JP3851610B2 - 伝送路損失試験方法、並びに、該方法を用いる従局、主局及び通信システム - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、光通信システムに関し、特に、スター型の網構成に従局を増設する際に、主局とこの従局との間における伝送路の損失を試験する伝送路試験方法、並びに、この方法を用いる従局、主局及び光通信システムに関する。
背景技術
現在では、将来のマルチメディアネットワークの構築を目指し、超長距離でかつ大容量の光通信システムが要求されている。この光通信システムの網形態の１つとして、スター型（星形）の網形態がある。スター型の光通信システムは、主局、複数の従局、スター型カプラ及び光伝送路を備えて構成される。主局で生成された光信号は、光伝送路を介してスター型カプラに入射され、このスター型カプラで複数の光信号に分岐される。そして、分岐された各光信号は、各光伝送路を介してそれぞれ各従局に伝送される。一方、各従局で生成された各光信号は、この逆ルートで主局にそれぞれ伝送される。こうして、情報が１対ｎ個の装置間で送受信される。
このようなスター型の光通信システムに従局が増設される場合では、伝送品質を確保するため、増設される従局と主局との間における光伝送路の伝送損失などが試験される。
従来、この試験では、まず、増設される従局が接続されるコネクタにおいて、作業者が主局から伝送された光信号（下り光信号）の光パワーを測定する。次に、この測定値がこの光通信システムで定める受信レベルの規定値の範囲内にあるか否かを判断する。そして、作業者は、判断の結果、範囲内である場合には光信号を伝送することに関して問題がないと判断している。
また、別の方法として、特開平０７−３３３１０３号公報に記載されているように、試験装置が、被試験光伝送路に試験光を入射して、その後方散乱光・反射光を被試験光伝送路から受光し、その受光データを解析することによって損失を試験している。
上述の前者の試験方法では、伝送区間における光伝送路の損失が光伝送路の規定値を超えている場合でも、従局における下り光信号の光パワーが受信レベルの規定値の範囲内である場合には、伝送可能と判断されるため、主局と増設された従局との間で通信の運用（サービス）が開始されてしまう。
しかし、このような場合では、従局が送信レベルの規定値の範囲内における光パワーで主局に光信号（上り光信号）を送信したとしても、この伝送損失が伝送路の規定値を超えているので主局における受信レベルがその規定値より低くなるため、この上り光信号が主局で受信できないことがある。この主局から従局に光信号を伝送することができるにも拘わらず、従局から主局に光信号を伝送することができない可能性があるのは、主局の送信レベルの規定値の範囲及び受信レベルの規定値の範囲と従局のこれらの範囲とが各製造業者の違いによって必ずしも一致していないためである。
そして、上述の後者の試験方法では、試験装置が複雑になってしまう。さらに、複雑化するために、試験装置が高価になる。試験装置が複雑になる原因は、後方散乱光・反射光の受光データを解析しなければならないこと及び受信局と試験装置設置局との両方で試験光と光信号とを分離しなければならないことなどである。
そこで、本発明の目的は、従来とは異なる方法で光伝送路の伝送損失を確実に判断することができ、かつ、簡単な装置構成で被試験光伝送路を試験することができる伝送路損失試験方法、並びに、この方法を用いる従局、主局及び光通信システムを提供することである。
発明の開示
上述の原因は、主に光伝送路の損失を従局の受信光パワーに置き換えて間接的に判断しているからである。
そこで、上述の目的は、次のような通信システムによって達成される。即ち、主局及び複数の従局が中継器及び伝送路を介してスター型の網態様で接続される通信システムは、試験対象となる被試験伝送路において、増設すべき従局が接続される第２端及びそれ以外の第１端で信号のパワーを第２測定手段及び第１測定手段でそれぞれ測定し、第１端の測定結果を格納手段に格納する。あるいは、第１端の測定結果を転送手段で収容手段に送信する。主局から従局に伝送される下り信号に収容手段で第１端の測定結果を収容し、従局に伝送する。そして、この通信システムは、従局で、下り信号からこの第１端の測定結果を情報抽出手段で抽出し、この第１端の測定結果と第２端の測定結果との差を処理手段で求めることによって、第１端と第２端との間における被試験伝送路の伝送損失を計算する。
このような発明では、従局に被試験伝送路の両端における信号のパワーの値を集計し、この集計した値から被試験伝送路の伝送損失を直接求めるので、主局と増設された従局との間において、確実に双方向で通信することができる。
さらに、このよう発明では、上記記載の簡単な構成で、被試験伝送路を試験することができる。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、各図において、同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
（第１の実施形態）
第１の実施形態は、本発明にかかる従局及び通信システム、並びに、伝送路損失試験方法が実現される実施形態である。
図１は、第１の実施形態の通信システムの構成を示す図である。
