JP7410440B2 - 光通信システム - Google Patents

Description

本発明は、光通信システムに関する。

光ファイバ通信において、光信号が光ファイバ中を伝搬する際、光ファイバが有する波長分散効果により波形歪みが生じる。波長分散は、光信号が光ファイバ中を伝搬する際の伝搬速度が波長ごとに異なるために生じる現象であり、光ファイバが長いほど波長分散の影響は大きくなる。

波長分散による波形歪みは、光伝送路の光ファイバと逆の波長分散特性を有する分散補償ファイバ（以下「ＤＣＦ」（Dispersion Compensation Fiber）という）を用いることで補償することができる（例えば、非特許文献１参照）。

近年、ファイバーブラッググレーティング（以下「ＦＢＧ」（Fiber Bragg Gratings）という）を利用したＦＢＧ－ＤＣＭ（FBG-based continuous Dispersion Compensation Modules）が新たな波長分散補償デバイスとして注目されている（例えば、非特許文献２，３参照）。ＦＢＧ－ＤＣＭは、ＤＣＦと比較すると小型である。以下、ＤＣＦやＦＢＧ－ＤＣＭなどの波長分散補償に用いられる光学デバイスを波長分散補償モジュール（Chromatic Dispersion Compensation Module(CDCM)）という。

波長分散補償モジュールは、波長分散に起因する信号品質劣化を、ある基準値以下に抑圧可能である。したがって、補償可能な波長分散範囲は、その基準値に対応する範囲に限定されることになる（例えば、非特許文献１～３参照）。

Lars Gruner-Nielsen, Marie Wandel, Poul Kristensen, Carsten Jorgensen, Lene Vilbrad Jorgensen, Bent Edvold, Bera Palsdottir, and Dan Jakobsen, "Dispersion-Compensating Fibers", Journal of Lightwave Technology, Vol.23, No.11, pp.3566-3579, November 2005 "Dispersion Compensation", Proximation AB,［令和２年６月４日検索］、インターネット(URL: https://www.proximion.com/dispersion-compensation/) D. van den Borne, V. Veljanovski, E. de Man, U. Gaubatz, C. Zuccaro, C. Paquet, Y. Painchaud, S. L. Jansen, E. Gottwald, G. D. Khoe, and H. de Waardt, "Cost-effective 10.7-Gbit/s Long-Haul Transmission using Fiber Bragg Gratings for In-line Dispersion Compensation", in Optical Fiber Communication Conference and Exposition and The National Fiber Optic Engineers Conference, OSA Technical Digest Series (CD) (Optical Society of America, 2007), paper OThS5.

ＰＯＮ（Passive Optical Network）に代表される分岐ファイバ多元接続を行う光通信システムは、分岐点において１つの経路を複数の経路に分岐して複数の光通信装置を収容する。そのため、複数の光通信装置ごとに光伝送路を設置しなくてもよいというメリットがある。

図１０は、分岐ファイバ多元接続を行う光通信システムの一例である光通信システム１００の構成を示すブロック図である。光通信システム１００では、中央局に設置される単一の光通信装置１０１が光ファイバ伝送路１３０に接続し、光ファイバ伝送路１３０が光スプリッタ１３１の一端に接続する。光スプリッタ１３１は、一端からの経路をＮ個の経路に分岐する１：Ｎ分岐の光スプリッタであり、Ｎ個の経路の各々に複数の光通信装置１１０－１～１１０－Ｎが接続する。ここで、Ｎは、２以上の整数である。中央局に設置される光通信装置１０１は、ＣＵ（Centralized Unit）と呼ばれ、異なる位置に分散して設置される光通信装置１１０－１～１１０－Ｎは、ＤＵ（Distributed Unit）と呼ばれる。

光通信システム１００のような分岐ファイバ多元接続を行う光通信システムでは、ＣＵである光通信装置１０１と、ＤＵである光通信装置１１０－１～１１０－Ｎの各々との間の光伝送路長は、光通信装置１１０－１～１１０－Ｎごとに異なる。光伝送路長が異なることから、光通信装置１０１が送信して光通信装置１１０－１～１１０－Ｎの各々が受信する光信号に生じる波長分散量もそれぞれ異なることになる。そのため、光通信装置１０１から光通信装置１１０－１～１１０－Ｎの各々に至る経路を伝搬する光信号に対して補償すべき波長分散補償量も異なることになる。

光通信装置１１０－１～１１０－Ｎの各々に至る経路を伝搬する光信号に対して個別に波長分散補償を行うために、例えば、図１１に示す光通信システム１００ａの構成にする手法が考えられる。光通信システム１００ａでは、光通信装置１１０－１～１１０－Ｎの各々と、光スプリッタ１３１との間の経路に、光通信装置１１０－１～１１０－Ｎの各々に対応する波長分散補償モジュール１２０－１～１２０－Ｎが挿入される。

光通信システム１００ａの構成にすることにより、波長分散補償モジュール１２０－１～１２０－Ｎの各々が、各々に対応する光通信装置１１０－１～１１０－Ｎに至る経路を伝搬する光信号に生じる波長分散量の補償を個別に行うことが可能になる。しかしながら、光通信システム１００ａの構成では、遠方に位置し、かつ各々の位置が分散しているＤＵ側に波長分散補償モジュール１２０－１～１２０－Ｎを設置する必要がある。そのため、設置に要する人件費などのコストが増加し、光通信システム１００ａを構築する全体的なコストを高めてしまうという問題がある。

上記事情に鑑み、本発明は、システムの構築に要するコストを抑えつつ信号品質を向上させることができる技術の提供を目的としている。

本発明の一態様は、１つの第１の光通信装置と、前記第１の光通信装置と異なる位置に配置され、前記第１の光通信装置との間で通信を行う複数の第２の光通信装置と、前記第１の光通信装置に接続する波長分散補償装置と、前記波長分散補償装置に接続し、前記波長分散補償装置に接続する経路が分岐点において複数の経路に分岐し、分岐した経路の各々が、複数の前記第２の光通信装置の各々に接続し、前記経路を通じて光信号を伝送する光伝送路と、を備え、前記波長分散補償装置は、前記第１の光通信装置と、複数の前記第２の光通信装置の各々との間の経路を伝搬する光信号に生じる波長分散量に応じた波長分散補償を行う波長分散補償部を備える光通信システムである。

本発明により、システムの構築に要するコストを抑えつつ信号品質を向上させることが可能になる。

第１の実施形態における光通信システムの構成を示すブロック図である。 第１の実施形態の光通信装置の内部構成を示すブロック図（その１）である。 第１の実施形態の光通信装置の内部構成を示すブロック図（その２）である。 第１の実施形態の波長分散補償量設定装置による処理の流れを示すフローチャートである。 第２の実施形態における光通信システムの構成を示すブロック図である。 第２の実施形態の波長分散補償量設定装置による処理の流れを示すフローチャートである。 第３の実施形態における光通信システムの構成を示すブロック図である。 第３の実施形態の光通信装置の内部構成を示すブロック図である。 第３の実施形態の波長分散補償量設定装置による処理の流れを示すフローチャートである。 分岐ファイバ多元接続光通信システムの一例を示すブロック図である。 分岐ファイバ多元接続光通信システムにおいて波長分散補償を行う手段を示す図である。

（第１の実施形態）
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、第１の実施形態における光通信システム１の構成を示すブロック図である。図１において、実線の接続線は、光ファイバによる接続であることを示しており、破線の接続線は、実線の接続線とは別に設けられる通信回線を示している。

光通信システム１は、分岐ファイバ多元接続を行う光通信システムである。光通信システム１は、光通信装置２、Ｎ個の光通信装置３－１～３－ｉ～３－Ｎ、波長分散補償装置４、光伝送路５及び波長分散補償量設定装置６を備える。ここで、Ｎは、２以上の整数であり、ｉは１～Ｎの中のいずれかの値である。ＤＵである光通信装置３－１～３－ｉ～３－Ｎの各々は、例えば、光通信システム１が提供する通信サービスの利用者の建物内に設置される。

光通信装置２は、中央局の建物内に設置されるＣＵである。光通信装置２は、図２に示すように、光信号を送信する光送信部２０を備えている。光送信部２０は、電気信号生成部２１と光信号生成部２２を備える。電気信号生成部２１は、情報源である送信データを符号化し、符号化した送信データを電気信号の波形に変換することにより送信データの電気信号を生成して出力する。光信号生成部２２は、光ファイバに接続しており、電気信号生成部２１が出力する送信データの電気信号を光信号に変換する。光信号生成部２２は、変換した光信号を光ファイバに送出する。光信号生成部２２は、波長分散補償量設定装置６から波長分散検出用の光信号の送出を指示する指示信号を受けると、予め定められる波長分散検出用の光信号を生成して光ファイバに送出する。

