JP5449606B1 - 光受信装置および光通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の光伝送路が存在する場合であっても、調整が容易な光受信装置を提供すること。
【解決手段】受信した光信号を電気信号に変換する変換手段（ＰＤ１０１）と、変換された電気信号の信号レベルを調整する調整手段（ＡＴＴ１０５）と、複数の光伝送路を介して伝送される光信号の信号レベルをそれぞれ検出する検出手段（ＣＰＵ１０７）と、検出された信号レベルに応じた調整手段の設定値を光伝送路毎に求出する求出手段（ＣＰＵ１０７）と、求出された設定値と、その光伝送路を特定するための情報とを対応付けして記憶する記憶手段（メモリ１０９）と、新たな光伝送路の運用を開始する際に、当該光伝送路に対応する設定値を記憶手段から取得し、調整手段を設定する設定手段（ＣＰＵ１０７）と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光受信装置および光通信システムに関するものである。

特許文献１に記載された双方向光伝送装置では、Ｅ／Ｏ変換器に入力された電気信号が光信号に変換され、送信端から出力される。この出力信号は、１×２光スイッチを介して一方の光ファイバ線路に送出され、２×１光カプラに伝搬される。２×１光カプラは、入力した伝搬信号を他方の端子から出力し、Ｏ／Ｅ変換器の受信端に伝える。Ｏ／Ｅ変換器は、入力した光信号を電気信号に変換して出力する。何らかの原因で光ファイバ線路が断線した場合、この断線がコントロール装置で検出され、１×２光スイッチの接続状態が切り換えられる。これにより、Ｅ／Ｏ変換器の出力信号が他の光ファイバ線路に送出され、２×１光カプラを経てＯ／Ｅ変換器の受信端に伝搬される。

特開平０９−００８７２９号公報

ところで、特許文献１に開示された技術では、一方の光伝送路に障害が発生した場合、他の光伝送路を経て通信が継続される。しかし、光伝送路毎に伝送距離が異なったり、伝送損失が異なったりすることから、受信側で受信レベルが適正になるように調整する必要がある。このような調整は、光伝送路毎に行う必要があることから、手間がかかるという問題がある。特に、通信相手が複数存在する場合には、光伝送路の数と、通信相手の積によって得られる数に対応する回数だけ調整が必要になるため煩雑であるという問題点がある。

そこで、本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、複数の光伝送路が存在する場合であっても、調整が容易な光受信装置および光通信システムを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、 光送信装置と複数の光伝送路によって接続され、これら複数の光伝送路のいずれかを介して伝送される光通信信号を受信する光受信装置において、前記受信した光通信信号を電気信号に変換する変換手段と、前記変換手段によって変換された電気信号に含まれている直流成分を抽出する直流抽出手段と、前記変換手段によって変換された電気信号に含まれている高域周波数成分である通信信号を抽出する信号抽出手段と、前記複数の光伝送路を介して伝送される光通信信号の信号レベルを前記直流抽出手段から出力される直流成分に基づいてそれぞれ検出する検出手段と、減衰手段または増幅手段を有し、前記減衰手段の減衰量または前記増幅手段の増幅量を設定値として設定し、前記設定値に応じた定常的な減衰量または増幅量にて、前記信号抽出手段から出力される前記通信信号の信号レベルを調整する調整手段と、前記検出手段によって検出された信号レベルに応じた前記調整手段の設定値を前記光伝送路毎に求出する求出手段と、前記求出手段によって求出された設定値と、その光伝送路を特定するための情報とを対応付けして記憶する記憶手段と、新たな光伝送路の運用を開始する場合には、当該光伝送路に対応する前記設定値を前記記憶手段から取得し、前記調整手段を設定する設定手段と、を有し、前記設定手段は、新たな光伝送路の運用を開始する際に動作することを特徴とする。
このような構成によれば、複数の光伝送路が存在する場合であっても調整が容易となる。

また、本発明の一側面は、前記新たな光伝送路の運用の開始は、現用系の光伝送路の異常により、予備系の光伝送路に切り換えた際における予備系の運用の開始であることを特徴とする。
このような構成によれば、現用系から予備系に切り換えた場合であっても、安定して受信動作を行うことができる。

また、本発明の一側面は、前記調整手段は、可変減衰器または電圧利得制御増幅装置によって構成されることを特徴とする。

また、本発明は、光送信装置と光受信装置とが複数の光伝送路を介して接続され、これら複数の光伝送路のいずれかを介して光通信信号を伝送する光通信システムにおいて、前記光受信装置は、前記受信した光通信信号を電気信号に変換する変換手段と、前記変換手段によって変換された電気信号に含まれている直流成分を抽出する直流抽出手段と、前記変換手段によって変換された電気信号に含まれている高域周波数成分である通信信号を抽出する信号抽出手段と、前記複数の光伝送路を介して伝送される光通信信号の信号レベルを前記直流抽出手段から出力される直流成分に基づいてそれぞれ検出する検出手段と、減衰手段または増幅手段を有し、前記減衰手段の減衰量または前記増幅手段の増幅量を設定値として設定し、前記設定値に応じた定常的な減衰量または増幅量にて、前記信号抽出手段から出力される前記通信信号の信号レベルを調整する調整手段と、前記検出手段によって検出された信号レベルに応じた前記調整手段の設定値を前記光伝送路毎に求出する求出手段と、前記求出手段によって求出された設定値と、その光伝送路を特定するための情報とを対応付けして記憶する記憶手段と、新たな光伝送路の運用を開始する場合には、当該光伝送路に対応する前記設定値を前記記憶手段から取得し、前記調整手段を設定する設定手段と、を有し、前記設定手段は、新たな光伝送路の運用を開始する際に動作することを特徴とする光通信システム。
このような構成によれば、複数の光伝送路が存在する場合であっても調整が容易となる。

