JP2013183231A - 伝送装置および伝送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装置規模の増大を抑えつつ伝送路の診断を行うこと。
【解決手段】制御部１１２は、試験期間１４１を含む第１の伝送期間と、試験期間１４１を含まない第２の伝送期間と、を含む周期的な伝送期間ごとに、伝送期間のうちの試験期間１４１とは異なる期間に光通信機群から光信号を送信させる。試験光送出部１１３は、試験期間１４１に光分岐装置１２０へ試験光を送出する。受光部１１４は、試験期間１４１とは異なる期間に、光通信機群から送信された光信号を受光し、試験期間１４１に、試験光送出部１１３によって送出された試験光の反射光を受光する。測定部１１５は、試験期間１４１に、受光部１１４によって受光された反射光の強度を、試験光が送出されてからの複数の経過時間について測定する。出力部１１６は、測定部１１５によって複数の経過時間について測定された強度に基づく情報を出力する。
【選択図】図１−２

Description

本発明は、伝送装置および伝送方法に関する。

近年、光加入者システムとしてＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムが利用されている。ＰＯＮシステムにおいては、たとえば、収容局側に配置されるＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ：収容局側端末）が、スターカプラを経由して、加入者側のＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ：加入者側端末）と接続される。

また、ＰＯＮシステムにおいては、ＯＬＴからＯＮＵへの下り方向の光信号と、ＯＮＵからＯＬＴへの上り方向の光信号と、が異なる波長により同時に伝送される。たとえば、下り方向の伝送においては、各ＯＮＵへの波長λ１の光信号がＯＬＴから連続信号によって送信される。上り方向の伝送においては、各ＯＮＵが、他のＯＮＵからの光信号と衝突しないようにバースト形式により波長λ２（≠λ１）の光信号を送信する。

また、ＰＯＮシステムにおいて、伝送路における回線断などを診断するためのＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ：光時間領域反射計）が知られている（たとえば、下記特許文献１参照。）。ＯＴＤＲにおいては、たとえば、上り方向と下り方向の各伝送を停止せずに伝送路の状態を診断するために、上り方向と下り方向の各光信号の波長（λ１，λ２）と異なる波長λ３の試験光がＯＬＴから伝送路に送出され、試験光の反射光がＯＬＴにおいて測定される。

特開２０１１−２４０９５号公報

しかしながら、上述した従来技術では、収容局側の伝送装置において、送出した波長λ３の試験光の反射光と、加入者側からの波長λ２の上り信号と、を波長により分離する機構によって装置規模が増大するという問題がある。

本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、装置規模の増大を抑えつつ伝送路の診断を行うことができる伝送装置および伝送方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一側面によれば、光分岐装置を介して光通信機群と接続された伝送装置において、前記光通信機群からの光信号を送信させない試験期間を含む第１の伝送期間と、前記試験期間を含まない第２の伝送期間と、を含む周期的な伝送期間ごとに、前記周期的な伝送期間のうちの前記試験期間とは異なる期間に前記光通信機群から光信号を送信させ、前記試験期間に前記光分岐装置へ試験光を送出し、前記試験期間とは異なる期間に、前記光通信機群から送信された光信号を受光し、前記試験期間に、送出した前記試験光の反射光を受光し、前記試験期間に、受光した前記反射光の強度を、前記試験光が送出されてからの異なる複数の経過時間について測定し、前記複数の経過時間について測定した前記強度に基づく情報を出力する伝送装置および伝送方法が提案される。

本発明の一側面によれば、装置規模の増大を抑えつつ伝送路の診断を行うことができるという効果を奏する。

図１−１は、実施の形態にかかる伝送システムの一例（非試験時）を示す図である。 図１−２は、実施の形態にかかる伝送システムの一例（試験時）を示す図である。 図１−３は、実施の形態にかかる伝送システムの変形例（非試験時）を示す図である。 図１−４は、実施の形態にかかる伝送システムの変形例（試験時）を示す図である。 図２−１は、ＰＯＮシステムおよび下り信号の一例を示す図である。 図２−２は、ＰＯＮシステムおよび上り信号の一例を示す図である。 図３は、レンジングの一例を示すシーケンス図である。 図４は、上り信号フレームの一例を示す図である。 図５は、ＯＬＴの構成の一例を示す図である。 図６は、主信号送出部の構成の一例を示す図である。 図７は、試験光送出部の構成の一例を示す図である。 図８−１は、受信部の構成の一例を示す図である。 図８−２は、図８−１に示した試験光強度測定部の構成の一例を示す図である。 図９は、受信部の変形例を示す図である。 図１０は、フレーム制御部の構成の一例を示す図である。 図１１−１は、ＯＴＤＲ領域を含む上りフレームの構成例１を示す図である。 図１１−２は、ＯＴＤＲ領域を含む上りフレームの構成例２を示す図である。 図１２−１は、比較的短いＯＴＤＲ領域を含む上りフレームの構成例を示す図である。 図１２−２は、比較的長いＯＴＤＲ領域を含む上りフレームの構成例を示す図である。 図１３は、障害伝送路特定部の構成の一例を示す図である。 図１４は、障害伝送路特定部の変形例を示す図である。 図１５は、診断部の構成の一例を示す図である。 図１６は、ＯＬＴの動作の一例を示すフローチャートである。 図１７は、主信号受信部の変形例を示す図である。 図１８−１は、通常時におけるＯＬＴの動作タイミングの一例を示す図である。 図１８−２は、障害検出時におけるＯＬＴの動作タイミングの一例を示す図である。 図１９−１は、通常時における反射光の強度測定結果の一例を示す図である。 図１９−２は、障害検出時における反射光の強度測定結果の一例を示す図である。 図２０は、伝送装置の変形例を示す図である。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる伝送装置および伝送方法の実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
図１−１は、実施の形態にかかる伝送システムの一例（非試験時）を示す図である。図１−２は、実施の形態にかかる伝送システムの一例（試験時）を示す図である。図１−１，図１−２に示すように、実施の形態にかかる伝送システム１００は、伝送装置１１０と、光分岐装置１２０と、ｎ個（ｎは２以上の自然数）の光通信機１３１〜１３ｎ（光通信機群）と、を含んでいる。

伝送装置１１０は、光分岐装置１２０を介して、光通信機１３１〜１３ｎと１対ｎ接続されている。また、伝送装置１１０と光分岐装置１２０との間は、たとえば光ファイバによって接続されている。また、伝送装置１１０と光通信機１３１〜１３ｎとの間は、たとえば光ファイバによって接続されている。

伝送装置１１０は、光通信機１３１〜１３ｎのそれぞれとの間で、たとえば双方向の光通信を行う。たとえば、伝送装置１１０から光通信機１３１〜１３ｎへの光通信には波長λ１（第１波長）の光信号が用いられる。また、光通信機１３１〜１３ｎから伝送装置１１０への光通信には、波長λ１とは異なる波長λ２（第２波長）の光信号が用いられる。

伝送タイミング１４０は、光通信機１３１〜１３ｎから伝送装置１１０への光通信の伝送タイミングを示している。伝送タイミング１４０に示すように、光通信機１３１〜１３ｎから伝送装置１１０への光通信においては、周期的なフレーム（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，…）が設定される。フレームは、周期的な伝送の単位となる伝送期間である。

光通信機１３１〜１３ｎのそれぞれは、フレームごとに、伝送装置１１０によって通知された送信タイミングによって伝送装置１１０への光信号（＃１〜＃ｎ）を送出する。光通信機１３１〜１３ｎによって送出された各光信号は、光分岐装置１２０を介して伝送装置１１０によって受信される。

伝送装置１１０は、波長多重部１１１と、制御部１１２と、試験光送出部１１３と、受光部１１４と、測定部１１５と、出力部１１６と、信号光送出部１１７と、を備えている。波長多重部１１１は、信号光送出部１１７および試験光送出部１１３から送出された各光を波長多重して光分岐装置１２０へ送出する。また、波長多重部１１１は、光分岐装置１２０から送出された光のうちの波長λ２の光を受光部１１４へ送出する。

制御部１１２は、定期的なフレームが、試験期間１４１を含むフレーム（第１の伝送期間）と、試験期間１４１を含まないフレーム（第２の伝送期間）と、を含むように試験期間１４１を設定する。試験期間１４１は、光通信機１３１〜１３ｎとの間の各伝送路を試験するために、光通信機１３１〜１３ｎから伝送装置１１０への光信号を送信させない期間である。

そして、制御部１１２は、フレームごとに、フレームのうちの試験期間１４１とは異なる期間に光通信機１３１〜１３ｎから光信号を送信させる制御を行う。したがって、たとえば、試験期間１４１を含むフレーム（たとえばＦ２）において光通信機１３１〜１３ｎから光信号を送信させる期間は、試験期間１４１を含まないフレーム（たとえばＦ１，３）において光通信機１３１〜１３ｎから光信号を送信させる期間より短くなる。

具体的には、制御部１１２は、光通信機１３１〜１３ｎからの光信号がそれぞれ異なるタイミングで受光部１１４によって受光されるように、光通信機１３１〜１３ｎの光信号の各送信タイミングを制御する。光通信機１３１〜１３ｎの光信号の各送信タイミングを制御するために、制御部１１２は、たとえば、光通信機１３１〜１３ｎの光信号の各送信タイミングを示す情報を、信号光送出部１１７によって送出される各信号に格納する。

また、制御部１１２は、設定した試験期間１４１において試験光を送出するように試験光送出部１１３を制御する。たとえば、制御部１１２は、設定した試験期間１４１の開始時刻に試験光を送出するように試験光送出部１１３を制御する。

試験光送出部１１３は、制御部１１２による制御に従って、波長λ２の試験光を波長多重部１１１へ送出する。波長多重部１１１によって送出された試験光は、波長多重部１１１および光分岐装置１２０を介して光通信機１３１〜１３ｎへ伝搬される。また、伝送装置１１０から光通信機１３１〜１３ｎへの各伝送路のうちの回線断などの障害が発生した部分においては試験光の反射が発生し、試験光の反射光は伝送装置１１０へ戻る。

受光部１１４は、波長多重部１１１から出力される光を受光する。このため、受光部１１４は、制御部１１２によって設定された試験期間１４１と異なる期間に、光通信機１３１〜１３ｎから送信された波長λ２の光信号（＃１〜＃ｎ）を受光することになる。また、受光部１１４は、制御部１１２によって設定された試験期間１４１に、試験光送出部１１３によって送出された試験光の反射光を受光することになる。

測定部１１５は、制御部１１２によって設定された試験期間１４１に、受光部１１４によって受光された反射光の強度を、試験光送出部１１３から試験光が送出されてからの複数の経過時間について測定する。測定部１１５は、複数の経過時間について測定した強度を出力部１１６へ通知する。

