JP7315883B2 - 光通信システム、光通信装置および光通信方法 - Google Patents

光通信システム、光通信装置および光通信方法 Download PDF

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Description

本発明は、光通信システム、光通信装置および光通信方法に関する。
光通信システムは、ブロードバンド無線やＦＴＴＨ（Fiber to the home）などの様々なトラフィックの中継に用いられる（例えば、非特許文献１参照）。図８は、光通信システムの構成例を示す図である。図８に示す光通信システム９００は、ＰＯＮ（Passive Optical Network；受動光ネットワーク）である。光通信システム９００は、光終端装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）９１０と、光合分波部９２０と、光ネットワーク装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）９３０とを有する。光終端装置９１０は、光ファイバ及び光合分波部９２０を介してＮ台（Ｎは１以上の整数）の光ネットワーク装置９３０と接続される。光ファイバは、幹線ファイバ９４０及び支線ファイバ９５０である。
幹線ファイバ９４０には、Ｎ台の光合分波部９２０が設けられる。光合分波部９２０は、一つ上位の幹線ファイバ９４０と、支線ファイバ９５０と、一つ下位の幹線ファイバ９４０とに接続される。支線ファイバ９５０には、１台以上の光ネットワーク装置９３０が接続される。
図８では、Ｎ台の光合分波部９２０を上位から下位の順に光合分波部９２０－１～９２０－Ｎと記載し、光合分波部９２０－ｉ（ｉは１以上Ｎ以下の整数）と接続される上位の幹線ファイバ９４０を幹線ファイバ９４０－ｉと記載し、光合分波部９２０－ｉと接続される下位の支線ファイバ９５０を支線ファイバ９５０－ｉと記載し、支線ファイバ９５０－ｉに接続される光ネットワーク装置９３０を光ネットワーク装置９３０－ｉと記載している。
光終端装置９１０から送信された下り信号は、幹線ファイバ９４０、光合分波部９２０及び支線ファイバ９５０を介して全ての光ネットワーク装置９３０に到着する。光ネットワーク装置９３０は、入力した下り信号の中から、自装置が転送すべき信号を選択して受信する。一方、光ネットワーク装置９３０から送信された上り信号は、支線ファイバ９５０、光合分波部９２０及び幹線ファイバ９４０を介して光終端装置９１０に到達する。
立石 幸也、馬場 貴博、鈴木 祐輔、高荷 洸、「鉄道におけるブロードバンド無線伝送」、東日本旅客鉄道株式会社，JR ESAT Techonical Review、No.36 Summer 2011、p.33-38
従来技術の光通信システムは、幹線ファイバの切断や、光合分波部の故障が発生した場合、故障点より下位の光合波部及び光ネットワーク装置がすべて通信不可能になる。例えば、図８において、幹線ファイバ９４０－２が断線した場合、光合分波部９２０－２～９２０－Ｎ及び光ネットワーク装置９３０－２～９３０－Ｎが通信不可能になる。そのため、発生する故障点がより上位であるほど影響が大きくなる。また、より下位の装置ほど信頼性は低くなる。
上記事情に鑑み、本発明は、幹線ファイバが切断しても通信を継続することができる光通信システム、光通信装置および光通信方法を提供することを目的としている。
本発明の一態様は、光通信装置と複数台の光伝送装置とが伝送路を介してループ接続された光通信システムであって、前記光通信装置は、前記伝送路に通信断が発生していない場合、自装置と通信する他の光通信装置である通信先装置宛ての光信号を、隣接する２台の前記光伝送装置のうちいずれかの光伝送装置との間の前記伝送路に出力し、前記伝送路に通信断が発生している場合、前記通信先装置宛ての光信号を、隣接する２台の前記光伝送装置それぞれとの間の前記伝送路の両方に出力する光信号送信部を備え、前記光伝送装置は、隣接する前記光通信装置又は他の光伝送装置である隣接装置から入力した前記光信号を分岐し、当該光信号を送信した前記隣接装置とは異なる隣接装置との間の前記伝送路、及び、自装置の配下の前記通信先装置と接続される伝送路の両方に分岐した前記光信号を出力する分岐部を備える、光通信システムである。
本発明の一態様は、光通信装置と複数台の光伝送装置とが伝送路を介してループ接続された光通信システムにおける前記光通信装置であって、前記伝送路に通信断が発生していない場合、自装置と通信する他の光通信装置である通信先装置宛ての光信号を、隣接する２台の前記光伝送装置のうちいずれかの光伝送装置との間の前記伝送路に出力し、前記伝送路に通信断が発生している場合、前記通信先装置宛ての光信号を、隣接する２台の前記光伝送装置それぞれとの間の前記伝送路の両方に出力する光信号送信部、を備える光通信装置である。
本発明の一態様は、光通信装置と複数台の光伝送装置とが伝送路を介してループ接続された光通信システムにおける前記光通信装置の光通信方法であって、前記伝送路に通信断が発生していない場合、自装置と通信する他の光通信装置である通信先装置宛ての光信号を、隣接する２台の前記光伝送装置のうちいずれかの光伝送装置との間の前記伝送路に出力し、前記伝送路に通信断が発生している場合、前記通信先装置宛ての光信号を、隣接する２台の前記光伝送装置それぞれとの間の前記伝送路の両方に出力する光信号送信ステップ、を有する光通信方法である。
本発明により、光通信システムは、幹線ファイバが切断しても通信を継続することが可能となる。
本発明の第１の実施形態による光通信システムの構成例を示す図である。 同実施形態による光通信システムの構成例を示す図である。 第２の実施形態による光通信システムの構成例を示す図である。 同実施形態による光合分波部の構成例を示す図である。 第３の実施形態による光通信システムの構成例を示す図である。 第４の実施形態による光通信システムの構成例を示す図である。 第５の実施形態による光通信システムの構成例を示す図である。 従来技術の光通信システムの構成例を示す図である。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態による光通信システム１の構成例を示す図である。光通信システム１は、第一光通信装置２と、光伝送装置３と、第二光通信装置４とを有する。第二光通信装置４は、第一光通信装置２の通信先装置である。光通信システム１がＰＯＮ（Passive Optical Network；受動光ネットワーク）である場合、第一光通信装置２は光終端装置（ＯＬＴ、Optical Line Terminal）であり、第二光通信装置４は光ネットワーク装置（ＯＮＵ、Optical Network Unit）である。第一光通信装置２とＮ台の光伝送装置３－１～３－Ｎとは、伝送路５を介してループ接続される（Ｎは１以上の整数）。Ｎ台の光伝送装置３を、接続順に、光伝送装置３－１、３－２、…、３－Ｎとする。光伝送装置３は、例えば、後述する図４に示す光合分波部３００を用いることができるが、スプリッタを用いることもできる。
第一光通信装置２と光伝送装置３－１との間の伝送路５を伝送路５－１と記載し、光伝送装置３－（ｎ－１）と光伝送装置３－ｎとの間の伝送路５を伝送路５－ｎと記載し（ｎは２以上Ｎ以下の整数）、光伝送装置３－Ｎと第一光通信装置２との間の伝送路５を伝送路５－（Ｎ＋１）と記載する。例えば、伝送路５－１～５－Ｎは幹線伝送路であり、伝送路５－（Ｎ＋１）は冗長伝送路である。伝送路５として、光ファイバが用いられる。
光伝送装置３と第二光通信装置４とは、伝送路６により接続される。伝送路６は、支線伝送路である。伝送路６として、光ファイバが用いられる。光伝送装置３－ｉと接続される第二光通信装置４を第二光通信装置４－ｉと記載し、光伝送装置３－ｉと第二光通信装置４－ｉとの間の伝送路６を伝送路６－ｉと記載する（ｉは１以上Ｎ以下の整数）。また、第一光通信装置２から第二光通信装置４宛てを下り、第二光通信装置４から第一光通信装置２宛てを上りと記載する。
第一光通信装置２は、光信号送信部２１と、光信号受信部２２とを備える。光信号送信部２１は、伝送路５に通信断が発生していない場合、光伝送装置３を介して通信する第二光通信装置４宛ての光信号を、隣接する２台の光伝送装置３－１及び光伝送装置３－Ｎのうち、いずれかの光伝送装置３との間の伝送路５に出力する。ここでは、第一光通信装置２は、幹線伝送路である伝送路５－１に、第二光通信装置４－１～４－Ｎ宛ての光信号を多重して送信する。多重は、波長多重でもよく、時分割多重でもよく、波長多重及び時分割多重でもよい。