光通信装置３－１～３－ｉ～３－Ｎは、異なる位置に分散して設置されるＤＵである。光通信装置３－１～３－ｉ～３－Ｎの各々は、同一の構成を有している。図３は、光通信装置３－ｉの内部構成を示すブロック図である。光通信装置３－ｉは、光信号を受信する光受信部３０－ｉを備えている。光受信部３０－ｉは、光信号受信部３１－ｉと電気信号処理部３２－ｉを備える。光信号受信部３１－ｉは、接続する光ファイバを通じて光信号を受信する。光信号受信部３１－ｉは、受信した光信号を電気信号に変換して電気信号処理部３２－ｉに出力する。電気信号処理部３２－ｉは、光信号受信部３１－ｉが出力する電気信号を復号して送信データを復元する。また、電気信号処理部３２－ｉは、光信号受信部３１－ｉが光信号を受信した場合、光信号受信部３１－ｉが受信した光信号に関する情報を波長分散補償量設定装置６に送信する。ここで、光信号に関する情報とは、例えば、光信号の波形の形状の情報等である。

図１に戻り、光伝送路５は、分岐点において分岐する光ファイバにより複数の光通信装置３－１～３－Ｎを収容し、波長分散補償装置４が送出する光信号を光通信装置３－１～３－Ｎまで伝送する。光伝送路５は、光ファイバ伝送路５１、光増幅器５２及び分岐点に設置される光分岐器５３を備える。光ファイバ伝送路５１は、光信号の伝送媒体であり、伝送する光信号の信号品質に影響を与える波長分散を生じさせる長さの伝送路である。

光増幅器５２は、光信号の増幅を行う。なお、図１では、光ファイバ伝送路５１の端に光増幅器５２が接続される例を示しているが、光ファイバ伝送路５１の途中に光増幅器５２が挿入されていてもよいし、光増幅器５２以外に光スイッチや再生中継機などのデバイスが光ファイバ伝送路５１に接続されたり、光ファイバ伝送路５１の途中に挿入されていたりしていてもよい。

光分岐器５３は、１：Ｎ分岐の光分岐器であり、光増幅器５２に光ファイバを介して接続する一端をＮ個の経路に分岐する。光分岐器５３が分岐するＮ個の経路の各々は、光ファイバを介して光通信装置３－１～３－Ｎの各々に接続する。光分岐器５３としては、例えば、光スプリッタが適用される。

波長分散補償装置４は、波長分散補償部４０を備える。波長分散補償部４０は、例えば、ＤＣＦやＦＢＧ－ＤＣＭ等の波長分散補償モジュール（ＣＤＣＭ）を予め複数備えている。複数の波長分散補償モジュールの各々は、異なる波長分散補償量を与える。波長分散補償部４０は、波長分散補償量設定装置６から設定される波長分散補償量に応じた波長分散補償モジュールを選択し、選択した波長分散補償モジュールを光通信装置２と、光ファイバ伝送路５１とに接続する。ここで、波長分散補償量に応じた波長分散補償モジュールを選択とは、当該波長分散補償量に一致する波長分散補償を行う波長分散補償モジュールがあれば、当該波長分散補償モジュールを選択し、当該波長分散補償量に一致する波長分散補償を行う波長分散補償モジュールがなければ、波長分散補償量に近い波長分散補償量を補償できる波長分散補償モジュールを選択することである。

波長分散補償量設定装置６は、破線の接続線で示される通信回線により、光通信装置２の光信号生成部２２と、光通信装置３－１～３－Ｎの電気信号処理部３２－１～３２－Ｎの各々と、波長分散補償装置４の波長分散補償部４０とに接続する。波長分散補償量設定装置６は、光通信装置２の光信号生成部２２が送出する波長分散検出用の光信号に関する情報、すなわち、波長分散の影響を受けていない波長分散検出用の光信号の波形の形状の情報等を内部の記憶領域に予め記憶させている。

波長分散補償量設定装置６は、波長分散補償部４０に設定する波長分散補償量の算出を行う際、波長分散検出用の光信号の送出を指示する指示信号を光通信装置２の光信号生成部２２に送信する。

波長分散補償量設定装置６は、光通信装置３－１～３－Ｎの光信号受信部３１－１～３１－Ｎの各々が光信号を受信した際に、電気信号処理部３２－１～３２－Ｎが送信する光信号に関する情報を受信する。波長分散補償量設定装置６は電気信号処理部３２－１～３２－Ｎの各々から受信した波長分散の影響を受けている光信号に関する情報と、内部の記憶領域が予め記憶する波長分散の影響を受けていない波長分散検出用の光信号に関する情報とに基づいて、光通信装置３－１～３－Ｎの各々に至る経路において伝搬する光信号に生じている波長分散量Ｄｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）を算出する。

波長分散補償量設定装置６は、算出したＮ個の波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎに基づいて、波長分散補償部４０に設定する波長分散補償量Ｄ_ＣＤＣＭを算出する。波長分散補償量設定装置６は、算出した波長分散補償量Ｄ_ＣＤＣＭを波長分散補償部４０に設定する。

（第１の実施形態の光通信システムによる処理）
図４は、波長分散補償量設定装置６による処理の流れを示すフローチャートである。波長分散補償部４０において波長分散補償量が設定されておらず、波長分散補償を行わない状態において、波長分散補償量設定装置６は、波長分散検出用の光信号の送出を指示する指示信号を光通信装置２の光信号生成部２２に送信する（ステップＳ１）。

光通信装置２の光信号生成部２２は、波長分散補償量設定装置６から指示信号を受けると、予め定められる波長分散検出用の光信号を生成して光ファイバに送出する。光通信装置２の光信号生成部２２が送出した光信号は、波長分散補償部４０、光ファイバ伝送路５１、光増幅器５２を経由して光分岐器５３に到達する。光分岐器５３は、一端で受けた光信号をＮ個の光信号に分岐する。光通信装置３－１～３－Ｎの光信号受信部３１－１～３１－Ｎの各々は、光分岐器５３が分岐したＮ個の光信号の各々を受信する。電気信号処理部３２－１～３２－Ｎは、光信号受信部３１－１～３１－Ｎの各々が受信した光信号に関する情報を波長分散補償量設定装置６に送信する。

波長分散補償量設定装置６は、電気信号処理部３２－１～３２－Ｎから受信する波長分散の影響を受けている光信号に関する情報と、内部の記憶領域が予め記憶する波長分散の影響を受けていない波長分散検出用の光信号に関する情報とに基づいて、光通信装置２から光通信装置３－１～３－Ｎの各々に至る経路を伝搬する光信号に生じている波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎを算出する（ステップＳ２）。

波長分散補償量設定装置６は、算出したＮ個の波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎに基づいて、波長分散補償部４０に設定する波長分散補償量Ｄ_ＣＤＣＭを算出する（ステップＳ３）。例えば、波長分散補償量設定装置６は、Ｎ個の波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎの平均値を波長分散補償量Ｄ_ＣＤＣＭとして算出する。波長分散補償量設定装置６は、算出した波長分散補償量Ｄ_ＣＤＣＭを波長分散補償部４０に設定する（ステップＳ４）。波長分散補償部４０は、波長分散補償量設定装置６から設定された波長分散補償量Ｄ_ＣＤＣＭに応じた波長分散補償モジュールを選択し、選択した波長分散補償モジュールを光通信装置２と、光ファイバ伝送路５１とに接続する。この処理により、波長分散補償量Ｄ_ＣＤＣＭを補償するのに適切な波長分散補償モジュールが、光通信装置２と、光ファイバ伝送路５１とが接続される。

この状態において、光通信装置２が、光通信装置３－１～３－Ｎに対して送信データの送信を開始する。すなわち、光通信装置２の電気信号生成部２１が情報源である送信データを符号化し、符号化した送信データを電気信号の波形に変換することにより送信データの電気信号を生成して光信号生成部２２に出力する。光信号生成部２２は、当該電気信号を光信号に変換する。光信号生成部２２は、変換した光信号を光ファイバに送出する。