また、伝送装置１１０は、制御部１１２によって設定された試験期間１４１と異なる期間に、受光部１１４によって受光された、光通信機１３１〜１３ｎからの光信号を受信する受信部（たとえば図５参照）を備えていてもよい。

出力部１１６は、測定部１１５から通知された、複数の経過時間について測定された強度に基づく情報を出力する。たとえば、出力部１１６は、複数の経過時間について測定された強度を示す情報を出力する。これにより、ユーザは、試験光が送出されてからの経過時間ごとの反射光の強度に基づいて、伝送装置１１０と光通信機１３１〜１３ｎとの間の各伝送路のうちの障害が発生した地点を特定することが可能になる。

たとえば、ユーザは、複数の経過時間について測定された強度に基づいて、反射光の強度が高くなっている経過時間を特定する。そして、ユーザは、特定した経過時間の半分の時間に光速を乗じた距離が、伝送装置１１０から障害発生地点までの伝搬距離であると判断することができる。

または、ユーザは、伝送システム１００の運用前に、試験光送出部１１３から試験光を送出させ、受光部１１４によって受光された反射光の強度を、試験光送出部１１３から試験光が送出されてからの複数の経過時間について測定し、記憶しておいてもよい。ユーザは、伝送システム１００の運用時に出力部１１６から出力された測定結果と、伝送システム１００の運用前に記憶しておいた測定結果と、を比較することにより、伝送システム１００の運用前より反射光の強度が増加している経過時間を特定する。そして、ユーザは、特定した経過時間の半分の時間に光速を乗じた距離が、伝送装置１１０から障害発生地点までの伝搬距離であると判断することができる。

信号光送出部１１７は、光通信機１３１〜１３ｎへの各信号（＃１〜＃ｎ）を含む波長λ１の光信号を光分岐装置１２０へ送出する。ここで、信号光送出部１１７が送出する光信号と、受光部１１４が受光する反射光とは波長が異なっているため、信号光送出部１１７が光信号を送出する期間は、制御部１１２によって設定された試験期間１４１と重なっていてもよい。

図１−１，図１−２に示した伝送装置１１０によれば、光通信機１３１〜１３ｎからの光信号を送信させない試験期間１４１を一部のフレームに設定し、試験期間１４１に試験光を送出して反射光を測定することができる。これにより、試験光と、光通信機１３１〜１３ｎからの光信号と、を分離する機構を設けなくても伝送路の診断を行うことができるため、装置規模の増大を抑えつつ伝送路の診断を行うことができる。このため、たとえば伝送路の診断を行うための構成の簡略化および低コスト化を図ることが可能になる。

また、試験期間１４１が設定されるのは一部のフレームであるため、たとえば試験期間１４１を設定しないフレームにおいては、光通信機１３１〜１３ｎからの光信号を送信することが可能である。このため、たとえば周期的なフレームのすべてに試験期間１４１を定義する場合に比べて、光通信機１３１〜１３ｎから伝送装置１１０への伝送レートの低下を抑えることができる。

また、試験光の波長を、伝送装置１１０から光通信機１３１〜１３ｎへの光信号の波長λ１とは異なる波長λ２とすることにより、試験期間１４１においても伝送装置１１０から光通信機１３１〜１３ｎへの光信号の送信を行うことができる。このため、伝送装置１１０から光通信機１３１〜１３ｎへの伝送レートの低下を抑えることができる。

また、試験光の波長を、光通信機１３１〜１３ｎから伝送装置１１０への光信号の波長λ２と同じにすることにより、光通信機１３１〜１３ｎから伝送装置１１０への光信号を受光するための構成によって試験光も受光することができる。たとえば、波長多重部１１１や受光部１１４に、波長λ２の波長成分のみを透過させるフィルタが設けられている場合に、試験光を透過させるためにフィルタの透過帯域を拡張しなくても試験光を透過させることができる。これにより、構成の簡略化および低コスト化を図ることが可能になる。

図１−３は、実施の形態にかかる伝送システムの変形例（非試験時）を示す図である。図１−３において、図１−１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１−４は、実施の形態にかかる伝送システムの変形例（試験時）を示す図である。図１−４において、図１−２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図１−３，図１−４に示すように、伝送装置１１０は、検出部１１８をさらに備えていてもよい。検出部１１８は、伝送装置１１０と光通信機１３１〜１３ｎとの間の各伝送路における障害の発生を検出する。また、検出部１１８は、障害の発生を検出した場合に、伝送装置１１０と光通信機１３１〜１３ｎとの間の各伝送路のうちの障害が発生した伝送路を特定してもよい。検出部１１８は、検出結果を制御部１１２へ出力する。

制御部１１２は、検出部１１８から出力される検出結果に基づいて、検出部１１８によって障害が検出された場合にフレームに試験期間１４１を設定する。これにより、伝送装置１１０と光通信機１３１〜１３ｎとの間の各伝送路において障害が発生した場合に、障害発生地点の診断を行うことができる。

また、制御部１１２は、検出部１１８によって障害が検出される前にもフレームに試験期間１４１を設定してもよい。たとえば、制御部１１２は、検出部１１８によって障害が検出される前に、定期的にフレームに試験期間１４１を設定する。ただし、制御部１１２がフレームに試験期間１４１を設定する周期は、フレームの周期よりも長くする。これにより、すべてのフレームに試験期間１４１を設定しないようにすることができる。

出力部１１６は、検出部１１８によって障害が検出される前に設定された試験期間１４１における強度の測定結果と、障害が検出された場合に設定された試験期間１４１における強度の測定結果と、の比較結果に基づく情報を出力する。たとえば、出力部１１６は、比較結果に基づく、障害が発生した伝送路のうちの障害が発生した地点を特定可能な情報を出力する。

たとえば、伝送装置１１０は、比較結果に基づいて、障害が検出される前より障害が検出された後の方が反射光の強度が所定量以上増加している経過時間を特定し、特定した経過時間の半分の時間に光速を乗算する演算部を備える。出力部１１６は、演算部による乗算結果を、伝送装置１１０から障害発生地点までの伝搬距離を示す情報として出力する。これにより、ユーザは、障害発生地点を容易に特定することができる。

また、制御部１１２は、検出部１１８によって障害が検出される前に設定する試験期間１４１の長さを、光通信機１３１〜１３ｎと伝送装置１１０との間の光の伝搬時間のうちの最も長い伝搬時間に基づいて設定してもよい。たとえば、制御部１１２は、検出部１１８によって障害が検出される前に設定する試験期間１４１の長さを、最も長い伝搬時間の２倍の長さに設定する。これにより、試験期間１４１の長さを、光通信機１３１〜１３ｎと伝送装置１１０との間の各伝送路を試験光が往復する長さとすることができる。このため、各伝送路の各地点の状態を試験光によって測定することができる。

また、制御部１１２は、検出部１１８によって障害が検出された場合に設定する試験期間１４１の長さを、光通信機１３１〜１３ｎのうちの障害が発生した伝送路に対応する光通信機との間の光の伝搬時間に基づいて設定してもよい。たとえば、制御部１１２は、検出部１１８によって障害が検出された場合に設定する試験期間１４１の長さを、障害が発生した伝送路に対応する光通信機との間の光の伝搬時間の２倍の長さに設定する。これにより、試験期間１４１の長さを、光通信機１３１〜１３ｎのうちの障害が発生した伝送路を試験光が往復する長さとすることができる。

このため、たとえばすべての伝送路において試験光を往復させる場合よりも試験期間１４１を短くしつつ、伝送路のいずれの地点において障害が発生しても障害発生地点を特定することができる。試験期間１４１を短くすることにより、光通信機１３１〜１３ｎから伝送装置１１０への光信号を送信可能な期間が長くなり、伝送レートの低下を抑えることができる。

また、検出部１１８によって障害が検出される前に定期的に試験を行っておき、障害が検出される前の測定結果と、障害が検出された後の測定結果と、を比較することにより、障害によって生じた伝送路の状態変化を容易に把握することができる。

（伝送システムを適用したＰＯＮシステム）
つぎに、図１−１，図１−２に示した伝送システム１００を適用したＰＯＮシステムの一例について説明する。

図２−１は、ＰＯＮシステムおよび下り信号の一例を示す図である。図２−１に示すＰＯＮシステム２００は、図１−１，図１−２に示した伝送システム１００の一例である。ＰＯＮシステム２００は、ＯＬＴ２１０と、スターカプラ２２０と、ｎ個（ｎは２以上の自然数）のＯＮＵ２３１〜２３ｎ（＃１〜＃ｎ）と、を含んでいる。ＯＬＴ２１０は、たとえば通信事業者（キャリア）の局側に配置されている。ＯＮＵ２３１〜２３ｎは、たとえばエンドユーザ（加入者）側に配置されている。

図１−１〜図１−４に示した伝送装置１１０は、たとえばＯＬＴ２１０によって実現することができる。図１−１〜図１−４に示した光分岐装置１２０は、たとえばスターカプラ２２０によって実現することができる。図１−１〜図１−４に示した光通信機１３１〜１３ｎは、たとえばＯＮＵ２３１〜２３ｎによって実現することができる。

ＯＬＴ２１０は、スターカプラ２２０によってＯＮＵ２３１〜２３ｎと１対ｎ接続されている。ＰＯＮシステム２００においては、ＯＬＴ２１０からＯＮＵ２３１〜２３ｎへの下りの光信号の伝送と、ＯＮＵ２３１〜２３ｎからＯＬＴ２１０への上りの光信号の伝送と、が行われる。図２−１は、ＯＬＴ２１０からＯＮＵ２３１〜２３ｎへの下りの光信号の伝送を示している。

ＯＬＴ２１０は、連続信号２１１をスターカプラ２２０へ送出する。連続信号２１１は、ＯＮＵ２３１〜２３ｎへの各信号（＃ｎ，＃１，＃２，＃３，…，＃ｎ，＃１）を連続して送出した信号である。連続信号２１１の波長をλ１（たとえば１．５７［μｍ］）とする。

スターカプラ２２０は、ＯＬＴ２１０から送出された連続信号２１１をｎ分岐し、分岐した連続信号２１１をそれぞれＯＮＵ２３１〜２３ｎへ送出する。ＯＮＵ２３１〜２３ｎのそれぞれは、スターカプラ２２０から送出された連続信号２１１から、自身を宛先とする信号（斜線部）を抽出して受信する。

図２−２は、ＰＯＮシステムおよび上り信号の一例を示す図である。図２−２において、図２−１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図２−２は、ＯＮＵ２３１〜２３ｎからＯＬＴ２１０への上りの光信号の伝送を示している。図２−２に示すバースト信号２４１〜２４ｎは、それぞれＯＮＵ２３１〜２３ｎから送信されたバースト信号を示している。バースト信号２４１〜２４ｎの波長は、連続信号２１１の波長λ１とは異なる波長λ２（たとえば１．２７［μｍ］）である。