図１において、通信システムは、主局１１及び複数の従局１２が中継器１３及び伝送路１４を介してスター型の網態様で接続される。即ち、主局１１から送出された下り信号は、伝送路１４−０を介して中継器１３に入力される。中継器１３は、この下り信号を複数の従局１２−１〜１２−ｋの個数に対応する個数に少なくとも分岐する。分岐された各下り信号は、各伝送路１４−１〜１４−ｋを介して各従局１２−１〜１２−ｋにそれぞれ入力される。一方、従局１２−１〜１２−ｋから主局１１に伝送される各上り信号は、上述のルートと逆のルートでそれぞれ伝送される。
このような通信システムにおいて、主局１１と所定の従局１２、例えば、従局１２−ｋとの間の伝送路１４の伝送損失を計測する場合について以下に説明する。
格納部２１は、主局１１に備えられ、所定の従局１２−ｋが接続する端を除く伝送路１４中の所定の箇所における信号のパワーに関する情報を格納する。
収容部２２は、主局１１に備えられ、この格納されている情報を所定の従局１２−ｋに伝送される下り信号内に収容する。
第２測定部２６は、所定の従局１２−ｋに備えられ、伝送路１４の所定の従局１２−ｋが接続する端で信号のパワーを測定する。測定結果は、処理部２８に出力される。
情報抽出部２７は、所定の従局１２−ｋに備えられ、下り信号から収容部２２で収容された情報を取り出す。取り出された情報は、処理部２８に出力される。
処理部２８は、所定の従局１２−ｋに備えられ、第２測定部２６の出力と情報抽出部２７の出力との差を求め、伝送路の伝送損失を出力する。
即ち、このような通信システムに使用される所定の従局１２−ｋは、所定の従局１２−ｋが接続する被試験伝送路１４の端で信号のパワーを測定する第２測定部と、所定の従局１２−ｋが接続する被試験伝送路１４の端を除く被試験伝送路１４中の所定の箇所で測定された信号のパワーの情報であって、所定の従局１２−ｋに伝送される下り信号に主局１１で収容された信号のパワーの情報を下り信号から取り出す情報抽出部２７と、第２測定部２６の出力と情報抽出部２７の出力との差を求め、被試験伝送路１４の伝送損失を出力する処理部２８とを備えて構成される。接続すべき被試験伝送路１４は、所定の従局１２−ｋが接続され、伝送損失が試験される伝送路１４である。
このようにして、この通信システム及び所定の従局１２−ｋは、所定の従局１２−ｋと所定の箇所との間における伝送路の伝送損失を直接的に測定することができる。また、所定の従局１２−ｋが増設される従局である場合には、増設される従局は、接続すべき伝送路の伝送損失を求めることができるので、主局と増設された従局との間において確実に双方向で通信することができる。
なお、本実施形態において、所定の従局１２は、第２測定部２６、情報抽出部２７及び処理部２８を備えて構成されるが、すべての従局１２がこれらを備えている必要は必ずしもない。伝送損失を測定すべき伝送路１４に接続する従局１２にこれらが備えられていればよい。
（第１の実施形態のより好ましい形態）
第１の実施形態において、格納部２１の代わりに第１測定部２３及び転送部２４を備え、収容部２２の機能を後述するような機能にしてもよい。
即ち、第１測定部２２は、所定の従局１２−ｋが接続する端を除く伝送路中の所定の箇所で信号のパワーを測定する。測定結果は、転送部２３に出力される。
転送部２３は、第１測定部２２で測定された信号のパワーの情報を収容部２２に転送する。すなわち、信号のパワーの情報が収容部２２に通知される。
そして、この場合において、収容部２１は、主局１１に備えられ、転送部２４から伝送された情報を従局１２に伝送される下り信号内に収容する。下り信号は、従局１２に伝送される。
なお、図１では、後述の説明上、第１測定部２２は、破線で示す第１測定部２２ａ及び第１測定部２２ｂの２個を示すが、いずれか一方に備えられ、そして、転送部２３は、破線で示す転送部２３ａ及び転送部２３ｂの２個を示すが、いずれか一方に備えられる。さらに、第１測定部２２及び転送部２３は、図１に示される２箇所に限定されるものでもない。測定すべき伝送路１４の２地点間に合わせて、適宜、主局１１と所定の従局１２−ｋの間における伝送路１４中に設けられる。
そして、第１の実施形態における通信システムにおいて、所定の箇所は、主局１１が被試験伝送路１４に接続する端であり、パワーを測定される信号は、所定の従局１２−ｋに伝送される下り信号であることで構成することがで好ましい。
即ち、第１測定部２２ａ及び転送部２３ａは、図１に示すように主局１１内に備えられる。
このような構成では、伝送路１４−ｋ、中継器１３及び伝送路１４−０の伝送損失を求めることができる。また、主局１１から従局１２に向かう方向について、伝送損失を求めることができる。
また、第１の実施形態における通信システムにおいて、所定の箇所は、主局１１が被試験伝送路１４に接続する端であり、パワーを測定される信号は、所定の従局１２−ｋから主局１１に伝送される上り信号であることで構成することが好ましい。
このような構成では、伝送路１４−ｋ、中継器１３及び伝送路１４−０の伝送損失を求めることができる。また、所定の従局１２−ｋから主局１１に向かう方向について、伝送損失を求めることができる。
さらに、第１の実施形態における通信システムにおいて、所定の箇所は、中継器１３が被試験伝送路１４中で接続する端であり、パワーを測定される信号は、所定の従局１２−ｋから主局１１に伝送される上り信号であることで構成することが好ましい。
即ち、第１測定部２２ｂ及び転送部２３ｂは、図１に示すように中継局１３内に備えられる。
このような構成では、伝送路１４−ｋの伝送損失を求めることができる。また、所定の従局１２−ｋから主局１１に向かう方向について、伝送損失を求めることができる。
次に、別の実施形態について説明する。
（第２の実施形態の構成）
第２の実施形態は、本発明にかかる従局及び通信システム、並びに、伝送路損失試験方法が適用される実施形態である。
