WO2023089663A1 - 光通信システム、制御装置及び光通信方法 - Google Patents

光通信システム、制御装置及び光通信方法 Download PDF

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WO2023089663A1
WO2023089663A1 PCT/JP2021/042087 JP2021042087W WO2023089663A1 WO 2023089663 A1 WO2023089663 A1 WO 2023089663A1 JP 2021042087 W JP2021042087 W JP 2021042087W WO 2023089663 A1 WO2023089663 A1 WO 2023089663A1
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optical
port
optical signal
unit
branching
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PCT/JP2021/042087
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康就 田中
拓也 金井
一貴 原
由美子 妹尾
慎 金子
淳一 可児
Original Assignee
日本電信電話株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • H04B10/071—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using a reflected signal, e.g. using optical time domain reflectometers [OTDR]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • H04B10/075—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
    • H04B10/077—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using a supervisory or additional signal

Definitions

  • the present invention relates to an optical communication system, a control device, and an optical communication method.
  • PtP Point to Point
  • WDM Widelength Division Multiplexing
  • PON Passive Optical Network
  • the upstream direction is the direction from the ONU to the OLT.
  • the downstream direction is the direction from the OLT to the ONUs.
  • a management control signal called AMCC is used as a signal for management and control between the OLT and ONU.
  • the AMCC signal is a signal that is superimposed on a main signal and transmitted after information to be transmitted is modulated in a predetermined manner.
  • the OLT and ONU can transmit the signal for management and control within the wavelength range of the optical wavelength used for the main signal. That is, management and control are realized without using a dedicated optical wavelength band for management and control.
  • a wavelength determination process in which upstream and downstream optical wavelengths are determined is performed using the AMCC signal.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of a PtP WDM-PON system.
  • the figure shows a configuration relating to superimposition of the AMCC signal.
  • the OLT and ONUs contain management controls.
  • the AMCC signals are superimposed in the optical stage and separated in the electrical stage.
  • FIG. 11 shows an example of an optical signal transmitted from an ONU or OLT.
  • the transmitted optical signal is the main signal on which the management control signal is superimposed.
  • intensity modulation is added to the envelope of the main signal as shown in FIG.
  • the main signal is a high-speed signal with a data rate on the order of Gb/s (gigabits per second).
  • management control signals are expected to be low-speed signals with data rates on the order of kb/s (kilobits per second) (eg, Non-Patent Document 2).
  • the All-Photonics Network is an innovative network based on photonics technology.
  • optical nodes relay optical backbone networks and optical access networks to provide end-to-end optical paths for each service.
  • the optical node is assumed to be an optical SW (Switch) or the like.
  • FIG. 12 is a diagram showing the configuration of an optical communication system in APN (see, for example, Non-Patent Document 3).
  • the optical communication system shown in FIG. 12 has a user equipment 92 , an optical GW (gateway) 93 and an APN controller 96 .
  • the two optical GWs 93 are described as optical GWs 93-1 and 93-2.
  • User equipment 92 comprises an optical transceiver (TRx).
  • the optical GW 93-n has an optical SW 94-n and a wavelength multiplexer/demultiplexer 95-n.
  • the optical GW 93-1 and the optical GW 93-2 are connected by an optical transmission line 97 via a wavelength multiplexing/demultiplexing unit 95-1 and a wavelength multiplexing/demultiplexing unit 95-2.
  • the light SW 94 - n outputs light input from the first port 941 from the second port 942 and outputs light input from the second port 942 from the first port 941 .
  • the second port 942 of the optical SW 94-n is connected to the wavelength multiplexer/demultiplexer 95-n, but may be connected to another second port 942.
  • an AWG Arrayed Waveguide Grating
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 95-n multiplexes optical signals of a plurality of wavelengths input from each second port 942 of the optical SW 94-n and outputs the multiplexed signal to the optical transmission line 97.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 95-n receives an optical signal from the optical transmission line 97, demultiplexes the input optical signal, and outputs the demultiplexed signal to the optical SW 94-n.
  • the APN controller 96 determines the transmission/reception wavelength of each user device 92 and the port connection relationship between the first port 941 and the second port 942 of each of the optical SWs 94-1 and 94-2. In accordance with these decisions, the APN controller 96 instructs the user equipment 92 on transmission/reception wavelengths, and instructs the optical SW 94-1 and optical SW 94-2 on port connection relationships.
  • user devices 92-1-1 and 92-1-2 communicate
  • user devices 92-1-3 and 92-2-3 communicate. Different wavelengths are used for these communications.
  • the management control information is superimposed on the main signal by superimposing the AMCC signal, which is slower than the main signal. Therefore, in order for the APN controller to acquire the management control information from the user equipment, it is assumed that the AMCC signal is extracted in the middle of the transmission path between the user equipment. However, in many cases, the transmission distance from each user equipment to the optical GW is different. Therefore, if light is extracted from the transmission paths of different user devices at the same branching ratio, the APN controller may branch extra light that is greater than the minimum light receiving sensitivity for receiving the AMCC signal. If extra light is dropped, the light energy used to transmit the main signal to the end user becomes inefficient. Therefore, there is a possibility that the transmission distance of the main signal cannot be maximized. By minimizing the power of the branched light within the range where the APN controller can receive the AMCC signal, it is expected that the transmission distance of the main signal will be made longer.
  • the transmission distance from the user equipment 92-1-1 to the optical GW 93-1 is longer than the transmission distance from the user equipment 92-1-3 to the optical GW 93-1.
  • a splitter 98 is provided in the optical transmission line between the optical SW 94-1 and the wavelength multiplexing/demultiplexing section 95-1.
  • the splitter 98 that splits the optical signal transmitted by the user device 92-1-1 uses a splitting ratio that allows the APN controller 96 to receive the optical signal from the user device 92-1-1. This splitting ratio is also applied to the splitter 98 that splits the optical signal transmitted by the user equipment 92-1-3. As a result, excess light is extracted from the optical signal transmitted by the user equipment 92-1-3, which may result in inefficiency in energy efficiency.
  • the present invention provides an optical communication system, a control device, and an optical communication method capable of branching an optical signal having power necessary for light reception while minimizing reduction in the power of the optical signal transmitted through the transmission path. is intended to provide
  • An optical communication system has a plurality of ports, and transmits an optical signal input from a first port, which is the port connected to an optical communication device, to another port according to the transmission path of the optical signal.
  • an optical switch for outputting from a second port which is said port; an optical branching unit for branching said optical signal output from said second port according to a branching ratio; and said optical communication device and said optical signal via said optical switch a measurement unit that measures a round trip time by transmitting and receiving, and calculates a transmission distance of an optical signal based on the measured round trip time; and an instruction unit for instructing the unit.
  • An optical communication system has a plurality of ports, and transmits an optical signal input from a first port, which is the port connected to an optical communication device, to another port according to the transmission path of the optical signal.
  • an optical switch for outputting from a second port which is the port, an optical branching unit for branching the optical signal output from the second port according to a branching ratio, and a measuring unit for measuring the optical intensity of the branched optical signal and an instruction unit that instructs the optical branching unit to change the branching ratio so that the measured optical intensity approaches a predetermined optical intensity.
  • a control device has a plurality of ports, and transmits an optical signal input from a first port, which is the port connected to the optical communication device, to the other ports according to the transmission path of the optical signal.
  • a round-trip time is measured by transmitting and receiving an optical signal to and from the optical communication device via an optical switch outputting from a second port, which is a port, and the transmission distance of the optical signal is calculated based on the measured round-trip time.
  • an instruction unit that instructs an optical branching unit that branches the optical signal output from the second port according to the branching ratio, the branching ratio determined based on the calculated transmission distance.
  • a control device has a plurality of ports, and transmits an optical signal input from a first port, which is the port connected to the optical communication device, to the other ports according to the transmission path of the optical signal.
  • a measuring unit for measuring the optical intensity of the optical signal branched in an optical branching unit for branching the optical signal output from the second port according to the branching ratio of the optical switch outputting from the second port, which is a port; an instruction unit that instructs the optical branching unit to change the branching ratio so that the light intensity approaches a predetermined light intensity.
  • an optical switch having a plurality of ports transmits an optical signal input from a first port, which is the port connected to an optical communication device, according to a transmission path of the optical signal.
  • a switching step of outputting from a second port which is the other port a branching step of an optical branching unit branching the optical signal output from the second port according to a branching ratio;
  • an optical switch having a plurality of ports converts an optical signal input from a first port, which is the port connected to an optical communication device, to a transmission path of the optical signal.
  • the method includes a measuring step of measuring the optical intensity of the optical signal, and an instructing step of instructing the optical branching unit to change the branching ratio so that the measured optical intensity approaches a predetermined optical intensity.
  • An optical communication method has a plurality of ports, and transmits an optical signal input from a first port, which is the port connected to an optical communication device, to another port according to the transmission path of the optical signal.
  • a round-trip time is measured by transmitting/receiving an optical signal to/from the optical communication device via an optical switch outputting from the second port, which is the port, and the transmission distance of the optical signal is calculated based on the measured round-trip time. and an instruction step of instructing an optical branching unit that branches the optical signal output from the second port according to the branching ratio, the branching ratio determined based on the calculated transmission distance.
  • An optical communication method has a plurality of ports, and transmits an optical signal input from a first port, which is the port connected to an optical communication device, to another port according to the transmission path of the optical signal.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an optical communication system according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a variable branching ratio coupler used as an optical branching switch according to the same embodiment
  • It is a figure which shows the structure of PLC (Planar Lightwave Circuit) used as an optical branch switch by the same embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing the configuration of an optical communication system according to a second embodiment
  • FIG. FIG. 13 is a diagram showing the configuration of an optical communication system according to a third embodiment
  • FIG. FIG. 12 is a diagram showing the configuration of an optical communication system according to a fourth embodiment
  • FIG. FIG. 12 is a diagram showing the configuration of an optical communication system according to a fifth embodiment;
  • FIG. 12 is a diagram showing the configuration of an optical communication system according to a sixth embodiment
  • FIG. FIG. 4 is a diagram showing the hardware configuration of a control device according to the first to sixth embodiments
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a conventional PtP WDM-PON system
  • 1 is a diagram showing a prior art optical signal
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a conventional optical communication system
  • This embodiment is applicable, for example, to an optical communication system that superimposes a management control signal of an AMCC signal on a high-speed main signal for transmission.
  • Such an optical communication system has a splitter for branching an optical signal on an optical transmission line for transmitting the optical signal between user devices in order to extract the AMCC signal.
  • the optical communication system of this embodiment makes the splitting ratio of the optical signal in the splitter variable according to the transmission distance between the user equipment and the optical GW. That is, the controller of the optical communication system sets the branching ratio of the splitter so that the AMCC signal can be received at the minimum light receiving sensitivity. As a result, the deterioration of the power of the optical signal is suppressed as much as possible, and the transmission distance of the main signal is maximized.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an optical communication system 1 according to the first embodiment.
  • the optical communication system 1 has a user device 2 , an optical GW 3 and a control device 7 .
  • the number of user equipments 2 included in the optical communication system 1 is arbitrary. In FIG. 1, two user devices 2 are described as user devices 2-1 and 2-2.
  • the optical GW 3 is connected to an optical network (not shown) via an optical transmission line P10.
  • an optical network is connected to a device with which the user device 2 communicates, or an optical network is connected to a network that accommodates a device with which the user device 2 communicates.
  • the direction from the user equipment 2 to the optical GW 3 is described as up, and the direction from the optical GW 3 to the user equipment 2 is described as down.
  • the user equipment 2 transmits and receives optical signals.
  • the user device 2 can be a conventional user device.
  • the user device 2 shown in FIG. 1 is a two-core optical transmission/reception device.
  • the user device 2 is connected to the optical GW 3 via the optical transmission line P1 and the optical transmission line P2.
  • the optical transmission line P1 and the optical transmission line P2 are, for example, two optical fibers in one two-core optical fiber cable.
  • the user equipment 2 has an optical transceiver (TRx) 21 .
  • the optical transmitter/receiver 21 is a wavelength tunable optical transmitter/receiver.
  • the optical transmitter/receiver 21 is an optical transceiver that mutually converts an optical signal and an electrical signal.
  • the user device 2 can select a wavelength according to the transmission/reception destination and set it in the optical transmission/reception unit 21 .
  • the user equipment 2 sets the wavelengths to be used for the upstream optical signal and the downstream optical signal in the optical transmitter/receiver 21 according to the instruction received from the control device 7 .
  • the optical transmitter/receiver 21 transmits/receives an optical signal in which a management control signal of an AMCC signal is superimposed on a main signal.
  • the optical transmission/reception unit 21 converts a transmission signal in which a main signal of an electric signal and a management control signal of an electric signal having a frequency lower than that of the main signal are superimposed into an optical signal, and transmits the upstream optical signal. It generates and outputs the generated upstream optical signal to the optical transmission line P1.
