JP2019103045A - バースト中継システム及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバに介挿されるＥＤＦＡの過渡応答の抑制を、低コスト、低故障率、低消費電力で実現すること。【解決手段】バースト中継システム３０は、ＯＬＴ１１のダミー信号挿入指示部３１によるダミー信号挿入指示信号Ｓ１１に応じて、始点のＯＮＵ１２ａに常備された波長可変レーザ３２が主信号Ｓ１２を出射後に、アイドル信号であるダミー信号Ｓ１３を出射して上り信号の無信号区間に挿入し、ＥＤＦＡ１７ａ，１７ｂでの光増幅時の過渡応答を抑制するようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、ＰＯＮ(Passive Optical Network)を活用した光集線ネットワークの伝送距離長延化を行う際の中継方式に必要なバースト光増幅時の過渡応答抑制を行うバースト中継システム及びプログラムに関する。

ＰＯＮは、光ファイバ網の途中に分岐装置としての光カプラが挿入された１本の光ファイバが、複数の加入者で共有可能な光ネットワークである。ブロードバンドアクセス網としてのメトロネットワークに、ＰＯＮを適応したバースト中継システムの構成を図２０に示す。

図２０に示すＰＯＮを適応したバースト中継システム（システムともいう）１０では、局舎に配置されるＯＬＴ(Optical Line Terminal)１１と、ユーザ宅に配置されるｎ台のＯＮＵ(Optical Network Unit)１２ａ，１２ｂ，…，１２ｎとが、物理的に独立した２本の信号伝送路としての上り用光ファイバ１３及び下り用光ファイバ１４によってリング状に接続されている。更に説明すると、ＯＬＴ１１とＯＮＵ１２ａ〜１２ｎが、各光ファイバ１３，１４に介挿された光カプラ１５ａ，１５ｂ，…，１５ｎ，１５ｍ及び光カプラ１６ａ，１６ｂ，…，１６ｎ，１６ｍを介して構成されている。

通常、１台のＯＬＴ１１に対してｎ台のＯＮＵ１２ａ〜１２ｎが接続され、これらＯＬＴ１１−ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎ間において、ＴＤＭ又はＴＤＭＡ(Time Division Multiple Access)を適用して光の領域でデータの多重分離を行いつつデータを伝送する。この伝送により、光ファイバ１３，１４やＯＬＴ１１等のリソースを、複数ユーザで共用可能となっている。なお、ＯＬＴ１１は、制御主体となる局舎側の光回線終端装置であり、ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎは、その制御主体に対して客体となるユーザ宅側の光回線終端装置としての加入者装置である。

また、システム１０においては、光ファイバ１３，１４の伝送距離の長延化を低コストに達成するために、各光ファイバ１３，１４の信号増幅必要個所に、ＥＤＦＡ(Erbium Doped optical Fiber Amplifier)１７，１８を介挿し、これらのＥＤＦＡ１７，１８により光信号であるバースト信号の光増幅を行っている。このＥＤＦＡ１７，１８によりバースト信号の光増幅を行うと、図２０に示すように、バースト信号Ｂに過渡応答によって閾値ｔｈ１を超えるオーバーシュートが生じ、伝送特性が劣化してしまう。

この伝送特性の劣化を改善するために、主信号がＥＤＦＡに入力される前に後述のように背景光によるダミー信号（非特許文献１）や、主信号の反転信号によるダミー信号（特許文献１及び非特許文献２）を挿入し、疑似的な連続信号を生成することによって過渡応答が発生しないようにする方式が提案されている。

非特許文献１の背景光（ダミー信号）を挿入する方式を、図２１に示すアクセス系のＰＯＮシステム２０により説明する。

ＰＯＮシステム２０は、複数のＯＮＵ２１ａ〜２１ｎが、光カプラ２２ａを介して１本の光ファイバ２３でＯＬＴ２４に接続されている。光カプラ２２ａとＯＬＴ２４間の光ファイバ２３の途中には、ＥＤＦＡ２５と、このＥＤＦＡ２５の出力側の光フィルタ２６とが介挿されている。ＥＤＦＡ２５の入力側の光ファイバ２３には、光カプラ２２ｂを介してレーザ光を出射するレーザ２７が接続されている。

各ＯＮＵ２１ａ〜２１ｎとＯＬＴ２４とは、１本の光ファイバ２３を経由して双方向に信号を送受信するようになっている。即ち、各ＯＮＵ２１ａ〜２１ｎのＢ−Ｔｘ（バースト送信機）からバースト信号としての主信号を送信し、ＯＬＴ２４のＢ−Ｒｘ（バースト受信機）で受信する。一方、ＯＬＴ２４のＴｘ（送信機）から連続した信号を送信し、各ＯＮＵ２１ａ〜２１ｎのＲｘ（受信機）で受信する。

更に説明すると、各ＯＮＵ２１ａ〜２１ｎは、Ｂ−Ｔｘから所定波長の主信号を送信し、この送信された各主信号が光カプラ２２ａで合成されてＴＷＤＭ（Time and Wavelength Division Multiplexing）信号Ｓ１として光ファイバ２３へ伝送される。レーザ２７は、ＴＷＤＭ信号Ｓ１のレベルよりも２倍以上高いレベルのレーザ光Ｌ１を背景光として出射する。

光カプラ２２ｂは、ＴＷＤＭ信号Ｓ１とレーザ光Ｌ１を合成し、この合成信号Ｓ２を光ファイバ２３を経由してＥＤＦＡ２５へ入力する。合成信号Ｓ２は、背景光としてのレーザ光Ｌ１の上に主信号であるＴＷＤＭ信号Ｓ１が合成されているので、無信号区間が無くなる。このため、ＥＤＦＡ２５での光増幅時に過渡応答によるオーバーシュートが生じることが無くなる。

特許文献１及び非特許文献２の反転信号（ダミー信号）を挿入する方式を、図２２に示すアクセス系のＰＯＮシステム２０Ａにより説明する。このＰＯＮシステム３０において、上述したＰＯＮシステム２０と同一部分には同一符号を付している。

ＰＯＮシステム３０では、ＥＤＦＡ２５の入力側の光ファイバ２３に接続された光カプラ２２ｂの前段に、遅延用光ファイバ２３ａを経由して光カプラ２２ｃが接続されている。この光カプラ２２ｃには光モニタ９１、反転回路９２及び変調器９３がこの順で従属接続されている。変調器９３は、２つの信号入力端を備えており、一方の入力端に反転回路９２の出力端が接続され、他方の入力端にレーザ２７の出力端が接続されている。変調器９３の出力端は光カプラ２２ｂに接続されている。

各ＯＮＵ２１ａ〜２１ｎが接続された光カプラ２２ａからのＴＷＤＭ信号Ｓ１は、光カプラ２２ｃで分岐され、この分岐された一方は遅延用光ファイバ２３ａへ送信され、他方は光モニタ９１でモニタリングされて反転回路９２へ入力される。反転回路９２は、ＴＷＤＭ信号Ｓ１の包括線を検波してこれを反転し、この反転した信号を変調器９３に入力する。

変調器９３は、その反転した信号でレーザ光Ｌ１を変調する。この変調により主信号であるＴＷＤＭ信号Ｓ１が反転した波形の包括線で包括されたレーザ光による反転信号（ダミー信号）Ｓ３が光カプラ２２ｂへ出力される。光カプラ２２ｂは、ＴＷＤＭ信号Ｓ１と反転信号Ｓ３とを合成する。この合成により無信号区間の無い擬似的な連続信号Ｓ４がＥＤＦＡ２５へ入力される。このため、ＥＤＦＡ２５での光増幅時に過渡応答によるオーバーシュートが生じることが無くなる。

特開２０１４−１５５１４６号公報

深田陽一，他３名,"バースト対応利得クランプ型光ファイバ増幅器による映像信号(SD-SDI/HD-SDI)の伝送距離長延化の検討，社団法人 情報処理学会 研究報告，2007-ＡVM-59(15) An V. Tran, "EDFA Transient Control Based on Envelope Detection for Optical Burst Switched Networks", IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, VOL. 17, NO. 1, JANUARY 2005

しかし、上記非特許文献１の背景光を挿入する方式では、ＥＤＦＡ２５の入力側にレーザ２７を用いるが、レーザ２７は、光アクティブ装置なので故障率が高くなるという問題がある。