第２の実施形態の概要は、試験対象である被試験伝送路の両端において、下り光信号の光パワーをそれぞれ測定し、主局で測定された下り光信号の光パワーを下り光信号に収容して、従局で被試験伝送路の伝送損失を測定するものである。
図２は、第２の実施形態の光通信システムの構成を示す図である。
図３は、第２の実施形態の光通信システムにかかる主局の構成を示す図である。
図４は、第２の実施形態の光通信システムにかかる従局の構成を示す図である。
図５は、ピーク検出回路の一構成例を示す図である。
図６は、下り光信号のフレームフォーマットの一構成例を示す図である。
図２において、光通信システムは、主局５１、複数の従局５２、光中継局５３及び光伝送路５４を備えて構成され、スター型の網態様でそれぞれ接続される。
主局５１で生成された下り光信号は、光伝送路５４−０を介して光中継器５３に入射される。光中継器５３は、スター型の光カプラ（以下、「ＣＰＬ」と略記する。）６１を備えて構成され、この下り光信号を複数の従局５２の個数に対応する個数に少なくとも分岐する。分岐された各下り光信号は、各光伝送路５４−１〜５４−ｋを介して各従局５２−１〜５２−ｋにそれぞれ入射される。一方、各従局５２−１〜５２−ｋから主局５１に伝送される各上り光信号は、上述のルートと逆のルートでそれぞれ伝送される。
次に、主局５１の構成について説明する。
図３において、主局５１は、信号処理回路１２７、ディジタル・アナログ変換回路（以下、「Ｄ／Ａ」と略記する。）１２１、駆動回路１２２、発光素子１２３、ＣＰＬ１２４、コネクタ１２５、メモリ１２６、アナログ・ディジタル変換回路（以下、「Ａ／Ｄ」と略記する。）１２８、アンプ１２９、１３１、ピーク検出回路１３０及び受光素子１３２を備えて構成される。
発光素子１２３は、発光ダイオードや半導体レーザなどを備えて構成され、発光した光信号は、ＣＰＬ１２４で一部が分岐され、コネクタ１２５を介して光伝送路５４−０に射出される。ＣＰＬ１２４で分岐された一部の光信号は、ホトダイオードなどを備えて構成される受光素子１３２に入射する。コネクタ１２５は、主局５１に設けられたコネクタ１２５ａ及び光伝送路５４−０に設けられたコネクタ１２５ｂによって、主局５１と光伝送路５４−０とを光学的に接続する。
受光素子１３２は、この光信号を電気信号に変換し、アンプ１３１に出力する。アンプ１３１は、プリアンプであり、所定のレベルにこの電気信号を増幅する。増幅された電気信号は、ピーク検出回路１３０に入力される。受光部１０２は、これら受光素子１３２及びアンプ１３１を備えて構成される。
ピーク検出回路１３０は、入力される電気信号のレベルにおいて最大値を検出する。このピーク検出回路１３０は、例えば、図５に示すように、ダイオード１３５、抵抗器１３６及びコンデンサ１３７を備えて構成される。ダイオード１３５のアノード端子は、アンプ１３１の出力端子に接続され、そのカソード端子は、抵抗器１３６及びコンデンサ１３７を介して接地される。ピーク検出回路１３０の出力は、コンデンサ１３７の端子間電圧として取り出される。
ピーク検出回路１３０から出力される最大値は、アンプ１２９に入力される。アンプ１２９は、ポストアンプであり、所定のレベルに最大値を増幅する。増幅された最大値は、Ａ／Ｄ１２８でアナログ信号からディジタル信号に変換され、信号処理回路１２７に出力される。ピーク検出部１０３は、これらピーク検出回路１３０及びアンプ１２９を備えて構成される。
信号処理回路１２７は、マイクロプロセッサなどを備えて構成され、入力された最大値をメモリ１２６に格納する。このようにして、信号処理回路１２７は、送信レベルの最大値を記録する。また、メモリ１２６は、後述する伝送路損失試験を行うプログラム、プログラム実行中の各値及び発光素子１２３を駆動するための電流値などの各種情報が格納される。
また、下り光信号を生成する際に、信号処理回路１２７は、この最大値をメモリ１２６から取り込むとともに、この主局５１から従局５２に伝送すべき実データを不図示の回路から取り込み、下り光信号を図６に示すフレームフォーマットにすべき信号をＤ／Ａ１２１を介して駆動回路１２２に出力する。
図６において、本実施形態における光信号は、受信側で送信側と同期を取るために使用される同期信号、信号のパワーの情報を収容するレベル情報部及び伝送すべき実データを収容するデータ部を備えて構成される。本実施形態では、レベル情報部には、最大値、即ち、主局５１における下り光信号のパワーが収容される。また、データ部は、複数の従局５２の個数に合わせて複数のスロットで構成される。
駆動回路１２２は、発光素子１２３に電流を供給することによって発光素子１２３を発光させる。この供給される電流は、信号処理回路１２７からの信号に従って変調され、発光素子１２３の発光を直接変調する。光信号生成部１０１は、Ａ／Ｄ１２１、駆動回路１２２及び発光素子１２３を備えて構成される。
次に、従局５２の構成について説明する。
図４において、主局５２は、コネクタ１４１、受光素子１４２、アンプ１４３、同期回路１４４、分離回路１４５、ピーク検出部１０８及び引算回路１４８を備えて構成される。
主局５１で生成された下り光信号は、途中中継局５３で中継される光伝送路５４を介してコネクタ１４１に入射される。コネクタ１４１は、従局５２に設けられたコネクタ１４１ａ及び光伝送路５４に設けられたコネクタ１４１ｂによって、従局５２と光伝送路５４とを光学的に接続する。
コネクタ１４１に入射した下り光信号は、受光素子１４２で光電変換され、電気信号としてアンプ１４３に入力される。この電気信号は、プリアンプであるアンプ１４３で所定のレベルに増幅される。増幅された電気信号は、同期回路１４４及びピーク検出部１０８に入力される。