波長分散補償装置４の波長分散補償部４０は、光通信装置２の光信号生成部２２が送出した光信号を受信すると、受信した光信号に対して波長分散補償量Ｄ_ＣＤＣＭの波長分散補償を行う。波長分散補償部４０は、波長分散補償を行った光信号を光伝送路５に送出する。光伝送路５の光ファイバ伝送路５１は、波長分散補償部４０が送出した光信号を伝送し、光増幅器５２は、光ファイバ伝送路５１が伝送した光信号を増幅する。光分岐器５３は、光増幅器５２が送出する光信号をＮ個の光信号に分岐し、分岐したＮ個の光信号を光通信装置３－１～３－Ｎの各々に至る光ファイバに送出する。

光通信装置３－１～３－Ｎの光信号受信部３１－１～３１－Ｎの各々は、光ファイバを通じて光分岐器５３が分岐した光信号を受信する。光信号受信部３１－１～３１－Ｎの各々は、受信した光信号を電気信号に変換する。光信号受信部３１－１～３１－Ｎの各々は、変換した電気信号を各々に対応する電気信号処理部３２－１～３２－Ｎに出力する。電気信号処理部３２－１～３２－Ｎは、電気信号を取り込み、取り込んだ電気信号を復号して送信データを復元する。

上記の第１の実施形態の光通信システム１は、第１の光通信装置である光通信装置２と、各々が第２の光通信装置である光通信装置３－１～３－Ｎと、光通信装置２に接続する波長分散補償装置４と、光伝送路５とを備えている。光伝送路５は、波長分散補償装置４に接続し、波長分散補償装置４に接続する経路が分岐点において複数の経路に分岐し、分岐した経路の各々が、光通信装置３－１～３－Ｎの各々に接続し、経路を通じて光信号を伝送する。波長分散補償装置４は、１個の波長分散補償部４０を備えており、波長分散補償部４０は、例えば、光通信装置２から光通信装置３－１～３－Ｎの各々に至る経路を伝搬する光信号に生じる波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎの平均値を波長分散補償量Ｄ_ＣＤＣＭとして補償する。

これにより、光通信装置３－１～３－Ｎは、光通信装置３－１～３－Ｎの各々に至る経路を伝搬する光信号に生じている波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎのうち、波長分散補償量Ｄ_ＣＤＣＭの分が補償された光信号を受信することが可能になる。光通信システム１では、ＣＵである光通信装置２に波長分散補償装置４を接続するため、光通信装置２の近く、例えば、中央局の建物内に波長分散補償装置４を設置することができる。そのため、光通信システム１では、図１１に示した光通信システム１００ａのように、波長分散補償を行うために、人をＤＵの設置位置まで派遣する必要がない。

波長分散補償量設定装置６を備えることにより、人手を介さずに、光通信装置２から光通信装置３－１～３－Ｎの各々に至る経路を伝搬する光信号に生じているＮ個の波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎに応じた波長分散補償量Ｄ_ＣＤＣＭを波長分散補償部４０に設定することができる。

光通信装置３－１～３－Ｎの台数分、波長分散補償部４０を備えるのではなく、１個の波長分散補償部４０を用いており、少ない設備で波長分散補償を行うことができる。したがって、第１の実施形態における光通信システム１は、人に要するコスト及び設備に要するコスト等のシステムの構築に要するコストを抑えつつ波長分散補償を行うことにより信号品質を向上させることを可能にしている。

なお、上記の第１の実施形態では、波長分散補償量設定装置６は、例えば、Ｎ個の波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎの平均値を波長分散補償量Ｄ_ＣＤＣＭとして算出するようにしているが、Ｎ個の波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎから得られる平均値以外の他の特性を示す指標値を波長分散補償量Ｄ_ＣＤＣＭとして算出するようにしてもよい。

上記したように、波長分散補償部４０は、波長分散に起因する信号品質劣化をある基準値以下に抑圧可能である。したがって、補償可能な波長分散範囲は、その基準値に対応する範囲に限定されることになる。そのため、光通信装置２と、光通信装置３－１～３－Ｎの各々との間の波長分散量が、波長分散補償部４０が補償する波長分散補償量の範囲内となるように、光通信装置２と、光通信装置３－１～３－Ｎとが選定されている必要がある。

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態における光通信システム１ａの構成を示すブロック図である。図５において、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、以下、異なる構成について説明する。光通信システム１ａは、光通信装置２、光通信装置３－１～３－Ｎ、波長分散補償装置４ａ、光伝送路５－１，５－２及び波長分散補償量設定装置６ａを備える。

第１の実施形態の光通信システム１では、波長分散補償部４０に設定する波長分散補償量Ｄ_ＣＤＣＭを、光通信装置２から光通信装置３－１～３－Ｎの各々に至る経路を伝搬する光信号に生じている波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎの平均値としていた。光通信装置２と、光通信装置３－１～３－Ｎの各々との間の距離の差のバラツキが大きくない状態であれば、波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎのバラツキが大きくないため、第１の実施形態の光通信システム１を適用し、波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎの平均値を波長分散補償量Ｄ_ＣＤＣＭとすることで、光通信装置２が送信して光通信装置３－１～３－Ｎが受信する光信号に対して有効な波長分散補償を行うことができる。

これに対して、例えば、光通信装置２と、光通信装置３－１～３－Ｎの各々との間の距離の差のバラツキが大きい場合、１個の波長分散補償部４０を備えるだけでは十分な波長分散補償を行うことができない場合が想定される。

このような場合を想定して、第２の実施形態の光通信システム１ａでは、光通信装置３－１～３－Ｎを、例えば、２つのグループに分けてグループごとに適切な波長分散補償を行うようにしている。図５に示す例では、Ｎは、偶数であるものとし、各グループに含まれる数が同数になるように、光通信装置３－１～３－Ｎ／２と、光通信装置３－（Ｎ／２＋１）～３－Ｎという２つのグループに分けている。グループの分類基準は、例えば、光通信装置２からの距離であり、予め基準となる距離を設定し、光通信装置３－１～３－Ｎ／２は、基準となる距離以下の位置に設置されているグループであり、光通信装置３－（Ｎ／２＋１）～３－Ｎは、基準となる距離を超える位置に設置されているグループである。

波長分散補償装置４ａは、光分岐器４１と、波長分散補償部４０－１，４０－２とを備えている。光分岐器４１は、１：２分岐の光分岐器であり、光通信装置２に光ファイバを介して接続する一端を、２個の経路に分岐する。光分岐器４１が分岐する２個の経路の各々は、波長分散補償部４０－１，４０－２に接続する。光分岐器４１としては、例えば、光スプリッタが適用される。

波長分散補償部４０－１，４０－２は、第１の実施形態の波長分散補償部４０と同一の構成を有しており、波長分散補償量設定装置６ａによって各々に設定される波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃１}，Ｄ_{ＣＤＣＭ＃２}に応じた波長分散補償モジュールを選択することにより、各々が受信する光信号に対して波長分散補償を行う。波長分散補償部４０－１は、光ファイバを介して光伝送路５－１に接続し、波長分散補償部４０－２は、光ファイバを介して光伝送路５－２に接続する。

光伝送路５－１，５－２の各々は、以下の点を除き、第１の実施形態の光伝送路５と同一の構成を有している。第１の実施形態の光伝送路５が備える光分岐器５３は、１：Ｎ分岐である。これに対して、光伝送路５－１，５－２の各々が備える光分岐器５３－１，５３－２は、１：Ｎ／２分岐、すなわち、光増幅器５２－１，５２－２に光ファイバを介して接続する一端をＮ／２個の経路に分岐する構成を有している。光分岐器５３－１が分岐するＮ／２個の経路の各々は、光ファイバを介して光通信装置３－１～３－Ｎ／２の各々に接続する。光分岐器５３－２が分岐するＮ／２個の経路の各々は、光ファイバを介して光通信装置３－（Ｎ／２＋１）～３－Ｎの各々に接続する。

波長分散補償量設定装置６ａは、以下の点を除いて、第１の波長分散補償量設定装置６と同一の構成を有している。第１の波長分散補償量設定装置６は、波長分散補償部４０に通信回線を介して接続しているが、波長分散補償量設定装置６ａは、波長分散補償部４０－１，４０－２の各々に通信回線を介して接続する。