光信号送信部２１は、伝送路５に通信断が発生している場合、第二光通信装置４宛ての光信号を、隣接する２台の光伝送装置３それぞれとの間の伝送路５の両方に出力する。つまり、光信号送信部２１は、第二光通信装置４宛ての光信号を、幹線伝送路である伝送路５－１、及び、冗長伝送路である伝送路５－（Ｎ＋１）に出力する。このとき、光信号送信部２１は、同じ第二光通信装置４宛ての光信号を、伝送路５－１及び伝送路５－（Ｎ＋１）の両方に出力してもよい。あるいは、光信号送信部２１は、宛先の第二光通信装置４に応じて、伝送路５－１又は伝送路５－（Ｎ＋１）のいずれかに光信号を出力してもよい。例えば、伝送路５－ｋ（ｋは１以上Ｎ以下のいずれかの整数）に通信断が発生している場合、光信号送信部２１は、第二光通信装置４－１～４－（ｋ－１）宛ての光信号を伝送路５－１に出力し、第二光通信装置４－ｋ～４－Ｎ宛ての光信号を伝送路５－（Ｎ＋１）に出力する。
光信号受信部２２は、伝送路５に通信断が発生していない場合、伝送路５－１を伝送した光信号と、伝送路５－（Ｎ＋１）を伝送した光信号とのいずれか一方を受信する。伝送路５に通信断が発生していない場合、第二光通信装置４から送信された同じ光信号が、伝送路５－１及び伝送路５－（Ｎ＋１）の両方から第一光通信装置２に入力される。光信号受信部２２は、両方から同じ信号を入力すると、信号衝突のため正常に光信号の受信を行うことができない。そこで、光信号受信部２２は、伝送路５－１を伝送した光信号と、伝送路５－（Ｎ＋１）を伝送した光信号との両方を入力した場合、いずれか一方に対して受信処理を行う。例えば、光信号受信部２２は、幹線伝送路である伝送路５－１から入力された信号を受信する。一方、伝送路５－ｋに通信断が発生している場合、第二光通信装置４－１～４－（ｋ－１）のそれぞれから送信された光信号が伝送路５－１から第一光通信装置２に入力され、第二光通信装置４－ｋ～４－Ｎのそれぞれから送信された光信号が伝送路５－（Ｎ＋１）から第一光通信装置２に入力される。そこで、光信号受信部２２は、伝送路５－１を伝送した光信号と、伝送路５－（Ｎ＋１）を伝送した光信号との両方を受信する。
光伝送装置３は、分岐部３１を備える。分岐部３１は、隣接する第一光通信装置２又は他の光伝送装置３である隣接装置から入力した光信号を分岐する。光伝送装置３－１の場合、隣接装置は、第一光通信装置２及び光伝送装置３－２である。光伝送装置３－ｊの場合、隣接装置は、光伝送装置３－（ｊ－１）及び光伝送装置３－（ｊ＋１）である（ｊは１以上Ｎ－１以下の整数）。光伝送装置３－Ｎの場合、隣接装置は、光伝送装置３－（Ｎ－１）及び第一光通信装置２である。分岐部３１は、分岐した光信号を、分岐した光信号の送信元の隣接装置とは異なる隣接装置との間の伝送路５、及び、自装置の配下の第二光通信装置４と接続される伝送路６の両方に分岐した光信号を出力する。また、分岐部３１は、伝送路６から配下の第二光通信装置４が送信した光信号を入力し、入力した光信号を分岐して、２台の隣接装置それぞれとの間の伝送路５の両方に出力する。
伝送路５に通信断が発生していない場合の光通信システム１の動作について説明する。まず、下り通信について説明する。第一光通信装置２の光信号送信部２１は、伝送路５に通信断が発生していない場合、第二光通信装置４－１～４－Ｎそれぞれ宛ての下りの光信号を多重した多重信号を伝送路５－１に出力する。光伝送装置３－１の分岐部３１は、第一光通信装置２から送信された多重信号を伝送路５－１から入力する。光伝送装置３－１の分岐部３１は、入力した多重信号を分岐し、伝送路５－２及び伝送路６－１に出力する。第二光通信装置４－１は、伝送路６－１から多重信号を入力し、多重信号の中から自装置宛ての光信号を受信する。第二光通信装置４－１は、受信した光信号を電気信号に変換する。
光伝送装置３－ｎ（ｎは２以上Ｎ以下の整数）の分岐部３１は、光伝送装置３－（ｎ－１）から送信された多重信号を伝送路５－ｎから入力する。光伝送装置３－ｎの分岐部３１は、入力した多重信号を分岐し、伝送路５－（ｎ＋１）及び伝送路６－ｎに出力する。第二光通信装置４－ｎは、伝送路６－ｎから多重信号を入力し、多重信号の中から自装置宛ての光信号を受信する。第二光通信装置４－ｎは、受信した光信号を電気信号に変換する。
次に、伝送路５に通信断が発生していない場合の上り通信について説明する。第二光通信装置４－ｉ（ｉは１以上Ｎ以下の整数）は、第一光通信装置２宛ての上りの光信号を送信する。光伝送装置３－ｉの分岐部３１は、伝送路６－ｉから第二光通信装置４－ｉが送信した上りの光信号を入力する。光伝送装置３－ｉの分岐部３１は、入力した上りの光信号を分岐し、伝送路５－ｉ及び伝送路５－（ｉ＋１）に入力する。
第一光通信装置２の光信号受信部２２は、伝送路５－１及び伝送路５－Ｎの両方から、第二光通信装置４－１～４－Ｎそれぞれから送信された上りの光信号が多重された多重信号を入力する。光信号受信部２２は、伝送路５－１から入力された多重信号を受信し、伝送路５－Ｎから入力された多重信号を破棄する。光信号受信部２２は、受信した多重信号を上りの光信号に分離する。光信号受信部２２は、分離した上りの光信号を電気信号に変換する。
伝送路５－ｋに通信断が発生している場合の光通信システム１の動作について説明する。まず、下り通信について説明する。第一光通信装置２は、例えば、第二光通信装置４－ｋ～４－Ｎから一定期間信号を受信していない場合に、伝送路５－ｋに通信断が発生していることを検出する。なお、第一光通信装置２は、図示しない監視システム等から伝送路５－ｋの通信断の通知を受けてもよい。第一光通信装置２の光信号送信部２１は、第二光通信装置４－１～４－Ｎそれぞれ宛ての下りの光信号を多重した多重信号を伝送路５－１及び伝送路５－（Ｎ＋１）に出力する。
光伝送装置３－ｉ１（ｉ１は１以上ｋ－１以下の整数）は、通信断が発生していない場合と同様に動作する。すなわち、光伝送装置３－ｉ１の分岐部３１は、多重信号を伝送路５－ｉ１から入力する。光伝送装置３－ｉ１の分岐部３１は、入力した多重信号を分岐し、伝送路５－（ｉ１＋１）及び伝送路６－ｉ１に出力する。第二光通信装置４－ｉ１は、伝送路６－ｉ１から多重信号を入力し、多重信号の中から自装置宛ての光信号を受信する。第二光通信装置４－ｉ１は、受信した光信号を電気信号に変換する。
一方、光伝送装置３－ｉ２（ｉ２はｋ以上Ｎ以下の整数）のうち光伝送装置３－Ｎの分岐部３１は、第一光通信装置２から送信された多重信号を伝送路５－（Ｎ＋１）から入力する。光伝送装置３－Ｎの分岐部３１は、入力した多重信号を分岐し、伝送路５－（Ｎ－１）及び伝送路６－Ｎに出力する。第二光通信装置４－Ｎは、伝送路６－Ｎから多重信号を入力し、多重信号の中から自装置宛ての光信号を受信する。第二光通信装置４－Ｎは、受信した光信号を電気信号に変換する。
光伝送装置３－Ｎを除く光伝送装置３－ｉ２の分岐部３１は、光伝送装置３－（ｉ２＋１）が送信した多重信号を伝送路５－（ｉ２＋１）から入力する。光伝送装置３－ｉ２の分岐部３１は、入力した多重信号を分岐し、伝送路５－ｉ２及び伝送路６－ｉ２に出力する。第二光通信装置４－ｉ２は、伝送路６－ｉ２から多重信号を入力し、多重信号の中から自装置宛ての光信号を受信する。第二光通信装置４－ｉ２は、受信した光信号を電気信号に変換する。
伝送路５－ｋに通信断が発生している場合の上り通信について説明する。第二光通信装置４及び光伝送装置３は、伝送路５－ｋに通信断が発生していない場合と同様の動作を行う。すなわち、第二光通信装置４－ｉ（ｉは１以上Ｎ以下の整数）は、第一光通信装置２宛ての上りの光信号を送信する。光伝送装置３－ｉの分岐部３１は、伝送路６－ｉから第二光通信装置４－ｉが送信した上りの光信号を入力する。光伝送装置３－ｉの分岐部３１は、入力した上りの光信号を分岐し、伝送路５－ｉ及び伝送路５－（ｉ＋１）に入力する。
第一光通信装置２の光信号受信部２２は、伝送路５－１及び伝送路５－（Ｎ＋１）のそれぞれから多重信号を入力する。光信号受信部２２は、入力した多重信号それぞれを上りの光信号に分離する。光信号受信部２２は、分離した上りの光信号を電気信号に変換する。なお、入力した多重信号が時間多重されている場合、光信号受信部２２は、必ずしも光の領域で分離を行わなくてもよい。この場合、光信号受信部２２は、多重信号を電気信号へ変換した後に、識別子を読み取って分離を行う。
なお、伝送路５－ｋに通信断が発生している場合、第一光通信装置２の光信号送信部２１は、第二光通信装置４－１～４－（ｋ－１）それぞれ宛ての下りの光信号を多重した多重信号を伝送路５－１に出力し、第二光通信装置４－ｋ～４－Ｎそれぞれ宛ての下りの光信号を多重した多重信号を伝送路５－（Ｎ＋１）に出力してもよい。光伝送装置３－ｉ１の分岐部３１は、第二光通信装置４－１～４－（ｋ－１）それぞれ宛ての下りの光信号が多重された多重信号を伝送路５－ｉ１から入力する。光伝送装置３－ｉ１の分岐部３１は、入力した多重信号を分岐し、伝送路５－（ｉ１＋１）及び伝送路６－ｉ１に出力する。また、光伝送装置３－ｉ２の分岐部３１は、第二光通信装置４－ｋ～４－Ｎそれぞれ宛ての下りの光信号が多重された多重信号を伝送路５－（ｉ２＋１）から入力する。光伝送装置３－ｉ２の分岐部３１は、入力した多重信号を分岐し、伝送路５－ｉ２及び伝送路６－ｉ２に出力する。