同期回路１４４は、この電気信号の同期信号を基にこの電気信号（下り光信号）と同期を確立する。分離回路１４５は、同期回路１４４で抽出された同期タイミングで、同期回路１４４を介して入力される電気信号から実データ及び送信レベルの情報を取り出す。そして、分離回路１４５は、実データをこの実データを使用する外部回路（不図示）に出力するとともに、送信レベルの情報を引算回路１４８に出力する。
一方、ピーク検出部１０８は、入力される電気信号のレベルにおいて最大値を検出し、検出結果を所定のレベルに増幅した後に、引算回路１４８に出力する。ピーク検出部１０８の構成は、上述の主局５１内のピーク検出部１０３と同様であるので、その説明を省略する。
引算回路１４８は、分離回路１４５の出力からピーク検出部１０８の出力を引き算し、その算出結果を被試験伝送路の伝送損失として出力する。
（第２の実施形態の作用効果）
このようなスター型網態様の光通信システムにおいて、従局５２−ｋが増設される場合についてその作用効果を説明する。
図７は、第２の実施形態における伝送損失試験の手順を示す図である。
図７において、主局５１内の信号処理回路１２７は、主局５１が開設される際の初期設定の場合などにおいて、メモリ１２６に格納されている伝送路損失試験プログラムを読み込み、実行する（Ｓ１）。
信号処理回路１２７は、下り光信号の送信レベルに相当する発光量で発光素子１２３を発光させ、ピーク検出部１０３に送信レベルを測定させる（Ｓ２）。
ピーク検出部１０３は、測定結果を信号処理回路１２７に出力し（Ｓ３）、信号処理回路１２７は、この送信レベルの情報をメモリ１２６に格納する（Ｓ４）。
信号処理回路１２７は、メモリ１２６から送信レベルの情報を取り込むとともに、各従局５２に送信すべき実データがある場合にはその実データを取り込む。そして、信号処理回路１２７は、伝送に適した信号に変換し、これに併せて発光素子１２３を発光させることによって、送信レベルの情報を収容した下り光信号を生成する（Ｓ５）。
生成された下り光信号は、光伝送路５４−０に射出される。そして、この下り光信号は、光中継器５３内のスター型のＣＰＬ６１で各従局５２−１〜５２−ｋにそれぞれ分岐され、その１つが従局５２−ｋに伝送される（Ｓ６）。
従局５２−ｋでは、この下り光信号を受光素子１４２で受光し、従局５２−ｋ内のピーク検出部１０８で受信レベルの最大値が検出される（Ｓ７）。そして、その検出結果が引算回路１４８に出力される。
また、従局５２−ｋでは、受光された下り光信号を基づく電気信号から、分離回路１４５は、主局５１の送信レベルの情報を抽出し、引算回路１４８に出力する（Ｓ８）。
そして、従局５２−ｋでは、引算回路１４８は、抽出した主局５１の送信レベルから従局５２−ｋで検出した受信レベルを引くことによって、増設される従局５２−ｋが接続される光伝送路５４の伝送損失が計測される。即ち、光伝送路５４−０、光中継器５３及び光伝送路５４−ｋの伝送損失が計測される（Ｓ９）。
計測結果は、外部に出力され、例えば、表示装置に表示される。
作業者は、この表示結果に基づいて、伝送損失が光伝送路の規定値の範囲内であるか否か判断し（Ｓ１０）、規定値の範囲内である場合は、増設工事を完了する（ＳＴ１）。光通信システムは、そのまま運用を開始する。
一方、規定値の範囲外である場合は、作業者は、主局５１から従局５２−ｋまでの光伝送路５４の点検、特に、スプライス損失などの点検や従局５２−ｋの上り光信号の送信レベルの調整など、従局５２−ｋから伝送される上り光信号が主局５１で受信することができるように、必要な措置を行う（Ｓ１２）。
このため、このような光通信システムでは、従局５２を増設する場合に、この従局５２が接続される被試験伝送路の伝送損失をこの被試験伝送路の両端における各光パワーから直接計測することができるので、増設された従局５２で生成される上り光信号を主局に確実に伝送することができる。
また、この光通信システムは、下り光信号に主局５１の送信レベルの情報を収容しているので、作業者を従局に配置するだけで従局５２を増設することができる。そのため、主局５１に作業者を配置する必要がない。
なお、第２の実施形態では、下り光信号の送信レベルは、受光部１０２、ピーク検出部１０３及びＤ／Ａ１２８によって測定されるが、主局５１のコネクタ１２５ａに光強度を計測する光パワーメータを接続することによって、送信レベルを測定し、その測定結果をメモリ１２６に格納するようにしてもよい。このような場合では、主局５１は、受光部１０２、ピーク検出部１０３及びＤ／Ａ１２８を省略することができる。
また、第２の実施形態では、下り光信号の送信レベルは、一旦メモリ１２６に格納するようにしたが、メモリ１２６に格納すること無しに、測定後直ちに下り光信号に収容して従局５２−ｋに送出するようにしてもよい。
次に、別の実施形態について説明する。
（第３の実施形態の構成）
第３の実施形態は、本発明にかかる従局及び通信システム、並びに、伝送路損失試験方法が適用される実施形態である。
第３の実施形態の概要は、被試験伝送路の両端において、上り光信号の光パワーをそれぞれ測定し、主局で測定された上り光信号の光パワーを下り光信号に収容して、従局で被試験伝送路の伝送損失を測定するものである。
第３の実施形態における光通信システムの構成は、図２において、主局５１の代わりに主局７１が使用され、従局５２の代わりに従局７２が使用されることを除き、第２の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