特許文献１及び非特許文献２の反転信号Ｓ３を挿入する方式では、レーザ２７に加え、光カプラ２２ｃ、光モニタ９１、反転回路９２、変調器９３、遅延用光ファイバ２３ａ等の部品及び装置が必要となる。このため、部品や装置点数が多くなってしまい、コストが高くなり、更に、故障率や消費電力が増加するという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、光ファイバに介挿されるＥＤＦＡの過渡応答の抑制を、低コスト、低故障率、低消費電力で実現することができるバースト中継システム及びプログラムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するための手段として、請求項１に係る発明は、制御主体となる光回線終端装置としてのＯＬＴ(Optical Line Terminal)と、前記制御主体に対して客体となり波長可変レーザを備える光回線終端装置としての複数のＯＮＵ(Optical Network Unit)とが、光伝送路としての少なくとも２本の独立した光ファイバに光カプラを介して接続され、当該２本の光ファイバの途中に光信号増幅用のＥＤＦＡ(Erbium Doped optical Fiber Amplifier)が介挿され、この介挿されたＥＤＦＡによって、各ＯＮＵの波長可変レーザから出射されてＯＬＴへ伝送される上り信号中のバースト信号を光増幅するバースト中継システムであって、前記ＯＬＴは、前記ＯＮＵから前記ＯＬＴへ信号を伝送する上り側の光ファイバにおいて始点となる始点ＯＮＵに対して、前記上り信号におけるバースト信号間の無信号区間に、アイドル信号であるダミー信号を挿入する指示を行う指示部を備え、前記始点ＯＮＵは、前記指示に応じて、前記波長可変レーザから前記バースト信号を出射後に、当該波長可変レーザから前記無信号区間に挿入されるように前記ダミー信号を出射させることを特徴とするバースト中継システムである。

この構成によれば、ＯＬＴの指示部の指示に応じて、始点ＯＮＵに備えられた波長可変レーザからアイドル信号であるダミー信号を出射して上り信号の無信号区間に挿入し、ＥＤＦＡでの光増幅時の過渡応答を抑制するようにした。このため、従来のように、ダミー信号挿入のために光学装置等の複数の装置を備えなくてもよいので、光ファイバに介挿されるＥＤＦＡの過渡応答の抑制を、低コスト、低故障率、低消費電力で実現することができる。

請求項２に係る発明は、前記指示部が、前記始点ＯＮＵに対して、前記無信号区間に、前記バースト信号と異なる波長又は同波長のアイドル信号であるダミー信号を挿入する指示を行い、前記始点ＯＮＵは、その指示に応じて、当該波長可変レーザから前記無信号区間に挿入されるように前記バースト信号と異なる波長又は同波長のダミー信号を出射させることを特徴とする請求項１に記載のバースト中継システムである。

この構成によれば、無信号区間に挿入されるダミー信号を、バースト信号と異なる波長又は同波長にできる。このため、例えば、バースト信号の波長帯域に空きが無い場合は、バースト信号と同波長のダミー信号を挿入できる。この際のダミー信号は、バースト信号と同波長であるがアイドル信号であるため、ＯＬＴではバースト信号のみを適正に受信できる。

請求項３に係る発明は、前記上り方向の光ファイバにおいて最後尾となるＥＤＦＡの出力側に、信号を透過又は遮断する光スイッチを接続し、前記始点ＯＮＵの波長可変レーザにより前記バースト信号と同波長のダミー信号が前記無信号区間に挿入された上り信号が伝送されて来た際に、前記光スイッチは、前記指示部で指示された無信号区間でオフとなって当該上り信号中のダミー信号を遮断することを特徴とする請求項２に記載のバースト中継システムである。

この構成によれば、光スイッチが、指示部で指示された無信号区間でオフとなってダミー信号を遮断するので、ＯＬＴでバースト信号のみを適正に受信できる。

請求項４に係る発明は、前記始点ＯＮＵの上り送信側に配備されたＥＤＦＡが、前記バースト信号の光増幅時にオーバーシュートが生じ、このオーバーシュートのレベルが前記ＯＬＴで受信可能なレベルとなるように光増幅を行う設計構成となっている場合に、前記指示部は、前記始点ＯＮＵの上り側の後段の第２ＯＮＵに対して、前記無信号区間に前記ダミー信号を挿入する指示を行い、前記第２ＯＮＵの波長可変レーザは、その指示に応じて、前記無信号区間に挿入されるように当該ダミー信号を出射することを特徴とする請求項２に記載のバースト中継システムである。

この構成によれば、始点ＯＮＵの上り送信側のＥＤＦＡでは、バースト信号の光増幅時にオーバーシュートが必ず生じるが、このオーバーシュートのレベルがＯＬＴで受信可能なレベルとなるので、ＯＬＴでは始点ＯＮＵのバースト信号を受信できる。また、始点ＯＮＵの後段の第２ＯＮＵからのダミー信号が、上り信号の無信号区間に挿入されるので、第２ＯＮＵの上り送信側以降のＥＤＦＡにはバースト的に信号が入力されることが無くなり、連続信号が入力される。このため、第２ＯＮＵの上り送信側以降のＥＤＦＡでは、光増幅時に過渡応答によるオーバーシュートが生じることが無くなる。

請求項５に係る発明は、前記始点ＯＮＵから上り方向にｋ段目の第ｋＯＮＵよりも前段に接続されたＥＤＦＡが、前記バースト信号の光増幅時にオーバーシュートが生じ、このオーバーシュートのレベルが前記ＯＬＴで受信可能な第１閾値よりも低い第２閾値を超えるように光増幅を行う設計構成となっている場合に、前記指示部は、前記第ｋＯＮＵに対して、前記無信号区間に前記ダミー信号を挿入する指示を行い、前記第ｋＯＮＵの波長可変レーザは、その指示に応じて、前記無信号区間に挿入されるように当該ダミー信号を出射することを特徴とする請求項２に記載のバースト中継システムである。

この構成によれば、始点ＯＮＵからｋ段目の第ｋＯＮＵよりも前段に接続された各ＥＤＦＡでは、バースト信号の光増幅時にオーバーシュートが必ず生じるが、このオーバーシュートのレベルがＯＬＴで受信可能な第１閾値以下で且つ当該第１閾値よりも低い第２閾値を超えるようになっている。このため、ＯＬＴでバースト信号を受信できる。また、第ｋＯＮＵからのダミー信号が上り信号のバースト無信号区間に挿入されるので、第ｋＯＮＵの上り送信側のＥＤＦＡ以降のＥＤＦＡではバースト的に信号が入力されることが無くなり、連続信号が入力される。このため、第ｋＥＤＦＡ以降のＥＤＦＡにおいては、光増幅時に過渡応答によるオーバーシュートが生じることが無くなる。

請求項６に係る発明は、前記ＥＤＦＡの後段に通過又は遮断用の光フィルタを接続し、この光フィルタで前記ダミー信号を遮断し、この遮断を行った光フィルタの後段に接続されたＯＮＵの波長可変レーザから、前記バースト信号を出射後に前記無信号区間に挿入されるようにダミー信号を出射するといった動作を、上り側の光ファイバに介挿された各ＥＤＦＡの後段の光フィルタ及びＯＮＵ毎に繰り返すことを特徴とする請求項１に記載のバースト中継システムである。

この構成によれば、全てのＥＤＦＡでの光増幅時の過渡応答によるオーバーシュートをより適正に抑制することができる。

請求項７に係る発明は、制御主体となる光回線終端装置としてのＯＬＴと、前記制御主体に対して客体となり波長可変レーザを備える光回線終端装置としての複数のＯＮＵとが、光伝送路としての少なくとも２本の独立した光ファイバに光カプラを介して接続され、当該２本の光ファイバの途中に光信号増幅用のＥＤＦＡが介挿され、この介挿されたＥＤＦＡによって、各ＯＮＵの波長可変レーザから出射されてＯＬＴへ伝送される上り信号中のバースト信号を光増幅するバースト中継システムであって、前記ＥＤＦＡの出力側に接続され、当該ＥＤＦＡの光増幅時に発生したオーバーシュートのレベルが、前記ＯＬＴで受信可能な第１閾値よりも低い第２閾値を超えたことを検出する検出部と、前記ＯＮＵに配置され、前記検出部で第２閾値を超えたことが検出された際に、当該検出部の後段に光カプラを介して接続されたＯＮＵに対して、前記上り信号におけるバースト信号間の無信号区間に、アイドル信号であるダミー信号を挿入する指示を行う指示部とを備え、前記ＯＮＵは、前記指示に応じて、前記ダミー信号が前記無信号区間に挿入されるように前記波長可変レーザから当該ダミー信号を出射させることを特徴とするバースト中継システムである。

この構成によれば、検出部でオーバーシュートのレベルが第２閾値を超えたことが検出された際に、検出部の後段に接続されたＯＮＵからのダミー信号が、上り信号のバースト無信号区間に挿入される。このため、そのＯＮＵの上り送信側のＥＤＦＡ以降のＥＤＦＡではバースト的に信号が入力されることが無くなり、連続信号が入力される。このため、そのＥＤＦＡ以降のＥＤＦＡにおいては、光増幅時に過渡応答によるオーバーシュートが生じることが無くなる。

