特許 7564469 光通信システム、制御装置、及び、品質補償方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-01

(45)【発行日】2024-10-09

(54)【発明の名称】光通信システム、制御装置、及び、品質補償方法

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/2507 20130101AFI20241002BHJP

   H04B 10/077 20130101ALI20241002BHJP

【ＦＩ】

H04B10/2507

H04B10/077

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2022579327

(86)(22)【出願日】2021-08-26

(86)【国際出願番号】 JP2021031330

(87)【国際公開番号】W WO2022168354

(87)【国際公開日】2022-08-11

【審査請求日】2023-06-12

(31)【優先権主張番号】PCT/JP2021/004550

(32)【優先日】2021-02-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】妹尾 由美子

(72)【発明者】

【氏名】可児 淳一

(72)【発明者】

【氏名】原 一貴

(72)【発明者】

【氏名】金子 慎

(72)【発明者】

【氏名】胡間 遼

【審査官】鴨川 学

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－０６０６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１６７７３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１６５０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２４５１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－００８５０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０２８０３６９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ １０／２５０７

Ｈ０４Ｂ １０／０７７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のポートを有し、前記ポートから入力した光信号を他の前記ポートから出力する光スイッチと、
前記光スイッチから出力された光信号の品質を補償し、品質を補償した前記光信号を前記光スイッチに入力する、前記光スイッチに並列に接続された複数の品質補償部と、
前記光スイッチの一部の複数の前記ポートそれぞれに異なる加入者装置が接続される場合に、前記加入者装置毎に、複数の前記品質補償部のうち、前記加入者装置と接続される前記ポートから入力される光信号が伝送路を伝送する際の前記光信号の品質劣化の程度に応じた品質の補償を行う品質補償部を選択する処理と、前記加入者装置と接続される前記ポートから入力される光信号を前記加入者装置について選択された前記品質補償部に出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された光信号を、当該光信号の送信先に応じた前記ポートから出力するよう前記光スイッチを制御する処理とを行う制御部と、
を備える光通信システム。

【請求項2】

複数のポートを有し、前記ポートから入力した光信号を他の前記ポートから出力する光スイッチの一部の複数の前記ポートそれぞれに異なる加入者装置が接続される場合に、前記加入者装置毎に、前記光スイッチに並列に接続された複数の品質補償部のうち、前記加入者装置と接続される前記ポートから入力される光信号が伝送路を伝送する際の前記光信号の品質劣化の程度に応じた品質の補償を行う品質補償部を選択する選択部と、
前記加入者装置と接続される前記ポートから入力される光信号を前記加入者装置について選択された前記品質補償部に出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された光信号を、当該光信号の送信先に応じた前記ポートから出力するよう前記光スイッチに指示する指示部と、
を備える制御装置。

【請求項3】

前記加入者装置からの要求に応じて前記加入者装置から前記送信先への光信号に用いられる波長及び伝送路を割り当てる割当部をさらに備え、
前記選択部は、前記加入者装置毎に、複数の前記品質補償部のうち、前記割当部により割り当てられた前記波長の前記光信号が前記割当部により割り当てられた前記伝送路を伝送する際の前記光信号の品質劣化の程度に応じた補償を行う前記品質補償部を選択し、
前記指示部は、前記加入者装置と接続される前記ポートから入力される前記波長の光信号を前記選択部により選択された前記品質補償部に出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された光信号を前記割当部が割り当てた前記伝送路と接続される前記ポートから出力するよう前記光スイッチに指示する、
請求項２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記選択部は、複数の前記品質補償部のうち、前記加入者装置と接続される前記ポートから入力される前記光信号に許容される品質劣化の程度に応じた品質の補償を行う品質補償部を選択し、
前記光信号に許容される品質劣化の程度は、当該光信号の伝送に使用されるリソースと、当該光信号の特性を制御するために光信号の送信装置において用いられる信号パラメータの値との一方又は両方に対応する、
請求項３に記載の制御装置。

【請求項5】

前記リソースは、前記光信号が伝送する伝送路と、前記光信号を中継する装置との一方又は両方である、
請求項４に記載の制御装置。

【請求項6】

前記光信号が伝送路を伝送する際の前記光信号の品質劣化の程度は前記伝送路の長さに対応し、
前記指示部は、前記加入者装置毎に、複数の前記品質補償部のうち、前記加入者装置と接続される前記ポートから入力される光信号が伝送する前記伝送路の長さに基づいて前記光信号の品質の補償を行う品質補償部を選択し、
前記伝送路の長さは、前記加入者装置と前記送信先との間で前記伝送路を介して光信号を送受信することにより測定されたラウンドトリップタイムに基づき推定される、
請求項２に記載の制御装置。

【請求項7】

前記ラウンドトリップタイムの測定に用いられる前記光信号は、主信号に重畳され、かつ、前記主信号よりも低速な制御信号である、
請求項６に記載の制御装置。

【請求項8】

前記指示部は、前記加入者装置毎に、複数の前記品質補償部のうち、前記加入者装置と接続される前記ポートから入力される光信号が伝送する前記伝送路の長さに基づいて前記光信号の品質の補償を行う品質補償部の候補を複数選択し、複数の前記候補のうち前記光信号の品質の補償を行う品質補償部を選択し、選択した前記品質補償部により補償された前記光信号の品質が所定よりも低い場合に、複数の前記候補のうち未選択の前記品質補償部を選択する、
請求項６又は請求項７に記載の制御装置。

【請求項9】

前記選択部は、前記加入者装置毎に、複数の前記品質補償部のうち、品質の補償を行うための１以上の品質補償部を選択し、
前記指示部は、２以上の前記品質補償部が選択された前記加入者装置と接続される前記ポートから入力される光信号を前記加入者装置について選択された前記品質補償部に順に出力し、選択された全ての前記品質補償部により品質が補償された光信号を、当該光信号の送信先に応じたポートから出力するよう前記光スイッチを制御する、
請求項２から請求項８のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項10】

前記品質補償部は、光信号の分散の補償と、光信号の増幅との一方又は両方を行う、
請求項２から請求項９のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項11】

複数のポートを有する光スイッチが、前記ポートから入力した光信号を他の前記ポートから出力する転送ステップと、
品質補償部が、前記光スイッチから出力された光信号の品質を補償し、品質を補償した前記光信号を前記光スイッチに入力する品質補償ステップと、
制御部が、前記光スイッチの一部の複数の前記ポートそれぞれに異なる加入者装置が接続される場合に、前記加入者装置毎に、前記光スイッチに並列に接続された複数の前記品質補償部のうち、前記加入者装置と接続される前記ポートから入力される光信号が伝送路を伝送する際の前記光信号の品質劣化の程度に応じた品質の補償を行う品質補償部を選択する処理と、前記加入者装置と接続される前記ポートから入力される光信号を前記加入者装置について選択された前記品質補償部に出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された光信号を、当該光信号の送信先に応じた前記ポートから出力するよう前記光スイッチを制御する処理とを行う制御ステップと、
を有する品質補償方法。

【請求項12】

複数のポートを有し、前記ポートから入力した光信号を他の前記ポートから出力する光スイッチの一部の複数の前記ポートそれぞれに異なる加入者装置が接続される場合に、前記加入者装置毎に、前記光スイッチに並列に接続された複数の品質補償部のうち、前記加入者装置と接続される前記ポートから入力される光信号が伝送路を伝送する際の前記光信号の品質の補償を行う品質補償部を選択する選択ステップと、
前記加入者装置と接続される前記ポートから入力される光信号を前記加入者装置について選択された前記品質補償部に出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された光信号を、当該光信号の送信先に応じた前記ポートから出力するよう前記光スイッチに指示する指示ステップと、
を有する品質補償方法。

【請求項13】

複数の入力ポート及び複数の出力ポートを有し、いずれかの前記入力ポートから入力した光信号をいずれかの前記出力ポートから出力し、いずれかの前記出力ポートから入力した光信号をいずれかの前記入力ポートから出力する光スイッチと、
前記光スイッチの前記入力ポート及び前記出力ポートと接続され、接続されている前記出力ポートから出力された光信号の品質を補償し、品質を補償した前記光信号を接続されている前記入力ポートに入力する処理と、接続されている前記入力ポートから出力された光信号の品質を補償し、品質を補償した前記光信号を接続されている前記出力ポートに入力する処理とを行う複数の品質補償部と、
複数の前記品質補償部のうち、前記光スイッチの前記入力ポートの一つである第１入力ポートから入力される光信号が伝送路を伝送する際の前記光信号の品質劣化の程度に応じた品質の補償を行う品質補償部を選択する処理と、前記第１入力ポートから入力される第１光信号を、選択された前記品質補償部と接続されている前記出力ポートである第１出力ポートから出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された前記第１光信号を、選択された前記品質補償部と接続されている前記入力ポートである第２入力ポートから入力して前記第１光信号の送信先に応じた前記出力ポートである第２出力ポートから出力する処理と、前記送信先から前記第１光信号の送信元への第２光信号を前記第２出力ポートから入力して前記第２入力ポートから出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された前記第２光信号を前記第１出力ポートから入力して前記第１入力ポートから出力する処理とを行うよう前記光スイッチを制御する処理とを行う制御部と、
を備える光通信システム。

【請求項14】

複数の入力ポート及び複数の出力ポートを有し、いずれかの前記入力ポートから入力した光信号をいずれかの前記出力ポートから出力し、いずれかの前記出力ポートから入力した光信号をいずれかの前記入力ポートから出力する光スイッチの前記入力ポート及び前記出力ポートと接続される複数の品質補償部のうち、前記光スイッチの前記入力ポートの一つである第１入力ポートから入力される光信号が伝送路を伝送する際の前記光信号の品質劣化の程度に応じた品質の補償を行う品質補償部を選択する選択部と、
前記第１入力ポートから入力される第１光信号を、選択された前記品質補償部と接続されている前記出力ポートである第１出力ポートから出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された前記第１光信号を、選択された前記品質補償部と接続されている前記入力ポートである第２入力ポートから入力して前記第１光信号の送信先に応じた前記出力ポートである第２出力ポートから出力する処理と、前記送信先から前記第１光信号の送信元への第２光信号を前記第２出力ポートから入力して前記第２入力ポートから出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された前記第２光信号を前記第１出力ポートから入力して前記第１入力ポートから出力する処理とを行うよう前記光スイッチに指示する指示部と、
を備える制御装置。

【請求項15】

複数の入力ポート及び複数の出力ポートを有する光スイッチが、いずれかの前記入力ポートから入力した光信号をいずれかの前記出力ポートから出力し、いずれかの前記出力ポートから入力した光信号をいずれかの前記入力ポートから出力する転送ステップと、
前記光スイッチの前記入力ポート及び前記出力ポートと接続される品質補償部が、接続されている前記出力ポートから出力された光信号の品質を補償し、品質を補償した前記光信号を接続されている前記入力ポートに入力する処理と、接続されている前記入力ポートから出力された光信号の品質を補償し、品質を補償した前記光信号を接続されている前記出力ポートに入力する処理とを行う品質補償ステップと、
制御部が、前記光スイッチに接続される複数の前記品質補償部のうち、前記光スイッチの前記入力ポートの一つである第１入力ポートから入力される光信号が伝送路を伝送する際の前記光信号の品質劣化の程度に応じた品質の補償を行う品質補償部を選択する処理と、前記第１入力ポートから入力される第１光信号を、選択された前記品質補償部と接続されている前記出力ポートである第１出力ポートから出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された前記第１光信号を、選択された前記品質補償部と接続されている前記入力ポートである第２入力ポートから入力して前記第１光信号の送信先に応じた前記出力ポートである第２出力ポートから出力する処理と、前記送信先から前記第１光信号の送信元への第２光信号を前記第２出力ポートから入力して前記第２入力ポートから出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された前記第２光信号を前記第１出力ポートから入力して前記第１入力ポートから出力する処理とを行うよう前記光スイッチを制御する処理とを行う制御ステップと、
を有する品質補償方法。

【請求項16】

複数の入力ポート及び複数の出力ポートを有し、いずれかの前記入力ポートから入力した光信号をいずれかの前記出力ポートから出力し、いずれかの前記出力ポートから入力した光信号をいずれかの前記入力ポートから出力する光スイッチの前記入力ポート及び前記出力ポートと接続される複数の品質補償部のうち、前記光スイッチの前記入力ポートの一つである第１入力ポートから入力される光信号が伝送路を伝送する際の前記光信号の品質の補償を行う品質補償部を選択する選択ステップと、
前記第１入力ポートから入力される第１光信号を、選択された前記品質補償部と接続されている前記出力ポートである第１出力ポートから出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された前記第１光信号を、選択された前記品質補償部と接続されている前記入力ポートである第２入力ポートから入力して前記第１光信号の送信先に応じた前記出力ポートである第２出力ポートから出力する処理と、前記送信先から前記第１光信号の送信元への第２光信号を前記第２出力ポートから入力して前記第２入力ポートから出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された前記第２光信号を前記第１出力ポートから入力して前記第１入力ポートから出力する処理とを行うよう前記光スイッチに指示する指示ステップと、
を有する品質補償方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光通信システム、制御装置、及び、品質補償方法に関する。本願は、２０２１年２月８日に出願されたＰＣＴ／ＪＰ２０２１／００４５５０に対して優先権を主張し、その内容をここに援用する。

【背景技術】

【0002】

ＩＴＵ－Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization sector） Ｇ．９８９．２勧告では、ＰｔＰ（Point to Point） ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）－ＰＯＮ（Passive Optical Network）が規定されている（例えば、非特許文献１参照）。ＰｔＰ ＷＤＭ－ＰＯＮは、波長多重を行うＰＯＮシステムである。ＰｔＰ ＷＤＭ－ＰＯＮシステムでは、上り方向と下り方向とにおいて、ＯＮＵごとに異なる光波長を用いて通信を行う。上り方向は、ＯＮＵからＯＬＴへ向かう方向である。下り方向は、ＯＬＴからＯＮＵへ向かう方向である。

【0003】

非特許文献１に記載されているように、ＰｔＰ ＷＤＭ－ＰＯＮシステムでは、ＯＬＴとＯＮＵとの間で用いられる管理および制御のための信号としてＡＭＣＣ（Auxiliary Management and Control Channel）と呼ばれる管理制御信号を用いることが規定されている。ＡＭＣＣ信号は、送信される情報があらかじめ定められた方式で変調された後、主信号に重畳されて伝送される信号である。ＡＭＣＣ信号が主信号に重畳されて伝送されることにより、ＯＬＴおよびＯＮＵは、主信号で用いる光波長の波長域内で管理および制御のための信号を伝送することができる。すなわち、管理および制御のために専用の光波長域が用いられることなく、管理および制御が実現される。上り光波長および下り光波長が決定される波長決定プロセスは、ＡＭＣＣ信号を用いて実施される。

【0004】

図３１は、ＰｔＰ ＷＤＭ－ＰＯＮシステムの構成例を示す図である。同図では、ＡＭＣＣ信号の重畳に関する構成を示している。ＯＬＴ及びＯＮＵは、管理制御部を含む。ＡＭＣＣ信号は、光段で重畳され、電気段で分離される。図３２は、ＯＮＵまたはＯＬＴから送信される光信号の例を示す。送信される光信号は、管理制御信号が重畳された主信号である。光信号に管理制御信号が重畳されることにより、図３２に示すように、主信号の包絡線に強度変調が加わっている。主信号のデータ速度はＧｂ／ｓ（ギガビット毎秒）オーダーの高速信号である。一方で、管理制御信号のデータ速度はｋｂ／ｓ（キロビット毎秒）オーダーの低速信号であると見込まれる(例えば、非特許文献２)。

【0005】

オールフォトニクス・ネットワーク（ＡＰＮ）は、フォトニクス技術をベースにした革新的ネットワークである。現在、ＡＰＮの実現を目指した開発が行われている（例えば、非特許文献３参照）。ＡＰＮでは、光ノードが光バックボーンネットワークおよび光アクセスネットワークを中継することにより、サービスごとに光パスをエンド・ツー・エンドで提供する。例えば、光ノードは、光ＳＷ（Switch）等であることが想定される。

【0006】

図３３は、ＡＰＮにおける光通信システム９１０の構成を示す図である（例えば、非特許文献４参照）。光通信システム９１０は、加入者装置９２０と、光ＳＷ９３０と、波長合分波部９４０と、光伝送路９５０と、管理制御装置９７０とを有する。２台の光ＳＷ９３０を、光ＳＷ９３０ａ、９３０ｂと記載する。光ＳＷ９３０ａに接続される２台の加入者装置９２０を、加入者装置９２０ａ－１、９２０ａ－２と記載し、光ＳＷ９３０ｂに接続される２台の加入者装置９２０を、加入者装置９２０ｂ－１、９２０ｂ－２と記載する。光ＳＷ９３０ａに接続される２台の波長合分波部９４０を波長合分波部９４０ａ－１、９４０ａ－２と記載し、光ＳＷ９３０ｂに接続される２台の波長合分波部９４０を波長合分波部９４０ｂ－１、９４０ｂ－２と記載する。波長合分波部９４０ａ－ｎ（ｎ＝１，２）と波長合分波部９４０ｂ－ｎの間の光伝送路９５０を、光伝送路９５０－ｎと記載する。このように、光ＳＷ９３０ａ及び光ＳＷ９３０ｂ間は、複数の光伝送路９５０により接続される。

【0007】

ここでは、加入者装置９２０ａ－ｎは、加入者装置９２０ｂ－ｎと通信を行う。加入者装置９２０ａ－ｎが出力し、加入者装置９２０ｂ－ｎが受信する光信号には、波長λｎｕが用いられ、加入者装置９２０ｂ－ｎが出力し、加入者装置９２０ａ－ｎが受信する光信号には、波長λｎｄが用いられる。対向する加入者装置９２０ａ－ｎ及び加入者装置９２０ｂ－ｎは、光ＳＷ９３０ａ、９３０ｂと、波長合分波部９４０ａ－ｎ、９４０ｂ－ｎと、光伝送路９５０－ｎとを介して接続される。

【0008】

光ＳＷ９３０は、入力ポート９３１から入力した光を出力ポート９３２から出力し、出力ポート９３２から入力した光を入力ポート９３１から出力する。光ＳＷ９３０は、入力ポート９３１と出力ポート９３２との接続を変更することができる。波長合分波部９４０は、別々の複数のポートから入力した異なる波長の光信号を合波し、合波された光信号を単一のポートから出力する。また、波長合分波部９４０は、単一のポートから入力した異なる波長の光信号を分波し、分波された光信号をそれぞれ別々のポートから出力する。波長合分波部９４０には、例えば、ＡＷＧ（Arrayed Waveguide Grating）が用いられる。光ＳＷ９３０の入力ポートと出力ポートの接続関係を設定することで、光信号が経由する光伝送路９５０を選択できる。光ＳＷと接続される管理制御装置９７０が、各加入者装置９２０の送受信波長や、光ＳＷ９３０の入力ポートと出力ポートの関係を決定及び指示する。上記のように、光通信システム９１０は、光ＳＷ９３０と波長合分波部９４０とを備えることにより、加入者装置９２０から出力された光信号を、選択した光伝送路９５０を用いて送信できる。

【0009】

加入者装置９２０ａ－１及び光ＳＷ９３０ａ間と、光ＳＷ９３０ｂ及び加入者装置９２０ｂ－１間と、光伝送路９５０－１とがそれぞれ異なるファイバ長である場合、光通信システム９１０は、加入者装置９２０ａ－１及び加入者装置９２０ｂ－１間で用いる光信号の信号パラメータの値を変更する。信号パラメータは、例えば、ボーレート、変調方式、出力光強度等を表す。信号パラメータが表すボーレート、変調方式、出力光強度の値を変更することにより、加入者装置９２０ａ－１及び加入者装置９２０ｂ－１は、品質良く信号を受信できる。

【0010】

図３４は、図３３の光通信システム９１０において容易に考えられる主信号導通までの動作を示すシーケンス図である。加入者装置９２０ａ－１は、光ＳＷ９３０ａに接続する（ステップＳ９０１）。加入者装置９２０ｂ－１は、光ＳＷ９３０ｂに接続する（ステップＳ９０２）。加入者装置９２０ａ－１は、管理制御装置９７０に加入者装置９２０ｂ－１への接続要求を送信する（ステップＳ９０３）。

【0011】

管理制御装置９７０は、加入者装置９２０ａ－１及び加入者装置９２０ｂ－１間で使用される通信波長と、光伝送路９５０と、信号パラメータの値とを決定する（ステップＳ９０４）。その後、管理制御装置９７０は、加入者装置９２０ａ－１及び加入者装置９２０ｂ－１に、通信波長及び信号パラメータを通知する（ステップＳ９０５、ステップＳ９０６）。管理制御装置９７０は、この信号パラメータに、ステップＳ９０４において決定した値を設定する。さらに、管理制御装置９７０は、光ＳＷ９３０ａ及び光ＳＷ９３０ｂそれぞれのポート接続関係を決定する（ステップＳ９０７）。ポート接続関係は、入力ポート９３１と出力ポート９３２との接続である。このポート接続関係は、加入者装置９２０ａ－１からの送信信号が、選択された光伝送路９５０－１を通って、加入者装置９２０ｂ－１に出力されるように設定される。管理制御装置９７０は、決定したポート接続関係を光ＳＷ９３０ａ及び光ＳＷ９３０ｂに通知する（ステップＳ９０８、ステップＳ９０９）。

