JP2018033033A - 波長選択方法および伝送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】増設した伝送装置が使用する波長を空き波長から選択すること。【解決手段】トランスポンダ１１３，１２３は、一芯の光ファイバ１０１で互いに接続される。また、トランスポンダ１１３，１２３は、空き波長を用いて光信号を互いに送信することによりトランスポンダ１１３，１２３の間の関係性を決定する。そして、トランスポンダ１１３，１２３は、決定した関係性に基づく手順によって、空き波長の光信号を使用して互いに半二重通信を行うことにより、トランスポンダ１１３，１２３の間の双方向の光信号の波長を選択する。【選択図】図１

Description

本発明は、波長選択方法および伝送装置に関する。

従来、一芯双方向で通信を行うＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：波長分割多重）システムが知られている。一芯双方向のＷＤＭシステムにおいては、たとえば双方向で異なる波長の光信号が用いられる。また、電源投入直後に、事前の取り決めに基づいて自らの送信波長を管理波長に設定して波長割当要求信号を送信するＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）が知られている（たとえば、下記特許文献１参照。）。

特開２００９−１８２９９７号公報

しかしながら、上述した従来技術では、たとえば一芯の光伝送路で接続される各伝送装置にそれぞれ同じ種類の伝送装置を増設した場合に、増設した各伝送装置が使用する波長を空き波長から自動的に選択することができないという問題がある。

１つの側面では、本発明は、増設した伝送装置が使用する波長を空き波長から選択することができる波長選択方法および伝送装置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、一芯の光伝送路で互いに接続される第１伝送装置および第２伝送装置を含むシステムにおいて、前記光伝送路を介した光通信に使用されていない空き波長を用いて前記第１伝送装置と前記第２伝送装置との間で光信号を互いに送信することにより、前記第１伝送装置と前記第２伝送装置との間の関係性を決定し、決定した前記関係性に基づく手順によって、前記空き波長の光信号を使用して前記第１伝送装置と前記第２伝送装置との間で半二重通信を行うことにより、前記第１伝送装置が前記第２伝送装置へ送信する光信号の波長と、前記第２伝送装置が前記第１伝送装置へ送信する光信号の波長と、を選択する波長選択方法および伝送装置が提案される。

本発明の一側面によれば、増設した伝送装置が使用する波長を空き波長から選択することができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態１にかかる光通信システムの一例を示す図である。 図２は、実施の形態１にかかる光通信装置の一例を示す図である。 図３は、実施の形態１にかかる光通信装置の使用波長情報および空き波長情報の一例を示す図である。 図４は、実施の形態１にかかる光通信システムにおける処理の一例を示すシーケンス図である。 図５は、実施の形態１にかかる通信波長選択後の通信システムの一例を示す図である。 図６は、実施の形態１にかかる光通信装置の通信波長選択後の使用波長情報および空き波長情報の一例を示す図である。 図７は、実施の形態１にかかる光通信装置に新たに実装されたトランスポンダによる処理の一例を示すフローチャートである。 図８は、実施の形態１にかかるトランスポンダによるマスタ側の波長選択処理の一例を示すフローチャートである。 図９は、実施の形態１にかかるトランスポンダによるスレーブ側の波長選択処理の一例を示すフローチャートである。 図１０は、実施の形態２にかかる光通信装置の一例を示す図である。 図１１は、実施の形態３にかかる光通信システムにおける処理の一例を示すシーケンス図である。 図１２は、実施の形態３にかかる光通信システムにおける処理の他の一例を示すシーケンス図である。 図１３は、実施の形態３にかかる光通信システムにおける処理のさらに他の一例を示すシーケンス図である。

以下に図面を参照して、本発明にかかる波長選択方法および伝送装置の実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
（実施の形態１にかかる光通信システム）
図１は、実施の形態１にかかる光通信システムの一例を示す図である。図１に示すように、実施の形態１にかかる光通信システム１００は、光通信装置１１０と、光通信装置１２０と、光ファイバ１０１と、を含む。光ファイバ１０１は、１芯の光ファイバである。光通信装置１１０，１２０は、光ファイバ１０１を介して１芯双方向のＷＤＭによる光通信を行う。

光通信装置１１０は、たとえば、光サーキュレータ１１１と、波長選択スイッチ１１２と、トランスポンダ１１３（ＴＲ）と、光カプラ１１４と、制御部１１５と、蓄積部１１６と、を備える。光サーキュレータ１１１は、光通信装置１２０から光ファイバ１０１を介して送信された各波長の光を波長選択スイッチ１１２へ出力する。また、光サーキュレータ１１１は、光カプラ１１４から出力された光を、光ファイバ１０１を介して光通信装置１２０へ送信する。

波長選択スイッチ１１２は、光サーキュレータ１１１から出力された各波長の光を分離する。そして、波長選択スイッチ１１２は、制御部１１５からの制御により、分離した各波長の光をそれぞれトランスポンダ１１３のいずれかへ出力する。

トランスポンダ１１３は、光信号の送信および受信を行う伝送装置である。光通信装置１１０には複数のトランスポンダ１１３が実装可能である。トランスポンダ１１３のそれぞれは、波長選択スイッチ１１２から出力された光信号を受信する。また、トランスポンダ１１３のそれぞれは、制御部１１５からの制御により、光信号を生成して光カプラ１１４へ出力する。また、光通信装置１１０に複数のトランスポンダ１１３が設けられる場合は、複数のトランスポンダ１１３は、制御部１１５からの制御により、互いに異なる波長の光信号を生成して光カプラ１１４へ出力する。

光カプラ１１４は、トランスポンダ１１３から出力された各光を合波する。そして、光カプラ１１４は、合波した光を光サーキュレータ１１１へ出力する。

制御部１１５は、波長選択スイッチ１１２からトランスポンダ１１３のそれぞれへ出力する光の波長、すなわちトランスポンダ１１３のそれぞれが受信する光信号の波長を制御する。また、制御部１１５は、トランスポンダ１１３が生成する光信号の波長、すなわちトランスポンダ１１３が送信する光信号の波長を制御する。

蓄積部１１６は、光通信装置１１０のトランスポンダ１１３が光信号の送信および受信に使用している使用波長を特定可能な波長情報を蓄積する。波長情報は、たとえば使用波長を特定可能な情報を直接的に示す情報とすることができる。また、光通信装置１１０が使用可能な全波長が既知であれば、波長情報は、使用中でない波長を示すことによって間接的に使用波長を示す情報であってもよい。

光通信装置１１０の構成について説明したが、光通信装置１２０の構成についても同様である。光通信装置１２０は、たとえば、光サーキュレータ１２１と、波長選択スイッチ１２２と、トランスポンダ１２３（ＴＲ）と、光カプラ１２４と、制御部１２５と、蓄積部１２６と、を備える。光サーキュレータ１２１、波長選択スイッチ１２２およびトランスポンダ１２３は、それぞれ光サーキュレータ１１１、波長選択スイッチ１１２およびトランスポンダ１１３と同様である。光カプラ１２４、制御部１２５および蓄積部１２６は、それぞれ光カプラ１１４、制御部１１５および蓄積部１１６と同様である。

図１に示す例では、光通信装置１１０には２個のトランスポンダ１１３（＃１，＃２）が実装済みであり、２個のトランスポンダ１１３（＃１，＃２）がそれぞれ光通信装置１２０の２個のトランスポンダ１２３（＃１，＃２）との間で光通信を行っている。光通信装置１１０へのトランスポンダ１１３への実装とは、たとえば、トランスポンダ１１３を波長選択スイッチ１１２と接続しトランスポンダ１１３と波長選択スイッチ１１２との間で光の入出力が可能な状態とすることである。