幹線伝送路に同軸ケーブルを使った場合、故障点以降だけでなくすべての機器の通信に支障が生じる場合がある。しかし、幹線伝送路が光ファイバの場合、幹線伝送路に設けられたあるスプリッタよりも下位の光ファイバが終端されていなくても通信が可能な場合が多い。
なお、支線伝送路に分岐があり、光伝送装置が複数の第二光通信装置と接続されてもよい。図２は、本実施形態の光通信システム１ａの構成例を示す図である。図２に示す光通信システム１ａが、図１に示す光通信システム１と異なる点は、光伝送装置３と複数の第二光通信装置４が、第二光伝送装置７を介して接続されている点である。光伝送装置３－ｉ（ｉは１以上Ｎ以下の整数）に接続されている第二光伝送装置７を第二光伝送装置７－ｉと記載する。光伝送装置３－ｉと第二光伝送装置７－ｉとは、伝送路８－ｉにより接続される。第二光伝送装置７－ｉと複数の第二光通信装置４－ｉとはそれぞれ、伝送路９－ｉにより接続される。
上記構成により、下り通信時、第二光伝送装置７－ｉは、光伝送装置３－ｉが分岐した多重信号を伝送路８－ｉから入力する。第二光伝送装置７－ｉは、入力した多重信号を分岐し、分岐した多重信号を複数の第二光通信装置４－ｉそれぞれと接続される伝送路９－ｉに出力する。各第二光通信装置４－ｉは、伝送路９－ｉから多重信号を入力し、入力した多重信号の中から自装置宛ての光信号を受信する。また、上り通信時、第二光伝送装置７－ｉは、複数の伝送路９－ｉそれぞれから各第二光通信装置４－ｉが送信した上りの光信号を入力する。第二光伝送装置７－ｉは、各第二光通信装置４－ｉが送信した光信号を多重した多重信号を伝送路８－ｉに出力する。光伝送装置３－ｉの分岐部３１は、第二光伝送装置７－ｉが送信した上りの多重信号を伝送路８－ｉから入力し、入力した多重信号を分岐して伝送路５－ｉ及び伝送路５－（ｉ＋１）に出力する。
（第２の実施形態）
第２～第５の実施形態では、光通信システムがＰＯＮである場合を説明する。第２の実施形態の光通信システムは、幹線ファイバ切断時に、下りの電気信号をコピーすることにより、幹線ファイバから送信する光信号及び冗長ファイバから送信する光信号を生成する。
図３は、第２の実施形態による光通信システム１００の構成を示す図である。光通信システム１００は、光終端装置２００と、光合分波部３００と、光ネットワーク装置４００とを有する。光終端装置２００と、Ｎ台の光合分波部３００とは、幹線ファイバ５０１により接続される。Ｎ台の光合分波部３００を、接続順に、光合分波部３００－１～３００－Ｎと記載する。光終端装置２００と、光合分波部３００－１との間の幹線ファイバ５０１を幹線ファイバ５０１－１、光合分波部３００－（ｎ－１）と光合分波部３００－ｎとの間の幹線ファイバ５０１を幹線ファイバ５０１－ｎと記載する（ｎは２以上Ｎ以下の整数）。光終端装置２００と、光合分波部３００－Ｎとは、冗長ファイバ５０２により接続される。光終端装置２００、光合分波部３００、光ネットワーク装置４００、幹線ファイバ５０１－１～５０１－Ｎ、冗長ファイバ５０２はそれぞれ、図１に示す第１の実施形態の第一光通信装置２、光伝送装置３、第二光通信装置４、伝送路５－１～５－Ｎ、伝送路５－（Ｎ＋１）に対応する。
光合分波部３００と光ネットワーク装置４００とは、支線ファイバ６００により接続される。光合分波部３００－ｉと接続される光ネットワーク装置４００を、光ネットワーク装置４００－ｉと記載し、光合分波部３００－ｉと光ネットワーク装置４００－ｉとの間の支線ファイバ６００を支線ファイバ６００－ｉと記載する（ｉは１以上Ｎ以下の整数）。また、光終端装置２００から光ネットワーク装置４００宛てを下り、光ネットワーク装置４００から光終端装置２００宛てを上りと記載する。
なお、光合分波部３００と複数の光ネットワーク装置４００とが、図２における第二光伝送装置７に相当する第二光合分波部を介して接続されてもよい。下り通信時、第二光合分波部は、光合分波部３００から入力した多重信号を配下の複数の光ネットワーク装置４００に分岐して出力する。上り通信時、第二光合分波は、配下の複数の光ネットワーク装置４００が出力した上りの光信号を多重して上位の光合分波部３００に出力する。
光終端装置２００は、インタフェース部２０１と、コピー多重部２０２と、切替部２０３と、光送受信部２０４－１と、光送受信部２０４－２と、光多重分離部２０５－１と、光多重分離部２０５－２とを備える。光終端装置２００は、光送受信部２０４－１及び光送受信部２０４－２をそれぞれ１台以上備える。本実施形態では、光送受信部２０４－１及び光送受信部２０４－２を２台ずつ備える場合を例に説明する。２台の光送受信部２０４－１をそれぞれ光送受信部２０４－１－１、２０４－１－２と記載し、２台の光送受信部２０４－２をそれぞれ光送受信部２０４－２－１、２０４－２－２と記載する。光終端装置２００は、波長多重及び時分割多重を行う。
なお、光終端装置２００の各部は、同一の設置場所に設けられてもよく、地理的に離れた場所に設けられてもよい。また、光多重分離部２０５－１及び２０５－２は、光終端装置２００の外部の装置でもよい。また、波長多重を行わない場合、光終端装置２００は、光多重分離部２０５－１及び２０５－２を設けなくてもよい。この場合、光終端装置２１０は、光送受信部２０４－１及び光送受信部２０４－２を１台ずつ設けるようにしてもよい。また、コピー多重部２０２が、切替部２０３を備えてもよい。また、切替部２０３が、光終端装置２００の外部の装置でもよい。
インタフェース部２０１は、図示しない上位の装置との間で信号を送受信する。コピー多重部２０２は、切替部２０３の指示に従って、インタフェース部２０１が受信した下りの電気信号を光送受信部２０４－１へ送信する処理、又は、インタフェース部２０１が受信した下りの電気信号をコピーして光送受信部２０４－１及び光送受信部２０４－２へ送信する処理を行う。また、コピー多重部２０２は、切替部２０３の指示に従って、光送受信部２０４－１から入力した上りの電気信号をインタフェース部２０１へ出力する処理、又は、光送受信部２０４－１及び光送受信部２０４－２のそれぞれから入力した上りの電気信号をインタフェース部２０１へ出力する処理を行う。
切替部２０３は、ファイバ切断がないと判断している場合、下り信号を光送受信部２０４－１に送信し、上り信号を光送受信部２０４－１から受信するようコピー多重部２０２に指示する。切替部２０３は、ファイバ切断があると判断している場合、下り信号を光送受信部２０４－１及び光送受信部２０４－２に送信し、上り信号を光送受信部２０４－１及び光送受信部２０４－２から受信するようコピー多重部２０２に指示する。
光送受信部２０４－１は、コピー多重部２０２から入力した各光ネットワーク装置４００宛ての下りの電気信号を光信号に変換し、光多重分離部２０５－１に出力する。また、光送受信部２０４－１は、光多重分離部２０５－１から各光ネットワーク装置４００が送信した上りの光信号を受信し、受信した光信号を電気信号に変換してコピー多重部２０２に出力する。
なお、下りの光信号と上りの光信号とは、波長多重が用いられる。さらに、光送受信部２０４－１－１と光送受信部２０４－１－２とは、時分割多重及び波長多重により通信する。すなわち、光送受信部２０４－１－１と光送受信部２０４－１－２とは、異なる波長の光信号を送受信する。例えば、光送受信部２０４－１－１は下りの光信号に波長λｄ１を、上りの光信号に波長λｕ１を用いて時分割通信を行い、光送受信部２０４－１－２は下りの光信号に波長λｕ２、上りの光信号に波長λｕ２を用いて時分割通信を行う。そして、複数の光ネットワーク装置４００が、下りの光信号に波長λｄ１を、上りの光信号に波長λｕ１を用いて時分割通信を行い、他の光ネットワーク装置４００が、下りの光信号に波長λｄ２を、上りの光信号に波長λｕ２を用いて時分割通信を行う。光送受信部２０４－１－１及び光送受信部２０４－１－２が送受信する光信号の波長は、可変であってもよい。
光送受信部２０４－２は、コピー多重部２０２から入力した各光ネットワーク装置４００宛ての下りの電気信号を光信号に変換し、光多重分離部２０５－２に出力する。また、光送受信部２０４－２は、光多重分離部２０５－２から各光ネットワーク装置４００が送信した上りの光信号を受信し、受信した光信号を電気信号に変換してコピー多重部２０２に出力する。光送受信部２０４－２－１は、光送受信部２０４－１－１と同じ波長を用いて時分割通信を行い、光送受信部２０４－２－２は、光送受信部２０４－１－２と同じ波長を用いて時分割通信を行う。