また、本発明の一側面は、光送信装置と光受信装置とが複数の光伝送路を介して接続される光通信システムにおいて、前記光受信装置は、前記受信した光通信信号を電気信号に変換する変換手段と、前記変換手段によって変換された電気信号の信号レベルを調整する調整手段と、前記複数の光伝送路を介して伝送される光通信信号の信号レベルを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された信号レベルに応じた前記調整手段の設定値を前記光伝送路毎に求出する求出手段と、前記求出手段によって求出された設定値と、その光伝送路を特定するための情報とを対応付けして記憶する記憶手段と、新たな光伝送路の運用を開始する際に、当該光伝送路に対応する前記設定値を前記記憶手段から取得し、前記調整手段を設定する設定手段と、を有し、前記光送信装置と前記光受信装置は第１および第２光伝送路によって接続されるとともに、前記第１および第２光伝送路のルート合流点を有し、前記ルート合流点は、前記第１および第２光伝送路の一方を伝送する下り光の一部を他方の上り方向に伝送するバイパス手段を有し、前記光送信装置は、前記光受信装置に対し、前記第１および第２光伝送路の双方を介して上り光を送信する上り光送信手段と、前記光受信装置から、前記第１および第２光伝送路のいずれかを介して送信された下り光を受信する下り光受信手段と、を有し、前記光受信装置は、前記第１および第２光伝送路のいずれか一方を選択する選択手段と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、コストの増大を招来することなく、光ファイバの異常を確実に検出することが可能となる。

本発明によれば、複数の光伝送路が存在する場合であっても、調整が容易な光受信装置および光通信システムを提供することが可能になる。

本発明の第１実施形態に係る光通信システムの構成例を示す図である。 図１に示す光通信装置の構成例を示す図である。 図２に示す第１実施形態の動作の一例を説明するためのフローチャートである。 図２に示す第１実施形態の動作の一例を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る光通信システムの構成例を示す図である。 図５に示すルート光ＳＷの詳細な構成例を説明するための図である。 図５に示す第２実施形態の動作を説明するための図である。

次に、本発明の実施形態について説明する。

（Ａ）本発明の第１実施形態の構成の説明
図１は、本発明の第１実施形態に係る光通信システムの構成例を示す図である。この図に示すように、光通信システムは、光通信装置１、光通信装置２、および、光伝送路３を有している。

ここで、光通信装置１は、例えば、センター装置であり、上位の装置から供給されるＲＦ（Radio Frequency）信号を光信号に変換し、光伝送路３を構成するＡルートおよびＢルートのうち現用系のルートを経由して光通信装置２に送信する。光通信装置２は、例えば、ノード装置であり、光通信装置１から光伝送路３を経由して伝送される下り光を受信し、ＲＦ信号に変換して下位の装置に供給する。また、光通信装置２は、例えば、下位の装置からの情報や、光通信装置２の状況を示す情報を光信号に変換し、光伝送路３を構成するＡルートおよびＢルートのうち現用系のルートを介して光通信装置１に送信する。なお、図１に示す例では、光通信装置２を１つだけ有する構成を示しているが、例えば、光通信装置２が複数存在する構成であってもよい。

図２は、図１に示す光通信装置１の詳細な構成例を説明する図である。図２に示すように、光通信装置１は、光受信部１００、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）フィルタ１１０、光送信部１１１、冗長制御部１１２、および、ルート光ＳＷ（Switch）１１４を有している。

ここで、ＷＤＭフィルタ１１０は、光送信部１１１から出力される下り光と、光受信部１００に入力される上り光とを多重化する。光送信部１１１は、図示しない上位の装置から供給されるＲＦ信号を光信号に変換し、ＷＤＭフィルタ１１０に出力する。

光受信部１００は、ＰＤ（Photo Diode）１０１、ＨＰＦ（High Pass Filter）１０２、ＬＰＦ（Low Pass Filter）１０３、増幅部１０４、ＡＴＴ（Attenuator）１０５、増幅部１０６、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０７、メモリＳＷ（Switch）１０８、および、メモリ１０９を有している。

ここで、ＰＤ１０１は、ＷＤＭフィルタ１１０から出力される上り光を電気信号に変換し、ＨＰＦ１０２とＬＰＦ１０３に供給する。ＨＰＦ１０２は、ＰＤ１０１から供給される電気信号に含まれているＲＦ信号成分を抽出して増幅部１０４に供給する。ＬＰＦ１０３は、ＰＤ１０１から供給される電気信号に含まれている直流成分を抽出し、ＣＰＵ１０７に供給する。増幅部１０４は、ＨＰＦ１０２から出力されるＲＦ信号を増幅してＡＴＴ１０５に出力する。ＡＴＴ１０５は、増幅部１０４から供給されるＲＦ信号をＣＰＵ１０７によって設定された減衰量で減衰して出力する。増幅部１０６は、ＡＴＴ１０５から出力されるＲＦ信号を所定のゲインで増幅して出力する。ＣＰＵ１０７は、メモリ１０９に格納されているプログラムに基づいて各部の制御を行う。

