WO2023100320A1 - 光ノード装置、光通信システム及び転送方法 - Google Patents

光ノード装置、光通信システム及び転送方法 Download PDF

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WO2023100320A1
WO2023100320A1 PCT/JP2021/044276 JP2021044276W WO2023100320A1 WO 2023100320 A1 WO2023100320 A1 WO 2023100320A1 JP 2021044276 W JP2021044276 W JP 2021044276W WO 2023100320 A1 WO2023100320 A1 WO 2023100320A1
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optical
transmission
port
subscriber
reception
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PCT/JP2021/044276
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English (en)
French (fr)
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拓也 金井
慎 金子
直剛 柴田
淳一 可児
智暁 吉田
Original Assignee
日本電信電話株式会社
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Classifications

    • 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
    • H04B10/29—Repeaters
    • H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems

Definitions

  • the present invention relates to an optical node device, an optical communication system, and a transfer method.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the configuration of a conventional optical communication system 100.
  • the conventional optical communication system 100 includes a plurality of subscriber units 200-1 to 200-3, a plurality of subscriber units 300-1 to 300-3, and a plurality of optical node units 350- 1 to 350-2 and a plurality of control units 400-1 to 400-2.
  • the optical node device 350-1 and the optical node device 350-2 are connected via an optical communication NW 600 composed of an optical transmission line.
  • the sections between the subscriber devices 200-1 to 200-3 and the optical node device 350-1 and the sections between the subscriber devices 300-1 to 300-3 and the optical node device 350-2 are optical access sections. called.
  • a section between the optical node device 350-1 and the optical node device 350-2 is called a repeater section.
  • the subscriber units 200-1 and 200-2 and the optical node equipment 350-1 are connected by a single-core optical transmission line, and the subscriber equipment 200-3 and the optical node equipment 350-1 are connected. are connected by a two-core optical transmission line.
  • the optical node device 350-1 is composed of an optical SW 500, a plurality of transmission/reception separation units 510-1 to 510-2, and a plurality of wavelength multiplexers/demultiplexers 520-1 to 520-2.
  • the optical node device 350-2 is composed of an optical SW 550, a plurality of transmission/reception separation units 560-1 to 560-2, and a plurality of wavelength multiplexers/demultiplexers 570-1 to 570-2.
  • the control unit 400-1 manages the subscriber unit 200 and controls the operation of the optical node unit 350-1.
  • the control unit 400-2 manages the subscriber unit 300 and controls the operation of the optical node unit 350-2.
  • Each subscriber unit 200, 300 comprises a tunable transceiver.
  • the subscriber unit 200-1 transmits an optical signal using a wavelength assigned in advance by the subscriber unit management controller 420-1 of the controller 400-1.
  • subscriber unit 300-1 transmits an optical signal using a wavelength assigned in advance by subscriber unit management control section 420-2 of control section 400-2.
  • communication is performed between the subscriber device 200 and the subscriber device 300 using the wavelengths assigned by the controllers 400-1 and 400-2.
  • the optical access sections and the optical SWs 500 and 550 in the respective optical node units 350-1 and 350-2 are single-core bidirectional communications. Therefore, transmission/reception separation units 510-1 and 510-2 are provided between the optical SW 500 and the wavelength multiplexers/demultiplexers 520-1 and 520-2. separates or multiplexes the wavelengths of Transmission/reception separation units 510-1 and 510-2 and wavelength multiplexers/demultiplexers 520-1 and 520-2 are connected by optical transmission lines, respectively.
  • transmission/reception separation units 560-1 and 560-2 are provided between the optical SW 550 and the wavelength multiplexers/demultiplexers 570-1 and 570-2. Separates or multiplexes the received wavelengths. Transmission/reception separation units 560-1 and 560-2 and wavelength multiplexers/demultiplexers 570-1 and 570-2 are connected by optical transmission lines, respectively. Therefore, the repeater section is connected by a two-core optical transmission line.
  • the transmission/reception separation unit has, for example, transmission characteristics as shown in FIG. 13, and has a function of multiplexing or demultiplexing optical signals of different wavelengths with a certain wavelength as a boundary.
  • FIG. 13 shows an example in which the transmission port transmission wavelength is on the short wavelength side, and the reception port transmission wavelength is on the long wavelength side. Note that the relationship between wavelength and transmission/reception may be reversed from the characteristics shown in FIG.
  • Means for realizing the transmission/reception separation unit include, for example, a wavelength-dependent transmission or reflection filter formed using a multilayer filter or the like, or a PLC (Planar waveguide circuit).
  • wavelength intervals assigned to subscriber units and the wavelength intervals between channels of the wavelength multiplexer/demultiplexer are configured to be the same.
  • wavelength channels are defined at intervals of 100 GHz or 50 GHz in the optical frequency.
  • the wavelength interval of the wavelength multiplexer/demultiplexer and the wavelength interval of the transmitter/receiver are designed according to the wavelength channel.
  • FIG. 12 for subscriber units 200-1 and 200-2, a case is shown in which 1-core bidirectional communication is performed in an optical access section in the same manner as conventional optical access communication.
  • transmission and reception are connected by separate optical transmission lines in an optical access section.
  • the optical SW and the wavelength multiplexer/demultiplexer are connected without the transmission/reception separation unit.