また、トランスポンダ１２３（＃１）からトランスポンダ１１３（＃１）への光信号の送信には波長λ１が使用され、トランスポンダ１１３（＃１）からトランスポンダ１２３（＃１）への光信号の送信には波長λ５が使用されている。また、トランスポンダ１２３（＃２）からトランスポンダ１１３（＃２）への光信号の送信には波長λ２が使用され、トランスポンダ１１３（＃２）からトランスポンダ１２３（＃２）への光信号の送信には波長λ６が使用されている。

この場合は、光通信装置１１０の波長選択スイッチ１１２は、制御部１１５からの制御により、波長λ１の光をトランスポンダ１１３（＃１）へ出力し、波長λ２の光をトランスポンダ１１３（＃２）へ出力する。また、光通信装置１１０のトランスポンダ１１３（＃１）は、制御部１１５からの制御により、波長λ５の光信号を生成して光カプラ１１４へ出力する。また、光通信装置１１０のトランスポンダ１１３（＃２）は、制御部１１５からの制御により、波長λ６の光信号を生成して光カプラ１１４へ出力する。

また、光通信装置１２０の波長選択スイッチ１２２は、制御部１２５からの制御により、波長λ５の光をトランスポンダ１２３（＃１）へ出力し、波長λ６の光をトランスポンダ１２３（＃２）へ出力する。また、光通信装置１２０のトランスポンダ１２３（＃１）は、制御部１２５からの制御により、波長λ１の光信号を生成して光カプラ１２４へ出力する。また、光通信装置１２０のトランスポンダ１２３（＃２）は、制御部１２５からの制御により、波長λ２の光信号を生成して光カプラ１２４へ出力する。

この状態において、光通信装置１１０に新たにトランスポンダ１１３（＃３）を増設し、光通信装置１２０に新たにトランスポンダ１２３（＃３）を増設し、増設した各トランスポンダの間で光通信を開始させる場合について説明する。トランスポンダの増設とは、たとえばトランスポンダを新たに実装することである。

（実施の形態１にかかる光通信装置）
図２は、実施の形態１にかかる光通信装置の一例を示す図である。光通信装置１１０の構成について説明するが、光通信装置１２０の構成についても同様である。また、図２においては図１に示した光通信装置１１０の構成のうちの波長選択スイッチ１１２、トランスポンダ１１３、制御部１１５および蓄積部１１６を図示している。

波長選択スイッチ１１２は、たとえば受信波長選択部２２１を備える。受信波長選択部２２１は、制御部１１５からの受信波長設定により、光通信装置１１０に設けられたトランスポンダ１１３のそれぞれについて、光サーキュレータ１１１から出力された各波長の光のうちのそのトランスポンダ１１３へ出力する光を切り替える。これにより、光通信装置１１０に設けられたトランスポンダ１１３のそれぞれにおける受信波長を選択することができる。受信波長選択部２２１は、たとえばポートスイッチ等の素子を用いた１入力Ｎ出力（Ｎ≧２）のＷＳＳ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｓｗｉｔｃｈ）により実現することができる。

トランスポンダ１１３は、たとえば、波長可変型光送受信部２３１と、ネゴシエーション部２３２と、を備える。波長可変型光送受信部２３１は、波長選択スイッチ１１２から出力される光信号を受信する。また、波長可変型光送受信部２３１は、光信号を生成して光カプラ１１４へ出力する。

また、波長可変型光送受信部２３１は、制御部１１５からの送信波長設定により、生成する光信号の波長を切り替える。これにより、トランスポンダ１１３による送信波長を可変とすることができる。波長可変型光送受信部２３１の送信部は、出射光の波長が可変のＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ：レーザダイオード）や光変調器により実現することができる。波長可変型光送受信部２３１の受信部は、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）や復調回路により実現することができる。

ネゴシエーション部２３２は、トランスポンダ１１３（自装置）の実装時に、トランスポンダ１１３との間で光通信を行う光通信装置１２０のトランスポンダ１２３との間で、その光通信に使用する通信波長を決定するネゴシエーションを行う。通信波長には、トランスポンダ１１３からトランスポンダ１２３への光信号の波長と、トランスポンダ１２３からトランスポンダ１１３への光信号の波長と、が含まれる。

たとえば、ネゴシエーション部２３２は、波長可変型光送受信部２３１を介してトランスポンダ１２３との間で光通信を行ってネゴシエーションデータを送受信することによりネゴシエーションを行う。ネゴシエーションデータには、一例としては、後述のマスタ／スレーブ選択メッセージ、空き波長メッセージ、共通空き波長メッセージ、ネゴシエーション終了メッセージなどが含まれる。また、ネゴシエーション部２３２は、たとえば、波長制御部２５１を介して、蓄積部１１６に蓄積された波長情報を取得し、取得した波長情報に基づいてネゴシエーションを行う。

また、ネゴシエーション部２３２は、ネゴシエーションにより決定した通信波長を示すネゴシエーション結果を波長制御部２５１へ出力する。ネゴシエーション部２３２は、たとえばＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのデジタル回路により実現することができる。

制御部１１５は、たとえば波長制御部２５１を備える。波長制御部２５１は、受信波長選択部２２１に対する受信波長設定を行う。また、波長制御部２５１は、波長可変型光送受信部２３１に対する送信波長設定を行う。また、波長制御部２５１は、ネゴシエーション部２３２から出力されたネゴシエーション結果に基づいてこれらの受信波長設定および送信波長設定を行う。波長制御部２５１は、たとえばＤＳＰやＦＰＧＡなどのデジタル回路により実現することができる。

蓄積部１１６は、たとえば、上述した波長情報として使用波長情報２６１および空き波長情報２６２を蓄積する。使用波長情報２６１は、トランスポンダ１１３，１２３が使用可能な全波長（一例としては波長λ１〜λ８）のうちの光通信装置１１０が光通信に使用中の波長を示す情報である。空き波長情報２６２は、トランスポンダ１１３，１２３が使用可能な全波長（一例としては波長λ１〜λ８）のうちの光通信装置１１０が光通信に使用しておらず、かつ使用可能な波長を示す情報である。

所定情報を送信することにより、自装置と他の伝送装置との間の関係性を決定する決定部は、たとえば波長可変型光送受信部２３１およびネゴシエーション部２３２により実現することができる。また、決定部により決定された関係性に基づく手順によって他の伝送装置との間で半二重通信を行うことにより通信波長を選択する選択部は、たとえば波長可変型光送受信部２３１およびネゴシエーション部２３２により実現することができる。

（実施の形態１にかかる光通信装置の使用波長情報および空き波長情報）
図３は、実施の形態１にかかる光通信装置の使用波長情報および空き波長情報の一例を示す図である。図２に示した蓄積部１１６には、たとえば図３に示す使用波長情報２６１および空き波長情報２６２が蓄積される。

たとえば、光通信装置１１０に２個のトランスポンダ１１３（＃１，＃２）が実装されているとする。また、トランスポンダ１１３（＃１，＃２）の受信波長としてそれぞれ波長λ１，λ２が使用されているとする。また、トランスポンダ１１３（＃１，＃２）の送信波長としてそれぞれ波長λ５，λ６が使用されているとする。また、トランスポンダ１１３，１２３が使用可能な全波長が波長λ１〜λ８であるとする。この場合は、使用波長情報２６１は、波長λ１，λ２，λ５，λ６を示す。

また、トランスポンダ１１３，１２３が対応する波長λ１〜λ８のうちの、使用中の波長λ１，λ２，λ５，λ６を除く波長λ３，λ４，λ７，λ８は、光通信装置１１０において使用可能な状態であるとする。この場合は、空き波長情報２６２は波長λ３，λ４，λ７，λ８を示す。ある波長が使用されておらず使用不可な状態とは、たとえば、光サーキュレータ１１１、波長選択スイッチ１１２または光カプラ１１４などの障害によりその波長の光信号を処理できない状態である。