メモリＳＷ１０８は、例えば、管理者によって操作され、操作内容に応じた情報をＣＰＵ１０７に通知する。メモリ１０９は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）等の半導体記憶装置によって構成され、ＣＰＵ１０７が実行するプログラムおよびデータを格納する。

冗長制御部１１２は、Ａ，Ｂルートの切り換え処理を実行する。ルート光ＳＷ１４は、例えば、光クロススイッチ等によって構成され、ＡルートおよびＢルートのいずれか一方とＷＤＭフィルタ１１０とを接続する。

（Ｂ）本発明の第１実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の第１実施形態の動作について説明する。以下では、光通信装置２が初めて接続された場合の動作について説明し、その後、ルート（光伝送路）に異常が発生した場合の動作について説明する。

まず、光通信装置２がシステムに初めて接続された場合の動作について説明する。光通信装置２がシステムに接続され、例えば、検査対象としてＡルートが選択された場合、光通信装置２から送信された上り光は、Ａルートを伝送され、ルート光ＳＷ１４に入力される。検査対象としてＡルートが選択されている場合、ルート光ＳＷ１４はＡルートを選択しているので、Ａルートから入力された上り光は、ルート光ＳＷ１４からＷＤＭフィルタ１１０を介してＰＤ１０１に入力される。ＰＤ１０１は、ＷＤＭフィルタ１１０から入力された上り光を対応する電気信号に変換し、ＨＰＦ１０２と、ＬＰＦ１０３に供給する。ＨＰＦ１０２は、ＰＤ１０１から出力される電気信号からＲＦ信号に対応する高い周波数成分を抽出し、増幅部１０４に供給する。ＬＰＦ１０３は、ＰＤ１０１から出力される電気信号から低域成分を抽出し、ＣＰＵ１０７に供給する。ＣＰＵ１０７は、ＬＰＦ１０３から供給された直流成分を入力し、対応するデジタル信号に変換する。

ここで、光伝送路の距離はルートによって異なる場合があり、また、ルートごとに減衰量が異なる場合がある。このため、ＰＤ１０１から出力される電気信号は、上り光が経由した伝送路に応じて信号レベルが異なる場合がある。後段の回路が安定して動作するためには、増幅部１０６から出力されるＲＦ信号の信号レベルが経路によらず一定であることが望ましい。そこで、ＣＰＵ１０７は、光伝送路の距離や減衰量にかかわらず増幅部１０６から出力される電気信号の信号レベルが一定になるように制御を行う。

より詳細には、ＬＰＦ１０３から出力される低域成分は、上り光の光強度に対応しているので、ＬＰＦ１０３の出力信号の大小によって、Ａルートを経由して入力された上り光の強度を知ることができる。そこで、ＬＰＦ１０３から出力される信号の値が小さい場合には、上り光の光レベルが小さいことを示しているので、その場合にはＡＴＴ１０５の減衰量を小さくする、また、ＬＰＦ１０３から出力される信号の値が大きい場合には、上り光の光レベルが大きいことを示しているので、その場合にはＡＴＴ１０５の減衰量を大きくする。これにより、ＡＴＴ１０５から出力されるＲＦ信号の信号レベルが最適な値になる。メモリ１０９は、ＬＰＦ１０３から出力される信号の値と、その値に対してＲＦ信号を最適にするためのＡＴＴ１０５の設定値とが対応付けされたテーブルを格納している。ＣＰＵ１０７は、ＬＰＦ１０３から出力される信号レベルに対応するＡＴＴ１０５の減衰量をメモリ１０９から取得し、ＡＴＴ１０５を設定する。以上のようにして取得されたＡＴＴ１０５の設定値は、光伝送経路を特定する情報とともにメモリ１０９に格納される。例えば、光伝送路を特定するための情報としての「Ａ」と、ＡＴＴ１０５の設定値である「−５ｄＢ」とがメモリ１０９に格納される。

一方の光伝送路（いまの例ではＡルート）の測定が終了すると、ＣＰＵ１０７は、ルート光ＳＷ１４を制御してＡルートからＢルートへ切り換える。なお、自動で切り換えるのではなく、手動で切り換えたり、あるいは、メモリＳＷ１０８が操作された場合に切り換えたりするようにしてもよい。

そして、ルート光ＳＷ１４の切り換えが終了すると、前述の場合と同様にＬＰＦ１０３からの出力を参照して、ＡＴＴ１０５の設定値をメモリ１０９から取得し、光伝送路を特定するための情報とともにメモリ１０９に格納される。例えば、光伝送路を特定するための情報としての「Ｂ」と、ＡＴＴ１０５の設定値である「−２ｄＢ」とがメモリ１０９に格納される。そして、運用を開始する場合には、現用系のＡＴＴ１０５の設定値をメモリ１０９から取得して、ＡＴＴ１０５に設定するとともに、ルート光ＳＷ１４を現用系である、例えば、Ａルート側に切り換える。これにより、ＨＰＦ１０２から出力されたＲＦ信号はＡＴＴ１０５で適切な信号レベルとなるように調整された後、増幅部１０６で増幅されて出力されるので、後段の回路が安定して動作することができる。