このように、ＯＮＵ２３１〜２３ｎは、上り信号に共通の波長λ２を用いるため、バースト信号２４１〜２４ｎを同一のタイミングにより送信すると、スターカプラ２２０において衝突が発生する。このため、ＯＬＴ２１０は、バースト信号２４１〜２４ｎが衝突しないように、ＯＮＵ２３１〜２３ｎの各送信タイミングを制御する。

上り信号フレーム２５０は、ＯＬＴ２１０によって決定された上り信号のためのフレーム（伝送期間）の一周期である。上り信号フレーム２５０には、たとえば、ＯＮＵ２３１〜２３ｎがバースト信号２４１〜２４ｎを送信するための各期間（＃１〜＃ｎ）と、レンジング領域と、が含まれる。上り信号フレーム２５０のレンジング領域は、レンジング（たとえば図３参照）を行うための期間である。なお、レンジング領域は、すべての周期の上り信号フレーム２５０に含まれていなくてもよく、少なくとも一部の上り信号フレーム２５０に含まれていればよい。

ＯＬＴ２１０は、ＯＬＴ２１０における受信タイミングが上り信号フレーム２５０のようになるように、ＯＮＵ２３１〜２３ｎの各送信タイミングを決定し、決定した各送信タイミングをそれぞれＯＮＵ２３１〜２３ｎへ通知する。送信タイミングの通知には、たとえば下りの光信号（たとえば図２−２の連続信号２１１）を用いることができる。

ここでは、ＯＮＵ２３１〜２３ｎは、ＯＬＴ２１０との間の伝搬距離（たとえばファイバ長）が均一ではない。このため、ＯＬＴ２１０によって受信される実際のバースト信号２４１〜２４ｎは、たとえば図２−２に示すように、不均一なレベルとなる。また、ＯＬＴ２１０は、ＯＮＵ２３１〜２３ｎとの間の伝搬距離の差に基づいて、ＯＬＴ２１０における受信タイミングが上り信号フレーム２５０のようになるように、ＯＮＵ２３１〜２３ｎの各送信タイミングを決定してもよい。

（レンジング）
図３は、レンジングの一例を示すシーケンス図である。ここではＯＮＵ２３１とＯＬＴ２１０との間のレンジングについて説明するが、ＯＮＵ２３２〜２３ｎとＯＬＴ２１０との間のレンジングについても同様である。以下の各ステップによる信号の送受信は、たとえばスターカプラ２２０を介して行われる。

図３に示すように、まず、ＯＮＵ２３１がＯＬＴ２１０において未登録の状態においてＯＮＵ２３１が起動する（ステップＳ３０１）と、ＯＬＴ２１０が、ステップＳ３０１において起動したＯＮＵ２３１への送出許可を送信する（ステップＳ３０２）。つぎに、ＯＮＵ２３１が、登録要求をＯＬＴ２１０へ送信する（ステップＳ３０３）。

つぎに、ＯＬＴ２１０が、ステップＳ３０２によって送出許可を送信してから、ステップＳ３０３において登録要求を受信するまでにかかった時間に基づいて、ＯＬＴ２１０とＯＮＵ２３１との間の伝搬遅延時間を算出する（ステップＳ３０４）。伝搬遅延時間は、たとえばＯＬＴ２１０とＯＮＵ２３１との間の光信号の伝搬にかかる時間である。たとえば、伝搬遅延時間は、送出許可を送信してから登録要求を受信するまでにかかった時間を２により除算することによって算出することができる。

または、ＯＬＴ２１０は、ステップＳ３０４において、ＯＬＴ２１０とＯＮＵ２３１との間の伝搬距離を算出してもよい。ＯＬＴ２１０とＯＮＵ２３１との間の伝搬距離は、ＯＬＴ２１０とＯＮＵ２３１との間の伝搬遅延時間に光速度（たとえば３０万［ｋｍ／ｓ］）を乗じることによって算出することができる。

つぎに、ＯＬＴ２１０は、ＯＮＵ２３１に対してＩＤ（たとえばＬｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ ＩＤ）を割り当てる（ステップＳ３０５）。ステップＳ３０５において割り当てられるＩＤは、たとえば、図２−１，図２−２に示した＃１〜＃ｎのいずれかである。

つぎに、ＯＬＴ２１０は、ステップＳ３０５によって割り当てたＩＤを含む登録通知をＯＮＵ２３１へ送信する（ステップＳ３０６）。つぎに、ＯＮＵ２３１は、登録通知確認をＯＬＴ２１０へ送信し（ステップＳ３０７）、一連のレンジングを終了する。

以上の各ステップにより、ＯＬＴ２１０は、ＯＮＵ２３１との間の伝搬遅延時間（または伝搬距離）を算出するとともに、ＯＮＵ２３１に対してＩＤを割り当てて通知することができる。

ＯＬＴ２１０は、ＯＮＵ２３１〜２３ｎとの間のレンジングのステップＳ３０４によって算出したＯＮＵ２３１〜２３ｎの各伝搬遅延時間に基づいて、バースト信号２４１〜２４ｎが衝突しないＯＮＵ２３１〜２３ｎの各送信タイミングを算出する。そして、ＯＬＴ２１０は、算出した各送信タイミングを、レンジングのステップＳ３０５によってＯＮＵ２３１〜２３ｎに割り当てた各ＩＤと対応付けて、たとえば下り信号によってＯＮＵ２３１〜２３ｎへ通知する。

ＯＮＵ２３１〜２３ｎのそれぞれは、レンジングのステップＳ３０６によって通知されたＩＤと、ＯＬＴ２１０によって通知されたＩＤごとの送信タイミングと、に基づいて、自身の送信タイミングを取得することができる。ＯＮＵ２３１〜２３ｎのそれぞれは、取得した自身の送信タイミングによってそれぞれバースト信号２４１〜２４ｎを送信することにより、上り方向において互いに衝突しないようにすることができる。

（上り信号フレーム）
図４は、上り信号フレームの一例を示す図である。図４に示す上り信号フレーム２５０は、図２−２に示した上り信号フレーム２５０の一例である。図４に示すように、上り信号フレーム２５０は、たとえば１フレームあたり１［ｍｓ］の信号フレームである。上り信号フレーム２５０には、たとえばデータ領域４１１と、レンジング領域４１２と、が含まれている。

データ領域４１１は、ＯＮＵ２３１〜２３ｎからの上り信号を送信する領域（＃１〜＃ｎ）である。データ領域４１１の長さはたとえば９００［μｓ］である。レンジング領域４１２は、図３に示したレンジングを行う領域である。レンジング領域４１２の長さはたとえば１００［μｓ］である。レンジング領域４１２においては、ＯＮＵ２３１〜２３ｎからの上り信号は送信されない。

データ領域４０１は、データ領域４１１の先頭のＯＮＵ２３１（＃１）が上り信号を送信する領域を示している。データ領域４０１には、たとえば、無信号領域Ｇ（Ｇｕａｒｄ Ｔｉｍｅ）と、クロック同期用領域ＰＲ（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）と、バイト同期用領域ＤＬ（Ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ）と、情報領域ＰＬ（Ｐａｙｌｏａｄ）と、が含まれている。ＯＮＵ２３２〜２３ｎ（＃２〜＃ｎ）が上り信号を送信するデータ領域もデータ領域４０１と同様である。

（ＯＬＴの構成）
図５は、ＯＬＴの構成の一例を示す図である。図５において、図２−１または図２−２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図５に示すＯＬＴ２１０は、図２−１，図２−２に示したＯＬＴ２１０の一例である。図５に示すように、ＯＬＴ２１０は、たとえば、主信号送出部５０１と、試験光送出部５０２と、ＷＤＭ５０３と、受信部５０４と、診断部５０６と、フレーム制御部５０７と、を備えている。

図１−１〜図１−４に示した波長多重部１１１は、たとえばＷＤＭ５０３によって実現することができる。図１−１〜図１−４に示した制御部１１２は、たとえばフレーム制御部５０７によって実現することができる。図１−１〜図１−４に示した試験光送出部１１３は、たとえば試験光送出部５０２によって実現することができる。

図１−１〜図１−４に示した受光部１１４および測定部１１５は、たとえば受信部５０４によって実現することができる。図１−１〜図１−４に示した出力部１１６は、たとえば診断部５０６によって実現することができる。図１−１〜図１−４に示した信号光送出部１１７は、たとえば主信号送出部５０１によって実現することができる。図１−３，図１−４に示した検出部１１８は、たとえばフレーム制御部５０７によって実現することができる。

主信号送出部５０１は、下りの主信号をＷＤＭ５０３へ送出する。主信号送出部５０１が送出する主信号は、波長λ１（たとえば１．５７［μｍ］）の光信号である。また、主信号送出部５０１は、フレーム制御部５０７から出力される上りフレーム情報を、ＷＤＭ５０３へ送出する主信号に格納する。これにより、ＯＮＵ２３１〜２３ｎに対してそれぞれの上り信号の送信タイミングを通知することができる。主信号送出部５０１の構成については後述する（たとえば図６参照）。

試験光送出部５０２は、フレーム制御部５０７から通知されるタイミングによって、試験光をＷＤＭ５０３へ送出する。試験光送出部５０２が送出する試験光は、たとえば、波長λ２（たとえば１．２７［μｍ］）のパルス光である。試験光送出部５０２の構成については後述する（たとえば図７参照）。

ＷＤＭ５０３（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）は、主信号送出部５０１から送出される波長λ１の主信号と、試験光送出部５０２から出力された波長λ２の試験光と、を波長多重してスターカプラ２２０へ送出する。

また、ＷＤＭ５０３は、スターカプラ２２０から送出された光のうちの、波長λ２の光を受信部５０４へ送出する。これにより、ＯＮＵ２３１〜２３ｎからのバースト信号２４１〜２４ｎを試験光強度測定部５０５へ送出することができる。また、試験光送出部５０２からスターカプラ２２０へ送出された試験光のＯＬＴ２１０への反射光を受信部５０４へ送出することができる。

受信部５０４は、ＷＤＭ５０３から送出されたバースト信号２４１〜２４ｎを受信する。また、受信部５０４は、試験光強度測定部５０５を備えている。試験光強度測定部５０５は、ＷＤＭ５０３から送出された試験光の反射光の強度を測定する。試験光強度測定部５０５は、強度の測定結果を診断部５０６へ出力する。受信部５０４の構成については後述する（たとえば図８−１〜図９参照）。

診断部５０６は、試験光強度測定部５０５から出力される強度の測定結果に基づいて、ＰＯＮシステム２００の伝送路における障害を診断し、診断結果を出力する。また、たとえばフレーム制御部５０７は試験（ＯＴＤＲ）を行う期間を診断部５０６へ通知し、診断部５０６は、通知された期間において診断を行ってもよい。診断部５０６の構成については後述する（たとえば図１５参照）。