  • the transmission and reception wavelengths should be sufficiently separated in order to ensure sufficient isolation of the transmission and reception optical signals.
  • the wavelengths are roughly divided into two groups, one on the short wavelength side and the other on the long wavelength side, and the wavelengths are allocated to transmission and reception, respectively.
  • the example of transmission and reception in FIG. 14 shows the state viewed from the subscriber unit 200 accommodated in the optical node device 350-1. As a result, the number of usable wavelength channels is halved with respect to the effective wavelength range.
  • the "effective wavelength tunable width" is the wavelength tunable width of a wavelength tunable transmitter/receiver installed in a subscriber unit or the operating wavelength range of a wavelength multiplexer/demultiplexer installed in an optical node device. From the viewpoint of cost, it is desirable that all subscriber units use the same optical device and configuration for the wavelength tunable transmitter/receiver, and the wavelength tunable range is also the same. In that case, if different wavelengths are used for transmission and reception, the number of channels that can be used becomes less than half of the wavelength variable range of the wavelength variable transmitter/receiver.
  • wavelength allocation by the control unit 400 if the subscriber units 200 and 300 have a configuration in which the same wavelength is used for transmission and reception and a configuration in which different wavelengths are used for transmission and reception, a problem arises in wavelength allocation.
  • an optical access section such as subscriber units 200-1 to 200-2 and 300-1 to 300-2
  • transmission and reception are possible. While it is necessary to use different wavelengths, the same wavelength is used for transmission and reception when two-core two-way communication is performed in the optical access section like the subscriber units 200-3 and 300-3. becomes possible.
  • the wavelength management becomes complicated.
  • the present invention makes it possible to easily manage wavelengths in an optical communication system in which a subscriber unit uses the same wavelength for transmission and reception and a configuration in which different wavelengths are used for transmission and reception.
  • the purpose is to provide technology.
  • a first subscriber unit connected with one core using different wavelengths for transmission and reception and a second subscriber unit connected with two cores using the same wavelength for transmission and reception coexist.
  • the connection relationship between the ports is controlled so that the optical signal transmitted from the device or the optical signal addressed to the second subscriber device does not pass through the transmission/reception separation unit, and the optical signal input from one optical transmission line is transmitted to another.
  • An optical switch that outputs from an optical transmission line, and an optical node device.
  • One aspect of the present invention is an optical communication system comprising a plurality of subscriber devices and an optical node device to which the plurality of subscriber devices are connected, wherein the subscriber devices are transmitters that transmit optical signals. and a transmission/reception separating unit for transferring the optical signal transmitted by the transmitter and the received optical signal without interfering with each other, and the optical node device transmits the optical signal transmitted from the subscriber device to a destination. and an optical switch in which a connection relationship between ports is controlled so that an optical signal addressed to the subscriber unit is output to the subscriber unit.
  • a first subscriber unit connected with one core using different wavelengths for transmission and reception and a second subscriber unit connected with two cores using the same wavelength for transmission and reception coexist.
  • the connection relationship between ports is controlled so that the optical signal transmitted from the second subscriber unit or the optical signal addressed to the second subscriber unit does not pass through the transmission/reception separation unit, and is input from an optical transmission line.
  • the present invention it is possible to easily manage wavelengths in an optical communication system in which a subscriber unit uses the same wavelength for transmission and reception and a configuration in which different wavelengths are used for transmission and reception.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an optical communication system according to a first embodiment
  • FIG. It is a figure showing an example of wavelength arrangement in a 1st embodiment. It is a figure showing another example of wavelength arrangement in a 1st embodiment.
  • 4 is a sequence diagram for explaining the flow of processing in the optical communication system according to the first embodiment
  • FIG. It is a figure which shows an example of wavelength allocation in 2nd Embodiment.
  • FIG. 12 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 a transmission/reception separating unit in the third embodiment; It is a figure which shows an example of the transmission characteristic of a 1st optical filter and a 2nd optical filter.
  • FIG. 13 is a diagram showing the configuration of an optical communication system according to a fifth embodiment
  • FIG. FIG. 21 is a diagram showing an example of a configuration of a subscriber device according to the fifth embodiment
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a conventional optical communication system
  • FIG. 4 is a diagram for explaining transmission characteristics of a transmission/reception separation unit
  • It is a figure which shows an example of the wavelength arrangement of a prior art.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an optical communication system 1 according to the first embodiment.
  • the optical communication system 1 includes a plurality of optical node devices 10 and 15, a plurality of subscriber devices 20-1 to 20-3, a plurality of subscriber devices 30-1 to 30-3, a plurality of control units 40- 1 to 40-2. Note that the number of subscriber units 20 and 30 may be two or more.
  • the configuration of the optical communication system 1 is basically the same as the configuration shown in FIG. 12 except for the configurations of the optical node devices 10 and 15 .
  • An optical transmission line connects between the optical node device 10 and each subscriber device 20 and between the optical node device 15 and each subscriber device 30 .
  • the optical transmission line is, for example, an optical fiber.
  • the optical node device 10 and the optical node device 15 are connected via an optical communication NW 60 configured by an optical transmission line.
  • the sections between the subscriber devices 20-1 to 20-3 and the optical node device 10 and the sections between the subscriber devices 30-1 to 30-3 and the optical node device 15 are referred to as optical access sections.