つぎに、経路の切り換えを行う場合の動作について説明する。例えば、現用系がＡルートである場合において、Ａルートに異常が発生した場合（例えば、断線が生じた場合）には、冗長制御部１１２は、異常の発生を検出し、ルートの切り換え動作を実行する。例えば、冗長制御部１１２は、ＣＰＵ１０７に対して、ＡＴＴ１０５を適切に設定するように要求する。まず、ＣＰＵ１０７は、切り換え後の経路を特定するための情報を冗長制御部１１２から取得する。いまの例では、切り換え後の経路としてＢルートを特定するための情報（例えば、「Ｂ」）が取得される。ＣＰＵ１０７は、切り換え後のルートを特定するための情報を取得すると、その情報に対応するＡＴＴ１０５の設定値をメモリ１０９から取得する。例えば、いまの例では、Ｂルートに対応する前述した「−２ｄＢ」が取得される。ＣＰＵ１０７は、このようにして取得したＡＴＴ１０５の設定値を、ＡＴＴ１０５に設定する。そしてルート光ＳＷ１４を制御して、ＡルートからＢルートへ切り換える。

以上の動作により、光伝送路を切り換えた場合であっても、メモリ１０９に格納されている情報に基づいて、ＡＴＴ１０５が最適に設定されるので、増幅部１０６からは切り換え前と、略同じレベルの信号が出力される。これにより、光伝送路を切り換えた場合であっても、後段の回路を安定して動作させることができる。

つぎに、図３および図４を参照して、図２に示す実施形態において実行される処理の一例について説明する。図３は光通信装置２が新たに接続された場合に実行される処理の一例を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。

ステップＳ１１では、冗長制御部１１２は、ルート光ＳＷ１４を制御してＡルートを選択させる。この結果、ＡルートとＷＤＭフィルタ１１０とが接続された状態になる。

ステップＳ１２では、光受信部１００は、上り光を受信する。より詳細には、ＰＤ１０１は、ＷＤＭフィルタ１１０から出力される上り光を入力し対応する電気信号に変換して出力する。

ステップＳ１３では、ＣＰＵ１０７は、上り光の光強度を示す直流成分をＬＰＦ１０３の出力から取得する。

ステップＳ１４では、ＣＰＵ１０７は、ステップＳ１３で取得した直流成分に対応する最適なＡＴＴ１０５の設定値を求出する。例えば、ＣＰＵ１０７は、直流成分に対応する設定値をメモリ１０９に予め格納されているテーブルから取得する。なお、テーブルから求めるのではなく、計算式から求めるようにしてもよい。

ステップＳ１５では、ステップ１４で求めた最適なＡＴＴ１０５の値を、経路を特定するための情報とともにメモリ１０９に格納する。例えば、経路を特定するための情報「Ａ」と、ステップＳ１４で求出したＡＴＴ１０５の設定値である「−５ｄＢ」とが、関連付けされて、メモリ１０９に格納される。

ステップＳ１６では、冗長制御部１１２は、ルート光ＳＷ１４を制御してＢルートを選択させる。この結果、ＢルートとＷＤＭフィルタ１１０とが接続された状態になる。

ステップＳ１７では、光受信部１００は、上り光を受信する。より詳細には、ＰＤ１０１は、ＷＤＭフィルタ１１０から出力される上り光を入力し対応する電気信号に変換して出力する。

ステップＳ１８では、ＣＰＵ１０７は、上り光の光強度を示す直流成分をＬＰＦ１０３の出力から取得する。

ステップＳ１９では、ＣＰＵ１０７は、ステップＳ１３で取得した直流成分に対応する最適なＡＴＴ１０５の設定値を求出する。例えば、ＣＰＵ１０７は、直流成分に対応する設定値をメモリ１０９に予め格納されているテーブルから取得する。なお、テーブルから求めるのではなく、計算式から求めるようにしてもよい。

ステップＳ２０では、ステップ１９で求めた最適なＡＴＴ１０５の値を、経路を特定するための情報とともにメモリ１０９に格納する。例えば、経路を特定するための情報「Ｂ」と、ステップＳ１９で求出したＡＴＴ１０５の設定値である「−２ｄＢ」とが、関連付けされて、メモリ１０９に格納される。

以上の処理により、各光伝送路の上り光の光強度が検出され、検出された光強度に対応するＡＴＴ１０５の設定値が求められ、光伝送路を特定するための情報とともに関連付けされてメモリ１０９に格納することができる。

次に、図５を参照してルートを切り換える際に実行される処理について説明する。図４に示すフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。

ステップＳ３１では、ＣＰＵ１０７は、ルートの切り換えがなされたか否かを判定し、ルートの切り換えがなされたと判定した場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）には、ステップＳ３２に進み、それ以外の場合（ステップＳ３１：Ｎｏ）には処理を終了する。

ステップＳ３２では、ＣＰＵ１０７は、切り換え後のルートを特定する。例えば、現用系がＡルートであり、予備系であるＢルートに切り換える場合には、例えば、「Ｂ」が特定される。

ステップＳ３３では、ＣＰＵ１０７は、特定したルートに対応するＡＴＴ１０５の設定値を読み出す。例えば、Ｂルートに切り換える場合には、ルートを特定するための情報として「Ｂ」と対応付けされているＡＴＴ１０５の設定値（例えば、−２ｄＢ）をメモリ１０９から取得する。

ステップＳ３４では、ＣＰＵ１０７は、ステップＳ３３で取得したＡＴＴ１０５の設定値を、ＡＴＴ１０５に設定する。例えば、Ｂルートの設定値として−２ｄＢが取得された場合には、この−２ｄＢがＡＴＴ１０５に設定される。

