JP2015076672A - 光線路波長測定システム及び光試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ＴＷＤＭ−ＰＯＮシステムにおいて、送信波長が変化し続ける各ＯＮＵの光信号の波長を遠隔で測定することを目的とする。【解決手段】本発明は、ＯＬＴと複数の光波長可変ＯＮＵとが分岐光伝送線路で接続されたＴＷＤＭ−ＰＯＮシステムを対象とする光試験装置において、各ＯＮＵからＯＬＴ宛てに送信された光信号を光伝送線路から分岐して入力し、入力した光信号の波長を測定する。そして、各ＯＮＵの設定送信波長の誤りを検出する。【選択図】図１

Description

本発明は、ＰＯＮにおいてＯＮＵからの送信波長を監視するための光線路波長測定システム及び光試験装置に関する。

現在、ブロードバンドサービスの増加に伴って、光ファイバを用いたＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）加入者数は急激に増加している。通信事業者ビルからお客様宅までの光アクセスネットワークにおいては、経済性に優れたポイント・ツー・マルチポイント通信を行うＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムが広く用いられている。ＰＯＮシステムはＰＤＳ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓｔａｒ）型の光線路構成を有しており、通信事業者ビルに光加入者線端局装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）に接続された基幹光ファイバと、前記基幹光ファイバを複数に光分岐する光スプリッタ、加入者宅における光回線終端装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）と１対１で対応する分岐光ファイバから構成される。

一方、携帯電話等の無線セルラーシステムにおいても、爆発的な普及により、広帯域で効率のよい無線アクセスネットワーク構成が必要である。また、無線アクセスネットワークにおいては、基地局を、信号処理部（ＢＢＵ：Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｕｎｉｔ）とＲＦ部（ＲＲＨ：Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｈｅａｄ）に分離させ物理的に離れた構成とする事が検討されている。このＢＢＵ−ＲＲＨのネットワークにおいて、一つのＢＢＵが複数のＲＲＨを収容する形態をとる事もできる。これにより、各ＲＲＨに必要なＢＢＵを一箇所に集約する事ができ、運用／設置コストの削減ならびに複数ＲＲＨ間の高度な協調動作が可能となる。

上記のような１つのＢＢＵが複数のＲＲＨを収容する構成として、ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−ｐｏｉｎｔではなく、一部光ファイバを共有する構成が考えられている。いわゆるＦＴＴＨで利用されているＰＯＮ構成である。このＰＯＮの適用において、通信方式として、ＴＤＭ−ＰＯＮ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ−ＰＯＮ）やＷＤＭ−ＰＯＮ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ−ＰＯＮ）などのＰＯＮ技術を用いてさらに分岐を導入して光ファイバ導入コストを下げることが考えられている。特にＷＤＭとＴＤＭを併用したＴＷＤＭ−ＰＯＮを用いれば、各ＯＮＵ、ＯＬＴが任意の波長をとりながら効率的なＮＷ構成をリアルタイムに構築できるため、非常に効率的なネットワークを構成できる（例えば、非特許文献１参照。）。

このＴＷＤＭ−ＰＯＮでは分岐下部の各ＯＮＵが常に波長を変化させながら通信をする。このため、必要に応じて、それぞれのＯＮＵが正しい波長の通信を行っているかを監視する必要がある。

Ｄ．Ｉｉｄａ，ｅｔ ａｌ．，"Ａ ｐｒｏｐｏｓａｌ ｏｆ Ｄｙｎａｍｉｃ ＴＷＤＭ−ＰＯＮ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ"，ＡＰＭＰ２０１３，ＴｕＡ−３，２０１３

ＴＷＤＭ−ＰＯＮは波長が常に変化するため、波長設定が固定的な従来のＷＤＭ−ＰＯＮとは異なり、分岐など伝送路中に波長選択性のデバイスは使われていないため、ＯＬＴが受信する上り信号中には下部すべてのＯＮＵからの信号が混在し、それぞれのＯＮＵの発している信号の波長を個別に測定することができない。分岐下部の各ＯＮＵが正しく波長設定をされているか、正しい波長の信号を送信しているかを個別に測定することが必要である。