  • the section between the optical node device 10 and the optical node device 15 is described as a repeater section.
  • the subscriber units 20-1 and 20-2 and the optical node equipment 10 are connected by a single-core optical transmission line
  • the subscriber equipment 20-3 and the optical node equipment 10 are connected by a two-core optical transmission line.
  • the subscriber units 30-1 and 30-2 and the optical node equipment 15 are connected by a single-core optical transmission line
  • the subscriber equipment 30-3 and the optical node equipment 15 are connected by a two-core optical transmission line. connected with
  • the optical node device 10 is composed of an optical SW 50, a plurality of transmission/reception separation units 51-1 to 51-2, and a plurality of wavelength multiplexers/demultiplexers 52-1 to 52-2.
  • the optical node device 10 uses a transmission/reception separation unit that does not have wavelength dependence, instead of a transmission/reception separation unit that separates optical signals by wavelength used in the conventional technology.
  • a circulator for example, is an example of the transmission/reception separation unit that does not have wavelength dependence. Having no wavelength dependence means that the wavelength does not affect the function.
  • the transmission/reception separation unit having no wavelength dependence can transfer optical signals regardless of the wavelength.
  • the optical SW 50 is an optical switch having M (M is an integer of 2 or more) ports 5 and O (O is an integer of 2 or more) ports 6 .
  • M is an integer of 2 or more
  • O is an integer of 2 or more
  • the number of M and O is five.
  • An optical signal input to one port of the optical SW 50 is output from another port.
  • an optical signal input to port 5 of optical SW 50 is output from port 6 .
  • the optical SW 50 sets the connection relationship between the ports 5 and 6 under the control of the control unit 40-1.
  • a subscriber unit 20-1 is connected to the port 5-2 of the optical SW 50 via an optical transmission line, and a subscriber unit 20-2 is connected to the port 5-3 of the optical SW 50 via an optical transmission line, A subscriber unit 20-3 is connected to ports 5-4 and 5-5 of the optical SW 50 via an optical transmission line.
  • a control unit 40-1 is connected to the port 6-1 of the optical SW 50 via an optical transmission line, and a transmission/reception separation unit 51-1 is connected to the port 6-2 of the optical SW 50 via an optical transmission line.
  • a wavelength multiplexer/demultiplexer 52-2 is connected to the port 6-3 of the SW 50 via an optical transmission line, and a transmit/receive splitter 51-2 is connected to the port 6-4 of the optical SW 50 via an optical transmission line.
  • a wavelength multiplexer/demultiplexer 52-1 is connected to the port 6-5 of the optical SW 50 via an optical transmission line.
  • the transmission/reception separation units 51-1 and 51-2 are, for example, circulators.
  • the transmission/reception separation units 51-1 and 51-2 have at least three ports. In the following explanation, it is assumed that the transmission/reception separation units 51-1 and 51-2 have three ports.
  • the first port 53-1 of the transmission/reception separating unit 51-1 is connected to the port 6 (port 6-2 in FIG. 1) of the optical SW 50.
  • FIG. A second port 53-2 of the transmission/reception separation unit 51-1 is connected to a wavelength multiplexer/demultiplexer 52-2.
  • the third port 53-3 of the transmission/reception separation section 51-1 is connected to the wavelength multiplexer/demultiplexer 52-1.
  • An optical signal input to the first port 53-1 is output from the second port 53-2.
  • An optical signal input to the second port 53-2 is output from the third port 53-3.
  • An optical signal input to the third port 53-3 is output from the first port 53-1.
  • the first port 54-1 of the transmission/reception separation unit 51-2 is connected to the port 6 (port 6-4 in FIG. 1) of the optical SW 50.
  • a second port 54-2 of the transmission/reception separation unit 51-2 is connected to a wavelength multiplexer/demultiplexer 52-2.
  • a third port 54-3 of the transmission/reception separation unit 51-2 is connected to the wavelength multiplexer/demultiplexer 52-1.
  • An optical signal input to the first port 54-1 is output from the second port 54-2.
  • An optical signal input to the second port 54-2 is output from the third port 54-3.
  • An optical signal input to the third port 54-3 is output from the first port 54-1.
  • the transmission/reception separation units 51-1 and 51-2 have directivity and port selectivity, but do not have wavelength dependency. Therefore, the optical signal output from the subscriber unit 20 can be output to the optical SW 50 regardless of the wavelength of the optical signal. Furthermore, the transmission/reception separation units 51-1 and 51-2 can transfer the optical signal transferred from the optical SW 50 to the wavelength multiplexer/demultiplexer 52-2 regardless of the wavelength of the optical signal.
  • the wavelength multiplexers/demultiplexers 52-1 and 52-2 multiplex or demultiplex the input optical signals.
  • the wavelength multiplexers/demultiplexers 52-1 to 52-2 are, for example, AWGs (Arrayed Waveguide Gratings).
  • the optical node device 15 is composed of an optical SW 55, a plurality of transmission/reception separation units 56-1 to 56-2, and a plurality of wavelength multiplexers/demultiplexers 57-1 to 57-2.
  • the optical node device 15 uses a transmission/reception separation unit that does not have wavelength dependence, instead of a transmission/reception separation unit that separates optical signals by wavelength used in the conventional technology.
  • a circulator for example, is an example of the transmission/reception separation unit that does not have wavelength dependence.