光多重分離部２０５－１は、光送受信部２０４－１－１及び光送受信部２０４－１－２のそれぞれが出力した下りの光信号を多重して、幹線ファイバ５０１－１に出力する。また、光多重分離部２０５－１は、幹線ファイバ５０１－１から多重された上りの光信号を受信し、多重された上りの光信号を分離する。光多重分離部２０５－１は、分離した光信号を波長に応じて、光送受信部２０４－１－１と光送受信部２０４－１－２とに振り分けて出力する。
光多重分離部２０５－２は、光送受信部２０４－２－１及び光送受信部２０４－２－２のそれぞれが出力した下りの光信号を多重して、冗長ファイバ５０２に出力する。また、光多重分離部２０５－２は冗長ファイバ５０２から多重された上りの光信号を受信し、多重された上りの光信号を分離する。光多重分離部２０５－２は、分離した光信号を波長に応じて、光送受信部２０４－２－１と光送受信部２０４－２－２とに振り分けて出力する。
光ネットワーク装置４００は、光多重分離部４０１と、光送受信部４０２とを備える。光多重分離部４０１は、支線ファイバ６００から受信した下りの多重信号を分離して光送受信部４０２に出力する。また、光多重分離部４０１は、光送受信部４０２が出力した光信号を支線ファイバ６００に出力する。光送受信部４０２は、光多重分離部４０１が分離した下りの光信号の中から、自装置宛ての光信号を選択して電気信号に変換する。また、光送受信部４０２は、電気信号を上りの光信号に変換し、光多重分離部４０１へ出力する。光送受信部４０２が送受信する光信号の波長は、可変であってもよい。
図４は、光合分波部３００の構成例を示す図である。光合分波部３００は、３ｄＢカプラ３０１、３０２及び３０３を有する。符号ｐ１は一つ上位の隣接装置との間の幹線ファイバ５０１、符号ｐ２は一つ下位の隣接装置との間の幹線ファイバ５０１又は冗長ファイバ５０２、符号ｐ３は支線ファイバ６００に相当する。光合分波部３００は、符号ｐ１から符号ｐ２及び符号ｐ３へ光信号を疎通し、符号ｐ２から符号ｐ１及び符号ｐ３へ光信号を疎通し、符号ｐ３から符号ｐ１及び符号ｐ２へ光信号を疎通するという性質を備える。
３ｄＢカプラ３０１において３ｄＢカプラ３０２と接続されるポートをポートａ、３ｄＢカプラ３０３と接続されるポートをポートｂとし、３ｄＢカプラ３０２において３ｄＢカプラ３０１と接続されるポートをポートｃ、３ｄＢカプラ３０３と接続されるポートをポートｄとし、３ｄＢカプラ３０３において支線ファイバ６００と接続されるポートをポートｆとする。等分岐の場合、３ｄＢカプラ３０１のポートａから出力される光信号とポートｂから出力される光信号の光強度は同じであり、３ｄＢカプラ３０２のポートｃから出力される光信号とポートｄから出力される光信号の光強度は同じである。また、例えば、３ｄＢカプラ３０１においてポートａ＞ポートｂのように不等分岐とすると、符号ｐ１から入力された光信号については、ポートａから出力される光強度よりも、ポートｂへ出力される光強度が絞られる。なお、この構成は一例であり、例えば、３ｄＢカプラ３０３において、さらにポートｅから支線ファイバ６００に出力してもよく、ポート数を増やしてもよい。
続いて、図３を用いて、幹線ファイバ５０１に通信断が発生していない場合の光通信システム１００の動作について説明する。光終端装置２００の切替部２０３は、通信断が発生していない場合、冗長ファイバ５０２側の使用の停止をコピー多重部２０２に指示する。コピー多重部２０２は、光送受信部２０４－２－１及び光送受信部２０４－２－２との間のポートを無効にする。
まず、下り通信について説明する。光終端装置２００のインタフェース部２０１は、図示しない上位の装置から光ネットワーク装置４００－１～４００－Ｎそれぞれ宛ての下りの信号を受信し、コピー多重部２０２に出力する。コピー多重部２０２は、インタフェース部２０１が受信した下りの信号を、宛先の光ネットワーク装置４００が用いる波長に応じて、光送受信部２０４－１－１と光送受信部２０４－１－２とに振り分けて出力する。光送受信部２０４－１－１及び光送受信部２０４－１－２は、コピー多重部２０２から入力した下りの電気信号を光信号に変換し、光多重分離部２０５－１に出力する。光多重分離部２０５－１は、光送受信部２０４－１－１及び光送受信部２０４－１－２のそれぞれが出力した下りの光信号を多重して、幹線ファイバ５０１－１に出力する。
光合分波部３００－ｉは、光合分波部３００－（ｉ－１）から送信された下りの多重信号を幹線ファイバ５０１－ｉから入力する。光合分波部３００－ｉは、入力した多重信号を分岐し、幹線ファイバ５０１－（ｉ＋１）及び支線ファイバ６００－ｉに出力する。なお、光合分波部３００－Ｎの場合、入力した多重信号を分岐し、冗長ファイバ５０２及び支線ファイバ６００－Ｎに出力する。光ネットワーク装置４００－ｉは、支線ファイバ６００－ｉから多重信号を入力し、多重信号の中から自装置宛ての光信号を選択して受信する。光ネットワーク装置４００は、受信した光信号を電気信号に変換し、図示しない配下の通信装置に中継する。
次に、幹線ファイバ５０１に通信断が発生していない場合の上り通信について説明する。各光ネットワーク装置４００は、上りの光信号を送信する。光合分波部３００－ｉは、支線ファイバ６００－ｉから光ネットワーク装置４００－ｉが送信した上りの光信号を入力する。光合分波部３００－ｉは、入力した上りの光信号を分岐し、幹線ファイバ５０１－ｉ及び幹線ファイバ５０１－（ｉ＋１）に入力する。ただし、光合分波部３００－Ｎは、入力した上りの光信号を、支線ファイバ６００－（Ｎ－１）及び冗長ファイバ５０２に出力する。
光終端装置２００の光多重分離部２０５－１は、幹線ファイバ５０１－１から上りの多重信号を入力し、多重信号を分離して得られた上りの光信号を、光信号の波長に応じて光送受信部２０４－１－１と光送受信部２０４－１－２に振り分けて出力する。光送受信部２０４－１－１及び光送受信部２０４－１－２は、光多重分離部２０５－１から入力した上りの光信号を電気信号に変換してコピー多重部２０２に出力する。
一方、光終端装置２００の光多重分離部２０５－２は、冗長ファイバ５０２から上りの多重信号を入力し、多重信号を分離して得られた上りの光信号を、光信号の波長に応じて光送受信部２０４－２－１と光送受信部２０４－２－２に振り分けて出力する。光送受信部２０４－２－１及び光送受信部２０４－２－２は、光多重分離部２０５－１から入力した上りの光信号を電気信号に変換してコピー多重部２０２に出力する。
コピー多重部２０２は、光送受信部２０４－２－１が出力した上りの電気信号及び光送受信部２０４－２－２が出力した光信号を受信せず、光送受信部２０４－１－１が出力した上りの電気信号及び光送受信部２０４－１－２が出力した上りの電気信号を受信してインタフェース部２０１に出力する。インタフェース部２０１は、コピー多重部２０２から受信した上りの電気信号を宛先に応じて図示しない上位の装置に出力する。
続いて、幹線ファイバ５０１－ｋに通信断が発生している場合の光通信システム１００の動作について説明する。光終端装置２００は、例えば、光ネットワーク装置４００－ｋ～４００－Ｎから一定期間信号を受信していない場合に、幹線ファイバ５０１－ｋに通信断が発生していることを検出する。光終端装置２００の切替部２０３は、幹線ファイバ５０１－ｋにおける通信断の発生を検出した場合、幹線ファイバ５０１－１側及び冗長ファイバ５０２側の使用をコピー多重部２０２に指示する。コピー多重部２０２は、光送受信部２０４－１－１、光送受信部２０４－１－２、光送受信部２０４－２－１及び光送受信部２０４－２－２との間のポートを有効にする。
まず、下り通信について説明する。光終端装置２００のインタフェース部２０１は、図示しない上位の装置から光ネットワーク装置４００－１～４００－Ｎそれぞれ宛ての下りの信号を受信し、コピー多重部２０２に出力する。コピー多重部２０２は、インタフェース部２０１が受信した下りの信号をコピーする。コピー多重部２０２は、宛先の光ネットワーク装置４００が用いる波長に応じて、下りの信号を光送受信部２０４－１－１と光送受信部２０４－１－２とに振り分けて出力する。さらに、コピー多重部２０２は、光送受信部２０４－１－１に出力した光信号のコピーを光送受信部２０４－２－１へ出力し、光送受信部２０４－１－２に出力した光信号のコピーを光送受信部２０４－２－２へ出力する。
光送受信部２０４－１－１及び光送受信部２０４－１－２は、コピー多重部２０２から入力した下りの電気信号を光信号に変換し、光多重分離部２０５－１に出力する。光多重分離部２０５－１は、光送受信部２０４－１－１及び光送受信部２０４－１－２のそれぞれが出力した下りの光信号を多重して、幹線ファイバ５０１－１に出力する。幹線ファイバ５０１－１には、光ネットワーク装置４００－１～４００－Ｎそれぞれ宛ての光信号が多重された多重信号ＳＧ１１が送信される。