第１の実施形態の波長分散補償量設定装置６は、算出したＮ個の波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎに基づいて、波長分散補償部４０に設定する波長分散補償量Ｄ_ＣＤＣＭを算出する。波長分散補償量設定装置６は、算出した波長分散補償量Ｄ_ＣＤＣＭを波長分散補償部４０に設定していた。これに対して、波長分散補償量設定装置６ａは、Ｎ／２個の波長分散量Ｄ_ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ／２）に基づいて、波長分散補償部４０－１に設定する波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃1}を算出する。波長分散補償量設定装置６ａは、Ｎ／２個の波長分散量Ｄ_ｎ（ｎ＝（Ｎ／２＋１），（Ｎ／２＋２），…，Ｎ）に基づいて、波長分散補償部４０－２に設定する波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃２}を算出する。

（第２の実施形態の光通信システムによる処理）
図６は、波長分散補償量設定装置６ａによる処理の流れを示すフローチャートである。波長分散補償部４０－１，４０－２において波長分散補償量が設定されておらず、波長分散補償を行わない状態において、波長分散補償量設定装置６ａは、波長分散検出用の光信号の送出を指示する指示信号を光通信装置２の光信号生成部２２に送信する（ステップＳａ１）。

光通信装置２の光信号生成部２２は、波長分散補償量設定装置６ａから指示信号を受けると、予め定められる波長分散検出用の光信号を生成して光ファイバに送出する。波長分散補償装置４ａの光分岐器４１は、光通信装置２の光信号生成部２２が送出した光信号を２個の光信号に分岐する。

光分岐器４１が分岐した一方の光信号は、波長分散補償部４０－１、光ファイバ伝送路５１－１、光増幅器５２－１を通じて光分岐器５３－１に到達する。光分岐器５３－１は、一端で受けた光信号をＮ／２個の光信号に分岐する。光通信装置３－１～３－Ｎ／２の光信号受信部３１－１～３１－Ｎ／２の各々は、光分岐器５３－１が分岐したＮ／２個の光信号を受信する。電気信号処理部３２－１～３２－Ｎ／２は、光信号受信部３１－１～３１－Ｎ／２の各々が受信した光信号に関する情報を波長分散補償量設定装置６ａに送信する。

光分岐器４１が分岐した他方の光信号は、波長分散補償部４０－２、光ファイバ伝送路５１－２、光増幅器５２－２を通じて光分岐器５３－２に到達する。光分岐器５３－２は、一端で受けた光信号をＮ／２個の光信号に分岐する。光通信装置３－（Ｎ／２＋１）～３－Ｎの光信号受信部３１－（Ｎ／２＋１）～３１－Ｎの各々は、光分岐器５３－２が分岐したＮ／２個の光信号を受信する。電気信号処理部３２－（Ｎ／２＋１）～３２－Ｎは、光信号受信部３１－（Ｎ／２＋１）～３１－Ｎの各々が受信した光信号に関する情報を波長分散補償量設定装置６ａに送信する。

波長分散補償量設定装置６ａは、電気信号処理部３２－１～３２－Ｎから受信する波長分散の影響を受けている光信号に関する情報と、内部の記憶領域が予め記憶する波長分散の影響を受けていない波長分散検出用の光信号に関する情報とに基づいて、光通信装置３－１～３－Ｎの各々に至る経路を伝搬する光信号に生じている波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎを算出する（ステップＳａ２）。

波長分散補償量設定装置６ａは、Ｎ／２個の波長分散量Ｄ_ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ／２）に基づいて、波長分散補償部４０－１に設定する波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃1}を算出する。波長分散補償量設定装置６ａは、Ｎ／２個の波長分散量Ｄ_ｎ（ｎ＝（Ｎ／２＋１），（Ｎ／２＋２），…，Ｎ）に基づいて、波長分散補償部４０－２に設定する波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃２}を算出する（ステップＳａ３）。例えば、波長分散補償量設定装置６ａは、波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎの平均値を波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃１}として算出し、波長分散量Ｄ_{Ｎ／２＋１}～Ｄ_Ｎの平均値を波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃２}として算出する。

波長分散補償量設定装置６ａは、算出した波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃１}を波長分散補償部４０－１に設定し、算出した波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃２}を波長分散補償部４０－２に設定する（ステップＳａ４）。波長分散補償部４０－１は、波長分散補償量設定装置６ａから設定された波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃１}に応じた波長分散補償モジュールを選択し、選択した波長分散補償モジュールを光通信装置２と、光ファイバ伝送路５１－１とに接続する。波長分散補償部４０－２は、波長分散補償量設定装置６ａから設定された波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃２}に応じた波長分散補償モジュールを選択し、選択した波長分散補償モジュールを光通信装置２と、光ファイバ伝送路５１－２とに接続する。

この状態において、光通信装置２が、光通信装置３－１～３－Ｎに対して送信データの送信を開始する。すなわち、光通信装置２の電気信号生成部２１が情報源である送信データを符号化し、符号化した送信データを電気信号の波形に変換することにより送信データの電気信号を生成して光信号生成部２２に出力する。光信号生成部２２は、当該電気信号を光信号に変換する。光信号生成部２２は、変換した光信号を光ファイバに送出する。波長分散補償装置４ａの光分岐器４１は、光通信装置２の光信号生成部２２が送出した光信号を２個の光信号に分岐する。

波長分散補償装置４ａの波長分散補償部４０－１は、光分岐器４１が分岐した一方の光信号を受信すると、受信した光信号に対して波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃１}の波長分散補償を行う。波長分散補償部４０－１は、波長分散補償を行った光信号を光伝送路５－１に送出する。

波長分散補償装置４ａの波長分散補償部４０－２は、光分岐器４１が分岐した他方の光信号を受信すると、受信した光信号に対して波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃２}の波長分散補償を行う。波長分散補償部４０－２は、波長分散補償を行った光信号を光伝送路５－２に送出する。

光伝送路５－１，５－２の光ファイバ伝送路５１－１，５１－２は、各々に接続する波長分散補償部４０－１，４０－２が送出した光信号を伝送し、光増幅器５２－１，５２－２は、各々に接続する光ファイバ伝送路５１－１，５１－２が伝送した光信号を増幅する。光分岐器５３－１，５３－２は、各々に接続する光増幅器５２－１，５２－２が送出する光信号をＮ／２個の光信号に分岐し、分岐したＮ／２個の光信号を光通信装置３－１～３－Ｎ／２，３－（Ｎ／２＋１）～３－Ｎの各々に至る光ファイバに送出する。

光通信装置３－１～３－Ｎ／２の光信号受信部３１－１～３１－Ｎ／２の各々は、光ファイバを通じて光分岐器５３－１が分岐した光信号を受信する。光信号受信部３１－１～３１－Ｎ／２は、受信した光信号を電気信号に変換する。光信号受信部３１－１～３１－Ｎ／２は、変換した電気信号を各々に対応する電気信号処理部３２－１～３２－Ｎ／２に出力する。電気信号処理部３２－１～３２－Ｎ／２は、電気信号を取り込み、取り込んだ電気信号を復号して送信データを復元する。

光通信装置３－（Ｎ／２＋１）～３－Ｎの光信号受信部３１－（Ｎ／２＋１）～３１－Ｎの各々は、光ファイバを通じて光分岐器５３－２が分岐した光信号を受信する。光信号受信部３１－（Ｎ／２＋１）～３１－Ｎは、受信した光信号を電気信号に変換する。光信号受信部３１－（Ｎ／２＋１）～３１－Ｎは、変換した電気信号を各々に対応する電気信号処理部３２－（Ｎ／２＋１）～３２－Ｎに出力する。電気信号処理部３２－（Ｎ／２＋１）～３２－Ｎは、電気信号を取り込み、取り込んだ電気信号を復号して送信データを復元する。

上記の第２の実施形態の光通信システム１ａにおいて、波長分散補償装置４ａは、光分岐器４１と、波長分散補償部４０－１，４０－２とを備えており、光分岐器４１は、光通信装置２に接続する経路を光伝送路５－１，５－２の数に一致する数の経路に分岐する。波長分散補償部４０－１，４０－２は、光伝送路５－１，５－２の各々に対応して備えられており、各々が、光分岐器４１が分岐した経路のいずれか１つと、各々に対応する光伝送路５－１，５－２とを一対一に接続する。波長分散補償部４０－１は、光通信装置２から光通信装置３－１～３－Ｎ／２の各々に至る経路を伝搬する光信号に生じる波長分散量の平均値を波長分散補償量として補償する。波長分散補償部４０－２は、光通信装置２から光通信装置３－（Ｎ／２＋１）～３－Ｎの各々に至る経路を伝搬する光信号に生じる波長分散量の平均値を波長分散補償量として補償する。