【0012】

光ＳＷ９３０ａ及び光ＳＷ９３０ｂは、管理制御装置９７０から通知されたポート接続関係に従って、入力ポート９３１と出力ポート９３２との接続を設定する（ステップＳ９１０、ステップＳ９１１）。加入者装置９２０ａ－１及び加入者装置９２０ｂ－１は、管理制御装置９７０から通知された通信波長と信号パラメータを設定する（ステップＳ９１２、ステップＳ９１３）。光ＳＷ９３０ａ及び光ＳＷ９３０ｂがポート接続関係を設定した後に、加入者装置９２０ａ－１と加入者装置９２０ｂ－１との間の主信号の送信が開始される（ステップＳ９１４、ステップＳ９１５）。

【0013】

図３４では、管理制御装置９７０が、通信波長と、光伝送路９５０と、信号パラメータの値とを決定している。しかし、光通信システム９１０は、図３５に示すように動作してもよい。すなわち、図３４のステップＳ９０１～ステップＳ９０３の処理の後、管理制御装置９７０は、通信波長及び光伝送路９５０を決定し（ステップＳ９３１）、加入者装置９２０ａ－１及び加入者装置９２０ｂ－１に通信波長を通知する（ステップＳ９３２、ステップＳ９３３）。光通信システム９１０は、図３４のステップＳ９０７～ステップＳ９１１の処理を行う。加入者装置９２０ａ－１及び加入者装置９２０ｂ－１は、通知された通信波長を設定する（ステップＳ９３４、ステップＳ９３５）。加入者装置９２０ａ－１及び加入者装置９２０ｂ－１は、相互に制御信号等を送受信して光伝送路状態を推定する（ステップＳ９３６、ステップＳ９３７）。加入者装置９２０ａ－１及び加入者装置９２０ｂ－１は、推定結果に基づいて信号パラメータの値を決定し、決定した値の信号パラメータを設定する（ステップＳ９３８、ステップＳ９３９）。その後、加入者装置９２０ａ－１と加入者装置９２０ｂ－１との間の主信号の送信が開始される（ステップＳ９１４、ステップＳ９１５）。

【0014】

また、光通信システム９１０は、図３６に示すように動作してもよい。すなわち、加入者装置９２０ａ－１及び加入者装置９２０ｂ－１は、固定の値の信号パラメータを使用する。よって、光通信システム９１０は、信号パラメータの値を決定し、決定した値の信号パラメータを設定するための図３５のステップＳ９３６～ステップＳ９３９の処理を行わない。

【0015】

一方で、対向するトランシーバからフィードバックチャネルを介して送信される光信号雑音比（ＯＳＮＲ；Optical Signal to Noise Ratio）の推定情報を参照して、最適な変調フォーマットを選択する距離適応型光伝送システムが提案されている（例えば、非特許文献５参照）。その方式の一部で、波長分散量の推定が行われている。

【0016】

図３７は、距離適応型光伝送システムを示す図である。距離適応型光伝送システムは、対向する２台のトランシーバ９８０を有する。２台のトランシーバ９８０をそれぞれ、トランシーバ９８０ａ、９８０ｂと記載する。トランシーバ９８０ｘ（ｘ＝ａ，ｂ）は、送信器（Ｔｘ）９８１ｘと受信器（Ｒｘ）９８２ｘとを有する。トランシーバ９８０ａの送信器９８１ａとトランシーバ９８０ｂの受信器９８２ｂとがファイバ９８３－１を介して接続され、トランシーバ９８０ｂの送信器９８１ｂとトランシーバ９８０ａの受信器９８２ａとがファイバ９８３－２を介して接続されている。

【0017】

まず、データとパイロット・シーケンス（ＰＳ）を含む信号フレームが、ファイバ９８３－１を介して送信器９８１ａから受信器９８２ｂに伝送される。トランシーバ９８０ｂは、受信器９８２ｂが推定したＯＳＮＲと、基準となるＯＳＮＲ閾値データベースとを比較することで、ファイバ９８３－１に適した信号フォーマットを選択する。このＯＳＮＲ閾値データベースは、伝送する前に設計される。その後、信号フォーマットの情報は、フィードバックチャネルにより、送信器９８１ｂからファイバ９８３－２を介して受信器９８２ａに送り返される。次に、その情報は受信器９８２ａでフィードバックチャネルから復調され、送信器９８１ａに供給される。最後に、トランシーバ９８０ａは、ファイバ９８３－１を伝送するための適切な信号フォーマットを送信器９８１ａに設定する。

【0018】

受信器９８２ｂは、ＰＳを用いてＯＳＮＲを推定する。信号電力と雑音電力は、それぞれデータのスペクトルとＰＳのスペクトルから算出される。図３７には、送信信号のフレーム構造を示している。ＰＳは、複素振幅が任意の値のＳと－Ｓである０と１の２値シンボルを交互に並べたものである。また、図３７には、ＰＳのスペクトルを示している。ＰＳ信号はＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）変調された信号と見なすことができるため、そのスペクトルには雑音成分を含む２つのピーク成分が存在する。ＰＳの周期がＳ、Ｓ、－Ｓ、－Ｓの交互など４つの場合、Ｒｓをボーレートとすると、ピーク成分は±Ｒｓ／４である。

【0019】

ＯＳＮＲ推定のプロセスを以下に説明する。まず、受信器９８２ｂは、送信信号を検出した後、周波数領域等化（ＦＤＥ）により波長分散（ＣＤ）を補正する。ＣＤの値は、ＰＳのスペクトル間の遅延時間差を計算することで推定される。受信器９８２ｂは、受信した信号列からＰＳを取り出し、ＤＣ付近の周波数要素から雑音電力を算出する。受信器９８２ｂは、信号電力を、ＰＳが存在しない別の時間タイミングに抽出されたデータ列のスペクトルから得る。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0020】

【文献】"ITU-T G.989.2, 40-Gigabit-capable passive optical networks 2 (NG PON2): Physical media dependent (PMD) layer specification," Feb. 2019.

【文献】Yuanqiu Luo, Hal Roberts, Klaus Grobe, Maurizio Valvo, Derek Nesset, Kota Asaka, Harald Rohde, Joe Smith, Jun Shan Wey, and Frank Effenberger, "Physical Layer Aspects of NG-PON2 Standards-Part 2: System Design and Technology Feasibility [Invited]," Journal of Optical Communications and Networking, Vol.8, No.1, pp.43-52, Jan. 2016.

【文献】河原 光貴、外１５名、“オールフォトニクス・ネットワークを支える光フルメッシュネットワーク構成技術”、日本電信電話株式会社，NTT技術ジャーナル、Vol.32、No.3、2020年

【文献】金井拓也、本田一暁、田中康就、金子慎、原一貴、可児淳一、吉田智暁、“All-Photonics Network を支えるPhotonic Gateway”、電子情報通信学会総合大会、通信講演論文集2、B-8-20、p.141、2021年3月

【文献】S. Okamoto, F. Hamaoka, and Y. Kisaka, "Field trial of distance-adaptive optical transmission with digital in-band OSNR estimation," Optics Express, Vol.24, No.20, pp.22403-22412, 2016.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0021】

現在一般的に使用されている伝送用光ファイバは、１．５５ｕｍ帯の通信波長では約１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの波長分散を有する。この波長分散が累積することにより、高速伝送の障害となってしまう。そこで、高速伝送のためには、光伝送路の累積波長分散の補償が必要である。

【0022】

所望の受信感度を得るためには、伝送損失と光デバイス損失に合わせた品質補償が必要である。一方で、変調方式、伝送速度、出力光強度によって許容される光強度の損失は異なる。そのため、許容される光強度の損失に従った品質補償が必要である。しかしながら、既存技術では、加入者装置全てに共通の品質補償を行う。ＡＰＮでは、許容される損失が各加入者装置で異なるため、既存技術のように共通の品質補償を行った場合、高速伝送等に障害が生じる可能性がある。

【0023】

また、光パスをエンド・ツー・エンドで提供するＡＰＮにおいては、通信相手の加入者装置が動的に変わることが想定される。対向する加入者装置によって、適切な品質補償は異なる。

【0024】

上記事情に鑑み、本発明は、光信号の品質補償を柔軟に行うことが可能な光通信システム、制御装置、及び、品質補償方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0025】

本発明の一態様の光通信システムは、複数のポートを有し、いずれかの前記ポートから入力した光信号を他の前記ポートから出力する光スイッチと、前記光スイッチから出力された光信号の品質を補償し、品質を補償した前記光信号を前記光スイッチに入力する複数の品質補償部と、複数の前記品質補償部のうち、前記光スイッチの所定のポートから入力される光信号が伝送路を伝送する際の前記光信号の品質劣化の程度に応じた品質の補償を行う品質補償部を選択する処理と、前記所定のポートから入力される光信号を選択された前記品質補償部に出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された光信号を、当該光信号の送信先に応じたポートから出力するよう前記光スイッチを制御する処理とを行う制御部と、を備える。

【0026】

本発明の一態様の管理制御装置は、複数のポートのいずれかの前記ポートから入力した光信号を他の前記ポートから出力する光スイッチと接続される複数の品質補償部のうち、前記光スイッチの所定のポートから入力される光信号が伝送路を伝送する際の前記光信号の品質劣化の程度に応じた品質の補償を行う品質補償部を選択する選択部と、前記所定のポートから入力される光信号を選択された前記品質補償部に出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された光信号を、当該光信号の送信先に応じたポートから出力するよう前記光スイッチに指示する指示部と、を備える。

【0027】

本発明の一態様の品質補償方法は、複数のポートを有する光スイッチが、いずれかの前記ポートから入力した光信号を他の前記ポートから出力する転送ステップと、品質補償部が、前記光スイッチから出力された光信号の品質を補償し、品質を補償した前記光信号を前記光スイッチに入力する品質補償ステップと、制御部が、前記光スイッチに接続される複数の前記品質補償部のうち、前記光スイッチの所定のポートから入力される光信号が伝送路を伝送する際の前記光信号の品質劣化の程度に応じた品質の補償を行う品質補償部を選択する処理と、前記所定のポートから入力される光信号を選択された前記品質補償部に出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された光信号を、当該光信号の送信先に応じたポートから出力するよう前記光スイッチを制御する処理とを行う制御ステップと、を有する。

【0028】

本発明の一態様の品質補償方法は、複数のポートのいずれかの前記ポートから入力した光信号を他の前記ポートから出力する光スイッチと接続される複数の品質補償部のうち、前記光スイッチの所定のポートから入力される光信号が伝送路を伝送する際の前記光信号の品質劣化の程度に応じた品質の補償を行う品質補償部を選択する選択ステップと、前記所定のポートから入力される光信号を選択された前記品質補償部に出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された光信号を、当該光信号の送信先に応じたポートから出力するよう前記光スイッチに指示する指示ステップと、を有する。

【発明の効果】

【0029】

本発明により、光通信システムにおいて光信号の品質補償を柔軟に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の第１の実施形態による光通信システムの構成を示す図である。

【図2】同実施形態による第一パラメータ表を示す図である。

【図3】同実施形態による光通信システムの動作を示すシーケンス図である。

【図4】第２の実施形態による光通信システムの構成を示す図である。

【図5】第３の実施形態による光通信システムの構成を示す図である。

【図6】第４の実施形態による光通信システムの構成を示す図である。

【図7】第５の実施形態による光通信システムの構成を示す図である。

【図8】同実施形態による第二パラメータ表を示す図である。

【図9】同実施形態による光通信システムの動作を示すシーケンス図である。

【図10】第６の実施形態による光通信システムの構成を示す図である。

【図11】第７の実施形態による光通信システムの構成を示す図である。

【図12】同実施形態による光通信システムの動作を示すシーケンス図である。

【図13】第８の実施形態による光通信システムの構成を示す図である。

【図14】第９の実施形態による光通信システムの構成を示す図である。

【図15】同実施形態による加入者装置の構成を示す図である。

【図16】同実施形態による光通信システムの分散補償部選択の動作を示すシーケンス図である。

【図17】同実施形態によるＲＴＴの計算方法を示す図である。

【図18】同実施形態によるＲＴＴの計算方法で誤差が生じる場合の例を示す図である。

【図19】同実施形態によるＲＴＴの他の計算方法を示す図である。

【図20】同実施形態による加入者装置の構成を示す図である。

【図21】同実施形態による制御信号抜出装置の構成を示す図である。

【図22】第１０の実施形態による光通信システムの構成を示す図である。

【図23】第１１の実施形態による光通信システムの構成を示す図である。

【図24】第１２の実施形態による光通信システムの構成を示す図である。

【図25】同実施形態による加入者装置の構成を示す図である。

【図26】同実施形態による光通信システムの分散補償機能設定の動作を示すシーケンス図である。

【図27】第１３の実施形態による光通信システムの構成を示す図である。

【図28】同実施形態による光通信システムの分散補償部選択の動作を示すシーケンス図である。

【図29】同実施形態による光通信システムの加入者装置間の主信号導通までの処理を示すフロー図である。

【図30】第１～第８の実施形態による管理制御装置のハードウェア構成を示す図である。

【図31】従来技術のＰｔＰ ＷＤＭ－ＰＯＮシステムの構成を示す図である

【図32】従来技術の光信号を示す図である。

【図33】従来技術の光通信システムの構成を示す図である。

【図34】従来技術の光通信システムの動作を示すシーケンス図である。

【図35】従来技術の光通信システムの動作を示すシーケンス図である。

【図36】従来技術の光通信システムの動作を示すシーケンス図である。

【図37】従来技術の距離適応型光伝送システムを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、複数の図面において同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0032】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態による光通信システム１１０の構成を示す図である。光通信システム１１０は、加入者装置１２０と、光ＳＷ１３０と、波長合分波部１４０と、光伝送路１５０と、分散補償部１６０と、管理制御装置１７０とを有する。加入者装置１２０、光ＳＷ１３０、波長合分波部１４０及び光伝送路１５０としてそれぞれ、図３３に示す加入者装置９２０、光ＳＷ９３０、波長合分波部９４０及び光伝送路９５０を用いることができる。

【0033】

光通信システム１１０は複数台の光ＳＷ１３０を有する。本実施形態では、光通信システム１１０が２台の光ＳＷ１３０を有する場合を例に説明する。２台の光ＳＷ１３０を、光ＳＷ１３０ａ、１３０ｂと記載する。光ＳＷ１３０ａに接続される加入者装置１２０を、加入者装置１２０ａと記載し、光ＳＷ１３０ｂに接続される加入者装置１２０を、加入者装置１２０ｂと記載する。また、Ｎ台（Ｎは１以上の整数）の加入者装置１２０ａを、加入者装置１２０ａ－１、…、１２０ａ－Ｎと記載し、Ｍ台（Ｍは１以上の整数）の加入者装置１２０ｂを、加入者装置１２０ｂ－１、…、１２０ｂ－Ｍと記載する。光ＳＷ１３０ａに接続されるＪ台（Ｊは１以上の整数）の波長合分波部１４０を波長合分波部１４０ａ－１、…、１４０ａ－Ｊと記載し、光ＳＷ１３０ｂに接続されるＪ台の波長合分波部１４０を波長合分波部１４０ｂ－１、…、１４０ｂ－Ｊと記載する。波長合分波部１４０ａ－ｊ（ｊは１以上Ｊ以下の整数）と波長合分波部１４０ｂ－ｊの間の光伝送路１５０を、光伝送路１５０－ｊと記載する。Ｋ個（Ｋは１以上の整数）の分散補償部１６０を、分散補償部１６０－１、…、１６０－Ｋと記載する。図１では、Ｎ＝２、Ｍ＝２、Ｊ＝２、Ｋ＝２の場合の例を示している。

【0034】

以下では、加入者装置１２０ａ－ｎ（ｎ＝１，２）が、加入者装置１２０ｂ－ｎと通信する場合を例に説明する。加入者装置１２０ａ－ｎが出力し、加入者装置１２０ｂ－ｎが受信する光信号には、波長λｎｕが用いられ、加入者装置１２０ｂ－ｎが出力し、加入者装置１２０ａ－ｎが受信する光信号には、波長λｎｄが用いられる。対向する加入者装置１２０ａ－ｎ及び加入者装置１２０ｂ－ｎは、光ＳＷ１３０ａ、１３０ｂと、波長合分波部１４０ａ－ｎ、１４０ｂ－ｎと、光伝送路１５０－ｎとを介して接続される。

【0035】

加入者装置１２０は、光信号の送信と受信の一方又は両方を行う。加入者装置１２０は、管理制御装置１７０から通知された波長の光信号を送受信する。また、加入者装置１２０は、管理制御装置１７０から通知された信号パラメータの値に従って光信号を送受信する。信号パラメータにより、信号の特性が決定される。例えば、信号パラメータは、ボーレート、変調方式、出力光強度を表す。

【0036】

光ＳＷ１３０は、複数の入力ポート１３１と複数の出力ポート１３２とを備える。光ＳＷ１３０は、入力ポート１３１から入力した光信号を出力ポート１３２へ出力し、出力ポート１３２から入力した光信号を入力ポート１３１へ出力する。光ＳＷ１３０は、入力ポート１３１と出力ポート１３２との接続を変更することができる。光ＳＷ１３０ａの一部の入力ポート１３１は、光伝送路を介して加入者装置１２０ａと接続され、光ＳＷ１３０ａの一部の出力ポート１３２は、光伝送路を介して波長合分波部１４０ａと接続される。また、光ＳＷ１３０ａの一部の入力ポート１３１及び一部の出力ポート１３２は、光伝送路を介して分散補償部１６０と接続される。光ＳＷ１３０ｂの入力ポート１３１は、光伝送路を介して加入者装置１２０ｂと接続され、光ＳＷ１３０ｂの出力ポート１３２は、光伝送路を介して波長合分波部１４０ｂと接続される。

【0037】

波長合分波部１４０は、複数の第一ポート（図示せず）及び一つの第二ポート（図示せず）を有する。複数の第一ポートはそれぞれ異なる波長に対応する。第一ポートはそれぞれ、光ＳＷ１３０の異なる出力ポート１３２と接続される。第二ポートは、光伝送路１５０と接続される。波長合分波部１４０は、複数の第一ポートにより光ＳＷ１３０から入力した異なる波長の光信号を合波し、合波された光信号を第二ポートから出力する機能と、第二ポートから入力した光信号を異なる波長の光信号に分波し、分波された光信号をそれぞれ別々の第一ポートから出力する機能とのいずれか又は両方を有する。例えば、波長合分波部１４０は、ＡＷＧ（Arrayed Waveguide Grating）である。

【0038】

光伝送路１５０は、光信号を伝送する。光伝送路１５０は、例えば、光ファイバである。分散補償部１６０は、光信号の品質を補償する品質補償部の一例である。分散補償部１６０は、光ＳＷ１３０の出力ポート１３２から出力された光信号の分散を補償し、分散を補償した光信号を光ＳＷ１３０の入力ポート１３１に入力する。各分散補償部１６０が補償できる分散量はそれぞれ異なる。Ｋ≧３の場合、一部の複数の分散補償部１６０において補償できる分散量が同じでもよい。このように、Ｋ個の分散補償部１６０が補償する分散量は、複数種類である。Ｋ個の分散補償部１６０には、例えば、長さが異なる分散補償ファイバを用いることができる。

【0039】

なお、一つの光信号の分散を複数の分散補償部１６０により補償してもよい。例えば、光ＳＷ１３０ａは、分散補償部１６０－１と接続される出力ポート１３２から光信号を出力する。分散補償部１６０－１は、光ＳＷ１３０ａから出力された光信号の分散を補償し、分散を補償した光信号を光ＳＷ１３０ａの入力ポート１３１に入力する。続いて、光ＳＷ１３０ａは、分散補償部１６０－１と接続される入力ポート１３１から入力した光信号を、分散補償部１６０－２と接続される出力ポート１３２から出力する。分散補償部１６０－２は、光ＳＷ１３０ａから出力された光信号の分散を補償し、分散を補償した光信号を光ＳＷ１３０ａの入力ポート１３１に入力する。この場合は、分散補償部１６０－１と分散補償部１６０－２を合わせた分散補償効果を期待できる。よって、分散補償部１６０の種類を削減し、また、分散補償部１６０の数を削減することができる。

【0040】

管理制御装置１７０は、光信号の品質補償のため光ＳＷ１３０内の光路を制御する制御装置の一例である。管理制御装置１７０は、管理制御部１７１を有する。管理制御部１７１は、記憶部１７２と、割当部１７３と、選択部１７４と、ポート接続決定部１７５と、通知部１７６とを有する。

【0041】

記憶部１７２は、第一パラメータ表を記憶する。第一パラメータ表は、光出力加入者装置と、光入力加入者装置と、リソース情報と、信号パラメータ情報と、許容品質劣化情報と、分散補償部情報とを対応付けたデータである。光出力加入者装置は、光信号を出力する加入者装置１２０である。光入力加入者装置は、光信号を受信する加入者装置１２０である。