  • the optical SW 55 is an optical switch having P (P is an integer of 2 or more) ports 7 and Q (Q is an integer of 2 or more) ports 8 . In this embodiment, the number of P and Q is explained as five. An optical signal input to one port of the optical SW 55 is output from another port. For example, an optical signal input to port 7 of optical SW 55 is output from port 8 .
  • the optical SW 55 sets the connection relationship between the port 7 and the port 8 under the control of the control unit 40-2.
  • a subscriber unit 30-1 is connected to the port 7-2 of the optical SW 55 via an optical transmission line, and a subscriber unit 30-2 is connected to the port 7-3 of the optical SW 55 via an optical transmission line, A subscriber unit 30-3 is connected to ports 7-4 and 7-5 of the optical SW 55 via an optical transmission line.
  • a control unit 40-2 is connected to the port 8-1 of the optical SW 55 via an optical transmission line, and a transmission/reception separating unit 56-1 is connected to the port 8-2 of the optical SW 55 via an optical transmission line.
  • a wavelength multiplexer/demultiplexer 57-2 is connected to the port 8-3 of the SW 55 via an optical transmission line, and a transmit/receive splitter 56-2 is connected to the port 8-4 of the optical SW 55 via an optical transmission line.
  • a wavelength multiplexer/demultiplexer 57-1 is connected to the port 8-5 of the optical SW 55 via an optical transmission line.
  • the transmission/reception separation units 56-1 and 56-2 are, for example, circulators.
  • the transmission/reception separation units 56-1 and 56-2 have at least three ports. In the following explanation, it is assumed that the transmission/reception separation units 56-1 and 56-2 have three ports.
  • the first port 58-1 of the transmission/reception separating unit 56-1 is connected to the port 8 (port 8-2 in FIG. 1) of the optical SW 55.
  • FIG. A second port 58-2 of the transmission/reception separation unit 56-1 is connected to the wavelength multiplexer/demultiplexer 57-1.
  • a third port 58-3 of the transmission/reception separation unit 56-1 is connected to the wavelength multiplexer/demultiplexer 57-2.
  • An optical signal input to the first port 58-1 is output from the second port 58-2.
  • An optical signal input to the second port 58-2 is output from the third port 58-3.
  • An optical signal input to the third port 58-3 is output from the first port 58-1.
  • the first port 59-1 of the transmission/reception separation unit 56-2 is connected to the port 8 (port 8-4 in FIG. 1) of the optical SW 55.
  • a second port 59-2 of the transmission/reception separation unit 56-2 is connected to the wavelength multiplexer/demultiplexer 57-1.
  • a third port 59-3 of the transmission/reception separation section 56-2 is connected to the wavelength multiplexer/demultiplexer 57-2.
  • An optical signal input to the first port 59-1 is output from the second port 59-2.
  • An optical signal input to the second port 59-2 is output from the third port 59-3.
  • An optical signal input to the third port 59-3 is output from the first port 59-1.
  • the transmission/reception separation units 56-1 and 56-2 have directivity and port selectivity, but do not have wavelength dependence. Therefore, the optical signal output from the subscriber unit 30 can be output to the optical SW 55 regardless of the wavelength of the optical signal. Furthermore, the transmission/reception separation units 56-1 and 56-2 can transfer the optical signal transferred from the optical SW 55 to the wavelength multiplexer/demultiplexer 57-2 regardless of the wavelength of the optical signal.
  • the subscriber units 20 and 30 are equipped with wavelength tunable optical transceivers as optical transceivers. Therefore, the subscriber units 20 and 30 can communicate with any wavelength.
  • the wavelengths used for communication by the subscriber units 20 and 30 are assigned by the controller 40 .
  • the wavelength used for communication by the subscriber unit 20 is assigned by the controller 40-1
  • the wavelength used by the subscriber unit 30 for communication is assigned by the controller 40-2.
  • the optical transceiver may be an optical transceiver with AMCC (Auxiliary Management and Control Channel) function.
  • AMCC Advanced Management and Control Channel
  • the subscriber units 20 and 30 are controlled by the wavelengths to be used through the control signal superimposed by the AMCC.
  • the subscriber devices 20 and 30 are, for example, ONUs (Optical Network Units) installed in the subscriber's premises.
  • the control units 40-1 and 40-2 control at least the subscriber units 20 and 30 and the optical SWs 50 and 55.
  • the control of the subscriber units 20 and 30 includes, for example, allocation of emission wavelengths to the subscriber units 20 and 30, instructions for stopping light, instructions for changing wavelengths, and the like.
  • the control of the optical SWs 50 and 55 includes, for example, connection settings between the ports of the optical SWs 50 and 55 and optical path settings. Since the control unit 40-1 and the control unit 40-2 perform the same processing except that the controlled objects are different, the control unit 40-1 will be described as an example.
  • the control unit 40-1 includes an optical SW control unit 41-1 and a subscriber device management control unit 42-1.
  • the optical SW controller 41-1 controls connections between ports of the optical SW 50.
  • the subscriber device management control unit 42-1 allocates wavelengths to each subscriber device 20.
  • the optical SW control unit 41-1 controls the wavelength allocation target subscriber device 20 and the subscriber device management control unit. 42-1 is connected, the path between the ports of the optical SW 50 is set.