請求項８に係る発明は、前記ＯＬＴに接続されると共に、通信ネットワークを構成する複数の通信機器を単一のソフトウェアによって纏めて制御するＣＴＬ（Control-Plane）は、前記ＯＬＴからのパス増設の指示に応じて、前記上り信号が透過される光フィルタを通過する全信号の波長を検知し、この検知した波長の全信号中のバースト信号が全タイムスロットを使用中である否かを検知する波長検知部と、前記波長検知部が前記使用中を検知した際に、前記光フィルタが前記バースト信号と異なる波長のダミー信号を遮断し、この遮断により無信号となった波長を、当該光フィルタよりも後段のＯＮＵが新規バースト信号の波長として割り当てる制御を行うパス増設制御部とを備えることを特徴とする請求項１に記載のバースト中継システムである。

この構成によれば、光フィルタを通過する波長のバースト信号で全タイムスロットが使用中である場合に、その光フィルタでバースト信号と異なる波長のダミー信号を遮断する。バースト信号で全タイムスロットが使用中なので、ダミー信号を遮断しても無信号区間が存在することはない。従って、遮断を行った光フィルタの後段のＯＮＵから、その遮断した波長で新たにバースト信号を上り送信しても、このバースト信号を光増幅するＥＤＦＡにおいて、過渡応答によるオーバーシュートが生じることはない。

請求項９に係る発明は、制御主体となる光回線終端装置としてのＯＬＴと、前記制御主体に対して客体となり波長可変レーザを備える光回線終端装置としての複数のＯＮＵとが、光伝送路としての１本の光ファイバに光カプラを介して接続され、当該光ファイバの途中に光信号増幅用のＥＤＦＡが介挿され、この介挿されたＥＤＦＡによって、各ＯＮＵの波長可変レーザから出射されてＯＬＴへ伝送される上り信号中のバースト信号を光増幅するバースト中継システムであって、前記ＯＬＴは、予め定められた特定ＯＮＵに対して、前記上り信号におけるバースト信号間の無信号区間に、アイドル信号であるダミー信号を挿入する指示を行う指示部を備え、前記特定ＯＮＵは、前記指示に応じて、前記波長可変レーザから前記バースト信号を出射後に、当該波長可変レーザから前記無信号区間に挿入されるように前記ダミー信号を出射させることを特徴とするバースト中継システムである。

この構成によれば、特定ＯＮＵにより上り信号の無信号区間にダミー信号が挿入されるので、ＥＤＦＡではバースト的な信号入力が無くなり、連続した信号を光増幅する。このため、光増幅時の過渡応答によるオーバーシュートが生じることが無くなる。

請求項１０に係る発明は、前記指示部は、前記指示による前記ダミー信号の挿入指示先のＯＮＵをランダムに変更する指示を行うことを特徴とする請求項９に記載のバースト中継システムである。

この構成によれば、ある特定のＯＮＵのみに負荷が掛からないようにすることができる。これによってＯＮＵの寿命を長くすることができる。

請求項１１係る発明は、制御主体となる光回線終端装置としてのＯＬＴと、前記制御主体に対して客体となり波長可変レーザを備える光回線終端装置としての複数のＯＮＵとが、光伝送路としての少なくとも２本の独立した光ファイバに光カプラを介して接続され、当該２本の光ファイバの途中に光信号増幅用のＥＤＦＡが介挿され、この介挿されたＥＤＦＡによって、各ＯＮＵの波長可変レーザから出射されてＯＬＴへ伝送される上り信号中のバースト信号を光増幅するバースト中継システムにおける前記ＯＬＴとしてのコンピュータを、前記ＯＬＴにおいて前記ＯＮＵからの上り信号による上りデータ量を検知する手段、前記検知された上りデータ量に基づき、前記ＯＮＵからの前記バースト信号の上りデータ割当量を計算する手段、前記計算された上りデータ割当量の区間から無信号区間を求める手段、前記ＯＮＵから前記ＯＬＴへ信号を伝送する上り側の光ファイバにおいて始点となる始点ＯＮＵへ、上り信号の送信タイミング及び送信量と、前記無信号区間へのダミー信号の挿入とを指示する手段として機能させるためのプログラムである。

このプログラムによれば、ＯＬＴの指示に応じて、始点ＯＮＵが、バースト信号を送信すると共に、アイドル信号であるダミー信号を送信して上り信号の無信号区間に挿入することで、ＥＤＦＡでの光増幅時の過渡応答を抑制することができる。

本発明によれば、光ファイバに介挿されるＥＤＦＡの過渡応答の抑制を、低コスト、低故障率、低消費電力で実現するバースト中継システム及びプログラムを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るバースト中継システムの構成を示すブロック図である。 第１実施形態において、ＴＳ（タイムスロット）における波長λ１の主信号と波長λ８のダミー信号を示す図である。 第１実施形態のＯＮＵ及びＯＬＴの構成を示すブロック図である。 第１実施形態の変形例１において、ＴＳにおける同一波長λ１の主信号及びダミー信号を示す図である。 第１実施形態の変形例２のバースト中継システムの構成を示すブロック図である。 第１実施形態の変形例３のバースト中継システムにおけるＥＤＦＡでの特徴となるオーバーシュートレベルを示す図である。 第１実施形態の変形例３において、ＴＳにおける波長λ１の主信号と波長λ８のダミー信号を示す図である。 第１実施形態の変形例４のバースト中継システムにおけるＥＤＦＡでの特徴となるオーバーシュートレベルを示す図である。 第１実施形態の変形例５において、ＴＳにおける波長λ１，λ３の主信号と波長λ８のダミー信号を示す図である。 第１実施形態の変形例５において、ＴＳにおける波長λ１の主信号と波長λ８のダミー信号を示す図である。 第１実施形態の変形例５において、ＴＳにおける波長λ１の主信号を示す図である。 第１実施形態の変形例５において、ＴＳにおける波長λ１の主信号と波長λ８のダミー信号を示す図である。 第２実施形態のバースト中継システムの特徴部分の構成を示すブロック図である。 第３実施形態のバースト中継システムの特徴部分の構成を示すブロック図である。 第３実施形態のバースト中継システムの光フィルタを通過する波長λ１〜λ７の主信号と波長λ８のダミー信号を示す図である。 第３実施形態のバースト中継システムの光フィルタで波長λ８のダミー信号を遮断した際に、通過する波長λ１〜λ７の主信号を示す図である。 第４実施形態のパッシブダブルスター型のバースト中継システムの構成を示すブロック図である。 第４実施形態のバースト中継システムにおいて、特定ＯＮＵのみに波長λ８のダミー信号を送信させる際の、波長λ１の主信号と波長λ８のダミー信号を示す図である。 第４実施形態の変形例において、ランダムにＯＮＵで波長λ８のダミー信号を送信させる際の、波長λ１〜λ７の主信号と波長λ８のダミー信号を示す図である。 従来のバースト中継システムの構成を示すブロック図である。 非特許文献１の背景光を挿入する方式に基づくアクセス系のＰＯＮシステムの構成を示す図である。 特許文献１及び非特許文献２の反転信号を挿入する方式に基づくアクセス系のＰＯＮシステムの構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
＜第１実施形態の構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るバースト中継システムの構成を示すブロック図である。但し、図１に示すバースト中継システム３０において、図２０に示した従来のバースト中継システム１０に対応する部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略する。

図１に示すバースト中継システム（システムともいう）３０の特徴は次の点にある。即ち、ＯＬＴ１１にダミー信号挿入指示部（指示部ともいう）３１を備え、指示部３１からダミー信号挿入指示信号（指示信号ともいう）Ｓ１１を、光ファイバ１３の上り方向で始点となるＯＮＵ（始点ＯＮＵ）１２ａへ送信する。この始点ＯＮＵ１２ａが指示信号Ｓ１１に応じて、ＯＮＵ１２ａのＢ−Ｔｘ（バースト送信機）が一般的に備える波長可変レーザ３２から主信号Ｓ１２とは異なる波長のダミー信号Ｓ１３を出射し、このダミー信号Ｓ１３を上り信号におけるバースト無信号区間（後述）に挿入するようにした点にある。なお、バースト無信号区間は、請求項記載の無信号区間を構成する。また、波長可変レーザ３２をレーザ３２とも称す。

但し、主信号Ｓ１２は、レーザ３２からバースト的に出射されるレーザ光によるバースト信号である。ダミー信号Ｓ１３は、レーザ光によるデータが何も無いアイドル信号である。バースト無信号区間（無信号区間ともいう）は、レーザ３２からバースト的に出射される主信号Ｓ１２間の無信号部分である。