また、トランスポンダ１１３における送信波長は光通信装置１２０のトランスポンダ１２３における受信波長であり、トランスポンダ１２３における送信波長は光通信装置１１０のトランスポンダ１１３における受信波長である。このため、使用されていないが障害等により使用不可な波長がない限り、光通信装置１２０の蓄積部１２６に蓄積される使用波長情報および空き波長情報は光通信装置１１０の蓄積部１１６に蓄積される使用波長情報２６１および空き波長情報２６２と同内容になる。

（実施の形態１にかかる光通信システムにおける処理）
図４は、実施の形態１にかかる光通信システムにおける処理の一例を示すシーケンス図である。実施の形態１にかかる光通信システム１００においては、光通信装置１１０，１２０にそれぞれ新たなトランスポンダ１１３，１２３が実装された場合に、たとえば図４に示す各ステップが実行される。図４に示す各ステップは、たとえば光通信装置１１０に新たに実装されたトランスポンダ１１３と、光通信装置１２０に新たに実装されたトランスポンダ１２３と、によって実行される。

まず、光通信装置１１０が、蓄積部１１６に蓄積された空き波長情報２６２が示す波長の中からネゴシエーション波長を選択する（ステップＳ４０１）。また、光通信装置１２０が、蓄積部１２６に蓄積された空き波長情報が示す波長の中からネゴシエーション波長を選択する（ステップＳ４０２）。

ネゴシエーション波長は、光通信装置１１０と光通信装置１２０との間の光通信に使用する波長を決定するためのネゴシエーションにおいて使用する波長である。ステップＳ４０１，Ｓ４０２において、光通信装置１１０，１２０は、それぞれの空き波長に基づく同一の選択方法によりネゴシエーション波長を選択する。一例としては、光通信装置１１０，１２０は、それぞれ空き波長のうちの最も短波長（たとえば最も若番）の波長をネゴシエーション波長として選択する。

たとえば、光通信装置１１０の蓄積部１１６に蓄積された空き波長情報が図２に示した空き波長情報２６２であり、光通信装置１２０の蓄積部１２６に蓄積された空き波長情報も空き波長情報２６２と同じであるとする。この場合に、光通信装置１１０，１２０のそれぞれは、空き波長である波長λ３，λ４，λ７，λ８のうちの最も短波長の波長λ３をネゴシエーション波長として選択する。

つぎに、光通信装置１１０が、ステップＳ４０１によりネゴシエーション波長として選択した波長λ３により、マスタ／スレーブ選択メッセージをランダムな時間間隔で繰り返し送信する（ステップＳ４０３）。ステップＳ４０３において光通信装置１１０が送信するマスタ／スレーブ選択メッセージは、マスタおよびスレーブの選択用のキーを格納した光信号である。選択用のキーとしては、たとえば、光通信装置１１０や光通信装置１１０に新たに実装されたトランスポンダの固有値（識別子）を用いることができる。固有値としては、たとえば、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ：メディアアクセス制御）アドレスや製造番号などを用いることができる。

また、光通信装置１２０が、ステップＳ４０２によりネゴシエーション波長として選択した波長λ３により、マスタ／スレーブ選択メッセージをランダムな時間間隔で繰り返し送信する（ステップＳ４０４）。ステップＳ４０４において光通信装置１２０が送信するマスタ／スレーブ選択メッセージは、マスタおよびスレーブの選択用のキーを格納した光信号である。選択用のキーとしては、たとえば、光通信装置１２０や光通信装置１２０に新たに実装されたトランスポンダのＭＡＣアドレスや製造番号等の固有値を用いることができる。

つぎに、光通信装置１１０は、ステップＳ４０４により光通信装置１２０から受信したマスタ／スレーブ選択メッセージが示すキーと自装置のキーとを比較することにより自装置がマスタおよびスレーブのいずれであるかを判断する（ステップＳ４０５）。また、光通信装置１２０は、ステップＳ４０３により光通信装置１１０から受信したマスタ／スレーブ選択メッセージが示すキーと自装置のキーとを比較することにより自装置がマスタおよびスレーブのいずれであるかを判断する（ステップＳ４０６）。

ステップＳ４０５，Ｓ４０６におけるキーの比較結果に基づく自装置がマスタおよびスレーブのいずれであるかの判断は、光通信装置１１０，１２０において共通の判断方法を用いて行われる。一例としては、光通信装置１１０，１２０のそれぞれは、自装置のキーと対向トランスポンダのキーとの間の大小比較を行う。そして、光通信装置１１０，１２０のそれぞれは、自装置のキーが対向トランスポンダのキーより大きい場合は自装置がマスタであると判断し、自装置のキーが対向トランスポンダのキーより小さい場合は自装置がスレーブであると判断する。

図４に示す例では、光通信装置１１０のキーが光通信装置１２０のキーより大きく、ステップＳ４０５，Ｓ４０６において、光通信装置１１０がマスタであり、光通信装置１２０がスレーブであると判断されたとする。

つぎに、マスタである光通信装置１１０が、ステップＳ４０１によりネゴシエーション波長として選択した波長λ３により、空き波長メッセージを光通信装置１２０へ送信する（ステップＳ４０７）。空き波長メッセージは、光通信装置１１０において使用されておらず使用可能な空き波長を示す情報である。たとえば、光通信装置１１０の蓄積部１１６に蓄積された空き波長情報が図３に示した空き波長情報２６２である場合は、光通信装置１１０は、空き波長である波長λ３，λ４，λ７，λ８を示す空き波長メッセージを光通信装置１２０へ送信する。

つぎに、スレーブである光通信装置１２０が、ステップＳ４０７により受信した空き波長メッセージが示す空き波長と、光通信装置１２０において使用されておらず使用可能な空き波長と、において共通する共通空き波長を特定する（ステップＳ４０８）。つぎに、光通信装置１２０が、ステップＳ４０２によりネゴシエーション波長として選択した波長λ３により、ステップＳ４０８により特定した共通空き波長を示す共通空き波長メッセージを光通信装置１１０へ送信する（ステップＳ４０９）。図４に示す例では、光通信装置１１０，１２０の共通空き波長は波長λ３，λ４，λ７，λ８であるとする。

つぎに、光通信装置１１０が、ステップＳ４０９により受信した共通空き波長メッセージが示す共通空き波長の中から、光通信装置１１０，１２０に新たに実装された各トランスポンダの間の光通信に使用する通信波長を選択する（ステップＳ４１０）。図４に示す例では、光通信装置１１０は、共通空き波長である波長λ３，λ４，λ７，λ８の中から、光通信装置１１０の送信側の通信波長として波長λ７を選択し、光通信装置１１０の受信側の通信波長として波長λ３を選択したとする。

つぎに、光通信装置１１０が、ステップＳ４０１によりネゴシエーション波長として選択した波長λ３により、ステップＳ４１０により選択した通信波長を示す通信波長メッセージを光通信装置１２０へ送信する（ステップＳ４１１）。つぎに、光通信装置１２０が、ステップＳ４１１により通信波長メッセージを受信すると、ステップＳ４０２によりネゴシエーション波長として選択した波長λ３により、ネゴシエーション終了メッセージを光通信装置１１０へ送信する（ステップＳ４１２）。

つぎに、光通信装置１１０が、新たに実装されたトランスポンダ１１３により、光通信装置１２０に新たに実装されたトランスポンダ１２３との間で、ステップＳ４１０により選択した通信波長を用いて光通信を開始する（ステップＳ４１３）。図４に示す例では、光通信装置１１０は、送信側の通信波長として波長λ７を使用し、受信側の通信波長として波長λ３を使用して光通信を開始する。