  • the optical transmitter/receiver 21 also receives a downstream optical signal from the optical transmission line P2 and converts the received downstream optical signal into an electrical signal.
  • the optical transmitter/receiver 21 separates the main signal and the management control signal of the AMCC signal from the signal converted into the electrical signal.
  • the user device 2 may be a single-core optical transmission/reception device.
  • the optical transmitter/receiver 21 is connected to the optical GW 3 through a single optical transmission line.
  • the optical GW 3 has a demultiplexer 31 , a demultiplexer 32 , an optical SW 4 , an optical splitter 5 , and a wavelength multiplexer/demultiplexer 6 .
  • the optical GW 3 has one or more demultiplexers 31 , optical branchers 5 and wavelength multiplexers/demultiplexers 6 .
  • the separation unit 31 and the separation unit 32 separate upstream optical signals and downstream optical signals.
  • the separation unit 31 and the separation unit 32 can be realized by, for example, a circulator or an upper/lower separation filter.
  • the separating unit 31 is connected to the user device 2 by the optical transmission lines P1 and P2, and is connected to the optical SW4 and the optical transmission line P3.
  • the separating unit 31 outputs the upstream optical signal input from the optical transmission line P1 to the optical transmission line P3, and outputs the downstream optical signal input from the optical transmission line P3 to the optical transmission line P2.
  • the separation unit 32 is connected to the optical SW4 and the optical transmission line P4, and is connected to the optical transmission/reception unit (TRx) 71 of the control device 7 by the optical transmission lines P5 and P6.
  • the separating unit 32 outputs the upstream optical signal input from the optical transmission line P4 to the optical transmission line P5, and outputs the downstream optical signal input from the optical transmission line P6 to the optical transmission line P4.
  • the optical SW 4 has a plurality of first ports 41 and a plurality of second ports 42 .
  • the optical SW 4 outputs an optical signal of a predetermined wavelength input from the first port 41 to the second port 42 according to the transmission route to the destination of the optical signal.
  • the optical SW 4 outputs an optical signal of a predetermined wavelength input from the second port 42 to the first port 41 according to the transmission route to the destination of the optical signal.
  • the optical SW 4 can change the connection between the first port 41 and the second port 42 .
  • a connection relationship between the first port 41 and the second port 42 is described as a port connection relationship.
  • the optical SW 4 changes the port connection relationship according to instructions from the control device 7 .
  • One or more first ports 41 are connected to the user device 2 via the optical transmission lines P1, P2 and P3 and the separation unit 31.
  • FIG. The one or more second ports 42 are connected to the optical transmission/reception unit 71 of the control device 7 via the optical transmission lines P4, P5 and P6 and the separation unit 32, and the other one or more second ports 42 are used for optical transmission. It is connected to the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6 via the path P4.
  • the second port 42 connected to the optical transmission/reception unit 71 of the control device 7 is referred to as the setting second port 42 .
  • the optical branching unit 5 is provided on the optical transmission line P4 between the optical SW4 and the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6 . There may be an optical transmission line P4 in which the optical branching unit 5 is not provided.
  • the optical splitter 5 has a splitter 51 , an optical splitter switch 52 , and a splitter 53 .
  • the separation section 51 and the separation section 53 are connected by an optical transmission line P7 and an optical transmission line P8.
  • the optical branch switch 52 is provided on the optical transmission line P7.
  • the separation unit 51 separates the upstream optical signal and the downstream optical signal.
  • the separation unit 51 can be realized by, for example, a circulator or an upper/lower separation filter.
  • the separation unit 51 receives the upstream optical signal output from the second port 42 of the optical SW4 through the optical transmission line P4, and outputs the received upstream optical signal to the optical transmission line P7.
  • the demultiplexer 51 also receives the downstream optical signal output from the demultiplexer 53 via the optical transmission line P8, and outputs the input downstream optical signal to the optical transmission line P4.
  • the optical branch switch 52 branches the upstream optical signal transmitted through the optical transmission line P7 according to the set branch ratio.
  • the branching ratio is instructed by the controller 7 .
  • Any optical branching device can be used for the optical branching switch 52 as long as the optical branching ratio can be varied.
  • the optical branch switch 52 may be an evanescent coupling type optical coupler, a melt-stretching type coupler whose length can be changed in the longitudinal direction, a planar lightwave circuit (PLC), or the like.
  • PLC planar lightwave circuit
  • the optical branch switch 52 outputs the branched optical signal to the control device 7 via the optical transmission line P9.
  • the upstream optical signal that is not branched by the optical branch switch 52 is transmitted through the optical transmission line P7 and input to the separation unit 53 .
  • the separation unit 53 separates the upstream optical signal and the downstream optical signal.
  • the separation unit 53 can be implemented by a circulator, an upper/lower separation filter, or the like, similarly to the separation unit 51 .
  • the demultiplexer 53 receives the upstream optical signal from the optical transmission line P7 and outputs the input upstream optical signal to the optical transmission line P4 between the wavelength multiplexer/demultiplexer 6 .
  • the separating unit 53 also receives the downstream optical signal output from the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6 from the optical transmission line P4, and outputs the received downstream optical signal to the optical transmission line P8.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6 has a plurality of first ports (not shown) and one second port (not shown). A plurality of first ports of the wavelength multiplexer/demultiplexer 6 correspond to different wavelengths. The first ports of the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6 are respectively connected to the different second ports 42 of the optical SW4 via optical transmission lines P4. A second port of the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6 is connected to the optical transmission line P10. The wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6 multiplexes upstream optical signals of different wavelengths input from the optical SW 4 through a plurality of first ports, and outputs the multiplexed optical signals from the second port.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6 inputs the downstream optical signal transmitted through the optical transmission line P10 from the second port, and demultiplexes the input downstream optical signal into optical signals of different wavelengths.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6 outputs the demultiplexed downstream optical signals from separate first ports.
  • the wavelength multiplexer/demultiplexer 6 is an AWG (Arrayed Waveguide Grating).
  • the control device 7 is, for example, an APN controller.
  • the control device 7 includes an optical transmitter/receiver (TRx) 71 , an optical receiver (Rx) 72 and a controller 73 .
  • One or both of the optical transmitter/receiver 71 and the optical receiver 72 may be provided outside the control device 7, and may be provided in the optical GW 3, for example.
  • the control device 7 may include a plurality of optical transmitter/receivers 71 and a plurality of optical receivers 72 .
  • each optical transceiver 71 is connected to a different setting second port 42 .
  • each optical receiver 72 is connected to a different optical splitter 5 .
  • the optical transceiver 71 transmits and receives optical signals.
  • the optical transmitter/receiver 71 may be a wavelength tunable optical transmitter/receiver or a fixed wavelength optical transmitter/receiver.
  • the functions of the optical transceiver 71 are the same as those of the optical transceiver 21 of the user device 2 .
  • the optical transmitter/receiver 71 is connected to the second port 42 for setting the optical switch 4 via the optical transmission lines P4, P5 and P6 and the separator 32 .
  • the optical transmitter/receiver 71 outputs an optical signal addressed to the user device 2 to the optical SW4.
  • the optical transmitter/receiver 71 also receives an optical signal transmitted from the user device 2 and output from the second setting port 42 of the optical SW 4 .
  • the optical signal transmitted/received by the optical transmitter/receiver 71 is a management control signal for the AMCC signal.
  • the optical receiver 72 receives an optical signal.
  • the optical receiver 72 may be a wavelength tunable optical receiver or a fixed wavelength optical receiver.
  • An optical transceiver such as an optical transceiver may be used as the optical receiver 72 .
  • the optical receiver 72 receives the optical signal branched by the optical branching unit 5 from the optical transmission line P9, and converts the received downstream optical signal into an electrical signal.
  • the optical receiver 72 separates the management control signal of the AMCC signal from the converted electrical signal.
  • the control unit 73 includes a measurement unit 74 , a route control unit 75 and an instruction unit 76 .
  • the route control unit 75 determines allocation resources such as transmission routes and transmission/reception wavelengths used by each user device 2 .
  • the path control unit 75 instructs the user equipment 2 on the transmission/reception wavelength based on the determined allocated resource.
  • the path control unit 75 instructs the optical SW 4 about the port connection relationship between the first port 41 and the second port 42 of the optical SW 4 based on the determined allocated resources.
  • the measurement unit 74 transmits an AMCC management control signal from the optical transmission/reception unit 71 to the user device 2 and receives a response signal to the transmitted management control signal from the user device 2 .
  • the measurement unit 74 measures the transmission distance between the control device 7 and the user device 2 based on the difference between the transmission time of the management control signal and the reception time of the response signal.
  • the transmission distance between the optical SW 4 and the control device 7 is very short compared to the transmission distance between the control device 7 and the user device 2 . Therefore, the measured transmission distance between the control device 7 and the user device 2 is regarded as the transmission distance between the user device 2 and the optical SW4.
  • the transmission distance between the optical SW4 and the optical branching unit 5 is also short, the transmission distance between the user device 2 and the optical SW4 is regarded as the transmission distance between the user device 2 and the optical branching unit 5. .
  • the measurement unit 74 calculates the transmission distance between the optical SW4 and the control device 7 from the measured transmission distance between the control device 7 and the user device 2.
  • the transmission distance between the user device 2 and the optical SW4 may be calculated by subtracting the transmission distance between. Thereby, even if the transmission distance between the optical SW4 and the control device 7 is long, the transmission distance between the user device 2 and the optical SW4 can be calculated more accurately.
  • the attenuation amount of the light power when the light output from the light SW 4 is received by the light transmitting/receiving section 71 of the control device 7 is measured in advance.
  • the transmission distance between the optical SW4 and the control device 7 can be calculated based on the measured attenuation.
  • the instruction unit 76 calculates the branch ratio to be set in the optical branch switch 52 based on the transmission distance measured by the measurement unit 74 .
  • the instructing unit 76 instructs the calculated branching ratio to the optical branching unit 5 on the optical transmission line P4 that transmits the optical signal from the user device 2 whose transmission distance has been measured.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the branching ratio variable coupler 501.
  • the branching ratio variable coupler 501 is used as the optical branching switch 52 .
  • a variable branching ratio coupler 501 has a base 512 with a fiber 511 and a base 514 with a fiber 513 .
  • the fiber 511 is used as part of the optical transmission line P7, or is connected to the optical transmission line P7 on the separating section 51 side and the optical transmission line P7 on the separating section 53 side.
  • the fiber 511 is used as part of the optical transmission line P9 or connected to the optical transmission line P9.
  • the light propagating through the fiber 511 can be coupled to the adjacent fiber 513, so that the light can be split.
  • the splitting ratio can be adjusted by changing the distance between the cores of fibers 511 and 513 .
  • the distance between the core of the fiber 511 and the core of the fiber 513 can be adjusted by moving the base 514 with a motor so that the distance corresponds to the branching ratio instructed by the controller 7 .
  • the top surface of platform 512 with fiber 511 lies on the xz plane, and optical signals are transmitted along the x-axis.
  • the stage 514 is moved in the y-axis direction to change the branching ratio, but it may be moved in the z-axis direction.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the PLC 505.
  • the PLC 505 can be used as the optical branch switch 52 .
  • the PLC 505 has waveguides 551 and 552 , a power supply 554 and a thin film heater 555 .
  • the waveguide 551 is used as part of the optical transmission line P7, or is connected to the optical transmission line P7 on the separating section 51 side and the optical transmission line P7 on the separating section 53 side.
  • the waveguide 552 is used as part of the optical transmission line P9 or connected to the optical transmission line P9.
  • a coupler 553 is formed in part of the waveguides 551 and 552 . At coupler 553 a portion of the light propagating in waveguide 551 is coupled into waveguide 552 .
  • the PLC 505 controls the power supply 554 so that the power supplied to the thin film heater 555 corresponds to the branching ratio instructed by the controller 7 .
  • a path Q1 between the first port 41 connected to the user device 2-1 and the second setting port 42 is set in the optical SW4.
  • the optical SW 4 outputs the management control signal input from the second setting port 42 from the first port 41 to which the user device 2-1 is connected.
  • the optical transmitter/receiver 21 of the user device 2-1 receives the optical signal output from the first port 41 by the optical SW4, and acquires the management control signal of the AMCC signal from the received optical signal.
  • the measurement unit 74 of the control device 7 transmits a message M1 in which a time stamp indicating the current time t1 is set from the optical transmission/reception unit 71. .
  • Message M1 is a management control signal for AMCC signals.
  • the optical SW 4 outputs the message M1 input from the second setting port 42 from the first port 41 to which the user device 2-1 is connected.
  • the optical transmitter/receiver 21 of the user device 2-1 receives the message M1.
  • the user device 2-1 transmits from the optical transmitter/receiver 21 a message M2 in which the time stamp obtained from the message M1 is set.
  • Message M2 is a management control signal for the AMCC signal.