光送受信部２０４－２－１及び光送受信部２０４－２－２は、コピー多重部２０２から入力した下りの電気信号を光信号に変換し、光多重分離部２０５－２に出力する。光多重分離部２０５－２は、光送受信部２０４－２－１及び光送受信部２０４－２－２のそれぞれが出力した下りの光信号を多重して、冗長ファイバ５０２に出力する。冗長ファイバ５０２には、光ネットワーク装置４００－１～４００－Ｎそれぞれ宛ての光信号が多重された多重信号ＳＧ１２が送信される。
光合分波部３００－ｉ１（ｉ１は１以上ｋ－１以下の整数）は、通信断が発生していない場合と同様に動作する。すなわち、光合分波部３００－ｉ１は、多重信号ＳＧ１１を幹線ファイバ５０１－ｉ１から入力する。光合分波部３００－ｉ１は、入力した多重信号ＳＧ１１を分岐し、幹線ファイバ５０１－（ｉ１＋１）及び支線ファイバ６００－ｉ１に出力する。光ネットワーク装置４００－ｉ１は、支線ファイバ６００－ｉ１から多重信号ＳＧ１１を入力し、多重信号ＳＧ１１の中から自装置宛ての光信号を受信する。光ネットワーク装置４００－ｉ１は、受信した光信号を電気信号に変換し、図示しない配下の通信装置に中継する。
一方、光合分波部３００－ｉ２（ｉ２はｋ以上Ｎ以下の整数）のうち光合分波部３００－Ｎは、光終端装置２００から送信された多重信号ＳＧ１２を冗長ファイバ５０２から入力する。また、光合分波部３００－Ｎを除く光合分波部３００－ｉ２は、光合分波部３００－（ｉ２＋１）が送信した多重信号ＳＧ１２を幹線ファイバ５０１－（ｉ２＋１）から入力する。光合分波部３００－ｉ２は、入力した多重信号ＳＧ１２を分岐し、幹線ファイバ５０１－ｉ２及び支線ファイバ６００－ｉ２に出力する。光ネットワーク装置４００－ｉ２は、支線ファイバ６００－ｉ２から多重信号ＳＧ１２を入力し、多重信号ＳＧ１２の中から自装置宛ての光信号を受信する。光ネットワーク装置４００－ｉ２は、受信した光信号を電気信号に変換し、図示しない配下の通信装置に中継する。
幹線ファイバ５０１－ｋに通信断が発生している場合の上り通信について説明する。光ネットワーク装置４００及び光合分波部３００は、幹線ファイバ５０１－ｋに通信断が発生していない場合と同様の動作を行う。すなわち、各光ネットワーク装置４００は、光終端装置２００宛ての上りの光信号を送信する。光合分波部３００－ｉは、支線ファイバ６００－ｉから光ネットワーク装置４００－ｉが送信した上りの光信号を入力する。光合分波部３００－ｉは、入力した上りの光信号を分岐し、幹線ファイバ５０１－ｉ及び幹線ファイバ５０１－（ｉ＋１）に入力する。ただし、光合分波部３００－Ｎは、上りの幹線ファイバ５０１－ｉ及び冗長ファイバ５０２に上りの光信号を入力する。これにより、幹線ファイバ５０１－１には、光ネットワーク装置４００－１～４００－（ｋ－１）それぞれが送信した上りの光信号が多重された多重信号ＳＧ２１が伝送され、冗長ファイバ５０２には、光ネットワーク装置４００－（ｋ＋１）～４００－Ｎそれぞれが送信した上りの光信号が多重された多重信号ＳＧ２２が伝送される。
光終端装置２００の光多重分離部２０５－１は、幹線ファイバ５０１－１から上りの多重信号ＳＧ２１を入力し、多重信号ＳＧ２１を分離して得られた上りの光信号を、光信号の波長に応じて光送受信部２０４－１－１と光送受信部２０４－１－２に振り分けて出力する。光送受信部２０４－１－１及び光送受信部２０４－１－２は、光多重分離部２０５－１から入力した上りの光信号を電気信号に変換してコピー多重部２０２に出力する。
一方、光終端装置２００の光多重分離部２０５－２は、冗長ファイバ５０２から上りの多重信号ＳＧ２２を入力し、多重信号ＳＧ２２を分離して得られた上りの光信号を、光信号の波長に応じて光送受信部２０４－２－１と光送受信部２０４－２－２に振り分けて出力する。光送受信部２０４－２－１及び光送受信部２０４－２－２は、光多重分離部２０５－１から入力した光信号を電気信号に変換してコピー多重部２０２に出力する。
コピー多重部２０２は、光送受信部２０４－１－１が出力した上りの電気信号、光送受信部２０４－１－２が出力した上りの電気信号、光送受信部２０４－２－１が出力した上りの電気信号、及び、光送受信部２０４－２－２が出力した上りの電気信号をインタフェース部２０１に出力する。インタフェース部２０１は、コピー多重部２０２から受信した上りの電気信号を宛先に応じて図示しない上位の装置に出力する。
（第３の実施形態）
第２の実施形態において、幹線ファイバの切断時、光終端装置は、同一の光ネットワーク装置宛ての下り信号を、幹線ファイバ及び冗長ファイバの両方に送信していた。本実施形態において、幹線ファイバの切断時、光終端装置は、切断点よりも光終端装置に近い幹線ファイバに接続されている光ネットワーク装置宛ての光信号を幹線ファイバに送信し、切断点よりも遠い幹線ファイバに接続されている光ネットワーク装置宛ての光信号を冗長ファイバに送信する。以下では、第３の実施形態を、第２の実施形態との差分を中心に説明する。
図５は、第３の実施形態による光通信システム１１０の構成を示す図である。同図において、図３に示す第２の実施形態による光通信システム１００と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。光通信システム１１０が、第２の実施形態の光通信システム１００と異なる点は、光終端装置２００に代えて、光終端装置２１０を備える点である。
光終端装置２１０が、図３に示す光終端装置２００と異なる点は、コピー多重部２０２及び切替部２０３に代えて、振分部２１２及び切替部２１３を備える点である。
振分部２１２は、切替部２１３の指示に従って、インタフェース部２０１が受信した下りの電気信号を光送受信部２０４－１へ送信する処理、又は、インタフェース部２０１が受信した下りの電気信号それぞれを宛先に応じて光送受信部２０４－１又は光送受信部２０４－２へ振り分けて送信する処理を行う。また、振分部２１２は、切替部２１３の指示に従って、光送受信部２０４－１から入力した上りの電気信号をインタフェース部２０１へ出力する処理、又は、光送受信部２０４－１及び光送受信部２０４－２のそれぞれから入力した上りの電気信号をインタフェース部２０１へ出力する処理を行う。
切替部２１３は、ファイバ切断がないと判断している場合、下り信号を光送受信部２０４－１に送信し、上り信号を光送受信部２０４－１から受信するよう振分部２１２に指示する。切替部２１３は、ファイバ切断があると判断している場合、切断点よりも光終端装置２１０に近い幹線ファイバ５０１に接続されている光ネットワーク装置４００宛ての下り光信号を光送受信部２０４－１に送信し、切断点よりも遠い幹線ファイバ５０１に接続されている光ネットワーク装置４００宛ての下り光信号を光送受信部２０４－２に送信するよう振分部２１２に指示する。また、切替部２１３は、ファイバ切断があると判断している場合、上り信号を光送受信部２０４－１及び光送受信部２０４－２から受信するよう振分部２１２に指示する。
なお、光終端装置２１０の各部は、同一の設置場所に設けられてもよく、地理的に離れた場所に設けられてもよい。また、光多重分離部２０５－１及び２０５－２は、光終端装置２１０の外部の装置でもよい。また、波長多重を行わない場合、光終端装置２１０は、光多重分離部２０５－１及び２０５－２を設けなくてもよい。この場合、光終端装置２１０は、光送受信部２０４－１及び光送受信部２０４－２を１台ずつ設けるようにしてもよい。また、振分部２１２が、切替部２１３を備えてもよい。また、切替部２１３が、光終端装置２１０の外部の装置でもよい。
次に、光通信システム１１０の動作について説明する。幹線ファイバ５０１に通信断が発生していない場合の光通信システム１１０の動作は、第２の実施形態と同様である。すなわち、光終端装置２１０の切替部２１３は、通信断が発生していない場合、冗長ファイバ５０２側の使用の停止を振分部２１２に指示する。振分部２１２は、光送受信部２０４－２－１及び光送受信部２０４－２－２との間のポートを無効にする。下り通信時、振分部２１２は、インタフェース部２０１が受信した下りの信号を、宛先の光ネットワーク装置４００が用いる波長に応じて、光送受信部２０４－１－１と光送受信部２０４－１－２とに振り分けて送信する。上り通信時、振分部２１２は、光送受信部２０４－１－１が出力した上りの電気信号及び光送受信部２０４－１－２が出力した上りの電気信号をインタフェース部２０１に出力する。
続いて、幹線ファイバ５０１－ｋに通信断が発生している場合の光通信システム１１０の動作について説明する。光終端装置２１０の切替部２１３は、幹線ファイバ５０１－ｋにおける通信断の発生を検出した場合、幹線ファイバ５０１－１側及び冗長ファイバ５０２側の使用を振分部２１２に指示する。さらに、切替部２１３は、光合分波部３００－ｉ１（ｉ１は１以上ｋ－１以下）宛ての信号を幹線ファイバ５０１－１側に送信し、光合分波部３００－ｉ２（ｉ２はｋ以上Ｎ以下）宛ての信号を冗長ファイバ５０２側に送信するよう振分部２１２に指示する。振分部２１２は、光送受信部２０４－１－１、光送受信部２０４－１－２、光送受信部２０４－２－１及び光送受信部２０４－２－２との間のポートを有効にする。