【0042】

リソース情報は、光出力加入者装置から光入力加入者装置への光信号の伝送に用いられるリソースを示す。リソース情報は、リソースを特定する情報に加えて、又は、代えて、そのリソースの伝送品質に関する情報を含んでもよい。リソースは、通信波長と、光伝送路１５０とを含む。リソースは、光ＳＷ１３０と、波長合分波部１４０とを含んでもよい。伝送品質に関する情報は、リソースの仕様や特性のうち、信号品質が劣化する量、又は、信号品質が劣化する量の算出に用いられるものを示す。例えば、光伝送路１５０の場合、伝送品質に関する情報は、光伝送路１５０の長さ（伝送距離）、単位距離当たりの光ファイバの波長分散、累積波長分散などである。

【0043】

信号パラメータ情報は、加入者装置１２０が使用する信号パラメータの値又はその値が表す設定内容を示す。許容品質劣化情報は、許容される品質劣化の程度を表す。本実施形態において、許容品質劣化情報は許容される分散量を示す。品質補償部情報は、使用可能な品質補償部を示す。使用可能な品質補償部は、光信号が伝送路を伝送する際に生じるその光信号の品質劣化の程度に応じて、許容される品質劣化の程度となるように、品質の補償を行う品質保証部である。本実施形態において、品質補償部は、分散補償部１６０である。

【0044】

割当部１７３は、加入者装置１２０間の光パスに使用するリソースを割り当て、信号パラメータの値を決定する。リソースの割り当てと、信号パラメータの値の決定とには、任意の従来技術を用いることができる。なお、管理制御装置１７０と接続される他の装置が割当部１７３を有してもよい。

【0045】

選択部１７４は、光信号を出力する加入者装置１２０と、光信号を受信する加入者装置１２０と、それら加入者装置１２０間の光信号に用いられる信号パラメータ情報とにより示される検索条件に対応した品質補償部情報を第一パラメータ表から読み出す。信号パラメータ情報は、割当部１７３が決定した信号パラメータの値、又は、その信号パラメータの値が表す設定内容を示す。検索条件は、使用リソース情報をさらに含んでもよい。使用リソース情報は、割当部１７３が割り当てたリソースと、そのリソースの伝送品質に関する情報とのうち少なくとも一部の情報を含む。選択部１７４は、読み出した品質補償部情報が示す品質補償部の中から、使用する品質補償部を選択する。選択される品質補償部の数は一つでもよく、２以上でもよい。つまり、加入者装置１２０間の光パスは、１又は複数の品質補償部を経由する。

【0046】

ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０間の光パスにおいて、その加入者装置１２０間について選択部１７４が選択した品質補償部を経由させるための光ＳＷ１３０内のポート接続関係を決定する。ポート接続関係は、入力ポート１３１と出力ポート１３２との接続関係を示す。

【0047】

通知部１７６は、光信号を出力する加入者装置１２０及び光信号を受信する加入者装置１２０に、割当部１７３が決定したリソースと信号パラメータの値とを通知する。また、通知部１７６は、ポート接続決定部１７５が決定したポート接続関係を光ＳＷ１３０に通知する。

【0048】

図２は、第一パラメータ表の例を示す図である。第一パラメータ表は、番号と、光出力加入者装置と、光入力加入者装置と、光伝送路と、波長と、ファイバの波長分散と、伝送距離と、累積波長分散と、変調方式と、ボーレートと、許容分散量と、分散補償部情報とを対応付けた情報である。光伝送路、波長、ファイバの波長分散、伝送距離及び累積波長分散は、リソース情報である。変調方式及びボーレートは、信号パラメータ情報である。分散補償部情報は、品質補償部情報の例である。分散補償部情報は、使用可能な分散補償部１６０を示す。管理制御部１７１は、このように、光出力加入者装置から許容分散量までの項目を把握しておき、検索条件に基づいて分散補償部１６０を選択する。

【0049】

分散補償部１６０の選択の一例を示す。現在一般的に使用されている伝送用光ファイバ（Standard Single-Mode Fiber:SSMF）では、１５５０ｎｍ帯の通信波長は、約１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの波長分散を有する。そのため、伝送距離が１００ｋｍの場合の累積波長分散は、１７００ｐｓ／ｎｍである。また、変調方式が異なると、そのスペクトル広がりの違いから許容される分散値が異なる。さらに、許容分散値は、伝送速度の２乗に反比例して小さくなる。例えば、変調方式がＮＲＺ(Non return to Zero) ４０Ｇｂｐｓの信号に対する許容分散値は、約１００ｐｓ／ｎｍである（例えば、参考文献１参照）。この場合、累積波長分散量を、１７００ｐｓ／ｎｍから１００ｐｓ／ｎｍ以下に低減できるような分散補償機能を有する分散補償部１６０を選択すればよい。選択された分散補償部１６０は、第一パラメータ表に設定される。

【0050】

（参考文献１）愛川ほか，「分散補償ファイバモジュール」，フジクラ技報，第119号，Vol.2，2010年,p.7-16

【0051】

図３は、光通信システム１１０の主信号導通までの動作を示すシーケンス図である。図３は、加入者装置１２０ａ－１が、加入者装置１２０ｂ－１と通信する場合の例を示している。また、ここでは、光信号が一つの品質補償部を経由する場合を例に説明する。

【0052】

加入者装置１２０ａ－１は、光ＳＷ１３０ａに接続する（ステップＳ１０１）。加入者装置１２０ｂ－１は、光ＳＷ１３０ｂに接続する（ステップＳ１０２）。加入者装置１２０ａ－１は、管理制御装置１７０に接続要求を送信する（ステップＳ１０３）。接続要求には、加入者装置１２０ｂ－１が接続先であることを示す情報が設定される。

【0053】

管理制御装置１７０の割当部１７３は、加入者装置１２０ａ－１と加入者装置１２０ｂ－１との間の光信号に用いられる通信波長及び光伝送路１５０と、信号パラメータ値とを決定する（ステップＳ１０４）。

【0054】

例えば、割当部１７３は、加入者装置１２０ａ－１から送信された光信号が、光ＳＷ１３０ａ、波長合分波部１４０ａ－１、光伝送路１５０－１、波長合分波部１４０ｂ－１及び光ＳＷ１３０ｂを経由して加入者装置１２０ｂ－１へ出力されるように光パスを決定する。割当部１７３は、この光パスにおいて使用する波長λ１ｕを割り当てる。同様に、割当部１７３は、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１までの光パスを決定し、波長λ１ｄを割り当てる。割当部１７３は、この光パスに使用する信号パラメータの値を決定する。なお、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１への光信号については、第２～第４の実施形態で説明するため、本実施形態では詳細な説明を省略する。

【0055】

さらに、割当部１７３は、光パスに使用するボーレート、変調方式、出力光強度などを決定し、決定したボーレート、変調方式、出力光強度などに応じた信号パラメータ値を決定する。例えば、割当部１７３は、加入者装置１２０ａ－１及び光ＳＷ１３０ａ間と、光ＳＷ１３０ｂ及び加入者装置１２０ｂ－１間と、光伝送路１５０－１とがそれぞれ異なるファイバ長である場合に、加入者装置１２０ａ－１及び加入者装置１２０ｂ－１間で用いる光信号の信号パラメータの値を変更する。具体例として、割当部１７３は、光信号が経由する光伝送路１５０のファイバ長が短い場合は、高いボーレートで通信し、逆に、光信号が経由する光伝送路１５０のファイバ長が長い場合は、低いボーレートで通信するように、ボーレートを決定する。割当部１７３は、このように、光信号が経由する光伝送路１５０の状態に合わせてボーレートを変更する。これにより、加入者装置１２０ａ－１及び加入者装置１２０ｂ－１は、正確に光信号を受信することが可能となる。

【0056】

通知部１７６は、加入者装置１２０ａ－１及び加入者装置１２０ｂ－１に、割当てた通信波長と、決定した値の信号パラメータとを通知する（ステップＳ１０５、ステップＳ１０６）。

【0057】

選択部１７４は、加入者装置１２０ａ－１を示す光出力加入者装置と、加入者装置１２０ｂ－１を示す光入力加入者装置と、ステップＳ１０４において割り当てられたリソースのリソース情報と、ステップＳ１０４において決定された通信パラメータ値を表す通信パラメータ情報との組み合わせを検索条件に用いて、記憶部１７２に記憶されている第一パラメータ表から分散補償部情報を読み出す。光出力加入者装置と光入力加入者装置の組み合わせによって、使用されるリソースが固定である場合、検索条件はリソース情報を含まなくてもよい。光出力加入者装置と光入力加入者装置の組み合わせによって、使用される通信パラメータの値が固定である場合、検索条件は通信パラメータ情報を含まなくてもよい。選択部１７４は、分散補償部情報が示す分散補償部１６０の中から、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号に使用する分散補償部１６０－１を選択する（ステップＳ１０７）。選択部１７４は、同様に、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１への光信号に使用する分散補償部１６０を選択する。

【0058】

ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と加入者装置１２０ｂ－１との間の光パスが経由する光ＳＷ１３０ａ及び光ＳＷ１３０ｂを特定する。ポート接続決定部１７５は、光ＳＷ１３０ａ及び光ＳＷ１３０ｂそれぞれのポート接続関係を決定する（ステップＳ１０８）。ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と加入者装置１２０ｂ－１との間の光パスにおいて、選択部１７４が選択した分散補償部１６０を経由するように、入力ポート１３１と出力ポート１３２とのポート接続関係を決定する。

【0059】

具体的には、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号には、分散補償部１６０－１を使用する。そこで、ポート接続決定部１７５は、分散補償部１６０－１が接続されている光ＳＷ１３０ａにおいて、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号が、波長合分波部１４０ａ－１と接続されている出力ポート１３２から出力されるまでの間に、分散補償部１６０－１を経由するように入力ポート１３１及び出力ポート１３２を接続する。つまり、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、分散補償部１６０－１が接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、分散補償部１６０－１が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。また、ポート接続決定部１７５は、光ＳＷ１３０ｂについては、波長合分波部１４０ｂ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２から入力した光信号を、加入者装置１２０ｂ－１と接続されている入力ポート１３１へ出力するようにポート接続関係を決定する。

【0060】

通知部１７６は、ポート接続決定部１７５が決定した光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を光ＳＷ１３０ａに通知する（ステップＳ１０９）。同様に、通知部１７６は、ポート接続決定部１７５が決定した光ＳＷ１３０ｂのポート接続関係を光ＳＷ１３０ｂに通知する（ステップＳ１１０）。光ＳＷ１３０ａは、ステップＳ１０９において通知されたポート接続関係に従って、入力ポート１３１と出力ポート１３２とを接続する（ステップＳ１１１）。同様に、光ＳＷ１３０ｂは、ステップＳ１１０において通知されたポート接続関係に従って、入力ポート１３１と出力ポート１３２とを接続する（ステップＳ１１２）。

【0061】

一方、加入者装置１２０ａ－１は、ステップＳ１０５において通知された通信波長及び信号パラメータを設定する（ステップＳ１１３）。同様に、加入者装置１２０ｂ－１は、ステップＳ１０６において通知された通信波長及び信号パラメータを設定する（ステップＳ１１４）。

【0062】

加入者装置１２０ａ－１は、波長λ１ｕの主信号を送信する。光ＳＷ１３０ａ及び光ＳＷ１３０ｂは、設定したポート接続関係に従って、加入者装置１２０ａ－１から送信された主信号を中継する。加入者装置１２０ｂ－１は、加入者装置１２０ａ－１から送信された主信号を受信する（ステップＳ１１５）。加入者装置１２０ｂ－１は、波長λ１ｄの主信号を送信する。光ＳＷ１３０ｂ及び光ＳＷ１３０ａは、設定したポート接続関係に従って、主信号を中継する。加入者装置１２０ａ－１は、加入者装置１２０ｂ－１から送信された主信号を受信する（ステップＳ１１６）。

【0063】

上記により、加入者装置１２０ａ－１から送信された光信号は、光ＳＷ１３０ａ、分散補償部１６０－１、光ＳＷ１３０ａを順に経由した後、波長合分波部１４０ａ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から波長合分波部１４０ｂ－１を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－１へ出力される。

【0064】

また、光通信システム１１０は、加入者装置１２０ａ－２と加入者装置１２０ｂ－２との間についても上記と同様の処理を行う。管理制御装置１７０の割当部１７３は、加入者装置１２０ａ－２から送信された光信号が、光ＳＷ１３０ａ、波長合分波部１４０ａ－２、光伝送路１５０－２、波長合分波部１４０ｂ－２及び光ＳＷ１３０ｂを経由して加入者装置１２０ｂ－２に入力するように光パスを決定する。割当部１７３は、加入者装置１２０ａ－２から加入者装置１２０ｂ－２への光信号に波長λ２ｕを割り当て、信号パラメータ値を決定する。選択部１７４は、加入者装置１２０ａ－２から加入者装置１２０ｂ－２への光信号に、分散補償部１６０－２を使用すると判断する。これにより、加入者装置１２０ａ－２から送信された光信号は、光ＳＷ１３０ａ、分散補償部１６０－２、光ＳＷ１３０ａを順に経由した後、波長合分波部１４０ａ－２を介して光伝送路１５０－２へ入力する。光伝送路１５０－２から波長合分波部１４０ｂ－２を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－２へ出力される。

【0065】

また、加入者装置１２０間の光信号は、複数の分散補償部１６０を経由してもよい。この場合、第一パラメータ表の分散補償部情報に、使用される分散補償部１６０の組み合わせが設定される。これにより、例えば、ステップＳ１０７において、選択部１７４は、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号に対して、分散補償部１６０－１及び分散補償部１６０－２を選択する。選択部１７４は、選択された分散補償部１６０－１及び分散補償部１６０－２が使用される順序を、所定の規則により決定する。あるいは、分散補償部情報は、分散補償部１６０－１及び分散補償部１６０－２が使用される順序の情報を含んでもよい。ここでは、選択部１７４は、分散補償部１６０－１を最初と決定する。

【0066】

この場合、ステップＳ１０８において、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、分散補償部１６０－１が接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、分散補償部１６０－１が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、分散補償部１６０－２が接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続を決定する。またさらに、ポート接続決定部１７５は、分散補償部１６０－２が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。

【0067】

なお、ポート接続決定部１７５は、同じ品質補償部をループして使用することがないように、光ＳＷ１３０の入力ポート１３１と出力ポート１３２との接続関係を制御する。これは、ループから主信号を取り出すために、光ＳＷ１３０の方路変更が必要になるからである。方路変更により、主信号断が発生する可能性がある。

【0068】

上述のように、光通信システム１１０は、光信号が経由する分散補償部１６０を選択できる。光通信システム１１０は、光伝送路１５０の状態や信号パラメータ値によっては、分散補償部１６０を経由しないように、光ＳＷ１３０ａの入力ポート１３１と出力ポート１３２とを接続してもよい。

【0069】

図３に示す本実施形態のシーケンスは、図３４に示す従来のシーケンスに対して、管理制御装置１７０から光ＳＷ１３０にポート接続関係を通知する前に、選択部１７４が分散補償部１６０を選択する処理（ステップＳ１０７）を追加し、ステップＳ９０７の処理に代えてステップＳ１０８の処理を行うものに相当する。同様に、光通信システム１１０は、図３５及び図３６に示す従来のシーケンスにおいてポート接続関係の決定処理（ステップＳ９０７）の前に、ステップＳ１０７の処理を追加した動作を行ってもよい。ポート接続決定部１７５は、ステップＳ９０８の処理に代えて、選択された分散補償部１６０と接続されている光ＳＷ１３０において、その分散補償部１６０を経由するようにポート接続関係を決定するステップＳ１０８の処理を行う。

【0070】

本実施形態の光通信システム１１０は、光信号が伝送する光パスにおける累積波長分散量、および、許容される分散量に従って分散補償部１６０を選択し、光ＳＷ１３０内における光路を制御して、選択した分散補償部１６０を経由させる。これにより、複数種類の光伝送路状態や信号パラメータ値を選択できる光通信システムにおいても、適切な分散補償を行って、所望の受信感度を得ることができる。

【0071】

（第２の実施形態）
第１の実施形態においては、図１における加入者装置１２０ａから加入者装置１２０ｂへの光信号が分散補償部１６０を経由している。本実施形態では、加入者装置１２０ｂから加入者装置１２０ｂへの光信号も分散補償部１６０を経由する。本実施形態を、第１の実施形態との差分を中心に説明する。

【0072】

図４は、第２の実施形態の光通信システム２１０の構成を示す図である。図４に示す光通信システム２１０が、図１に示す第１の実施形態の光通信システム１１０と異なる点は、加入者装置１２０と光ＳＷ１３０の間に波長分離フィルタ２８０を備える点と、光ＳＷ１３０ｂが分散補償部１６０と接続されている点である。加入者装置１２０ａ－２、１２０ｂ－２、波長合分波部１４０ａ－２及び光伝送路１５０－２については記載を省略している。加入者装置１２０ａ－１と光ＳＷ１３０ａの間の波長分離フィルタ２８０を波長分離フィルタ２８０ａと記載し、加入者装置１２０ｂ－１と光ＳＷ１３０ｂの間の波長分離フィルタ２８０を波長分離フィルタ２８０ｂと記載する。波長分離フィルタ２８０ａ、２８０ｂは、波長λ１ｕと波長λ１ｄを分離する。光ＳＷ１３０ｂと接続される２台の分散補償部１６０を、分散補償部１６０－３、１６０－４と記載する。

【0073】

管理制御装置１７０が記憶する第一パラメータ表の形式は、第１の実施形態と同様である。ただし、図２に示す第１の実施形態の第一パラメータ表において、番号２の行の分散補償部情報には分散補償部１６０－３が設定される。

【0074】

光通信システム２１０は、以下を除き、図３に示す第１の実施形態の光通信システム１１０のシーケンス図と同様の処理を行う。

【0075】

すなわち、ステップＳ１０４において、割当部１７３は、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１までの光パスを、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１までの光パスと逆方向の光パスと決定する。ステップＳ１０７において、選択部１７４は、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１への光信号に用いる分散補償部１６０をさらに選択する。そこで、選択部１７４は、加入者装置１２０ｂ－１を示す光出力加入者装置と、加入者装置１２０ａ－１を示す光入力加入者装置と、ステップＳ１０４において割り当てられたリソースのリソース情報と、ステップＳ１０４において決定された通信パラメータ値を表す通信パラメータ情報との組み合わせを検索条件に用いて、第一パラメータ表から分散補償部情報を読み出す。選択部１７４は、読み出した分散補償部情報が示す分散補償部１６０の中から、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１への光信号に使用する分散補償部１６０－３を選択する。

【0076】

ステップＳ１０８において、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号については、第１の実施形態と同様にポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１への光信号については、以下のようにポート接続関係を決定する。

【0077】

ポート接続決定部１７５は、選択された分散補償部１６０－３が光ＳＷ１３０ｂに接続されていると判断する。ポート接続決定部１７５は、光ＳＷ１３０ｂにおいて、加入者装置１２０ｂ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号が、波長合分波部１４０ｂ－１と接続されている出力ポート１３２から出力されるまでの間に、分散補償部１６０－３を経由するように入力ポート１３１及び出力ポート１３２を接続する。つまり、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ｂ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、分散補償部１６０－３が接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ｂのポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、分散補償部１６０－３が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ｂ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ｂのポート接続関係を決定する。また、ポート接続決定部１７５は、光ＳＷ１３０ａについては、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｄに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２から入力した光信号を、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１へ出力するようにポート接続関係を決定する。

【0078】

ステップＳ１１５において、加入者装置１２０ａ－１は、波長λ１ｕの主信号を送信する。加入者装置１２０ａ－１から送信された主信号は、波長分離フィルタ２８０ａ、光ＳＷ１３０ａ、分散補償部１６０－１、光ＳＷ１３０ａを順に経由した後、波長合分波部１４０ａ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から波長合分波部１４０ｂ－１を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した主信号は、波長分離フィルタ２８０ｂを経由して加入者装置１２０ｂ－１へ出力される。

【0079】

ステップＳ１１６において、加入者装置１２０ｂ－１は、波長λ１ｄの主信号を送信する。加入者装置１２０ｂ－１から送信された主信号は、波長分離フィルタ２８０ｂ、光ＳＷ１３０ｂ、分散補償部１６０－３、光ＳＷ１３０ｂを順に経由した後、波長合分波部１４０ｂ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から波長合分波部１４０ａ－１を介して光ＳＷ１３０ａに入力した主信号は、波長分離フィルタ２８０ａを経由して加入者装置１２０ａ－１へ出力される。

【0080】

また、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１への光信号が複数の分散補償部１６０を経由してもよい。例えば、ステップＳ１０７において、選択部１７４は、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１への光信号に対して、分散補償部１６０－３及び分散補償部１６０－４を選択する。選択部１７４は、所定の規則に基づいて、又は、分散補償部情報に設定されている順序の情報に基づいて、分散補償部１６０－３を最初に使用すると決定する。

【0081】

この場合、ステップＳ１０８において、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ｂ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、分散補償部１６０－３が接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ｂのポート接続を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、分散補償部１６０－３が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、分散補償部１６０－４が接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ｂのポート接続を決定する。またさらに、ポート接続決定部１７５は、分散補償部１６０－４が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ｂ－１の波長λ１ｄに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ｂのポート接続関係を決定する。

【0082】

第２の実施形態の光通信システム２１０は、加入者装置１２０ａ－ｎから出力され、加入者装置１２０ｂ－ｎに受信される光信号と、加入者装置１２０ｂ－ｎから出力され、加入者装置１２０ａ－ｎに受信される光信号とを、それぞれ異なる分散補償部１６０を用いて分散補償できる。