本発明は、ＴＷＤＭ−ＰＯＮシステムにおいて、送信波長が変化し続ける各ＯＮＵの光信号の波長を遠隔で測定することを目的とする。

本発明は、ＯＬＴと複数の光波長可変ＯＮＵとが分岐光伝送線路で接続されたＴＷＤＭ−ＰＯＮシステムを対象とする光試験装置において、各ＯＮＵからＯＬＴ宛てに送信された光信号を光伝送線路から分岐して入力し、入力した光信号の波長と当該光信号の送信元の識別情報を検出する。

具体的には、本発明に係る光線路波長測定システムは、
共通の親機に共通の光スプリッタを介して接続された複数の子機から前記親機に向けて送信された光信号の一部を分岐する前記光スプリッタと、
前記光スプリッタで分岐された光信号を受信して当該光信号の波長を検出するとともに当該光信号の送信元の子機の識別情報を検出し、当該光信号の波長と送信元の子機の識別情報を対応付ける光試験装置と、
を備える。

本発明に係る光線路波長測定システムでは、前記光試験装置は、前記複数の子機の識別情報と送信波長の組み合わせを前記親機から取得し、前記親機から取得した送信波長のうちの検出した識別情報に組み合わせられている送信波長と検出した波長とに差異があるか否かを検出してもよい。

具体的には、本発明に係る光試験装置は、
共通の親機に共通の光スプリッタを介して接続された複数の子機から前記親機に向けて送信され、前記光スプリッタで分岐された光信号の一部を受光する受光部と、
前記受光部の受光した光信号の波長を特定するための波長特定部と、
前記受光部で受光した光信号の送信元の子機の識別情報を検出し、前記波長特定部の特定した波長と検出した送信元の子機の識別情報を対応付ける信号処理部と、
を備える。

本発明に係る光試験装置では、前記信号処理部は、前記複数の子機の送信波長を前記親機から取得し、前記親機から取得した送信波長のうちの検出した識別情報に組み合わせられている送信波長と前記波長特定部の特定した波長とに差異があるか否かを検出してもよい。

本発明に係る光試験装置では、
前記波長特定部は、透過波長の可変な光フィルタであり、
前記信号処理部は、前記受光器が光信号を受光したときの前記光フィルタの透過波長に基づいて、光信号の波長を検出してもよい。

具体的には、本発明に係る光試験方法は、
共通の親機に共通の光スプリッタを介して接続された複数の子機から前記親機に向けて送信され、前記光スプリッタで分岐された光信号の一部を受光する受光手順と、
前記受光手順で受光した光信号の波長を特定し、前記受光手順で受光した光信号の送信元の子機の識別情報を検出し、特定した波長と検出した送信元の子機の識別情報を対応付ける信号処理手順と、
を順に有する。

本発明に係る光試験方法では、
前記複数の子機の送信波長を前記親機から取得する波長取得手順を前記受光手順の前にさらに有し、
前記信号処理手順において、特定した波長と前記親機から取得した送信波長のうちの前記受光手順で受光した光信号の送信元の子機の送信波長とに差異があるか否かを判定してもよい。

本発明に係る光試験方法では、
前記受光手順において、透過波長の可変な光フィルタを通過した光信号を受光し、
前記信号処理手順において、光信号を受光したときの前記光フィルタの透過波長に基づいて光信号の波長を検出してもよい。

本発明によれば、ＴＷＤＭ−ＰＯＮシステムにおいて、送信波長が変化し続ける各ＯＮＵの光信号の波長を遠隔で測定することができる。

本発明の実施形態に係る光線路波長測定システムの構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る光試験装置の構成の一例を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

図１に本実施形態に係る光線路波長測定システムの構成の一例を示す。本実施形態に係る光線路波長測定システムは、光スプリッタ３−００と、光試験装置として機能する光信号波長測定器１０と、を備える。光スプリッタ３−００は、共通のＯＬＴ４に共通の光スプリッタ３−００を介して接続された複数のＯＮＵ５からＯＬＴ４に向けて送信された光信号の一部を分岐する。ＯＬＴ４が親機として機能し、ＯＮＵ５が子機として機能する。