図８は、第３の実施形態の光通信システムにかかる主局の構成を示す図である。
図９は、第３の実施形態の光通信システムにかかる従局の構成を示す図である。
図８において、主局７１は、光信号生成部１０１、光サーキュレータ（以下、「Ｃｉｒ」と略記する。）１５１、コネクタ１２５、受光部１０２、ピーク検出部１０３、Ａ／Ｄ１２８、信号処理回路１５３及びメモリ１５２を備えて構成される。
光伝送路５４−０を介して入射される上り光信号は、コネクタ１２５を介して、Ｃｉｒ１５１に入射される。Ｃｉｒ１５１は、ポートＰ１に入射された光をポートＰ２に射出し、ポートＰ３に入射された光をポートＰ１に射出する。
従って、上り光信号は、Ｃｉｒ１５１、受光部１０２及びピーク検出部１０３で上り光信号における受信レベルの最大値が検出される。その検出結果は、Ａ／Ｄ１２８を介して信号処理回路１５３に出力される。
信号処理回路１５３は、この受信レベルの最大値を基に増設された従局７２に対する受信レベルを求めて、これをメモリ１５２に格納する。また、メモリ１５２は、後述する伝送路損失試験を行うプログラム、プログラム実行中の各値及び光信号生成部１０１内の発光素子を駆動するための電流値などの各種情報が格納される。
また、下り光信号を生成する際に、信号処理回路１５３は、この増設された従局７２に対する受信レベルをメモリ１５２から取り込むとともに、この主局７１から従局７２に伝送すべき実データを不図示の回路から取り込み、受信レベルの情報を収容した下り光信号を光信号生成部１０１で生成させて、Ｃｉｒ１５１のポートＰ３に射出する。入射された下り光信号は、Ｃｉｒ１５１のポートＰ３からポートＰ３に射出され、コネクタ１２５を介して光伝送路５４に射出される。
次に、従局７２の構成について説明する。
図９において、従局７２は、コネクタ１４１、受光素子１４２、アンプ１４３、同期回路１４４、分離回路１４５、引算回路１４８、Ｃｉｒ１５５、ＣＰＬ１５６、受光部１０７、ピーク検出部１０８、Ａ／Ｄ１５９、信号処理回路１５７、光信号生成部１０６及びメモリ１５８を備えて構成される。
光信号生成部１０６は、前述した主局５１内の光信号生成部１０１と同様であり、上り光信号を生成する。上り光信号は、ＣＰＬ１５６、Ｃｉｒ１５５のポートＰ３、Ｃｉｒ１５５のポートＰ１及びコネクタ１４１を介して光伝送路５４に射出される。そして、上り光信号は、ＣＰＬ１５６でその一部が分岐され、受光部１０７及びピーク検出部１０８でその送信レベルの最大値が検出される。検出結果は、Ａ／Ｄ１５９を介して信号処理回路１５７に出力され、メモリ１５８に格納される。これら受光部１０７及びピーク検出部１０８は、上述の受光部１０２及びピーク検出部１０３とそれぞれ同様であるのでその説明を省略する。
一方、光伝送路５４から入射される下り光信号は、コネクタ１４１、Ｃｉｒ１５５のポートＰ１、Ｃｉｒ１５５のポートＰ２、受光素子１４２、アンプ１４３及び同期回路１４４を介して、分離回路１４５に入力される。
分離回路１４５は、同期回路１４４で抽出された同期タイミングで、同期回路１４４を介して入力される電気信号から実データ及び主局７１の受信レベルの情報を取り出す。そして、分離回路１４５は、実データをこの実データを使用する外部回路（不図示）に出力するとともに、主局７１の受信レベルの情報を引算回路１４８に出力する。
引算回路１４８は、分離回路１４５の出力からピーク検出部１０８の出力を引き算し、その算出結果を出力する。
（第３の実施形態の作用効果）
このようなスター型網態様の光通信システムにおいて、従局７２−ｋが増設される場合についてその作用効果を説明する。
図１０は、第３の実施形態における伝送損失試験の手順を示す図である。
図１０において、従局７２−ｋ内の信号処理回路１５７は、従局７２−ｋを増設する作業者などの指示によって、メモリ１５８に格納されている伝送路損失試験プログラムを読み込み、実行する（Ｓ２１）。
信号処理回路１５７は、上り光信号の送信レベルに相当する発光量で光信号生成部１０６に上り光信号を射出させ、ピーク検出部１０８に上り光信号の送信レベルを測定させる（Ｓ２２）。
ピーク検出部１０８は、測定結果を信号処理回路１５７に出力し（Ｓ２３）、信号処理回路１５７は、この上り光信号の送信レベルの情報をメモリ１５８に格納する（Ｓ２４）。
一方、上り光信号は、光伝送路５４−０に射出される。そして、この上り光信号は、中継器５３内のスター型のＣＰＬ６１を介して主局７１に伝送される。
主局７１では、この上り光信号を受光部１０２で受光し、主局７１内のピーク検出部１０３で上り信号の受信レベルの最大値が検出される（Ｓ２５）。そして、その検出結果が信号処理回路１５３に出力される。
この場合において、主局７１には、各従局７２からのすべての上り光信号が受光されるので、信号処理回路１５３は、従局７２−ｋが増設される前後における最大値を較べることによって、従局７２−ｋに対応する受信レベルを求める。なお、従局７２−ｋに割り当てられたスロットの容量も考慮される。
主局７１では、信号処理回路１５３は、従局７２−ｋに対応する受信レベルの情報、及び、各従局７２に送信すべきデータがある場合にはそのデータに基づいて受信レベルの情報を収容した下り光信号を生成する（Ｓ２６）。
生成されたこの下り光信号は、光伝送路５４−０、光中継局５３及び光伝送路５４−ｋを介して、従局７２−ｋに伝送される（Ｓ２７）。
また、従局７２−ｋでは、受光された下り光信号に基づく電気信号から、分離回路１４５は、主局７１の受信レベルの情報を抽出し、引算回路１４８に出力する（Ｓ２８）。