【0083】

（第３の実施形態）
第２の実施形態の光通信システムは、光送信を行う加入者装置に最も近い光ＳＷが分散補償を行う。しかし、この構成に関わらず、例えば、加入者装置が出力した光信号の分散補償を、その加入者装置と接続されている光ＳＷとは異なる光ＳＷに接続されている分散補償部が行ってもよい。本実施形態を、第１及び第２の実施形態との差分を中心に説明する。

【0084】

図５は、第３の実施形態の光通信システム３１０の構成を示す図である。図５に示す光通信システム３１０が、図１に示す第１の実施形態の光通信システム１１０と異なる点は、光ＳＷ１３０と波長合分波部１４０との間に波長分離フィルタ３８０を備える点である。これにより、光ＳＷ１３０は、一つの出力ポート１３２により、波長分離フィルタ３８０を介して波長合分波部１４０と接続される。光ＳＷ１３０ａと波長合分波部１４０ａ－１の間の波長分離フィルタ３８０を波長分離フィルタ３８０ａと記載し、光ＳＷ１３０ｂと波長合分波部１４０ｂ－１の間の波長分離フィルタ３８０を波長分離フィルタ３８０ｂと記載する。

【0085】

波長分離フィルタ３８０ａ及び波長分離フィルタ３８０ｂは、波長λ１ｕと波長λ１ｄとを分離する。波長分離フィルタ３８０ａは、光ＳＷ１３０ａの出力ポート１３２から入力した波長λ１ｕの光信号を、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートへ出力し、波長合分波部１４０ａ－１の第一ポートが出力した波長λ１ｄの光信号を、光ＳＷ１３０ａの出力ポート１３２に出力する。波長分離フィルタ３８０ｂは、光ＳＷ１３０ｂの出力ポート１３２から入力した波長λ１ｄの光信号を、波長合分波部１４０ｂ－１の波長λ１ｄに対応した第一ポートへ出力し、波長合分波部１４０ｂ－１の第一ポートが出力した波長λ１ｕの光信号を、光ＳＷ１３０ｂの出力ポート１３２に出力する。

【0086】

管理制御装置１７０が記憶する第一パラメータ表の形式は、第１の実施形態と同様である。ただし、図２に示す第１の実施形態の第一パラメータ表において、番号２の行の分散補償部情報には分散補償部１６０－１が設定される。

【0087】

光通信システム３１０は、以下を除き、図３に示す第１の実施形態の光通信システム１１０のシーケンス図と同様の処理を行う。

【0088】

すなわち、ステップＳ１０４において、割当部１７３は、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１までの光パスを、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１までの光パスと逆方向の光パスと決定する。ステップＳ１０７において、選択部１７４は、第２の実施形態と同様の処理により、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１への光信号に用いる分散補償部１６０－１を選択する。

【0089】

ステップＳ１０８において、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号については、第１の実施形態と同様にポート接続関係を決定する。さらに、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１への光信号については、以下のようにポート接続関係を決定する。

【0090】

ポート接続決定部１７５は、選択された分散補償部１６０－１が光ＳＷ１３０ａに接続されていると判断する。ポート接続決定部１７５は、光ＳＷ１３０ｂについては、加入者装置１２０ｂ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ｂ－１が接続されている出力ポート１３２へ出力するようにポート接続関係を決定する。また、ポート接続決定部１７５は、光ＳＷ１３０ａにおいて、波長合分波部１４０ａ－１と接続される出力ポート１３２から入力した光信号を、分散補償部１６０－１が接続されている入力ポート１３１に出力するようポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、分散補償部１６０－１が接続されている出力ポート１３２から入力した光信号を、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。

【0091】

ステップＳ１１５において、加入者装置１２０ａ－１は、波長λ１ｕの主信号を送信する。加入者装置１２０ａ－１から送信された主信号は、光ＳＷ１３０ａ、分散補償部１６０－１、光ＳＷ１３０ａを順に経由した後、波長分離フィルタ３８０ａ及び波長合分波部１４０ａ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から波長合分波部１４０ｂ－１及び波長分離フィルタ３８０ａを介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－１へ出力される。

【0092】

ステップＳ１１６において、加入者装置１２０ｂ－１は、波長λ１ｄの主信号を送信する。加入者装置１２０ｂ－１から送信された主信号は、光ＳＷ１３０ｂ、波長分離フィルタ３８０ｂ及び波長合分波部１４０ｂ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から波長合分波部１４０ａ－１及び波長分離フィルタ３８０ａを介して光ＳＷ１３０ａに入力した主信号は、分散補償部１６０－１及び光ＳＷ１３０ａを経由して加入者装置１２０ａ－１へ出力される。

【0093】

また、加入者装置１２０間の光信号は、複数の分散補償部１６０を経由してもよい。例えば、ステップＳ１０７において、選択部１７４は、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号に対して、分散補償部１６０－１及び分散補償部１６０－２を選択する。この場合、ステップＳ１０８において、ポート接続決定部１７５は、第１の実施形態と同様に、加入者装置１２０ａ－１から送信された光信号が、光ＳＷ１３０ａ、分散補償部１６０－１、光ＳＷ１３０ａ、分散補償部１６０－２、光ＳＷ１３０ａを順に経由するように、光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。

【0094】

また、例えば、ステップＳ１０７において、選択部１７４は、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１への光信号に対して、分散補償部１６０－１及び分散補償部１６０－２を選択する。選択部１７４は、所定の規則に基づいて、又は、分散補償部情報に設定されている順序の情報に基づいて、分散補償部１６０－１を最初に使用すると決定する。この場合、ステップＳ１０８において、ポート接続決定部１７５は、光ＳＷ１３０ａにおいて、波長合分波部１４０ａ－１と接続される出力ポート１３２から入力した光信号を、分散補償部１６０－１が接続されている入力ポート１３１に出力するようポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、分散補償部１６０－１が接続されている出力ポート１３２から入力した光信号を、分散補償部１６０－２が接続されている入力ポート１３１に出力するよう光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。またさらに、ポート接続決定部１７５は、分散補償部１６０－２が接続されている出力ポート１３２から入力した光信号を、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。

【0095】

本実施形態では、加入者装置１２０ａ－ｎから出力され、加入者装置１２０ｂ－ｎにより受信される光信号と、加入者装置１２０ｂ－ｎから出力され、加入者装置１２０ａ－ｎにより受信される光信号とを、同一の分散補償部１６０を用いて分散補償することができる。このような制限はあるものの、光ＳＷ１３０のポート数を、第２の実施形態よりも削減できる。

【0096】

（第４の実施形態）
本実施形態では、光ＳＷと分散補償部との間に波長合分波部を挿入する。これにより、本実施形態の光通信システムは、異なる波長の光信号に対して一括して分散補償を行う。本実施形態を、第１の実施形態との差分を中心に説明する。

【0097】

図６は、第４の実施形態の光通信システム４１０の構成を示す図である。図６に示す光通信システム４１０が、図１に示す第１の実施形態の光通信システム１１０と異なる点は、光ＳＷ１３０ａと分散補償部１６０の間に、波長合分波部４４０を備える点である。これにより、光ＳＷ１３０ａは、波長合分波部４４０を介して分散補償部１６０と接続される。波長合分波部４４０として、波長合分波部１４０と同様の装置を用いることができる。光ＳＷ１３０ａの複数の出力ポート１３２と、分散補償部１６０－ｋ（図６では、ｋ＝１，２）とに接続される波長合分波部４４０を波長合分波部４４０ａ－ｋ－１と記載し、分散補償部１６０－ｋと、光ＳＷ１３０ａの複数の入力ポート１３１とに接続される波長合分波部４４０を波長合分波部４４０ａ－ｋ－２と記載する。

【0098】

波長合分波部４４０は、複数の第一ポート（図示せず）及び一つの第二ポート（図示せず）を有する。複数の第一ポートはそれぞれ異なる波長に対応する。波長合分波部４４０は、複数の第一ポートそれぞれにより入力した異なる波長の光信号を合波し、合波された光信号を第二ポートから出力する機能と、第二ポートから入力した光信号を異なる波長の光信号に分波し、分波された光信号をそれぞれ別々の第一ポートから出力する機能とのいずれか又は両方を有する。波長合分波部４４０ａ－ｋ－１の第一ポートはそれぞれ、光ＳＷ１３０ａの異なる出力ポート１３２と接続される。波長合分波部４４０ａ－ｋ－１の第二ポートは、分散補償部１６０－ｋとの間の光伝送路に接続される。波長合分波部４４０ａ－ｋ－２の第一ポートはそれぞれ、光ＳＷ１３０ａの異なる入力ポート１３１と接続される。波長合分波部４４０ａ－ｋ－２の第二ポートは、分散補償部１６０－ｋとの間の光伝送路に接続される。

【0099】

光通信システム４１０は、以下を除き、図３に示す第１の実施形態の光通信システム１１０のシーケンス図と同様の処理を行う。

【0100】

すなわち、ステップＳ１０８において、管理制御装置１７０のポート接続決定部１７５は、ステップＳ１０７において選択された分散補償部１６０－１が、波長合分波部４４０ａ－１－１及び波長合分波部４４０ａ－１－２を介して光ＳＷ１３０ａと接続されていると判断する。ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部４４０ａ－１－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、波長合分波部４４０ａ－１－２の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。

【0101】

これにより、加入者装置１２０ａ－１から送信された波長λ１ｕの光信号は、光ＳＷ１３０ａ、波長合分波部４４０ａ－１－１、分散補償部１６０－１、波長合分波部４４０ａ－１－２、光ＳＷ１３０ａを順に経由し、波長合分波部１４０ａ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から、波長合分波部１４０ｂ－１を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－１へ出力される。

【0102】

一方で、上記と同様の処理により、管理制御装置１７０の割当部１７３が加入者装置１２０ａ－２から加入者装置１２０ｂ－２への光信号に波長λ２ｕを割り当て、選択部１７４は、この光信号に分散補償部１６０－１を利用すると判断したとする。この場合、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－２と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部４４０ａ－１－１の波長λ２ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、波長合分波部４４０ａ－１－２の波長λ２ｕに対応した第一ポートと接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－２の波長λ２ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。これにより、加入者装置１２０ａ－２から送信された波長λ２ｕの光信号は、光ＳＷ１３０ａ、波長合分波部４４０ａ－１－１、分散補償部１６０－１、波長合分波部４４０ａ－１－２、光ＳＷ１３０ａを順に経由し、波長合分波部１４０ａ－２を介して光伝送路１５０－２へ入力する。光伝送路１５０－２から、波長合分波部１４０ｂ－２を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－２へ出力される。

【0103】

波長合分波部４４０ａ－１－１は、光ＳＷ１３０ａから入力した波長λ１ｕの光信号と波長λ２ｕの光信号を合波して分散補償部１６０－１に出力し、波長合分波部４４０ａ－１－２は、分散補償部１６０－１が分散を補償した光信号から波長λ１ｕの光信号と波長λ２ｕの光信号を分波して光ＳＷ１３０ａに出力する。このように、波長合分波部４４０が、複数波長の光信号を合波し、合波した光信号を分散補償部１６０へ入力することにより、同一の分散補償部１６０を用いて複数波長の光信号を一括で分散補償できる。よって、分散補償部１６０の数を削減することができる。

【0104】

また、加入者装置１２０間の信号は、複数の分散補償部１６０を経由してもよい。例えば、ステップＳ１０７において、選択部１７４は、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号に対して、分散補償部１６０－１及び分散補償部１６０－２を選択し、分散補償部１６０－１を最初に使用すると決定する。この場合、ステップＳ１０８において、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部４４０ａ－１－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、波長合分波部４４０ａ－１－２の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部４４０ａ－２－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。またさらに、ポート接続決定部１７５は、波長合分波部４４０ａ－２－２の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。この場合は、分散補償部１６０－１と１６０－２を合わせた分散補償効果を期待できる。よって、複数の分散補償部１６０を経由する場合、分散補償部１６０の種類を削減し、分散補償部１６０の数をさらに削減することができる。

【0105】

（第５の実施形態）
第１の実施形態においては、品質補償部として分散補償部を用いていた。第５の実施形態においては、品質補償部として光増幅部を用いる。本実施形態を、第１の実施形態との差分を中心に説明する。

【0106】

図７は、第５の実施形態による光通信システム５１０の構成を示す図である。図７に示す光通信システム５１０が、図１に示す光通信システム１１０と異なる点は、分散補償部１６０に代えて光増幅部５６０を備える点である。Ｋ個（Ｋは１以上の整数）の光増幅部５６０を、光増幅部５６０－１、…、５６０－Ｋと記載する。図７では、Ｋ＝２の場合を例に示している。

【0107】

光増幅部５６０は、光ＳＷ１３０の出力ポート１３２から出力された光信号を増幅し、増幅した光信号を光ＳＷ１３０の入力ポート１３１に入力する。各光増幅部５６０の利得はそれぞれ異なる。Ｋ≧３の場合、一部の複数の光増幅部５６０の利得が同じでもよい。このように、Ｋ個の光増幅部５６０の利得は、複数種類である。

【0108】

なお、一つの光信号を複数の光増幅部５６０により増幅してもよい。例えば、光ＳＷ１３０ａは、光増幅部５６０－１と接続される出力ポート１３２から光信号を出力する。光増幅部５６０－１は、光ＳＷ１３０ａから出力された光信号を増幅し、増幅した光信号を光ＳＷ１３０ａの入力ポート１３１に入力する。続いて、光ＳＷ１３０ａは、光増幅部５６０－１と接続される入力ポート１３１から入力した光信号を、光増幅部５６０－２と接続される出力ポート１３２から出力する。光増幅部５６０－２は、光ＳＷ１３０ａから出力された光信号を増幅し、増幅した光信号を光ＳＷ１３０ａの入力ポート１３１に入力する。この場合は、光増幅部５６０－１と光増幅部５６０－２を合わせた増幅を期待できる。よって、光増幅部５６０の種類を削減し、また、光増幅部５６０の数を削減することができる。

【0109】

図８は、本実施形態の第二パラメータ表の例を示す図である。管理制御装置１７０の記憶部１７２は、図２に示す第一パラメータ表に代えて、図８に示す第二パラメータ表を記憶する。第二パラメータ表は、番号と、光出力加入者装置と、光入力加入者装置と、光伝送路と、波長と、伝送損失と、光デバイス損失と、累積損失と、変調方式と、ボーレートと、最小受信感度と、送信光強度と、最大許容損失と、光増幅部情報とを対応付けた情報である。光伝送路、波長、伝送損失、光デバイス損失及び累積損失は、リソース情報である。伝送損失は、光伝送路１５０の伝送損失を表し、光デバイス損失は光ＳＷ１３０及び波長合分波部１４０の損失を表す。累積損失は、伝送損失と光デバイス損失の合計である。光増幅部情報は、使用可能な光増幅部５６０を示す。管理制御部１７１は、このように、光出力加入者装置から最大許容損失までの項目を把握しておき、光出力加入者装置と、光入力加入者装置と、使用リソース情報と、信号パラメータ情報とにより示される検索条件に基づいて光増幅部５６０を選択する。選択される光増幅部５６０の数は、一つでもよく、２以上でもよい。

【0110】

光増幅部５６０の選択の一例を示す。現在一般的に使用されている伝送用光ファイバでは、１５５０ｎｍ帯の通信波長は、約０．２５ｄＢ／ｋｍの伝送損失を有する。そのため、伝送距離が１００ｋｍの場合の伝送損失は、２５ｄＢである。波長合分波部１４０として用いられるＡＷＧの光損失を３ｄＢ、光ＳＷ１３０の損失を５ｄＢ（例えば、参考文献２参照）とする。この場合、ＡＷＧを２台、光ＳＷ１３０を２台経由する場合の光デバイス損失は１６ｄＢである。よって、伝送損失と光デバイス損失を合計した累積損失は、４１ｄＢである。また、変調方式、ボーレート、及び、受信器の構成によって、所望のビットエラーレートを得るための受信感度が異なる。そして、送信光強度が異なると、所望の受信感度を得るために、許容される最大損失が異なる。例えば、変調方式がＮＲＺ １０Ｇｂｐｓの信号を、ＩＭＤＤ（Intensity-modulation and Direct-detection）受信した場合に、ビットエラーレートが１０^－３となる最小受信感度が－１６ｄＢｍであるとする。送信光強度＋４ｄＢｍの信号に対する最大許容損失は約２０ｄＢである。この場合、累積損失を４１ｄＢから２０ｄＢ以下に低減できるような、つまり２１ｄＢ以上の利得となる光増幅部５６０を選べばよい。選択された光増幅部５６０は、第二パラメータ表に設定される。

【0111】

（参考文献２）Yuko Kawajiri，Naru Nemoto，Koichi Hadama，Yuzo Ishii，Mitsuhiro Makihara，Joji Yamaguchi，Tsuyoshi Yamamoto，”512 × 512 Port 3D MEMS Optical Switch Module with Toroidal Concave Mirror”，NTT Technical Review，Vol.10，No.11，Nov. 2012.

【0112】

図９は、光通信システム５１０の主信号導通までの動作を示すシーケンス図である。ここでは、加入者装置１２０ａ－１が、加入者装置１２０ｂ－１と通信する場合を例に示している。図９において、図３に示す第１の実施形態による光通信システム１１０と同じ処理には、同じ符号を付している。

【0113】

光通信システム５１０は、図３のステップＳ１０１～ステップＳ１０６と同様の処理を行う。管理制御装置１７０の選択部１７４は、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号について、第１の実施形態のステップＳ１０７と同様の検索条件を用いて、記憶部１７２に記憶されている第二パラメータ表から光増幅部情報を読み出す。選択部１７４は、光増幅部情報が示す光増幅部５６０の中から、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号に使用する光増幅部５６０－１を選択する（ステップＳ５０１）。さらに、選択部１７４は、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１への光信号に使用する光増幅部５６０を選択する。

【0114】

ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と加入者装置１２０ｂ－１との間の光パスにおいて、選択部１７４が選択した光増幅部５６０を経由するように、入力ポート１３１と出力ポート１３２とを接続するポート接続関係を決定する（ステップＳ５０２）。

【0115】

具体的には、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、光増幅部５６０－１が接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、光増幅部５６０－１が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。また、ポート接続決定部１７５は、光ＳＷ１３０ｂについては、波長合分波部１４０ｂ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２から入力した光信号を、加入者装置１２０ｂ－１と接続されている入力ポート１３１へ出力するようにポート接続関係を決定する。光通信システム５１０は、図３のステップＳ１０９～ステップＳ１１４の処理を行う。

【0116】

加入者装置１２０ａ－１は、波長λ１ｕの主信号を送信する。光ＳＷ１３０ａ及び光ＳＷ１３０ｂは、設定したポート接続関係に従って、加入者装置１２０ａ－１から送信された主信号を中継する。加入者装置１２０ｂ－１は、加入者装置１２０ａ－１から送信された主信号を受信する（ステップＳ５０３）。同様に、加入者装置１２０ｂ－１は、波長λ１ｄの主信号を送信する。光ＳＷ１３０ｂ及び光ＳＷ１３０ａは、設定したポート接続関係に従って、主信号を中継する。加入者装置１２０ａ－１は、加入者装置１２０ｂ－１から送信された主信号を受信する（ステップＳ５０４）。

【0117】

上記により、加入者装置１２０ａ－１から送信された光信号は、光ＳＷ１３０ａ、光増幅部５６０－１、光ＳＷ１３０ａを順に経由した後、波長合分波部１４０ａ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から波長合分波部１４０ｂ－１を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－１へ出力される。

【0118】

また、光通信システム１１０は、加入者装置１２０ａ－２と加入者装置１２０ｂ－２との間についても上記と同様の処理を行う。これにより、加入者装置１２０ａ－２から送信された光信号は、光ＳＷ１３０ａ、光増幅部５６０－２、光ＳＷ１３０ａを順に経由した後、波長合分波部１４０ａ－２を介して光伝送路１５０－２へ入力する。光伝送路１５０－２から波長合分波部１４０ｂ－２を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－２へ出力される。

【0119】

また、加入者装置１２０間の光信号は、複数の光増幅部５６０を経由してもよい。この場合、第二パラメータ表の分散補償部情報に、使用される光増幅部５６０の組み合わせが設定される。これにより、例えば、ステップＳ５０１において、選択部１７４は、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号に対して、光増幅部５６０－１及び光増幅部５６０－２を選択する。選択部１７４は、選択された光増幅部５６０－１及び光増幅部５６０－２が使用される順序を、所定の規則により決定する。あるいは、分散補償部情報は、光増幅部５６０－１及び光増幅部５６０－２が使用される順序の情報を含んでもよい。ここでは、選択部１７４は、光増幅部５６０－１を最初と決定する。

【0120】

この場合、ステップＳ５０２において、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、光増幅部５６０－１が接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、光増幅部５６０－１が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、光増幅部５６０－２が接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続を決定する。またさらに、ポート接続決定部１７５は、光増幅部５６０－２が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。

【0121】

上述のように、光通信システム５１０は、光信号が経由する光増幅部５６０を選択できる。光通信システム５１０は、光伝送路１５０の状態や信号パラメータ値によっては、光増幅部５６０を経由しないように、光ＳＷ１３０ａの入力ポート１３１と出力ポート１３２とを接続してもよい。