１はＢＢＵ、２はＲＲＨ、３は、全ての光を平等に分配するパワースプリッタである。４はＰＯＮシステムで分岐元の親機を構成するＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｎａｌ）、５は４と同じくＰＯＮシステムで分岐先の子機を構成するＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）である。６は、ＯＬＴに設置される光送受信部として機能するＬＣ（Ｌｉｎｅ Ｃａｒｄ）である。７は上部ネットワークからの複数の信号を並列に処理するために信号を分配するスイッチである。ＢＢＵ１が複数ではなく１つの信号のみを処理するのであればスイッチ７は不要である。８はＰＯＮからの複数の信号を分配するスイッチである。９はＯＮＵ内のＬＣである。８はＯＮＵのＬＣの数によって有無が決まる。ＯＮＵ５のＬＣ９が複数あればスイッチ８が必要で、ＬＣ９が１つであればスイッチ８は不要である。１０は各ＯＮＵ５の出力光信号波長測定器である。１１は光信号波長測定器１０と通信制御をするＯＬＴ４との連携を図るコントローラである。このコントローラ１１を通じた制御により光信号波長測定器１０は受信した信号から内容を解析することができる。

本実施形態に係る光線路波長測定システムは、光ファイバ伝送路を介して接続されるＯＬＴ４と複数のＯＮＵ５との間の光ファイバにおいて、試験光を入出力する光スプリッタ３−００と、光スプリッタ３−００の試験光入出力ポートに接続された光ファイバを測定する光信号波長測定器１０を備える。光ファイバ線路中に分岐が存在し、ＯＮＵ５はそれぞれ別の波長による通信を行う。光信号波長測定器１０は、ＯＮＵ５が利用する可能性がある波長を透過帯域とする波長可変フィルタ１２を具備し、各ＯＮＵ５が発するＯＬＴ４向けの光信号を波長可変フィルタ１２の透過帯域波長を変化させながら測定する。そして、測定した光信号からその信号を送信したＯＮＵ５を識別する識別子を検知し、検知された識別子と該識別子が検知された時に波長可変フィルタ１２に設定されていた透過帯域波長とを対応させることにより、ＯＮＵ５がどの波長で信号を創出しているかを検知する。これにより、本実施形態に係る光線路波長測定システム及び光試験装置は、波長可変分岐線路での各ＯＮＵ５の設定送信波長の誤りを検出する。

ＯＬＴ４のＬＣ６及びＯＮＵ５のＬＣ９の内部には、種々の波長の通信に対応可能な発光部及び受光部を具備している。種々の波長の通信に対応可能な発光部は、例えば、広帯域波長可変レーザ、又は広帯域レーザ及び波長を設定するための波長可変フィルタを用いることができる。受光部は、受信光を設定する波長可変フィルタとその後段に種々の波長の受光器を用いることができる。

ＯＬＴ４の中のＬＣ６はそれぞれ、任意の波長の光で通信することが可能である。各ＯＮＵ５は通信する相手のＯＬＴ４のＬＣ６の波長に応じてＯＮＵ４内の波長可変フィルタの透過帯域波長を設定し、出力する光信号の波長を設定する。波長による仮想的にＰＯＮのネットワークを構成することができる。各ＯＮＵ５は全て異なる波長である必要はなく、複数のＯＮＵ５で同じ波長を使うことも可能であり、その波長のＯＮＵ５のグループ内では従来のＴＤＭによってアクセス制御を行う。このように、ＷＤＭとＴＤＭを併用しているためＴＷＤＭ−ＰＯＮと呼ばれる。

本実施形態に係る光信号波長測定器１０の構成を図２に示す。本実施形態に係る光信号波長測定器１０は、受光部１３と、波長特定部１２と、信号処理部１４と、を備える。１２は波長可変フィルタで、１３は光信号を電気信号に変換する受光部、１４は受信した信号中からその信号を発したＯＮＵ５を識別する情報を検知する信号処理部、１５は波長可変フィルタ１２と信号処理部１４を管理する測定器制御コントローラである。測定器制御コントローラ１５からの配線はＯＬＴ４内のコントローラ１１と接続される。これにより、ＯＬＴ４と光信号波長測定器１０が連携される。

本実施形態に係る光試験方法は、受光手順と、信号処理手順と、を光信号波長測定器１０が順に実行する。
受光手順では、受光部１３が、ＯＮＵ５からＯＬＴ４に向けて送信されかつ光スプリッタ３−００で分岐された光信号の一部を受光する。このとき、受光部１３の受光した光信号の波長が分かるように、測定器制御コントローラ１５が波長可変フィルタ１２の波長を信号処理部１４へ通知する。
信号処理手順では、信号処理部１４が、受光部１３の受光した光信号の波長を特定し、受光部１３の受光した光信号の送信元のＯＮＵ５の識別情報を検出し、特定した波長と検出した送信元のＯＮＵ５の識別情報を対応付ける。そして、信号処理部１４が受光部１３の受光した光信号の波長と識別情報の組を測定器制御コントローラ１５へ通知する。測定器制御コントローラ１５は、受光部１３の受光した光信号の波長と識別情報の組をコントローラ１１へ通知する。これにより、ＯＬＴ４は、各ＯＮＵ５の上り信号の送信波長を把握することができる。

