JP7389391B2 - 分岐比算出方法、分岐比算出装置及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
光通信システム100は、OLT90、ONU91-1…91-(N+1)、等分岐光スプリッタ92-1…92-N、分岐ファイバ93-1…91-N、幹線ファイバ94を備える。
図11においてPtxはOLTが送信する光信号の強度、PminはONU91が光信号を誤りなく受信するために最低限必要となる最小受信感度、P1、P2、P3はそれぞれONU91-1、ONU91-2、ONU91-3が受信する光信号の強度である。伝送距離はOLT90と幹線ファイバ94の各地点との距離である。
図13は、図12に示される光通信システム100における伝送距離と光強度の関係を示すグラフである。光スプリッタの条件は図11のグラフと同様であり、Ptx=+4dBm、Pmin=-18dBm、幹線ファイバ14の伝送損失α=0.5dBm/km、直近の2つの等分岐光スプリッタ92間の距離D=10km、分岐ファイバ93の距離L=0kmである。図13において、P1=-18dBmであり、P2及びP3もおよそ-18dBmである。そのため、ONU91-3もOLT90から正しく光信号を受信することができる。また、分岐ファイバ94を伝搬する光信号の強度を小さくすることで幹線ファイバ93を伝搬する光の強度を相対的に大きくすることができ、OLT90はより遠くのONU91に光信号を送信することができる。
本発明の目的は、不等分岐光スプリッタを備える光通信システムにおいて、各不等分岐光スプリッタの最適な分岐比を算出する分岐比算出方法を提供することにある。
図1は、第1の実施形態に係る光通信システム1の構成を示す図である。
光通信システム1は、OLT10、ONU11-1…11-(N+1)、光スプリッタ12-1…12-N、分岐ファイバ13-1…13-N、幹線ファイバ14を備える。
以下では、ONU11-1…11-(N+1)に共通する事項については、「ONU11-1…11-(N+1)」は、符号の一部が省略されて、「ONU11」と表記される。また、「光スプリッタ12-1…12-N」及び「分岐ファイバ13-1…13-N」についてもそれぞれ同様に「光スプリッタ12」及び「分岐ファイバ13」と表記される。
光通信システム1のOLT10、ONU11、光スプリッタ12、分岐ファイバ13、幹線ファイバ14はそれぞれ、図9に示す光通信システム100のOLT90、ONU91、不等分岐光スプリッタ95、分岐ファイバ93、幹線ファイバ94に相当する。
図2は、第1の実施形態に係る光通信システム1の分岐ファイバ13及び幹線ファイバ14の距離を示す図である。
分岐ファイバ13-1…13-Nの距離をそれぞれL1…LNと定義する。1≦n≦N-1において、光スプリッタ12-nと光スプリッタ12-(n+1)の距離をDnと定義する。また、D0をOLT10と光スプリッタ12-1の距離、DNを光スプリッタ12-NとONU11-(N+1)の距離と定義する。
光スプリッタ分岐比算出装置2は、計算部21、判定部22、記憶部23を備える。
計算部21は、光スプリッタ12の分岐比を計算する。判定部22は、計算部21が計算した結果を基にして、再度計算を行うか否かを判定する。記憶部23は、計算部21が計算した結果を記憶する。出力部24は、記憶部23から判定部22により指示された計算結果を外部に出力する。
図4は第1の実施形態に係る光スプリッタ分岐比算出装置2の動作を示すフローチャートである。
初めに計算部21はONU11が受信する光信号の目標強度を設定する(ステップS1)。計算部21は、目標強度の初期値として、例えば最小受信感度を設定する。計算部21は、光スプリッタ12の分岐比及びONU11-(N+1)の受信強度である最終受信強度を算出する(ステップS2)。計算部21による分岐比及び受信強度の具体的な算出方法は、後述する。
OLT10が出力する光信号の送信強度をPtx、分岐ファイバ13及び幹線ファイバ14の単位長さあたりの伝送損失をαdB/mとする2≦n≦Nの場合、ONU11-nの受信する光信号の受信強度PRx(n)は式(1)で表される。
このように、第1の実施形態によれば光スプリッタ分岐比算出装置2はONU11が受信する光信号の目標強度P0を設定し、目標強度P0の値を大きくすることと光スプリッタ分岐比を算出する動作を繰り返す。これにより、光スプリッタ分岐比算出装置2はONU11が受信する光信号の強度が最大であり、かつONU11すべてが光信号を受信することができる光スプリッタの分岐比を算出することができる。
第1の実施形態に係る光スプリッタ分岐比算出装置2は、光スプリッタ12の分岐比をOLT10に近い光スプリッタ12の分岐比から算出する。つまり、光スプリッタ分岐比算出装置2はS1とT1を最初に算出し、その後S2とT2を算出し、最終的にSNとTNを算出する。第2の実施形態に係る光スプリッタ分岐比算出装置2は、OLT10から最も遠い光スプリッタ12の分岐比から算出する。つまり、光スプリッタ分岐比算出装置2はSNとTNを最初に算出する。
第2の実施形態に係る光スプリッタ分岐比算出装置2による光スプリッタ12の分岐比の算出方法について説明する。第2の実施形態において、光スプリッタ分岐比算出装置2はONU11すべてとOLT10の間で光信号が受ける損失が等しくなるような光スプリッタ12の分岐比を算出する。初めに光スプリッタ分岐比算出装置2は、光スプリッタ12-NとONU11-Nの間で光信号が受ける損失と光スプリッタ12-NとONU11-(N+1)の間で光信号が受ける損失が等しくなるように光スプリッタ12-Nの分岐比を算出する。光スプリッタ12-NとONU11-Nの間で光信号が受ける損失は式(6)で表される。