【0122】

図９に示す本実施形態のシーケンスは、図３４に示す従来のシーケンスに対して、管理制御装置１７０から光ＳＷ１３０にポート接続関係を通知する前に、選択部１７４が光増幅部５６０を選択する処理（ステップＳ５０１）を追加し、ステップＳ９０７の処理に代えてステップＳ５０２の処理を行うものに相当する。ステップＳ５０１の処理は、図８に示す第二パラメータ表を参照して、実行される。また、光通信システム５１０は、図３５及び図３６に示す従来のシーケンスにおいてポート接続関係の決定処理（ステップＳ９０７）の前に、ステップＳ５０１の処理を追加した動作を行ってもよい。ポート接続決定部１７５は、ステップＳ９０８の処理に代えて、選択された光増幅部５６０と接続されている光ＳＷ１３０において、その光増幅部５６０を経由するようにポート接続関係を決定するステップＳ５０２の処理を行う。

【0123】

本実施形態の光通信システム５１０は、光信号が伝送する光パスにおける累積損失、および、許容される損失に従って光増幅部５６０を選択し、光ＳＷ１３０内における光路を制御して、選択した光増幅部５６０を経由させる。これにより、複数種類の光伝送路状態や信号パラメータ値を選択できる光通信システムにおいても、適切な光増幅を行って、所望の受信感度を得ることができる。

【0124】

（第６の実施形態）
本実施形態では、光ＳＷと光増幅部との間に波長合分波部を挿入する。これにより、本実施形態の光通信システムは、異なる波長の光信号に対して一括して増幅を行う。本実施形態を、上述の実施形態との差分を中心に説明する。

【0125】

図１０は、第６の実施形態の光通信システム６１０の構成を示す図である。図１０に示す光通信システム６１０が、図６に示す第４の実施形態の光通信システム４１０と異なる点は、分散補償部１６０に代えて光増幅部５６０を備える点と、管理制御装置１７０の記憶部１７２が、図８に示す第５の実施形態の第二パラメータ表を記憶する点である。本実施形態の光ＳＷ１３０ａは、波長合分波部４４０を介して光増幅部５６０と接続される。波長合分波部４４０ａ－ｋ－１及び波長合分波部４４０ａ－ｋ－２に接続されている光増幅部５６０を光増幅部５６０－ｋと記載する。

【0126】

光通信システム６１０は、以下を除き、図９に示す第５の実施形態の光通信システム５１０のシーケンス図と同様の処理を行う。

【0127】

すなわち、ステップＳ５０２において、管理制御装置１７０のポート接続決定部１７５は、ステップＳ５０１において選択された光増幅部５６０－１が、波長合分波部４４０ａ－１－１及び波長合分波部４４０ａ－１－２を介して光ＳＷ１３０ａと接続されていると判断する。ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部４４０ａ－１－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、波長合分波部４４０ａ－１－２の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。

【0128】

これにより、加入者装置１２０ａ－１から送信された波長λ１ｕの光信号は、光ＳＷ１３０ａ、波長合分波部４４０ａ－１－１、光増幅部５６０－１、波長合分波部４４０ａ－１－２、光ＳＷ１３０ａを順に経由し、波長合分波部１４０ａ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から、波長合分波部１４０ｂ－１を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－１へ出力される。

【0129】

一方で、上記と同様の処理により、管理制御装置１７０の割当部１７３が加入者装置１２０ａ－２から加入者装置１２０ｂ－２への光信号に波長λ２ｕを割り当て、選択部１７４は、この光信号に光増幅部５６０－１を利用すると判断したとする。この場合、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－２と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部４４０ａ－１－１の波長λ２ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、波長合分波部４４０ａ－１－２の波長λ２ｕに対応した第一ポートと接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－２の波長λ２ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。これにより、加入者装置１２０ａ－２から送信された波長λ２ｕの光信号は、光ＳＷ１３０ａ、波長合分波部４４０ａ－１－１、光増幅部５６０－１、波長合分波部４４０ａ－１－２、光ＳＷ１３０ａを順に経由し、波長合分波部１４０ａ－２を介して光伝送路１５０－２へ入力する。光伝送路１５０－２から、波長合分波部１４０ｂ－２を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－２へ出力される。

【0130】

波長合分波部４４０ａ－１－１は、光ＳＷ１３０ａから入力した波長λ１ｕの光信号と波長λ２ｕの光信号を合波して光増幅部５６０－１に出力し、波長合分波部４４０ａ－１－２は、光増幅部５６０－１が分散を補償した光信号から波長λ１ｕの光信号と波長λ２ｕの光信号を分波して光ＳＷ１３０ａに出力する。このように、波長合分波部４４０が、複数波長の光信号を合波し、合波した光信号を光増幅部５６０へ入力することにより、同一の光増幅部５６０を用いて複数波長の光信号を一括で増幅できる。よって、光増幅部５６０の数を削減することができる。

【0131】

また、加入者装置１２０間の信号は、複数の光増幅部５６０を経由してもよい。例えば、ステップＳ５０１において、選択部１７４は、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号に対して、光増幅部５６０－１及び光増幅部５６０－２を選択し、光増幅部５６０－１を最初に使用すると決定する。この場合、ステップＳ５０２において、ポート接続決定部１７５は、第４の実施形態において、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号に対して分散補償部１６０－１及び分散補償部１６０－２が選択された場合と同様に、光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。このように複数の光増幅部５６０を経由する場合、光増幅部５６０の種類を削減し、光増幅部５６０の数をさらに削減することができる。

【0132】

（第７の実施形態）
本実施形態の光通信システムは、分散量が異なる複数の分散補償部と、利得が異なる複数の光増幅部とを有する。本実施形態を、上述した実施形態との差分を中心に説明する。

【0133】

図１１は、第７の実施形態による光通信システム７１０の構成を示す図である。図１１に示す光通信システム７１０が、図１に示す光通信システム１１０と異なる点は、図７に示す第５の実施形態の光増幅部５６０をさらに備える点である。光ＳＷ１３０ａの一部の入力ポート１３１及び一部の出力ポート１３２は、光伝送路を介して、光増幅部５６０－１～５６０－Ｋと接続される。図１１では、Ｋ＝２の場合を例に示している。

【0134】

また、管理制御装置１７０の記憶部１７２は、図２に示す第一パラメータ表と、図８に示す第二パラメータ表とを記憶する。記憶部１７２は、図２に示す第一パラメータ表と、図８に示す第二パラメータ表とを統合したパラメータ表を記憶してもよい。

【0135】

図１２は、光通信システム７１０の主信号導通までの動作を示すシーケンス図である。ここでは、加入者装置１２０ａ－１が、加入者装置１２０ｂ－１と通信する場合を例に示している。図１２において、図３に示す第１の実施形態による光通信システム１１０と同じ処理には、同じ符号を付している。

【0136】

光通信システム７１０は、図３のステップＳ１０１～ステップＳ１０６と同様の処理を行う。管理制御装置１７０の選択部１７４は、第１の実施形態のステップＳ１０７と同様に加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号に用いる分散補償部１６０－１を決定する。さらに、選択部１７４は、図９に示す第５の実施形態のステップＳ５０１と同様に加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号に用いる光増幅部５６０－１を選択する（ステップＳ７０１）。

【0137】

ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と加入者装置１２０ｂ－１との間の光パスにおいて、選択部１７４が選択した分散補償部１６０－１及び光増幅部５６０－１を経由するように入力ポート１３１と出力ポート１３２とを接続するポート接続関係を決定する（ステップＳ７０２）。

【0138】

具体的には、ポート接続決定部１７５は、以下のように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、分散補償部１６０－１が接続されている出力ポート１３２へ出力するようポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、分散補償部１６０－１が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、光増幅部５６０－１が接続されている出力ポート１３２へ出力するようにポート接続関係を決定する。そしてさらに、ポート接続決定部１７５は、光増幅部５６０－１が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するようにポート接続関係を決定する。光通信システム７１０は、図３のステップＳ１０９～ステップＳ１１４の処理を行う。

【0139】

加入者装置１２０ａ－１は、波長λ１ｕの主信号を送信する。光ＳＷ１３０ａ及び光ＳＷ１３０ｂは、設定したポート接続関係に従って、加入者装置１２０ａ－１から送信された主信号を中継する。加入者装置１２０ｂ－１は、加入者装置１２０ａ－１から送信された主信号を受信する（ステップＳ７０３）。同様に、加入者装置１２０ｂ－１は、波長λ１ｄの主信号を送信する。光ＳＷ１３０ｂ及び光ＳＷ１３０ａは、設定したポート接続関係に従って、主信号を中継する。加入者装置１２０ａ－１は、加入者装置１２０ｂ－１から送信された主信号を受信する（ステップＳ７０４）。

【0140】

ステップＳ７０３において、加入者装置１２０ａ－１から送信された光信号は、光ＳＷ１３０ａ、分散補償部１６０－１、光ＳＷ１３０ａ、光増幅部５６０－１、光ＳＷ１３０ａを順に経由した後、波長合分波部１４０ａ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から、波長合分波部１４０ｂ－１を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－１へ出力される。

【0141】

加入者装置１２０間の信号は、複数の分散補償部１６０を経由してもよく、複数の光増幅部５６０を経由してもよい。ポート接続決定部１７５は、選択部１７４が選択した１以上の分散補償部１６０と、１以上の光増幅部５６０とを経由するように、上述した実施形態と同様に光ＳＷ１３０のポート接続関係を決定する。

【0142】

上述のように、光通信システム８１０は、光信号が経由する分散補償部１６０及び光増幅部５６０を選択できる。光通信システム８１０は、光伝送路の状態や信号パラメータ値によっては、分散補償部１６０と光増幅部５６０の一方又は両方を経由しないように、光ＳＷ１３０ａの入力ポートと出力ポートを接続してもよい。さらに、光通信システム８１０は、図６又は図１０に示すように、光ＳＷ１３０ａと分散補償部１６０－ｋとの間に波長合分波部４４０ａ－ｋ－１及び波長合分波部４４０ａ－ｋ－２を挿入してもよく、光ＳＷ１３０ａと光増幅部５６０－ｋとの間に波長合分波部４４０ａ－ｋ－１及び波長合分波部４４０ａ－ｋ－２を挿入してもよい。

【0143】

図１２に示す本実施形態のシーケンスは、図３４に示す従来のシーケンスに対して、管理制御装置１７０から光ＳＷ１３０にポート接続関係を通知する前に、選択部１７４が分散補償部１６０及び光増幅部５６０を選択する処理（ステップＳ７０１）を追加し、ステップＳ９０７の処理に代えてステップＳ７０２の処理を行うものに相当する。同様に、光通信システム７１０は、図３５及び図３６に示す従来のシーケンスにおいてポート接続関係の決定処理（ステップＳ９０７）の前に、ステップＳ７０１の処理を追加した動作を行ってもよい。ポート接続決定部１７５は、ステップＳ９０８の処理に代えて、ステップＳ７０２の処理を行う。

【0144】

（第８の実施形態）
本実施形態の光通信システムは、分散補償部と光増幅部とを含む品質補償部を複数有する。本実施形態を、上述した実施形態との差分を中心に説明する。

【0145】

図１３は、第８の実施形態による光通信システム８１０の構成を示す図である。図１３に示す光通信システム８１０が、図１に示す光通信システム１１０と異なる点は、分散補償部１６０に代えて、品質補償部８６０を備える点である。Ｋ個の品質補償部８６０を、品質補償部８６０－１、…、８６０－Ｋと記載する。品質補償部８６０－ｋは、分散補償部１６０－ｋ及び光増幅部５６０－ｋを有する。光ＳＷ１３０ａの一部の入力ポート１３１及び一部の出力ポート１３２は、光伝送路を介して品質補償部８６０と接続される。図１３では、Ｋ＝２の場合を例に示している。

【0146】

また、管理制御装置１７０の記憶部１７２は、光出力加入者装置、光入力加入者装置、光伝送路、変調方式及びボーレートなどの共通項目をキー情報に用いて、図２に示す第一パラメータ表と、図８に示す第二パラメータ表とを統合したパラメータ表を記憶する。このパラメータ表は、分散補償部情報及び光増幅部情報に代えて品質補償部情報を含む。品質補償部情報は、使用可能な品質補償部８６０を示す。選択部１７４は、パラメータ表から検索条件に合致する品質補償部情報を読み出し、品質補償部情報から使用する品質補償部８６０を選択する。選択される品質補償部８６０の数は一つでもよく、２以上でもよい。

【0147】

光通信システム８１０の動作は、図１２に示す第７の実施形態の光通信システム７１０の動作と同様である。ただし、ステップＳ７０１において、管理制御装置１７０の選択部１７４は、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号に用いる品質補償部８６０－１を選択する。

【0148】

ステップＳ７０２において、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と加入者装置１２０ｂ－１との間の光パスにおいて、選択部１７４が選択した品質補償部８６０－１を経由するように入力ポート１３１と出力ポート１３２とを接続するポート接続関係を決定する。

【0149】

具体的には、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、品質補償部８６０－１が接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、品質補償部８６０－１が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。

【0150】

これにより、加入者装置１２０ａ－１から送信された波長λ１ｕの主信号は、光ＳＷ１３０ａ、品質補償部８６０－１、光ＳＷ１３０ａを順に経由した後、波長合分波部１４０ａ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から、波長合分波部１４０ｂ－１を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－１へ出力される。

【0151】

加入者装置１２０間の信号は、複数の品質補償部８６０を経由してもよい。ポート接続決定部１７５は、選択部１７４が選択した１以上の品質補償部８６０を経由するように、上述した実施形態と同様に光ＳＷ１３０のポート接続関係を決定する。

【0152】

本実施形態では、分散補償部１６０と光増幅部５６０とを合わせて品質補償部８６０を構成している。複数の加入者装置１２０が同一の信号パラメータを用い、かつ、同一の光伝送路１５０を経由する場合は、光伝送路１５０のファイバ長に従って、累計波長分散と累計損失が決まる場合がある。そこで、本構成が可能となる。

【0153】

（第９の実施形態）
光パスをエンド・ツー・エンドで提供するＡＰＮにおいては、通信相手の加入者装置が動的に変化することが想定される。累積波長分散を補償するためには、対向加入者装置間の距離を測定する必要がある。従来手法として、図３７に示す従来技術のように、送信側の加入者装置が、データとＰＳを含む信号フレームを作成し、受信側の加入者装置が、ＰＳのスペクトル間の遅延時間差を計算することで波長分散の値を推定する方法がある。しかし、信号にＰＳを挿入する必要があるため、主信号のスループットが低下する。

【0154】

第９の実施形態の光通信システムは、主信号のスループットを低下させないようにしながら加入者装置間の伝送距離を測定し、測定結果に基づいて主信号に対する品質補償部を選択する。測定には、高速な主信号に重畳して伝送される、低速な管理制御信号（以下、「制御信号」とも記載する）が用いられる。本実施形態では、品質補償部は、分散補償部である。加入者装置は管理制御信号を用いて通信先の加入者装置との間の伝送距離を測定する。管理制御装置は、測定された伝送距離に基づいて、最適な分散補償量の分散補償部を選択する。管理制御装置は、上述した実施形態と同様に、加入者装置間の光パスを、選択した分散補償部を経由するように設定する。本実施形態によれば、加入者装置は、主信号のスループットを低下させないようにしながら、高速な主信号に対して所望の受信感度を得ることができる。本実施形態を、上述した実施形態との差分を中心に説明する。

【0155】

図１４は、第９の実施形態による光通信システム１１１０の構成を示す図である。同図において、図１に示す第１の実施形態の光通信システム１１０と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。光通信システム１１１０は、加入者装置１１２０と、光ＳＷ１３０と、波長合分波部１４０と、光伝送路１５０と、分散補償部１６０と、管理制御装置１１７０とを有する。すなわち、光通信システム１１１０は、図１に示す光通信システム１１０の加入者装置１２０及び管理制御装置１７０に代えて、加入者装置１１２０及び管理制御装置１１７０を有する。

【0156】

光ＳＷ１３０ｘ（ｘ＝ａ，ｂ）に接続される加入者装置１１２０を、加入者装置１１２０ｘと記載する。また、Ｎ台の加入者装置１１２０ａを、加入者装置１１２０ａ－１、…、１１２０ａ－Ｎと記載し、Ｍ台の加入者装置１１２０ｂを、加入者装置１１２０ｂ－１、…、１１２０ｂ－Ｍと記載する。図１４では、Ｎ＝２、Ｍ＝２の場合の例を示している。

【0157】

以下では、加入者装置１１２０ａ－ｎ（ｎ＝１，２）が、加入者装置１１２０ｂ－ｎと通信する場合を例に説明する。加入者装置１１２０ａ－ｎが出力し、加入者装置１１２０ｂ－ｎが受信する光信号には、波長λｎｕが用いられ、加入者装置１１２０ｂ－ｎが出力し、加入者装置１１２０ａ－ｎが受信する光信号には、波長λｎｄが用いられる。対向する加入者装置１１２０ａ－ｎ及び加入者装置１１２０ｂ－ｎは、光ＳＷ１３０ａ、１３０ｂと、波長合分波部１４０ａ－ｎ、１４０ｂ－ｎと、光伝送路１５０－ｎとを介して接続される。

【0158】

管理制御装置１１７０は、光ＳＷ１３０内の光路を制御する制御装置の一例である。管理制御装置１１７０は、管理制御部１１７１を有する。管理制御部１１７１は、記憶部１１７２と、割当部１１７３と、選択部１１７４と、ポート接続決定部１１７５と、通知部１１７６とを有する。

【0159】

記憶部１１７２は、伝送距離と、分散補償量又は分散補償部情報とを対応づけた第一選択情報を記憶する。分散補償部情報は、第一パラメータ表に含まれる品質補償部情報と同様であり、使用可能な分散補償部１６０を示す。すなわち、使用可能な分散補償部１６０とは、光信号が伝送路を伝送する際のその光信号の品質劣化の程度に応じた品質の補償を行う分散補償部１６０である。割当部１１７３は、上述した実施形態の管理制御装置１７０の割当部１７３と同様の機能により、加入者装置１１２０間の光パスに使用するリソースを割り当て、信号パラメータの値を決定する。管理制御装置１１７０と接続される他の装置が割当部１１７３を有してもよい。

【0160】

選択部１１７４は、光信号を出力する加入者装置１１２０と、光信号を受信する加入者装置１１２０との間の伝送距離の情報を加入者装置１１２０から受信する。選択部１１７４は、伝送距離に対応した分散補償量又は分散補償部情報を記憶部１１７２に記憶されている第一選択情報から読み出す。選択部１１７４は、分散補償量を読み出した場合、その分散補償量の分散補償を行う分散補償部１６０を選択する。選択部１１７４は、分散補償部情報を読み出した場合、読み出した分散補償部情報が示す分散補償部１６０の中から、使用する分散補償部１６０を選択する。選択される分散補償部１６０の数は一つでもよく、２以上でもよい。

【0161】

ポート接続決定部１１７５は、上述した実施形態の管理制御装置１７０のポート接続決定部１７５と同様の機能を有する。すなわち、ポート接続決定部１１７５は、加入者装置１１２０間の光パスにおいて、選択部１１７４が選択した分散補償部１６０を経由させるための光ＳＷ１３０内のポート接続関係を決定する。

【0162】

通知部１１７６は、上述した実施形態の管理制御装置１７０の通知部１７６と同様の機能を有する。すなわち、通知部１１７６は、光信号を出力する加入者装置１１２０及び光信号を受信する加入者装置１１２０に、割当部１１７３が決定したリソースと信号パラメータの値とを通知する。また、通知部１１７６は、ポート接続決定部１１７５が決定したポート接続関係を光ＳＷ１３０に通知する。

【0163】

図１５は、加入者装置１１２０の構成を示す図である。加入者装置１１２０は、信号ミキサ１１２１と、光送信部１１２２と、光合分波部１１２３と、光受信部１１２４と、信号デバイダ１１２５と、管理制御部１１２６とを備える。

【0164】

信号ミキサ１１２１は、電気信号の入力データである主信号に、管理制御部１１２６が出力した電気信号の制御信号を重畳した送信信号を光送信部１１２２に出力する。制御信号は、主信号よりも低周波のＡＭＣＣである。光送信部１１２２は、信号ミキサ１１２１から入力した電気信号を、管理制御装置１１７０から通知された信号パラメータ及び送信波長の光信号に変換し、変換した光信号を光合分波部１１２３に出力する。光送信部１１２２は、予め設定された信号パラメータなどを使用してもよい。

【0165】

光合分波部１１２３は、光送信部１１２２から入力した光信号を光ＳＷ１３０との間の光伝送路に出力する。また、光合分波部１１２３は、光ＳＷ１３０との間の光伝送路から光信号を入力し、管理制御装置１１７０から通知された受信波長の光信号を光受信部１１２４に出力する。

【0166】

光受信部１１２４は、光合分波部１１２３から入力した光信号を、管理制御装置１１７０から通知された信号パラメータを用いて電気信号に変換し、変換した電気信号を出力する。光受信部１１２４は、予め設定された信号パラメータなどを使用してもよい。信号デバイダ１１２５は、光受信部１１２４が出力した電気信号を周波数により主信号の出力データと、制御信号とに分離する。