これにより、光通信装置３－１～３－Ｎ／２は、光通信装置３－１～３－Ｎ／２の各々に至る経路を伝搬する光信号に生じている波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎ／２のうち、波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃１}の分が補償された光信号を受信することが可能になる。光通信装置３－（Ｎ／２＋１）～３－Ｎは、光通信装置３－（Ｎ／２＋１）～３－Ｎの各々に至る経路を伝搬する光信号に生じている波長分散量Ｄ_{Ｎ／２＋１}～Ｄ_Ｎのうち、波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃２}の分が補償された光信号を受信することが可能になる。

光通信システム１ａでは、ＣＵである光通信装置２に波長分散補償装置４ａを接続するため、光通信装置２の近く、例えば、中央局の建物内に波長分散補償装置４ａを設置することができる。そのため、光通信システム１では、図１１に示した光通信システム１００ａのように、波長分散補償を行うために、人をＤＵの設置位置まで派遣する必要がない。

波長分散補償量設定装置６ａを備えることにより、人手を介さずに、光通信装置２から光通信装置３－１～３－Ｎ／２の各々に至る経路を伝搬する光信号に生じているＮ／２個の波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎ／２に応じた波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃１}を波長分散補償部４０－１に設定し、光通信装置２から光通信装置３－（Ｎ／２＋１）～３－Ｎの各々に至る経路を伝搬する光信号に生じているＮ／２個の波長分散量Ｄ_{Ｎ／２＋１}～Ｄ_Ｎに応じた波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃２}を波長分散補償部４０－２に設定することができる。

光通信装置３－１～３－Ｎの台数分、波長分散補償部４０を備えるのではなく、２個の波長分散補償部４０－１，４０－２を用いており、少ない設備で波長分散補償を行うことができる。したがって、第２の実施形態における光通信システム１ａは、人に要するコスト及び設備に要するコスト等のシステムの構築に要するコストを抑えつつ波長分散補償を行うことにより信号品質を向上させることを可能にしている。

第２の実施形態の光通信システム１ａでは、例えば、光通信装置２と、光通信装置３－１～３－Ｎの各々との間の距離の差のバラツキが大きい場合であっても、第１の実施形態の光通信システム１よりも適切な波長分散補償を行うことを可能にしている。例えば、上記したように、光通信装置２からの距離を基準として、基準となる距離以下の位置に設置されている光通信装置３－１～３－Ｎ／２のグループと、基準となる距離を超える位置に設置されている光通信装置３－（Ｎ／２＋１）～３－Ｎのグループとに分けるようにする。このようにグループ分けすることにより、Ｎ／２個の波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎ／２における値のバラツキを小さくすることができ、Ｎ／２個の波長分散量Ｄ_{Ｎ／２＋１}～Ｄ_Ｎにおける値のバラツキも小さくすることができる。

そのため、第１の実施形態の光通信システム１のように１つの波長分散補償量Ｄ_ＣＤＣＭを利用して波長分散補償を行うよりも、第２の実施形態の光通信システム１ａのように波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎ／２に対応する波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃１}と、波長分散量Ｄ_{Ｎ／２＋１}～Ｄ_Ｎに対応する波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃２}とを利用して波長分散補償を行う方が、より適切な波長分散補償を行うことができることになる。

上記の第２の実施形態の光通信システム１ａは、２つの光伝送路５－１，５－２を備えるため、例えば、光ファイバ伝送路５１－１，５１－２の距離を異なる距離にすることができる。そのため、光通信装置３－１～３－Ｎ／２のグループと、光通信装置３－（Ｎ／２＋１）～３－Ｎのグループとが存在する位置が大きく異なるような環境に適用することが可能である。

なお、上記の第２の実施形態の光通信システム１ａでは、光通信装置３－１～３－Ｎを２つのグループに分ける分類基準として、光通信装置２からの距離を基準としているが、基準は、光通信装置２からの距離に限られるものではなく、それ以外のパラメータを基準としてもよい。

上記の第２の実施形態の光通信システム１ａでは、グループごとの光通信装置３－１～３－Ｎの数をＮ／２個ずつの同数にしているが、１つのグループに含まれる光通信装置３－１～３－Ｎの数をグループごとに異なる数にしてもよい。光通信装置３－１～３－Ｎを３つ以上のグループに分けるようにしてもよい。ただし、グループの数は、複数の光通信装置３－１～３－Ｎを収容する際に光ファイバ伝送路を共有するという分岐ファイバ多元接続のメリットを維持するために、Ｎ未満の数にする必要がある。

上記の第２の実施形態では、波長分散補償量設定装置６ａは、例えば、Ｎ／２個の波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎ／２の平均値を波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃１}として算出し、Ｎ／２個の波長分散量Ｄ_{Ｎ／２＋１}～Ｄ_Ｎの平均値を波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃２}として算出するようにしている。これに対して、波長分散補償量設定装置６ａは、Ｎ／２個の波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎ／２、または、Ｎ／２個の波長分散量Ｄ_{Ｎ／２＋１}～Ｄ_Ｎから得られる平均値以外の他の特性を示す指標値を波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃１}、または、波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃２}として算出するようにしてもよい。

上記したように、波長分散補償部４０－１，４０－２は、波長分散に起因する信号品質劣化をある基準値以下に抑圧可能である。したがって、補償可能な波長分散範囲は、その基準値に対応する範囲に限定されることになる。そのため、光通信装置２と、光通信装置３－１～３－Ｎ／２の各々との間の波長分散量が、波長分散補償部４０－１が補償する波長分散補償量の範囲内となり、光通信装置２と、光通信装置３－（Ｎ／２＋１）～３－Ｎの各々との間の波長分散量が、波長分散補償部４０－２が補償する波長分散補償量の範囲内となるように光通信装置２と、光通信装置３－１～３－Ｎとが選定されている必要がある。

（第３の実施形態）
図７は、第３の実施形態における光通信システム１ｂの構成を示すブロック図である。図７において、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、以下、異なる構成について説明する。光通信システム１ｂは、光通信装置２ｂ、光通信装置３－１～３－Ｎ、波長分散補償装置４ｂ、光伝送路５ｂ及び波長分散補償量設定装置６ｂを備える。

第２の実施形態の光通信システム１ａでは、光通信装置３－１～３－Ｎを２つのグループに分けてグループごとに異なる波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃１}，Ｄ_{ＣＤＣＭ＃２}を適用して波長分散補償を行うようにしていた。このようにすることで、例えば、光通信装置２と、光通信装置３－１～３－Ｎの各々との間の距離の差のバラツキが大きい場合であっても、例えば、光通信装置２からの距離に基づいて、光通信装置３－１～３－Ｎを２つのグループに分けることで、グループごとに適切な波長分散補償を行うことが可能になる。

これに対して、図１１に示した光通信システム１００ａと同程度の精度で波長分散補償を行うためには、光通信装置３－１～３－Ｎの各々に至る経路を伝搬する光信号に生じている波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎの各々に対して個別に波長分散補償を行う必要がある。第２の実施形態の光通信システム１ａの構成を拡張して、光通信装置３－１～３－ＮをＮ個のグループに分けるという手段も考えられるが、この場合、Ｎ個の光伝送路５－１～５－Ｎを備えることになり、複数の光通信装置３－１～３－Ｎを収容する際に光ファイバ伝送路を共有するという分岐ファイバ多元接続のメリットを生かせなくなってしまう。

そこで、第３の実施形態の光通信システム１ｂでは、波長分割多重、すなわち、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）の技術を利用することで、 分岐ファイバ多元接続のメリットを維持しつつ、波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎの各々に対して個別に波長分散補償を行うことを可能としている。

光通信装置２ｂは、図８に示すようにＮ個の光送信部２０－１～２０－Ｎと、波長多重部２３とを備えている。光通信装置２ｂにおいて、光送信部２０－１～２０－Ｎの各々は、電気信号生成部２１－１～２１－Ｎと、光信号生成部２２－１～２２－Ｎとを備える。電気信号生成部２１－１～２１－Ｎの各々は、第１の実施形態の電気信号生成部２１と同一の構成であり、光信号生成部２２－１～２２－Ｎの各々は、第１の実施形態の光信号生成部２２と同一の構成である。

波長多重部２３は、光信号生成部２２－１～２２－Ｎの各々に接続し、光信号生成部２２－１～２２－Ｎが出力するＮ個の光信号の各々を、Ｎ個の異なる波長の光信号に変換する。波長多重部２３は、変換した異なる波長の光信号を多重化し、波長分散補償装置４ｂに接続する光ファイバに送出する。

