、数μＷ以下の非常に小さな消費電力で動作するものが望ましく、例えば、駆動電力が少なく一般にも入手可能な、静電駆動型のＭＥＭＳ光スイッチを用いることが可能である。

【0040】

制御部２０８（第２制御部）は、光経路切替スイッチ２０１、上り通信機構２０５の光スイッチ２０６などの各アクティブ素子と、センサ装置５とを制御する。制御部２０８と、各アクティブ素子およびセンサ装置５は、信号線２１１～２１４を介して接続されている。制御部２０８には、例えばマイクロプロセッサを用いることができる。例えば、制御部２０８は、センター装置１の制御部１０５の指示に従って、光経路切替スイッチ２０１の切り替えを制御してもよい。

【0041】

制御部２０８は、光電変換器２０２が受光した光に含まれる下り信号を解析する。センター装置１の光源１０１は、制御部１０５の制御に基づき、出力レーザ光に強度変調が加えられ、例えばＴＴＬ（Ｔｉｍｅ ｔｏ ｌｉｖｅ）やＣＭＯＳ信号のような情報化した下り信号となる。下り信号には、センサ装置５への指示、給電制御、光経路切替スイッチ２０１の切り替え指示などの各種の制御信号が含まれる。

【0042】

制御部２０８は、上り通信機構２０５の光スイッチ２０６を制御して上り信号を生成する。例えば、制御部２０８は、センター装置１からの制御信号に従って、センサ装置５を動作させ、センサ装置５が検知した検知情報から上り通信機構２０５を用いて上り信号を生成し、センター装置１へ出力してもよい。制御部２０８は、蓄電部２０３からセンサ装置５への電力供給を制御してもよい。このように、制御部２０８は、センター装置１と通信して、センサ装置５を蓄電部２０３の電力で動作させて検知情報を取得することができる。

【0043】

本実施形態の遠隔装置２は、容易に電源を確保できない地下マンホール内、架空クロージャ内などに設置されたセンサ装置５からの検知情報を、光給電により供給された電力を用いてセンター装置１に送信することができる。

【0044】

なお、制御部２０８は、当該制御部２０８が備えるADコンバータ（不図示）などを利用して、蓄電部２０３の蓄電エネルギー量を監視してもよい。例えば、制御部２０８は、センター装置１からの制御信号に従って、蓄電部２０３の電圧を取得し、取得した電圧値の上り信号を上り通信機構２０５を用いて生成し、光ファイバ４を介してセンター装置１に出力してもよい。

【0045】

センサ装置５は、蓄電部２０３に蓄電された電力を利用して駆動する。センサ装置５は、遠隔装置２の制御部２０８と信号線・電力線２１４を介して電気的に接続されている。センサ装置５は、制御部２０８の制御に従って、蓄電部２０３の電力で動作し、所定の情報を検知し、検知した情報を制御部２０８に送信する。センサ装置５には、例えば、温度センサ、湿度センサ、人感センサ、傾斜センサ、水位センサ等、多種多様なセンサデバイスを用いることができる。なお、センサ装置５は、蓄電部を内蔵し、自身の電源で駆動する装置であってもよい。

【0046】

このように、センター装置１から遠隔装置２へ向けてデータを送信する下り通信では、制御部１０５が、信号線１０６を通じて変調器１０２を制御し、給電用の光源１０１の出力光に強度変調を行う。強度変調された下り信号は、光サーキュレータ１０３および光ファイバ４を伝搬した後、光カプラ３により各遠隔装置２に届けられる。遠隔装置２に届けられた下り信号は、光経路切替スイッチ２０１を通過後、光電変換器２０２で電気信号に変換される。下り通信で送信された下り信号（データ）は、制御部２０８が信号線２１２を通じて光電変換器２０２の電圧を監視することで、受信される。

【0047】

遠隔装置２からセンター装置１へ向けてデータを送信する上り通信では、給電用の光源１０１からの光が光カプラ２０４を通るように光経路切替スイッチ２０１の経路を設定する。これにより光カプラ３で分岐された光源１０１からの光は、光カプラ２０４において光電変換器２０２と上り通信機構２０５とに２分岐される。この状態において制御部２０８により信号線２１３を通じて光スイッチ２０６を制御し、送信データに応じて光源１０１からの光を反射・無反射させる。反射した光は、光カプラ２０４、光経路切替スイッチ２０１、光カプラ３、光ファイバ４および光サーキュレータ１０３を順次通過し、受光器１０４により電気信号に変換された後、制御部１０５に受信される。

【0048】

以上説明した本実施形態の光ネットワークシステムは、センター装置１と遠隔装置２とを備え、センター装置１は、光ファイバ４を介して光を遠隔装置２に出力する光源１０１を備え、遠隔装置２は、センター装置１から出力された光の経路を光カプラ２０４または光電変換器２０２に切り替える光経路切替スイッチ２０１と、光経路切替スイッチ２０１を介して入力された前記光を、前記光電変換器２０２と上り通信機構２０５とに分岐する光カプラ２０４と、光経路切替スイッチ２０１を介して入力された前記光、または、光カプラ２０４から分岐された一方の光を、電気に変換する前記光電変換器２０２と、光カプラ２０４から分岐された他方の光を用いてセンター装置１へ送信する上り信号を生成する上り通信機構２０５と、を備える。