まず、通信断が発生している場合の下り通信について説明する。光終端装置２１０のインタフェース部２０１は、図示しない上位の装置から光ネットワーク装置４００－１～４００－Ｎそれぞれ宛ての下りの信号を受信し、振分部２１２に出力する。振分部２１２は、光ネットワーク装置４００－１～４００－（ｋ－１）それぞれ宛ての光信号を、宛先の光ネットワーク装置４００－１～４００－（ｋ－１）が用いる波長に応じて、光送受信部２０４－１－１と光送受信部２０４－１－２とに振り分けて出力する。さらに、振分部２１２は、光ネットワーク装置４００－ｋ～４００－Ｎそれぞれ宛ての信号を、宛先の光ネットワーク装置４００－ｋ～４００－Ｎが用いる波長に応じて、光送受信部２０４－２－１と光送受信部２０４－２－２とに振り分けて出力する。
光送受信部２０４－１－１及び光送受信部２０４－１－２はそれぞれ、振分部２１２から入力した下りの電気信号を光信号に変換し、光多重分離部２０５－１に出力する。光多重分離部２０５－１は、光送受信部２０４－１－１及び光送受信部２０４－１－２それぞれが出力した下りの光信号を多重した多重信号ＳＧ３１を幹線ファイバ５０１－１に出力する。
光送受信部２０４－２－１及び光送受信部２０４－２－２はそれぞれ、振分部２１２から入力した下りの電気信号を光信号に変換し、光多重分離部２０５－２に出力する。光多重分離部２０５－２は、光送受信部２０４－２－１及び光送受信部２０４－２－２それぞれが出力した下りの光信号を多重した多重信号ＳＧ３２を、冗長ファイバ５０２に出力する。
以降の処理は、光合分波部３００－ｉ１及び光ネットワーク装置４００－ｉ１が多重信号ＳＧ３１を入力し、光合分波部３００－ｉ２及び光ネットワーク装置４００－ｉ２が多重信号ＳＧ３２を入力することを除き、第２の実施形態と同様である。
また、通信断が発生しているときの光通信システム１１０の上り通信の動作は、第２の実施形態と同様である。光終端装置２１０の振分部２１２は、光ネットワーク装置４００－１～４００－（ｋ－１）それぞれが送信元の上りの電気信号を光送受信部２０４－１－１又は光送受信部２０４－１－２から受信し、光ネットワーク装置４００－ｋ～４００－Ｎそれぞれが送信元の上りの電気信号を光送受信部２０４－２－１又は光送受信部２０４－２－２から受信する。振分部２１２は、光送受信部２０４－１－１が出力した上りの電気信号、光送受信部２０４－１－２が出力した上りの電気信号、光送受信部２０４－２－１が出力した上りの電気信号、及び、光送受信部２０４－２－２が出力した上りの電気信号をインタフェース部２０１に出力する。
（第４の実施形態）
第２の実施形態では、幹線ファイバ切断時に、光終端装置は、下りの電気信号をコピーし、コピーした一方を幹線ファイバから送信する光信号に変換し、コピーした他方を冗長ファイバから送信する光信号に変換していた。本実施形態の光終端装置は、光信号を分岐して、幹線ファイバから送信する光信号と、冗長ファイバから送信する光信号とを生成する。以下では、第４の実施形態を、第２の実施形態との差分を中心に説明する。
図６は、第４の実施形態による光通信システム１２０の構成を示す図である。同図において、図３に示す第２の実施形態による光通信システム１００と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。光通信システム１２０が、第２の実施形態の光通信システム１００と異なる点は、光終端装置２００に代えて、光終端装置２２０を備える点である。
光終端装置２２０は、光送受信部２２１－１と、光送受信部２２１－２と、波長多重分離部２２２と、光分岐部２２３と、切替部２２４とを備える。なお、光終端装置２２０の各部は、同一の設置場所に設けられてもよく、地理的に離れた場所に設けられてもよい。また、波長多重を行わない場合、光終端装置２２０は、波長多重分離部２２２を設けなくてもよい。
光送受信部２２１－１及び光送受信部２２１－２は、各光ネットワーク装置４００宛ての下り電気信号を光信号に変換して波長多重分離部２２２へ出力する。また、光送受信部２２１－１及び光送受信部２２１－２は、各光ネットワーク装置４００が送信した下り光信号を受信し、電気信号に変換する。光送受信部２２１－１と光送受信部２２２－２とは、異なる波長を用いて通信する。例えば、光送受信部２２１－１は下りの光信号に波長λｄ１を、上りの光信号に波長λｕ１を用い、光送受信部２２１－２は下りの光信号に波長λｕ２、上りの光信号に波長λｕ２を用いる。
波長多重分離部２２２は、光送受信部２２１－１が出力した下りの光信号及び光送受信部２２１－２が出力した下りの光信号を波長多重して、光分岐部２２３に出力する。また、波長多重分離部２２２は、光分岐部２２３から上りの光信号が多重された多重信号を受信し、多重された上りの光信号を波長分離する。波長多重分離部２２２は、分離した光信号を、波長に応じて光送受信部２２１－１と光送受信部２２１－２とに振り分けて出力する。
光分岐部２２３は、波長多重分離部２２２から入力した下りの多重信号を分岐し、同じ２つの下りの多重信号を切替部２２４に出力する。また、光分岐部２２３は、切替部２２４が出力した上りの多重信号を波長多重分離部２２２へ出力する。
切替部２２４は、光分岐部２２３から入力した下りの光信号を、幹線ファイバ５０１にファイバ切断がないと判断している場合は幹線ファイバ５０１－１に出力し、幹線ファイバ５０１にファイバ切断があると判断している場合は幹線ファイバ５０１－１及び冗長ファイバ５０２に出力する。切替部２２４は、幹線ファイバ５０１にファイバ切断がないと判断している場合は、幹線ファイバ５０１－１を伝送した上りの多重信号を光分岐部２２３に出力する。切替部２２４は、幹線ファイバ５０１にファイバ切断があると判断している場合は、幹線ファイバ５０１－１を伝送した上りの多重信号と、冗長ファイバ５０２を伝送した上りの多重信号とを光分岐部２２３に出力する。
次に、幹線ファイバ５０１に通信断が発生していない場合の光通信システム１２０の動作を説明する。光終端装置２２０の切替部２２４は、通信断が発生していない場合、冗長ファイバ５０２と接続されるポートを用いた光信号の入出力を無効にする。
まず、通信断が発生していない場合の下り通信の動作について説明する。光終端装置２２０の光送受信部２２１－１及び光送受信部２２１－２は、光ネットワーク装置４００宛ての下り電気信号を光信号に変換して波長多重分離部２２２へ出力する。光送受信部２２１－１と光送受信部２２１－２とのいずれが電気信号を光信号へ変換するかは、信号の宛て先の光ネットワーク装置４００が用いる波長に基づく。
波長多重分離部２２２は、光送受信部２２１－１が出力した下りの光信号及び光送受信部２２１－２が出力した下りの光信号を波長多重し、多重信号を光分岐部２２３に出力する。光分岐部２２３は、波長多重分離部２２２から入力した下りの多重信号を分岐し、２つの同じ下りの多重信号を切替部２２４に出力する。切替部２２４は、光分岐部２２３から入力した一方の下りの多重信号を幹線ファイバ５０１－１に出力し、他方の多重信号を破棄する。以降の光通信システム１２０の動作は、図３に示す第２の実施形態の光通信システム１００と同様である。
続いて、通信断が発生していない場合の上り通信の動作について説明する。第２の実施形態と同様に、光終端装置２２０に、幹線ファイバ５０１－１及び冗長ファイバ５０２のそれぞれから上りの多重信号が入力される。この多重信号は、光ネットワーク装置４００－１～４００－Ｎそれぞれが送信した異なる波長の上りの光信号が波長多重及び時分割多重された信号である。光終端装置２２０の切替部２２４は、幹線ファイバ５０１－１から上りの多重信号を受信し、光分岐部２２３に出力する。光分岐部２２３は、切替部２２４から入力した上りの多重信号を波長多重分離部２２２に出力する。波長多重分離部２２２は、入力した上りの多重信号を波長分離し、分離した光信号を波長に応じて光送受信部２２１－１と光送受信部２２１－２とに振り分けて出力する。なお、波長多重分離部２２２として、単純な光フィルタのように、振り分けの動作を伴わずに所定の波長の光を通過させるようなパッシブな部品を用いてもよい。光送受信部２２１－１及び光送受信部２２１－２は、光ネットワーク装置４００が送信した上りの光信号を波長多重分離部２２２から入力し、各光信号を電気信号に変換する。
次に、幹線ファイバ５０１－ｋに通信断が発生している場合の光通信システム１２０の動作を説明する。光終端装置２２０の切替部２２４は、通信断が発生している場合、冗長ファイバ５０２と接続されるポートを用いた光信号の入出力を有効とする。