ＯＬＴ１１の指示部３１は、指示信号Ｓ１１をＴｘ（送信機）を介して始点ＯＮＵ１２ａへ送信する。指示信号Ｓ１１は、始点ＯＮＵ１２ａに対して、上り信号の無信号区間に各ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎの主信号Ｓ１２とは異なる波長のダミー信号Ｓ１３を挿入する指示を行う信号である。

例えば、指示信号Ｓ１１は、図２に示すように、ＴＳ（タイムスロット）２以降でＴＳ８以内の間の無信号区間に、各ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎの主信号Ｓ１２とは異なる波長λ８のダミー信号Ｓ１３を挿入する指示を行う。以降、ＴＳ２以降でＴＳ８以内の間は、ＴＳ２〜ＴＳ８間と表現し、他のＴＳ間も同様に表現する。

また、指示信号Ｓ１１では、上述したように上り信号にダミー信号Ｓ１３が挿入後、この挿入を解除する指示を行えるようになっている。この解除指示で始点ＯＮＵ１２ａのレーザ３２がダミー信号Ｓ１３の出射を停止する。

始点ＯＮＵ１２ａは、Ｒｘ（受信機）で受信した指示信号Ｓ１１に応じてレーザ３２からのレーザ光による主信号Ｓ１２及びダミー信号Ｓ１３を次のように出射させる。レーザ３２は、始点ＯＮＵ１２ａに対してＯＬＴ１１から指示された波長の主信号Ｓ１２を出射すると共に、指示信号Ｓ１１で指示された主信号Ｓ１２とは異なる波長のダミー信号Ｓ１３を、無信号区間に挿入するように出射する。

このようにレーザ３２からダミー信号Ｓ１３を出射することにより、例えば、図２に示すように、ＴＳ２〜ＴＳ８間の無信号区間に、各ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎの主信号Ｓ１２とは異なる波長のダミー信号Ｓ１３が挿入される。

図１に示すシステム３０においては、始点ＯＮＵ１２ａが接続された光カプラ１５ａと、始点から次の上り側のＯＮＵ１２ｂが接続された光カプラ１５ｂとの間の光ファイバ１３に、ＥＤＦＡ１７ａ及び光フィルタ３３ａがこの順で介挿されている。更に、ＥＤＦＡ１７ｂの上り側に光フィルタ３３ｂが介挿されている。光フィルタ３３ａ，３３ｂは、レーザ３２から出射可能な全帯域の波長のレーザ光を全て透過したり、任意の波長のレーザ光を遮断したりできる。

ここで、ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎ及びＯＬＴ１１の詳細な構成について、図３を参照して説明する。
図３に示すように、ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎは、保守部４１と、認証部４２と、ブリッジ部４３と、優先制御部４４と、暗号化部４５と、ＰＯＮインタフェース部４６と、ダミー信号送信部４７と、ＵＮＩ(User Network Interface)部４８とを備えて構成されている。

ＯＬＴ１１は、保守部４１と、認証部４２と、ブリッジ部４３と、暗号化部４５と、ＦＢＡ(Fixed Bandwidth Allocation：固定帯域割当)部５１と、無信号区間計算部５２と、ＰＯＮインタフェース部４６と、ＳＮＩ(Application Server Network Interface)部５３とを備えて構成されている。

ＳＮＩ部５３は、各種通信サービスを行うためのサービス網６３とＯＬＴ１１とのインタフェース機能を有する。

ＵＮＩ部４８は、ユーザのＰＣ（パーソナルコンピュータ）６１を接続するインタフェース機能を有する。なお、ＰＣ６１の他に、サーバ等の通信処理装置を接続することもできる。

保守部４１は、ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎ及びＯＬＴ１１の運用管理及びメンテナンスを実施するために、ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎとＯＬＴ１１間、並びに監視制御網６２との間でＯＡＭ(Operations, Administration, and Maintenance)制御フレームの送受信処理を行う。

認証部４２は、ＯＬＴ１１とＯＮＵ１２ａ〜１２ｎ間で認証情報の遣り取りを行い、ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎの認証処理を行う。

ＯＬＴ１１のブリッジ部４３は、サービス網６３と、システム３０内のＰＯＮとのブリッジ処理を行う。ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎのブリッジ部４３は、ＰＯＮと、ＰＣ６１等を有するユーザ網とのブリッジ処理を行う。

優先制御部４４は、予め指定された優先度に基づいて信号フレームの送出順制御を行う。
暗号化部４５は、信号フレームの暗号及び復号処理を行う。

ＰＯＮインタフェース部４６は、ＰＯＮ区間の光信号とＯＮＵ１２ａ〜１２ｎ等の装置内の電気信号を変換する光送受信機能と、シリアル（Ｓ）／パラレル（Ｐ）変換を行うＳ／Ｐ変換機能と、通信路符号化及び誤り訂正を行うＰＣＳ(Physical Coding Sublayer)機能とを有し、更に、ＭＰＣＰ(Multi-Point Control Protocol)制御フレームの送受信処理と論理リンクの状態管理、時刻同期処理を行うＰＯＮ制御機能とを有する。

ダミー信号送信部４７は、レーザ３２を含み、前述したようにダミー信号Ｓ１３を無信号区間に挿入するための送信を行う。なお、ダミー信号送信部４７は、図１のＢ−Ｔｘの機能に相当する。

ここで、ＯＬＴ１１においては、破線枠で囲む、ＦＢＡ部５１、無信号区間計算部５２及びＰＯＮインタフェース部４６によって、ダミー信号挿入指示部３１を構成している。

その指示部３１のＰＯＮインタフェース部４６が、ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎからの上り信号による上りデータ量を検知する。次に、ＦＢＡ部５１が、その検知された上りデータ量に基づき、ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎからバースト的に送信される上りデータの割当量（固定帯域量）を計算する。次に、無信号区間計算部５２が、その計算された上りデータ割当量の区間から無信号区間を求める。そして、指示部３１のＰＯＮインタフェース部４６が、ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎ（ここでは始点ＯＮＵ１２ａ）へ、上り信号の送信時刻（送信タイミング）及び送信量と、無信号区間への主信号Ｓ１２とは異なる波長のダミー信号Ｓ１３の挿入とを指示する。

つまり、前述したように、指示部３１が、指示信号Ｓ１１によって、始点ＯＮＵ１２ａに対して、上り信号の無信号区間に主信号Ｓ１２とは異なる波長のダミー信号Ｓ１３を挿入する指示を行う。

始点ＯＮＵ１２ａのダミー信号送信部４７は、指示信号Ｓ１１に応じて、レーザ３２により主信号Ｓ１２とは波長が異なるダミー信号Ｓ１３を出射して無信号区間に挿入する。

上述したように、上り信号の無信号区間にダミー信号Ｓ１３が挿入されるので、上り信号において無信号区間が無くなり連続信号としてＥＤＦＡ１７ａ，１７ｂへ入力される。このため、ＥＤＦＡ１７ａ，１７ｂではバースト的に主信号Ｓ１２が入力されるといったことが無くなり、連続した信号を光増幅するので、光増幅時の過渡応答によるオーバーシュートが生じなくなる。

また、上り信号のダミー信号Ｓ１３を含む連続信号がＯＬＴ１１のＢ−Ｒｘ（バースト受信機）で受信されるが、ダミー信号Ｓ１３はアイドル信号なので、その連続信号中の主信号Ｓ１２の受信に影響を及ぼすことは無い。

なお、上り信号に一旦挿入したダミー信号Ｓ１３は、指示信号Ｓ１１によるダミー信号Ｓ１３の解除指示があるまで解除されず挿入状態となる。

＜第１実施形態の効果＞
以上説明したように、第１実施形態のバースト中継システム３０によれば、ＯＬＴ１１の指示部３１による指示信号Ｓ１１に応じて、始点のＯＮＵ１２ａに常備された波長可変レーザ３２からアイドル信号であるダミー信号Ｓ１３を出射して上り信号の無信号区間に挿入し、ＥＤＦＡ１７ａ，１７ｂでの光増幅時の過渡応答を抑制するようにした。

このため、従来のように、ダミー信号挿入のために、光学装置等の複数の装置を備えなくてもよいので、光ファイバ１３に介挿されるＥＤＦＡ１７ａ，１７ｂの過渡応答の抑制を、低コスト、低故障率、低消費電力で実現することができる。

＜第１実施形態の変形例１＞
次に、第１実施形態の変形例１について説明する。この変形例１は、指示部３１が、指示信号Ｓ１１によって、始点ＯＮＵ１２ａに対して、上り信号の無信号区間に各ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎの主信号Ｓ１２と同じ波長のアイドル信号であるダミー信号Ｓ１３Ａ（図４参照）を挿入する指示を行うようになっている。