フレーム制御部５０７は、上りフレームを制御することにより、ＯＮＵ２３１〜２３ｎからの光信号の各送信タイミングを制御する。フレーム制御部５０７は、ＯＮＵ２３１〜２３ｎからの光信号の各送信タイミングを示す上りフレーム情報を主信号送出部５０１へ出力する。また、フレーム制御部５０７は、一部の上りフレームにＯＴＤＲを行うためのＯＴＤＲ領域（試験期間）を設定する。フレーム制御部５０７は、設定したＯＴＤＲ領域を示すＯＴＤＲ制御信号（たとえば図１８−１，図１８−２参照）を試験光送出部５０２へ出力する。また、フレーム制御部５０７は、ＯＴＤＲ制御信号を診断部５０６へも出力してもよい。

（主信号送出部の構成）
図６は、主信号送出部の構成の一例を示す図である。図６に示す主信号送出部５０１は、図５に示した主信号送出部５０１の一例である。図６に示すように、主信号送出部５０１は、たとえば、送出データ生成部６０１と、インターフェイス回路６０２と、変調回路６０３と、バイアス電流制御回路６０４と、ＬＤ６０５と、変調素子６０６と、を備えている。

送出データ生成部６０１は、主信号によって送出するデータ（電気信号）を生成する。また、送出データ生成部６０１は、フレーム制御部５０７（たとえば図５参照）から出力された上りフレーム情報を、生成するデータに格納する。送出データ生成部６０１は、たとえばＯＬＴユニットの機能として実現することができる。送出データ生成部６０１は、生成したデータをインターフェイス回路６０２へ出力する。

インターフェイス回路６０２は、送出データ生成部６０１から出力されたデータを受信する。そして、インターフェイス回路６０２は、受信したデータを変調回路６０３へ出力する。変調回路６０３は、インターフェイス回路６０２から出力されたデータに基づく駆動信号を変調素子６０６へ出力する。

バイアス電流制御回路６０４は、ＬＤ６０５へ供給するバイアス電流を制御することにより、ＬＤ６０５の光出力パワーの安定化を行う。ＬＤ６０５（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ：レーザダイオード）は、波長λ１の光を生成して変調素子６０６へ出力する。ＬＤ６０５によって出力される光は、たとえばＣＷ光（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ：連続光）である。

変調素子６０６は、変調回路６０３から出力された駆動信号によって、ＬＤ６０５から出力された光を強度変調する。変調素子６０６は、強度変調した光（波長λ１）を主信号としてＷＤＭ５０３（たとえば図５参照）へ送出する。変調素子６０６には、たとえば、ＥＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ：電界吸収）型の変調器や、ＬＮ（ＬｉＮｂＯ₃：ニオブ酸リチウム）を用いた変調器を用いることができる。

なお、ここでは変調素子６０６によって生成した光を変調素子６０６によって変調する外部変調方式の構成について説明したが、ＬＤ６０５の駆動信号によって光を変調する直接変調方式の構成とすることもできる。

（試験光送出部の構成）
図７は、試験光送出部の構成の一例を示す図である。図７に示す試験光送出部５０２は、図５に示した試験光送出部５０２の一例である。図７に示すように、試験光送出部５０２は、たとえば、同期回路７０１と、パルス生成回路７０２と、変調回路７０３と、バイアス電流制御回路７０４と、ＬＤ７０５と、を備えている。

同期回路７０１には、ＯＴＤＲ領域を示すＯＴＤＲ制御信号（たとえば図１８−１，図１８−２参照）がフレーム制御部５０７（たとえば図５参照）から入力される。同期回路７０１は、入力されたＯＴＤＲ制御信号に基づいて、ＯＴＤＲ領域の開始時刻になると、パルス生成回路７０２へトリガ信号を出力する。

パルス生成回路７０２は、同期回路７０１からトリガ信号が出力されると、電気信号のパルスを生成して変調回路７０３へ出力する。変調回路７０３は、パルス生成回路７０２から出力されたパルスに基づく駆動信号をＬＤ７０５へ出力する。

バイアス電流制御回路７０４は、ＬＤ７０５へ供給するバイアス電流を制御することにより、ＬＤ７０５の光出力パワーの安定化を行う。ＬＤ７０５は、変調回路７０３から出力される駆動信号に応じた強度により、波長λ２の光を生成し、生成した光を試験光としてＷＤＭ５０３（たとえば図５参照）へ送出する。これにより、ＯＴＤＲ領域の開始時刻に、波長λ２のパルス光を試験光として送出することができる。

（受信部の構成）
図８−１は、受信部の構成の一例を示す図である。図８−１に示す受信部５０４は、図５に示した受信部５０４の一例である。図８−１に示すように、受信部５０４は、たとえば、バイアス電圧制御回路８１１と、ＰＤ８１２と、ＴＩＡ８１３と、ポストアンプ８１４と、インターフェイス回路８１５と、試験光強度測定部５０５と、を備えている。また、受信部５０４は、主信号検出回路８１６をさらに備えていてもよい。

バイアス電圧制御回路８１１は、ＰＤ８１２に対してバイアス電圧（逆バイアス）を供給する。バイアス電圧制御回路８１１が供給するバイアス電圧は、ＰＤ８１２が受光している光の強度に応じて変化する。

ＰＤ８１２（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ：フォトダイオード）は、ＷＤＭ５０３から送出された波長λ２の光を受光する。ＰＤ８１２が受光する光には、ＯＮＵ２３１〜２３ｎからのバースト信号２４１〜２４ｎや、試験光送出部５０２から送出された試験光の反射光などがある。ＰＤ８１２は、受光した光の強度を示す電流信号をＴＩＡ８１３へ出力する。ＰＤ８１２には、たとえばＡＰＤ（Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ：アバランシェフォトダイオード）やＰＩＮフォトダイオードなどを用いることができる。

試験光強度測定部５０５（たとえば図５参照）は、バイアス電圧制御回路８１１からＰＤ８１２へ供給されるバイアス電圧の電流量を測定することにより、ＰＤ８１２が受光している試験光の強度を測定する。試験光強度測定部５０５は、強度の測定結果を示す試験光強度信号を診断部５０６（たとえば図５参照）へ出力する。試験光強度測定部５０５の構成については後述する（たとえば図８−２参照）。

ＴＩＡ８１３（ＴｒａｎｓＩｍｐｅｄａｎｃｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：インピーダンス変換増幅器）は、ＰＤ８１２から出力された電流信号を電圧信号に変換する。ＴＩＡ８１３は、変換した電圧信号をポストアンプ８１４へ出力する。

ポストアンプ８１４は、ＴＩＡ８１３から出力された電圧信号を、インターフェイス回路８１５の所定のインターフェイス振幅となるように増幅する。そして、ポストアンプ８１４は、増幅した電圧信号をインターフェイス回路８１５へ出力する。

インターフェイス回路８１５は、ポストアンプ８１４から出力された電圧信号を受信する。そして、インターフェイス回路８１５は、受信した電圧信号を、ＯＮＵ２３１〜２３ｎから送信された上り方向の主信号として出力する。

主信号検出回路８１６は、たとえば、ポストアンプ８１４によって増幅される電圧信号の電圧に基づいて、ＯＮＵ２３１〜２３ｎの少なくともいずれかからの主信号の有無を検出する。主信号検出回路８１６は、検出結果を示す主信号検出信号（たとえば図１８−１，図１８−２参照）を出力する。

図８−２は、図８−１に示した試験光強度測定部の構成の一例を示す図である。図８−２に示す試験光強度測定部５０５は、図８−１に示した試験光強度測定部５０５の一例である。図８−２に示すように、図８−１に示した試験光強度測定部５０５は、たとえば、抵抗８２１，８２２と、トランジスタ８２３，８２４と、抵抗８２５と、を備えるカレントミラー回路である。

抵抗８２１は、一端がバイアス電圧制御回路８１１に接続され、他端がトランジスタ８２３のエミッタに接続されている。抵抗８２２は、一端がバイアス電圧制御回路８１１に接続され、他端がトランジスタ８２４のエミッタに接続されている。

トランジスタ８２３，８２４は、たとえば、ＢＰＴ（Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：バイポーラトランジスタ）である。トランジスタ８２３は、エミッタが抵抗８２１に接続され、コレクタがＰＤ８１２に接続され、ベースがトランジスタ８２４のベースに接続されている。また、トランジスタ８２３のコレクタおよびベースは互いに接続されている。トランジスタ８２４は、エミッタが抵抗８２２に接続され、コレクタが抵抗８２５に接続され、ベースがトランジスタ８２３のベースに接続されている。

抵抗８２５は、一端がトランジスタ８２４のコレクタに接続され、他端が接地（ＧＮＤ）されている。トランジスタ８２４のコレクタと抵抗８２５との間に流れる電流は、試験光強度信号として診断部５０６へ出力される。

図９は、受信部の変形例を示す図である。図９において、図８−１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図９に示す受信部５０４は、図８−１，図８−２に示した受信部５０４の変形例である。図９に示すように、受信部５０４は、カプラ９１０と、試験光強度測定部５０５と、主信号受信部９３０と、を備えていてもよい。

カプラ９１０は、ＷＤＭ５０３（たとえば図５参照）から送出された波長λ２の光を分岐する。カプラ９１０は、分岐した光をそれぞれ試験光強度測定部５０５および主信号受信部９３０へ出力する。

試験光強度測定部５０５は、バイアス電圧制御回路９１１と、ＰＤ９１２と、ＴＩＡ９１３と、アンプ９１４と、を備えている。バイアス電圧制御回路９１１は、ＰＤ９１２に対してバイアス電圧（逆バイアス）を供給する。

ＰＤ９１２は、カプラ９１０から出力された光を受光し、受光した光の強度を示す電流信号をＴＩＡ９１３へ出力する。ＰＤ９１２には、たとえばＡＰＤやＰＩＮフォトダイオードなどを用いることができる。

ＴＩＡ９１３は、ＰＤ９１２から出力された電流信号を電圧信号に変換する。ＴＩＡ９１３は、変換した電圧信号をアンプ９１４へ出力する。アンプ９１４は、ＴＩＡ９１３から出力された電圧信号を増幅する。そして、アンプ９１４は、増幅した電圧信号を試験光強度信号として診断部５０６（たとえば図５参照）へ出力する。

主信号受信部９３０は、図８−１に示した、バイアス電圧制御回路８１１と、ＰＤ８１２と、ＴＩＡ８１３と、ポストアンプ８１４と、インターフェイス回路８１５と、主信号検出回路８１６と、を備えている。