まず、通信断が発生している場合の下り通信の動作について説明する。光終端装置２２０の光送受信部２２１－１、光送受信部２２１－２、波長多重分離部２２２及び光分岐部２２３は、通信断が発生していないときと同様に動作する。切替部２２４は、光ネットワーク装置４００－１～４００－Ｎそれぞれ宛ての下りの光信号が多重された同一の二つの多重信号を光分岐部２２３から入力する。切替部２２４は、入力した一方の多重信号を幹線ファイバ５０１－１に出力し、他方の多重信号を冗長ファイバ５０２に出力する。以降の光通信システム１２０の動作は、図３に示す第２の実施形態の光通信システム１００と同様である。
続いて、通信断が発生している場合の上り通信の動作について説明する。光終端装置２２０は、第２の実施形態と同様に、光ネットワーク装置４００－１～４００－（ｋ－１）それぞれが送信元の上りの光信号が多重された多重信号を幹線ファイバ５０１－１から入力し、光ネットワーク装置４００－ｋ～４００－Ｎそれぞれが送信元の上りの光信号が波長多重及び時分割多重された多重信号を冗長ファイバ５０２から入力する。
光終端装置２２０の切替部２２４は、幹線ファイバ５０１－１から受信した多重信号及び冗長ファイバ５０２から受信した多重信号を光分岐部２２３に出力する。光分岐部２２３は、切替部２２４から入力した２つの上りの多重信号を波長多重分離部２２２に出力する。波長多重分離部２２２は、入力した２つの上りの多重信号をそれぞれ波長分離し、分離した光信号それぞれを波長に応じて光送受信部２２１－１又は光送受信部２２１－２に出力する。光送受信部２２１－１及び光送受信部２２１－２は、上りの光信号を波長多重分離部２２２から入力し、各光信号を電気信号に変換する。
（第５の実施形態）
第４の実施形態では、幹線ファイバの切断時、光終端装置は、同一の光ネットワーク装置宛てのコピーした下りの光信号を、幹線ファイバ及び冗長ファイバの両方に送信していた。第５の実施形態では、幹線ファイバの切断時、光終端装置は、切断点よりも光終端装置に近い幹線ファイバに接続されている光ネットワーク装置宛ての光信号を幹線ファイバに送信し、切断点よりも遠い幹線ファイバに接続されている光ネットワーク装置宛ての光信号を冗長ファイバに送信する。以下では、第５の実施形態を、第４の実施形態との差分を中心に説明する。
図７は、第５の実施形態による光通信システム１３０の構成を示す図である。同図において、図６に示す第４の実施形態による光通信システム１２０と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。光通信システム１３０が、第４の実施形態の光通信システム１２０と異なる点は、光終端装置２２０に代えて、光終端装置２３０を備える点である。
光終端装置２３０が、図６に示す光終端装置２２０と異なる点は、切替部２２４に代えて、振分部２３４及び切替部２３５を備える点である。
振分部２３４は、切替部２３５の指示に従って、光分岐部２２３が分岐した下りの多重信号の一方を幹線ファイバ５０１－１に出力する処理、又は、多重信号に含まれる下りの光信号を、宛先に応じて幹線ファイバ５０１－１又は冗長ファイバ５０２に振り分けて送信する処理を行う。また、振分部２３４は、切替部２３５の指示に従って、幹線ファイバ５０１－１から受信した上りの多重信号を光分岐部２２３に出力する処理、又は、幹線ファイバ５０１－１から受信した上りの多重信号及び冗長ファイバ５０２から受信した上りの多重信号を光分岐部２２３に出力する処理を行う。
切替部２３５は、ファイバ切断がないと判断している場合、下りの多重信号を幹線ファイバ５０１－１に出力し、上りの多重信号を幹線ファイバ５０１－１から受信するよう振分部２３４に指示する。切替部２３５は、ファイバ切断があると判断している場合、切断点よりも光終端装置２３０に近い幹線ファイバ５０１に接続されている光ネットワーク装置４００宛ての下りの光信号が多重された多重信号を幹線ファイバ５０１－１に出力し、切断点よりも遠い幹線ファイバ５０１に接続されている光ネットワーク装置４００宛ての下りの光信号が多重された多重信号を冗長ファイバ５０２に出力するよう振分部２３４に指示する。また、切替部２３５は、ファイバ切断があると判断している場合、上りの多重信号を幹線ファイバ５０１－１及び冗長ファイバ５０２から受信するよう振分部２３４に指示する。
次に、幹線ファイバ５０１に通信断が発生していない場合の光通信システム１３０の動作を説明する。光終端装置２２０の切替部２３５は、通信断が発生していない場合、冗長ファイバ５０２と接続されるポートの使用を停止するよう振分部２３４に指示する。
まず、通信断が発生していない場合の下り通信の動作について説明する。幹線ファイバ５０１に通信断が発生していない場合の光終端装置２３０の光送受信部２２１－１、光送受信部２２１－２、波長多重分離部２２２及び光分岐部２２３の動作は、第４の実施形態の光終端装置２２０の光送受信部２２１－１、光送受信部２２１－２、波長多重分離部２２２及び光分岐部２２３の動作と同様である。振分部２３４は、光分岐部２２３から入力した一方の下りの多重信号を幹線ファイバ５０１－１に出力し、他方の多重信号を破棄する。以降の光通信システム１３０の動作は、第２の実施形態の光通信システム１００と同様である。
続いて、通信断が発生していない場合の上り通信の動作について説明する。第２の実施形態と同様に、光終端装置２３０に、幹線ファイバ５０１－１及び冗長ファイバ５０２のそれぞれから上りの多重信号が入力される。光終端装置２３０の振分部２３４は、幹線ファイバ５０１－１から上りの多重信号を受信し、光分岐部２２３に出力する。以降の光通信システム１３０の動作は、第４の実施形態の光通信システム１２０と同様である。
続いて、幹線ファイバ５０１－ｋに通信断が発生している場合の光通信システム１３０の動作について説明する。光終端装置２３０の切替部２３５は、幹線ファイバ５０１－ｋにおける通信断の発生を検出した場合、幹線ファイバ５０１－１との間のポート及び冗長ファイバ５０２との間のポートの使用を振分部２３４に指示する。さらに、切替部２３５は、光合分波部３００－ｉ１（ｉ１は１以上ｋ－１以下）宛ての光信号を幹線ファイバ５０１－１に送信し、光合分波部３００－ｉ２（ｉ２はｋ以上Ｎ以下）宛ての信号を冗長ファイバ５０２に送信するよう振分部２３４に指示する。
まず、通信断が発生している場合の下り通信について説明する。光終端装置２３０の光送受信部２２１－１、光送受信部２２１－２、波長多重分離部２２２及び光分岐部２２３は、通信断が発生していないときと同様に動作する。振分部２３４は、光分岐部２２３から受信した一方の下りの多重信号から、光ネットワーク装置４００－１～４００－（ｋ－１）宛ての下りの光信号が多重された多重信号を分離し、幹線ファイバ５０１－１に出力する。さらに、振分部２３４は、光分岐部２２３から受信した他方の下りの多重信号から、光ネットワーク装置４００－ｋ～４００－Ｎ宛ての下りの光信号が多重された多重信号を分離し、冗長ファイバ５０２に出力する。以降の光通信システム１３０の動作は、第２の実施形態の光通信システム１１０と同様である。
また、通信断が発生しているときの光通信システム１３０の上り通信の動作は、第４の実施形態と同様である。ただし、光終端装置２３０の振分部２３４が、幹線ファイバ５０１－１から受信した多重信号及び冗長ファイバ５０２から受信した多重信号を光分岐部２２３に出力する。幹線ファイバ５０１－１から受信した多重信号には、光ネットワーク装置４００－１～４００－（ｋ－１）それぞれが送信元の上りの光信号が多重されており、冗長ファイバ５０２から受信した多重信号には、光ネットワーク装置４００－ｋ～４００－Ｎそれぞれが送信元の上りの光信号が多重されている。以降の動作は、第４の実施形態の光終端装置２２０と同様である。
上記により、光終端装置は、幹線ファイバのファイバ切断がない場合、幹線ファイバにのみ下り信号を出力する。光終端装置は、幹線ファイバが断線した場合、複数の光ネットワーク装置から電源断のときに出力されるDyingGaspなしにリンク断が発生したことを検知する。光終端装置は、幹線ファイバのファイバ切断が発生したと判断すると、冗長ファイバにも下り信号を入力する。光終端装置と接続されている幹線ファイバから見て、切断点よりも経路上近い位置にある光ネットワーク装置は、幹線ファイバを介して光通信を行う。一方、光終端装置と接続されている幹線ファイバから見て、切断点よりも経路上遠い位置にある光ネットワーク装置は、冗長ファイバを介して光通信を行う。
なお、光通信システムによっては信号を一定時間受信しないことでリンクダウンする場合がある。しかし、光通信システムの再リンクアップ処理によって通信可能な状態に遷移する。また、ＴＤＭＡ（時分割多重アクセス）の場合は、光ネットワーク装置と光終端装置とのそれぞれが保持する時刻のズレ等によってリンクダウンする可能性がある。しかしながら、ＴＤＭＡの場合でも、再リンクアップ時に光ネットワーク装置と光終端装置との間で、Ranging処理が行われることで、光ネットワーク装置と光終端装置との間の距離に伴う伝搬時間が再計測され、以降問題なく通信が行える。