第2の実施形態に係る光スプリッタ12の分岐比の算出方法は、図5に示すように光通信システム1が等価損失18を備えると考えると理解が容易になる。図5において等価損失18-Nが光信号に与える損失ANは、光スプリッタ12-NとONU11-(N+1)の間で光信号が受ける合計損失と等しい。損失ANは、式(12)で表される。
このように、第2の実施形態によれば光スプリッタ分岐比算出装置2はONU11とOLT10の間の損失がすべてのONU11において等しくなるように、光スプリッタ12―Nの分岐比から光スプリッタ12-1の分岐比まで順番に算出する。これにより、光スプリッタ分岐比算出装置2は1度の計算により最適な光スプリッタ12の分岐比を算出することができる。
《変形例1》
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
例えばファイバの距離LnやDnが事前に分かっていない場合、光通信システム1は光ファイバ測定部15を備えてもよい。
光ファイバ測定部15は幹線ファイバ14の距離を測定する。光ファイバ測定部15の例としてはOTDR(Optical Time Domain Reflectometer)が挙げられる。
図6に示す光通信システム1は、第1の実施形態に係る光通信システム1に加えて波長合分波器19、光ファイバ測定部15、波長合分波器16、終端器17を備える。
与えられた条件において、送信強度Ptxが小さいなどの理由から光スプリッタが実現不可能である場合がある。例えば、第一の実施形態において目標強度P0を最小受信感度Pminに設定した場合にいずれかの光スプリッタ12にて0≦Sn≦1を満たさないとき、すべてのONU11が光信号を受信することは不可能である。この場合、光通信システム1は、送信強度Ptxを大きくして又はONU11を選別しONUの数を少なくして再計算を行う。
第2実施形態に係る光スプリッタ12の分岐比の算出方法において、光スプリッタ12のうち分岐比が変更できない光スプリッタ12が存在する場合、設定可能な光スプリッタ分岐比に制限が生じる。これらの場合、光スプリッタ分岐比算出装置2は、分岐比が変更できない光スプリッタ12の分岐先である2つの経路で算出される合計損失のうち、大きい方の合計損失を等価損失18に設定する。
第2実施形態に係る光スプリッタ12の分岐比の算出方法が適用できるのは、図1に示すバス型のネットワークを採用する光通信システム1に限られない。図7はツリー型のネットワークを採用する光通信システム3の一例である。光通信システム3にも第2実施形態に係る光スプリッタ12の分岐比の算出方法を適用することができる。光スプリッタ分岐比算出装置2は、光通信システム3のネットワーク構造の入力を受け入れ、ONU11及び光スプリッタ12それぞれの段数を特定する。ONU11及び光スプリッタ12の段数は、OLT10と当該ONU11もしくは当該光スプリッタ12との間に存在する光スプリッタ12の数によって表される。例えば、OLT10に直接接続された光スプリッタ12の段数は1段目である。また、1段目の光スプリッタ12に直接接続される光スプリッタ12もしくはONU11の段数は、2段目である。
Claims (4)
- 第1通信装置をルートノードとし、複数の光スプリッタを中間ノードとし、複数の第2通信装置をリーフノードとする木構造ネットワークを構成する光通信システムにおいて、
前記第1通信装置が送信する光を前記第2通信装置が目標強度で受信するように、前記複数の光スプリッタの分岐比を、前記木構造ネットワークの階層の順に、前記第1通信装置と前記光スプリッタとの間の伝送経路の長さに基づいて算出する計算ステップ
を有し、
前記計算ステップでは、前記複数の光スプリッタについて、前記木構造ネットワークの階層の浅い方から順番に、前記光スプリッタに直接接続される第2通信装置が前記光を前記目標強度で受信するように分岐比を算出し、
前記計算ステップでは、前記目標強度を変化させて計算を繰り返し、前記第2通信装置が受信する光の強度が実現可能な最大の前記目標強度となるように前記光スプリッタの分岐比を算出する
分岐比算出方法。 - 前記目標強度は、前記第1通信装置を除く他の全ての通信装置の最小受信感度以上である、
請求項1に記載の分岐比算出方法。 - 第1通信装置をルートノードとし、複数の光スプリッタを中間ノードとし、複数の第2通信装置をリーフノードとする木構造ネットワークを構成する光通信システムにおいて、
前記第1通信装置が送信する光を前記第2通信装置が目標強度で受信するように、前記複数の光スプリッタの分岐比を、前記木構造ネットワークの階層の順に、前記第1通信装置と前記光スプリッタとの伝送経路の長さに基づいて算出する計算部
を備え、
前記計算部は、前記複数の光スプリッタについて、前記木構造ネットワークの階層の浅い方から順番に、前記光スプリッタに直接接続される第2通信装置が前記光を前記目標強度で受信するように分岐比を算出し、
前記計算部は、前記目標強度を変化させて計算を繰り返し、前記第2通信装置が受信する光の強度が実現可能な最大の前記目標強度となるように前記光スプリッタの分岐比を算出する
分岐比算出装置。 - コンピュータに、請求項1または請求項2に記載の分岐比算出方法を実行させるためのコンピュータプログラム。
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