このように、カプラ９１０によって入力光を分岐することにより、試験光強度測定部５０５を主信号受信部９３０とは別の構成としてもよい。これにより、たとえば、試験光強度測定部５０５のＰＤ９１２を、主信号受信部９３０のＰＤ８１２よりも高感度にし、微弱な試験光の反射光の強度をより精度よく測定することが可能になる。たとえば、ＰＤ９１２にＡＰＤを用いる場合は、ＡＰＤのＭ値を調整することによってＰＤ９１２を高感度にすることが可能である。

（フレーム制御部の構成）
図１０は、フレーム制御部の構成の一例を示す図である。図１０に示すフレーム制御部５０７は、図５に示した試験光強度測定部５０５の一例である。図１０に示すように、フレーム制御部５０７は、たとえば、遅延情報取得部１００１と、障害伝送路特定部１００２と、ＯＴＤＲ領域制御部１００３と、フレーム構成決定部１００４と、制御信号生成部１００５と、を備えている。

遅延情報取得部１００１は、ＯＮＵ２３１〜２３ｎのそれぞれについて、ＯＬＴ２１０との間の伝送路の伝搬遅延時間を示す遅延情報を取得する。遅延情報は、たとえば、図３に示したレンジングによって取得することができる。または、遅延情報をあらかじめＯＬＴ２１０のメモリに記憶しておき、遅延情報取得部１００１はメモリに記憶された遅延情報を取得してもよい。遅延情報取得部１００１は、取得した遅延情報をＯＴＤＲ領域制御部１００３へ出力する。

障害伝送路特定部１００２は、ＯＮＵ２３１〜２３ｎとＯＬＴ２１０との間の各伝送路における障害（たとえば回線断）の発生を検出するとともに、障害が発生した伝送路を特定する。障害伝送路特定部１００２は、特定した伝送路を示す障害伝送路情報をＯＴＤＲ領域制御部１００３へ出力する。障害伝送路特定部１００２から出力される障害伝送路情報は、たとえばＯＬＴ２１０のユーザにも出力されるようにしてもよい。

障害伝送路特定部１００２は、ＰＯＮシステムの機能としてＯＬＴ２１０が有しているＯＡＭ機能や、光入力パワーによる主信号の検出機能などによって実現することができる。たとえば、ＯＡＭ機能を用いて障害伝送路特定部１００２を実現する場合は、ＯＮＵ２３１〜２３ｎのそれぞれは、上り信号の情報領域（たとえば図４に示したＰＬ）に、自装置の各種情報を格納する。ＯＬＴ２１０は、上り信号に格納された各種情報を取得することにより、ＯＮＵ２３１〜２３ｎの状態を監視する。これにより、回線断などの障害が発生した場合に、ＯＮＵ２３１〜２３ｎのうちの障害が発生した伝送路に対応するＯＮＵを特定することができる。

また、光入力パワーによる主信号の検出機能を用いて障害伝送路特定部１００２を実現する場合は、たとえば図８−１に示した主信号検出回路８１６から出力される主信号検出信号に基づいて、障害の発生を検出し、障害が発生した伝送路を特定することができる。

ＯＴＤＲ領域制御部１００３は、フレーム構成決定部１００４によって決定される上りフレームに含まれるＯＴＤＲ領域の有無および長さを制御する。具体的には、ＯＴＤＲ領域制御部１００３は、ＯＴＤＲによる試験の実行タイミングを決定する。

たとえば、ＯＴＤＲ領域制御部１００３は、障害伝送路特定部１００２から出力される障害伝送路情報に基づいて、障害が発生しているか否かを判断する。そして、ＯＴＤＲ領域制御部１００３は、障害が発生していない場合（通常時）は、ＯＴＤＲによる試験の実行タイミングを、定期的なタイミングに決定する。定期的なタイミングは、たとえば、定期的な上りフレームにおいて、Ｎ回（Ｎは２以上の自然数）に１回の上りフレームのタイミングである。

また、ＯＴＤＲ領域制御部１００３は、障害が発生した場合は、ＯＴＤＲによる試験の実行タイミングを、たとえば次回の上りフレームに決定する。ＯＴＤＲ領域制御部１００３は、決定したＯＴＤＲによる試験の実行タイミングをフレーム構成決定部１００４へ通知する。

また、ＯＴＤＲ領域制御部１００３は、実行タイミングを決定したＯＴＤＲによる試験について、ＯＴＤＲ領域の長さを決定する。ＯＴＤＲ領域制御部１００３は、決定したＯＴＤＲによる試験の実行タイミングとともに、ＯＴＤＲ領域の長さをフレーム構成決定部１００４へ通知する。

たとえば、ＯＴＤＲ領域制御部１００３は、障害が発生していない場合（通常時）の定期的なＯＴＤＲ領域については、遅延情報取得部１００１から出力される遅延情報を参照する。そして、ＯＴＤＲ領域制御部１００３は、ＯＮＵ２３１〜２３ｎのＯＬＴ２１０との間の各伝搬遅延時間のうちの最も長い伝搬遅延時間に基づいてＯＴＤＲ領域の長さを決定する。

たとえば、ＯＴＤＲ領域制御部１００３は、最も長い伝搬遅延時間の２倍の長さを通常時のＯＴＤＲ領域の長さとして決定する。これにより、ＯＬＴ２１０が送出した試験光が、ＯＮＵ２３１〜２３ｎのすべての伝送路を往復してＯＬＴ２１０へ戻ってくるまでの時間をＯＴＤＲ領域として確保することができる。

また、ＯＴＤＲ領域制御部１００３は、障害発生時のＯＴＤＲ領域については、遅延情報が示す各伝搬遅延時間のうちの、障害が発生した伝送路に対応する伝搬遅延時間を取得する。そして、ＯＴＤＲ領域制御部１００３は、取得した伝搬遅延時間の２倍の長さを障害発生時のＯＴＤＲ領域の長さとして決定する。これにより、ＯＬＴ２１０が送出した試験光が、各伝送路のうちの障害が発生した伝送路を往復してＯＬＴ２１０へ戻ってくるまでの時間をＯＴＤＲ領域として確保することができる。

フレーム構成決定部１００４は、上りフレームの構成を決定する。具体的には、フレーム構成決定部１００４は、上りフレームごとに、たとえば図４に示したデータ領域４１１を決定する。また、フレーム構成決定部１００４は、レンジングを行う期間に対応する上りフレームについては、図４に示したレンジング領域４１２を含むように上りフレームの構成を決定する。

また、フレーム構成決定部１００４は、ＯＴＤＲ領域制御部１００３から通知された実行タイミングに対応する上りフレームについては、ＯＴＤＲ領域（たとえば図１１−１，図１１−２参照）を含むように上りフレームの構成を決定する。また、フレーム構成決定部１００４は、実行タイミングとともにＯＴＤＲ領域の長さがＯＴＤＲ領域制御部１００３から通知された場合は、ＯＴＤＲ領域の長さが、通知された長さになるように上りフレームの構成を決定する。

フレーム構成決定部１００４は、上りフレームの構成の決定結果（たとえば図４，図１１−１，図１１−２参照）を示す上りフレーム情報を主信号送出部５０１へ出力する。また、フレーム構成決定部１００４は、さらに、上りフレーム情報をＯＬＴ２１０のメモリ（たとえば図１３に示す上りフレーム情報記憶部１３０５）に記憶しておいてもよい。また、フレーム構成決定部１００４は、上りフレームの構成の決定結果に基づいて、ＯＴＤＲ領域の期間を制御信号生成部１００５へ通知する。

制御信号生成部１００５は、フレーム構成決定部１００４から通知されたＯＴＤＲ領域の期間を示すＯＴＤＲ制御信号を、試験光送出部５０２および診断部５０６へ出力する。図１０に示したフレーム制御部５０７は、たとえばＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）やＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などのデジタル回路によって実現することができる。

（ＯＴＤＲ領域を含む上りフレームの構成例）
図１１−１は、ＯＴＤＲ領域を含む上りフレームの構成例１を示す図である。図１１−１において、図４に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１１−１においては、ＯＴＤＲ領域制御部１００３からフレーム構成決定部１００４へ通知されたＯＴＤＲによる試験の実行タイミングが、レンジング領域４１２を含む上り信号フレーム２５０のタイミングであった場合について説明する。

この場合は、フレーム構成決定部１００４は、図１１−１に示すように、上り信号フレーム２５０に、データ領域４１１と、ＯＴＤＲ領域１１０１と、レンジング領域４１２と、を格納する。ＯＴＤＲ領域１１０１の領域長１１０２は、ＯＴＤＲ領域制御部１００３からフレーム構成決定部１００４へ通知されたＯＴＤＲ領域１１０１の長さとする。

図１１−２は、ＯＴＤＲ領域を含む上りフレームの構成例２を示す図である。図１１−２において、図１１−１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１１−２においては、ＯＴＤＲ領域制御部１００３からフレーム構成決定部１００４へ通知されたＯＴＤＲによる試験の実行タイミングが、レンジング領域４１２を含まない上り信号フレーム２５０のタイミングであった場合について説明する。

この場合は、フレーム構成決定部１００４は、図１１−２に示すように、上り信号フレーム２５０に、データ領域４１１と、ＯＴＤＲ領域１１０１と、を格納する。ＯＴＤＲ領域１１０１の領域長１１０２は、ＯＴＤＲ領域制御部１００３からフレーム構成決定部１００４へ通知されたＯＴＤＲ領域１１０１の長さとする。

図１２−１は、比較的短いＯＴＤＲ領域を含む上りフレームの構成例を示す図である。図１２−１に示す上り信号フレーム２５０は、比較的短いＯＴＤＲ領域１１０１を含む上り信号フレーム２５０の一例である。たとえば、ＯＮＵ２３１において障害が発生した場合は、フレーム制御部５０７は、ＯＮＵ２３１とＯＬＴ２１０との間の伝搬遅延時間に基づいてＯＴＤＲ領域１１０１の長さを決定する。一例として、ＯＮＵ２３２とＯＬＴ２１０との間の伝搬距離が５［ｋｍ］であるとする。

この場合は、ＯＮＵ２３１とＯＬＴ２１０との間の往復の伝搬距離は５×２＝１０［ｋｍ］であり、光速を約３０万［ｋｍ／ｓ］とすると、往復の伝搬遅延時間は１０［ｋｍ］÷３０万［ｋｍ／ｓ］≒３３［μｓ］となる。したがって、フレーム制御部５０７は、ＯＴＤＲ領域１１０１の領域長１１０２を３３［μｓ］とする。

図１２−２は、比較的長いＯＴＤＲ領域を含む上りフレームの構成例を示す図である。図１２−２に示す上り信号フレーム２５０は、比較的長い伝搬距離に基づいて領域長１１０２を決定した上り信号フレーム２５０の一例である。たとえば、ＯＮＵ２３１〜２３ｎのいずれにおいても障害が発生していない場合は、フレーム制御部５０７は、ＯＮＵ２３１〜２３ｎとＯＬＴ２１０との間の各伝搬遅延時間のうちの最も長い伝搬遅延時間に基づいてＯＴＤＲ領域１１０１の長さを決定する。一例として、ＯＮＵ２３１〜２３ｎとＯＬＴ２１０との間の各伝搬距離のうちの最も長い伝搬距離は、ＯＮＵ２３２とＯＬＴ２１０との間の伝搬距離が２０［ｋｍ］であるとする。