また、光通信装置１２０が、実装されたトランスポンダ１２３により、光通信装置１１０に実装されたトランスポンダ１１３との間で、ステップＳ４１１により受信した通信波長メッセージが示す通信波長を用いて光通信を開始する（ステップＳ４１４）。図４に示す例では、光通信装置１２０は、送信側の通信波長として波長λ３を使用し、受信側の通信波長として波長λ７を使用して光通信を開始する。

（実施の形態１にかかる通信波長選択後の通信システム）
図５は、実施の形態１にかかる通信波長選択後の通信システムの一例を示す図である。図５において、図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４に示したように、トランスポンダ１１３（＃３）からトランスポンダ１２３（＃３）への光通信の通信波長として波長λ７が選択され、トランスポンダ１２３（＃３）からトランスポンダ１１３（＃３）への光通信の通信波長として波長λ７が選択されたとする。この場合は、光通信システム１００は図５に示す状態になる。

すなわち、波長選択スイッチ１１２は、制御部１１５からの受信波長設定により、分離した各波長の光のうち波長λ３の光をトランスポンダ１１３（＃３）へ出力する。これにより、トランスポンダ１２３（＃３）からの光信号をトランスポンダ１１３（＃３）に受信させることができる。また、トランスポンダ１１３（＃３）は、制御部１１５からの送信波長設定により、トランスポンダ１２３（＃３）への光信号として波長λ７の光信号を生成して光カプラ１１４へ出力する。これにより、トランスポンダ１１３（＃３）からトランスポンダ１２３（＃３）への光信号を光通信装置１２０へ送信することができる。

また、波長選択スイッチ１２２は、制御部１２５からの受信波長設定により、分離した各波長の光のうち波長λ７の光をトランスポンダ１２３（＃３）へ出力する。これにより、トランスポンダ１１３（＃３）からの光信号をトランスポンダ１２３（＃３）に受信させることができる。また、トランスポンダ１２３（＃３）は、制御部１２５からの送信波長設定により、トランスポンダ１１３（＃３）への光信号として波長λ３の光信号を生成して光カプラ１２４へ出力する。これにより、トランスポンダ１２３（＃３）からトランスポンダ１１３（＃３）への光信号を光通信装置１１０へ送信することができる。

（実施の形態１にかかる光通信装置の通信波長選択後の使用波長情報および空き波長情報）
図６は、実施の形態１にかかる光通信装置の通信波長選択後の使用波長情報および空き波長情報の一例を示す図である。図４，図５に示したように、トランスポンダ１１３（＃３）からトランスポンダ１２３（＃３）への光通信の通信波長として波長λ７が選択されたとする。また、トランスポンダ１２３（＃３）からトランスポンダ１１３（＃３）への光通信の通信波長として波長λ３が選択されたとする。

この場合は、図２に示した蓄積部１１６には、たとえば図６に示す使用波長情報２６１および空き波長情報２６２が蓄積される。たとえば、使用波長情報２６１は、波長λ１，λ２，λ３，λ５，λ６，λ７を示す。

また、トランスポンダ１１３，１２３が対応する波長λ１〜λ８のうちの、使用中の波長λ１，λ２，λ３，λ５，λ６，λ７を除く波長λ４，λ８は、光通信装置１１０において使用可能な状態であるとする。この場合は、空き波長情報２６２は波長λ４，λ８を示す。また、光通信装置１２０において使用されていないが障害等により使用不可な波長がない場合は、光通信装置１２０の蓄積部１２６に蓄積される使用波長情報および空き波長情報は使用波長情報２６１および空き波長情報２６２と同内容になる。

（実施の形態１にかかる光通信装置に新たに実装されたトランスポンダによる処理）
図７は、実施の形態１にかかる光通信装置に新たに実装されたトランスポンダによる処理の一例を示すフローチャートである。光通信装置１１０に実装されたトランスポンダ１１３（＃３）による処理について説明するが、光通信装置１１０に実装される他のトランスポンダ１１３や、光通信装置１２０に新たに実装されるトランスポンダ１２３による処理についても同様である。

トランスポンダ１１３（＃３）は、光通信装置１１０に新たに実装されると、たとえば図７に示す各ステップを実行する。図７に示す各ステップは、たとえばトランスポンダ１１３（＃３）のネゴシエーション部２３２により実行される。また、図７に示す各ステップは、トランスポンダ１１３（＃３）が実装されることにより自動的に開始されてもよいし、トランスポンダ１１３（＃３）の実装後に管理者からの指示が入力されることによって開始されてもよい。

まず、トランスポンダ１１３（＃３）は、自装置が通信に使用する通信波長が選択済みであるか否かを判断する（ステップＳ７０１）。通信波長が選択済みである場合とは、たとえば自装置の通信波長が手動で設定されている場合などである。通信波長が選択済みである場合（ステップＳ７０１：Ｙｅｓ）は、トランスポンダ１１３（＃３）は、ステップＳ７１０へ移行する。

ステップＳ７０１において、通信波長が選択済みでない場合（ステップＳ７０１：Ｎｏ）は、トランスポンダ１１３（＃３）は、通信波長を選択するためのネゴシエーションを行う。まず、トランスポンダ１１３（＃３）は、自装置が実装された光通信装置（光通信装置１１０）の空き波長情報を取得し、取得した空き波長情報が示す空き波長の中からネゴシエーション波長を選択する（ステップＳ７０２）。たとえば、トランスポンダ１１３（＃３）は、制御部１１５の波長制御部２５１を介して蓄積部１１６の空き波長情報２６２を取得する。

空き波長の中からのネゴシエーション波長の選択は、光通信装置１１０，１２０に実装されるトランスポンダ１１３，１２３のそれぞれにおいて共通の選択方法を用いて行われる。一例としては、光通信装置１１０，１２０に実装されるトランスポンダ１１３，１２３のそれぞれは、自装置が実装された光通信装置の空き波長のうちの最も短波長（たとえば最も若番）の波長をネゴシエーション波長として選択する。ネゴシエーション波長は、送信波長および受信波長として用いられる１つの波長である。

つぎに、トランスポンダ１１３（＃３）は、ステップＳ７０２によって選択したネゴシエーション波長を自装置の送信波長および受信波長に設定する（ステップＳ７０３）。たとえば、トランスポンダ１１３（＃３）のネゴシエーション部２３２は、制御部１１５の波長制御部２５１を介して、トランスポンダ１１３（＃３）の波長可変型光送受信部２３１の送信波長をネゴシエーション波長とする送信波長設定を行う。ただし、ネゴシエーション部２３２は、波長制御部２５１を介さずに、波長可変型光送受信部２３１の送信波長をネゴシエーション波長とする送信波長設定を行ってもよい。

また、トランスポンダ１１３（＃３）のネゴシエーション部２３２は、制御部１１５の波長制御部２５１を介して、波長選択スイッチ１１２がトランスポンダ１１３（＃３）へ出力する光の波長をネゴシエーション波長とする受信波長設定を行う。ただし、ネゴシエーション部２３２は、波長制御部２５１を介さずに、波長選択スイッチ１１２がトランスポンダ１１３（＃３）へ出力する光の波長をネゴシエーション波長とする受信波長設定を行ってもよい。