本実施形態に係る光試験方法は、波長取得手順を受光手順の前にさらに有していてもよい。波長取得手順では、測定器制御コントローラ１５が、各ＯＮＵ５の送信波長を、コントローラ１１から取得し、信号処理部１４へ通知する。
この場合、信号処理手順では、信号処理部１４が、受光部１３で受光した光信号の波長を特定し、特定した波長とＯＬＴ４から取得した送信波長のうちの受光部１３で受光した光信号の送信元のＯＮＵ５の送信波長とに差異があるか否かを比較して判定する。そして、信号処理部１４が判定結果を測定器制御コントローラ１５へ通知し、測定器制御コントローラ１５が判定結果をコントローラ１１へ通知する。これにより、ＯＬＴ４は、各ＯＮＵ５が適正な波長で光信号を送信しているか否かを把握することができる。

信号処理手順では、信号処理部１４は、比較によって得られた波長の差を検出してもよい。この場合、信号処理部１４は、測定器制御コントローラ１５を介して、波長の差をコントローラ１１へ通知する。これにより、ＯＬＴ４は、各ＯＮＵ５の送信波長が適正な波長とどれだけずれているかを把握することができる。

図１中の各ＯＮＵ５がＯＬＴ４に向かい上り信号を出力すると、光信号波長測定器１０はパワースプリッタ３−００を通してその信号を受信する。図１中の３−１〜３−Ａはパワースプリッタなので、光信号波長測定器１０が受信する信号にはすべてのＯＮＵ５の信号がさまざまな波長で重なって含まれる。

光信号波長測定器１０は信号を受信する際に、波長可変フィルタ１２を掃引する。掃引範囲は、図１のシステムで各ＯＮＵ５が出力する光信号が取り得る波長に設定できるのであれば、不連続でも連続でも構わない。この波長可変フィルタ１２により、全てのＯＮＵ５の様々な波長の混ざった信号から、ある波長の信号だけを取り出して受信することが可能である。ある波長を透過波長とした波長可変フィルタ１２の設定の時に、受信した信号を受光部１３で解析する。各ＯＮＵ５を識別する情報としては、ＯＮＵ５のＭＡＣアドレスやＯＬＴ４が各ＯＮＵ５に割り当てるＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ ＩＤ）など何でもよい。システムで利用される信号伝送方式に含まれる識別子を利用すればよい。

測定器制御コントローラ１５は、波長可変フィルタ１２の設定波長を様々に変化させ（掃引し）、それぞれの波長において信号処理部１４に識別子を検知させ、検知された識別子とその識別子が検知された時の波長可変フィルタ１２の設定波長とを対応付けて出力する。これにより、各ＯＮＵ５とその設定波長とを対応付けることができる。

以上より、各ＯＮＵ５がどの波長で光信号を出力しているかを、ＯＮＵ５とは遠隔に配置された光信号波長測定器１０及びＯＬＴ４で観測することが可能である。複数のＯＮＵ５が同じ波長で通信している場合もそれらはＴＤＭによってアクセス制御されているため、同時に信号が混ざることはない。このため、測定器制御コントローラ１５は、ＴＤＭで定められた時間ごとに、各ＯＮＵ５の送信波長をコントローラ１１から取得することが好ましい。このやり方でそれらのＯＮＵ５を区別することも可能である。

ある波長で光を出力しているＯＮＵ５を探すことが可能であり、また逆に、あるＯＮＵ５がどの波長で光を出しているかも測定可能である。

なお、本発明は、上記実施形態例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種種の発明を形成できる。例えば、実施形態例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施形態例に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。例えば、携帯電話などの無線端末の基地局間ネットワークに限った話ではなく、固定系ネットワークにおいても適応することも可能である。