  • the optical SW 4 outputs the message M2 input from the first port 41 from the second setting port 42 .
  • the optical transmitter/receiver 71 of the control device 7 outputs the received message M2 to the measuring section 74 .
  • the measuring unit 74 of the control device 7 determines the frame round-trip propagation time RTT (Round Trip Time).
  • the measurement unit 74 multiplies the RTT by the refractive index [m/ ⁇ s] in the fiber to calculate the transmission distance between the user device 2-1 and the light SW4.
  • the measuring unit 74 subtracts the transmission distance between the optical switch 4 and the control device 7 from the transmission distance obtained by multiplying the RTT by the refractive index in the fiber, You may calculate the transmission distance between SW4.
  • the path control unit 75 of the control device 7 determines the upstream and downstream communication wavelengths and the transmission path to be assigned to the user device 2-1 according to the communication destination of the user device 2-1.
  • the path control unit 75 transmits from the optical transmission/reception unit 71 a message M3 in which the wavelength to be assigned to the user equipment 2-1 is set.
  • Message M3 is a management control signal for the AMCC signal.
  • the optical SW 4 outputs the message M3 input from the second setting port 42 from the first port 41 to which the user device 2-1 is connected.
  • the user device 2-1 sets the wavelength assigned by the message M3 to the optical transmitter/receiver 21.
  • FIG. Furthermore, the path control unit 75 of the control device 7 sets the port connection relationship of the path Q2 to the optical SW4. As a result, the path Q1 of the optical SW4 is switched to the path Q2 between the first port 41 connected to the user device 2-1 and the second port 42 connected to the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6.
  • the instruction unit 76 calculates the intensity of light when the light transmitted from the optical transceiver 21 of the user device 2 reaches the optical GW 3. do.
  • the instruction unit 76 stores in advance a relational expression representing the relationship between the transmission distance and the light intensity, and substitutes the value of the transmission distance between the user device 2-1 and the optical GW 3 into the relational expression to determine the intensity.
  • the relational expression may be a relational expression according to the characteristics of the optical transmission line P1 between the user device 2-1 and the optical GW3.
  • the relational expression may be a relational expression using the characteristics of the optical transmission line P1 between the user equipment 2-1 and the optical GW 3 as parameters in addition to the transmission distance.
  • the instruction unit 76 stores in advance a value representing the characteristics of the optical transmission line P1.
  • the instruction unit 76 calculates, from the light having the calculated intensity, a branching ratio for branching light having an intensity at which the AMCC signal can be received by the light receiving unit 72 with the minimum light receiving sensitivity.
  • the instructing unit 76 instructs the calculated branching ratio to the optical branching unit 5 on the transmission path set in process 5 .
  • the optical branching unit 5 controls the optical branching switch 52 so as to branch at the branching ratio instructed by the instructing unit 76 .
  • the optical transmitter/receiver 21 of the user device 2-1 converts the electrical signal in which the AMCC control signal is superimposed on the main signal into an optical signal with the wavelength set in process 5, and transmits the optical signal.
  • the optical SW4 outputs the optical signal input from the first port 41 from the second port 42 set by the path Q2.
  • the optical branching switch 52 of the optical branching unit 5 receives the optical signal output from the second port 42 , and the optical signal branched from the input optical signal at the branching ratio set in the process 6 is received by the control device 7 .
  • the optical receiver 72 of the controller 7 acquires the AMCC control signal from the received optical signal and outputs it to the controller 73 .
  • An optical signal that is not branched by the optical branch switch 52 of the optical branching unit 5 is output to the optical transmission line P10 via the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6 .
  • the optical communication system 1 adjusts the branching ratio of the optical branch switch 52 according to the transmission distance between each user device 2 and the optical GW 3 .
  • the branching ratio of the optical branching switch 52 can be optimized, so that the transmission distance of the main signal can be maximized.
  • the control device determines the branching ratio based on the transmission distance between the optical GW and the user device. In this embodiment, the control device determines the branching ratio based on the received power of the light branched by the optical branching unit. This embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the optical communication system 12 according to the second embodiment.
  • the optical communication system 12 differs from the optical communication system 1 of the first embodiment in that it includes a control device 8 instead of the control device 7 .
  • the control device 8 includes an optical transceiver 71 , an optical receiver 72 , and a controller 83 .
  • the control unit 83 includes a route control unit 75 , a measurement unit 84 and an instruction unit 86 .
  • the measurement unit 84 may be provided outside the control unit 83 or may be provided outside the control device 8 .
  • the measurement unit 84 is a power monitor.
  • the measuring section 84 measures the reception power of the light received by the optical receiving section 72 and outputs it to the instructing section 86 .
  • the instructing unit 86 changes the branching ratio of the optical branching unit 5 so that the optical receiving unit 72 approaches the minimum light receiving sensitivity at which the AMCC signal can be received. That is, when the received power is greater than the minimum light receiving sensitivity, the instructing unit 86 reduces the power of the light branched to the light receiving unit 72 by a predetermined change amount, or reduces the received power to the minimum light receiving power.
  • the optical splitter 5 is instructed to change the branching ratio by a change amount corresponding to the deviation from the sensitivity.
  • the instructing unit 86 increases the power of the light branched to the light receiving unit 72 by a predetermined change amount, or increases the received power at the minimum light receiving power.
  • the optical splitter 5 is instructed to change the branching ratio by a change amount corresponding to the deviation from the sensitivity.
  • the instruction unit 86 may change the branching ratio of the optical branching unit 5 so as to approach a target range, which is a predetermined light receiving sensitivity range in which the optical receiving unit 72 can receive the AMCC signal.
  • the target range can be any range of photosensitivity greater than or equal to the minimum photosensitivity. If the received power is greater than a predetermined target range, the instructing unit 86 reduces the power of the light branched to the optical receiving unit 72 by a predetermined amount of change or from the target range of the received power.
  • the optical branching unit 5 is instructed to change the branching ratio by a change amount corresponding to the deviation of .
  • the instructing unit 86 increases the power of the light branched to the optical receiving unit 72 by a predetermined change amount or from the target range of the received power.
  • the optical branching unit 5 is instructed to change the branching ratio by a change amount corresponding to the deviation of .
  • the instructing unit 86 After instructing to change the branching ratio, the instructing unit 86 receives the measured value of the reception power received by the optical receiving unit 72 from the measuring unit 84 . Upon receiving feedback of the reception power, the instructing unit 86 repeats the process of changing the branching ratio of the optical branching unit 5 again so that the reception power approaches the minimum photosensitivity or the target range. Note that when changing the branching ratio so that the received power approaches the minimum photosensitivity, the instruction unit 86 does not instruct to change the branching ratio if the difference between the received power and the minimum photosensitivity is less than a predetermined value. can be
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing section has a single core configuration.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing unit has a two-core configuration. This embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the optical communication system 13 of the third embodiment.
  • the optical communication system 13 differs from the optical communication system 1 of the first embodiment in that it includes an optical GW 3a instead of the optical GW3.
  • the optical GW 3a differs from the optical GW 3 of the first embodiment in that it includes an optical branching unit 5a and a wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6a instead of the optical splitting unit 5 and the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6.
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the optical communication system 13 of the third embodiment.
  • the optical communication system 13 differs from the optical communication system 1 of the first embodiment in that it includes an optical GW 3a instead of the optical GW3.
  • the optical GW 3a differs from the optical GW 3 of the first embodiment in that it includes an optical branching unit 5a and a wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6a instead of the optical splitting unit 5 and the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6.
  • the optical branching unit 5a is connected to the optical SW4 by an optical transmission line P4, and is connected to the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6a by an optical transmission line P7 and an optical transmission line P8.
  • the optical branching unit 5 a includes a separating unit 51 a and an optical branching switch 52 .
  • the separation unit 51a receives the upstream optical signal output from the second port 42 of the optical SW4 through the optical transmission line P4, and outputs the received upstream optical signal to the optical transmission line P7.
  • the demultiplexer 51a also receives the downstream optical signal output from the optical transmission line P8 by the wavelength multiplexer/demultiplexer 6a, and outputs the input downstream optical signal to the optical transmission line P4.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6a is a two-core AWG.
  • a plurality of first ports of the wavelength multiplexer/demultiplexer 6a are respectively connected to the optical transmission line P7 or the optical transmission line P8.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6a receives upstream optical signals of different wavelengths output by the optical SW4 from a plurality of first ports connected to the optical transmission line P7, multiplexes the input optical signals, and outputs them to the second port. to the optical transmission line P10. Further, the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6a inputs the downstream optical signal transmitted through the optical transmission line P10 from the second port, and demultiplexes the input downstream optical signal into optical signals of different wavelengths.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6a outputs the demultiplexed downstream optical signals from separate first ports to the optical transmission line P8.
  • the difference between the third embodiment and the first embodiment described above may be applied to the second embodiment. That is, the optical communication system 12 of the second embodiment shown in FIG. 4 may be provided with the optical GW 3a of the third embodiment instead of the optical GW3.
  • the optical communication system of this embodiment has a plurality of mutually connected optical GWs. This embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment. Note that the difference between the fourth embodiment and the first embodiment may be applied to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the optical communication system 14 of the fourth embodiment.
  • the optical communication system 14 differs from the optical communication system 1 of the first embodiment in that the optical GW 3 is connected to another optical GW 3 via an optical transmission line P10.
  • the optical communication system 14 has two optical GWs 3 in FIG. 6, it may have three or more optical GWs 3 .
  • the control device 7 has a plurality of optical transceivers 71 and optical receivers 72, respectively. Each of the plurality of optical transceivers 71 is connected to an optical SW4 of a different optical GW3. Each of the plurality of optical receivers 72 is connected to the optical splitter 5 of a different optical GW 3 .
  • the path control unit 75 of the control device 7 can determine transmission paths between user devices 2 connected to different optical GWs 3 .
  • the route control unit 75 determines transmission/reception wavelengths to be assigned to the user devices 2 and port connection relationships in the optical SW 4 of each optical GW 3 so that the user devices 2 transmit and receive optical signals using the determined transmission paths. do.
  • the path control unit 75 notifies each user device 2 of the transmission/reception wavelength and instructs the optical SW 4 of each optical GW 3 about the port connection relationship, as in the first embodiment.
  • the measurement unit 74 and the instruction unit 76 of the control device 7 perform the same processing as in the first embodiment on the user device 2 connected to each optical GW 3 and the optical branching unit 5 of each optical GW 3 .
  • the optical communication system calculates the transmission distance between the user equipment and the optical GW in the same manner as in the first to third embodiments, An appropriate branching ratio can be set for the optical branching unit based on the calculated transmission distance. Further, by providing an optical branching unit in the path on the transmission side and setting the branching ratio in the optical branching unit as in the first embodiment, it is possible to maximize the transmission distance.
  • the optical GW of the fourth embodiment has a single wavelength multiplexing/demultiplexing unit.
  • the optical GW of this embodiment has two wavelength multiplexing/demultiplexing units. This embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the optical communication system 15 of the fifth embodiment.
  • the optical communication system 15 differs from the optical communication system 14 of the fourth embodiment in that the optical GW 3a of the third embodiment shown in FIG. 5 is provided instead of the optical GW3.
  • the plurality of optical transceivers 71 of the control device 7 are respectively connected to the optical SW4 of different optical GWs 3a, and the plurality of optical receivers 72 are respectively connected to the optical branching units 5 of different optical GWs 3a.
  • the operation of the optical communication system 15 is similar to that of the optical communication system 14 of the fourth embodiment.
  • the configuration connected to the AWG may be a single-core configuration or a two-core configuration.
  • FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the optical communication system 16 of the sixth embodiment.
  • the optical communication system 16 differs from the optical communication system 14 of the fourth embodiment in that it includes an optical GW 3b instead of the optical GW3.
  • the optical GW 3 b has an optical SW 4 , an optical splitter 5 , and a wavelength multiplexer/demultiplexer 6 .
  • Each of the plurality of first ports 41 of the optical SW4 corresponds to upstream or downstream.
  • the first port 41 corresponding to the uplink is connected to the optical transmission/reception unit 21 of the user device 2 via the optical transmission line P1
  • the first port 41 corresponding to the downlink is connected to the optical transmission/reception unit 21 of the user device 2 via the optical transmission line P2.
  • the optical transmission/reception unit 21 of the user device 2 is connected to the two first ports 41 of the optical SW4 by the optical transmission lines P1 and P2, respectively.
  • the plurality of second ports 42 of the optical SW4 respectively correspond to upstream or downstream.
  • one or more second ports 42 are connected to the optical transmission/reception unit 71 of the control device 7 via the optical transmission line P6, and the other one or more second ports 42 are It is connected to the wavelength multiplexer/demultiplexer 6 via an optical transmission line P4.
  • one or more second ports 42 are connected to the optical transmission/reception unit 71 of the control device 7 via the optical transmission line P5, and the other one or more second ports 42 are It is connected to the wavelength multiplexer/demultiplexer 6 via an optical transmission line P11.