なお、光通信装置２ｂの光送信部２０－１～２０－Ｎの各々と、波長分散補償装置４ｂの波長分散補償部４０－１～４０－Ｎの各々と、光通信装置３－１～３－Ｎの各々とは、予め一対一に対応付けられている。ここでは、枝番号「－ｎ」が一致する光送信部２０－ｎ、波長分散補償部４０－ｎ、光通信装置３－ｎが一対一に対応付けられているものとする（ただし、ｎ＝１，２，…，Ｎである）。この場合、「光送信部２０－１、波長分散補償部４０－１、光通信装置３－１」，「光送信部２０－２、波長分散補償部４０－２、光通信装置３－２」，…，「光送信部２０－Ｎ、波長分散補償部４０－Ｎ、光通信装置３－Ｎ」というＮ通りの組み合わせの各々に対して、Ｎ個の異なる波長が割り当てられることになる。

図７に戻り、波長分散補償装置４ｂは、光合分波器４２、Ｎ個の波長分散補償部４０－１～４０－Ｎ及び光合分波器４３を備える。光合分波器４２，４３は、例えば、１：Ｎ分岐のＷＤＭカプラであり、一端において受けるＮ個の波長が波長多重された光信号を波長ごとに分波し、分波したＮ個の光信号の各々をＮ個の異なる経路に分岐し、分岐した経路の端であるＮ個の他端の各々から送出する。光合分波器４２，４３は、Ｎ個の他端の各々において受けるＮ個の異なる波長の光信号を合波して一端から送出する。

光合分波器４２の一端は、光通信装置２ｂに光ファイバを介して接続し、Ｎ個の他端の各々は、波長分散補償部４０－１～４０－Ｎの各々に接続する。光合分波器４３の一端は、光ファイバ伝送路５１に光ファイバを介して接続し、Ｎ個の他端の各々は、波長分散補償部４０－１～４０－Ｎの各々に接続する。

波長分散補償部４０－１～４０－Ｎの各々は、第１の実施形態の波長分散補償部４０と同一の構成を有しており、波長分散補償量設定装置６ｂによって各々に設定される波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃１}～Ｄ_{ＣＤＣＭ＃Ｎ}に応じた波長分散補償モジュールを選択することにより、各々を通過する光信号に対して波長分散補償を行う。

光伝送路５ｂは、光ファイバ伝送路５１、光増幅器５２及び光合分波器５４を備える。光合分波器５４は、光合分波器４２，４３と同様の構成を有しており、例えば、１：Ｎ分岐のＷＤＭカプラが適用される。光合分波器５４の一端は、光ファイバを介して光増幅器５２に接続し、Ｎ個の他端の各々は、光通信装置３－１～３－Ｎの各々に接続する。

上記したように、光送信部２０－ｎと、波長分散補償部４０－ｎと、光通信装置３－ｎとは予め一対一に対応付けられており、波長多重部２３は、光送信部２０－ｎと、波長分散補償部４０－ｎと、光通信装置３－ｎとの組み合わせの各々に対して、異なる波長を割り当てる。したがって、光送信部２０－ｎが送出した光信号に対して波長多重部２３が割り当てた波長の光信号が、波長分散補償部４０－ｎを経由して、光通信装置３－ｎに到達するように、光合分波器４２，４３の他端が、波長分散補償部４０－１に接続され、光合分波器５４の他端が、光通信装置３－１に接続されているものとする。

波長分散補償量設定装置６ｂは、以下の点を除いて、第１の波長分散補償量設定装置６と同一の構成を有している。第１の波長分散補償量設定装置６は、波長分散補償部４０に通信回線を介して接続しているが、波長分散補償量設定装置６ｂは、波長分散補償部４０－１～４０－Ｎの各々に通信回線を介して接続する。

第１の実施形態の波長分散補償量設定装置６は、算出したＮ個の波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎに基づいて、波長分散補償部４０に設定する波長分散補償量Ｄ_ＣＤＣＭを算出し、算出した波長分散補償量Ｄ_ＣＤＣＭを波長分散補償部４０に設定していた。これに対して、波長分散補償量設定装置６ｂは、光通信装置３－ｎに対応する波長分散量Ｄ_ｎの各々を波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃ｎ}とし、波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃ｎ}の各々を、各々に対応する波長分散補償部４０－ｎに設定する。

（第３の実施形態の光通信システムによる処理）
図９は、波長分散補償量設定装置６ｂによる処理の流れを示すフローチャートである。波長分散補償部４０－１～４０－Ｎにおいて波長分散補償量が設定されておらず、波長分散補償を行わない状態において、波長分散補償量設定装置６ｂは、波長分散検出用の光信号の送出を指示する指示信号を光通信装置２ｂの光信号生成部２２－１～２２－Ｎの各々に送信する（ステップＳｂ１）。

光通信装置２ｂの光信号生成部２２－１～２２－Ｎは、波長分散補償量設定装置６ｂから指示信号を受けると、予め定められる波長分散検出用の光信号を生成して波長多重部２３に送出する。波長多重部２３は、光信号生成部２２－１～２２－Ｎが送出するＮ個の光信号を、Ｎ個の異なる波長の光信号に変換する。波長多重部２３は、変換した異なる波長の光信号を波長多重して光ファイバに送出する。

波長分散補償装置４ｂの光合分波器４２は、光通信装置２ｂに光ファイバを介して接続する一端で受けた波長多重されている光信号をＮ個の波長に分波する。光合分波器４２は、分波したＮ個の波長の波長分散検出用の光信号の各々を波長分散補償部４０－１～４０－Ｎに送出する。

波長分散補償部４０－１～４０－Ｎは、波長分散補償量が波長分散補償量設定装置６ｂによって設定されていないため、光合分波器４２から受けた波長分散検出用の光信号をそのまま送出する。光合分波器４３は、波長分散補償部４０－１～４０－Ｎが送出するＮ個の異なる波長の波長分散検出用の光信号を合波して光伝送路５ｂに送出する。

光合分波器４３が送出する波長多重されている光信号は、光ファイバ伝送路５１、光増幅器５２を通じて光合分波器５４に到達する。光合分波器５４は、光増幅器５２に光ファイバを介して接続する一端で受けた波長多重されている光信号をＮ個の波長に分波する。光合分波器５４は、分波したＮ個の異なる波長の波長分散検出用の光信号の各々をＮ個の他端の各々から送出する。

光通信装置３－１～３－Ｎの光信号受信部３１－１～３１－Ｎの各々は、光合分波器５４がＮ個の他端の各々から送出した光信号を受信する。電気信号処理部３２－１～３２－Ｎは、光信号受信部３１－１～３１－Ｎの各々が受信した光信号に関する情報を波長分散補償量設定装置６ｂに送信する。

波長分散補償量設定装置６ｂは、電気信号処理部３２－１～３２－Ｎから受信する波長分散の影響を受けている光信号に関する情報と、内部の記憶領域が予め記憶する波長分散の影響を受けていない波長分散検出用の光信号に関する情報とに基づいて、光通信装置３－１～３－Ｎの各々に至る経路を伝搬する光信号に生じている波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎを算出する（ステップＳｂ２）。

波長分散補償量設定装置６ｂは、算出した波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎの各々を波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃１}～Ｄ_{ＣＤＣＭ＃Ｎ}とする（ステップＳｂ３）。波長分散補償量設定装置６ｂは、波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃１}～Ｄ_{ＣＤＣＭ＃Ｎ}の各々を、対応する波長分散補償部４０－１～４０－Ｎに設定する（ステップＳｂ４）。波長分散補償部４０－１～４０－Ｎの各々は、波長分散補償量設定装置６ｂから設定された波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃１}～Ｄ_{ＣＤＣＭ＃Ｎ}に応じた波長分散補償モジュールを選択し、選択した波長分散補償モジュールを光通信装置２ｂと、光ファイバ伝送路５１とに接続する。

この状態において、光通信装置２ｂが、光通信装置３－１～３－Ｎの各々に対して送信データの送信を開始する。なお、第１及び第２の実施形態の光通信装置２は、単一の波長の光信号を送信するため、光通信装置３－１～３－Ｎに対して同一の送信データを送信する構成になっているが、第３の実施形態の光通信装置２ｂは、Ｎ個の波長の光信号を送信するため、光通信装置３－１～３－Ｎの各々に対して異なる送信データを送信することができる点で、第１及び第２の実施形態とは異なる。そのため、光通信装置２ｂの電気信号生成部２１－１～２１－Ｎの各々が取り込む情報源である送信データは、異なっていてもよいし、同一の送信データであってもよい。