  • the subscriber device management control unit 42-1 stores a management table.
  • the management table includes information for identifying the subscriber device 20, information on the wavelength assigned to the subscriber device 20, and information on the optical SW 50 to which the subscriber device 20 is connected (for example, port information, etc.).
  • Each control unit 40 is composed of one or more processors. Note that each functional unit included in each control unit 40 is realized by mounting each control unit 40 on a single server.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of wavelength allocation in the first embodiment.
  • the trapezoids shown in FIG. 2 represent images of the transmission bands of each wavelength ch of the wavelength multiplexers/demultiplexers 52 and 57 . Wavelengths that pass through the same trapezoid are the same wavelength ch. It should be noted that the same applies to FIG. 2 and subsequent figures.
  • the example of transmission and reception in FIG. 2 shows the state seen from the subscriber unit 20 accommodated in the optical node device 10. In FIG. As shown in FIG.
  • the subscriber unit management control unit 42-1 allocates, for example, the wavelength ⁇ 1 to the subscriber unit 20-1 as a wavelength to be used as a transmission wavelength and a reception wavelength.
  • the wavelength ⁇ 2 can be assigned as a wavelength to be used as a transmission wavelength and a reception wavelength.
  • the subscriber unit management control unit 42 may allocate wavelengths that pass through the same wavelength channel in the wavelength multiplexers/demultiplexers 52 and 57 .
  • the wavelengths of transmission and reception may be shifted by .DELTA..lambda.' according to the transmission characteristics of the wavelength multiplexers 52 and 57.
  • FIG. 3 is a diagram showing another example of wavelength allocation in the first embodiment. The example of transmission and reception shown in FIG.
  • FIG. 4 is a sequence diagram for explaining the processing flow of the optical communication system 1 according to the first embodiment. It is assumed that the connection relationship between the ports of the optical SW 30 is set as shown in FIG. 1 when the process of FIG. 2 is started. In FIG. 2, the processing of the subscriber device 20-1 as the subscriber device 20 and the processing of the subscriber device 30-1 as the subscriber device 30 is illustrated. 2 and 30-3 will also be described.
  • the subscriber unit 20-1 transmits an optical signal with a wavelength assigned by the control unit 40-1 (step S101).
  • the subscriber unit management controller 42-1 of the controller 40-1 assigns the same wavelength (for example, wavelength ⁇ 1 ) to the subscriber unit 20-1 for transmission and reception.
  • the subscriber unit management control unit 42-1 of the control unit 40-1 allocates the same wavelength (for example, wavelength ⁇ 2 ) to the subscriber unit 20-2 for transmission and reception, and 20-3 is assigned the same wavelength (for example, wavelength ⁇ 3 ) for transmission and reception.
  • the subscriber unit management controller 42-2 of the controller 40-2 allocates the same wavelength (for example, wavelength ⁇ 1 ) to the subscriber unit 30-1 for transmission and reception.
  • the subscriber unit management control unit 42-2 of the control unit 40-2 assigns the same wavelength (for example, wavelength ⁇ 2 ) to the subscriber unit 30-2 for transmission and reception.
  • 30-3 is assigned the same wavelength (for example, wavelength ⁇ 3 ) for transmission and reception.
  • the subscriber unit 20-1 is connected to the port 5-2 of the optical SW 50 via an optical transmission line.
  • An optical signal transmitted from the subscriber unit 20-1 is input to the port 5-2 of the optical SW 50 via the optical transmission line.
  • the port 5-2 of the optical SW 50 is connected to the port 6-2. Therefore, an optical signal input to the port 5-2 of the optical SW 50 is output from the port 6-2.
  • the port 6-2 of the optical SW 50 is connected to the first port 53-1 of the transmission/reception separating section 51-1. Therefore, the optical signal output from the port 6-2 of the optical SW 50 is input to the first port 53-1 of the transmission/reception separating section 51-1.
  • the optical signal input to the first port 53-1 of the transmission/reception separating unit 51-1 is output from the second port 53-2 (step S102).
  • the optical signal output from the second port 53-2 of the transmission/reception separation unit 51-1 is input to the wavelength multiplexer/demultiplexer 52-2.
  • the subscriber devices 20-2 and 20-3 also transmit optical signals of wavelengths assigned by the control unit 40-1, like the subscriber device 20-1.
  • the subscriber unit 20-2 is connected to the port 5-3 of the optical SW 50 via an optical transmission line.
  • An optical signal transmitted from the subscriber unit 20-2 is input to the port 5-3 of the optical SW 50 via the optical transmission line.
  • the port 5-3 of the optical SW 50 is connected to the port 6-4. Therefore, the optical signal input to the port 5-3 of the optical SW 50 is output from the port 6-4.
  • the port 6-4 of the optical SW 50 is connected to the first port 54-1 of the transmission/reception separating section 51-2. Therefore, the optical signal output from the port 6-4 of the optical SW 50 is input to the first port 54-1 of the transmission/reception separating section 51-2.
  • An optical signal input to the first port 54-1 of the transmission/reception separating unit 51-2 is output from the second port 54-2.
  • the optical signal output from the second port 54-2 of the transmission/reception separation unit 51-2 is input to the wavelength multiplexer/demultiplexer 52-2.
  • the subscriber unit 20-3 is connected to ports 5-4 and 5-5 of the optical SW 50 via optical transmission lines.