  • a plurality of first ports (not shown) of the wavelength multiplexer/demultiplexer 6 respectively correspond to upstream or downstream.
  • a first port corresponding to the upstream of the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6 is connected to a second port 42 corresponding to the upstream of the optical SW4 via an optical transmission line P4, and a second port corresponding to the downstream of the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6 is connected.
  • One port is connected to the second port 42 corresponding to the downlink of the optical SW4 via the optical transmission line P11.
  • the procedure for setting the branching ratio for the optical branching unit 5 in the optical communication system 16 is the same as in the above-described embodiment.
  • the optical communication system 16 performs upstream communication and downstream communication as follows.
  • the optical transmission/reception unit 21 of the user device 2 outputs the optical signal to the optical transmission line P1.
  • the optical switch 4 transmits an upstream optical signal of a predetermined wavelength input from the optical transmission line P1 through the first port 41 to the second port 42 corresponding to the upstream signal according to the transmission path to the destination of the optical signal. output to the second port 42; That is, the optical SW 4 is connected to the second setting port 42 connected to the optical transmission/reception unit 71 of the control device 7 via the optical transmission line P5, or to the second port 42 connected to the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6 via the optical transmission line P4. Outputs the upstream optical signal to the second port 42 .
  • the optical branching unit 5 receives the optical signal output from the second port 42 corresponding to the upstream.
  • the optical branching unit 5 outputs the optical signal branched from the input upstream optical signal to the optical receiving unit 72 of the control device 7 and outputs the optical signal not branched to the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6 .
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6 multiplexes the upstream optical signals that are output from the respective second ports 42 corresponding to the upstream of the optical SW 4 and are not split by the optical splitting unit 5, and outputs the multiplexed optical signals as optical signals. Output to transmission line P10.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6 inputs the downstream optical signal transmitted through the optical transmission line P10, and demultiplexes the input downstream optical signal into optical signals of different wavelengths.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 6 outputs the demultiplexed downstream optical signals to different optical transmission lines P11.
  • the optical transmission/reception unit 71 of the control device 7 outputs a downstream optical signal in which the control management signal of the AMCC signal is set to the optical transmission line P6.
  • the optical switch 4 receives a downstream optical signal of a predetermined wavelength input from the second port 42 corresponding to the downstream, and sends it to the first port 41 corresponding to the downstream according to the transmission path to the destination of the optical signal. Output from the port 41 to the optical transmission line P2.
  • the optical transmitter/receiver 21 of the user device 2 receives the optical signal transmitted through the optical transmission path P2.
  • the first port 41 corresponding to the upward direction and the first port 41 corresponding to the downward direction may be alternately arranged, and the first port 41 corresponding to the upward direction and the first port 41 corresponding to the downward direction are arranged in the upper stage. and the lower stage.
  • the upper stage may be the first port 41 corresponding to ascending
  • the lower stage may be the first port 41 corresponding to descending. It may be one port 41 .
  • the second port 42 corresponding to the upward direction and the second port 42 corresponding to the downward direction may be arranged alternately. may be arranged separately in the upper stage and the lower stage.
  • the upper stage When divided into upper and lower stages, the upper stage may be the second port 42 corresponding to going up, and the lower stage may be the second port 42 corresponding to going down.
  • a dual port 42 may also be used.
  • the light SW 4 and the light branching unit 5 may be configured by one PLC.
  • FIG. 9 is a device configuration diagram showing a hardware configuration example of the control devices 7 and 8.
  • the control devices 7 and 8 comprise a processor 701 , a storage section 702 , a communication interface 703 and a user interface 704 .
  • the processor 701 is a central processing unit that performs calculations and controls.
  • Processor 701 is, for example, a CPU.
  • the processor 701 implements the functions of the control unit 73 and the control unit 83 by reading out and executing programs from the storage unit 702 .
  • the storage unit 702 also has a work area and the like used when the processor 701 executes various programs.
  • a communication interface 703 is for communicably connecting to another device.
  • the communication interface 703 is, for example, the optical receiver 72 .
  • the user interface 704 is an input device such as a keyboard, pointing device (mouse, tablet, etc.), buttons, touch panel, etc., and a display device such as a display.
  • a user interface 704 inputs an artificial operation.
  • control unit 73 may be realized using hardware such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit), PLD (Programmable Logic Device), and FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • PLD Process
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • the branching of the optical branching unit for extracting the AMCC signal superimposed on the main signal from the optical signal transmitted by the user equipment according to the transmission distance between the user equipment and the optical GW Allows the ratio to be variable.
  • the transmission distance of the main signal can be maximized by setting the branching ratio of the optical branching unit so that the APN controller has the minimum light receiving sensitivity for receiving the AMCC signal.
  • the optical communication system has an optical switch, an optical branching section, a measurement section, and an instruction section.
  • An optical switch has a plurality of ports, and outputs an optical signal input from a first port, which is a port connected to an optical communication device, from a second port, which is another port according to the transmission path of the optical signal. do.