この場合は、ＯＮＵ２３２とＯＬＴ２１０との間の往復の伝搬距離は２０×２＝４０［ｋｍ］であり、光速を約３０万［ｋｍ／ｓ］とすると、往復の伝搬遅延時間は４０［ｋｍ］÷３０万［ｋｍ／ｓ］≒１３３［μｓ］となる。したがって、フレーム制御部５０７は、ＯＴＤＲ領域１１０１の領域長１１０２を１３３［μｓ］とする。

このように、ＯＴＤＲによる試験を行う場合は、ＯＴＤＲ領域１１０１を含む上り信号フレーム２５０を示す上りフレーム情報がＯＮＵ２３１〜２３ｎへ送信される。そして、ＯＮＵ２３１〜２３ｎは、上りフレーム情報が示すＯＴＤＲ領域１１０１においては上り信号を送信しない。一方、ＯＬＴ２１０は、ＯＴＤＲ領域１１０１において試験光を送出し、送出した試験光の反射光に基づく伝送路の診断を行う。また、ＯＬＴ２１０は、ＯＴＤＲ領域１１０１においても下り信号の送出は継続する。

（障害伝送路特定部の構成）
図１３は、障害伝送路特定部の構成の一例を示す図である。図１３に示す障害伝送路特定部１００２は、図１０に示した障害伝送路特定部１００２の一例である。図１３に示すように、障害伝送路特定部１００２は、たとえば、アンプ１３０１と、ピーク検出回路１３０２と、閾値記憶部１３０３と、比較回路１３０４と、上りフレーム情報記憶部１３０５と、特定回路１３０６と、を備えている。

アンプ１３０１には、主信号受信部９３０のＴＩＡ８１３からポストアンプ８１４へ出力される電圧信号が入力される。アンプ１３０１は、入力された電圧信号を増幅し、増幅した電圧信号をピーク検出回路１３０２へ出力する。

ピーク検出回路１３０２は、アンプ１３０１から出力された電圧信号のピーク値を検出する。ピーク検出回路１３０２は、検出したピーク値を比較回路１３０４へ出力する。閾値記憶部１３０３には、所定の閾値が記憶されている。

比較回路１３０４は、ピーク検出回路１３０２から出力されたピーク値と、閾値記憶部１３０３に記憶された閾値と、を比較する。そして、比較回路１３０４は、ピーク値が閾値を下回った場合に、障害の発生を検出したことを示す障害検出信号を特定回路１３０６へ出力する。

上りフレーム情報記憶部１３０５には、たとえば、フレーム制御部５０７のフレーム構成決定部１００４から出力された上りフレーム情報が記憶されている。

特定回路１３０６は、比較回路１３０４から障害検出信号が出力されると、上りフレーム情報記憶部１３０５に記憶された上りフレーム情報に基づいて、障害が発生した伝送路を特定する。具体的には、特定回路１３０６は、上り信号フレーム２５０のデータ領域４１１のうちの、障害検出信号が出力された時刻に対応するＩＤ（＃１〜＃ｎのいずれか）を特定する。

これにより、ＯＮＵ２３１〜２３ｎとの間の各伝送路のうちのいずれの伝送路において障害が発生したかを特定することができる。特定回路１３０６は、特定した伝送路を示す障害伝送路情報をＯＴＤＲ領域制御部１００３（たとえば図１０参照）へ出力する。障害伝送路情報は、たとえば＃１〜＃ｎのいずれかを示すＩＤである。

図１４は、障害伝送路特定部の変形例を示す図である。図１４において、図１３に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１４に示すように、障害伝送路特定部１００２は、電流モニタ回路１４０１と、閾値記憶部１３０３と、比較回路１３０４と、上りフレーム情報記憶部１３０５と、特定回路１３０６と、を備えていてよい。

電流モニタ回路１４０１は、主信号受信部９３０のバイアス電圧制御回路８１１からＰＤ８１２へ供給されるバイアス電圧の電流値を測定する。電流モニタ回路１４０１は、測定した電流値を比較回路１３０４へ出力する。比較回路１３０４は、電流モニタ回路１４０１から出力された電流値と、閾値記憶部１３０３に記憶された閾値と、を比較する。そして、比較回路１３０４は、電流値が閾値を下回った場合に、障害の発生を検出したことを示す障害検出信号を特定回路１３０６へ出力する。

図１３，図１４に示したように、障害伝送路特定部１００２は、入力光パワーモニタ機能によって実現することができる。

（診断部の構成）
図１５は、診断部の構成の一例を示す図である。図１５に示す診断部５０６は、図５に示した診断部５０６の一例である。図１５に示すように、診断部５０６は、たとえば、同期回路１５０１と、Ａ／Ｄ変換部１５０２と、メモリ１５０３と、比較回路１５０４と、判定回路１５０５と、を備えている。

同期回路１５０１は、フレーム制御部５０７から出力されたＯＴＤＲ制御信号に基づいて、Ａ／Ｄ変換部１５０２のサンプリング期間を示すサンプリング制御信号をＡ／Ｄ変換部１５０２へ出力する。Ａ／Ｄ変換部１５０２のサンプリング期間は、たとえば、ＯＴＤＲ制御信号が示すＯＴＤＲ領域から、ＯＴＤＲ領域の先頭における試験光の送出期間を除いた期間である（たとえば図１８−１，図１８−２参照）。

Ａ／Ｄ変換部１５０２は、試験光強度測定部５０５から出力された試験光強度信号を、同期回路１５０１からのサンプリング制御信号が示すサンプリング期間においてサンプリングしてデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換部１５０２は、デジタル信号に変換した強度を、たとえば現在時刻と対応付けてメモリ１５０３へ出力する。

メモリ１５０３は、通常時のＯＴＤＲのサンプリング期間においてＡ／Ｄ変換部１５０２から出力された時刻ごとの強度と、障害発生時のＯＴＤＲのサンプリング期間においてＡ／Ｄ変換部１５０２から出力された時刻ごとの強度と、をそれぞれ記憶する。

たとえば、診断部５０６はメモリ１５０３を制御するメモリ制御回路を備えており、メモリ制御回路は、障害伝送路特定部１００２から障害検出信号を取得する。そして、メモリ制御回路は、取得した障害検出信号に基づいて、Ａ／Ｄ変換部１５０２から出力された時刻ごとの強度を記憶するメモリ１５０３の記憶領域が、障害が発生していない通常時と障害発生時とで異なるようにメモリ１５０３を制御する。これにより、通常時の試験光の反射光の強度測定結果と、障害発生時の試験光の反射光の強度測定結果と、をメモリ１５０３に記憶させることができる。

比較回路１５０４は、通常時の試験光の反射光の強度測定結果と、障害発生時の試験光の反射光の強度測定結果と、をメモリ１５０３から取得する。そして、比較回路１５０４は、取得した各強度測定結果を比較し、比較結果を判定回路１５０５へ出力する。たとえば、比較回路１５０４は、ＯＴＤＲ領域の開始時刻からの経過時間ごとに、通常時の強度測定結果と、障害発生時の強度測定結果と、の差分を算出する。そして、比較回路１５０４は、算出した差分が閾値を超えた経過時間を判定回路１５０５へ出力する。

判定回路１５０５は、比較回路１５０４から出力された比較結果に基づいて、障害が発生した伝送路のうちの障害が発生した地点を判定する。たとえば、判定回路１５０５から出力された経過時間は、障害が発生した地点とＯＬＴ２１０との間の試験光の往復の伝搬遅延時間を示している。

したがって、判定回路１５０５は、判定回路１５０５から出力された経過時間の半分の時間に光速度を乗じることにより、障害が発生した地点とＯＬＴ２１０との間の伝搬距離を判定することができる。判定回路１５０５は、算出結果を診断結果として出力する。判定回路１５０５から出力される診断結果はたとえばＯＬＴ２１０のユーザに出力される。

これにより、障害伝送路特定部１００２から出力される障害伝送路情報と、判定回路１５０５から出力される診断結果と、によって、いずれの伝送路のいずれの地点において障害が発生したかを特定することが可能になる。

（ＯＬＴの動作）
図１６は、ＯＬＴの動作の一例を示すフローチャートである。ＯＬＴ２１０は、たとえば以下の各ステップを実行する。まず、ＯＬＴ２１０は、ＯＮＵ２３１〜２３ｎとの間のいずれかの伝送路における障害の発生を検出したか否かを判断する（ステップＳ１６０１）。障害の発生を検出していない場合（ステップＳ１６０１：Ｎｏ）は、ＯＬＴ２１０は、定期的なＯＴＤＲ時刻になったか否かを判断する（ステップＳ１６０２）。

ステップＳ１６０２において、定期的なＯＴＤＲ時刻になっていない場合（ステップＳ１６０２：Ｎｏ）は、ＯＬＴ２１０は、ステップＳ１６０１へ戻る。定期的なＯＴＤＲ時刻になった場合（ステップＳ１６０２：Ｙｅｓ）は、ＯＬＴ２１０は、試験光を送出する（ステップＳ１６０３）。つぎに、ＯＬＴ２１０は、ステップＳ１６０３によって送出された試験光の反射光の強度Ｒ１を測定する（ステップＳ１６０４）。

つぎに、ＯＬＴ２１０は、ステップＳ１６０４によって測定した強度Ｒ１を、通常時の強度測定結果としてメモリ１５０３に記憶する（ステップＳ１６０５）。つぎに、ＯＬＴ２１０は、ステップＳ１６０３によって試験光を送出してから、時間Ｔ１が経過したか否かを判断する（ステップＳ１６０６）。時間Ｔ１は、たとえば、ＯＮＵ２３１〜２３ｎとＯＬＴ２１０との間の各伝搬遅延時間のうちの最も長い伝搬遅延時間の２倍（往復の伝搬遅延時間）である。

ステップＳ１６０６において、時間Ｔ１が経過していない場合（ステップＳ１６０６：Ｎｏ）は、ＯＬＴ２１０は、ステップＳ１６０４へ戻る。時間Ｔ１が経過した場合（ステップＳ１６０６：Ｙｅｓ）は、ＯＬＴ２１０は、ステップＳ１６０１へ戻る。