【0049】

このように、本実施形態の遠隔装置２は、２分岐の光カプラ２０４の前段に光経路切替スイッチ２０１を設ける。これにより、上り通信が必要な場合にのみ、光カプラ２０４により給電用の光源１０１から出力される光信号を分岐させて、上り通信のための光経路を構成する。一方、上り通信が必要でない場合は、光ファイバ４により伝送される微弱な光エネルギーを、１００％遠隔装置２を駆動するための電力として供給することができる。

【0050】

したがって、本実施形態では、給電用の光源の光損失を低減し、エネルギー効率を向上させることができる。すなわち、別波長の上り通信用の光源を別途設けることなく、給電用の光源の不必要な損失の発生によるエネルギー効率の低下を防止することができる。

【0051】

＜第１の変形例＞
図２は、図１に示す光ネットワークシステムの第１の変形例の構成を示す図である。本変形例の光ネットワークシステムでは、センター装置１に１つの遠隔装置２が接続されている。

【0052】

図２に示す光ネットワークシステムは、光ファイバ４に配置された光カプラ３を備えない点において、図１に示す光ネットワークシステムと異なる。本実施形態では、センター装置１から出力される光は、光ファイバ４を介して遠隔装置２に入力される。その他は、図１と同様である。すなわち、本実施形態のセンター装置１および遠隔装置２は、第１実施形態のセンター装置１および遠隔装置２と同様である。

【0053】

＜第２の変形例＞
図３は、図１に示す光ネットワークシステムの第２の変形例の構成を示す図である。上記実施形態では、光経路切替スイッチ２０１に、２入力２出力光経路切替スイッチを用いたが、これに限定されない。例えば、図３に示すように１入力２出力光経路切替スイッチ２０１Ａを用いてもよい。この場合、１入力２出力光経路切替スイッチ２０１Ａと、光電変換器２０２との間に、２入力１出力光経路切替スイッチ２０１Ｂを設ける。光カプラ２０４は、１入力２出力光経路切替スイッチ２０１Ａから出力された光を、２入力１出力光経路切替スイッチ２０１Ｂと、上り通信機構２０５とに分岐する。

【0054】

１入力２出力光経路切替スイッチ２０１Ａは、遠隔装置２が上り通信を行わないときは、光カプラ３から出力された光の経路を光電変換器２０２に切り替え、遠隔装置２が上り通信を行うときは、光カプラ３から出力された光の経路を光カプラ２０４に切り替える。

【0055】

２入力１出力光経路切替スイッチ２０１Ｂは、遠隔装置２が上り通信を行わないときは、１入力２出力光経路切替スイッチ２０１Ａからの光が光電変換器２０２に入力されるように経路を切り替え、遠隔装置２が上り通信を行うときは、光カプラ２０４からの光が光電変換器２０２に入力されるように経路を切り替える。

【0056】

制御部２０８は、１入力２出力光経路切替スイッチ２０１Ａおよび２入力１出力光経路切替スイッチ２０１Ｂを、連動して切り替えるための制御信号を信号線２１１を介して送出する。

【0057】

上記説明した本実施形態および変形例のセンター装置１の制御部１０５および遠隔装置２の制御部２０８には、例えば、汎用的なコンピュータシステムを用いることができる。コンピュータシステムは、CPU（Central Processing Unit、プロセッサ）と、メモリと、ストレージ（HDD：Hard Disk Drive、SSD：Solid State Drive）と、通信装置と、入力装置と、出力装置とを備える。メモリおよびストレージは記憶装置である。このコンピュータシステムにおいて、CPUがメモリ上にロードされた所定のプログラムを実行することにより、制御部１０５または制御部２０８の機能が実現される。制御部１０５または制御部２０８のプログラムは、HDD、SSD、USB（Universal Serial Bus）メモリ、CD (Compact Disc)、DVD (Digital Versatile Disc)などのコンピュータ読取り可能な記録媒体に記憶することも、ネットワークを介して配信することもできる。コンピュータ読取り可能な記録媒体は、例えば非一時的な（non-transitory）記録媒体である。

【0058】

なお、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。

【符号の説明】

【0059】

１：センター装置
１０１：光源
１０２：変調器
１０３：光サーキュレータ
１０４：受光器
１０５：制御部（第１制御部）
２：遠隔装置
２０１：光経路切替スイッチ
２０２：光電変換器
２０３：蓄電部
２０４：光カプラ
２０５：上り通信機構
２０６：光スイッチ
２０７：反射器
２０８：制御部（第２制御部）
３：光カプラ（他の光カプラ）
４：光ファイバ
５：センサ装置
６：制御システム

【図1】

【図2】

【図3】