そして、従局７２−ｋでは、引算回路１４８は、従局７２−ｋで検出した送信レベルから抽出した主局７１の受信レベルを引くことによって、増設される従局７２−ｋが接続される光伝送路５４の伝送損失が計測される。即ち、光伝送路５４−０、光中継器５３及び光伝送路５４−ｋの伝送損失が計測される（Ｓ２９）。
計測結果は、外部に出力され、例えば、表示装置に表示される。
作業者の判断及びこの判断結果に基づく処理であるＳ３０乃至Ｓ３２は、第２の実施形態におけるＳ１０乃至Ｓ１２とそれぞれ同様であるので、その説明を省略する。
なお、第３の実施形態では、上り光信号の送信レベルは、受光部１０７、ピーク検出部１０８及びＤ／Ａ１５９によって測定されるが、従局７２のコネクタ１４１ａに光強度を計測する光パワーメータを接続することによって、送信レベルを測定し、その測定結果をメモリ１５８に格納するようにしてもよい。このような場合では、従局７２は、受光部１０７、ピーク検出部１０８及びＡ／Ｄ１５９を省略することができる。
次に、別の実施形態について説明する。
（第４の実施形態の構成）
第４の実施形態は、本発明にかかる従局及び通信システム、並びに、伝送路損失試験方法が適用される実施形態である。
第４の実施形態の概要は、被試験伝送路の両端において、上り光信号の光パワーをそれぞれ測定し、光中継局で測定された上り光信号の光パワーを主局に送信し、主局でこの受信された上り光信号の光パワーの情報を下り光信号に収容して、従局で被試験伝送路の伝送損失を測定するものである。
図１１は、第４の実施形態の光通信システムの構成を示す図である。
図１２は、第４の実施形態の光通信システムにかかる主局の構成を示す図である。
図１１において、光通信システムは、主局８１、複数の従局７２、光中継局８３及び光伝送路５４を備えて構成され、スター型の網態様でそれぞれ接続される。
主局８１で生成された下り光信号は、光伝送路５４−０を介して光中継器８３に入射される。光中継器８３は、スター型のＣＰＬ６２、光パワーメータ１７１及び送信回路１７２を備えて構成され、ＣＰＬ６２でこの下り光信号を複数の従局７２の個数に対応する個数に少なくとも分岐する。分岐された各下り光信号は、各光伝送路５４−１〜５４−ｋを介して各従局７２−１〜７２−ｋにそれぞれ入射される。
一方、従局７２−１〜７２−ｋから主局８１に伝送される上り光信号、例えば、従局７２−ｋからの上り光信号は、従局７２−ｋが接続する光伝送路５４−ｋを介して光中継器８３内のＣＰＬ６２に入射される。
この上り光信号は、ＣＰＬ６２で２つに分岐される。分岐された一方は、光伝送路５４−０を介して主局８１に伝送される。分岐された他方は、光パワーメータ１７１に入射され、その光パワーが測定される。測定結果は、送信回路１７２に出力され、送信に適した信号に変換されて、主局８１内の受信回路１７５に送信される。
即ち、ＣＰＬ６２は、下り光信号を従局７２の個数に少なくとも分岐し、上り光信号を主局８１と光パワーメータ１７１に少なくとも分岐する。
次に、主局８１の構成について説明する。
図１２において、主局８１は、光信号生成部１０１、コネクタ１２５、受信回路１７５、信号処理回路１７６及びメモリ１５２を備えて構成される。なお、従局７２から伝送される上り光信号を受信処理する構成は、省略されている。
受信回路１７５は、光中継器８３内の送信回路１７２から送信された信号を受信・処理し、光中継器８３における上り光信号の受信レベルを信号処理回路１７６に出力する。
信号処理回路１７６は、受信回路１７５の出力を基に増設された従局７２に対する受信レベルを求めて、これをメモリ１５２に格納する。
即ち、第３の実施形態では、受光部１０２及びピーク検出部１０３によって上り光信号の受信レベルを測定したが、第４の実施形態では、受信回路１７５から得る。
一方、下り光信号を生成する際に、信号処理回路１７６は、この増設された従局７２に対する受信レベルをメモリ１５２から取り込むとともに、この主局７１から従局７２に伝送すべき実データを不図示の回路から取り込み、受信レベルの情報を収容した下り光信号を光信号生成部１０１で生成させて、コネクタ１２５を介して光伝送路５４に射出する。
（第４の実施形態の作用効果）
このようなスター型網態様の光通信システムにおいて、従局７２−ｋが増設される場合についてその作用効果を説明する。
図１３は、第４の実施形態における伝送損失試験の手順を示す図である。
図１３において、従局７２−ｋ内の信号処理回路１５７が行う伝送路損失試験プログラムの実行から下り光信号の送信レベルの測定・格納までの処理は、第３の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。即ち、Ｓ４１乃至Ｓ４４は、第３の実施形態におけるＳ２１乃至Ｓ２４とそれぞれ同様である。
一方、上り光信号は、光伝送路５４−ｋに射出される。そして、この上り光信号は、光中継器８３内のスター型のＰＣＬ６２で２つに分岐される。一方は、光伝送路５４−０を介して主局８１に伝送され、他方は、光パワーメータ１７１に射出される。
光中継局８３内の光パワーメータ１７１は、この上り光信号を受光し、上り光信号の光パワーを測定する（Ｓ４５）。その測定結果は、送信回路１７２に出力され、送信回路１７２は、測定結果を主局８１内の受信回路１７５に送信する（Ｓ４６）。
主局８１では、信号処理回路１７６は、受信回路１７５を介して光中継局８３における従局７２−ｋに対応する受信レベルの情報を求める。
この場合において、光中継器８３には、各従局７２からのすべての上り光信号が受光されるので、信号処理回路１７６は、従局７２−ｋが増設される前後における受信回路１７５の出力を較べることによって、従局７２−ｋに対応する受信レベルを求める。なお、従局７２−ｋに割り当てられたスロットの容量も考慮される。