  • the subscriber unit 20-3 is connected to the optical SW 50 via a two-core optical transmission line. Therefore, it is assumed that the transmission port of the subscriber unit 20-3 is connected to the port 5-4 of the optical SW 50, and the reception port of the subscriber unit 20-3 is connected to the port 5-5 of the optical SW 50. .
  • An optical signal transmitted from the subscriber unit 20-3 is input to the port 5-4 of the optical SW 50 via the optical transmission line.
  • the port 5-4 of the optical SW 50 is connected to the port 6-3. Therefore, the optical signal input to the port 5-4 of the optical SW 50 is output from the port 6-3.
  • a wavelength multiplexer/demultiplexer 52-2 is connected to the port 6-3 of the optical SW50. Therefore, the optical signal output from the port 6-3 of the optical SW 50 is input to the wavelength multiplexer/demultiplexer 52-2. Thus, optical signals of different wavelengths transmitted from each subscriber unit 20 are input to the wavelength multiplexer/demultiplexer 52-2.
  • the wavelength multiplexer/demultiplexer 52-2 multiplexes the input optical signals of different wavelengths (step S103).
  • the optical signal multiplexed by the wavelength multiplexer/demultiplexer 52-2 is transmitted to the optical node device 15 via the optical transmission line (step S104).
  • the wavelength multiplexer/demultiplexer 52-2 is connected to the wavelength multiplexer/demultiplexer 57-2 of the optical node device 15 via an optical transmission line. Therefore, the optical signal multiplexed by the wavelength multiplexer/demultiplexer 52-2 is input to the wavelength multiplexer/demultiplexer 57-2.
  • the wavelength multiplexer/demultiplexer 57-2 demultiplexes the input optical signal (step S105).
  • the optical signal demultiplexed by the wavelength multiplexer/demultiplexer 57-2 is output from the port corresponding to the wavelength.
  • the optical signal demultiplexed by the wavelength multiplexer/demultiplexer 57-2 is transferred to the third port 58-3 of the transmission/reception separation unit 56-1, the port 8-3 of the optical SW 55, and the second port of the transmission/reception separation unit 56-2. 3 is input to port 59-3.
  • the optical signal input to the third port 58-3 of the transmission/reception separation section 56-1 is output from the first port 58-1 of the transmission/reception separation section 56-1 (step S106).
  • the first port 58-1 of the transmission/reception separating unit 56-1 is connected to the port 8-2 of the optical SW55. Therefore, the optical signal output from the first port 58-1 of the transmission/reception separation unit 56-1 is input to the port 8-2 of the optical SW55.
  • the port 8-2 of the optical SW 55 is connected to the port 7-2. Therefore, the optical signal input to the port 8-2 of the optical SW55 is output from the port 7-2 of the optical SW55.
  • a subscriber unit 30-1 is connected to the port 7-2 of the optical SW55. Therefore, the optical signal output from the port 7-2 of the optical SW 55 is input to the subscriber unit 30-1 via the optical transmission line. As a result, the subscriber unit 30-1 receives the optical signal of wavelength ⁇ 1 (step S107).
  • the port 8-3 of the optical SW 55 is connected to the port 7-4. Therefore, the optical signal input to the port 8-3 of the optical SW 55 is output from the port 7-4.
  • a subscriber unit 30-3 is connected to the port 7-4 of the optical SW55. Therefore, the optical signal output from the port 7-4 of the optical SW 55 is input to the subscriber unit 30-3 via the optical transmission line. As a result, the subscriber unit 30-3 receives the optical signal of wavelength ⁇ 3 .
  • the optical signal input to the third port 59-3 of the transmission/reception separation section 56-2 is output from the first port 59-1 of the transmission/reception separation section 56-2.
  • the first port 59-1 of the transmission/reception separation unit 56-2 is connected to the port 8-4 of the optical SW55. Therefore, the optical signal output from the first port 59-1 of the transmission/reception separation unit 56-2 is input to the port 8-4 of the optical SW55.
  • the port 8-4 of the optical SW 55 is connected to the port 7-3. Therefore, the optical signal input to the port 8-4 of the optical SW55 is output from the port 7-3 of the optical SW55.
  • a port 7-3 of the optical SW 55 is connected to the subscriber unit 30-2. Therefore, the optical signal output from the port 7-3 of the optical SW 55 is input to the subscriber unit 30-2 via the optical transmission line. As a result, the subscriber unit 30-2 receives the optical signal of wavelength ⁇ 2 .
  • wavelength management can be performed in an optical communication system in which a configuration in which subscriber units use the same wavelength for transmission and reception and a configuration in which subscriber units use different wavelengths for transmission and reception are mixed. can be done easily.
  • wavelength management for transmission and reception is performed independently of the connection form (single-core or two-core) of the optical access section. can be managed by the same method, and complication of wavelength management can be suppressed. As a result, it is possible to easily manage wavelengths in an optical communication system in which subscriber units use the same wavelength for transmission and reception and in which different wavelengths are used for transmission and reception.
  • the optical communication system 1 it becomes possible to perform communication using all wavelength channels in the wavelength variable range of the wavelength variable transceivers mounted on the subscriber units 20 and 30. As a result, the number of users that can be accommodated in the optical node devices 10 and 15 can be increased.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of wavelength allocation in the second embodiment.