つぎに、トランスポンダ１１３（＃３）は、ステップＳ７０３により送信波長として設定したネゴシエーション波長により、マスタおよびスレーブの選択用のキーを示すマスタ／スレーブ選択メッセージを送信する（ステップＳ７０４）。選択用のキーとしては、たとえば、自装置が実装された光通信装置（光通信装置１１０）や自装置の固有値（識別子）を用いることができる。固有値としては、たとえば、ＭＡＣアドレスや製造番号などを用いることができる。ステップＳ７０４により送信されたマスタ／スレーブ選択メッセージは、光カプラ１１４および光サーキュレータ１１１を介して光通信装置１２０へ送信される。

つぎに、トランスポンダ１１３（＃３）は、ランダムな時間内に、ステップＳ７０３により受信波長として設定したネゴシエーション波長により対向トランスポンダからのマスタ／スレーブ選択メッセージを正常に受信したか否かを判断する（ステップＳ７０５）。ランダムな時間内は、たとえばステップＳ７０４からのランダムな時間内である。また、ランダムな時間は、たとえばステップＳ７０４からステップＳ７０５へ移行するごとにランダムに決定される時間である。トランスポンダ１１３（＃３）の対向トランスポンダは、たとえば光通信装置１２０に新たに実装されたトランスポンダ１２３（＃３）である。正常に受信とは、たとえば誤りなく復号できることである。

ステップＳ７０５において、ランダムな時間内にマスタ／スレーブ選択メッセージを正常に受信していない場合（ステップＳ７０５：Ｎｏ）は、トランスポンダ１１３（＃３）は、ステップＳ７０４へ戻る。ランダムな時間内にマスタ／スレーブ選択メッセージを正常に受信した場合（ステップＳ７０５：Ｙｅｓ）は、トランスポンダ１１３（＃３）は、ステップＳ７０６へ移行する。すなわち、トランスポンダ１１３（＃３）は、受信したマスタ／スレーブ選択メッセージが示すキーと、ステップＳ７０４により送信したマスタ／スレーブ選択メッセージが示すキーと、を比較する（ステップＳ７０６）。

つぎに、トランスポンダ１１３（＃３）は、ステップＳ７０６によるキーの比較結果に基づいて、自装置がマスタであるか否かを判断する（ステップＳ７０７）。キーの比較結果に基づく自装置がマスタであるか否かの判断は、光通信装置１１０，１２０に実装されるトランスポンダ１１３，１２３のそれぞれにおいて共通の判断方法を用いて行われる。

一例としては、光通信装置１１０，１２０に実装されるトランスポンダ１１３，１２３のそれぞれは、自装置のキーと対向トランスポンダのキーとの間の大小比較を行う。そして、トランスポンダ１１３，１２３のそれぞれは、自装置のキーが対向トランスポンダのキーより大きい場合は自装置がマスタであると判断し、自装置のキーが対向トランスポンダのキーより小さい場合は自装置がスレーブであると判断する。

ステップＳ７０７において、自装置がマスタである場合（ステップＳ７０７：Ｙｅｓ）は、トランスポンダ１１３（＃３）は、通信波長を選択するためのマスタ側の波長選択処理を行い（ステップＳ７０８）、ステップＳ７１０へ移行する。ステップＳ７０８におけるマスタ側の波長選択処理については後述する（たとえば図８参照）。

ステップＳ７０７において、自装置がマスタでない場合（ステップＳ７０７：Ｎｏ）は、トランスポンダ１１３（＃３）は、通信波長を選択するためのスレーブ側の波長選択処理を行い（ステップＳ７０９）、ステップＳ７１０へ移行する。ステップＳ７０９におけるスレーブ側の波長選択処理については後述する（たとえば図９参照）。

つぎに、トランスポンダ１１３（＃３）は、波長選択スイッチ１１２および自装置（トランスポンダ）に通信波長を設定する（ステップＳ７１０）。たとえば、トランスポンダ１１３（＃３）のネゴシエーション部２３２は、制御部１１５の波長制御部２５１を介して、波長選択スイッチ１１２がトランスポンダ１１３（＃３）へ受信側の通信波長の光を出力するように受信波長設定を行う。また、トランスポンダ１１３（＃３）のネゴシエーション部２３２は、制御部１１５の波長制御部２５１を介して、トランスポンダ１１３（＃３）の波長可変型光送受信部２３１が送信側の通信波長の光信号を送信するように送信波長設定を行う。

ステップＳ７０１からステップＳ７１０へ移行した場合は、ステップＳ７１０において設定される通信波長は選択済みの通信波長である。ステップＳ７０８からステップＳ７１０へ移行した場合は、ステップＳ７１０において設定される通信波長はステップＳ７０８により選択された通信波長である。ステップＳ７０９からステップＳ７１０へ移行した場合は、ステップＳ７１０において設定される通信波長はステップＳ７０９により選択された通信波長である。

つぎに、制御部１１５は、ステップＳ７１０により設定した通信波長を用いて対向トランスポンダとの間で光通信を開始し（ステップＳ７１１）、トランスポンダ実装時の一連の処理を終了する。

（実施の形態１にかかるトランスポンダによるマスタ側の波長選択処理）
図８は、実施の形態１にかかるトランスポンダによるマスタ側の波長選択処理の一例を示すフローチャートである。図７に示したステップＳ７０８において、トランスポンダ１１３（＃３）は、マスタ側の波長選択処理として、たとえば図８に示す各ステップを実行する。

まず、トランスポンダ１１３（＃３）は、所定の最大時間内にネゴシエーション波長のマスタ／スレーブ選択メッセージを受信したか否かを判断する（ステップＳ８０１）。所定の最大時間は、たとえばステップＳ８０１へ移行してからの所定時間である。最大時間内にマスタ／スレーブ選択メッセージを受信した場合（ステップＳ８０１：Ｙｅｓ）は、スレーブとなるべき対向トランスポンダがまだスレーブ側の波長選択処理を開始していないと判断することができる。この場合は、トランスポンダ１１３（＃３）は、ネゴシエーション波長のマスタ／スレーブ選択メッセージを再度送信し（ステップＳ８０２）、ステップＳ８０１へ戻る。

ステップＳ８０１において、最大時間内にマスタ／スレーブ選択メッセージを受信していない場合（ステップＳ８０１：Ｎｏ）は、スレーブとなるべき対向トランスポンダがスレーブ側の波長選択処理を開始したと判断することができる。この場合は、トランスポンダ１１３（＃３）は、自装置が実装された光通信装置（光通信装置１１０）において使用されておらずかつ使用可能な空き波長を示す空き波長メッセージをネゴシエーション波長により送信する（ステップＳ８０３）。たとえば、トランスポンダ１１３（＃３）のネゴシエーション部２３２は、制御部１１５の波長制御部２５１を介して空き波長情報２６２を取得し、取得した空き波長情報２６２に基づく空き波長メッセージを送信する。

つぎに、トランスポンダ１１３（＃３）は、対向トランスポンダからの共通空き波長メッセージを受信したか否かを判断し（ステップＳ８０４）、共通空き波長メッセージを受信するまで待つ（ステップＳ８０４：Ｎｏのループ）。ステップＳ８０４において、共通空き波長メッセージを受信すると（ステップＳ８０４：Ｙｅｓ）、トランスポンダ１１３（＃３）は、受信した共通空き波長メッセージが示す共通空き波長の中から通信波長を選択する（ステップＳ８０５）。ステップＳ８０５によって選択される通信波長には、トランスポンダ１１３（＃３）の送信側の通信波長とトランスポンダ１１３（＃３）の受信側の通信波長が含まれる。

つぎに、トランスポンダ１１３（＃３）は、ステップＳ８０５により選択した通信波長を示す通信波長メッセージをネゴシエーション波長により送信する（ステップＳ８０６）。つぎに、トランスポンダ１１３（＃３）は、ネゴシエーション波長によりネゴシエーション終了メッセージを受信したか否かを判断し（ステップＳ８０７）、ネゴシエーション終了メッセージを受信するまで待つ（ステップＳ８０７：Ｎｏのループ）。