ステップＳ３５では、冗長制御部１１２は、ルート光ＳＷ１４を制御して、ルートの切り換えを実行する。いまの例では、ＡルートからＢルートへの切り換えが実行される。なお、冗長制御部１１２が自動的にルートを切り換えるのではなく、手動で切り換えるようにしてもよい。

以上の処理によれば、ルートの切り換えがなされた場合には、メモリ１０９に格納されているルート毎のＡＴＴ１０５の最適な設定値が読み出され、ＡＴＴ１０５に設定される。このため、光伝送路が切り換えられた場合であっても、ＡＴＴ１０５には最適な値が設定されるので、後段の回路を安定に動作することが可能になる。

（Ｃ）本発明の第２実施形態の構成の説明
つぎに、本発明の第２実施形態について説明する。図５は本発明の第２実施形態の構成例を説明するための図である。この図５に示すように本発明の光通信システムは、センター装置１０、アクセス系３０、クロージャ５０、および、ノード装置７０を有している。ここで、センター装置１０は、光送信部（ＴＸ）１１１、光受信部（ＲＸ）１００、ＷＤＭフィルタ１３、ルート光ＳＷ１４、および、冗長制御部１１２を有している。光送信部１１１は、下りＲＦ信号を光信号に変換して出力する。光受信部１００は、図２と同様の構成とされており、ＷＤＭフィルタ１３から出力される光信号を電気信号に変換して上りＲＦ信号として出力する。ＷＤＭフィルタ１３は、下り光信号と上り光信号を多重してルート光ＳＷ１４に供給する。ルート光ＳＷ１４は、冗長制御部１１２の制御に応じてＡルートまたはＢルートを選択し、ＷＤＭフィルタ１３に接続する。冗長制御部１１２は、ルート光ＳＷ１４によって検出された上り光および下り光ならびに光受信部１００の受信状態に応じてルート光ＳＷ１４を切り換える。

アクセス系３０は、Ａルートを構成する光ファイバ３１と、Ｂルートを構成する光ファイバ３２を有している。クロージャ５０は、回線バイパス部５１を有している。この回線バイパス部５１は、一方のルートの下り信号の一部をバイパスして上り信号として他方のルートに供給する。例えば、Ａルートの下り信号の一部をバイパスして、上り信号としてＢルートに供給する。

ノード装置７０は、二分岐部７１、ＷＤＭフィルタ７２、光受信部７３、光送信部７４、増幅部７５，７６、ＤＦ（Duplex Filter）７７、および、入出力端子７８を有している。

二分岐部７１は、下り光を合波してＷＤＭフィルタ７２に出力し、ＷＤＭフィルタ７２の出力を分波して回線バイパス部５１に供給する。ＷＤＭフィルタ７２は、下り光と上り光を多重化して二分岐部７１に供給する。光受信部７３は、ＷＤＭフィルタ７２から出力される光信号を電気信号に変換して増幅部７５に供給する。増幅部７５は、光受信部７３から供給される電気信号を増幅してＤＦ７７に供給する。ＤＦ７７は、増幅部７５から供給された信号を入出力端子７８に導くとともに、入出力端子７８から入力された信号を分離して増幅部７６に導く。入出力端子７８からは下りＲＦ信号が出力されるとともに、上りＲＦ信号が入力される。増幅部７６は、ＤＦ７７から出力される上りＲＦ信号を増幅して光送信部７４に供給する。

図６は、図５に示すルート光ＳＷ１４の詳細な構成例を示す図である。この図６に示すように、ルート光ＳＷ１４は、光クロススイッチ１４１、ＷＤＭフィルタ１４２、下り光検出部１４３、上り光検出部１４４、および、ＣＰＵ１４５を有している。

光クロススイッチ１４１は、ＣＰＵ１４５によって制御され、図中実線で示す接続または破線で示す接続のいずれかを選択する。ＷＤＭフィルタ１４２は、光クロススイッチ１４１から出力される下り光と上り光を分離し、下り光検出部１４３および上り光検出部１４４にそれぞれ供給する。下り光検出部１４３はＷＤＭフィルタ１４２から供給される下り光を検出してＣＰＵ１４５に出力する。上り光検出部１４４はＷＤＭフィルタ１４２から供給される上り光を検出してＣＰＵ１４５に出力する。ＣＰＵ１４５は、下り光検出部１４３および上り光検出部１４４の出力に基づいて光クロススイッチ１４１の接続状態を制御する。

（Ｄ）本発明の第２実施形態の動作の説明
次に、本発明の第２実施形態の動作について説明する。なお、以下では下り信号と上り信号に分けて説明する。まず、下り信号について説明する。

図示しないヘッドエンド装置からの下りＲＦ信号は、光送信部１１１で光信号に変換され、下り光信号となる。下り光信号はWDMフィルタ１３で上り光信号と多重され、ルート光ＳＷ１４に入力される。ルート光ＳＷ１４は、冗長制御部１１２の制御に応じてＡルートまたはＢルートを選択する。例えば、ルート光ＳＷ１４がＡルートを選択している場合、下り光信号は、Ａルートの光ファイバ３１に出力される。光ファイバ３１に出力された下り光信号は、クロージャ５０に入力される。クロージャ５０の回線バイパス部５１は、光ファイバ３１から供給される光信号の大半を二分岐部７１に出力する一方で、光ファイバ３１を伝送する下り光の一部をバイパスして、Ｂルートの光ファイバ３２に上り光として出力する。