以上説明したように、本発明の技術を用いれば、各ＯＮＵ５の波長が変化し続けるＴＷＤＭ−ＰＯＮにおいて、各ＯＮＵ５出力光信号の波長を遠隔に配置された光信号波長測定器１０及びＯＬＴ４で測定することが可能である。この方法により各ＯＮＵ５の波長管理を行うことができ、波長に関する故障や異常を簡単に検出することが可能であり、ＴＷＤＭ−ＰＯＮの効率的な運用に貢献する。

本発明は、光アクセスネットワークシステムにおける通信監視装置、通信監視方法及び光線路試験システムに関するものである。特に本発明は、親局光通信装置及び子局光通信装置が光伝送路を介して１対Ｎの通信を行い、かつ各光通信装置が通信波長を自由に可変とする受動光ネットワーク（ＴＷＤＭ−ＰＯＮ：Ｔｉｍｅ ａｎｄ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ −Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の保守運用に関するものであり、将来の広帯域で柔軟、かつ無線基地局の統合などの通信網のさらなる発展につながる波長・時分割多重による分岐線路の利用により各通信局が絶えずその利用波長を変化させる状況において、各通信局が設定した波長を正しく利用しているかどうかを検出することができ、光ファイバ網の信頼性を向上させ、通信サービスの質の向上につなげることができる。

１ ＢＢＵ
２ ＲＲＨ
３ 光スプリッタ
４ ＯＬＴ
５ ＯＮＵ
６ ＬＣ
７ スイッチ
８ スイッチ
９ ＬＣ
１０ 光信号波長測定器
１１ コントローラ
１２ 波長可変フィルタ
１３ 受光部
１４ 信号処理部
１５ 測定器制御コントローラ

Claims (8)

1. 共通の親機に共通の光スプリッタを介して接続された複数の子機から前記親機に向けて送信された光信号の一部を分岐する前記光スプリッタと、
   前記光スプリッタで分岐された光信号を受信して当該光信号の波長を検出するとともに当該光信号の送信元の子機の識別情報を検出し、当該光信号の波長と送信元の子機の識別情報を対応付ける光試験装置と、
   を備える光線路波長測定システム。
2. 前記光試験装置は、前記複数の子機の識別情報と送信波長の組み合わせを前記親機から取得し、前記親機から取得した送信波長のうちの検出した識別情報に組み合わせられている送信波長と検出した波長とに差異があるか否かを検出する、
   請求項１に記載の光線路波長測定システム。
3. 共通の親機に共通の光スプリッタを介して接続された複数の子機から前記親機に向けて送信され、前記光スプリッタで分岐された光信号の一部を受光する受光部と、
   前記受光部の受光した光信号の波長を特定するための波長特定部と、
   前記受光部で受光した光信号の送信元の子機の識別情報を検出し、前記波長特定部の特定した波長と検出した送信元の子機の識別情報を対応付ける信号処理部と、
   を備える光試験装置。
4. 前記信号処理部は、前記複数の子機の送信波長を前記親機から取得し、前記親機から取得した送信波長のうちの検出した識別情報に組み合わせられている送信波長と前記波長特定部の特定した波長とに差異があるか否かを検出する、
   請求項３に記載の光試験装置。
5. 前記波長特定部は、透過波長の可変な光フィルタであり、
   前記信号処理部は、前記受光器が光信号を受光したときの前記光フィルタの透過波長に基づいて、光信号の波長を検出する
   請求項３又は４に記載の光試験装置。
6. 共通の親機に共通の光スプリッタを介して接続された複数の子機から前記親機に向けて送信され、前記光スプリッタで分岐された光信号の一部を受光する受光手順と、
   前記受光手順で受光した光信号の波長を特定し、前記受光手順で受光した光信号の送信元の子機の識別情報を検出し、特定した波長と検出した送信元の子機の識別情報を対応付ける信号処理手順と、
   を順に有する光試験方法。
7. 前記複数の子機の送信波長を前記親機から取得する波長取得手順を前記受光手順の前にさらに有し、
   前記信号処理手順において、特定した波長と前記親機から取得した送信波長のうちの前記受光手順で受光した光信号の送信元の子機の送信波長とに差異があるか否かを判定する、
   請求項６に記載の光試験方法。
8. 前記受光手順において、透過波長の可変な光フィルタを通過した光信号を受光し、
   前記信号処理手順において、光信号を受光したときの前記光フィルタの透過波長に基づいて光信号の波長を検出する
   請求項６又は７に記載の光試験方法。

Images