【0167】

管理制御部１１２６は、電気信号の制御信号を信号ミキサ１１２１に出力する。また、管理制御部１１２６は、信号デバイダ１１２５が分離した電気信号の制御信号を受信する。管理制御部１１２６は、伝送距離測定部１１２７を備える。伝送距離測定部１１２７は、通信先の加入者装置１１２０との間で送受信した制御信号に基づいて、その通信先の加入者装置１１２０との間の伝送距離を算出する。伝送距離測定部１１２７は、算出した伝送距離を、制御信号用通信路１１９０を介して管理制御装置１１７０に通知する。

【0168】

図１６は、光通信システム１１１０の分散補償部選択の動作を示すシーケンス図である。図１６は、加入者装置１１２０ａ－１が、加入者装置１１２０ｂ－１と通信する場合の例を示している。

【0169】

初めに、光ＳＷ１３０ａ及び光ＳＷ１３０ｂは、加入者装置１１２０ａ－１と加入者装置１１２０ｂ－１とが分散補償部１６０を介さず接続されるように入力ポート及び出力ポートを接続する（ステップＳ１１０１）。例えば、光通信システム１１１０は、図３に示す第１の実施形態のステップＳ１０１～Ｓ１０６及びＳ１０８～ステップＳ１１４の処理を行う。すなわち、管理制御装置１１７０の割当部１１７３は、加入者装置１１２０ａ－１から送信された光信号が、光ＳＷ１３０ａ、波長合分波部１４０ａ－１、光伝送路１５０－１、波長合分波部１４０ｂ－１及び光ＳＷ１３０ｂを経由して加入者装置１１２０ｂ－１へ出力されるように光パスを決定する。割当部１１７３は、この光パスに波長λ１ｕを割り当てる。そのため、決定された光パスには図１４に示す光ＳＷ１３０ａのパスＰ１が含まれる。パスＰ１は、光ＳＷ１３０ａにおいて、加入者装置１１２０ａ－１が接続されている入力ポート１３１から、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へのパスである。同様に、割当部１１７３は、加入者装置１１２０ｂ－１から送信された光信号が、光ＳＷ１３０ｂ、波長合分波部１４０ｂ－１、光伝送路１５０－１、波長合分波部１４０ａ－１及び光ＳＷ１３０ａを経由して加入者装置１１２０ａ－１へ出力されるように光パスを決定する。割当部１１７３は、この光パスに波長λ１ｕを割り当てる。このように割当部１１７３は、加入者装置１１２０ａ－１から加入者装置１１２０ｂ－１への光パスと、加入者装置１１２０ｂ－１から加入者装置１１２０ａ－１への光パスとが、同じ伝送路を使用するように決定する。割当部１１７３は、これら光パスに使用する信号パラメータ値を決定する。通知部１１７６は、加入者装置１１２０ａ－１及び加入者装置１１２０ｂ－１に、通信波長及び信号パラメータを通知する。さらに、ポート接続決定部１１７５は、光ＳＷ１３０ａ及び光ＳＷ１３０ｂそれぞれのポート接続関係を決定し、光ＳＷ１３０ａ及び光ＳＷ１３０ｂに通知する。光ＳＷ１３０ａ及び光ＳＷ１３０ｂは、通知されたポート接続関係に従って、入力ポート１３１と出力ポート１３２とを接続する。

【0170】

上記は、図３４のステップＳ９１４の前までの処理と同様である。なお、光通信システム１１１０は、図３５のステップＳ９１４の前までの処理、又は、図４６のステップＳ９１３までの処理を行って、ＳＷ１３０ａ及び光ＳＷ１３０ｂの入力ポート１３１と出力ポート１３２とを接続してもよい。

【0171】

加入者装置１１２０ａ－１は、ＡＭＣＣ信号を設定したメッセージＭ１を送信する（ステップＳ１１０２）。すなわち、信号ミキサ１１２１は、電気信号の入力データに、管理制御部１１２６が出力したＡＭＣＣ信号を重畳したメッセージＭ１を光送信部１１２２に出力する。光送信部１１２２は、メッセージＭ１を電気信号から波長λ１ｕの光信号に変換する。光合分波部１１２３は、光信号のメッセージＭ１を出力する。加入者装置１１２０ａ－１から送信されたメッセージＭ１は、光ＳＷ１３０ａのパスＰ１、波長合分波部１４０ａ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から波長合分波部１４０ｂ－１を介して光ＳＷ１３０ｂに入力したメッセージＭ１は、加入者装置１１２０ｂ－１へ出力される。

【0172】

加入者装置１１２０ｂ－１は、メッセージＭ１に重畳されているＡＭＣＣ信号を受信する（ステップＳ１１０３）。すなわち、加入者装置１１２０ｂ－１の光合分波部１１２３は、メッセージＭ１を光受信部１１２４に出力する。光受信部１１２４は、メッセージＭ１を光信号から電気信号に変換する。管理制御部１１２６は、信号デバイダ１１２５が電気信号のメッセージＭ１から分離したＡＭＣＣ信号を受信する。

【0173】

続いて、加入者装置１１２０ｂ－１は、ステップＳ１１０２における加入者装置１１２０ａ－１の処理と同様の処理を行い、ＡＭＣＣ信号を設定した波長λ１ｄのメッセージＭ２を送信する（ステップＳ１１０４）。加入者装置１１２０ｂ－１から送信されたメッセージＭ２は、光ＳＷ１３０ｂ、波長合分波部１４０ｂ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から波長合分波部１４０ａ－１を介して光ＳＷ１３０ａに入力したメッセージＭ２は、加入者装置１１２０ａ－１へ出力される。加入者装置１１２０ａ－１は、ステップＳ１１０３における加入者装置１１２０ｂ－１の処理と同様の処理を行い、メッセージＭ２に重畳されているＡＭＣＣ信号を受信する（ステップＳ１１０５）。

【0174】

加入者装置１１２０ａ－１の伝送距離測定部１１２７は、受信したＡＭＣＣ信号を用いて、加入者装置１１２０ａ－１と加入者装置１１２０ｂ－１との間のＲＴＴ（Round Trip Time）を測定し、測定したＲＴＴを用いて伝送距離を算出する（ステップＳ１１０６）。ファイバ中の屈折率が１０２ｍ／μｓであるとすると（例えば、参考文献３参照）。この場合、加入者装置１１２０ａ－１と加入者装置１１２０ｂ－１間のファイバ距離ＦＤｎは、ＦＤｎ＝ＲＴＴ［ｓ］×１０２［ｍ／μs］により算出される。伝送距離測定部１１２７は、算出した伝送距離を示す伝送距離情報を管理制御装置１１７０へ送信する（ステップＳ１１０７）。

【0175】

（参考文献３）"40-Gigabit-capable passive optical networks (NG-PON2): Transmission convergence layer specification", ITU-T G.989.3 Series G: TransmissionSystems and Media,Igital Systems and Networks, 2015年

【0176】

管理制御装置１１７０の選択部１１７４は、伝送距離情報に基づいて加入者装置１１２０ａ－１から加入者装置１１２０ｂ－１への光信号に使用する分散補償部１６０を決定する（ステップＳ１１０８）。具体的には、選択部１１７４は、伝送距離情報に対応した分散補償量を第一選択情報から読み出し、読み出した分散補償量の分散補償を行う分散補償部１６０を選択する。選択部１１７４は、第一選択情報から伝送距離情報に対応した分散補償部情報を読み出した場合、読み出した分散補償部情報が示す分散補償部１６０から使用する分散補償部１６０を選択する。ここでは、分散補償部１６０－１が選択されたとする。

【0177】

ポート接続決定部１１７５は、分散補償部１６０－１と接続される光ＳＷ１３０ａにおいて、加入者装置１１２０ａ－１から加入者装置１１２０ｂ－１への光パスが、選択部１１７４により選択された分散補償部１６０－１を経由するように、入力ポート１３１と出力ポート１３２とのポート接続関係を決定する（ステップＳ１１０９）。具体的には、ポート接続決定部１１７５は、加入者装置１１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、分散補償部１６０－１が接続されている出力ポート１３２へ出力するように、光ＳＷ１３０ａにおけるパスＰ２のポート接続を決定する。さらに、ポート接続決定部１１７５は、分散補償部１６０－１が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａにおけるパスＰ３のポート接続関係を決定する。

【0178】

通知部１１７６は、選択部１１７４が決定した光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を光ＳＷ１３０ａに通知する（ステップＳ１１１０）。光ＳＷ１３０ａは、ステップＳ１１１０において通知されたポート接続関係に従って、入力ポート１３１と出力ポート１３２とを接続する（ステップＳ１１１１）。加入者装置１１２０ａ－１と加入者装置１１２０ｂ－１は主信号の通信を開始する（ステップＳ１１１２）。加入者装置１１２０ａ－１から送信された波長λ１ｕの光信号は、光ＳＷ１３０ａ、分散補償部１６０－１、光ＳＷ１３０ａを順に経由した後、波長合分波部１４０ａ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から波長合分波部１４０ｂ－１を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－１へ出力される。

【0179】

なお、光ＳＷ１３０ａは、ステップＳ１１１１におけるポート接続の設定が完了した後に、管理制御装置１７０を介して、加入者装置１１２０ａ－１及び加入者装置１１２０ｂ－１に設定完了の通知を送信してもよい。加入者装置１１２０ａ－１及び加入者装置１１２０ｂ－１は、設定完了の通知を受信した後、主信号の光信号の通信を開始する。

【0180】

また、加入者装置１１２０間の光信号は、複数の分散補償部１６０を経由してもよい。この場合、分散補償部情報に、使用される分散補償部１６０の組み合わせが設定される。これにより、例えば、ステップＳ１１０８において、選択部１１７４は、加入者装置１１２０ａ－１から加入者装置１１２０ｂ－１への光信号に対して、分散補償部１６０－１及び分散補償部１６０－２を選択する。この場合、ポート接続決定部１１７５は、第１の実施形態において分散補償部１６０－１及び分散補償部１６０－２が選択された場合と同様に光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。

【0181】

光通信システム１１１０は、図６に示すように、光ＳＷ１３０ａと分散補償部１６０－ｋとの間に波長合分波部４４０ａ－ｋ－１及び波長合分波部４４０ａ－ｋ－２を挿入してもよい。この場合、管理制御装置１１７０のポート接続決定部１１７５は、加入者装置１１２０ｂ－１から加入者装置１１２０ａ－１宛ての光信号が、分散補償部１６０－１を経由するように光ＳＷ１３０ａの入力ポート１３１及び出力ポート１３２のポート接続関係を決定してもよい。通知部１１７６は、選択部１１７４が決定した光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を光ＳＷ１３０ａに通知する。

【0182】

なお、加入者装置１１２０と光ＳＷ１３０の間に、図４に示す第２の実施形態と同様の波長分離フィルタ２８０を備えてもよい。光ＳＷ１３０ａ及び光ＳＷ１３０ｂにおいて、加入者装置１１２０ｂ－１から加入者装置１１２０ａ－１への波長λ１ｄの光信号は、加入者装置１１２０ａ－１から加入者装置１１２０ｂ－１への光信号と異なる入力ポート１３１及び出力ポート１３２を使用する。この場合、ステップＳ１１０９において、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１１２０ｂ－１から加入者装置１１２０ａ－１への光信号が、ステップＳ１１０８において決定した分散補償部１６０－１を経由するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係をさらに決定してもよい。つまり、ポート接続決定部１７５は、光ＳＷ１３０ａにおいて、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｄの第一ポートと接続される出力ポート１３２から入力した光信号を、分散補償部１６０－１が接続されている入力ポート１３１に出力し、さらに、分散補償部１６０－１が接続されている出力ポート１３２から入力した光信号を、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。ステップＳ１１１０において、通知部１１７６は、加入者装置１１２０ｂ－１から加入者装置１１２０ａ－１への光信号について決定した光ＳＷ１３０ａのポート接続関係をさらに光ＳＷ１３０ａに通知する。

【0183】

また、加入者装置１１２０と光ＳＷ１３０の間に、図４に示す第２の実施形態と同様に波長分離フィルタ２８０を備え、かつ、光ＳＷ１３０ｂが分散補償部１６０－３、１６０－４を備える場合、選択部１７４は、加入者装置１１２０ｂ－１から加入者装置１１２０ａ－１への光信号が、ステップＳ１１０８において決定した分散補償部１６０－１と同じ分散補償量の分散補償部１６０－３を使用すると決定してもよい。この場合、ポート接続決定部１１７５は、第２の実施形態と同様に、光ＳＷ１３０ｂのポート接続関係を決定する。これは、加入者装置１２０ｂ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号が、波長合分波部１４０ｂ－１の波長λ１ｄの第一ポートと接続されている出力ポート１３２から出力されるまでの間に、分散補償部１６０－３を経由するような入力ポート１３１及び出力ポート１３２の接続関係である。ステップＳ１１１０において通知部１１７６は、選択部１１７４が決定した光ＳＷ１３０ｂのポート接続関係を光ＳＷ１３０ｂに通知する。光ＳＷ１３０ｂは、通知されたポート接続関係に従って、入力ポート１３１と出力ポート１３２とを接続する。

【0184】

図１７は、伝送距離の計算方法を示す図である。図１７は、図１６におけるステップＳ１１０２～Ｓ１１０６の処理に相当する。図１７では、加入者装置１１２０ａ－１と加入者装置１１２０ｂ－１との間の伝送距離を計算する場合を例に説明する。加入者装置１１２０ａ－１の伝送距離測定部１１２７と加入者装置１１２０ｂ－１の伝送距離測定部１１２７とは、時刻を表すカウンタを備える。すなわち、カウンタは、所定間隔ごとにカウントアップされる。まず初めに、加入者装置１１２０ａ－１の伝送距離測定部１１２７と加入者装置１１２０ｂ－１の伝送距離測定部１１２７との間で、時刻同期が取れている必要がある。そこで、加入者装置１１２０ａ－１の伝送距離測定部１１２７は、自装置のカウンタの現在値をタイムスタンプ情報として加入者装置１１２０ｂ－１に送信する。タイムスタンプ情報の送信は、ＡＭＣＣ信号を用いて行う。加入者装置１１２０ｂ－１の伝送距離測定部１１２７は、受信したタイムスタンプ値に合わせて、自装置のカウンタ値を更新する。

【0185】

続いて、加入者装置１１２０ａ－１は、フレーム往復時間であるＲＴＴを測定する。ＡＭＣＣ信号のフレーム長をＴ_ＡＭＣＣとする。フレーム長は、フレームの送信開始から送信終了までにかかる時間を表す。図１７において、加入者装置１１２０ａ－１の伝送距離測定部１１２７は、自装置のカウンタがｔ_４のとき、加入者装置１１２０ｂ－１からメッセージＭ２の受信を完了したとする。このメッセージＭ２には、加入者装置１１２０ｂ－１の伝送距離測定部１１２７が設定したタイムスタンプＴ_ｓ２が含まれる。タイムスタンプｔ_ｓ２には、加入者装置１１２０ｂ－１の伝送距離測定部１１２７がそのメッセージＭ２の送出を開始したときの、自装置のカウンタ値ｔ_３が記述されている。

【0186】

一方、加入者装置１１２０ｂ－１の伝送距離測定部１１２７がメッセージＭ２を送出する前に、加入者装置１１２０ａ－１から受信したメッセージＭ１には、加入者装置１１２０ａ－１の伝送距離測定部１１２７が設定したタイムスタンプｔ_ｓ１が含まれている。タイムスタンプｔ_ｓ１には、加入者装置１１２０ａ－１の伝送距離測定部１１２７がそのメッセージＭ１の送出を開始したときの、自装置のカウンタの値が記述されている。加入者装置１１２０ｂ－１がメッセージＭ２を送出する前に加入者装置１１２０ａ－１から受信したメッセージＭ１のうち、直近のものには、タイムスタンプｔ_ｓ１にカウンタ値ｔ_１が記述されている。そこで、加入者装置１１２０ｂ－１の伝送距離測定部１１２７はメッセージＭ１を受信した時点において、自装置のカウンタの値をメッセージＭ１に含まれるタイムスタンプｔ_ｓ１の値（＝ｔ₁）に更新する。

【0187】

ここで、加入者装置１１２０がタイムスタンプ送信時においてカウンタ値を読み取る参照点をＡＭＣＣ信号のフレームの先頭とし、タイムスタンプ受信時においてメッセージに記述されているカウンタ値を読み出す参照点をＡＭＣＣ信号のフレームの終点とする。この場合、加入者装置１１２０ａ－１と加入者装置１１２０ｂ－１との間のＲＴＴは、フレームの受信に要する時間を補正して、次の式（１）により算出される。

【0188】

ＲＴＴ＝（ｔ_４－ｔ_１）－（ｔ_３－ｔ_２）－２Ｔ_ＡＭＣＣ …（１）

【0189】

例えば、ＡＭＣＣ信号が１００ｋｂｐｓ（キロビット毎秒）であるとすると、１ビットの送信に、１０ｕｓかかる。ＡＭＣＣフレームが８ビットで構成される場合、フレーム長は８０ｕｓである。ＲＴＴ測定時には、２フレーム分の受信時間Ｔ_ＡＭＣＣである２Ｔ_ＡＭＣＣの誤差が含まれる。ファイバを１ｋｍ伝搬するのに５ｕｓかかるので、２ＴＡＭＣＣ÷５＝２×８０÷５＝３２ｋｍ分の測定誤差が発生する。そのため、ＲＴＴの式を上式のように補正する必要がある。

【0190】

また、加入者装置１１２０ｂ－１のカウンタ値ｔ_２は、メッセージＭ１に記述されたタイムスタンプｔ_ｓ１の値（＝ｔ_１）によってｔ_１に更新される（故に、ｔ_２＝ｔ_１）。そのため、ＲＴＴは以下の式（２）となる。

【0191】

ＲＴＴ＝ｔ_４－ｔ_３－２Ｔ_ＡＭＣＣ …（２）

【0192】

なお、ｔ_３は、メッセージＭ２のタイムスタンプｔ_ｓ２の値と同じであるから、以下の式（３）と表現することもできる。

【0193】

ＲＴＴ＝ｔ_４－ｔ_ｓ２－２Ｔ_ＡＭＣＣ …（３）

【0194】

このように加入者装置１１２０ａ－１の伝送距離測定部１１２７は、上りの制御フレームであるメッセージＭ２の受信を完了した時刻のカウンタ値ｔ_４と、そのメッセージＭ２に記されているタイムスタンプｔ_ｓ２とから、式（３）により、メッセージＭ２を送出した加入者装置１１２０ｂ－１との間のＲＴＴを求めることができる。このＲＴＴの計算方法を、第１のＲＴＴ計算方法と記載する。

【0195】

図１８は、第１のＲＴＴ計算方法に誤差が生じる場合の例を示す図である。この誤差は、送信側の加入者装置１１２０ａ－１において、自装置のカウンタ値を読み取るタイミングとフレームの到着タイミングとが合わない場合に生じる。加入者装置１１２０ａ－１は、カウンタ値ｔ_１が設定されたタイムスタンプｔ_ｓ１を含むメッセージＭ１を現在のフレームＦ１１で送信できない場合、次のフレームＦ１２でメッセージＭ１を送信する。同様に、加入者装置１１２０ｂ－１は、カウンタ値ｔ_３が設定されたタイムスタンプｔ_ｓ２を含むメッセージＭ２を現在のフレームＦ２１で送信できない場合、次のフレームＦ２２でメッセージＭ２を送信する。このように、加入者装置１１２０は、現在のフレームで信号を送信できないと、次のフレームまで待ってその信号を送信する。この場合、加入者装置１１２０ａ－１において測定されるＲＴＴは、ＲＴＴ＋２Ｔ_ＡＭＣＣ～ＲＴＴ＋４Ｔ_ＡＭＣＣとなる。よって、最大２Ｔ_ＡＭＣＣの誤差が生じる。

【0196】

図１９は、第２のＲＴＴ計算方法を示す図である。まず、ＡＭＣＣを送信する加入者装置１１２０ａ－１の伝送距離測定部１１２７は、ＡＭＣＣのフレームＦ１１の先頭を検出し、先頭を検出したタイミングでカウンタ値ｔ_１を読み出す。続いて、伝送距離測定部１１２７は、読み出したカウンタ値ｔ_１を、先頭を検出したフレームＦ１１の次のフレームＦ１２のタイムスタンプｔ_ｓ１に書き込む。加入者装置１１２０ａ－１は、フレームＦ１２をメッセージＭ１として送信する。加入者装置１１２０ａ－１でカウンタ値ｔ_１が検出された時刻と、カウンタ値ｔ_１が記述されたフレームＦ１２の送信が完了する時刻とに、２Ｔ_ＡＭＣＣの差が生じる。

【0197】

加入者装置１１２０ｂ－１の伝送距離測定部１１２７は、メッセージＭ１の受信を完了した時点において、自装置のカウンタの値をメッセージＭ１のタイムスタンプｔ_ｓ１の値（＝ｔ_１）に更新する。

【0198】

加入者装置１１２０ｂ－１の伝送距離測定部１１２７は、ＡＭＣＣのフレームＦ２１の先頭を検出し、先頭を検出したタイミングでカウンタ値ｔ_３を読み出す。伝送距離測定部１１２７は、読み出したカウンタ値ｔ_３を、先頭を検出したフレームＦ２１の次のフレームＦ２２のタイムスタンプｔ_ｓ２に書き込む。加入者装置１１２０ｂ－１は、フレームＦ２２をメッセージＭ２として送信する。加入者装置１１２０ｂ－１でカウンタ値ｔ_３が検出された時刻と、カウンタ値ｔ_３が記述されたフレームＦ２２の送信が完了する時刻とに、２Ｔ_ＡＭＣＣの差が生じる。