例えば、指示信号Ｓ１１は、図４に示すように、ＴＳ２〜ＴＳ８間の無信号区間を指示すると共に、この無信号区間に、各ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎの主信号Ｓ１２と同じ波長λ１のダミー信号Ｓ１３Ａを挿入する指示を行う。この指示によって、図１に示す始点ＯＮＵ１２ａは、レーザ３２によって、主信号Ｓ１２と同じ波長λ１のダミー信号Ｓ１３Ａを出射して無信号区間に挿入する。

この挿入された上り信号中のダミー信号Ｓ１３Ａは主信号Ｓ１２と同波長λ１であるが、アイドル信号なので、ＯＬＴ１１での受信に影響を及ぼすことは無い。

この構成によれば、無信号区間に挿入されるダミー信号Ｓ１３Ａがバースト信号である主信号Ｓ１２と同波長となっている。このため、例えば、複数の主信号Ｓ１２の送信時に波長帯域に空きが無い場合は、始点ＯＮＵ１２ａから送信される主信号Ｓ１２と同波長のダミー信号Ｓ１３Ａを挿入できる。

＜第１実施形態の変形例２＞
図５は、第１実施形態の変形例２のバースト中継システム３０Ａの構成を示すブロック図である。但し、図５に示すシステム３０Ａにおいて、図１に示したシステム３０に対応する部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略する。

図５に示すシステム３０Ａの特徴は、ＥＤＦＡ１７ａ，１７ｂ，１７ｎの出力側に光スイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｎを接続し、ＯＬＴ１１のダミー信号挿入指示部３１Ａからダミー信号挿入指示信号Ｓ１１Ａを、始点ＯＮＵ１２ａへ送信する。更に、システム３０Ａは、その指示信号Ｓ１１Ａを、光ファイバ１３の上り方向の最後尾のＥＤＦＡ１７ｎの出力側に接続された光スイッチ（最後尾光スイッチという）３５ｎへ送信するようにした。また、始点ＯＮＵ１２ａが指示信号Ｓ１１Ａに応じて、ＯＮＵ１２ａのレーザ３２から主信号Ｓ１２と同波長のアイドル信号であるダミー信号Ｓ１３Ａ（図４参照）を、無信号区間に挿入されるように出射する。更に、最後尾光スイッチ３５ｎが、指示信号Ｓ１１Ａで指示される無信号区間に挿入されたダミー信号Ｓ１３Ａを遮断するスイッチング動作を行うようにした点にある。

なお、指示信号Ｓ１１Ａは、上り信号の無信号区間を指示すると共に、その無信号区間に主信号Ｓ１２と同じ波長のダミー信号Ｓ１３Ａを挿入する指示を行う信号となっている。

システム３０Ａにおいては、ＥＤＦＡ１７ａ〜１７ｎの出力側の光ファイバ１３に光スイッチ３５ａ〜３５ｎが介挿され、最後尾光スイッチ３５ｎの近傍の下り用光ファイバ１４に光カプラ１６ｐが介挿されている。この光カプラ１６ｐで分岐された指示信号Ｓ１１Ａが最後尾光スイッチ３５ｎに制御信号として入力されるように、光カプラ１６ｐと最後尾光スイッチ３５ｎとが接続されている。なお、システム３０Ａにおいて、最後尾光スイッチ３５ｎ以外の光スイッチ３５ａ，３５ｂは、光フィルタであってもよい。また、最後尾光スイッチ３５ｎの近傍に、ＯＮＵ１２ｎが接続された光カプラ１６ｎ等の予め配備される光カプラがあれば、この光カプラに最後尾光スイッチ３５ｎを接続してもよい。

最後尾光スイッチ３５ｎは、光カプラ１６ｐで分岐された指示信号Ｓ１１Ａによる上り信号の無信号区間の指示に応じて、この無信号区間でオフとなってダミー信号Ｓ１３を遮断する。

この構成では、最後尾光スイッチ３５ｎが、指示信号Ｓ１１Ａで指示された無信号区間でオフとなってダミー信号Ｓ１３を遮断するので、ＯＬＴ１１のＢ−Ｒｘでは主信号Ｓ１２のみを適正に受信できる。

＜第１実施形態の変形例３＞
第１実施形態の変形例３のバースト中継システムが、図１に示したシステム３０と異なる点は、まず、始点ＯＮＵ１２ａの上り送信側の光ファイバ１３に配置されたＥＤＦＡ１７ａが次のような設計構成となっていることにある。即ち、ＥＤＦＡ１７ａは、始点ＯＮＵ１２ａから送信された主信号Ｓ１２の光増幅時に、図６に示すようにオーバーシュート判定用の閾値ｔｈ１を超えるオーバーシュートが必ず生じるが、このオーバーシュートのレベルが、ＯＬＴ１１のＢ−Ｒｘで受信可能な閾値ｔｈ２以内となるように設計されている。

更に、ＯＬＴ１１の指示部３１は、始点ＯＮＵ１２ａの次段のＯＮＵ１２ｂ（第２ＯＮＵ１２ｂという）に対して、上り信号の無信号区間にダミー信号Ｓ１３Ｂ（図７参照）を挿入する指示を、指示信号（図示はしないが符号Ｓ１１Ｂを付す）により行うようになっている。このため、始点ＯＮＵ１２ａは、指示信号Ｓ１１Ｂを受信してもダミー信号Ｓ１３を出射しない。

まず、始点ＯＮＵ１２ａの上り送信側のＥＤＦＡ１７ａが光増幅時において、図６に示すように閾値ｔｈ１を超え且つ閾値ｔｈ２以下となるＯＬＴ１１で受信可能なレベルのオーバーシュートが生じる。次に、第２ＯＮＵ１２ｂのレーザ３２が主信号Ｓ１２を出射後に、指示信号Ｓ１１Ｂに応じて、無信号区間にアイドル信号であるダミー信号Ｓ１３Ｂを出射して挿入する。

例えば、図７に示すように、始点ＯＮＵ１２ａのレーザ３２が、ＴＳ１において波長λ１の主信号Ｓ１２を出射する。その後、第２ＯＮＵ１２ｂのレーザ３２が、ＴＳ２において波長λ１の主信号Ｓ１２を出射後に、ＴＳ３〜ＴＳ８の無信号区間に波長λ８のアイドル信号であるダミー信号Ｓ１３Ｂを出射して挿入する。但し、ダミー信号Ｓ１３Ｂは、主信号Ｓ１２と同波長λ１であってもよい。

このように第２ＯＮＵ１２ｂからのダミー信号Ｓ１３Ｂが上り信号の無信号区間に挿入されるので、第２ＯＮＵ１２ｂの上り送信側のＥＤＦＡ１７ｂ以降のＥＤＦＡではバースト的に主信号Ｓ１２が入力されることが無くなり、連続信号が入力される。このため、ＥＤＦＡ１７ｂ以降のＥＤＦＡにおいては、光増幅時に過渡応答によるオーバーシュートが生じることが無くなる。

＜第１実施形態の変形例４＞
第１実施形態の変形例４のバースト中継システムが、図１に示したシステム３０と異なる点は、まず、上り送信側の光ファイバ１３において、始点ＯＮＵ１２ａからｋ段目の第ｋＯＮＵの前段（下流側）に接続された第１〜第ｊＥＤＦＡ（図示せず）が次のように設計されていることにある。即ち、第１〜第ｊＥＤＦＡは、送信されて来た主信号Ｓ１２の光増幅時に、図８に示すように、上述した閾値ｔｈ１と閾値ｔｈ２との間に予め定められた閾値ｔｈ１ａを超え、且つ閾値ｔｈ２未満となるレベルのオーバーシュートが必ず生じるような設計構成となっている。なお、閾値ｔｈ２は請求項記載の第１閾値、閾値ｔｈ１ａは請求項記載の第２閾値を構成する。

閾値ｔｈ１ａは、ＯＬＴ１１のＢ−Ｒｘで主信号Ｓ１２が受信可能な閾値ｔｈ２よりも低く且つ閾値ｔｈ１よりも高いレベルであり、オーバーシュートが生じても、ＯＬＴ１１でより確実に主信号Ｓ１２を受信できるレベルとなっている。

更に、ＯＬＴ１１の指示部３１は、第ｋＯＮＵに対して、上り信号の無信号区間にダミー信号Ｓ１３Ｃ（図９参照）を挿入する指示を指示信号（図示はしないが符号Ｓ１１Ｃを付す）により行うようになっている。

このため、第ｋＯＮＵのレーザ３２は、主信号Ｓ１２を出射後に、指示信号Ｓ１１Ｃに応じて、無信号区間にアイドル信号であるダミー信号Ｓ１３Ｃを出射して挿入する。例えば、上り方向の始点側から数えて３つの第１〜第３ＯＮＵのレーザ３２が、図９に示すように、ＴＳ１〜ＴＳ３において波長λ１の主信号Ｓ１２を出射し、その後、第４ＯＮＵのレーザ３２が、ＴＳ４，ＴＳ５において波長λ３の主信号Ｓ１２を出射したとする。