ステップＳ１６０１において、障害の発生を検出した場合（ステップＳ１６０１：Ｙｅｓ）は、ＯＬＴ２１０は、障害が発生した伝送路の伝搬遅延時間に基づく時間Ｔ２を算出する（ステップＳ１６０７）。時間Ｔ２は、たとえば、障害が発生した伝送路の伝搬遅延時間の２倍（往復の伝搬遅延時間）である。つぎに、ＯＬＴ２１０は、試験光を送出する（ステップＳ１６０８）。つぎに、ＯＬＴ２１０は、ステップＳ１６０８によって送出された試験光の反射光の強度Ｒ２を測定する（ステップＳ１６０９）。

つぎに、ＯＬＴ２１０は、ステップＳ１６０９によって測定した強度Ｒ２を、障害発生時の強度測定結果としてメモリ１５０３に記憶する（ステップＳ１６１０）。つぎに、ＯＬＴ２１０は、ステップＳ１６０８によって試験光を送出してから、ステップＳ１６０７によって算出した時間Ｔ２が経過したか否かを判断する（ステップＳ１６１１）。時間Ｔ２が経過していない場合（ステップＳ１６１１：Ｎｏ）は、ＯＬＴ２１０は、ステップＳ１６０９へ戻る。

ステップＳ１６１１において、時間Ｔ２が経過した場合（ステップＳ１６１１：Ｙｅｓ）は、ＯＬＴ２１０は、ステップＳ１６０５，Ｓ１６１０によって記憶した強度Ｒ１，Ｒ２の比較に基づいて、障害発生地点までの伝搬距離を算出する（ステップＳ１６１２）。つぎに、ＯＬＴ２１０は、ステップＳ１６１２によって算出した伝搬距離を診断結果として出力し（ステップＳ１６１３）、ステップＳ１６０１へ戻る。

以上の各ステップにより、通常時のＯＴＤＲによる強度測定結果と、障害発生時のＯＴＤＲによる強度測定結果と、の差分に基づいて、ＯＬＴ２１０から障害発生地点までの伝搬距離を特定することができる。

（主信号受信部の変形例）
図１７は、主信号受信部の変形例を示す図である。図１７において、図８−１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１７に示すように、主信号受信部９３０は、マスク回路１７０１をさらに備えていてもよい。

主信号検出回路８１６は、主信号検出信号をマスク回路１７０１へ出力する。マスク回路１７０１には、主信号検出回路８１６からの主信号検出信号と、フレーム制御部５０７からのＯＴＤＲ制御信号と、が入力される。マスク回路１７０１は、主信号検出回路８１６からの主信号検出信号を、ＯＴＤＲ制御信号が示すＯＴＤＲ領域の期間は出力せず（マスク）、ＯＴＤＲ領域の期間以外は出力する（たとえば図１８−１，図１８−２参照）。

これにより、上り方向の主信号が送信されないＯＴＤＲ領域において、ＯＬＴ２１０が送出した試験光の反射光が主信号として主信号検出回路８１６によって誤って検出されても、誤った検出結果を示す主信号検出信号が出力されることを回避することができる。

（通常時におけるＯＬＴの動作タイミング）
図１８−１は、通常時におけるＯＬＴの動作タイミングの一例を示す図である。図１８−１の横軸は、時間の推移を示している。上りフレーム１８１０は、フレーム制御部５０７から出力される上りフレーム情報が示す上りフレームを示している。上りフレーム１８１０のデータ領域１８１１，１８１３は、ＯＮＵ２３１〜２３ｎがバースト信号２４１〜２４ｎを送信する期間である。図１８−１に示す例では、時刻ｔ１〜ｔ２がデータ領域１８１１となっており、時刻ｔ６以降がデータ領域１８１３となっている。

上りフレーム１８１０のＯＴＤＲ領域１８１２は、ＯＬＴ２１０が試験光を送出し、試験光の反射光に基づいて伝送路の障害を診断する期間である。通常時におけるＯＴＤＲ領域１８１２の長さは、ＯＮＵ２３１〜２３ｎとＯＬＴ２１０との間の各伝搬遅延時間のうちの最も長い伝搬遅延時間の２倍に相当する時間Ｔ１である。図１８−１に示す例では、時刻ｔ２〜ｔ６がＯＴＤＲ領域１８１２となっている。

ＯＴＤＲ制御信号１８２０は、フレーム制御部５０７から出力されるＯＴＤＲ制御信号を示している。ＯＴＤＲ制御信号１８２０は、上りフレーム１８１０のＯＴＤＲ領域１８１２の期間においてＨｉｇｈとなり、ＯＴＤＲ領域１８１２ではない期間においてはＬｏｗとなる信号である。

試験光１８３０は、試験光送出部５０２から送出される試験光を示している。試験光１８３０は、ＯＴＤＲ制御信号１８２０がＬｏｗからＨｉｇｈになるタイミングで送信されるパルス信号である。

サンプリング制御信号１８４０は、診断部５０６の同期回路１５０１（たとえば図１５参照）から出力されるサンプリング制御信号を示している。サンプリング制御信号１８４０は、ＯＴＤＲ制御信号１８２０において、ＬｏｗからＨｉｇｈになるタイミングを、試験光１８３０の送出期間だけ遅らせた信号である。図１８−１に示す例では、サンプリング制御信号１８４０は、時刻ｔ２より後の時刻ｔ３においてＬｏｗからＨｉｇｈになり、時刻ｔ６においてＨｉｇｈからＬｏｗになる信号である。

主信号１８５０は、たとえば図８−１に示したインターフェイス回路８１５から出力される、ＯＬＴ２１０によって受信された上りの主信号を示している。データ領域１８１１，１８１３の期間においては、ＯＮＵ２３１〜２３ｎからのバースト信号２４１〜２４ｎが送信されるため、主信号１８５０が正常に出力される。一方、ＯＴＤＲ領域１８１２の期間においては、ＯＮＵ２３１〜２３ｎからのバースト信号２４１〜２４ｎが送信されず、ＯＬＴ２１０が送出した試験光が受信されるため、主信号１８５０は不定状態となる。

主信号検出信号１８６０は、たとえば図８−１，図１７に示した主信号検出回路８１６から出力される主信号検出信号を示している。データ領域１８１１，１８１３の期間においては、ＯＮＵ２３１〜２３ｎからのバースト信号２４１〜２４ｎが送信されるため、主信号検出信号１８６０はＨｉｇｈとなる。一方、ＯＴＤＲ領域１８１２の期間においては、ＯＮＵ２３１〜２３ｎからのバースト信号２４１〜２４ｎが送信されず、ＯＬＴ２１０が送出した試験光が受信されるため、主信号検出信号１８６０は不定状態となる。

主信号検出信号１８７０は、たとえば図１７に示したマスク回路１７０１から出力される主信号検出信号を示している。マスク回路１７０１は、主信号検出信号１８６０を、ＯＴＤＲ領域１８１２の期間だけマスクして出力する。したがって、主信号検出信号１８７０は、主信号検出信号１８６０のうちのＯＴＤＲ領域１８１２の期間がＬｏｗになった信号となる。

強度測定結果１８８０は、試験光強度測定部５０５により測定され、メモリ１５０３に記憶された試験光の反射光の強度を示している。強度測定結果１８８０の縦軸は、試験光の反射光の強度（反射光強度）を示している。強度測定結果１８８０は、サンプリング制御信号１８４０が示すサンプリング時間１８８１において得られる。

図１８−２は、障害検出時におけるＯＬＴの動作タイミングの一例を示す図である。図１８−２において、図１８−１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１８−２に示すように、障害検出時のＯＴＤＲ領域１８１２は、ＯＮＵ２３１〜２３ｎのうちの障害が発生したＯＮＵとＯＬＴ２１０との間の伝搬遅延時間の２倍に相当する時間Ｔ２である。時間Ｔ２は、図１８−１に示した時間Ｔ１以下になる。したがって、サンプリング制御信号１８４０の長さも図１８−１の例に比べて短くなり、サンプリング時間１８８１が短くなる。

（反射光の強度測定結果）
図１９−１は、通常時における反射光の強度測定結果の一例を示す図である。図１９−１に示す強度測定結果１８８０は、図１８−１に示した通常時のＯＴＤＲにおける反射光の強度測定結果である。

図１９−２は、障害検出時における反射光の強度測定結果の一例を示す図である。図１９−２に示す強度測定結果１８８０は、図１８−２に示した通常時のＯＴＤＲにおける反射光の強度測定結果である。

通常時のＯＴＤＲにおける反射光の強度測定結果（図１９−１）と、障害検出時のＯＴＤＲにおける反射光の強度測定結果（図１９−２）と、を比較すると、時刻ｔ４において、反射光の強度１９０１が異なっている。このため、試験光が送出された時刻ｔ１から時刻ｔ４までの時間１９２１が、ＯＬＴ２１０と障害発生地点（たとえば回線断地点）との間の試験光の往復時間に相当することが分かる。このため、診断部５０６は、時間１９２１の半分の長さを、ＯＬＴ２１０と障害の発生地点との伝搬距離として出力する。これにより、障害発生の影響による試験光の反射点を容易に特定することができる。

（伝送装置の変形例）
図２０は、伝送装置の変形例を示す図である。図２０において、図１−２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図２０に示すように、伝送装置１１０の試験光送出部１１３は、試験時に、光通信機１３１〜１３ｎから伝送装置１１０への光信号の波長λ２とは異なる波長λ３の試験光を送出してもよい。なお、波長λ３は、信号光送出部１１７が送出する光信号の波長λ１とも異なる波長である。

波長多重部１１１は、光分岐装置１２０から送出された光のうちの波長λ２および波長λ３の光を受光部１１４へ送出する。受光部１１４は、波長多重部１１１から送出される波長λ２および波長λ３の光を受光する。このように、光通信機１３１〜１３ｎから伝送装置１１０への光信号と、試験光と、に異なる波長を用いてもよい。この場合においても、光通信機１３１〜１３ｎからの光信号を送信させない試験期間１４１に試験光を送出して反射光を測定することにより、試験光と、光通信機１３１〜１３ｎからの光信号と、を分離する機構を設けなくても伝送路の診断を行うことができる。

以上説明したように、伝送装置および伝送方法によれば、装置規模の増大を抑えつつ伝送路の診断を行うことができる。

ここで、すべての上りフレームにＯＴＤＲ領域を設けたと仮定した場合の、１フレームにおけるＯＴＤＲ領域の占有率について説明する。たとえば、ＸＧＰＯＮ（ＩＴＵ−Ｔ Ｇ９８７．２）においては、伝搬距離として４０［ｋｍ］が勧告されている。４０［ｋｍ］の伝搬距離においては、ＯＬＴから送出された試験パルスがＯＮＵにおいて反射してＯＬＴ側にある受信部まで到達する時間は、たとえば２６７［μｓ］となる。このため、１フレームが１［ｍｓ］のシステムの場合は、伝送フレーム全体の１／３がＯＴＤＲ領域によって占められ、伝送レートの低下が大きくなる。