ステップＳ８０７において、ネゴシエーション終了メッセージを受信すると（ステップＳ８０７：Ｙｅｓ）、トランスポンダ１１３（＃３）は、自装置の使用波長情報２６１および空き波長情報２６２を更新し（ステップＳ８０８）、一連の波長選択処理を終了する。ステップＳ８０８において、トランスポンダ１１３（＃３）は、たとえば、ステップＳ８０５により選択した通信波長を使用波長情報２６１に追加し、ステップＳ８０５により選択した通信波長を空き波長情報２６２から除外する。

また、トランスポンダ１１３（＃３）は、ステップＳ８０５において通信波長を選択できなかった場合は、波長選択できないことを示すメッセージをネゴシエーション波長により送信し、動作を停止してもよい。通信波長を選択できなかった場合は、たとえば、共通空き波長メッセージが示す共通空き波長が２つ未満であった場合である。また、この場合に、トランスポンダ１１３（＃３）は、波長選択できないことを示す警報を光通信装置１１０の管理者に出力してもよい。

（実施の形態１にかかるトランスポンダによるスレーブ側の波長選択処理）
図９は、実施の形態１にかかるトランスポンダによるスレーブ側の波長選択処理の一例を示すフローチャートである。図７に示したステップＳ７０９において、トランスポンダ１１３（＃３）は、スレーブ側の波長選択処理として、たとえば図９に示す各ステップを実行する。

まず、トランスポンダ１１３（＃３）は、ネゴシエーション波長によりマスタ／スレーブ選択メッセージを受信したか否かを判断する（ステップＳ９０１）。マスタ／スレーブ選択メッセージを受信した場合（ステップＳ９０１：Ｙｅｓ）は、トランスポンダ１１３（＃３）は、ネゴシエーション波長によりマスタ／スレーブ選択メッセージを送信し（ステップＳ９０２）、ステップＳ９０１へ戻る。

ステップＳ９０１において、マスタ／スレーブ選択メッセージを受信していない場合（ステップＳ９０１：Ｎｏ）は、トランスポンダ１１３（＃３）は、ネゴシエーション波長により空き波長メッセージを受信したか否かを判断する（ステップＳ９０３）。空き波長メッセージを受信していない場合（ステップＳ９０３：Ｎｏ）は、トランスポンダ１１３（＃３）は、ステップＳ９０１へ戻る。

ステップＳ９０３において、空き波長メッセージを受信した場合（ステップＳ９０３：Ｙｅｓ）は、トランスポンダ１１３（＃３）は、ステップＳ９０４へ移行する。すなわち、トランスポンダ１１３（＃３）は、自装置の空き波長と、受信した空き波長メッセージが示す対向トランスポンダの空き波長と、を比較し、各空き波長に共通する共通空き波長を特定する（ステップＳ９０４）。つぎに、トランスポンダ１１３（＃３）は、ステップＳ９０４により特定した共通空き波長を示す共通空き波長メッセージをネゴシエーション波長により送信する（ステップＳ９０５）。

つぎに、トランスポンダ１１３（＃３）は、ネゴシエーション波長により通信波長メッセージを受信したか否かを判断し（ステップＳ９０６）、通信波長メッセージを受信するまで待つ（ステップＳ９０６：Ｎｏのループ）。通信波長メッセージを受信すると（ステップＳ９０６：Ｙｅｓ）、トランスポンダ１１３（＃３）は、ネゴシエーション波長によりネゴシエーション終了メッセージを送信する（ステップＳ９０７）。

つぎに、トランスポンダ１１３（＃３）は、自装置の使用波長情報２６１および空き波長情報２６２を更新し（ステップＳ９０８）、一連の波長選択処理を終了する。ステップＳ９０８において、トランスポンダ１１３（＃３）は、たとえば、ステップＳ９０６において受信した通信波長メッセージが示す通信波長を使用波長情報２６１に追加する。また、トランスポンダ１１３（＃３）は、たとえば、ステップＳ９０６において受信した通信波長メッセージが示す通信波長を空き波長情報２６２から除外する。

また、トランスポンダ１１３（＃３）は、たとえばステップＳ９０６において波長選択できないことを示すメッセージを受信した場合は、動作を停止してもよい。また、この場合に、トランスポンダ１１３（＃３）は、波長選択できないことを示す警報を光通信装置１１０の管理者に出力してもよい。

図９に示したように、トランスポンダ１１３（＃３）は、自装置がスレーブになった場合は、自発的な光信号の送信は行わず、マスタとなった対向トランスポンダから受信した光信号に応じて光信号を送信する。

このように、実施の形態１によれば、一芯の光伝送路（光ファイバ１０１）で互いに接続される各伝送装置（トランスポンダ）が、空き波長の光信号を使用して所定情報を互いに送信することにより各伝送装置の間の関係性を決定することができる。そして、各伝送装置が、決定した関係性に基づく手順によって、空き波長の光信号を使用して半二重通信を行うことにより、各伝送装置の間の双方向の光信号の使用波長を選択することができる。このため、たとえば増設した伝送装置が同じ種類の伝送装置であっても、増設した伝送装置が使用する波長を空き波長から自動的に選択することができる。

たとえば、各伝送装置は、それぞれ自装置の固有値に応じた所定情報を送信し、自装置から送信した所定情報と自装置が受信した所定情報との比較結果に基づいて各伝送装置の間の関係性を決定する。これにより、各伝送装置の各固有値に応じた所定情報の比較結果に基づいて各伝送装置の間の関係性を決定して半二重通信を行うことができる。

また、各伝送装置は、それぞれ所定情報をランダムな時間間隔により繰り返し送信する。これにより、各伝送装置が同一の空き波長の光信号により所定情報を送信するタイミングが重なっても、互いにランダムな時間経過後に所定情報の送信をやり直すことができる。これにより、各伝送装置の間の関係性が決定される前において、各伝送装置が互いの所定情報を受信することが可能になる。

また、上述した関係性は、たとえば、各伝送装置のうちのいずれが第１装置（マスタ）でありいずれが第２装置（スレーブ）であるかの関係性とすることができる。この場合に、第１装置となった伝送装置は、第２装置となった伝送装置へ空き波長の光信号を送信する。第２装置となった伝送装置は、第１装置となった伝送装置から光信号を受信した場合に、空き波長の光信号を第１装置となった伝送装置へ送信する。これにより、各伝送装置の間で同一の空き波長を用いた半二重通信を行うことができる。

また、各伝送装置は、光伝送路（光ファイバ１０１）を介した光通信に使用されていない各波長の中から互いに同一の選択方法によって所定情報の送信および半二重通信に用いる空き波長を選択する。これにより、各伝送装置が同一の空き波長を選択して所定情報の送受信および半二重通信を行うことが可能になる。

また、各伝送装置の間の半二重通信において、各伝送装置のうちの少なくとも一方の伝送装置は他方の伝送装置へ自装置が使用可能な波長を示す波長情報を送信する。そして、他方の伝送装置は、一方の伝送装置から受信した波長情報が示す波長と自装置が使用可能な波長とにおける共通の波長の中から各伝送装置の間の双方向の光信号の使用波長を選択する。これにより、各伝送装置のうちの少なくとも一方で使用できない波長を使用波長として選択することを回避することができる。

（実施の形態２）
実施の形態２について、実施の形態１と異なる部分について説明する。実施の形態１においては実装されたトランスポンダ１１３，１２３が主体となってネゴシエーションを行う構成について説明したが、実施の形態２においては制御部１１５，１２５が主体となってネゴシエーションを行う構成について説明する。