  • the example of transmission and reception in FIG. 5 shows the state viewed from the subscriber unit 20 accommodated in the optical node device 10.
  • the subscriber unit management control unit 42-1 is arranged such that the wavelength relationship between transmission and reception in the subscriber unit 20-1 is ⁇ /2.
  • optical communication system 1 of the second embodiment configured as described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration of an optical communication system 1a according to the third embodiment.
  • the optical communication system 1a includes a plurality of optical node devices 10a and 15a, a plurality of subscriber devices 20-1 to 20-3, a plurality of subscriber devices 30-1 to 30-3, and a plurality of control units 40- 1 to 40-2.
  • the optical communication system 1a differs in configuration from the optical communication system 1 in that optical node devices 10a and 15a are provided instead of the optical node devices 10 and 15.
  • FIG. 10 optical node devices 10a and 15a are provided instead of the optical node devices 10 and 15.
  • the control unit 40 assigns wavelengths shifted by ⁇ ' between transmission and reception to the subscriber units 20 and 30 (for example, the wavelength arrangement shown in FIG. 3), as in the first embodiment.
  • the optical node device 10a is composed of an optical SW 50, a plurality of transmission/reception separation units 61-1 to 61-2, and a plurality of wavelength multiplexers/demultiplexers 52-1 to 52-2.
  • the optical node device 15a includes an optical SW 50, a plurality of transmission/reception separation units 65-1 to 65-2, and a plurality of wavelength multiplexers/demultiplexers 57-1 to 57-2.
  • the optical node devices 10a and 15a have the configuration shown in FIG. 7 instead of circulators as transmission/reception separation units 61-1 to 61-2 or transmission/reception separation units 65-1 to 65-2.
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the transmission/reception separation units 61 and 65 in the third embodiment.
  • the transmission/reception separation units 61 and 65 are composed of a first optical filter 611 , a second optical filter 612 , an optical coupler 613 , and an optical non-reflection terminator 614 .
  • the first optical filter 611 and the second optical filter 612 have transmission characteristics as shown in FIG. 8, and are configured to transmit the wavelengths of the transmission and reception signals, respectively.
  • the optical filters have different transmission characteristics in accordance with the difference ⁇ ′ between the transmission and reception wavelengths. Examples of means for realizing an optical filter having such transmission characteristics include an etalon filter and a Mach-Zehnder interferometer.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of transmission characteristics of the first optical filter 611 and the second optical filter 612. As shown in FIG.
  • the optical coupler 613 has a configuration in which one port of a 2 ⁇ 2 coupler is terminated with an optical non-reflection terminator 614 to seal the input and output of light.
  • the optical coupler 613 multiplexes or demultiplexes the input optical signal. For example, the optical coupler 613 demultiplexes the optical signal input via the optical transmission line 621 and outputs the demultiplexed signals to the optical transmission lines 622 and 623 .
  • the optical coupler 613 multiplexes the optical signal input via the optical transmission line 622 and the optical signal input via the optical transmission line 623 and outputs the combined signal to the optical transmission line 621 .
  • the optical signal flowing through the optical transmission path to which the non-reflecting optical terminator 614 is connected is terminated by the non-reflecting optical terminator 614 .
  • the optical transmission line 621 in the transmission/reception separation unit 61 is connected to the port 6 of the optical SW 50, and the first optical filter 611 in the transmission/reception separation unit 61
  • the second optical filter 612 in the transmission/reception separation unit 61 is connected to the wavelength multiplexer/demultiplexer 52-1.
  • the optical transmission line 621 in the transmission/reception separation unit 65 is connected to the port 8 of the optical SW 50, and the first optical filter 611 in the transmission/reception separation unit 65
  • the second optical filter 612 in the transmission/reception separation unit 65 is connected to the wavelength multiplexer/demultiplexer 57-1.
  • the transmission/reception separation unit (for example, the transmission/reception separation unit shown in FIG. 7) other than the transmission/reception separation unit having no wavelength dependency is provided, thereby achieving the first embodiment. You can get the same effect as the form.
  • FIG. 9 is a diagram showing the configuration of an optical communication system 1b according to the fourth embodiment.
  • the optical communication system 1b includes a plurality of optical node devices 10b and 15b, a plurality of subscriber devices 20-1 to 20-3, a plurality of subscriber devices 30-1 to 30-3, and a plurality of control units 40- 1 to 40-2.
  • the optical communication system 1b differs in configuration from the optical communication system 1 in that optical node devices 10b and 15b are provided instead of the optical node devices 10 and 15.
  • FIG. 10b and 15b are provided instead of the optical node devices 10 and 15.
  • the optical node device 10b is composed of an optical SW 50, a plurality of transmission/reception separation units 51-1 to 51-2, and a plurality of wavelength multiplexers/demultiplexers 52-1 to 52-2.
  • a plurality of transmission/reception separation units 51-1 to 51-2 are provided between the subscriber device 20 and the optical SW50. More specifically, a transmission/reception separation unit 51-1 is connected to the subscriber unit 20-1 connected to the optical SW 50 via a single-core optical transmission line, and a transmission/reception separation unit 51-2 is connected to the subscriber unit 20-2. is connected.
  • the optical signal transmitted from the subscriber unit 20 connected to the transmission/reception separation unit 51 can be demultiplexed (converted into two cores) and output to the optical SW 50 .