  • the optical branching unit branches the optical signal output from the second port of the optical switch according to the branching ratio.
  • the measurement unit measures the round trip time by transmitting and receiving the optical signal to and from the optical communication device via the optical switch, and calculates the transmission distance of the optical signal based on the measured round trip time.
  • the instruction section instructs the optical branching section of the branching ratio determined based on the transmission distance measured by the measurement section.
  • the optical GW has an optical switch and an optical branching unit
  • the control device has a measuring unit and an indicating unit.
  • the instruction unit calculates the optical intensity of the optical signal transmitted over the transmission distance calculated by the measurement unit, and instructs the optical branching unit of a branching ratio for branching light of a predetermined optical intensity from the light of the calculated optical intensity.
  • the measurement unit may measure the optical intensity of the optical signal branched by the optical branching unit.
  • the instruction section instructs the optical branching section according to the difference between the measured optical signal intensity and the predetermined optical intensity so that the optical intensity of the optical signal measured by the measuring section approaches the predetermined optical intensity. Instructs to change the branching ratio.
  • the predetermined light intensity is such that the optical receiving unit that receives the optical signal branched by the optical branching unit can acquire the management control signal that is superimposed on the main signal and has a lower speed than the main signal from the received optical signal. is light intensity.
  • optical receiver 73, 83...control unit, 74, 84... measurement part, 75 ... route control unit, 76, 86... indicator, 96 ... APN controller, 97 ... optical transmission line, 98 ... splitter, 501 branching ratio variable coupler, 511, 513... fiber, 512, 514 units, 551, 552... waveguides, 553 ... Coupler, 554 power supply, 555... thin film heater, 701 processor, 702 ... storage unit, 703 ... communication interface, 704 ... user interface, P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, P11... optical transmission line

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Abstract

複数のポートを有する光スイッチは、光通信装置と接続されるポートである第一ポートから入力した光信号を、その光信号の伝送経路に応じた他のポートである第二ポートから出力する。分岐部は、第二ポートから出力された光信号を分岐比に従って分岐する。測定部は、光スイッチを介して光通信装置と光信号を送受信することによりラウンドトリップタイムを測定し、測定されたラウンドトリップタイムに基づいて光信号の伝送距離を算出する。指示部は、算出された伝送距離に基づいて決定した分岐比を光分岐部に指示する。

Description

光通信システム、制御装置及び光通信方法
　本発明は、光通信システム、制御装置及び光通信方法に関する。
　ＩＴＵ－Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization sector）　Ｇ．９８９．２勧告では、ＰｔＰ（Point to Point）　ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）－ＰＯＮ（Passive Optical Network）が規定されている（例えば、非特許文献１参照）。ＰｔＰ　ＷＤＭ－ＰＯＮシステムでは、上り方向と下り方向とにおいて、ＯＮＵごとに異なる光波長を用いて通信を行う。上り方向は、ＯＮＵからＯＬＴへ向かう方向である。下り方向は、ＯＬＴからＯＮＵへ向かう方向である。
　非特許文献１に記載されているように、ＰｔＰ　ＷＤＭ－ＰＯＮシステムでは、ＯＬＴとＯＮＵとの間で用いられる管理及び制御のための信号としてＡＭＣＣ（Auxiliary Management and Control Channel）と呼ばれる管理制御信号を用いることが規定されている。ＡＭＣＣ信号は、送信される情報があらかじめ定められた方式で変調された後、主信号に重畳されて伝送される信号である。ＡＭＣＣ信号が主信号に重畳されて伝送されることにより、ＯＬＴ及びＯＮＵは、主信号で用いる光波長の波長域内で管理及び制御のための信号を伝送することができる。すなわち、管理及び制御のために専用の光波長域が用いられることなく、管理及び制御が実現される。上り光波長及び下り光波長が決定される波長決定プロセスは、ＡＭＣＣ信号を用いて実施される。
　図１０は、ＰｔＰ　ＷＤＭ－ＰＯＮシステムの構成例を示す図である。同図では、ＡＭＣＣ信号の重畳に関する構成を示している。ＯＬＴ及びＯＮＵは、管理制御部を含む。ＡＭＣＣ信号は、光段で重畳され、電気段で分離される。図１１は、ＯＮＵまたはＯＬＴから送信される光信号の例を示す。送信される光信号は、管理制御信号が重畳された主信号である。光信号に管理制御信号が重畳されることにより、図１１に示すように、主信号の包絡線に強度変調が加わっている。主信号は、データ速度がＧｂ／ｓ（ギガビット毎秒）オーダーの高速信号である。一方で、管理制御信号は、データ速度がｋｂ／ｓ（キロビット毎秒）オーダーの低速信号であると見込まれる(例えば、非特許文献２)。
　一方で、オールフォトニクス・ネットワーク（ＡＰＮ）は、フォトニクス技術をベースにした革新的ネットワークである。ＡＰＮでは、光ノードが光バックボーンネットワーク及び光アクセスネットワークを中継することにより、サービスごとに光パスをエンド・ツー・エンドで提供する。例えば、光ノードは、光ＳＷ（Switch）等であることが想定される。
　図１２は、ＡＰＮにおける光通信システムの構成を示す図である（例えば、非特許文献３参照）。図１２に示す光通信システムは、ユーザ装置９２と、光ＧＷ（ゲートウェイ）９３と、ＡＰＮコントローラ９６とを有する。２台の光ＧＷ９３を、光ＧＷ９３－１、９３－２と記載する。光ＧＷ９３－ｎ（ｎ＝１，２）に接続される３台のユーザ装置９２をそれぞれ、ユーザ装置９２－ｎ－１～９２－ｎ－３と記載する。ユーザ装置９２は、光送受信器（ＴＲｘ）を備える。光ＧＷ９３－ｎは、光ＳＷ９４－ｎと波長合分波部９５－ｎとを有する。光ＧＷ９３－１及び光ＧＷ９３－２は、波長合分波部９５－１及び波長合分波部９５－２を介して光伝送路９７により接続される。
　光ＳＷ９４－ｎは、第一ポート９４１から入力した光を第二ポート９４２から出力し、第二ポート９４２から入力した光を第一ポート９４１から出力する。光ＳＷ９４－ｎの第二ポート９４２は、波長合分波部９５－ｎに接続されるが、他の第二ポート９４２に接続されてもよい。波長合分波部９５－ｎには、例えば、ＡＷＧ（Arrayed Waveguide Grating）が用いられる。波長合分波部９５－ｎは、光ＳＷ９４－ｎの各第二ポート９４２から入力した複数波長の光信号を合波して光伝送路９７へ出力する。また、波長合分波部９５－ｎは、光伝送路９７から光信号を入力し、入力した光信号を分波して光ＳＷ９４－ｎに出力する。
　光ＳＷ９４－１及び光ＳＷ９４－２それぞれの第一ポート９４１と第二ポート９４２との接続関係を設定することで、光信号が伝送する伝送経路を選択できる。ＡＰＮコントローラ９６は、各ユーザ装置９２の送受信波長や、光ＳＷ９４－１及び光ＳＷ９４－２それぞれの第一ポート９４１と第二ポート９４２のポート接続関係を決定する。ＡＰＮコントローラ９６は、これらの決定に従って、ユーザ装置９２に送受信波長を指示し、光ＳＷ９４－１及び光ＳＷ９４－２にポート接続関係を指示する。図１２では、ユーザ装置９２－１－１とユーザ装置９２－１－２とが通信し、ユーザ装置９２－１－３とユーザ装置９２－２－３とが通信している。これらの通信には、異なる波長が用いられる。
"ITU-T G.989.2, 40-Gigabit-capable passive optical networks 2 (NG PON2): Physical media dependent (PMD) layer specification," Feb. 2019. Yuanqiu Luo, Hal Roberts, Klaus Grobe, Maurizio Valvo, Derek Nesset, Kota Asaka, Harald Rohde, Joe Smith, Jun Shan Wey, and Frank Effenberger, "Physical Layer Aspects of NG-PON2 Standards-Part 2: System Design and Technology Feasibility [Invited]," Journal of Optical Communications and Networking, Vol.8, No.1, pp.43-52, Jan. 2016. 金井拓也、本田一暁、田中康就、金子慎、原一貴、可児淳一、吉田智暁、"All-Photonics Networkを支えるPhotonic Gateway"、電子情報通信学会総合大会、通信講演論文集2、B-8-20、p.141、2021年3月
　ＡＰＮにおいては、主信号よりも低速なＡＭＣＣ信号を重畳させることで管理制御情報を主信号にのせる。そこで、ＡＰＮコントローラがユーザ装置からの管理制御情報を取得するために、ユーザ装置間の伝送経路の途中でＡＭＣＣ信号を抽出することが想定される。しかしながら、多くの場合、各ユーザ装置から光ＧＷまでの伝送距離は異なる。そのため、異なるユーザ装置それぞれの伝送経路から同じ分岐比で光を抽出すると、ＡＰＮコントローラがＡＭＣＣ信号を受信できる最小受光感度以上の余分な光を分岐する場合がある。余分に光を分岐した場合、エンドユーザに主信号を伝送する光エネルギーが非効率となる。そのため、主信号の伝送距離を最大化できない可能性がある。ＡＰＮコントローラがＡＭＣＣ信号を受信可能な範囲で、分岐する光のパワーをなるべく小さくすることによって、主信号の伝送距離をより長くすることが期待される。
　例えば、図１２の場合、ユーザ装置９２－１－１から光ＧＷ９３－１までの伝送距離は、ユーザ装置９２－１－３から光ＧＷ９３－１までの伝送距離よりも長い。光ＳＷ９４－１と波長合分波部９５－１との間の光伝送路にはスプリッタ９８が設けられる。ユーザ装置９２－１－１が送信した光信号を分岐するスプリッタ９８には、ＡＰＮコントローラ９６がユーザ装置９２－１－１からの光信号を受光できるような分岐比が用いられる。この分岐比は、ユーザ装置９２－１－３が送信した光信号を分岐するスプリッタ９８にも適用される。すると、ユーザ装置９２－１－３が送信した光信号から余分な光が抜き出されるため、エネルギー効率が非効率となる場合がある。
　上記事情に鑑み、本発明は、伝送経路を伝送する光信号のパワーの低減をなるべくおさえながら、受光に必要なパワーの光信号を分岐させることが可能な光通信システム、制御装置及び光通信方法を提供することを目的としている。
　本発明の一態様の光通信システムは、複数のポートを有し、光通信装置と接続される前記ポートである第一ポートから入力した光信号を、前記光信号の伝送経路に応じた他の前記ポートである第二ポートから出力する光スイッチと、前記第二ポートから出力された前記光信号を分岐比に従って分岐する光分岐部と、前記光スイッチを介して前記光通信装置と光信号を送受信することによりラウンドトリップタイムを測定し、測定された前記ラウンドトリップタイムに基づいて光信号の伝送距離を算出する測定部と、算出された前記伝送距離に基づいて決定した分岐比を前記光分岐部に指示する指示部と、を備える。
　本発明の一態様の光通信システムは、複数のポートを有し、光通信装置と接続される前記ポートである第一ポートから入力した光信号を、前記光信号の伝送経路に応じた他の前記ポートである第二ポートから出力する光スイッチと、前記第二ポートから出力された前記光信号を分岐比に従って分岐する光分岐部と、分岐された前記光信号の光強度を測定する測定部と、測定された前記光強度が所定の光強度に近づくように前記光分岐部に分岐比の変更を指示する指示部と、を備える。