Ｂルートの光ファイバ３２に出力された下り光（戻り光）は、ルート光ＳＷ１４に供給される。ルート光ＳＷ１４に供給された下り光は、光クロススイッチ１４１を介してＷＤＭフィルタ１４２に供給される。ＷＤＭフィルタ１４２は、光クロススイッチ１４１から供給される下り光と上り光を分離し、下り光は、下り光検出部１４３に供給する。下り光検出部１４３は、ＷＤＭフィルタ１４２から供給される下り光の強度を検出し、ＣＰＵ１４５に検出結果を通知する。

一方、光ファイバ３１を介して回線バイパス部５１に供給された下り光の大半は二分岐部７１に供給される。二分岐部７１は、ＡルートとＢルートの下り光を合波してＷＤＭフィルタ７２に出力する。なお、いまの例では、下り光はＡルートのみ伝送されているので、Ａルートのみの下り光がＷＤＭフィルタ７２に供給される。

二分岐部７１から出力される下り光は、ＷＤＭフィルタ７２によって分離され、光受信部７３に入力され、そこで電気信号に変換されて増幅部７５に供給される。増幅部７５は、光受信部７３から出力される電気信号を増幅してＤＦ７７に供給する。ＤＦ７７は、増幅部７５から出力される電気信号を下りＲＦ信号として入出力端子７８から出力する。

つぎに、上り信号について説明する。入出力端子７８に入力された上りＲＦ信号は、ＤＦ７７で分離され、増幅部７６に供給される。増幅部７６はＤＦ７７から供給される上りＲＦ信号を増幅して出力する。光送信部７４は、増幅部７６から供給される電気信号を光信号に変換してＷＤＭフィルタ７２に供給する。ＷＤＭフィルタ７２は、光送信部７４から出力される上り光を二分岐部７１に供給する。二分岐部７１は、ＷＤＭフィルタ７２から供給される上り光を二分波してクロージャ５０に供給する。クロージャ５０に供給された上り光はＡルートとＢルートを介してルート光ＳＷ１４に供給される。

図６において、光クロススイッチ１４１が実線で示す接続状態である場合、ルート光ＳＷ１４に供給された上り光のうち端子Ｔ２に入力された上り光は、光クロススイッチ１４１を介して端子Ｔ１から出力される。端子Ｔ１から出力された上り光は、ＷＤＭフィルタ１３を介して光受信部１００に入力される。冗長制御部１１２は、光受信部１００の受信状態を監視しており、この受信状態と、下り光および上り光の状態とに応じてＡルートおよびＢルートの状態を判定する。

図６において、光クロススイッチ１４１が実線で示す接続状態である場合、ルート光ＳＷ１４に供給された上り光のうち端子Ｔ３に入力された上り光は、ＷＤＭフィルタ１４２に供給される。ＷＤＭフィルタ１４２に供給された上り光は、上り光検出部１４４に供給される。上り光検出部１４４は上り光の状態を検出し、ＣＰＵ１４５に検出結果を通知する。

図７は、ルートの状態と光検出結果の関係を示す図である。図７（Ａ）は、Ａルート運用時におけるルートの状態と光検出結果の関係を示す図である。Ａ，Ｂルートの双方が正常である場合には下り光検出部１４３および下り光検出部１４４の検出結果は正常（〇）であり、また、光受信部１００の受信状態も正常（〇）である。なお、光受信部１００の受信状態は、例えば、ＬＰＦ１０３からの出力が所定の閾値以上であるか否かによって判定することができる。

Ａルートが断線した場合（または、異常が発生した場合）、下り光はクロージャ５２まで届かないので、下り光検出部１４３の検出結果は異常（×）となる。また、Ｂルートが正常である場合には上り光は上り光検出部１４４によって検出されるので、上り光検出部１４４の検出結果は正常（〇）となる。また、Ａルートが断線した場合には上り光は光受信部１００まで届かないので、光受信部１００の検出結果は異常（×）となる。

Ｂルートが断線している場合にはクロージャ５０によってバイパスされた下り光は下り光検出部１４３まで到達しないので、下り光検出部１４３の検出結果は異常（×）となる。また、Ｂルートが断線すると、上り光は上り光検出部１４４に到達しないので、上り光検出部１４４の検出結果は異常（×）となる。また、Ａルートが正常である場合には、上り信号は光受信部１００まで到達するので光受信部１００の検出結果は正常（〇）となる。

Ａ，Ｂルートの双方が断線している場合には、いずれの信号も届かなくなるため、下り光検出部１４３、上り光検出部１４４、および、光受信部１００の検出結果は全て異常（×）となる。

図７（Ｂ）は、Ｂルート運用時におけるルートの状態と光検出結果の関係を示す図である。Ｂルート運用時は光クロススイッチ１４１が破線で示す接続状態になる。その結果、Ａ，Ｂルートの双方が正常である場合には下り光検出部１４３および下り光検出部１４４の検出結果は正常（〇）であり、また、光受信部１００の受信状態も正常（〇）である。

Ａルートが断線した場合、下り光はクロージャ５０までしか届かないので、下り光検出部１４３の検出結果は異常（×）となる。また、Ａルートが断線した場合には上り光は上り光検出部１４４に到達しないので、上り光検出部１４４の検出結果は、異常（×）となる。また、Ａルートが断線した場合には上り光はＢルートを介して光受信部１００まで届くので、光受信部１００の検出結果は正常（〇）となる。