電気信号生成部２１－１～２１－Ｎの各々は、取り込んだ送信データを符号化し、符号化した送信データを電気信号の波形に変換することにより送信データの電気信号を生成し、生成した電気信号を各々に対応する光信号生成部２２－１～２２－Ｎに出力する。光信号生成部２２－１～２２－Ｎの各々は、各々に対応する電気信号生成部２１－１～２１－Ｎが出力する電気信号を光信号に変換する。光信号生成部２２－１～２２－Ｎの各々は、変換した光信号を波長多重部２３に送出する。

波長多重部２３は、光信号生成部２２－１～２２－Ｎが送出するＮ個の光信号を、Ｎ個の異なる波長の光信号に変換する。波長多重部２３は、変換した異なる波長の光信号を波長多重して光ファイバに送出する。

波長分散補償装置４ｂの光合分波器４２は、光通信装置２ｂに光ファイバを介して接続する一端で受けた波長多重されている光信号をＮ個の波長に分波する。光合分波器４２は、分波したＮ個の波長の光信号の各々を波長分散補償部４０－１～４０－Ｎに送出する。

波長分散補償部４０－１～４０－Ｎの各々は、各々が受信する光合分波器４２が送出した光信号に対して、各々に設定された波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃１}～Ｄ_{ＣＤＣＭ＃Ｎ}の波長分散補償を行う。波長分散補償部４０－１～４０－Ｎの各々は、波長分散補償を行った光信号を光合分波器４３に送出する。光合分波器４３は、波長分散補償部４０－１～４０－Ｎが送出するＮ個の異なる波長の光信号を合波して光伝送路５ｂに送出する。

光伝送路５ｂの光ファイバ伝送路５１は、光合分波器４３が送出した光信号を伝送し、光増幅器５２は、光ファイバ伝送路５１が伝送した光信号を増幅する。光合分波器５４は、光増幅器５２に光ファイバを介して接続する一端で受けた波長多重されている光信号をＮ個の波長に分波する。光合分波器５４は、分波したＮ個の波長の光信号の各々をＮ個の他端より送出する。

光通信装置３－１～３－Ｎの光信号受信部３１－１～３１－Ｎの各々は、光合分波器５４がＮ個の他端より送出した光信号を受信する。光通信装置３－１～３－Ｎの光信号受信部３１－１～３１－Ｎの各々は、受信した光信号を電気信号に変換する。光通信装置３－１～３－Ｎの光信号受信部３１－１～３１－Ｎの各々は、変換した電気信号を各々に対応する電気信号処理部３２－１～３２－Ｎに出力する。電気信号処理部３２－１～３２－Ｎは、電気信号を取り込み、取り込んだ電気信号を復号して、各々に対応する電気信号生成部２１－１～２１－Ｎが送信した送信データを復元する。

上記の第３の実施形態の光通信システム１ｂにおいて、波長分散補償装置４ｂは、一端が光通信装置２ｂに接続する光合分波器４２と、一端が光伝送路５ｂに接続する光合分波器４３と、光合分波器４２の他端の各々と、光合分波器４３の他端の各々とを一対一に接続する波長分散補償部４０－１～４０－Ｎと、を備える。光伝送路５ｂの分岐点には、光合分波器５４が適用されており、異なる波長の各々と、波長分散補償部４０－１～４０－Ｎの各々と、光通信装置３－１～３－Ｎの各々とは一対一に対応付けられている。波長分散補償部４０－１～４０－Ｎの各々は、各々に対応する光通信装置３－１～３－Ｎと、光通信装置２ｂとの間の経路を伝搬する光信号に生じる波長分散量を波長分散補償量として補償する。

これにより、光通信装置３－１～３－Ｎは、光通信装置３－１～３－Ｎの各々に至る経路を伝搬する光信号に生じている波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎと同一量の波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃１}～Ｄ_{ＣＤＣＭ＃Ｎ}に基づいて補償された光信号を受信することが可能になる。

光通信システム１ｂでは、ＣＵである光通信装置２ｂに波長分散補償装置４ｂを接続するため、光通信装置２ｂの近く、例えば、中央局の建物内に波長分散補償装置４ｂを設置することができる。そのため、光通信システム１では、図１１に示した光通信システム１００ａのように、波長分散補償を行うために、人をＤＵの設置位置まで派遣する必要がない。

波長分散補償量設定装置６ｂを備えることにより、人手を介さずに、光通信装置２ｂから光通信装置３－１～３－Ｎの各々に至る経路を伝搬する光信号に生じているＮ個の波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎを波長分散補償量Ｄ_{ＣＤＣＭ＃１}～Ｄ_{ＣＤＣＭ＃Ｎ}として波長分散補償部４０－１～４０－Ｎに設定することができる。したがって、第３の実施形態における光通信システム１ｂは、人に要するコスト等のシステムの構築に要するコストを抑えつつ波長分散補償を行うことにより信号品質を向上させることを可能にしている。

光通信システム１ｂは、第１及び第２の実施形態の光通信システム１，１ａとは異なり、光通信装置３－１～３－Ｎと同一の数の波長分散補償部４０－１～４０－Ｎを用いて、光通信装置３－１～３－Ｎの各々に至る経路を伝搬する光信号に生じている波長分散量Ｄ_１～Ｄ_Ｎを個別に補償するため、第１及び第２の実施形態の光通信システム１，１ａよりも精度の高い波長分散補償を行うことができ、図１１に示した光通信システム１００ａと同程度の精度で波長分散補償を行うことが可能になる。

上記したように、波長分散補償部４０－１～４０－Ｎは、波長分散に起因する信号品質劣化をある基準値以下に抑圧可能である。したがって、補償可能な波長分散範囲は、その基準値に対応する範囲に限定されることになる。そのため、光通信装置２ｂの光送信部２０－１～２０－Ｎの各々と、各々に対応する光通信装置３－１～３－Ｎとの間の波長分散量が、各々に対応する波長分散補償部４０－１～４０－Ｎが補償する波長分散補償量の範囲内となるように、光通信装置２と、光通信装置３－１～３－Ｎとが選定されている必要がある。

なお、上記の第１から第３の実施形態では、光通信装置２，２ｂは、光信号の送信のみを行い、光通信装置３－１～３－Ｎは、光信号の受信のみを行うようにしているが、本発明は、当該実施の形態に限られない。例えば、光通信システム１，１ａにおいて、光通信装置２が、図３に示した光受信部３０－ｉに相当する光受信部３０を備え、光通信装置３－１～３－Ｎの各々が、図２に示した光送信部２０に相当する光送信部２０－１～２０－Ｎを備えて、光通信装置２と光通信装置３－１～３－Ｎとが光信号の送受信を行うようにしてもよい。

光通信システム１ｂにおいて、光通信装置２ｂが、図３に示した光受信部３０－ｉに相当する光受信部３０－１～３０－Ｎを備え、光通信装置３－１～３－Ｎの各々が、図２に示した光送信部２０に相当する光送信部２０－１～２０－Ｎを備えて、光通信装置２ｂと光通信装置３－１～３－Ｎとが光信号の送受信を行うようにしてもよい。ただし、この場合、光通信装置３－１～３－Ｎが備える光送信部２０－１～２０－Ｎは、それぞれ異なる波長の光信号を生成して送出する構成を備える必要があり、それに伴い、光合分波器４２，４３，５４は、光送信部２０－１～２０－Ｎが送出する異なる波長の光信号を合分波する構成を有する必要がある。

光通信装置２，２ｂと光通信装置３－１～３－Ｎとが光信号の送受信を行う場合、波長分散補償量設定装置６，６ａ，６ｂは、逆方向の経路、すなわち、光通信装置３－１～３－Ｎから光通信装置２，２ｂに至る経路を伝搬する光信号に生じている波長分散量を算出する必要がある。例えば、波長分散補償量設定装置６，６ａ，６ｂは、光通信装置３－１～３－Ｎに波長分散検出用の光信号を光通信装置２，２ｂに対して送出させて、光通信装置２，２ｂが備える電気信号処理部３２，３２－１～３２－Ｎから、各々が受信した波長分散の影響を受けている光信号に関する情報を受けて、逆方向におけるＮ個の波長分散量を算出するようにしてもよい。