　本発明の一態様の制御装置は、複数のポートを有し、光通信装置と接続される前記ポートである第一ポートから入力した光信号を、前記光信号の伝送経路に応じた他の前記ポートである第二ポートから出力する光スイッチを介して前記光通信装置と光信号を送受信することによりラウンドトリップタイムを測定し、測定された前記ラウンドトリップタイムに基づいて光信号の伝送距離を算出する測定部と、前記第二ポートから出力された前記光信号を分岐比に従って分岐する光分岐部に、算出された前記伝送距離に基づいて決定した分岐比を指示する指示部と、を備える。
　本発明の一態様の制御装置は、複数のポートを有し、光通信装置と接続される前記ポートである第一ポートから入力した光信号を、前記光信号の伝送経路に応じた他の前記ポートである第二ポートから出力する光スイッチが前記第二ポートから出力した光信号を分岐比に従って分岐する光分岐部において分岐された光信号の光強度を測定する測定部と、測定された前記光強度が所定の光強度に近づくように前記光分岐部に分岐比の変更を指示する指示部と、を備える。
　本発明の一態様の光通信方法は、複数のポートを有する光スイッチが、光通信装置と接続される前記ポートである第一ポートから入力された光信号を、前記光信号の伝送経路に応じた他の前記ポートである第二ポートから出力するスイッチングステップと、光分岐部が、前記第二ポートから出力された前記光信号を分岐比に従って分岐する分岐ステップと、測定部が、前記光スイッチを介して前記光通信装置と光信号を送受信することによりラウンドトリップタイムを測定し、測定された前記ラウンドトリップタイムに基づいて光信号の伝送距離を算出する測定ステップと、算出された前記伝送距離に基づいて決定した分岐比を前記光分岐部に指示する指示ステップと、を有する。
　本発明の一態様の光通信方法は、複数のポートを有する光スイッチが、光通信装置と接続される前記ポートである第一ポートから入力した光信号を、前記光信号の伝送経路に応じた他の前記ポートである第二ポートから出力するスイッチングステップと、光分岐部が、前記第二ポートから出力された前記光信号を分岐比に従って分岐する分岐ステップと、測定部が、分岐された前記光信号の光強度を測定する測定ステップと、指示部が、測定された前記光強度が所定の光強度に近づくように前記光分岐部に分岐比の変更を指示する指示ステップと、を有する。
　本発明の一態様の光通信方法は、複数のポートを有し、光通信装置と接続される前記ポートである第一ポートから入力した光信号を、前記光信号の伝送経路に応じた他の前記ポートである第二ポートから出力する光スイッチを介して前記光通信装置と光信号を送受信することによりラウンドトリップタイムを測定し、測定された前記ラウンドトリップタイムに基づいて光信号の伝送距離を算出する測定ステップと、前記第二ポートから出力された前記光信号を分岐比に従って分岐する光分岐部に、算出された前記伝送距離に基づいて決定した分岐比を指示する指示ステップと、を有する。
　本発明の一態様の光通信方法は、複数のポートを有し、光通信装置と接続される前記ポートである第一ポートから入力した光信号を、前記光信号の伝送経路に応じた他の前記ポートである第二ポートから出力する光スイッチが前記第二ポートから出力した光信号を分岐比に従って分岐する光分岐部において分岐された光信号の光強度を測定する測定ステップと、測定された前記光強度が所定の光強度に近づくように前記光分岐部に分岐比の変更を指示する指示ステップと、を有する。
　本発明により、伝送経路を伝送する光信号のパワーの低減をなるべくおさえながら、受光に必要なパワーの光信号を分岐させ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を示す図である。 同実施形態による光分岐スイッチとして用いられる分岐比可変カプラの構成を示す図である。 同実施形態による光分岐スイッチとして用いられるＰＬＣ（Planar Lightwave Circuit）の構成を示す図である。 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を示す図である。 第６の実施形態による光通信システムの構成を示す図である。 第１～第６の実施形態による制御装置のハードウェア構成を示す図である。 従来技術のＰｔＰ　ＷＤＭ－ＰＯＮシステムの構成を示す図である 従来技術の光信号を示す図である。 従来技術の光通信システムの構成を示す図である。
　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。なお、複数の図面において同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
　本実施形態は、例えば、高速な主信号にＡＭＣＣ信号の管理制御信号を重畳して伝送する光通信システムに適用可能である。このような光通信システムは、ＡＭＣＣ信号を抽出するために、ユーザ装置間の光信号を伝送する光伝送路上に、光信号を分岐するスプリッタを有する。本実施形態の光通信システムは、ユーザ装置と光ＧＷとの間の伝送距離に応じて、スプリッタにおける光信号の分岐比を可変とする。すなわち、光通信システムの制御装置は、ＡＭＣＣ信号を受信可能な最小受光感度となるように、スプリッタの分岐比を設定する。これにより、光信号のパワーの劣化をなるべく抑えて、主信号の伝送距離の最大化を図る。
（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の構成を示す図である。光通信システム１は、ユーザ装置２と、光ＧＷ３と、制御装置７とを有する。光通信システム１が有するユーザ装置２の台数は任意である。図１では、２台のユーザ装置２を、ユーザ装置２－１、２－２と記載している。光ＧＷ３は、光伝送路Ｐ１０を介して図示しない光ネットワークと接続される。例えば、光ネットワークには、ユーザ装置２の通信先の装置が接続される、あるいは、光ネットワークは、ユーザ装置２の通信先の装置を収容するネットワークと接続される。ユーザ装置２から光ＧＷ３への方向を上り、光ＧＷ３からユーザ装置２への方向を下りと記載する。
　ユーザ装置２は、光信号を送受信する。ユーザ装置２には、従来技術のユーザ装置を用いることができる。図１に示すユーザ装置２は、二心型の光送受信装置である。ユーザ装置２は、光伝送路Ｐ１及び光伝送路Ｐ２を介して光ＧＷ３と接続される。光伝送路Ｐ１及び光伝送路Ｐ２は、例えば、１本の二心光ファイバケーブル内の２本の光ファイバである。ユーザ装置２は、光送受信部（ＴＲｘ）２１を有している。
　光送受信部２１は、波長可変光送受信器である。例えば、光送受信部２１は、光信号と電気信号を相互に変換する光トランシーバである。ユーザ装置２は、送受信先に応じた波長を選択して光送受信部２１に設定できる。例えば、ユーザ装置２は、制御装置７から受信した指示に従って、上りの光信号及び下りの光信号に使用する波長を光送受信部２１に設定する。光送受信部２１は、主信号にＡＭＣＣ信号の管理制御信号を重畳した光信号を送受信する。具体的には、光送受信部２１は、電気信号の主信号と、主信号よりも低周波の電気信号の管理制御信号とが重畳された送信信号を光信号に変換して上りの光信号を生成し、生成した上りの光信号を光伝送路Ｐ１に出力する。また、光送受信部２１は、下りの光信号を光伝送路Ｐ２から入力し、入力した下りの光信号を電気信号に変換する。光送受信部２１は、電気信号に変換された信号から主信号とＡＭＣＣ信号の管理制御信号とを分離する。
　なお、ユーザ装置２は、一心型の光送受信装置でもよい。この場合、光送受信部２１は、一本の光伝送路により光ＧＷ３と接続される。
　光ＧＷ３は、分離部３１と、分離部３２と、光ＳＷ４と、光分岐部５と、波長合分波部６とを有する。光ＧＷ３は、分離部３１、光分岐部５及び波長合分波部６をそれぞれ１以上有する。
　分離部３１及び分離部３２は、上りの光信号と下りの光信号とを分離する。分離部３１及び分離部３２は、例えばサーキュレータや上下分離フィルタなどで実現できる。
　分離部３１は、ユーザ装置２と光伝送路Ｐ１及び光伝送路Ｐ２により接続され、光ＳＷ４と光伝送路Ｐ３により接続される。分離部３１は、光伝送路Ｐ１から入力した上りの光信号を光伝送路Ｐ３に出力し、光伝送路Ｐ３から入力した下りの光信号を光伝送路Ｐ２に出力する。
　分離部３２は、光ＳＷ４と光伝送路Ｐ４により接続され、制御装置７の光送受信部（ＴＲｘ）７１と光伝送路Ｐ５及び光伝送路Ｐ６により接続される。分離部３２は、光伝送路Ｐ４から入力した上りの光信号を光伝送路Ｐ５に出力し、光伝送路Ｐ６から入力した下りの光信号を光伝送路Ｐ４に出力する。
　光ＳＷ４は、複数の第一ポート４１と複数の第二ポート４２とを備える。光ＳＷ４は、第一ポート４１から入力した所定の波長の光信号を、その光信号の宛先までの伝送経路に応じた第二ポート４２へ出力する。また、光ＳＷ４は、第二ポート４２から入力した所定の波長の光信号を、その光信号の宛先までの伝送経路に応じた第一ポート４１へ出力する。光ＳＷ４は、第一ポート４１と第二ポート４２との接続を変更することができる。第一ポート４１と第二ポート４２との接続関係をポート接続関係と記載する。例えば、光ＳＷ４は、制御装置７の指示に従ってポート接続関係を変更する。１以上の第一ポート４１は、光伝送路Ｐ１、Ｐ２及びＰ３と分離部３１とを介してユーザ装置２と接続される。１以上の第二ポート４２は、光伝送路Ｐ４、Ｐ５及びＰ６と分離部３２とを介して制御装置７の光送受信部７１と接続され、他の１以上の第二ポート４２は、光伝送路Ｐ４を介して波長合分波部６に接続される。制御装置７の光送受信部７１と接続される第二ポート４２を、設定用第二ポート４２と記載する。
　光分岐部５は、光ＳＷ４と波長合分波部６との間の光伝送路Ｐ４上に設けられる。光分岐部５が設けられない光伝送路Ｐ４があってもよい。光分岐部５は、分離部５１と、光分岐スイッチ５２と、分離部５３とを有する。分離部５１と分離部５３とは、光伝送路Ｐ７及び光伝送路Ｐ８により接続される。光分岐スイッチ５２は、光伝送路Ｐ７上に設けられる。
　分離部５１は、上りの光信号と下りの光信号とを分離する。分離部５１は、例えばサーキュレータや上下分離フィルタなどで実現できる。分離部５１は、光ＳＷ４の第二ポート４２が出力した上りの光信号を光伝送路Ｐ４から入力し、入力した上りの光信号を光伝送路Ｐ７に出力する。また、分離部５１は、分離部５３が出力した下りの光信号を光伝送路Ｐ８から入力し、入力した下りの光信号を光伝送路Ｐ４に出力する。
　光分岐スイッチ５２は、光伝送路Ｐ７を伝送する上りの光信号を、設定された分岐比に従って分岐する。分岐比は、制御装置７から指示される。光分岐スイッチ５２には、光の分岐比を可変にすることができれば、任意の光分岐装置を使用可能である。例えば、光分岐スイッチ５２には、エバネッセント結合型の光カプラや、溶融延伸型の長手方向の長さを変えるカプラ、プレーナ光波回路（ＰＬＣ：Planar Lightwave Circuit）などを用いることができる。光分岐スイッチ５２は、分岐した光信号を、光伝送路Ｐ９を介して制御装置７に出力する。光分岐スイッチ５２により分岐されなかった上りの光信号は、光伝送路Ｐ７を伝送して分離部５３に入力する。
　分離部５３は、上りの光信号と下りの光信号とを分離する。分離部５３は、分離部５１と同様に、サーキュレータや上下分離フィルタなどで実現できる。分離部５３は、上りの光信号を光伝送路Ｐ７から入力し、入力した上りの光信号を波長合分波部６との間の光伝送路Ｐ４に出力する。また、分離部５３は、波長合分波部６が出力した下りの光信号を光伝送路Ｐ４から入力し、入力した下りの光信号を光伝送路Ｐ８に出力する。
　波長合分波部６は、複数の第一ポート（図示せず）及び一つの第二ポート（図示せず）を有する。波長合分波部６の複数の第一ポートはそれぞれ異なる波長に対応する。波長合分波部６の第一ポートはそれぞれ、光ＳＷ４の異なる第二ポート４２と光伝送路Ｐ４を介して接続される。波長合分波部６の第二ポートは、光伝送路Ｐ１０と接続される。波長合分波部６は、複数の第一ポートにより光ＳＷ４から入力した異なる波長の上りの光信号を合波し、合波された光信号を第二ポートから出力する。また、波長合分波部６は、光伝送路Ｐ１０を伝送した下りの光信号を第二ポートから入力し、入力した下りの光信号を異なる波長の光信号に分波する。波長合分波部６は、分波された下りの光信号をそれぞれ別々の第一ポートから出力する。例えば、波長合分波部６は、ＡＷＧ（Arrayed Waveguide Grating）である。
　制御装置７は、例えば、ＡＰＮコントローラである。制御装置７は、光送受信部（ＴＲｘ）７１と、光受信部（Ｒｘ）７２と、制御部７３とを備える。光送受信部７１及び光受信部７２の一方又は両方は、制御装置７の外部に備えられてもよく、例えば、光ＧＷ３に備えられてもよい。また、制御装置７は、光送受信部７１及び光受信部７２をそれぞれ複数備えてもよい。制御装置７が複数の光送受信部７１を備える場合、各光送受信部７１は異なる設定用第二ポート４２と接続される。制御装置７が複数の光受信部７２を備える場合、各光受信部７２は異なる光分岐部５と接続される。
　光送受信部７１は、光信号を送受信する。光送受信部７１は、波長可変光送受信器でもよく、固定の波長の光送受信器でもよい。光送受信部７１の機能は、ユーザ装置２の光送受信部２１と同様である。光送受信部７１は、光伝送路Ｐ４、Ｐ５及びＰ６と分離部３２とを介して、光ＳＷ４の設定用第二ポート４２に接続される。光送受信部７１は、光ＳＷ４へユーザ装置２宛ての光信号を出力する。また、光送受信部７１は、ユーザ装置２から送信され、光ＳＷ４の設定用第二ポート４２から出力された光信号を受信する。光送受信部７１が送受信する光信号は、ＡＭＣＣ信号の管理制御信号である。
　光受信部７２は、光信号を受信する。光受信部７２は、波長可変の光受信器でもよく、固定波長の光受信器でもよい。光トランシーバなどの光送受信器を光受信部７２として用いてもよい。光受信部７２は、光分岐部５が分岐した光信号を光伝送路Ｐ９から入力し、入力した下りの光信号を電気信号に変換する。光受信部７２は、電気信号に変換された信号からＡＭＣＣ信号の管理制御信号を分離する。
　制御部７３は、測定部７４と、経路制御部７５と、指示部７６とを備える。経路制御部７５は、各ユーザ装置２が使用する伝送経路及び送受信波長などの割り当てリソースを決定する。経路制御部７５は、決定された割り当てリソースに基づいて、ユーザ装置２に送受信波長を指示する。さらに、経路制御部７５は、決定された割り当てリソースに基づいて、光ＳＷ４の第一ポート４１と第二ポート４２との間のポート接続関係を光ＳＷ４に指示する。
　測定部７４は、光送受信部７１からユーザ装置２に対してＡＭＣＣの管理制御信号を送信し、送信した管理制御信号の応答信号をユーザ装置２から受信する。測定部７４は、管理制御信号の送信時刻と、応答信号の受信時刻との差分に基づいて、制御装置７とユーザ装置２との間の伝送距離を測定する。光ＳＷ４と制御装置７との間の伝送距離は、制御装置７とユーザ装置２との間の伝送距離と比較して非常に短い。そのため、測定された制御装置７とユーザ装置２との間の伝送距離は、ユーザ装置２と光ＳＷ４との間の伝送距離とみなされる。また、光ＳＷ４と光分岐部５との間の伝送距離も短いため、ユーザ装置２と光ＳＷ４との間の伝送距離は、ユーザ装置２と光分岐部５との間の伝送距離とみなされる。なお、光ＳＷ４と制御装置７との間の伝送距離が既知である場合、測定部７４は、測定された制御装置７とユーザ装置２との間の伝送距離から、光ＳＷ４と制御装置７との間の伝送距離を減算して、ユーザ装置２と光ＳＷ４との間の伝送距離を算出してもよい。これにより、光ＳＷ４と制御装置７との間の伝送距離が長い場合でも、ユーザ装置２と光ＳＷ４との間の伝送距離をより正確に算出できる。例えば、光ＳＷ４から出力した光を、制御装置７の光送受信部７１が受信したときの光のパワーの減衰量を予め測定する。測定された減衰量に基づいて、光ＳＷ４と制御装置７との間の伝送距離が算出可能である。