第５ＯＮＵである第ｋＯＮＵは、ＴＳ４，ＴＳ５において波長λ３の主信号Ｓ１２を出射後に、指示信号Ｓ１１Ｃに応じて、ＴＳ６〜ＴＳ８の無信号区間に波長λ８のアイドル信号であるダミー信号Ｓ１３Ｃを出射して挿入する。なお、そのダミー信号Ｓ１３Ｃは、主信号Ｓ１２と同じ波長λ１であってもよい。

このように第ｋＯＮＵからのダミー信号Ｓ１３Ｃが上り信号の無信号区間に挿入されるので、第ｋＯＮＵの上り送信側のＥＤＦＡ以降のＥＤＦＡではバースト的に主信号Ｓ１２が入力されることが無くなり、連続信号が入力される。このため、第ｋＥＤＦＡ以降のＥＤＦＡにおいては、光増幅時に過渡応答によるオーバーシュートが生じることが無くなる。

＜第１実施形態の変形例５＞
第１実施形態の変形例５のバースト中継システムが、図１に示したシステム３０と異なる点は、まず、上り用光ファイバ１３の各ＥＤＦＡ１７ａ，１７ｂの後段（上流側）に接続された各々の光フィルタ３３ａ，３３ｂがダミー信号Ｓ１３を遮断する。次に、その遮断を行った光フィルタ３３ａ，３３ｂの後段に光カプラ１５ｂ，１５ｃ（図示せず）を介して接続されたＯＮＵ１２ｂ，１２ｃ（図示せず）が、指示信号Ｓ１１に応じて無信号区間にダミー信号Ｓ１３を挿入し直すようにしたことにある。

例えば、図１に示す始点ＯＮＵ１２ａのレーザ３２から、図１０に示すＴＳ１の波長λ１の主信号Ｓ１２と、ＴＳ２〜ＴＳ８間の無信号区間に挿入される波長λ８のダミー信号Ｓ１３とが送信されたとする。これら主信号Ｓ１２及びダミー信号Ｓ１３が、ＥＤＦＡ１７ａで増幅されたのち光フィルタ３３ａに入力されると、図１１に示すように光フィルタ３３ａで波長λ８のダミー信号Ｓ１３のみが遮断される。

その後、第２ＯＮＵ１２ｂは、図１２に示すようにレーザ３２でＴＳ２，ＴＳ３に挿入される主信号Ｓ１２を出射後、ＯＬＴ１１の指示部３１からの指示信号Ｓ１１に応じて、ＴＳ４〜ＴＳ８間の無信号区間に挿入されるように波長λ８のダミー信号Ｓ１３を出射する。以降、このように光フィルタでダミー信号Ｓ１３を削除し、この削除を行った光フィルタの後段のＯＮＵからダミー信号Ｓ１３を再挿入する動作が繰り返される。

このように上り信号に挿入されたダミー信号Ｓ１３を削除し、再挿入する動作を、全てのＥＤＦＡ１７ａ，１７ｂの出力側の光フィルタ３３ａ，３３ｂ及びＯＮＵ１２ｂ〜１２ｎで行うことにより、各ＥＤＦＡ１７ａ，１７ｂでの光増幅時の過渡応答によるオーバーシュートを完全に抑制することができる。

＜第２実施形態＞
図１３は、第２実施形態のバースト中継システム３０Ｂの特徴部分の構成を示すブロック図である。但し、第２実施形態のシステム３０Ｂは、第１実施形態のシステム３０（図１）に基づく構成となっている。図１３には第２実施形態のシステム３０Ｂの特徴部分の構成を示した。

システム３０Ｂの特徴は、ＥＤＦＡ１７ｊの出力側にオーバーシュートレベル検出部（検出部ともいう）６５を接続し、検出部６５の後段（上流側）に光カプラ１５ｋを介して接続されたＯＮＵ１２ｋに、検出部６５からの後述の閾値超過情報Ｄ１が入力されるダミー信号挿入指示部（指示部ともいう）６６を備えた点にある。このためＯＬＴ１１には指示部３１（図１）は備えない構成となっている。

図１３では、ｊ段目のＥＤＦＡ１７ｊの出力側に接続された検出部６５と、ｋ段目のＯＮＵ１２ｋに備えられた指示部６６とを代表して示したが、検出部６５は、上り用光ファイバ１３に介挿された全てのＥＤＦＡの出力側に接続され、指示部６６は、全てのＯＮＵ内に備えられている。なお、指示部６６は、ＯＮＵ１２ｋの外部に備えられていてもよい。

検出部６５は、ＥＤＦＡ１７ｊで発生したオーバーシュートのレベルが上述した閾値ｔｈ１ａ（図８参照）を超えた際に、閾値超過情報Ｄ１を指示部６６へ出力する。

ＯＮＵ１２ｋの指示部６６は、閾値超過情報Ｄ１が入力された際に、レーザ３２に対して、上り信号の無信号区間にダミー信号Ｓ１３Ｃ（図９参照）を出射して挿入する指示を行う。

この指示に応じて、ＯＮＵ１２ｋのレーザ３２は、主信号Ｓ１２を出射後に、無信号区間にダミー信号Ｓ１３Ｃを出射して挿入する。例えば、図９に示したように、ＯＮＵ１２ｋのレーザ３２が、ＴＳ４，ＴＳ５において波長λ３の主信号Ｓ１２を出射し、ＴＳ６〜ＴＳ８の無信号区間に波長λ８のアイドル信号であるダミー信号Ｓ１３Ｃを出射して挿入する。このダミー信号Ｓ１３Ｃは、主信号Ｓ１２と同じ波長λ１であってもよい。

このように、検出部６５でオーバーシュートのレベルが閾値ｔｈ１ａを超えたことが検出された際に、検出部６５の後段に光カプラ１５ｋを介して接続されたＯＮＵ１２ｋからのダミー信号Ｓ１３Ｃが出力されて、上り信号の無信号区間に挿入されるようにした。これによって、ＯＮＵ１２ｋの上り送信側のＥＤＦＡ１７ｋ以降のＥＤＦＡではバースト的に主信号Ｓ１２が入力されることが無くなり、連続信号が入力される。このため、ＥＤＦＡ１７ｋ以降のＥＤＦＡにおいては、光増幅時に過渡応答によるオーバーシュートが生じることが無くなる。

この他、検出部６５は、ＥＤＦＡ１７ｊで発生したオーバーシュートのレベルが上述した閾値ｔｈ１（図６参照）を超え、閾値ｔｈ２未満の場合に、閾値超過情報Ｄ１を指示部６６へ出力するようにしてもよい。

＜第３実施形態＞
図１４は、第３実施形態のバースト中継システム３０Ｃの特徴部分の構成を示すブロック図である。但し、第３実施形態のシステム３０Ｃは、第１実施形態のシステム３０（図１）に基づく構成となっている。図１４には第３実施形態のシステム３０Ｃの特徴部分の構成を示した。

システム３０Ｃの特徴は、後述するＳＤＮ（Software-Defined Networking）等のＣＴＬ（Control-Plane）７１の制御によって、光フィルタ３３ｊで所定波長（例えば波長λ８）のダミー信号Ｓ１３を遮断し、この遮断したダミー信号Ｓ１３の波長λ８を、ＯＮＵ１２ｋが新たな主信号Ｓ１２の波長として使用するパス増設を可能とした点にある。但し、光フィルタ３３ｊで所定波長λ８のダミー信号Ｓ１３を遮断する動作は、光フィルタ３３ｊにおいて通過帯域が変更されることにより実行される。この通過帯域の変更制御は、ＣＴＬ７１の後述するパス増設制御部７１ｂによって行われる。

図１４に示すＯＮＵ１２ｋは、ダミー信号Ｓ１３を遮断した光フィルタ３３ｊの後段に光カプラ１５ｋを介して接続されている。また、ＣＴＬ７１は、光フィルタ３３ｊ及びＯＮＵ１２ｋに光ファイバ等の制御線で接続されると共に、周知の通りＯＬＴ１１に接続されている。

但し、図１４では、ｊ段目のＥＤＦＡ１７ｊの出力側に接続された光フィルタ３３ｊと、光フィルタ３３ｊの後段に光カプラ１５ｋを介して接続されたＯＮＵ１２ｋとが、ＣＴＬ７１に接続された様態を代表して示したが、他の光フィルタ及びＯＮＵも、同様にＣＴＬ７１に接続されている。

ＳＤＮは、システム３０Ｃ等の通信ネットワークを構成する通信機器を単一のソフトウェアによって纏めて制御し、通信機器の構成等を柔軟に変更する技術である。このＳＤＮに、ネットワークの制御を担うＣＴＬ７１が配備されている。このＣＴＬ７１は、ＳＤＮにおいて中央で各通信機器を制御するものである。ＣＴＬ７１は、ＯＬＴ１１との間で通信に係る情報を送受信し、波長検知部７１ａ及びパス増設制御部７１ｂを備えている。