Ｂルートが断線している場合には下り光はクロージャ５０まで届かないので、下り光検出部１４３の検出結果は異常（×）となる。また、Ｂルートが断線しても、上り光はＡルートを介して光検出部１４４に到達するので、上り光検出部１４４の検出結果は正常（〇）となる。また、Ｂルートが異常である場合には、上り信号は光受信部１００まで到達しないので光受信部１００の検出結果は異常（×）となる。

Ａ，Ｂルートの双方が断線している場合には、いずれの信号も届かなくなるため、下り光検出部１４３、上り光検出部１４４、および、光受信部１００の検出結果は全て異常（×）となる。

以上から、光クロススイッチ１４１の状態と、下り光検出部１４３、上り光検出部１４４、および、光受信部１００の受信状態によって、ルートの異常の有無を知ることができる。なお、異常が検出された場合には、ＣＰＵ１４５は光クロススイッチ１４１を制御し、接続を切り換えることで、センター装置１０とノード装置７０との通信を継続して行うことができる。

なお、以上では、下り光検出部１４３、上り光検出部１４４、および、光受信部１００の検出結果に基づいて判定するようにしたが、下り光検出部１４３によって下り光が検出できない場合には、ＡルートとＢルートのいずれか一方が異常である（例えば、断線している）と判定することができる。より詳細には、組み合わせとしては、（〇，×）、（×，〇）、（×，×）のいずれかである。なお、（，）はカンマの前がＡルートの状態を示し、後がＢルートの状態を示す。この状態において、上り光検出部１４４によって上り光が検出された場合には、予備系は正常であると判定できるので、現用系がＡルートである場合には（×，〇）であることが分かる。一方、上り光検出部１４４によって上り光が検出されない場合には（〇，×）、（×，×）のいずれかである。その場合には、光受信部１００が上り信号を受信しているか否かにより、受信している場合には（〇，×）であると判定し、受信していない場合には（×，×）と判定することができる。

以上は、図５および図６に示す第２実施形態の光伝送路の異常を検出するための動作であるが、光受信部１００は、前述した第１実施形態と同様の動作を実施することにより、２つの光伝送路の減衰量に応じてＡＴＴ１０５の設定値を求め、これをメモリ１０９に記憶する。そして、光伝送路の切り換えが行われる場合には、切り換え後の光伝送路に対応する設定値をメモリ１０９から取得し、ＡＴＴ１０５に設定する。これにより、光伝送路の減衰量に応じてＡＴＴ１０５を最適に設定することができるため、光伝送路の切り換えの前後において、上りＲＦ信号の信号レベルを最適に保つことができる。その結果、後段の回路の動作を安定にすることができる。

（Ｅ）変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の各実施形態では、増幅部１０４から出力される電気信号の信号レベルを調整する手段としては、ＡＴＴ１０５を用いるようにしたが、これ以外にも、例えば、ＰＩＮ（P-intrinsic-N）ダイオードによるアッテネータを用いたり、電圧利得制御増幅器（ＶＧＡ：Voltage Controlled Amplifier）を用いたりしてもよい。

また、以上の各実施形態では、ＡＴＴ１０５の設定値（減衰量）をメモリ１０９に記憶するようにしたが、例えば、ＬＰＦ１０３から出力される電気信号の信号レベルのみを記憶しておき、この信号レベルからＡＴＴ１０５の設定値を算出するようにしてもよい。また、信号レベルや設定値を記憶するのではなく、所定の基準値を記憶しておき、この基準値との対応関係（例えば、偏差）を伝送路毎に記憶するようにしてもよい。

また、以上の各実施形態では、電気信号のレベルからＡＴＴ１０５の設定値を求める方法としては、メモリ１０９にテーブルを準備し、このテーブルに基づいて設定値を求めるようにしたが、例えば、計算式に基づいて求めるようにしてもよい。あるいは、ＡＴＴ１０５の後段のいずれかの部分の電気信号のレベルを検出し、検出された電気信号のレベルが所定のレベルになるようにＡＴＴ１０５を調整し、そのときの値をメモリ１０９に記憶するようにしてもよい。

また、以上の各実施形態では、新たな光伝送路の運用を開始する例として、現用系から予備系に切り換える場合を例に挙げて説明したが、例えば、現用系の運用を開始する場合に本発明を適用することも可能である。

また、以上の各実施形態では、図１に示すように、通信相手となる光通信装置が１台の場合を例に挙げて説明したが、通信相手となる光通信装置が複数台の場合にも発明を適用することが可能である。なお、通信相手となる光通信装置が複数台の場合であっても、光伝送路における減衰は略同様であるので、１台の光通信装置について前述した設定を行えば、その設定を用いて他の光通信装置とも良好な通信を行うことができる。

また、以上の各実施形態では、図１に示すように光通信装置２から光通信装置１へは、１種類の波長の光信号を用いて通信を行うようにしたが、２種類以上の波長の光信号を用いて通信を行うことも可能である。このように複数の波長の光信号を用いる場合であっても、光伝送路における波長による減衰量の差は小さいことから、１種類の波長について前述したような設定を行えば、他の種類の波長については設定を行う必要は無い。