　指示部７６は、測定部７４が測定した伝送距離に基づいて、光分岐スイッチ５２に設定する分岐比を算出する。指示部７６は、算出した分岐比を、伝送距離を測定したユーザ装置２からの光信号を伝送する光伝送路Ｐ４上の光分岐部５に指示する。
　続いて、光分岐スイッチ５２の例を説明する。
　図２は、分岐比可変カプラ５０１の構成を示す図である。分岐比可変カプラ５０１は、光分岐スイッチ５２として用いられる。分岐比可変カプラ５０１は、ファイバ５１１を備える台５１２と、ファイバ５１３を備える台５１４とを有する。ファイバ５１１は、光伝送路Ｐ７の一部として用いられるか、分離部５１側の光伝送路Ｐ７及び分離部５３側の光伝送路Ｐ７に接続される。ファイバ５１１は、光伝送路Ｐ９の一部として用いられるか、光伝送路Ｐ９と接続される。
　ファイバ５１１のコアとファイバ５１３のコアが接近すると、ファイバ５１１を伝搬してきた光は、隣のファイバ５１３に結合できるようになるため、光の分岐が可能となる。分岐比は、ファイバ５１１のコアとファイバ５１３のコアとの間の距離を変えることで調整できる。ファイバ５１１のコアとファイバ５１３のコアとの間が、制御装置７から指示された分岐比に対応する距離になるように台５１４をモータで動かすことで調整が可能となる。図２では、ファイバ５１１を備える台５１２の上面はｘｚ平面上にあり、光信号はｘ軸上の方向に伝送される。図２では、分岐比を変えるために、台５１４をｙ軸方向に動かすが、ｚ軸方向に動かしてもよい。
　図３は、ＰＬＣ５０５の構成を示す図である。ＰＬＣ５０５は、光分岐スイッチ５２として用いることができる。ＰＬＣ５０５は、導波路５５１及び導波路５５２と、電源５５４と、薄膜ヒータ５５５とを有する。導波路５５１は、光伝送路Ｐ７の一部として用いられるか、分離部５１側の光伝送路Ｐ７及び分離部５３側の光伝送路Ｐ７に接続される。導波路５５２は、光伝送路Ｐ９の一部として用いられるか、光伝送路Ｐ９と接続される。
　導波路５５１及び導波路５５２の一部には結合器５５３が形成される。結合器５５３において、導波路５５１を伝送する光の一部が、導波路５５２に結合する。電源５５４が、結合器５５３を加熱する薄膜ヒータ５５５へ供給する電力を変更することにより薄膜ヒータ５５５の発熱量が変更されるため、分岐比を変更可能である。ＰＬＣ５０５は、薄膜ヒータ５５５へ供給する電力が、制御装置７から指示された分岐比に対応する電力となるように電源５５４を制御する。
　続いて、図１に示す光通信システム１の動作を説明する。ここでは、ユーザ装置２－１が通信する場合を例に説明する。光ＳＷ４には、ユーザ装置２－１に接続されている第一ポート４１と設定用第二ポート４２との間のパスＱ１が設定されている。
（処理１）ユーザ装置２－１が初期設定を行うと、ユーザ装置２－１と制御装置７との間の接続が開始される。これにより、光ＳＷ４は、ユーザ装置２－１の光送受信部２１が送信した光信号を第一ポート４１から入力し、入力した光信号を設定用第二ポート４２から出力する。制御装置７の光送受信部７１は、光ＳＷ４が設定用第二ポート４２から出力した光信号を受信し、受信した光信号からＡＭＣＣ信号の管理制御信号を取得して、制御部７３に出力する。また、制御部７３は、ユーザ装置２－１宛てのＡＭＣＣ信号の管理制御信号を光送受信部７１から送信する。光ＳＷ４は、設定用第二ポート４２から入力した管理制御信号を、ユーザ装置２－１が接続されている第一ポート４１から出力する。ユーザ装置２－１の光送受信部２１は、光ＳＷ４が第一ポート４１から出力した光信号を受信し、受信した光信号からＡＭＣＣ信号の管理制御信号を取得する。
（処理２）制御装置７の測定部７４は、ユーザ装置２－１と光ＧＷ３の伝送距離を測定するため、現在の時刻ｔ１を示すタイムスタンプを設定したメッセージＭ１を光送受信部７１から送信する。メッセージＭ１は、ＡＭＣＣ信号の管理制御信号である。光ＳＷ４は、設定用第二ポート４２から入力したメッセージＭ１を、ユーザ装置２－１が接続されている第一ポート４１から出力する。
(処理３）ユーザ装置２－１の光送受信部２１は、メッセージＭ１を受信する。ユーザ装置２－１は、メッセージＭ１から取得したタイムスタンプを設定したメッセージＭ２を光送受信部２１から送信する。メッセージＭ２は、ＡＭＣＣ信号の管理制御信号である。光ＳＷ４は、第一ポート４１から入力したメッセージＭ２を、設定用第二ポート４２から出力する。制御装置７の光送受信部７１は、受信したメッセージＭ２を測定部７４に出力する。
（処理４）制御装置７の測定部７４は、メッセージＭ２に設定されているタイムスタンプが示す時刻ｔ１と、メッセージＭ２を受信した時刻ｔ２とに基づいて、フレーム往復伝搬時間であるＲＴＴ（Round Trip Time）を算出する。測定部７４は、ＲＴＴに、ファイバ中の屈折率［ｍ／μｓ］を乗算して、ユーザ装置２－１と光ＳＷ４との間の伝送距離を算出する。あるいは、測定部７４は、ＲＴＴにファイバ中の屈折率を乗算して得られた伝送距離から、光ＳＷ４と制御装置７との間の伝送距離を減算することにより、ユーザ装置２－１と光ＳＷ４との間の伝送距離を算出してもよい。
（処理５）制御装置７の経路制御部７５は、ユーザ装置２－１の通信先に応じて、ユーザ装置２－１に割当てる上り通信の波長及び下り通信の波長と、伝送経路を決定する。経路制御部７５は、ユーザ装置２－１に割り当てる波長を設定したメッセージＭ３を光送受信部７１から送信する。メッセージＭ３は、ＡＭＣＣ信号の管理制御信号である。光ＳＷ４は、設定用第二ポート４２から入力したメッセージＭ３を、ユーザ装置２－１が接続されている第一ポート４１から出力する。ユーザ装置２－１は、メッセージＭ３により割り当てられた波長を光送受信部２１に設定する。さらに、制御装置７の経路制御部７５は、パスＱ２のポート接続関係を光ＳＷ４に設定する。これにより、光ＳＷ４のパスＱ１は、ユーザ装置２－１に接続されている第一ポート４１と波長合分波部６に接続されている第二ポート４２との間のパスＱ２に切替わる。
（処理６）指示部７６は、処理４において測定部７４が算出した伝送距離に基づいて、ユーザ装置２の光送受信部２１から送信された光が光ＧＷ３に到達したときの光の強度を算出する。例えば、指示部７６は、予め伝送距離と光の強度との関係を表す関係式を記憶しておき、ユーザ装置２－１と光ＧＷ３との伝送距離の値をその関係式に代入して強度を算出する。関係式は、ユーザ装置２－１と光ＧＷ３との間の光伝送路Ｐ１の特性に応じた関係式でもよい。あるいは、関係式は、伝送距離に加えて、ユーザ装置２－１と光ＧＷ３との間の光伝送路Ｐ１の特性をパラメータとして用いる関係式でもよい。この場合、指示部７６は、光伝送路Ｐ１の特性を表す値を予め記憶しておく。指示部７６は、算出した強度の光から、光受信部７２が最小受光感度でＡＭＣＣ信号を受信可能な強度の光を分岐するための分岐比を算出する。指示部７６は、処理５において設定された伝送経路上の光分岐部５に、算出した分岐比を指示する。光分岐部５は、指示部７６から指示された分岐比で分岐を行うよう、光分岐スイッチ５２を制御する。
（処理７）ユーザ装置２－１の光送受信部２１は、主信号にＡＭＣＣの制御信号が重畳された電気信号を、処理５において設定した波長の光信号に変換して送信する。光ＳＷ４は、第一ポート４１から入力した光信号を、パスＱ２で設定された第二ポート４２から出力する。光分岐部５の光分岐スイッチ５２は、第二ポート４２から出力された光信号を入力し、入力した光信号から処理６において設定された分岐比で分岐した光信号を制御装置７の光受信部７２に出力する。制御装置７の光受信部７２は、受信した光信号からＡＭＣＣの制御信号を取得して、制御部７３に出力する。光分岐部５の光分岐スイッチ５２において分岐されなかった光信号は、波長合分波部６を介して光伝送路Ｐ１０に出力される。
　上述した処理によって、光通信システム１は、各ユーザ装置２と光ＧＷ３間の伝送距離に応じて光分岐スイッチ５２の分岐比を調整する。これにより、光分岐スイッチ５２の分岐比を最適な値とすることができるため、主信号の伝送距離を最大化することが可能になる。
（第２の実施形態）
　第１の実施形態では、制御装置は、光ＧＷとユーザ装置との間の伝送距離に基づいて分岐比を決定していた。本実施形態では、制御装置は、光分岐部が分岐した光の受信パワーに基づいて分岐比を決定する。本実施形態を、第１の実施形態との差分を中心に説明する。
　図４は、第２の実施形態による光通信システム１２の構成を示す図である。図４において、図１に示す第１の実施形態による光通信システム１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１２が、第１の実施形態の光通信システム１と異なる点は、制御装置７に代えて、制御装置８を備える点である。
　制御装置８は、光送受信部７１と、光受信部７２と、制御部８３とを備える。制御部８３は、経路制御部７５と、測定部８４と、指示部８６とを備える。測定部８４は、制御部８３の外部に備えられてもよく、制御装置８の外部に備えられてもよい。
　測定部８４は、パワーモニタである。測定部８４は、光受信部７２が受信した光の受信パワーを測定し、指示部８６に出力する。指示部８６は、受信パワーに基づいて、光受信部７２がＡＭＣＣ信号を受信できる最小受光感度に近づくように、光分岐部５の分岐比を変更する。すなわち、指示部８６は、受信パワーが最小受光感度よりも大きい場合は、光受信部７２側へ分岐される光のパワーを低減させるように、所定の変更量だけ、あるいは、受信パワーの最小受光感度からの乖離に応じた変更量だけ分岐比を変更するよう光分岐部５へ指示する。また、指示部８６は、受信パワーが最小受光感度よりも小さい場合は、光受信部７２側へ分岐される光のパワーを増加させるように、所定の変更量だけ、あるいは、受信パワーの最小受光感度からの乖離に応じた変更量だけ分岐比を変更するよう光分岐部５へ指示する。
　また、指示部８６は、光受信部７２がＡＭＣＣ信号を受信できる所定の受光感度の範囲である目標範囲に近づくように、光分岐部５の分岐比を変更してもよい。目標範囲は、最小受光感度以上の任意の受光感度の範囲とすることができる。指示部８６は、受信パワーが所定の目標範囲よりも大きい場合は、光受信部７２側へ分岐される光のパワーを低減させるように、所定の変更量だけ、あるいは、受信パワーの目標範囲からの乖離に応じた変更量だけ分岐比を変更するよう光分岐部５へ指示する。また、指示部８６は、受信パワーが目標範囲よりも小さい場合は、光受信部７２側へ分岐される光のパワーを増加させるように、所定の変更量だけ、あるいは、受信パワーの目標範囲からの乖離に応じた変更量だけ分岐比を変更するよう光分岐部５へ指示する。
　指示部８６は、分岐比の変更を指示した後、測定部８４から光受信部７２が受信した受信パワーの測定値を受信する。指示部８６は、受信パワーのフィードバックを受けると、受信パワーが最小受光感度又は目標範囲に近づくように、再び、光分岐部５の分岐比を変更する処理を繰り返す。なお、指示部８６は、受信パワーが最小受光感度に近づくように分岐比を変更する場合、受信パワーと最小受光感度との乖離が所定以下である場合には、分岐比の変更を指示しないようにしてもよい。
（第３の実施形態）
　第１の実施形態及び第２の実施形態では、波長合分波部は、一心の構成である。本実施形態では、波長合分波部は、二心の構成である。本実施形態を、第１の実施形態との差分を中心に説明する。
　図５は、第３の実施形態の光通信システム１３の構成を示す図である。図５において、図１に示す第１の実施形態による光通信システム１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１３が、第１の実施形態の光通信システム１と異なる点は、光ＧＷ３に代えて、光ＧＷ３ａを備える点である。光ＧＷ３ａが、第１の実施形態の光ＧＷ３と異なる点は、光分岐部５及び波長合分波部６に代えて、光分岐部５ａ及び波長合分波部６ａを備える点である。
　光分岐部５ａは、光ＳＷ４と光伝送路Ｐ４により接続され、波長合分波部６ａと光伝送路Ｐ７及び光伝送路Ｐ８により接続される。光分岐部５ａは、分離部５１ａと、光分岐スイッチ５２とを備える。分離部５１ａは、光ＳＷ４の第二ポート４２が出力した上りの光信号を光伝送路Ｐ４から入力し、入力した上りの光信号を光伝送路Ｐ７に出力する。また、分離部５１ａは、波長合分波部６ａが光伝送路Ｐ８から出力した下りの光信号を入力し、入力した下りの光信号を光伝送路Ｐ４に出力する。
　波長合分波部６ａは、二心の構成のＡＷＧである。波長合分波部６ａの複数の第一ポートはそれぞれ、光伝送路Ｐ７又は光伝送路Ｐ８と接続される。波長合分波部６ａは、光伝送路Ｐ７と接続される複数の第一ポートから光ＳＷ４が出力した異なる波長の上りの光信号を入力し、入力した光信号を合波して第二ポートから光伝送路Ｐ１０に出力する。また、波長合分波部６ａは、光伝送路Ｐ１０を伝送した下りの光信号を第二ポートから入力し、入力した下りの光信号を異なる波長の光信号に分波する。波長合分波部６ａは、分波された下りの光信号をそれぞれ別々の第一ポートから光伝送路Ｐ８へ出力する。
　上述した第３の実施形態と第１の実施形態との差分を、第２の実施形態に適用してもよい。すなわち、図４に示す第２の実施形態の光通信システム１２が、光ＧＷ３に代えて、第３の実施形態の光ＧＷ３ａを備えてもよい。
（第４の実施形態）
　本実施形態の光通信システムは、相互に接続される光ＧＷを複数有する。本実施形態を、第１の実施形態との差分を中心に説明する。なお、第４の実施形態と第１の実施形態との差分を、第２の実施形態に適用してもよい。
　図６は、第４の実施形態の光通信システム１４の構成を示す図である。図６において、図１に示す第１の実施形態による光通信システム１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１４が、第１の実施形態の光通信システム１と異なる点は、光ＧＷ３が光伝送路Ｐ１０によって別対地の光ＧＷ３と接続されている点である。図６においては、光通信システム１４は、２台の光ＧＷ３を有しているが、３台以上の光ＧＷ３を有してもよい。
　制御装置７は、光送受信部７１及び光受信部７２をそれぞれ複数有する。複数の光送受信部７１はそれぞれ、異なる光ＧＷ３の光ＳＷ４と接続される。複数の光受信部７２はそれぞれ、異なる光ＧＷ３の光分岐部５と接続される。制御装置７の経路制御部７５は、異なる光ＧＷ３に接続されているユーザ装置２間の伝送経路を決定することができる。経路制御部７５は、それらユーザ装置２が決定された伝送経路を用いて光信号を送受信するように、それらユーザ装置２に割り当てる送受信波長と、各光ＧＷ３の光ＳＷ４におけるポート接続関係とを決定する。経路制御部７５は、第１の実施形態と同様に各ユーザ装置２に送受信波長を通知し、各光ＧＷ３の光ＳＷ４にポート接続関係を指示する。制御装置７の測定部７４及び指示部７６は、各光ＧＷ３に接続されるユーザ装置２及び各光ＧＷ３の光分岐部５に対して、第１の実施形態と同様の処理を行う。