（実施の形態２にかかる光通信装置）
図１０は、実施の形態２にかかる光通信装置の一例を示す図である。図１０において、図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１０に示すように、実施の形態２にかかる光通信装置１１０においては、ネゴシエーションを実行するネゴシエーション部２３２が制御部１１５に設けられている。

この場合における、ネゴシエーション部２３２による処理は、実施の形態１にかかるネゴシエーション部２３２による処理と同様である。たとえば、図７〜図９に示した各ステップは、波長制御部２５１に設けられたネゴシエーション部２３２が、トランスポンダ１１３に設けられた波長可変型光送受信部２３１を制御することによって実行する。

図１０に示す構成によれば、トランスポンダ１１３のそれぞれにネゴシエーション部２３２を設けなくても、光通信装置１１０にネゴシエーション部２３２を設けることによってトランスポンダ１１３のそれぞれのネゴシエーションを行うことができる。光通信装置１１０の構成について説明したが、光通信装置１２０の構成についても同様である。

このように、実施の形態２によれば、各光通信装置が、それぞれに増設された各伝送装置の間で空き波長の光信号を使用して所定情報を互いに送信することにより、各伝送装置の間の関係性を決定することができる。そして、各光通信装置が、決定した関係性に基づく手順によって、各伝送装置の間で空き波長の光信号を使用して半二重通信を行うことにより、各伝送装置の間の双方向の光信号の使用波長を選択することができる。このため、実施の形態１と同様に、増設した伝送装置が使用する波長を空き波長から自動的に選択することができる。

（実施の形態３）
実施の形態３について、実施の形態１，２と異なる部分について説明する。実施の形態１，２においては、マスタが空き波長メッセージをスレーブへ送信し、スレーブが共通空き波長メッセージをマスタへ送信し、マスタが通信波長を選択して通信波長メッセージをスレーブへ送信する構成について説明したが、このような構成に限らない。実施の形態３においてはマスタとスレーブによる処理の他の例について説明する。

（実施の形態３にかかる光通信システムにおける処理）
図１１は、実施の形態３にかかる光通信システムにおける処理の一例を示すシーケンス図である。実施の形態３にかかる光通信システムにおいては、光通信装置１１０，１２０にそれぞれ新たなトランスポンダ１１３，１２３が実装された場合に、たとえば図１１に示す各ステップが実行される。

図１１に示すステップＳ１１０１〜Ｓ１１０８は、図４に示したステップＳ４０１〜Ｓ４０８と同様である。ステップＳ１１０８のつぎに、スレーブである光通信装置１２０が、ステップＳ１１０８により特定した共通空き波長の中から、光通信装置１１０，１２０に新たに実装された各トランスポンダの間の光通信に使用する通信波長を選択する（ステップＳ１１０９）。

つぎに、光通信装置１２０が、ステップＳ１１０２によりネゴシエーション波長として選択した波長λ３により、ステップＳ１１０９により選択した通信波長を示す通信波長メッセージを光通信装置１１０へ送信する（ステップＳ１１１０）。つぎに、光通信装置１１０が、ステップＳ１１１０により通信波長メッセージを受信すると、ステップＳ１１０１によりネゴシエーション波長として選択した波長λ３により、ネゴシエーション終了メッセージを光通信装置１２０へ送信する（ステップＳ１１１１）。

図１１に示すステップＳ１１１２，Ｓ１１１３は、図４に示したステップＳ４１３，Ｓ４１４と同様である。ステップＳ１１１２において、光通信装置１１０は、ステップＳ１１１０により受信した通信波長メッセージが示す通信波長を用いて光通信を開始する。また、ステップＳ１１１３において、光通信装置１２０は、ステップＳ１１０９により選択した通信波長を用いて光通信を開始する。

図１１に示したように、スレーブが共通空き波長に基づいて通信波長を選択して通信波長メッセージをマスタへ送信する構成としてもよい。すなわち、通信波長はマスタおよびスレーブのいずれかが選択すればよい。

図１２は、実施の形態３にかかる光通信システムにおける処理の他の一例を示すシーケンス図である。実施の形態３にかかる光通信システムにおいては、光通信装置１１０，１２０にそれぞれ新たなトランスポンダ１１３，１２３が実装された場合に、たとえば図１２に示す各ステップが実行されてもよい。

図１２に示すステップＳ１２０１〜Ｓ１２０６は、図４に示したステップＳ４０１〜Ｓ４０６と同様である。ステップＳ１２０６のつぎに、光通信装置１１０が、空き波長メッセージの送信を要求する空き波長要求メッセージをネゴシエーション波長により光通信装置１２０へ送信する（ステップＳ１２０７）。

つぎに、光通信装置１２０が、空き波長メッセージをネゴシエーション波長により光通信装置１１０へ送信する（ステップＳ１２０８）。つぎに、光通信装置１１０が、ステップＳ１２０８により受信した空き波長メッセージが示す空き波長と、光通信装置１１０において使用されておらず使用可能な空き波長と、において共通する共通空き波長を特定する（ステップＳ１２０９）。

つぎに、光通信装置１１０が、ステップＳ１２０９により特定した共通空き波長の中から、光通信装置１１０，１２０に新たに実装された各トランスポンダの間の光通信に使用する通信波長を選択する（ステップＳ１２１０）。図１２に示すステップＳ１２１１〜Ｓ１２１４は、図４に示したステップＳ４１１〜Ｓ４１４と同様である。

図１２に示したように、マスタがスレーブに空き波長メッセージを要求し、スレーブが空き波長メッセージをマスタへ送信し、マスタが共通空き波長を特定する構成としてもよい。また、図１２に示した例において、光通信装置１１０が特定した共通空き波長メッセージを光通信装置１２０へ送信し、図１１に示したように光通信装置１２０が通信波長を選択する構成としてもよい。

図１３は、実施の形態３にかかる光通信システムにおける処理のさらに他の一例を示すシーケンス図である。実施の形態３にかかる光通信システムにおいては、光通信装置１１０，１２０にそれぞれ新たなトランスポンダ１１３，１２３が実装された場合に、たとえば図１３に示す各ステップが実行されてもよい。

図１３に示すステップＳ１３０１〜Ｓ１３０６は、図４に示したステップＳ４０１〜Ｓ４０６と同様である。ステップＳ１３０６のつぎに、光通信装置１１０が、自装置の空き波長の中から通信波長を選択する（ステップＳ１３０７）。図１３に示すステップＳ１３０８〜Ｓ１３１１は、図４に示したステップＳ４１１〜Ｓ４１４と同様である。

図１３に示したように、空き波長メッセージの送信、共通空き波長の特定および共通空き波長メッセージの送信を省いた構成としてもよい。上述した障害等により使用できない波長がなければ、光通信装置１１０，１２０における空き波長は同一であるため、このような選択方法でも光通信装置１１０，１２０の共通空き波長の中から通信波長を選択することができる。

実施の形態３に示したように、マスタおよびスレーブが決定した後の通信波長を設定する処理は、マスタおよびスレーブの決定結果に基づく手順による半二重通信を用いた各種の処理とすることができる。

以上説明したように、波長選択方法および伝送装置によれば、増設した伝送装置が使用する波長を空き波長から選択することができる。

たとえば、従来、ＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ：アレイ導波路格子）などの固定波長フィルタを用いたＷＤＭシステムが用いられている。このようなＷＤＭシステムにおいては、たとえば固定波長フィルタとトランスポンダとの間を光バックボードにより接続しており、トランスポンダの搭載位置により使用可能な波長が一意に決定される。