【0199】

この場合、加入者装置１１２０ａ－１と加入者装置１１２０ｂ－１との間のＲＴＴは、フレームの送受信に要する時間を補正して、次の式（４）により算出される。

【0200】

ＲＴＴ＝（ｔ_４－ｔ_１）－（ｔ_３－ｔ_２）－４Ｔ_ＡＭＣＣ＝ｔ_４－ｔ_ｓ２－４Ｔ_ＡＭＣＣ …（４）

【0201】

第２のＲＴＴ計算方法では、１つ前のフレームの先頭位置のカウンタ値をタイムスタンプとして記述したが、以下の第３のＲＴＴ計算方法を用いてもよい。すなわち、加入者装置１１２０ａ－１の伝送距離測定部１１２７及び加入者装置１１２０ｂ－１の伝送距離測定部１１２７は、検出したフレームＦの先頭位置に基づいて、タイムスタンプ値を記述するフレームＦ’の先頭位置におけるカウンタ値を算出し、そのフレームＦ’のタイムスタンプに算出したカウンタ値を設定する。その場合は、加入者装置１１２０ａ－１と加入者装置１１２０ｂ－１との間のＲＴＴは、次の式（５）によりで算出される。

【0202】

ＲＴＴ＝（ｔ_４－ｔ_１）－（ｔ_３－ｔ_２）－４Ｔ_ＡＭＣＣ＝ｔ_４－ｔ_ｓ２－４Ｔ_ＡＭＣＣ …（５）

【0203】

加入者装置１１２０ａ－１の伝送距離測定部１１２７は、第１～第３のＲＴＴ計算方法のいずれかによりＲＴＴを計算し、計算したＲＴＴに基づいて伝送距離を計算する。

【0204】

タイムスタンプ送信時においてカウンタ値を読み取る参照点、及び、タイムスタンプ受信時においてメッセージに記載されたカウンタ値を読み出す参照点は、ＡＭＣＣ信号フレーム中の決められた場所の１バイト（Byte）を用いることが一般的である。しかし、ＡＭＣＣ信号は低速であるため、１バイト中のどの時刻を参照するかにより、測定したＲＴＴ値が大きく揺らぐ。例えば、ＡＭＣＣ信号が１００ｋｂｐｓ（キロビット毎秒）であるとすると、１バイトの送信に８０ｕｓかかる。そのため、上記のＡＭＣＣ信号を用いた距離の測定は、精度が低い場合がある。そこで、ステップＳ１１０８において、管理制御装置１１７０の選択部１１７４は、使用する分散補償部１６０を一つ選択するのではなく、使用可能な分散補償部１６０の候補を複数抽出してもよい。そして、選択部１１７４は、抽出した分散補償部１６０の候補の中からランダムに、又は、所定の規則に従って一つの分散補償部１６０を選択する。その後、光通信システム１１１０は、ステップＳ１１０９以降の処理を行う。そして、ステップＳ１１１２により加入者装置１１２０ａ－１と加入者装置１１２０ｂ－１とが主信号の通信を開始した後、加入者装置１１２０ａ－１の管理制御部１１２６又は加入者装置１１２０ｂ－１の管理制御部１１２６は、所定よりも通信品質が低いなど、主信号を正しく受信できないことを検出した場合、管理制御装置１１７０に受信異常を通知する。管理制御装置１１７０の選択部１１７４は、受信異常を受信すると、ステップＳ１１０８において抽出した分散補償部１６０の候補の中から、未選択の分散補償部１６０を選択する。その後、光通信システム１１１０は、ステップＳ１１０９以降の処理を行う。

【0205】

例えば、加入者装置１１２０ａ－１から受信した伝送距離情報が「伝送距離１０ｋｍ～２０ｋｍ」であったとする。また、第一品質補償部情報には、伝送距離０～１５ｋｍと分散補償部１６０－１とが対応し、伝送距離１５～２０ｋｍと分散補償部１６０－２とが対応していることが設定されている。この場合、管理制御装置１１７０の選択部１１７４は、分散補償部１６０－１及び分散補償部１６０－２を候補とする。選択部１１７４は、まず、分散補償部１６０－１を選択する。ポート接続決定部１１７５は、光ＳＷ１３０ａにおいて、分散補償部１６０－１を経由するように、入力ポート１３１と出力ポート１３２とのポート接続関係を決定する。ステップＳ１１１２の後、選択部１１７４は、主信号を正常に受信できない旨の通知を受けた場合、分散補償部１６０－２を選択する。ポート接続決定部１１７５は、光ＳＷ１３０ａにおいて分散補償部１６０－１を経由せず、分散補償部１６０－２を経由するように、入力ポート１３１と出力ポート１３２とのポート接続関係を決定する。

【0206】

図１４に示す光通信システム１１１０では、加入者装置１１２０が制御信号用通信路１１９０を介して管理制御装置１１７０に伝送距離情報を送信しているが、加入者装置１１２０は、光信号に伝送距離情報を設定して送出してもよい。

【0207】

図２０は、光通信システム１１１１の構成を示す図である。同図において、図１４に示す光通信システム１１１０と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図２０に示す光通信システム１１１１が、図１４に示す光通信システム１１１０と異なる点は、光伝送路１５０の両端の波長合分波部１４０付近に制御信号抜出装置１１８０を備える点である。光伝送路１５０－ｎ上の波長合分波部１４０ｘ（ｘ＝ａ，ｂ）付近に設置された制御信号抜出装置１１８０を、制御信号抜出装置１１８０ｘ－ｎと記載する。

【0208】

加入者装置１１２０は、管理制御装置１１７０と制御信号用通信路１１９０により接続されなくてもよい。加入者装置１１２０は、例えば、伝送距離情報を設定した光信号を送信する。加入者装置１１２０は、伝送距離情報を設定した制御信号を、光信号により送信する。制御信号には、ＡＭＣＣ信号の制御信号を主信号に重畳して送信するアウトバンド方式を用いてもよく、プロトコルのオーバーヘッド内に制御信号を設定するインバンド方式を用いてもよい。管理制御装置１１７０は、加入者装置１１２０が光信号に設定した伝送距離情報を抜き出して、管理制御装置１１７０に通知する。

【0209】

図２１は、制御信号抜出装置１１８０の構成を示す図である。制御信号抜出装置１１８０は、光分岐部１１８１と、波長合分波部１１８２と、制御用受信器（Ｒｘ）１１８３とを備える。

【0210】

光分岐部１１８１は、光伝送路１５０を伝送する光信号を分岐する。光伝送路１５０を伝送する光信号は、波長合分波部１４０が波長多重した光信号である。光信号は、主信号と制御信号とを含む。光分岐部１１８１は、分岐した光信号を波長合分波部１１８２に出力する。

【0211】

波長合分波部１１８２は、一つの入力ポート（図示せず）及びＨ個（Ｈは２以上の整数）の出力ポート（図示せず）を有する。図２１では、Ｈ＝３の場合を示している。Ｈ個の出力ポートはそれぞれ異なる波長に対応する。入力ポートは光分岐部１１８１と接続される。Ｈ個の出力ポートは制御用受信器１１８３と接続される。波長合分波部１１８２は、入力ポートにより光分岐部１１８１から入力した光信号を異なる波長の光信号に分波し、分波された光信号をそれぞれ別々の出力ポートから出力する。分波された各光信号には、主信号と制御信号とが含まれる。

【0212】

制御用受信器１１８３は、光受信器（Ｒｘ）１１８４－１～１１８４－Ｈと、分離部１１８５－１～１１８５－Ｈとを有する。光受信器１１８４－ｈ（ｈは１以上Ｈ以下の整数）は、光分岐部１１８１が分波した光信号を入力し、入力した光信号を電気信号に変換する。光受信器１１８４－ｈは、変換した光信号を分離部１１８５－ｈに出力する。分離部１１８５－ｈは、光受信器１１８４－ｈから入力した電気信号から制御信号を分離する。分離部１１８５－ｈは、分離した制御信号を管理制御装置１１７０に出力する。

【0213】

例えば、加入者装置１１２０ａ－１は、伝送距離情報を設定した制御信号と主信号とが重畳された波長λ１ｕの光信号を送信する。波長合分波部１４０ａ－１は、光ＳＷ１３０ａから出力された波長λ１ｕ～λＨｕの光信号を多重し、光伝送路１５０－１へ出力する。制御信号抜出装置１１８０の光分岐部１１８１は、光伝送路１５０を伝送する光信号を分岐する。波長合分波部１１８２は、光分岐部１１８１が分岐した光信号を波長λ１ｕ～λＨｕの光信号に分波し、分波した波長λｈｕの光信号を光受信器１１８４－ｈに入力する。光受信器１１８４－１は、波長λ１ｕの光信号を電気信号に変換する。分離部１１８５－１は、光受信器１１８４－１から入力した電気信号から制御信号を分離し、分離した制御信号を管理制御装置１１７０に出力する。

【0214】

なお、第一選択情報は、伝送距離及び信号パラメータと、分散補償量又は分散補償部情報とを対応づけた情報でもよい。この場合、選択部１１７４は、伝送距離と、加入者装置１１２０に割当てた信号パラメータとに対応した分散補償量又は分散補償部情報に基づき、分散補償部１６０を選択する。

【0215】

（第１０の実施形態）
第９の実施形態においては、品質補償部として分散補償部を用いていた。第１０の実施形態においては、品質補償部として光増幅部を用いる点を除き。第９の実施形態と同様の処理を行う。本実施形態を、第９の実施形態との差分を中心に説明する。

【0216】

図２２は、第１０の実施形態による光通信システム１２１０の構成を示す図である。図２２に示す光通信システム１２１０が、図１４に示す光通信システム１１１０と異なる点は、分散補償部１６０に代えて、図７に示す光増幅部５６０を備える点である。Ｋ個（Ｋは１以上の整数）の各光増幅部５６０の利得はそれぞれ異なる。図２２は、Ｋ＝２の場合を示している。Ｋ≧３の場合、一部の複数の光増幅部５６０の利得が同じでもよい。一つの光信号をいずれかの光増幅部５６０により増幅してもよく、複数の光増幅部５６０により増幅してもよい。

【0217】

管理制御装置１１７０の記憶部１１７２は、伝送距離と、光増幅利得又は光増幅部情報とを対応づけた第二選択情報を記憶する。光増幅部情報は、第二パラメータ表に含まれる光増幅部情報と同様であり、使用可能な光増幅部５６０を示す。選択部１１７４は、光信号を出力する加入者装置１１２０と、光信号を受信する加入者装置１１２０との間の伝送距離の情報を加入者装置１１２０から受信する。選択部１１７４は、伝送距離に対応した光増幅利得又は光増幅部情報を記憶部１１７２に記憶されている第二選択情報から読み出す。選択部１１７４は、光増幅利得を読み出した場合、その光増幅利得の光増幅部５６０を選択する。選択部１１７４は、光増幅部情報を読み出した場合、読み出した光増幅部情報が示す光増幅部５６０の中から、使用する光増幅部５６０を選択する。選択される光増幅部５６０の数は一つでもよく、２以上でもよい。

【0218】

光通信システム１２１０は、以下の点を除き、図１６に示す第９の実施形態の光通信システム１１１０の動作と同様の動作を行う。すなわち、ステップＳ１１０８において、管理制御装置１１７０の選択部１１７４は、加入者装置１１２０ａ－１から通知された伝送距離情報に基づいて加入者装置１１２０ａ－１から加入者装置１１２０ｂ－１への光信号に使用する光増幅部５６０を決定する。具体的には、選択部１１７４は、伝送距離情報に対応した光増幅利得を第二選択情報から読み出し、読み出した光増幅利得の光増幅部５６０を選択する。選択部１１７４は、第二選択情報から伝送距離情報に対応した光増幅部情報を読み出した場合、読み出した光増幅部情報が示す光増幅部５６０から使用する光増幅部５６０を選択する。ここでは、光増幅部５６０－１が選択されたとする。

【0219】

ステップＳ１１０９において、ポート接続決定部１１７５は、光増幅部５６０－１と接続される光ＳＷ１３０ａにおいて、加入者装置１１２０ａ－１から加入者装置１１２０ｂ－１への光信号が選択部１１７４により選択された光増幅部５６０－１を経由するように、入力ポート１３１と出力ポート１３２とのポート接続関係を決定する。つまり、ポート接続決定部１１７５は、加入者装置１１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、光増幅部５６０－１が接続されている出力ポート１３２へ出力するように、光ＳＷ１３０ａにおけるパスＰ２のポート接続を決定する。さらに、ポート接続決定部１１７５は、光増幅部５６０－１が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａにおけるパスＰ３のポート接続関係を決定する。

【0220】

ステップＳ１１１２において、加入者装置１１２０ａ－１と加入者装置１１２０ｂ－１は主信号の通信を開始すると、加入者装置１１２０ａ－１から送信された波長λ１ｕの光信号は、光ＳＷ１３０ａ、光増幅部５６０－１、光ＳＷ１３０ａを順に経由した後、波長合分波部１４０ａ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から波長合分波部１４０ｂ－１を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－１へ出力される。

【0221】

また、加入者装置１１２０間の光信号は、複数の光増幅部５６０を経由してもよい。この場合、光増幅部情報に、使用される光増幅部５６０の組み合わせが設定される。これにより、例えば、ステップＳ１１０８において、選択部１１７４は、加入者装置１１２０ａ－１から加入者装置１１２０ｂ－１への光信号に対して、光増幅部５６０－１及び光増幅部５６０－２を選択する。この場合、ポート接続決定部１１７５は、第５の実施形態において光増幅部５６０－１及び光増幅部５６０－２が選択された場合と同様に光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。

【0222】

また、第９の実施形態と同様に、ステップＳ１１０８において、管理制御装置１１７０の選択部１１７４は、使用可能な光増幅部５６０の候補を複数抽出し、候補の中から光増幅部５６０を選択してもよい。選択部１１７４は、加入者装置１１２０から所定よりも通信品質が低いなどの受信異常を受信した場合に、候補の中から未選択の光増幅部５６０を選択し、ステップＳ１１０９以降の処理を行う。

【0223】

光通信システム１２１０は、図１０に示すように、光ＳＷ１３０ａと光増幅部５６０－ｋとの間に波長合分波部４４０ａ－ｋ－１及び波長合分波部４４０ａ－ｋ－２を挿入してもよい。

【0224】

また、光通信システム１２１０は、光増幅部５６０に代えて、第８の実施形態の品質補償部８６０を備えてもよい。この場合、記憶部１１７２は、伝送距離と、使用可能な品質補償部８６０とを対応づけた第三選択情報を記憶する。管理制御装置１１７０の選択部１１７４は、加入者装置１１２０ａ－１から通知された伝送距離情報に基づいて第三選択情報から加入者装置１１２０ａ－１から加入者装置１１２０ｂ－１への光信号に使用する品質補償部８６０を決定する。

【0225】

なお、第二選択情報は、伝送距離及び信号パラメータと、増幅利得又は光増幅部情報とを対応づけた情報でもよい。この場合、選択部１１７４は、伝送距離と、加入者装置１１２０に割当てた信号パラメータとに対応した増幅利得又は光増幅部情報に基づき、光増幅部５６０を選択する。同様に、第三選択情報は、伝送距離及び信号パラメータと、使用可能な品質補償部８６０とを対応づけた第三選択情報でもよい。選択部１１７４は、伝送距離と、加入者装置１１２０に割当てた信号パラメータとに対応して第三選択情報に設定されている品質補償部８６０を選択する。

【0226】

（第１１の実施形態）
本実施形態の光通信システムは、分散量が異なる複数の分散補償部と、利得が異なる複数の光増幅部とを有する。本実施形態を、第９及び第１０の実施形態との差分を中心に説明する。

【0227】

図２３は、第１１の実施形態による光通信システム１３１０の構成を示す図である。図２３に示す光通信システム７１０が、図１４に示す光通信システム１１１０と異なる点は、図２２に示す第１０の実施形態の光増幅部５６０をさらに備える点である。光ＳＷ１３０ａの一部の入力ポート１３１及び一部の出力ポート１３２は、光伝送路を介して、光増幅部５６０－１～５６０－Ｋと接続される。図２３では、Ｋ＝２の場合を例に示している。

【0228】

また、管理制御装置１１７０の記憶部１１７２は、第一選択情報と第二選択情報とを記憶する。記憶部１１７２は第一選択情報と第二選択情報とを統合した第四選択情報を記憶してもよい。

【0229】

光通信システム１３１０は、以下の点を除き、第９の実施形態の光通信システム１１１０と同様に動作する。すなわち、図１６のステップＳ１１０８において、管理制御装置１１７０の選択部１１７４は、第１の実施形態と同様に、加入者装置１１２０ａ－１から通知された伝送距離情報と、記憶部１１７２に記憶されている第一選択情報とに基づいて、使用する分散補償部１６０を選択する。さらに、選択部１１７４は、第１０の実施形態と同様に、加入者装置１１２０ａ－１から通知された伝送距離情報と、記憶部１１７２に記憶されている第二選択情報とに基づいて、使用する光増幅部５６０を選択する。なお、選択部１１７４は、第一選択情報及び第二選択情報に代えて第四選択情報を用いてもよい。ここでは、分散補償部１６０－１及び光増幅部５６０－１が選択されたとする。

【0230】

ステップＳ１１０９において、ポート接続決定部１１７５は、光増幅部５６０－１と接続される光ＳＷ１３０ａにおいて、加入者装置１１２０ａ－１から加入者装置１１２０ｂ－１への光パスが、選択部１１７４により選択された分散補償部１６０－１及び光増幅部５６０－１を経由するように、入力ポート１３１と出力ポート１３２とのポート接続関係を決定する。つまり、ポート接続決定部１１７５は、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、分散補償部１６０－１が接続されている出力ポート１３２へ出力するようパスＰ１１のポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１１７５は、分散補償部１６０－１が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、光増幅部５６０－１が接続されている出力ポート１３２へ出力するようパスＰ１２のポート接続関係を決定する。そしてさらに、ポート接続決定部１１７５は、光増幅部５６０－１が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するようパスＰ１３のポート接続関係を決定する。

【0231】

ステップＳ１１１２において、加入者装置１１２０ａ－１と加入者装置１１２０ｂ－１は主信号の通信を開始すると、加入者装置１１２０ａ－１から送信された波長λ１ｕの光信号は、光ＳＷ１３０ａ、分散補償部１６０－１、光ＳＷ１３０ａ、光増幅部５６０－１、光ＳＷ１３０ａを順に経由した後、波長合分波部１４０ａ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から波長合分波部１４０ｂ－１を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－１へ出力される。

【0232】

加入者装置１１２０間の信号は、複数の分散補償部１６０を経由してもよく、複数の光増幅部５６０を経由してもよい。ポート接続決定部１１７５は、選択部１１７４が選択した１以上の分散補償部１６０と、１以上の光増幅部５６０とを経由するように、上述した実施形態と同様に光ＳＷ１３０のポート接続関係を決定する。

【0233】

ポート接続決定部１１７５は、伝送距離によっては、分散補償部１６０と光増幅部５６０の一方又は両方を経由しないように、光ＳＷ１３０ａの入力ポートと出力ポートを接続してもよい。さらに、光通信システム１３１０は、図６又は図１０に示すように、光ＳＷ１３０ａと分散補償部１６０－ｋとの間に波長合分波部４４０ａ－ｋ－１及び波長合分波部４４０ａ－ｋ－２を挿入してもよく、光ＳＷ１３０ａと光増幅部５６０－ｋとの間に波長合分波部４４０ａ－ｋ－１及び波長合分波部４４０ａ－ｋ－２を挿入してもよい。

【0234】

（第１２の実施形態）
第１２の実施形態では、加入者装置に分散補償部を備える。本実施形態を、上述した第９～第１１の実施形態との差分を中心に説明する。

【0235】

図２４は、第１２の実施形態による光通信システム１５１０の構成を示す図である。図２４に示す光通信システム１５１０が、図１４に示す光通信システム１１１０と異なる点は、加入者装置１１２０及び管理制御装置１１７０に代えて、加入者装置１５２０及び管理制御装置１５７０を備える点と、光ＳＷ１３０が分散補償部１６０と接続されていない点である。

【0236】

管理制御装置１５７０は、管理制御部１５７１を有する。管理制御部１５７１は、割当部１１７３と、ポート接続決定部１１７５と、通知部１５７２とを有する。通知部１５７２は、加入者装置１５２０から通知された伝送距離情報を、通知元の加入者装置１５２０の通信先の加入者装置１５２０に通知する。また、通知部１５７２は、ポート接続決定部１１７５が決定したポート接続関係を光ＳＷ１３０に通知する。

【0237】

図２５は、加入者装置１５２０の構成を示す図である。図２６に示す加入者装置１５２０が、図１５に示す第９の実施形態の加入者装置１１２０と異なる点は、分散補償部１５２１をさらに備える点である。分散補償部１５２１は、電気段において分散補償を行う。分散補償部１５２１は、デジタル信号処理（ＤＳＰ）を用いて実装された時間領域等化器（ＴＤＥ：Time domain Equalizer）または周波数領域等化器（ＦＤＥ：Frequency domain Equalizer）である。ＴＤＥとＦＤＥのどちらも、波長分散の伝達関数から求めた等化係数を用いることで、分散補償を実現する。