波長検知部７１ａは、ＯＬＴ１１からの主信号Ｓ１２及びダミー信号Ｓ１３の使用波長情報Ｄ２に応じて、上り用光ファイバ１３に伝送される上り信号内の全ての主信号Ｓ１２及びダミー信号Ｓ１３の各波長を検知している。例えば、波長検知部７１ａが、図１５に示すように、全ての主信号Ｓ１２の波長λ１〜λ７を検知している。また、波長検知部７１ａは、その検知した波長λ１〜λ７の主信号Ｓ１２で全ＴＳ１〜ＴＳ８が使用中である否かを検知する。

パス増設制御部７１ｂは、任意に指定された特定のＯＮＵ１２ｋに対して主信号Ｓ１２を使用可能とするパス増設依頼が通知された場合、次のようにパス増設制御を行う。ここで、波長検知部７１ａが、特定のＯＮＵ１２ｋの前段に接続された光フィルタ３３ｊを通過する波長λ１〜λ７の主信号Ｓ１２によって、全ＴＳ１〜ＴＳ８が使用中であることを検知しているとする。

パス増設制御部７１ｂは、波長検知部７１ａで検知されている上記全ＴＳ１〜ＴＳ８の使用中を検出すると、光フィルタ３３ｊを、例えば図１５に示すように、主信号Ｓ１２以外の波長λ８のダミー信号Ｓ１３を遮断するように制御する。この制御により光フィルタ３３ｊが波長λ８のダミー信号Ｓ１３を遮断するので、光フィルタ３３ｊの出力側では、図１６に示すように、波長λ８が空き状態となる。

次に、パス増設制御部７１ｂは、その遮断制御後の波長λ８を、特定のＯＮＵ１２ｋが新たな主信号Ｓ１２の波長として使用可能に制御する。この制御によってＯＮＵ１２ｋのレーザ３２から波長λ８の主信号Ｓ１２が上り送信される。

このようにパス増設制御を行えば、光フィルタ３３ｊを通過する波長λ１〜λ７の主信号Ｓ１２が全ＴＳ１〜ＴＳ８を使用中である場合に、光フィルタ３３ｊで主信号Ｓ１２と異なる波長λ８のダミー信号Ｓ１３を遮断する。ＴＳ１〜ＴＳ８は、波長λ１〜λ７の主信号Ｓ１２で全て使用中なので、ダミー信号Ｓ１３を遮断しても無信号区間が存在することはない。従って、遮断を行った光フィルタ３３ｊの後段のＯＮＵ１２ｋから、その遮断した波長λ８で新たに主信号Ｓ１２を上り送信しても、この主信号Ｓ１２を光増幅するＥＤＦＡ１７ｋにおいて、過渡応答によるオーバーシュートが生じることはない。

＜第４実施形態＞
図１７は、第４実施形態のパッシブダブルスター型のバースト中継システム８０の構成を示すブロック図である。但し、第４実施形態のシステム８０において、図１に示した第１実施形態の構成要素と同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略する。

図１７に示すパッシブダブルスター型のシステム８０は、複数のＯＮＵ１２ａ〜１２ｎが光カプラ１５を介し、ＥＤＦＡ１７及び光フィルタ３３が介挿された１本の光ファイバ８１によりＯＬＴ１１に接続されている。各ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎとＯＬＴ１１とは、１本の光ファイバ８０を介して双方向に光通信が行えるようになっている。各ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎからＯＬＴ１１へ向かう側を上り通信側とし、この逆を下り通信側とする。

ＯＬＴ１１は、ダミー信号挿入指示部８２を備える。この指示部８２は、予め指定される特定のＯＮＵ（例えばＯＮＵ１２ｋ）のみにダミー信号Ｓ１３ｋ（図１８参照）を送信させる指示を、ダミー信号挿入指示信号Ｓ８２の送信により実行する。

指示信号Ｓ８２は、光ファイバ８１を下り方向へ伝送されて各ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎで受信されるが、特定のＯＮＵ１２ｋのみがその指示に従うようになっている。また、指示信号Ｓ８２は、ＯＮＵ１２ｋに対して、上り信号の無信号区間に各ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎの主信号Ｓ１２とは異なる波長のダミー信号Ｓ１３ｋを挿入する指示を行う信号である。例えば、指示信号Ｓ８２は、図１８に示すように、ＴＳ１とＴＳ３間と、ＴＳ５とＴＳ８間との無信号区間に、各ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎの主信号Ｓ１２とは異なる波長λ８のダミー信号Ｓ１３ｋを挿入する指示を行う。

図１７に示すＯＮＵ１２ｋは、Ｒｘで指示信号Ｓ８２を受信し、その指示に従うことにより、レーザ３２が、ＴＳ４に挿入される波長λ１の主信号Ｓ１２ｋを出射すると共に、指示信号Ｓ８２で指示された波長λ８のダミー信号Ｓ１３ｋを、ＴＳ１とＴＳ３間と、ＴＳ５とＴＳ８間との無信号区間に挿入されるように出射する。

これによって、上り信号の無信号区間にダミー信号Ｓ１３ｋが挿入されるので、上り信号において無信号区間が無くなり、連続信号としてＥＤＦＡ１７へ入力される。このため、ＥＤＦＡ１７では連続した信号を光増幅するので、光増幅時の過渡応答によるオーバーシュートが生じることが無くなる。

＜第４実施形態の変形例＞
次に、第４実施形態の変形例について説明する。この変形例は、図１７に示したＯＬＴ１１の指示部８２が、指示信号Ｓ８２によって、ダミー信号Ｓ１３を送信するＯＮＵ１２ａ〜１２ｎをランダムに変更するようになっている。

つまり、指示部８２は、ダミー信号Ｓ１３を送信するＯＮＵ１２ａ〜１２ｎをランダムに変更し、この変更したＯＮＵにダミー信号Ｓ１３を送信するように指示信号Ｓ８２で指示する。例えば、指示部８２は、図１９に示すように、ＯＮＵ１２ｋに対してＴＳ１〜ＴＳ３の無信号区間において波長λ８でダミー信号Ｓ１３ｋを挿入するように指示する。この後、ＯＮＵ１２ｎに対してＴＳ５〜ＴＳ８の無信号区間において波長λ８でダミー信号Ｓ１３ｎを挿入するように指示する。

このようにランダムにＯＮＵ１２ａ〜１２ｎを指定してダミー信号Ｓ１３の挿入指示を行った場合、特定のＯＮＵのみに負荷が掛からないようにすることができ、これによってＯＮＵの寿命を長くすることができる。

図３に示したＯＬＴ１１の破線枠で囲む、ＦＢＡ部５１、無信号区間計算部５２及びＰＯＮインタフェース部４６によるダミー信号挿入指示部３１に基づき、本実施形態のコンピュータで実行されるプログラムについて説明する。コンピュータは、上記のＯＬＴ１１である。

このプログラムは、上記コンピュータを、ＯＬＴ１１においてＯＮＵ１２ａ〜１２ｎからの上り信号による上りデータ量を検知する手段、検知された上りデータ量に基づき、ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎからのバースト信号Ｓ１３の上りデータ割当量を計算する手段、計算された上りデータ割当量の区間から無信号区間を求める手段、ＯＮＵ１２ａ〜１２ｎからＯＬＴ１１へ信号を伝送する上り側の光ファイバにおいて始点となる始点ＯＮＵ１２ａへ、上り信号の送信タイミング及び送信量と、上記無信号区間へのダミー信号の挿入とを指示する手段として機能させる。

このプログラムによれば、ＯＬＴの指示に応じて、始点のＯＮＵが、バースト信号を送信すると共に、アイドル信号であるダミー信号を送信して上り信号の無信号区間に挿入することで、ＥＤＦＡでの光増幅時の過渡応答を抑制することができる。

その他、具体的な構成について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

１１ ＯＬＴ
１２ａ，１２ｂ，…，１２ｎ ＯＮＵ
１３，１４ 光ファイバ
１５ａ〜１５ｍ，１５ｋ，１６ａ〜１６ｍ，１６ｐ 光カプラ
１７ａ，１７ｂ，１７ｎ ＥＤＦＡ
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，８０ バースト中継システム
３１，３１Ａ，６６，８２ ダミー信号挿入指示部
３２ 波長可変レーザ
３３，３３ｊ 光フィルタ
３５ａ，３５ｂ，３５ｎ 光スイッチ
６５ オーバーシュートレベル検出部
７１ ＣＴＬ
７１ａ 波長検知部
７１ｂ パス増設制御部
Ｓ１１，Ｓ１１Ａ，Ｓ８２ ダミー信号挿入指示信号
Ｓ１２ 主信号
Ｓ１３，Ｓ１３Ａ，Ｓ１３Ｃ ダミー信号（バースト信号）