１，２ 光通信装置
３ アクセス系
１３ ＷＤＭフィルタ
１４ ルート光ＳＷ
３０ アクセス系
３１ Ａルート
３２ Ｂルート
５０ クロージャ（ルート合流点）
５１ 回線バイパス部（バイパス手段）
７０ ノード装置
７１ 二分岐部
７２ ＷＤＭフィルタ
７３ 光受信部（下り光受信手段）
７４ 光送信部（上り光送信手段）
７５，７６ 増幅部
７７ ＤＦ
７８ 入出力端子
１００ 光受信部
１０１ ＰＤ（変換手段）
１０２ ＨＰＦ
１０３ ＬＰＦ（検出手段）
１０４，１０６ 増幅部
１０５ ＡＴＴ（調整手段）
１０７ ＣＰＵ（検出手段、求出手段、設定手段）
１０８ メモリＳＷ
１０９ メモリ（記憶手段）
１１０ ＷＤＭフィルタ
１１１ 光送信部
１１２ 冗長制御部
１１４ ルート光ＳＷ
１４１ 光クロススイッチ（選択手段）
１４３ 下り光検出部（判定手段）
１４４ 上り光検出部（判定手段）
１４５ ＣＰＵ（判定手段、制御手段）

Claims (5)

1. 光送信装置と複数の光伝送路によって接続され、これら複数の光伝送路のいずれかを介して伝送される光通信信号を受信する光受信装置において、
   前記受信した光通信信号を電気信号に変換する変換手段と、
   前記変換手段によって変換された電気信号に含まれている直流成分を抽出する直流抽出手段と、
   前記変換手段によって変換された電気信号に含まれている高域周波数成分である通信信号を抽出する信号抽出手段と、
   前記複数の光伝送路を介して伝送される光通信信号の信号レベルを前記直流抽出手段から出力される直流成分に基づいてそれぞれ検出する検出手段と、
   減衰手段または増幅手段を有し、前記減衰手段の減衰量または前記増幅手段の増幅量が設定値として設定され、前記設定値に応じた定常的な減衰量または増幅量にて、前記信号抽出手段から出力される前記通信信号の信号レベルを調整する調整手段と、
   前記検出手段によって検出された信号レベルに応じた前記調整手段の設定値を前記光伝送路毎に求出する求出手段と、
   前記求出手段によって求出された設定値と、その光伝送路を特定するための情報とを対応付けして記憶する記憶手段と、
   新たな光伝送路の運用を開始する場合には、当該光伝送路に対応する前記設定値を前記記憶手段から取得し、前記調整手段を設定する設定手段と、を有し、
   前記設定手段は、新たな光伝送路の運用を開始する際に動作することを特徴とする光受信装置。
2. 前記新たな光伝送路の運用の開始は、現用系の光伝送路の異常により、予備系の光伝送路に切り換えた際における予備系の運用の開始であることを特徴とする請求項１に記載の光受信装置。
3. 前記調整手段は、可変減衰器または電圧利得制御増幅器によって構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の光受信装置。
4. 光送信装置と光受信装置とが複数の光伝送路を介して接続され、これら複数の光伝送路のいずれかを介して光通信信号を伝送する光通信システムにおいて、
   前記光受信装置は、
   前記受信した光通信信号を電気信号に変換する変換手段と、
   前記変換手段によって変換された電気信号に含まれている直流成分を抽出する直流抽出手段と、
   前記変換手段によって変換された電気信号に含まれている高域周波数成分である通信信号を抽出する信号抽出手段と、
   前記複数の光伝送路を介して伝送される光通信信号の信号レベルを前記直流抽出手段から出力される直流成分に基づいてそれぞれ検出する検出手段と、
   減衰手段または増幅手段を有し、前記減衰手段の減衰量または前記増幅手段の増幅量が設定値として設定され、前記設定値に応じた定常的な減衰量または増幅量にて、前記信号抽出手段から出力される前記通信信号の信号レベルを調整する調整手段と、
   前記検出手段によって検出された信号レベルに応じた前記調整手段の設定値を前記光伝送路毎に求出する求出手段と、
   前記求出手段によって求出された設定値と、その光伝送路を特定するための情報とを対応付けして記憶する記憶手段と、
   新たな光伝送路の運用を開始する場合には、当該光伝送路に対応する前記設定値を前記記憶手段から取得し、前記調整手段を設定する設定手段と、を有し、
   前記設定手段は、新たな光伝送路の運用を開始する際に動作することを特徴とする光通信システム。
5. 光送信装置と光受信装置とが複数の光伝送路を介して接続される光通信システムにおいて、
   前記光受信装置は、
   前記受信した光通信信号を電気信号に変換する変換手段と、
   前記変換手段によって変換された電気信号の信号レベルを調整する調整手段と、
   前記複数の光伝送路を介して伝送される光通信信号の信号レベルを検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出された信号レベルに応じた前記調整手段の設定値を前記光伝送路毎に求出する求出手段と、
   前記求出手段によって求出された設定値と、その光伝送路を特定するための情報とを対応付けして記憶する記憶手段と、
   新たな光伝送路の運用を開始する際に、当該光伝送路に対応する前記設定値を前記記憶手段から取得し、前記調整手段を設定する設定手段と、を有し、
   前記光送信装置と前記光受信装置は第１および第２光伝送路によって接続されるとともに、前記第１および第２光伝送路のルート合流点を有し、
   前記ルート合流点は、前記第１および第２光伝送路の一方を伝送する下り光の一部を他方の上り方向に伝送するバイパス手段を有し、
   前記光送信装置は、
   前記光受信装置に対し、前記第１および第２光伝送路の双方を介して上り光を送信する上り光送信手段と、
   前記光受信装置から、前記第１および第２光伝送路のいずれかを介して送信された下り光を受信する下り光受信手段と、を有し、
   前記光受信装置は、
   前記第１および第２光伝送路のいずれか一方を選択する選択手段と、
   を有することを特徴とする光通信システム。
   

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