　本実施形態によれば、別対地に光ＧＷがある場合にも、光通信システムは、第１～第３の実施形態と同様に、ユーザ装置と光ＧＷとの間の伝送距離を算出し、算出した伝送距離に基づいて光分岐部に適切な分岐比を設定することができる。また、送信側の経路に光分岐部を設け、第１の実施形態と同様に光分岐部に分岐比を設定することで、伝送距離の最大化が可能となる。
（第５の実施形態）
　第４の実施形態の光ＧＷは、一心の波長合分波部を有する。本実施形態の光ＧＷは、二心の波長合分波部を有する。本実施形態を、上述した実施形態との差分を中心に説明する。
　図７は、第５の実施形態の光通信システム１５の構成を示す図である。図７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１４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１５が、第４の実施形態の光通信システム１４と異なる点は、光ＧＷ３に代えて、図５に示す第３の実施形態の光ＧＷ３ａを備える点である。制御装置７の複数の光送受信部７１はそれぞれ、異なる光ＧＷ３ａの光ＳＷ４と接続され、複数の光受信部７２はそれぞれ、異なる光ＧＷ３ａの光分岐部５と接続される。光通信システム１５の動作は、第４の実施形態の光通信システム１４と同様である。上記のように、ＡＷＧに接続される構成は一心の構成でもよく、二心の構成でもよい。
（第６の実施形態）
　第６の実施形態では、光ＳＷのポートを上り専用のポート及び下り専用のポートに分ける。本実施形態を、上述した実施形態との差分を中心に説明する。
　図８は、第６の実施形態の光通信システム１６の構成を示す図である。図８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１４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１６が、第４の実施形態の光通信システム１４と異なる点は、光ＧＷ３に代えて、光ＧＷ３ｂを備える点である。
　光ＧＷ３ｂは、光ＳＷ４と、光分岐部５と、波長合分波部６とを有する。光ＳＷ４の複数の第一ポート４１はそれぞれ、上り又は下りに対応する。上りに対応した第一ポート４１は、光伝送路Ｐ１によりユーザ装置２の光送受信部２１と接続され、下りに対応した第一ポート４１は、光伝送路Ｐ２によりユーザ装置２の光送受信部２１と接続される。すなわち、ユーザ装置２の光送受信部２１は、光伝送路Ｐ１及び光伝送路Ｐ２のそれぞれにより光ＳＷ４の２つの第一ポート４１と接続される。同様に、光ＳＷ４の複数の第二ポート４２はそれぞれ、上り又は下りに対応する。上りに対応した第二ポート４２のうち、１以上の第二ポート４２は、光伝送路Ｐ６を介して制御装置７の光送受信部７１と接続され、他の１以上の第二ポート４２は、光伝送路Ｐ４を介して波長合分波部６と接続される。下りに対応した第二ポート４２のうち、１以上の第二ポート４２は、光伝送路Ｐ５を介して制御装置７の光送受信部７１と接続され、他の１以上の第二ポート４２は、光伝送路Ｐ１１を介して波長合分波部６と接続される。
　波長合分波部６の図示しない複数の第一ポートはそれぞれ、上り又は下りに対応する。波長合分波部６の上りに対応した第一ポートは、光ＳＷ４の上りに対応した第二ポート４２と光伝送路Ｐ４を介して接続され、波長合分波部６の下りに対応した第一ポートは、光ＳＷ４の下りに対応した第二ポート４２と光伝送路Ｐ１１を介して接続される。
　光通信システム１６における光分岐部５への分岐比の設定手順は、上述した実施形態と同様である。ただし、光通信システム１６は上り通信及び下り通信を以下のように行う。
　ユーザ装置２の光送受信部２１は、光信号を光伝送路Ｐ１に出力する。光ＳＷ４は、第一ポート４１が光伝送路Ｐ１から入力した所定の波長の上りの光信号を、上り信号に対応した第二ポート４２のうち、その光信号の宛先までの伝送経路に応じた第二ポート４２へ出力する。すなわち、光ＳＷ４は、制御装置７の光送受信部７１と光伝送路Ｐ５により接続されている設定用第二ポート４２、又は、波長合分波部６と光伝送路Ｐ４により接続されている第二ポート４２へ上りの光信号を出力する。光分岐部５は、上りに対応した第二ポート４２から出力された光信号を入力する。光分岐部５は、入力した上りの光信号から分岐した光信号を制御装置７の光受信部７２に出力し、分岐されなかった光信号を波長合分波部６に出力する。波長合分波部６は、光ＳＷ４の上りに対応した各第二ポート４２から出力され、光分岐部５により分岐されなかった上りの光信号を合波し、合波された光信号を光伝送路Ｐ１０に出力する。
　また、波長合分波部６は、光伝送路Ｐ１０を伝送した下りの光信号を入力し、入力した下りの光信号を異なる波長の光信号に分波する。波長合分波部６は、分波された下りの光信号をそれぞれ異なる光伝送路Ｐ１１に出力する。また、制御装置７の光送受信部７１は、ＡＭＣＣ信号の制御管理信号を設定した下りの光信号を光伝送路Ｐ６に出力する。光ＳＷ４は、下りに対応した第二ポート４２から入力した所定の波長の下りの光信号を、下りに対応した第一ポート４１のうち、その光信号の宛先までの伝送経路に応じた第一ポート４１から光伝送路Ｐ２へ出力する。ユーザ装置２の光送受信部２１は、光伝送路Ｐ２を伝送した光信号を受信する。
　光ＳＷ４において、上りに対応した第一ポート４１と下りに対応した第一ポート４１が交互に配置されてもよく、上りに対応した第一ポート４１と下りに対応した第一ポート４１とが上段と下段に分けて配置されてもよい。上段と下段に分ける場合、上段を上りに対応した第一ポート４１、下段を下りに対応した第一ポート４１としてもよく、上段を下りに対応した第一ポート４１、下段を上りに対応した第一ポート４１としてもよい。同様に、光ＳＷ４において、上りに対応した第二ポート４２と下りに対応した第二ポート４２が交互に配置されてもよく、上りに対応した第二ポート４２と下りに対応した第二ポート４２とが上段と下段に分けて配置されてもよい。上段と下段に分ける場合、上段を上りに対応した第二ポート４２、下段を下りに対応した第二ポート４２としてもよく、上段を下りに対応した第二ポート４２、下段を上りに対応した第二ポート４２としてもよい。また、光ＳＷ４と光分岐部５とがひとつのＰＬＣで構成されてもよい。
　制御装置７、８のハードウェア構成例を説明する。図９は、制御装置７、８のハードウェア構成例を示す装置構成図である。制御装置７、８は、プロセッサ７０１と、記憶部７０２と、通信インタフェース７０３と、ユーザインタフェース７０４とを備える。
　プロセッサ７０１は、演算や制御を行う中央演算装置である。プロセッサ７０１は、例えば、ＣＰＵである。プロセッサ７０１は、記憶部７０２からプログラムを読み出して実行することにより、制御部７３、制御部８３の機能を実現する。記憶部７０２は、さらに、プロセッサ７０１が各種プログラムを実行する際のワークエリアなどを有する。通信インタフェース７０３は、他装置と通信可能に接続するものである。通信インタフェース７０３は、例えば、光受信部７２である。ユーザインタフェース７０４は、キーボード、ポインティングデバイス（マウス、タブレット等）、ボタン、タッチパネル等の入力装置や、ディスプレイなどの表示装置である。ユーザインタフェース７０４により、人為的な操作が入力される。
　なお、制御部７３の機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。
　以上説明した実施形態によれば、ユーザ装置と光ＧＷとの間の伝送距離に応じて、ユーザ装置が送信した光信号から主信号に重畳されているＡＭＣＣ信号を抜き出すための光分岐部の分岐比を可変にすることを可能にする。ＡＰＮコントローラがＡＭＣＣ信号を受信するための最小受光感度になるように光分岐部の分岐比を設定することで、主信号の伝送距離の最大化が可能になる。
　以上説明した実施形態によれば、光通信システムは、光スイッチと、光分岐部と、測定部と、指示部とを有する。光スイッチは、複数のポートを有し、光通信装置と接続されるポートである第一ポートから入力した光信号を、その光信号の伝送経路に応じた他のポートである第二ポートから出力する。光分岐部は、光スイッチの第二ポートから出力された光信号を分岐比に従って分岐する。測定部は、光スイッチを介して光通信装置と光信号を送受信することによりラウンドトリップタイムを測定し、測定されたラウンドトリップタイムに基づいて光信号の伝送距離を算出する。指示部は、測定部が測定した伝送距離に基づいて決定した分岐比を光分岐部に指示する。例えば、光ＧＷは、光スイッチと光分岐部を有し、制御装置は、測定部と指示部とを有する。
　指示部は、測定部が算出した伝送距離を伝送した光信号の光強度を算出し、算出した光強度の光から所定の光強度の光を分岐するための分岐比を光分岐部に指示してもよい。
　また、測定部は、光分岐部において分岐された光信号の光強度を測定してもよい。この場合、指示部は、測定部が測定した光信号の光強度が所定の光強度に近づくように、測定した光信号の光強度と所定の光強度との乖離に応じて、光分岐部に分岐比の変更を指示する。
　所定の光強度は、光分岐部が分岐した光信号を受信した光受信部が、受信した光信号から、主信号に重畳され、かつ、その主信号よりも低速な管理制御信号を取得可能な光強度である。
　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、１２、１３、１４、１５、１６…光通信システム，
２、２－１、２－２、９２－１－１～９２－１－３、９２－２－１～９２－２－３…ユーザ装置，
３、３ａ、３ｂ、９３－１、９３－２…光ＧＷ，
４、９４－１、９４－２…光ＳＷ
５、５ａ…光分岐部，
６、６ａ、９５－１、９５－２…波長合分波部，
７、８…制御装置，
２１…光送受信部，
３１、３２…分離部，
４１、９４１…第一ポート，
４２、９４２…第二ポート，
５１、５１ａ、５３…分離部，
５２…光分岐スイッチ，
７１…光送受信部，
７２…光受信部，
７３、８３…制御部，
７４、８４…測定部，
７５…経路制御部，
７６、８６…指示部，
９６…ＡＰＮコントローラ，
９７…光伝送路，
９８…スプリッタ，
５０１…分岐比可変カプラ，
５１１、５１３…ファイバ，
５１２、５１４…台，
５５１、５５２…導波路，
５５３…結合器，
５５４…電源，
５５５…薄膜ヒータ，
７０１…プロセッサ，
７０２…記憶部，
７０３…通信インタフェース，
７０４…ユーザインタフェース，
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９、Ｐ１０、Ｐ１１…光伝送路

Claims (8)

  1. 　複数のポートを有し、光通信装置と接続される前記ポートである第一ポートから入力した光信号を、前記光信号の伝送経路に応じた他の前記ポートである第二ポートから出力する光スイッチと、
    　前記第二ポートから出力された前記光信号を分岐比に従って分岐する光分岐部と、
    　前記光スイッチを介して前記光通信装置と光信号を送受信することによりラウンドトリップタイムを測定し、測定された前記ラウンドトリップタイムに基づいて光信号の伝送距離を算出する測定部と、
    　算出された前記伝送距離に基づいて決定した分岐比を前記光分岐部に指示する指示部と、
    　を備える光通信システム。
  2. 　複数のポートを有し、光通信装置と接続される前記ポートである第一ポートから入力した光信号を、前記光信号の伝送経路に応じた他の前記ポートである第二ポートから出力する光スイッチと、
    　前記第二ポートから出力された前記光信号を分岐比に従って分岐する光分岐部と、
    　分岐された前記光信号の光強度を測定する測定部と、
    　測定された前記光強度が所定の光強度に近づくように前記光分岐部に分岐比の変更を指示する指示部と、
    　を備える光通信システム。
  3. 　複数のポートを有し、光通信装置と接続される前記ポートである第一ポートから入力した光信号を、前記光信号の伝送経路に応じた他の前記ポートである第二ポートから出力する光スイッチを介して前記光通信装置と光信号を送受信することによりラウンドトリップタイムを測定し、測定された前記ラウンドトリップタイムに基づいて光信号の伝送距離を算出する測定部と、
    　前記第二ポートから出力された前記光信号を分岐比に従って分岐する光分岐部に、算出された前記伝送距離に基づいて決定した分岐比を指示する指示部と、
    　を備える制御装置。
  4. 　複数のポートを有し、光通信装置と接続される前記ポートである第一ポートから入力した光信号を、前記光信号の伝送経路に応じた他の前記ポートである第二ポートから出力する光スイッチが前記第二ポートから出力した光信号を分岐比に従って分岐する光分岐部において分岐された光信号の光強度を測定する測定部と、
    　測定された前記光強度が所定の光強度に近づくように前記光分岐部に分岐比の変更を指示する指示部と、
    　を備える制御装置。
  5. 　複数のポートを有する光スイッチが、光通信装置と接続される前記ポートである第一ポートから入力された光信号を、前記光信号の伝送経路に応じた他の前記ポートである第二ポートから出力するスイッチングステップと、
    　光分岐部が、前記第二ポートから出力された前記光信号を分岐比に従って分岐する分岐ステップと、
    　測定部が、前記光スイッチを介して前記光通信装置と光信号を送受信することによりラウンドトリップタイムを測定し、測定された前記ラウンドトリップタイムに基づいて光信号の伝送距離を算出する測定ステップと、
    　算出された前記伝送距離に基づいて決定した分岐比を前記光分岐部に指示する指示ステップと、
    　を有する光通信方法。
  6. 　複数のポートを有する光スイッチが、光通信装置と接続される前記ポートである第一ポートから入力した光信号を、前記光信号の伝送経路に応じた他の前記ポートである第二ポートから出力するスイッチングステップと、
    　光分岐部が、前記第二ポートから出力された前記光信号を分岐比に従って分岐する分岐ステップと、
    　測定部が、分岐された前記光信号の光強度を測定する測定ステップと、
    　指示部が、測定された前記光強度が所定の光強度に近づくように前記光分岐部に分岐比の変更を指示する指示ステップと、
    　を有する光通信方法。
  7. 　複数のポートを有し、光通信装置と接続される前記ポートである第一ポートから入力した光信号を、前記光信号の伝送経路に応じた他の前記ポートである第二ポートから出力する光スイッチを介して前記光通信装置と光信号を送受信することによりラウンドトリップタイムを測定し、測定された前記ラウンドトリップタイムに基づいて光信号の伝送距離を算出する測定ステップと、
    　前記第二ポートから出力された前記光信号を分岐比に従って分岐する光分岐部に、算出された前記伝送距離に基づいて決定した分岐比を指示する指示ステップと、
    　を有する光通信方法。
  8. 　複数のポートを有し、光通信装置と接続される前記ポートである第一ポートから入力した光信号を、前記光信号の伝送経路に応じた他の前記ポートである第二ポートから出力する光スイッチが前記第二ポートから出力した光信号を分岐比に従って分岐する光分岐部において分岐された光信号の光強度を測定する測定ステップと、
    　測定された前記光強度が所定の光強度に近づくように前記光分岐部に分岐比の変更を指示する指示ステップと、
    　を有する光通信方法。
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