【0238】

図２６は、光通信システム１５１０の分散補償機能設定の動作を示すシーケンス図である。同図において、図１６に示す第９の実施形態の光通信システム１１１０と同様の動作には、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0239】

まず、光通信システム１５１０は、図１６のステップＳ１１０１～ステップＳ１１０７と同様の処理を行う。すなわち、光通信システム１５１０は、加入者装置１５２０ａ－１と加入者装置１５２０ｂ－１との間の光パスが設定されるように、光ＳＷ１３０ａ及び光ＳＷ１３０ｂそれぞれにおいて入力ポートと出力ポートとを接続する。加入者装置１５２０ａ－１は、ＡＭＣＣ信号のメッセージＭ１を送信する。加入者装置１５２０ｂ－１は、メッセージＭ１を受信し、ＡＭＣＣ信号のメッセージＭ２を送信する。加入者装置１５２０ａ－１の伝送距離測定部１１２７は、メッセージＭ２を受信すると、加入者装置１５２０ａ－１と加入者装置１５２０ｂ－１との間の伝送距離を算出する。加入者装置１５２０ａ－１の伝送距離測定部１１２７は、算出した伝送距離を示す伝送距離情報を管理制御装置１５７０に送信し、さらに、伝送距離情報を電気段の分散補償部１５２１に通知する。

【0240】

管理制御装置１５７０の通知部１５７２は、受信した伝送距離情報を、加入者装置１５２０ｂ－１の電気段の分散補償部１５２１に通知する（ステップＳ１５０１）。加入者装置１５２０ａ－１の分散補償部１５２１及び加入者装置１５２０ｂ－１の分散補償部１５２１は、受信した伝送距離情報に対して必要な分散補償量となるように、等化係数を設定する（ステップＳ１５０２、ステップＳ１５０３）。加入者装置１５２０ａ－１の分散補償部１５２１及び加入者装置１５２０ｂ－１の分散補償部１５２１の設定が終わると、加入者装置１５２０ａ－１と加入者装置１５２０ｂ－１との間で、主信号の送受信を開始する（ステップＳ１５０４）。

【0241】

本実施形態によれば、主信号のスループットの低下がなく、低速な管理制御信号を用いたＲＴＴ測定により、伝送距離の算出が可能となる。加えて、光通信システムは、伝送距離に従って電気段の分散補償部を設定した後に、高速な主信号の通信を開始する。これにより、高速な主信号に対して所望の受信感度を得ることができる。

【0242】

（第１３の実施形態）
第１３の実施形態では、加入者装置と光ＳＷとの間の伝送路の品質を補償する。本実施形態を、上述した実施形態との差分を中心に説明する。

【0243】

図２７は、第１３の実施形態による光通信システム１６１０の構成を示す図である。図２７に示す光通信システム１６１０が、図１４に示す光通信システム１１１０と異なる点は、管理制御装置１１７０及び光伝送路１５０－ｎに代えて、管理制御装置１６７０及び光伝送路１６５０－ｎを備える点と、光ＳＷ１３０ｂが分散補償部１６０と接続されている点である。各光ＳＷ１３０ａ及び光ＳＷ１３０ｂはそれぞれ、複数種類の分散補償部１６０と接続される。光ＳＷ１３０ｂと接続される２台の分散補償部１６０を、分散補償部１６０－３、１６０－４と記載する。

【0244】

光伝送路１６５０－ｎは、累積波長分散値がゼロとなるような波長分散補償機能を具備しているため、分散補償の必要がない。もしくは、管理制御部１１７１は、予め光伝送路１６５０－ｎの伝送路長を事前に知っているとする。

【0245】

管理制御装置１６７０は、１台以上の制御用送受信器１６８０と、管理制御部１１７１とを有する。制御用送受信器１６８０はそれぞれ、光ＳＷ１３０の出力ポート１３２と接続される。加入者装置１１２０は、対向する加入者装置１１２０と通信を始める前に制御用送受信器１６８０に接続する。制御用送受信器１６８０は、加入者装置１１２０とＡＭＣＣ信号を送受信し、加入者装置１１２０と光ＳＷ１３０と間の伝送路長を測定する。

【0246】

制御用送受信器１６８０は、光送信部１６８１と、光合分波部１６８２と、光受信部１６８３と、伝送距離測定部１６８４とを備える。光送信部１６８１、光合分波部１６８２、光受信部１６８３及び伝送距離測定部１６８４はそれぞれ、加入者装置１１２０の光送信部１１２２、光合分波部１１２３、光受信部１１２４及び伝送距離測定部１１２７と同様の機能を有する。光ＳＷ１３０ｘの出力ポート１３２と接続される制御用送受信器１６８０を、制御用送受信器１６８０ｘと記載し、制御用送受信器１６８０ｘが有する光送信部１６８１、光合分波部１６８２、光受信部１６８３及び伝送距離測定部１６８４をそれぞれ、光送信部１６８１ｘ、光合分波部１６８２ｘ、光受信部１６８３ｘ及び伝送距離測定部１６８４ｘと記載する。

【0247】

図２８は、光通信システム１６１０の分散補償部選択の動作を示すシーケンス図である。図２８では、ｘ＝ａの場合を例に示している。光ＳＷ１３０ｘには、制御用送受信器１６８０ｘと接続される出力ポート１３２から入力した加入者装置１１２０ｘ－１の受信波長の光信号を、加入者装置１１２０ｘ－１が接続される入力ポート１３１へ出力するポート接続関係が設定されている。さらに、光ＳＷ１３０ｘには、加入者装置１１２０ｘ－１が接続される入力ポート１３１から入力した、加入者装置１１２０ｘ－１の送信波長の光信号を、制御用送受信器１６８０ｘと接続される出力ポート１３２へ出力するポート接続関係が設定されている。

【0248】

制御用送受信器１６８０ｘと加入者装置１１２０ｘ－１との間で、図１６に示すステップＳ１１０２～ステップＳ１１０６と同様の処理を行う。すなわち、制御用送受信器１６８０ｘの伝送距離測定部１６８４ｘが出力した制御信号は、光送信部１６８１ｘによりＡＭＣＣ信号として加入者装置１１２０ｘ－１の受信波長の光信号に重畳される。光合分波部１６８２ｘは、ＡＭＣＣ信号を設定したメッセージＭ１を送信する（ステップＳ１７０１）。ｘ＝ａの場合、受信波長はλ１ｄである。光ＳＷ１３０ｘは、制御用送受信器１６８０ｘから送信されたメッセージＭ１を、加入者装置１１２０ｘ－１に出力する。

【0249】

加入者装置１１２０ｘ－１は、メッセージＭ１に重畳されているＡＭＣＣ信号を受信する（ステップＳ１７０２）。加入者装置１１２０ｘ－１は、ＡＭＣＣ信号を設定したメッセージＭ２を送信する（ステップＳ１７０３）。メッセージＭ２の波長は、加入者装置１１２０ｘ－１の送信波長である。ｘ＝ａの場合、送信波長はλ１ｕである。光ＳＷ１３０ｘは、加入者装置１１２０ｘ－１から送信されたメッセージＭ２を、制御用送受信器１６８０ｘに出力する。制御用送受信器１６８０ｘの光合分波部１６８２ｘは、受信したメッセージＭ２を光受信部１６８３ｘに出力する。光受信部１６８３ｘは、メッセージＭ２を光信号から電気信号に変換する。伝送距離測定部１６８４ｘは、電気信号のメッセージＭ２に重畳されているＡＭＣＣ信号を受信する（ステップＳ１７０４）。

【0250】

制御用送受信器１６８０ｘの伝送距離測定部１６８４ｘは、受信したＡＭＣＣ信号を用いて、第９の実施形態と同様に、加入者装置１１２０ｘ－１と制御用送受信器１６８０ｘとの間のＲＴＴを計算する。伝送距離測定部１６８４ｘは、計算したＲＴＴを示すＲＴＴ情報を管理制御部１１７１に出力する（ステップＳ１７０５）。管理制御部１１７１の選択部１１７４は、ＲＴＴ情報が示すＲＴＴを用いて、加入者装置１１２０ｘ－１と制御用送受信器１６８０ｘとの間の伝送距離を算出する。制御用送受信器１６８０ｘと光ＳＷ１３０ｘとの距離が短い場合、選択部１１７４は、算出した伝送距離を加入者装置１１２０ｘ－１と光ＳＷ１３０ｘとの間の距離とする（ステップＳ１７０６）。

【0251】

管理制御部１１７１の選択部１１７４は、第９の実施形態と同様に、伝送距離に対して必要な分散補償量を算出して、使用する分散補償部１６０を決定する（ステップＳ１７０７）。ポート接続決定部１１７５は、光ＳＷ１３０ｘにおいて、加入者装置１１２０ｘ－１から通信先の加入者装置１１２０ｘ’－１への光信号が、選択部１１７４が選択した分散補償部１６０を経由するように、光ＳＷ１３０ｘにおける入力ポート１３１と出力ポート１３２とのポート接続関係を決定する。なお、ｘ＝ａの場合はｘ’＝ｂであり、ｘ＝ｂの場合はｘ’＝ａである。通知部１１７６は、選択部１１７４が決定した光ＳＷ１３０ｘのポート接続関係を光ＳＷ１３０ｘに通知する（ステップＳ１７０８）。光ＳＷ１３０ｘは、ステップＳ１７０８において通知されたポート接続関係に従って、入力ポート１３１と出力ポート１３２とを接続する（ステップＳ１７０９）。

【0252】

図２９は、光通信システム１６１０の加入者装置１１２０ａ－１及び加入者装置１１２０ｂ－１間の主信号導通までの処理を示すフロー図である。まず、光通信システム１６１０は、図２８に示したシーケンスを用いて、加入者装置１１２０ａ－１と光ＳＷ１３０ａ間の分散補償を実現するための分散補償部１６０を選択する（ステップＳ１８０１）。続いて、光通信システム１６１０は、図２８に示したシーケンスを用いて、加入者装置１１２０ｂ－１と光ＳＷ１３０ｂ間の分散補償を実現するための分散補償部１６０を選択する（ステップＳ１８０２）。最後に、光通信システム１６１０は、加入者装置１１２０ａ－１と加入者装置１１２０ｂ－１間の主信号の通信を開始する。

【0253】

管理制御装置１７０が有する管理制御部１７１のハードウェア構成例を説明する。図３０は、管理制御装置１７０のハードウェア構成例を示す装置構成図である。管理制御装置１７０は、プロセッサ７１と、記憶部７２と、通信インタフェース７３と、ユーザインタフェース７４とを備える。

【0254】

プロセッサ７１は、演算や制御を行う中央演算装置である。プロセッサ７１は、例えば、ＣＰＵである。プロセッサ７１は、記憶部７２からプログラムを読み出して実行することにより、管理制御部１７１の機能を実現する。記憶部７２は、さらに、プロセッサ７１が各種プログラムを実行する際のワークエリアなどを有する。通信インタフェース７３は、他装置と通信可能に接続するものである。ユーザインタフェース７４は、キーボード、ポインティングデバイス（マウス、タブレット等）、ボタン、タッチパネル等の入力装置や、ディスプレイなどの表示装置である。ユーザインタフェース７４により、人為的な操作が入力される。

【0255】

なお、管理制御装置１７０の機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。

【0256】

また、管理制御装置１１７０が有する管理制御部１１７１、管理制御装置１５７０が有する管理制御部１５７１、管理制御装置１６７０が有する管理制御部１１７１のハードウェア構成例も図３０と同様である。プロセッサ７１は、記憶部７２からプログラムを読み出して実行することにより、管理制御装置１１７０が有する管理制御部１１７１、管理制御装置１５７０が有する管理制御部１５７１、管理制御装置１６７０が有する管理制御部１１７１の機能を実現する。

【0257】

以上説明した第１～第８の実施形態によれば、複数種類の伝送路状態や信号パラメータを選択できる光通信システムにおいても、最適な分散補償と光増幅との一方又は両方を行い、所望の受信感度を得ることができる。

【0258】

第１～第８の実施形態では、発着の加入者装置の組み合わせ毎に、信号パラメータ値に応じた品質補償部の情報を設定したパラメータ表を予め用意しておく。光通信システムは、このパラメータ表に基づいて、品質補償部を選択する。よって、複数種類の伝送路状態等に柔軟に対応した品質補償が可能である。品質補償は、分散補償と、光増幅の一方又は両方により行う。例えば、許容される分散値や損失が各加入者装置で異なるＡＰＮに適用する場合に好適である。

【0259】

また、以上説明した第９～第１３の実施形態によれば、主信号のスループットの低下がなく、低速な管理制御信号を用いたＲＴＴ測定により、伝送距離の算出が可能となる。加えて、算出した伝送距離に従って分散補償部や光増幅部を選択した後に、高速な主信号の通信を開始することで、高速な主信号に対して所望の受信感度を得ることができる。

【0260】

以上説明した実施形態によれば、光通信システムは、光スイッチと、複数の品質補償部と、制御部とを備える。光スイッチは、複数のポートを有する。光スイッチは、いずれかのポートから入力した光信号を他のポートから出力する。品質補償部は、光スイッチから出力された光信号の品質を補償し、品質を補償した光信号を光スイッチに入力する。制御部は、選択部と、指示部とを有する。制御部は、実施形態の管理制御部１７１、１１７１、１５７１に対応する。選択部は、複数の品質補償部のうち、光スイッチの所定のポートから入力される光信号が伝送路を伝送する際のその光信号の品質劣化の程度に応じた品質の補償を行う品質補償部を選択する。指示部は、所定のポートから入力される光信号を選択部により選択された品質補償部に出力し、選択された品質補償部により品質が補償された光信号を、当該光信号の送信先に応じたポートから出力するよう光スイッチに指示する。指示部は、実施形態のポート接続決定部１７５及び通知部１７６、ポート接続決定部１１７５及び通知部１１７６、ポート接続決定部１１７５及び通知部１５７２に対応する。

【0261】

制御部は、加入者装置からの要求に応じて加入者装置から送信先への光信号に用いられる波長及び伝送路を割り当てる割当部をさらに備えてもよい。選択部は、光スイッチと接続される複数の品質補償部のうち、割り当てられた波長の光信号が割り当てられた伝送路を伝送する際の光信号の品質劣化の程度に応じた補償を行う品質補償部を選択する。指示部は、加入者装置と接続されるポートから入力される、割当てられた波長の光信号を、選択部により選択された品質補償部に出力する。指示部は、選択された品質補償部により品質が補償された光信号を割当部が割り当てた伝送路と接続されるポートから出力するよう光スイッチに指示する。

【0262】

例えば、選択部は、光スイッチに接続される複数の品質補償部のうち、加入者装置と接続されるポートから入力される光信号に許容される品質劣化の程度に応じた品質の補償を行う品質補償部を選択する。光信号に許容される品質劣化の程度は、当該光信号の伝送に使用されるリソースと、当該光信号の特性を制御するために光信号の送信装置において用いられる信号パラメータの値との一方又は両方に対応する。リソースは、光伝送路１５０、波長、光信号を中継する装置などである。光信号を中継する装置は、例えば、光ＳＷ１３０、波長合分波部１４０などである。光信号の送信装置は、例えば、加入者装置１２０である。光信号の特性は、例えば、変調方式、ボーレート、光強度などである。また、品質補償部は、光信号の分散の補償と、光信号の増幅との一方又は両方を行う。

【0263】

例えば、光信号が伝送路を伝送する際の光信号の品質劣化の程度は、伝送路の長さに対応する。指示部は、複数の品質補償部のうち、光スイッチの所定のポートから入力される光信号が伝送する伝送路の長さに基づいて、光信号の品質の補償を行う品質補償部を選択する。伝送路の長さは、加入者装置と通信先の装置との間で伝送路を介して光信号を送受信することにより測定されたラウンドトリップタイムに基づき推定される。ラウンドトリップタイムの測定に用いられる光信号は、例えば、主信号に重畳され、かつ、主信号よりも低速な制御信号である。

【0264】

指示部は、複数の品質補償部のうち、光スイッチの所定のポートから入力される光信号が伝送する伝送路の長さに基づいて光信号の品質の補償を行う品質補償部の候補を複数選択し、複数の候補のうち光信号の品質の補償を行う品質補償部を選択してもよい。指示部は、選択した品質補償部により補償された光信号の品質が所定よりも低い場合に、複数の候補のうち未選択の品質補償部を選択する。

【0265】

選択部は、複数の品質補償部のうち、品質の補償を行うための２以上の品質補償部を選択してもよい。指示部は、所定のポートから入力される光信号を選択された品質補償部に順に出力し、選択された全ての品質補償部により品質が補償された光信号を、当該光信号の送信先に応じたポートから出力するよう光スイッチを制御する。

【0266】

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれら実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

【符号の説明】

【0267】

７１ プロセッサ
７２ 記憶部
７３ 通信インタフェース
７４ ユーザインタフェース
１１０ 光通信システム
１２０ａ－１ 加入者装置
１２０ａ－２ 加入者装置
１２０ｂ－１ 加入者装置
１２０ｂ－２ 加入者装置
１３１ 入力ポート
１３２ 出力ポート
１４０ａ－１ 波長合分波部
１４０ａ－２ 波長合分波部
１４０ｂ－１ 波長合分波部
１４０ｂ－２ 波長合分波部
１５０－１ 光伝送路
１５０－２ 光伝送路
１６０－１ 分散補償部
１６０－２ 分散補償部
１６０－３ 分散補償部
１６０－４ 分散補償部
１７０ 管理制御装置
１７１ 管理制御部
１７２ 記憶部
１７３ 割当部
１７４ 選択部
１７５ ポート接続決定部
１７６ 通知部
２１０ 光通信システム
２８０ａ 波長分離フィルタ
２８０ｂ 波長分離フィルタ
３１０ 光通信システム
３８０ａ 波長分離フィルタ
３８０ｂ 波長分離フィルタ
４１０ 光通信システム
４４０ａ－１－１ 波長合分波部
４４０ａ－１－２ 波長合分波部
４４０ａ－２－１ 波長合分波部
４４０ａ－２－２ 波長合分波部
５１０ 光通信システム
５６０－１ 光増幅部
５６０－２ 光増幅部
６１０ 光通信システム
７１０ 光通信システム
８１０ 光通信システム
８６０－１ 品質補償部
８６０－２ 品質補償部
９１０ 光通信システム
９２０ａ－１ 加入者装置
９２０ａ－２ 加入者装置
９２０ｂ－１ 加入者装置
９２０ｂ－２ 加入者装置
９２１ 光送信部
９２２ 光受信部
９２３ 光合分波部
９２４ 管理制御部
９３１ 入力ポート
９３２ 出力ポート
９４０ａ－１ 波長合分波部
９４０ａ－２ 波長合分波部
９４０ｂ－１ 波長合分波部
９４０ｂ－２ 波長合分波部
９５０－１ 光伝送路
９５０－２ 光伝送路
９７０ 管理制御装置
９８０ａ トランシーバ
９８０ｂ トランシーバ
９８１ａ 送信器
９８１ｂ 送信器
９８２ａ 受信器
９８２ｂ 受信器
９８３－１ ファイバ
９８３－２ ファイバ
１１１０ 光通信システム
１１１１ 光通信システム
１１２０ 加入者装置
１１２０ａ－１ 加入者装置
１１２０ａ－２ 加入者装置
１１２０ｂ－１ 加入者装置
１１２０ｂ－２ 加入者装置
１１２１ 信号ミキサ
１１２２ 光送信部
１１２３ 光合分波部
１１２４ 光受信部
１１２５ 信号デバイダ
１１２６ 管理制御部
１１２７ 伝送距離測定部
１１７０ 管理制御装置
１１７１ 管理制御部
１１７２ 記憶部
１１７３ 割当部
１１７４ 選択部
１１７５ ポート接続決定部
１１７６ 通知部
１１８０ 制御信号抜出装置
１１８０ａ－１ 制御信号抜出装置
１１８０ａ－２ 制御信号抜出装置
１１８０ｂ－１ 制御信号抜出装置
１１８０ｂ－２ 制御信号抜出装置
１１８１ 光分岐部
１１８２ 波長合分波部
１１８３ 制御用受信器
１１８４－１～１１８４－３ 光受信器
１１８５－１～１１８５－３ 分離部
１１９０ 制御信号用通信路
１２１０ 光通信システム
１３１０ 光通信システム
１５１０ 光通信システム
１５２０ 加入者装置
１５２０ａ－１ 加入者装置
１５２０ａ－２ 加入者装置
１５２０ｂ－１ 加入者装置
１５２０ｂ－２ 加入者装置
１５２１ 分散補償部
１５７０ 管理制御装置
１５７１ 管理制御部
１５７２ 通知部
１６１０ 光通信システム
１６５０－１ 光伝送路
１６５０－２ 光伝送路
１６７０ 管理制御装置
１６８０ａ 制御用送受信器
１６８０ｂ 制御用送受信器
１６８１ａ 光送信部
１６８１ｂ 光送信部
１６８２ａ 光合分波部
１６８２ｂ 光合分波部
１６８３ａ 光受信部
１６８３ｂ 光受信部
１６８４ａ 伝送距離測定部
１６８４ｂ 伝送距離測定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】