主局８１では、信号処理回路１７６は、従局７２−ｋに対応する受信レベルの情報、及び、各従局７２に送信すべきデータがある場合にはそのデータに基づいて受信レベルの情報を収容した下り光信号を生成する（Ｓ４７）。
生成されたこの下り光信号は、光伝送路５４−０、光中継局８３及び光伝送路５４−ｋを介して、従局７２−ｋに伝送される（Ｓ４８）。
そして、従局７２−ｋにおける光中継局８３の受信レベルの情報を抽出、被試験光伝送路５４の伝送損失が計測、作業者の判断及びこの判断結果に基づく処理は、第３の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。即ち、Ｓ４９乃至Ｓ５３は、第３の実施形態におけるＳ２８乃至Ｓ３２とそれぞれ同様である。
こうして、光伝送路５４−ｋの伝送損失が計測される。
なお、第４の実施形態では、上り光信号の送信レベルは、光パワーメータ１７１によって測定されるが、第２及び第３の実施形態で説明したような受光部１０７、ピーク検出部１０８及びＡ／Ｄ１５９によって測定してもよい。
そして、第２乃至第４の実施形態では、ピーク検出部１０３、１０８の構成例として図５に示す構成例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、一定時間間隔で受光部１０２からその出力を取り込み、或る時間における出力を記憶回路に蓄積して、この蓄積された値と次の時間における出力とを比較し、比較の結果、蓄積された値よりも大きい場合には、この次の時間の出力で記憶回路の蓄積内容を更新するような回路構成でもよい。このような構成では、記憶回路の蓄積内容が最大値である。
さらに、第２乃至第４の実施形態では、光信号生成部１０１、１０６は、直接変調する構成を示したが、これに限定されるものではない。例えば、レーザダイオードなどから発光されるレーザ光をマッハツェンダ干渉計型光変調器（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ ｔｙｐｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）で外部変調する構成でもよい。
また、第２乃至第４の実施形態では、被試験伝送路の伝送損失が規定値の範囲内であるか否かの判断、それに対する措置（Ｓ１０乃至Ｓ１２）を作業者に行わせていたが、これを処理する処理回路を従局内に設けてもよい。この処理回路は、規定値の範囲を示す情報やこの判断を行うプログラムを格納するメモリと、そのプログラムを実行するマイクロプロセッサを備えて構成される。このマイクロプロセッサは、引算回路１４８の出力とメモリに格納されている規定値の範囲と比較し、その結果に基づいて、従局の送信レベルを光増幅器などで調整するようにすればよい。
産業上の利用の可能性
本発明では、従局に被試験伝送路の両端における信号のパワーの値を集計し、この集計した値から被試験伝送路の伝送損失を直接求めるので、主局と増設された従局との間において、確実に双方向で通信することができる。
そして、本発明では、被試験伝送路の伝送損失を求めるために必要な信号のパワーを従局に集計しているので、作業者を従局に配置するだけで従局を増設することができる。そのため、主局に作業者を配置する必要がない。
さらに、本発明では、簡単な構成で、被試験伝送路を試験することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、第１の実施形態の光通信システムの構成を示す図である。
図２は、第２の実施形態の光通信システムの構成を示す図である。
図３は、第２の実施形態の光通信システムにかかる主局の構成を示す図である。
図４は、第２の実施形態の光通信システムにかかる従局の構成を示す図である。
図５は、ピーク検出回路の一構成例を示す図である。
図６は、下り光信号のフレームフォーマットを示す図である。
図７は、第２の実施形態における伝送損失試験の手順を示す図である。
図８は、第３の実施形態の光通信システムにかかる主局の構成を示す図である。
図９は、第３の実施形態の光通信システムにかかる従局の構成を示す図である。
図１０は、第３の実施形態における伝送損失試験の手順を示す図である。
図１１は、第４の実施形態の光通信システムの構成を示す図である。
図１２は、第４の実施形態の光通信システムにかかる主局の構成を示す図である。
図１３は、第４の実施形態における伝送損失試験の手順を示す図である。

Claims (16)

1. 主局及び複数の従局が中継器及び伝送路を介してスター型の網態様で接続される通信システムにおける、増設される従局に接続する被試験伝送路の伝送損失を試験する伝送路損失試験方法において、
   前記増設される従局に接続する前記被試験伝送路の端を除く前記被試験伝送路中の所定の箇所で信号のパワーを測定するステップと、
   測定された前記信号のパワーの情報を通知するステップと、
   通知された前記情報を前記増設される従局に伝送される下り信号に前記主局で収容するステップと、
   前記増設される従局で前記被試験伝送路の該従局に接続する端で信号のパワーを測定するステップと、
   前記増設される従局で前記下り信号から前記情報を取り出すステップと、
   前記増設される従局で測定された前記信号のパワーの測定値と取り出された前記情報とに基づいて、前記増設される従局で前記伝送路の伝送損失を求めるステップとを備えること