以上説明した実施形態によれば、幹線ファイバが切断した場合でも、光終端装置と光ネットワーク装置との間の通信を維持することができる。
上述した実施形態によれば、光通信システムにおいて、光通信装置と複数台の光伝送装置とが伝送路を介してループ接続される。光通信装置の光信号送信部は、伝送路に通信断が発生していない場合、自装置と通信する他の光通信装置である通信先装置宛ての光信号を、隣接する２台の光伝送装置のうちいずれかの光伝送装置との間の伝送路に出力する。また、光信号送信部は、伝送路に通信断が発生している場合、通信先装置宛ての光信号を、隣接する２台の光伝送装置それぞれとの間の伝送路の両方に出力する。光伝送装置の分岐部は、隣接する光通信装置又は他の光伝送装置である隣接装置から入力した光信号を分岐し、当該光信号を送信した隣接装置とは異なる隣接装置との間の伝送路、及び、自装置の配下の通信先装置と接続される伝送路との両方に分岐した光信号を出力する。
なお、光信号送信部は、伝送路に通信断が発生している場合、同じ通信先装置宛ての光信号を、隣接する２台の光伝送装置それぞれとの間の伝送路の両方に出力してもよい。また、光信号送信部は、伝送路に通信断が発生している場合、光信号を宛て先の通信先装置に応じて、隣接する２台の光伝送装置それぞれとの間の伝送路のうちいずれかに出力してもよい。また、光信号送信部は、異なる通信先装置宛ての複数の光信号を多重して伝送路に出力してもよい。
また、分岐部は、配下の通信先装置から入力した光信号を分岐して、２台の隣接装置それぞれとの間の伝送路の両方に出力する。光通信装置の光信号受信部は、伝送路に通信断が発生していない場合、複数の通信先装置のそれぞれが送信した信号を、隣接する２台の光伝送装置の一方の光伝送装置から受信する。また、光通信装置の光信号受信部は、伝送路に通信断が発生している場合、複数の通信先装置それぞれが送信した信号を、通信先装置に応じて隣接する２台の光伝送装置のいずれかから受信する。すなわち、光信号受信部は、一方の隣接装置である第一の隣接装置から、第一の隣接装置と切断点までの間の通信先装置が送信した信号を受信し、他方の隣接装置である第二の隣接装置から、第二の隣接装置と切断点までの間の通信先装置が送信した信号を受信する。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれら実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
１、１ａ、１００、１１０、１２０、１３０、９００…光通信システム、
２…第一光通信装置、
３、３－１～３－Ｎ…光伝送装置、
４－１～４－Ｎ…第二光通信装置、
５－１～５－（Ｎ＋１）、６－１～６－Ｎ、８－１、８－Ｎ、９－１、９－Ｎ…伝送路、
７－１、７－Ｎ…第二光伝送装置、
２１…光信号送信部、
２２…光信号受信部、
３１…分岐部、
２００、２１０、２２０、２３０、９１０…光終端装置、
２０１…インタフェース部、
２０２…コピー多重部、
２０３、２１３、２２４、２３５…切替部、
２０４－１－１、２０４－１－２、２０４－２－１、２０４－２－２、２２１－１、２２１－２…光送受信部、
２０５－１、２０５－２、４０１…光多重分離部、
２１２、２３４…振分部、
２２２…波長多重分離部、
２２３…光分岐部、
３００－１～３００－Ｎ、９２０－１～９２０－Ｎ…光合分波部、
３０１、３０２、３０３…ｄＢカプラ、
４００－１～４００－Ｎ、９３０－１～９３０－Ｎ…光ネットワーク装置、
４０２…光送受信部、
５０１－１～５０１－Ｎ、９４０－１～９４０－Ｎ…幹線ファイバ、
６００－１～６００－Ｎ、９５０－１～９５０－Ｎ…支線ファイバ

Claims (6)

  1. 光通信装置と複数台の光伝送装置とが伝送路を介してループ接続された光通信システムであって、
    前記光通信装置は、
    前記伝送路に通信断が発生していない場合、自装置と通信する他の光通信装置である通信先装置宛ての光信号を、隣接する２台の前記光伝送装置のうちいずれかの光伝送装置との間の前記伝送路に出力し、前記伝送路に通信断が発生している場合、前記通信先装置宛ての光信号を、隣接する２台の前記光伝送装置それぞれとの間の前記伝送路の両方に出力する光信号送信部を備え、
    前記光伝送装置は、
    隣接する前記光通信装置又は他の光伝送装置である隣接装置から入力した前記光信号を分岐し、当該光信号を送信した前記隣接装置とは異なる隣接装置との間の前記伝送路、及び、自装置の配下の前記通信先装置と接続される伝送路との両方に分岐した前記光信号を出力する分岐部を備え、
    前記分岐部は、配下の前記通信先装置から入力した光信号を分岐して、２台の前記隣接装置それぞれとの間の前記伝送路の両方に出力し、
    前記光通信装置は、
    前記伝送路に通信断が発生していない場合、複数の前記通信先装置それぞれが送信した信号を、隣接する２台の前記光伝送装置のうち一方の光伝送装置から受信し、前記伝送路に通信断が発生している場合、複数の前記通信先装置それぞれが送信した信号を、前記通信先装置に応じて隣接する２台の前記光伝送装置のいずれかから受信する光信号受信部をさらに備える、
    光通信システム。
  2. 前記光信号送信部は、前記伝送路に通信断が発生している場合、同じ前記通信先装置宛ての光信号を、隣接する２台の前記光伝送装置それぞれとの間の前記伝送路の両方に出力する、
    請求項１に記載の光通信システム。
  3. 前記光信号送信部は、前記伝送路に通信断が発生している場合、前記光信号を宛て先の前記通信先装置に応じて、隣接する２台の前記光伝送装置それぞれとの間の前記伝送路のうちいずれかに出力する、
    請求項１に記載の光通信システム。
  4. 前記光信号送信部は、異なる前記通信先装置宛ての複数の前記光信号を多重して前記伝送路に出力する、
    請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光通信システム。
  5. 光通信装置と複数台の光伝送装置とが伝送路を介してループ接続された光通信システムにおける前記光通信装置であって、
    前記伝送路に通信断が発生していない場合、自装置と通信する他の光通信装置である通信先装置宛ての光信号を、隣接する２台の前記光伝送装置のうちいずれかの光伝送装置との間の前記伝送路に出力し、前記伝送路に通信断が発生している場合、前記通信先装置宛ての光信号を、隣接する２台の前記光伝送装置それぞれとの間の前記伝送路の両方に出力する光信号送信部と、
    前記伝送路に通信断が発生していない場合、複数の前記通信先装置それぞれが送信した信号を、隣接する２台の前記光伝送装置のうち一方の光伝送装置から受信し、前記伝送路に通信断が発生している場合、複数の前記通信先装置それぞれが送信した信号を、前記通信先装置に応じて隣接する２台の前記光伝送装置のいずれかから受信する光信号受信部と、
    を備え、
    前記光伝送装置は、配下の前記通信先装置から入力した光信号を分岐して、隣接する前記光通信装置又は他の光伝送装置である２台の隣接装置それぞれとの間の前記伝送路の両方に出力する、
    光通信装置。
  6. 光通信装置と複数台の光伝送装置とが伝送路を介してループ接続された光通信システムの前記光通信装置における光通信方法であって、
    前記光通信装置が、前記伝送路に通信断が発生していない場合、自装置と通信する他の光通信装置である通信先装置宛ての光信号を、隣接する２台の前記光伝送装置のうちいずれかの光伝送装置との間の前記伝送路に出力し、前記伝送路に通信断が発生している場合、前記通信先装置宛ての光信号を、隣接する２台の前記光伝送装置それぞれとの間の前記伝送路の両方に出力する光信号送信ステップと、
    前記光通信装置が、前記伝送路に通信断が発生していない場合、複数の前記通信先装置それぞれが送信した信号を、隣接する２台の前記光伝送装置のうち一方の光伝送装置から受信し、前記伝送路に通信断が発生している場合、複数の前記通信先装置それぞれが送信した信号を、前記通信先装置に応じて隣接する２台の前記光伝送装置のいずれかから受信する光信号受信ステップと、
    を有し、
    前記光伝送装置は、配下の前記通信先装置から入力した光信号を分岐して、隣接する前記光通信装置又は他の光伝送装置である２台の隣接装置それぞれとの間の前記伝送路の両方に出力する、
    光通信方法。
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