このようなＷＤＭシステムを立ち上げる際には、波長が衝突しないように使用波長を選択することを要する。このため、ＷＤＭシステムにおいてはトランスポンダの波長選択を自動で行いたいというニーズがある。波長を選択する方法として、可変波長型の光モジュールを用いて使用者が明示的に波長を選択する方式があるが、初期立上げ時や増設時に使用者の手を介在することを要する。

また、波長選択の波長ごとに複数の異なるトランスポンダを用意する方式がある。また、可変波長型の光モジュールを用いてトランスポンダの搭載位置により波長を自動選択する方式がある。この波長を自動選択する方式においては、双方向の光信号の波長の衝突を回避するために、送受信が可能な波長の組み合わせが異なる複数種類のトランスポンダを用いることを要する。または、ＯＳＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ：監視専用チャネル）など、各トランスポンダの間の双方向の光信号の波長を選択するネゴシエーション用の波長を設定することを要する。

一方、１種類のトランスポンダを用いる場合は、対向して実装された各トランスポンダは対等であり通信の手順が定まらないため、各トランスポンダの間の双方向の光信号の波長を衝突しないように選択することができなかった。

これに対して、上述した各実施の形態によれば、対向して実装された各トランスポンダの間で固有に基づく所定情報を送受信して決定した関係性に基づく手順により各トランスポンダの間で半二重通信を行うことができる。この半二重通信により、対向して実装された各トランスポンダの間の双方向の光信号の波長を自動的に選択することが可能になる。このため、１種類のトランスポンダを用い、かつネゴシエーション用の波長を設定しない場合においても、対向して実装された各トランスポンダの間の双方向の光信号の波長を衝突しないように自動的に選択することができる。

また、たとえば実装された各トランスポンダの波長を選択するネゴシエーションを運用中のトランスポンダが行う構成と比べて、運用中のトランスポンダの通信に影響を与えずに、実装された各トランスポンダの波長を選択することができる。

上述した各実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）一芯の光伝送路で互いに接続される第１伝送装置および第２伝送装置を含むシステムにおける波長選択方法であって、
前記光伝送路を介した光通信に使用されていない空き波長を用いて前記第１伝送装置と前記第２伝送装置との間で光信号を互いに送信することにより、前記第１伝送装置と前記第２伝送装置との間の関係性を決定し、
決定した前記関係性に基づく手順によって、前記空き波長の光信号を使用して前記第１伝送装置と前記第２伝送装置との間で半二重通信を行うことにより、前記第１伝送装置が前記第２伝送装置へ送信する光信号の波長と、前記第２伝送装置が前記第１伝送装置へ送信する光信号の波長と、を選択する、
ことを特徴とする波長選択方法。

（付記２）前記第１伝送装置と前記第２伝送装置との間でそれぞれ自装置の固有値に応じた所定情報を示す前記光信号を互いに送受信し、前記第１伝送装置および前記第２伝送装置のそれぞれの前記固有値に応じた前記所定情報の比較結果に基づいて前記関係性を決定することを特徴とする付記１に記載の波長選択方法。

（付記３）前記第１伝送装置と前記第２伝送装置との間で互いに前記光信号をそれぞれランダムな時間間隔により繰り返し送信することを特徴とする付記１または２に記載の波長選択方法。

（付記４）前記関係性は、前記第１伝送装置および前記第２伝送装置のうちのいずれが第１装置でありいずれが第２装置であるかの関係性であり、
前記第１装置が前記第２装置へ前記空き波長の光信号を送信し、前記第２装置が前記第１装置から前記光信号を受信した場合に前記空き波長の光信号を前記第１装置へ送信することにより前記半二重通信を行う、
ことを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の波長選択方法。

（付記５）前記光伝送路を介した光通信に使用されていない各波長の中から互いに同一の選択方法によって前記空き波長を選択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波長選択方法。

（付記６）前記半二重通信において、前記第１伝送装置および前記第２伝送装置のうちの少なくとも一方の伝送装置が他方の伝送装置へ自装置が使用可能な波長を示す波長情報を送信し、前記他方の伝送装置が、前記一方の伝送装置から受信した前記波長情報が示す波長と自装置が使用可能な波長とにおける共通の波長の中から、前記第１伝送装置が前記第２伝送装置へ送信する光信号の波長と、前記第２伝送装置が前記第１伝送装置へ送信する光信号の波長と、を選択することを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の波長選択方法。

（付記７）前記他方の伝送装置が、選択した前記第２伝送装置が前記第１伝送装置へ送信する光信号の波長と前記第２伝送装置が前記第１伝送装置へ送信する光信号の波長とを示す波長情報を前記一方の伝送装置へ送信することを特徴とする付記６に記載の波長選択方法。

（付記８）一芯の光伝送路で他の伝送装置と接続される伝送装置であって、
前記光伝送路を介した光通信に使用されていない空き波長を用いて前記他の伝送装置との間で光信号を互いに送信することにより、自装置と前記他の伝送装置との間の関係性を決定する決定部と、
前記決定部により決定された前記関係性に基づく手順によって、前記空き波長を用いて前記他の伝送装置との間で半二重通信を行うことにより、自装置が前記他の伝送装置へ送信する光信号の波長を選択する選択部と、
を備えることを特徴とする伝送装置。

１００ 光通信システム
１０１ 光ファイバ
１１０，１２０ 光通信装置
１１１，１２１ 光サーキュレータ
１１２，１２２ 波長選択スイッチ
１１３，１２３ トランスポンダ
１１４，１２４ 光カプラ
１１５，１２５ 制御部
１１６，１２６ 蓄積部
２２１ 受信波長選択部
２３１ 波長可変型光送受信部
２３２ ネゴシエーション部
２５１ 波長制御部
２６１ 使用波長情報
２６２ 空き波長情報

Claims (4)

1. 一芯の光伝送路で互いに接続される第１伝送装置および第２伝送装置を含むシステムにおける波長選択方法であって、
   前記光伝送路を介した光通信に使用されていない空き波長を用いて前記第１伝送装置と前記第２伝送装置との間で光信号を互いに送信することにより、前記第１伝送装置と前記第２伝送装置との間の関係性を決定し、
   決定した前記関係性に基づく手順によって、前記空き波長の光信号を使用して前記第１伝送装置と前記第２伝送装置との間で半二重通信を行うことにより、前記第１伝送装置が前記第２伝送装置へ送信する光信号の波長と、前記第２伝送装置が前記第１伝送装置へ送信する光信号の波長と、を選択する、
   ことを特徴とする波長選択方法。
2. 前記第１伝送装置と前記第２伝送装置との間で互いに前記光信号をそれぞれランダムな時間間隔により繰り返し送信することを特徴とする請求項１に記載の波長選択方法。
3. 前記半二重通信において、前記第１伝送装置および前記第２伝送装置のうちの少なくとも一方の伝送装置が他方の伝送装置へ自装置が使用可能な波長を示す波長情報を送信し、前記他方の伝送装置が、前記一方の伝送装置から受信した前記波長情報が示す波長と自装置が使用可能な波長とにおける共通の波長の中から、前記第１伝送装置が前記第２伝送装置へ送信する光信号の波長と、前記第２伝送装置が前記第１伝送装置へ送信する光信号の波長と、を選択することを特徴とする請求項１または２に記載の波長選択方法。
4. 一芯の光伝送路で他の伝送装置と接続される伝送装置であって、
   前記光伝送路を介した光通信に使用されていない空き波長を用いて前記他の伝送装置との間で光信号を互いに送信することにより、自装置と前記他の伝送装置との間の関係性を決定する決定部と、
   前記決定部により決定された前記関係性に基づく手順によって、前記空き波長を用いて前記他の伝送装置との間で半二重通信を行うことにより、自装置が前記他の伝送装置へ送信する光信号の波長を選択する選択部と、
   を備えることを特徴とする伝送装置。

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