これに対して、たとえば伝送システム１００やＰＯＮシステム２００においては、一部のフレームについてのみ試験期間（ＯＴＤＲ領域）を設定することにより、伝送レートの低下を抑えることができる。

上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）光分岐装置を介して光通信機群と接続された伝送装置において、
前記光通信機群からの光信号を送信させない試験期間を含む第１の伝送期間と、前記試験期間を含まない第２の伝送期間と、を含む周期的な伝送期間ごとに、前記周期的な伝送期間のうちの前記試験期間とは異なる期間に前記光通信機群から光信号を送信させる制御部と、
前記試験期間に前記光分岐装置へ試験光を送出する試験光送出部と、
前記試験期間とは異なる期間に、前記光通信機群から送信された光信号を受光し、前記試験期間に、前記試験光送出部によって送出された試験光の反射光を受光する受光部と、
前記試験期間に、前記受光部によって受光された反射光の強度を、前記試験光が送出されてからの異なる複数の経過時間について測定する測定部と、
前記測定部によって前記複数の経過時間について測定された強度に基づく情報を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする伝送装置。

（付記２）前記試験期間を含む期間に、前記光通信機群への各信号を含む第１波長（λ１）の光信号を前記光分岐装置へ送出する信号送出部を備え、
前記試験光送出部は、前記第１波長と異なる第２波長（λ２）の前記試験光を送出することを特徴とする付記１に記載の伝送装置。

（付記３）前記第２波長は、前記光通信機群から送信される光信号の波長と同じであることを特徴とする付記２に記載の伝送装置。

（付記４）前記信号送出部によって送出された前記第１波長の光信号と、前記試験光送出部によって送出された前記第２波長の試験光と、を波長多重して前記光分岐装置へ送出し、前記光分岐装置から送出された光に含まれる前記第２波長の光を前記受光部へ送出する波長多重部を備えることを特徴とする付記２または３に記載の伝送装置。

（付記５）前記光通信機群との間の各伝送路における障害の発生を検出する検出部を備え、
前記制御部は、前記検出部によって前記障害が検出された場合に前記周期的な伝送期間に前記試験期間を設定することを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の伝送装置。

（付記６）前記制御部は、前記障害が検出された場合に設定する前記試験期間の長さを、前記光通信機群のうちの前記障害が発生した伝送路に対応する光通信機との間の光の伝搬時間に基づいて設定することを特徴とする付記５に記載の伝送装置。

（付記７）前記制御部は、前記障害が検出された場合に設定する前記試験期間の長さを前記伝搬時間の２倍の長さに設定することを特徴とする付記６に記載の伝送装置。

（付記８）前記制御部は、前記周期的な伝送期間のうちの前記障害が検出される前の前記伝送期間に前記試験期間を設定し、
前記出力部は、前記障害が検出される前に設定された前記試験期間に前記測定部によって前記複数の経過時間について測定された強度と、前記障害が検出された場合に設定された前記試験期間に前記測定部によって前記複数の経過時間について測定された強度と、の比較結果に基づく情報を出力することを特徴とする付記５〜７のいずれか一つに記載の伝送装置。

（付記９）前記出力部は、前記比較結果に基づく、前記障害が発生した伝送路のうちの前記障害が発生した地点を特定可能な情報を出力することを特徴とする付記８に記載の伝送装置。

（付記１０）前記制御部は、前記障害が検出される前に設定する前記試験期間の長さを、前記光通信機群との間の光の伝搬時間のうちの最も長い伝搬時間に基づいて設定することを特徴とする付記８または９に記載の伝送装置。

（付記１１）前記制御部は、前記障害が検出される前に設定する前記試験期間の長さを前記最も長い伝搬時間の２倍の長さに設定することを特徴とする付記１０に記載の伝送装置。

（付記１２）前記制御部は、前記障害が検出される前に、前記周期的な伝送期間に対して定期的に前記試験期間を設定することを特徴とする付記８〜１１のいずれか一つに記載の伝送装置。

（付記１３）前記制御部は、前記光通信機群からの光信号がそれぞれ異なるタイミングによって前記受光部に受光されるように、前記光通信機群の光信号の各送信タイミングを制御することを特徴とする付記１〜１２のいずれか一つに記載の伝送装置。

（付記１４）前記制御部は、前記第１の伝送期間において前記光通信機群から光信号を送信させる期間を、前記第２の伝送期間において前記光通信機群から光信号を送信させる期間より短くすることを特徴とする付記１〜１３のいずれか一つに記載の伝送装置。

（付記１５）光分岐装置を介して光通信機群と接続された伝送装置による伝送方法において、
前記光通信機群からの光信号を送信させない試験期間を含む第１の伝送期間と、前記試験期間を含まない第２の伝送期間と、を含む周期的な伝送期間ごとに、前記周期的な伝送期間のうちの前記試験期間とは異なる期間に前記光通信機群から光信号を送信させ、
前記試験期間に前記光分岐装置へ試験光を送出し、
前記試験期間とは異なる期間に、前記光通信機群から送信された光信号を受光し、
前記試験期間に、送出した前記試験光の反射光を受光し、
前記試験期間に、受光した前記反射光の強度を、前記試験光が送出されてからの異なる複数の経過時間について測定し、
前記複数の経過時間について測定した前記強度に基づく情報を出力することを特徴とする伝送方法。

１００ 伝送システム
１１０ 伝送装置
１１１ 波長多重部
１１２ 制御部
１１３，５０２ 試験光送出部
１１４ 受光部
１１５ 測定部
１１６ 出力部
１１７ 信号光送出部
１１８ 検出部
１２０ 光分岐装置
１３１〜１３ｎ 光通信機
１４０ 伝送タイミング
１４１ 試験期間
２００ ＰＯＮシステム
２１０ ＯＬＴ
２１１ 連続信号
２２０ スターカプラ
２３１〜２３ｎ ＯＮＵ
２４１〜２４ｎ バースト信号
２５０ 上り信号フレーム
４０１，４１１，１８１１，１８１３ データ領域
４１２ レンジング領域
５０１ 主信号送出部
５０３ ＷＤＭ
５０４ 受信部
５０５ 試験光強度測定部
５０６ 診断部
５０７ フレーム制御部
６０１ 送出データ生成部
６０２，８１５ インターフェイス回路
６０３，７０３ 変調回路
６０４，７０４ バイアス電流制御回路
６０６ 変調素子
７０１，１５０１ 同期回路
７０２ パルス生成回路
８１１，９１１ バイアス電圧制御回路
８１３，９１３ ＴＩＡ
８１４ ポストアンプ
８１６ 主信号検出回路
８２１，８２２，８２５ 抵抗
８２３，８２４ トランジスタ
９１０ カプラ
９１４，１３０１ アンプ
９３０ 主信号受信部
１００１ 遅延情報取得部
１００２ 障害伝送路特定部
１００３ ＯＴＤＲ領域制御部
１００４ フレーム構成決定部
１００５ 制御信号生成部
１１０１，１８１２ ＯＴＤＲ領域
１１０２ 領域長
１３０２ ピーク検出回路
１３０３ 閾値記憶部
１３０４，１５０４ 比較回路
１３０５ 上りフレーム情報記憶部
１３０６ 特定回路
１４０１ 電流モニタ回路
１５０２ Ａ／Ｄ変換部
１５０３ メモリ
１５０５ 判定回路
１７０１ マスク回路
１８１０ 上りフレーム
１８２０ ＯＴＤＲ制御信号
１８３０ 試験光
１８４０ サンプリング制御信号
１８５０ 主信号
１８６０，１８７０ 主信号検出信号
１８８０ 強度測定結果
１８８１ サンプリング時間

Claims (8)

1. 光分岐装置を介して光通信機群と接続された伝送装置において、
   前記光通信機群からの光信号を送信させない試験期間を含む第１の伝送期間と、前記試験期間を含まない第２の伝送期間と、を含む周期的な伝送期間ごとに、前記周期的な伝送期間のうちの前記試験期間とは異なる期間に前記光通信機群から光信号を送信させる制御部と、
   前記試験期間に前記光分岐装置へ試験光を送出する試験光送出部と、
   前記試験期間とは異なる期間に、前記光通信機群から送信された光信号を受光し、前記試験期間に、前記試験光送出部によって送出された試験光の反射光を受光する受光部と、
   前記試験期間に、前記受光部によって受光された反射光の強度を、前記試験光が送出されてからの異なる複数の経過時間について測定する測定部と、
   前記測定部によって前記複数の経過時間について測定された強度に基づく情報を出力する出力部と、
   を備えることを特徴とする伝送装置。
2. 前記試験期間を含む期間に、前記光通信機群への各信号を含む第１波長の光信号を前記光分岐装置へ送出する信号送出部を備え、
   前記試験光送出部は、前記第１波長と異なる第２波長の前記試験光を送出することを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
3. 前記第２波長は、前記光通信機群から送信される光信号の波長と同じであることを特徴とする請求項２に記載の伝送装置。
4. 前記光通信機群との間の各伝送路における障害の発生を検出する検出部を備え、
   前記制御部は、前記検出部によって前記障害が検出された場合に前記周期的な伝送期間に前記試験期間を設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の伝送装置。
5. 前記制御部は、前記障害が検出された場合に設定する前記試験期間の長さを、前記光通信機群のうちの前記障害が発生した伝送路に対応する光通信機との間の光の伝搬時間に基づいて設定することを特徴とする請求項４に記載の伝送装置。
6. 前記制御部は、前記周期的な伝送期間のうちの前記障害が検出される前の前記伝送期間に前記試験期間を設定し、
   前記出力部は、前記障害が検出される前に設定された前記試験期間に前記測定部によって前記複数の経過時間について測定された強度と、前記障害が検出された場合に設定された前記試験期間に前記測定部によって前記複数の経過時間について測定された強度と、の比較結果に基づく情報を出力することを特徴とする請求項４または５に記載の伝送装置。
7. 前記出力部は、前記比較結果に基づく、前記障害が発生した伝送路のうちの前記障害が発生した地点を特定可能な情報を出力することを特徴とする請求項６に記載の伝送装置。
8. 光分岐装置を介して光通信機群と接続された伝送装置による伝送方法において、
   前記光通信機群からの光信号を送信させない試験期間を含む第１の伝送期間と、前記試験期間を含まない第２の伝送期間と、を含む周期的な伝送期間ごとに、前記周期的な伝送期間のうちの前記試験期間とは異なる期間に前記光通信機群から光信号を送信させ、
   前記試験期間に前記光分岐装置へ試験光を送出し、
   前記試験期間とは異なる期間に、前記光通信機群から送信された光信号を受光し、
   前記試験期間に、送出した前記試験光の反射光を受光し、
   前記試験期間に、受光した前記反射光の強度を、前記試験光が送出されてからの異なる複数の経過時間について測定し、
   前記複数の経過時間について測定した前記強度に基づく情報を出力することを特徴とする伝送方法。

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