Claims (11)

1. 制御主体となる光回線終端装置としてのＯＬＴ(Optical Line Terminal)と、前記制御主体に対して客体となり波長可変レーザを備える光回線終端装置としての複数のＯＮＵ(Optical Network Unit)とが、光伝送路としての少なくとも２本の独立した光ファイバに光カプラを介して接続され、当該２本の光ファイバの途中に光信号増幅用のＥＤＦＡ(Erbium Doped optical Fiber Amplifier)が介挿され、この介挿されたＥＤＦＡによって、各ＯＮＵの波長可変レーザから出射されてＯＬＴへ伝送される上り信号中のバースト信号を光増幅するバースト中継システムであって、
   前記ＯＬＴは、前記ＯＮＵから前記ＯＬＴへ信号を伝送する上り側の光ファイバにおいて始点となる始点ＯＮＵに対して、前記上り信号におけるバースト信号間の無信号区間に、アイドル信号であるダミー信号を挿入する指示を行う指示部を備え、
   前記始点ＯＮＵは、前記指示に応じて、前記波長可変レーザから前記バースト信号を出射後に、当該波長可変レーザから前記無信号区間に挿入されるように前記ダミー信号を出射させる
   ことを特徴とするバースト中継システム。
2. 前記指示部は、前記始点ＯＮＵに対して、前記無信号区間に、前記バースト信号と異なる波長又は同波長のアイドル信号であるダミー信号を挿入する指示を行い、
   前記始点ＯＮＵは、その指示に応じて、当該波長可変レーザから前記無信号区間に挿入されるように前記バースト信号と異なる波長又は同波長のダミー信号を出射させる
   ことを特徴とする請求項１に記載のバースト中継システム。
3. 前記上り方向の光ファイバにおいて最後尾となるＥＤＦＡの出力側に、信号を透過又は遮断する光スイッチを接続し、
   前記始点ＯＮＵの波長可変レーザにより前記バースト信号と同波長のダミー信号が前記無信号区間に挿入された上り信号が伝送されて来た際に、前記光スイッチは、前記指示部で指示された無信号区間でオフとなって当該上り信号中のダミー信号を遮断する
   ことを特徴とする請求項２に記載のバースト中継システム。
4. 前記始点ＯＮＵの上り送信側に配備されたＥＤＦＡが、前記バースト信号の光増幅時にオーバーシュートが生じ、このオーバーシュートのレベルが前記ＯＬＴで受信可能なレベルとなるように光増幅を行う設計構成となっている場合に、
   前記指示部は、前記始点ＯＮＵの上り側の後段の第２ＯＮＵに対して、前記無信号区間に前記ダミー信号を挿入する指示を行い、
   前記第２ＯＮＵの波長可変レーザは、その指示に応じて、前記無信号区間に挿入されるように当該ダミー信号を出射する
   ことを特徴とする請求項２に記載のバースト中継システム。
5. 前記始点ＯＮＵから上り方向にｋ段目の第ｋＯＮＵよりも前段に接続されたＥＤＦＡが、前記バースト信号の光増幅時にオーバーシュートが生じ、このオーバーシュートのレベルが前記ＯＬＴで受信可能な第１閾値よりも低い第２閾値を超えるように光増幅を行う設計構成となっている場合に、
   前記指示部は、前記第ｋＯＮＵに対して、前記無信号区間に前記ダミー信号を挿入する指示を行い、
   前記第ｋＯＮＵの波長可変レーザは、その指示に応じて、前記無信号区間に挿入されるように当該ダミー信号を出射する
   ことを特徴とする請求項２に記載のバースト中継システム。
6. 前記ＥＤＦＡの後段に通過又は遮断用の光フィルタを接続し、この光フィルタで前記ダミー信号を遮断し、この遮断を行った光フィルタの後段に接続されたＯＮＵの波長可変レーザから、前記バースト信号を出射後に前記無信号区間に挿入されるようにダミー信号を出射するといった動作を、上り側の光ファイバに介挿された各ＥＤＦＡの後段の光フィルタ及びＯＮＵ毎に繰り返す
   ことを特徴とする請求項１に記載のバースト中継システム。
7. 制御主体となる光回線終端装置としてのＯＬＴと、前記制御主体に対して客体となり波長可変レーザを備える光回線終端装置としての複数のＯＮＵとが、光伝送路としての少なくとも２本の独立した光ファイバに光カプラを介して接続され、当該２本の光ファイバの途中に光信号増幅用のＥＤＦＡが介挿され、この介挿されたＥＤＦＡによって、各ＯＮＵの波長可変レーザから出射されてＯＬＴへ伝送される上り信号中のバースト信号を光増幅するバースト中継システムであって、
   前記ＥＤＦＡの出力側に接続され、当該ＥＤＦＡの光増幅時に発生したオーバーシュートのレベルが、前記ＯＬＴで受信可能な第１閾値よりも低い第２閾値を超えたことを検出する検出部と、
   前記ＯＮＵに配置され、前記検出部で第２閾値を超えたことが検出された際に、当該検出部の後段に光カプラを介して接続されたＯＮＵに対して、前記上り信号におけるバースト信号間の無信号区間に、アイドル信号であるダミー信号を挿入する指示を行う指示部と
   を備え、
   前記ＯＮＵは、前記指示に応じて、前記ダミー信号が前記無信号区間に挿入されるように前記波長可変レーザから当該ダミー信号を出射させる
   ことを特徴とするバースト中継システム。
8. 前記ＯＬＴに接続されると共に、通信ネットワークを構成する複数の通信機器を単一のソフトウェアによって纏めて制御するＣＴＬ（Control-Plane）は、
   前記ＯＬＴからのパス増設の指示に応じて、前記上り信号が透過される光フィルタを通過する全信号の波長を検知し、この検知した波長の全信号中のバースト信号が全タイムスロットを使用中である否かを検知する波長検知部と、
   前記波長検知部が前記使用中を検知した際に、前記光フィルタが前記バースト信号と異なる波長のダミー信号を遮断し、この遮断により無信号となった波長を、当該光フィルタよりも後段のＯＮＵが新規バースト信号の波長として割り当てる制御を行うパス増設制御部と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のバースト中継システム。
9. 制御主体となる光回線終端装置としてのＯＬＴと、前記制御主体に対して客体となり波長可変レーザを備える光回線終端装置としての複数のＯＮＵとが、光伝送路としての１本の光ファイバに光カプラを介して接続され、当該光ファイバの途中に光信号増幅用のＥＤＦＡが介挿され、この介挿されたＥＤＦＡによって、各ＯＮＵの波長可変レーザから出射されてＯＬＴへ伝送される上り信号中のバースト信号を光増幅するバースト中継システムであって、
   前記ＯＬＴは、
   予め定められた特定ＯＮＵに対して、前記上り信号におけるバースト信号間の無信号区間に、アイドル信号であるダミー信号を挿入する指示を行う指示部を備え、
   前記特定ＯＮＵは、前記指示に応じて、前記波長可変レーザから前記バースト信号を出射後に、当該波長可変レーザから前記無信号区間に挿入されるように前記ダミー信号を出射させる
   ことを特徴とするバースト中継システム。
10. 前記指示部は、前記指示による前記ダミー信号の挿入指示先のＯＮＵをランダムに変更する指示を行う
    ことを特徴とする請求項９に記載のバースト中継システム。
11. 制御主体となる光回線終端装置としてのＯＬＴと、前記制御主体に対して客体となり波長可変レーザを備える光回線終端装置としての複数のＯＮＵとが、光伝送路としての少なくとも２本の独立した光ファイバに光カプラを介して接続され、当該２本の光ファイバの途中に光信号増幅用のＥＤＦＡが介挿され、この介挿されたＥＤＦＡによって、各ＯＮＵの波長可変レーザから出射されてＯＬＴへ伝送される上り信号中のバースト信号を光増幅するバースト中継システムにおける前記ＯＬＴとしてのコンピュータを、
    前記ＯＬＴにおいて前記ＯＮＵからの上り信号による上りデータ量を検知する手段、
    前記検知された上りデータ量に基づき、前記ＯＮＵからの前記バースト信号の上りデータ割当量を計算する手段、
    前記計算された上りデータ割当量の区間から無信号区間を求める手段、
    前記ＯＮＵから前記ＯＬＴへ信号を伝送する上り側の光ファイバにおいて始点となる始点ＯＮＵへ、上り信号の送信タイミング及び送信量と、前記無信号区間へのダミー信号の挿入とを指示する手段
    として機能させるためのプログラム。

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