   を特徴とする伝送路損失試験方法。
2. 前記所定の箇所は、前記主局が前記被試験伝送路に接続する端であり、
   前記信号は、前記主局から前記増設される従局に伝送される下り信号であること
   を特徴とする請求項１に記載の伝送路損失試験方法。
3. 前記所定の箇所は、前記主局が前記被試験伝送路に接続する端であり、
   前記信号は、前記増設される従局から前記主局に伝送される上り信号であること
   を特徴とする請求項１に記載の伝送路損失試験方法。
4. 前記所定の箇所は、前記中継器が前記被試験伝送路中で接続する端であり、
   前記信号は、前記増設される従局から前記主局に伝送される上り信号であること
   を特徴とする請求項１に記載の伝送路損失試験方法。
5. 主局及び複数の従局が中継器及び伝送路を介してスター型の網態様で接続される通信システムで使用され、接続すべき被試験伝送路の伝送損失を試験する従局において、
   該従局が接続する前記被試験伝送路の端で信号のパワーを測定する測定手段と、
   該従局が接続する前記被試験伝送路の端を除く前記被試験伝送路中の所定の箇所で測定されるともに該従局に伝送される下り信号に前記主局で収容される信号のパワーの情報を、該下り信号から取り出す情報抽出手段と、
   前記測定手段の出力と前記情報抽出手段の出力との差を求め、前記被試験伝送路の伝送損失を出力する処理手段とを備えること
   を特徴とする従局。
6. 前記所定の箇所は、前記主局が前記被試験伝送路に接続する端であり、
   前記信号は、前記主局から前記増設される従局に伝送される下り信号であること
   を特徴とする請求項５に記載の従局。
7. 前記所定の箇所は、前記主局が前記被試験伝送路に接続する端であり、
   前記信号は、前記増設される従局から前記主局に伝送される上り信号であること
   を特徴とする請求項５に記載の従局。
8. 前記所定の箇所は、前記中継器が前記被試験伝送路中で接続する端であり、
   前記信号は、前記増設される従局から前記主局に伝送される上り信号であること
   を特徴とする請求項５に記載の従局。
9. 複数の従局と中継器及び伝送路を介してスター型の網態様で接続される主局において、
   前記伝送路中の所定の箇所における信号のパワーの情報を前記従局に伝送される下り信号に収容する収容手段を備えること
   を特徴とする主局。
10. 主局及び複数の従局が中継器及び伝送路を介してスター型の網態様で接続され、前記主局と所定の従局との間の伝送路の伝送損失を計測する通信システムにおいて、
    前記主局に備えられ、前記所定の従局が接続する端を除く前記伝送路中の所定の箇所における信号のパワーに関する情報を格納する格納手段と、
    前記主局に備えられ、格納されている前記情報を前記所定の従局に伝送される下り信号に収容する収容手段と、
    前記所定の従局に備えられ、前記伝送路の該所定の従局に接続される端で信号のパワーを測定する測定手段と、
    前記所定の従局に備えられ、前記下り信号から前記情報を取り出す情報抽出手段と、
    前記所定の従局に備えられ、前記測定手段の出力と前記情報抽出手段の出力との差を求め、前記伝送路の伝送損失を出力する処理手段とを備えること
    を特徴とする通信システム。
11. 主局及び複数の従局が中継器及び伝送路を介してスター型の網態様で接続され、前記主局と所定の従局との間の伝送路の伝送損失を計測する通信システムにおいて、
    前記所定の従局が接続する端を除く前記伝送路中の所定の箇所で信号のパワーを測定する第１測定手段と、
    前記第１測定手段で測定された前記信号のパワーの情報を転送する転送手段と、
    前記転送手段から前記信号のパワーの情報を受け、前記信号のパワーの情報を前記所定の従局に伝送される下り信号に収容する前記主局に備えられる収容手段と、
    前記所定の従局に備えられ、前記伝送路における前記所定の従局に接続する端で信号のパワーを測定する第２測定手段と、
    前記所定の従局に備えられ、前記下り信号から前記情報を取り出す情報抽出手段と、
    前記所定の従局に備えられ、前記第２測定手段の出力と前記情報抽出手段の出力との差を求め、前記伝送路の伝送損失を出力する処理手段とを備えること
    を特徴とする通信システム。
12. 前記所定の箇所は、前記主局が前記被試験伝送路に接続する端であり、
    前記信号は、前記主局から前記所定の従局に伝送される下り信号であること
    を特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の通信システム。
13. 前記所定の箇所は、前記主局が前記被試験伝送路に接続する端であり、
    前記信号は、前記所定の従局から前記主局に伝送される上り信号であること
    を特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の通信システム。
14. 前記所定の箇所は、前記中継器が前記被試験伝送路中で接続する端であり、
    前記信号は、前記所定の従局から前記主局に伝送される上り信号であること
    を特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の通信システム。
15. 前記第１測定手段及び前記転送手段は、前記主局に備えられること
    を特徴とする請求項１１に記載の通信システム。
16. 前記第１測定手段及び前記転送手段は、前記中継器に備えられること
    を特徴とする請求項１１に記載の通信システム。

Images