ただし、光通信装置２，２ｂから光通信装置３－１～３－Ｎに至る経路と、光通信装置３－１～３－Ｎから光通信装置２，２ｂに至る経路の両方において同一の波長分散が生じているとみなせる場合には、両方の経路についての波長分散量を算出するのではなく、いずれか一方向の経路における波長分散量を算出し、算出した波長分散量を他の方向の経路における波長分散量としてもよい。

上記の第１及び第２の実施形態では、光分岐器５３，４１，５３－１，５３－２として光スプリッタを適用するとしているので、同一の光信号の光パワーを分岐する構成、すなわち、光通信装置２は、単一の波長で同一の送信データを光通信装置３－１～３－Ｎに送信する構成になっているが、本発明の構成は、当該実施の形態に限られない。例えば、第１の実施形態の光通信システム１の場合、光通信装置２に替えて、第３の実施形態の光通信装置２ｂを適用し、光分岐器５３に替えて、１：Ｎ分岐の光合分波器、具体的には、１：Ｎ分岐のＷＤＭカプラを適用するようにしてもよい。第２の実施形態の光通信システム１ａの場合、光通信装置２に替えて、第３の実施形態の光通信装置２ｂを適用し、光分岐器４１に替えて、１：２分岐の光合分波器、具体的には、１：２分岐のＷＤＭカプラを適用し、光分岐器５３－１，５３－２に替えて、１：Ｎ／２分岐の光合分波器、具体的には、１：Ｎ／２分岐のＷＤＭカプラを適用するようにしてもよい。このような構成にすることで、第１及び第２の実施形態において、光通信装置２ｂは、光通信装置３－１～３－Ｎに対して、異なる送信データを送信することが可能になる。

上記の第１から第３の実施形態では、波長分散補償装置４，４ａ，４ｂが備える波長分散補償部４０，４０－１～４０－Ｎは、予め複数の波長分散補償モジュールを備えており、波長分散補償量設定装置６，６ａ，６ｂから設定される波長分散補償量に応じた波長分散補償モジュールを選択するようにしている。なお、将来的に、波長分散補償量を任意に変更することができる可変波長分散補償モジュールが入手できるようになれば、そのような可変波長分散補償モジュールを波長分散補償部４０，４０－１～４０－Ｎとして適用してもよい。また、本発明の構成として、人手によって波長分散補償量を調整する波長分散補償モジュールを利用するようにしてもよい。この場合、例えば、波長分散補償量設定装置６，６ａ，６ｂを中央局の建物内に設置しておき、光通信システム１，１ａ，１ｂの管理者が、波長分散補償量設定装置６，６ａ，６ｂが算出する各経路の波長分散量を参照して、適切な波長分散補償量が得られるように波長分散補償モジュールを調整する。なお、波長分散補償量設定装置６，６ａ，６ｂが各経路の波長分散量を算出する場合、波長分散補償部４０，４０－１～４０－Ｎの箇所は、光ファイバによって直結されている状態となる。管理者は、調整した波長分散補償モジュールを波長分散補償部４０，４０－１～４０－Ｎとして挿入する。波長分散補償部４０，４０－１～４０－Ｎを挿入する位置が、中央局の建物内であれば、管理者による全ての作業は中央局の建物内において行うことができる。そのため、第１から第３の実施形態において、人手によって波長分散補償量を調整する波長分散補償モジュールを利用する場合であっても、人をＤＵの設置位置まで派遣する必要はなく、人に要するコスト等のシステムの構築に要するコストを抑えつつ波長分散補償を行うことにより信号品質を向上させることが可能になる。

上述した実施形態における波長分散補償量設定装置６，６ａ，６ｂ、光通信装置２，２ｂ、光通信装置３－１～３－Ｎをコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

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、具体的な構成はこの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。

波長分散が生じる長距離の光ファイバ通信に適用することができる。

１…光通信システム、２…光通信装置、３－１～３－Ｎ…光通信装置、４…波長分散補償装置、５…光伝送路、６…波長分散補償量設定装置、４０…波長分散補償部、５１…光ファイバ伝送路、５２…光増幅器、５３…光分岐器

Claims (8)

1. １つの第１の光通信装置と、
   前記第１の光通信装置と異なる位置に配置され、前記第１の光通信装置との間で通信を行う複数の第２の光通信装置と、
   前記第１の光通信装置に接続する波長分散補償装置と、
   前記波長分散補償装置に接続し、前記波長分散補償装置に接続する経路が分岐点において複数の経路に分岐し、分岐した経路の各々が、複数の前記第２の光通信装置の各々に接続し、前記経路を通じて光信号を伝送する光伝送路と、を備え、
   前記波長分散補償装置は、
   前記光伝送路を介して複数の前記第２の光通信装置の各々と接続し、前記第１の光通信装置と、複数の前記第２の光通信装置の各々との間の経路を伝搬する光信号に生じる波長分散量に応じた波長分散補償を行う波長分散補償部
   を備える光通信システム。
2. 前記光伝送路の数は、１つであり、
   前記波長分散補償装置は、１つの前記波長分散補償部を備えており、
   前記波長分散補償部は、
   前記第１の光通信装置と、複数の前記第２の光通信装置の各々との間の経路を伝搬する光信号に生じる波長分散量の平均値を波長分散補償量として補償する、
   請求項１に記載の光通信システム。
3. 前記光伝送路が、複数が存在し、
   前記波長分散補償装置は、
   前記第１の光通信装置に接続する経路を前記光伝送路の数に一致する数の経路に分岐する光分岐器と、
   複数の前記光伝送路の各々に対応して備えられる複数の波長分散補償部であって、各々が、前記光分岐器が分岐した経路のいずれか１つと、各々に対応する前記光伝送路とを一対一に接続する複数の波長分散補償部と、を備え、
   複数の前記波長分散補償部の各々は、
   各々に対応する前記光伝送路を介して接続する前記第２の光通信装置の各々と、前記第１の光通信装置との間の経路を伝搬する光信号に生じる波長分散量の平均値を波長分散補償量として補償する、
   請求項１に記載の光通信システム。
4. 一端において受ける波長多重された光信号を波長ごとに分波し、分波した光信号の各々を異なる経路に分岐し、分岐した経路の端である複数の他端の各々から送出し、複数の前記他端の各々において受ける異なる波長の光信号を合波して前記一端から送出する第１の光合分波器、第２の光合分波器及び第３の光合分波器を備えており、
   前記光伝送路の数は、１つであり、
   前記波長分散補償装置は、
   一端が前記第１の光通信装置に接続する前記第１の光合分波器と、
   一端が前記光伝送路に接続する前記第２の光合分波器と、
   前記第２の光通信装置の数に一致する数の複数の前記波長分散補償部であって前記第１の光合分波器の複数の他端の各々と、前記第２の光合分波器の複数の他端の各々とを一対一に接続する前記波長分散補償部と、を備え、
   前記光伝送路の前記分岐点には、第３の光合分波器が適用されており、
   異なる波長の各々と、複数の前記波長分散補償部の各々と、複数の前記第２の光通信装置の各々とは一対一に対応付けられており、
   複数の前記波長分散補償部の各々は、
   各々に対応する前記第２の光通信装置と、前記第１の光通信装置との間の経路を伝搬する光信号に生じる波長分散量を波長分散補償量として補償する、
   請求項１に記載の光通信システム。
5. 前記波長分散補償部には、ＤＣＦ、または、ＦＢＧ－ＤＣＭが適用される、
   請求項１から４のいずれか１つに記載の光通信システム。
6. 前記第１の光通信装置と、複数の前記第２の光通信装置の各々との間の経路を伝搬する光信号に生じる波長分散量が、前記波長分散補償部が補償する波長分散補償量の範囲内となるように、前記第１の光通信装置と、複数の前記第２の光通信装置とが予め選定される、
   請求項１から５のいずれか１つに記載の光通信システム。
7. 前記第１の光通信装置と、複数の前記第２の光通信装置の各々との間の経路を伝搬する光信号に生じる波長分散量を、前記光伝送路が伝送する光信号に基づいて算出し、算出した前記波長分散量に基づいて、前記波長分散補償部が補償する波長分散補償量を求め、求めた前記波長分散補償量を前記波長分散補償部に設定する波長分散補償量設定装置
   を備える請求項１から６のいずれか１つに記載の光通信システム。
8. 前記第１の光通信装置は、光信号の送信のみを行い、前記第２の光通信装置は、前記第１の光通信装置が送信する前記光信号の受信のみを行うか、または、前記第１の光通信装置及び前記第２の光通信装置は、光信号の送受信を行う、
   請求項１から７のいずれか１つに記載の光通信システム。

Images