  • the optical node device 15b is composed of an optical SW 50, a plurality of transmission/reception separation units 56-1 to 56-2, and a plurality of wavelength multiplexers/demultiplexers 52-1 to 52-2.
  • a plurality of transmission/reception separation units 56-1 to 56-2 are provided between the subscriber device 30 and the optical SW55. More specifically, a transmission/reception separation unit 56-1 is connected to the subscriber unit 30-1 connected to the optical SW 55 via a single-core optical transmission line, and a transmission/reception separation unit 56-2 is connected to the subscriber unit 30-2. is connected.
  • the optical signal transmitted from the subscriber unit 30 connected to the transmission/reception separation unit 56 can be demultiplexed (converted into two cores) and output to the optical SW 55 .
  • the optical SW and wavelength multiplexer/demultiplexer it was necessary to select the connection configuration between the optical SW and the wavelength multiplexer/demultiplexer according to the connection configuration of the optical access section.
  • the optical communication system 1b configured as described above, the optical SW and wavelength It is possible to flexibly configure the connection of optical transmission lines between multiplexers/demultiplexers.
  • the circulator is used as an example of the transmission/reception separation unit, but the transmission/reception separation unit shown in FIG. 11 may be used.
  • FIG. 10 is a diagram showing the configuration of an optical communication system 1c according to the fifth embodiment.
  • the optical communication system 1c includes a plurality of optical node devices 10c and 15c, a plurality of subscriber devices 20c-1 to 20c-3, a plurality of subscriber devices 30c-1 to 30c-3, and a plurality of control units 40- 1 to 40-2.
  • the optical communication system 1c is similar to the optical communication system 1 in that it includes optical node devices 10c and 15c instead of the optical node devices 10 and 15, and subscriber devices 20c and 30c instead of the subscriber devices 20 and 30. is different.
  • the optical node device 10 c is composed of an optical SW 50 and one wavelength multiplexer/demultiplexer 52 .
  • the optical node device 10 c does not have a transmission/reception separation unit between the optical SW 50 and the wavelength multiplexer/demultiplexer 52 .
  • Ports 6-2 to 6-4 of the optical SW 50 are connected to the wavelength multiplexer/demultiplexer 52 via optical transmission lines. Therefore, the optical SW controller 41-1 controls the connection relationship between the ports of the optical SW 50 according to the wavelength of the optical signal transmitted by the subscriber unit 20.
  • the optical node device 15 c is composed of an optical SW 55 and one wavelength multiplexer/demultiplexer 57 .
  • the optical node device 15 c does not have a transmission/reception separation unit between the optical SW 55 and the wavelength multiplexer/demultiplexer 57 .
  • Ports 8-2 to 8-4 of the optical SW 55 are connected to the wavelength multiplexer/demultiplexer 57 via optical transmission lines. Therefore, the optical SW controller 41-2 controls the connection relationship between the ports of the optical SW 55 according to the wavelength of the optical signal transmitted by the subscriber unit 30.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of the configuration of subscriber devices 20c and 30c in the fifth embodiment.
  • the subscriber units 20 c and 30 c each include a transmitter 21 , a transmission/reception separation unit 22 and a receiver 23 .
  • the transmitter 21 transmits an optical signal with a wavelength assigned by the control unit 40 via the transmission/reception separation unit 22 .
  • the transmission/reception separation unit 22 is, for example, a circulator, as in the first embodiment.
  • the transmission/reception separation unit 22 has a first port 24-1, a second port 24-2 and a third port 24-3.
  • a first port 24 - 1 of the transmission/reception separation unit 22 is connected to the transmitter 21 .
  • a second port 24-2 of the transmission/reception separating unit 22 is connected to an optical transmission line connected to the optical node devices 10c and 15c.
  • a third port 24 - 3 of the transmission/reception separation unit 22 is connected to the receiver 23 .
  • An optical signal input to the first port 24-1 is output from the second port 24-2.
  • An optical signal input to the second port 132 is output from the third port 24-3.
  • the receiver 23 receives the optical signal transferred from the transmission/reception separation unit 22 .
  • the receiver 23 is a PD (Photo Diode) or the like.
  • the transmitter 21 and receiver 23 are wavelength tunable optical transceivers.
  • the controller 40-1 allocates the same wavelength for transmission and reception or different wavelengths for transmission and reception to the subscriber unit 20c.
  • the controller 40-2 allocates the same wavelength for transmission and reception or different wavelengths for transmission and reception to the subscriber unit 30c.
  • the control unit 40 controls the transmission according to the connection configuration of the optical access section. And there is no need to change the reception wavelength management policy. Therefore, wavelength management can be easily performed.
  • Some functional units of the optical node devices 10, 10a, 15, 15a and the control unit 40 in the above-described embodiments may be realized by a computer.
  • a program for realizing this function may be recorded in a computer-readable recording medium, and the program recorded in this recording medium may be read into a computer system and executed.
  • the "computer system” referred to here includes hardware such as an OS and peripheral devices.
  • “computer-readable recording medium” refers to portable media such as flexible disks, magneto-optical disks, ROMs and CD-ROMs, and storage devices such as hard disks built into computer systems.
  • “computer-readable recording medium” refers to a program that dynamically retains programs for a short period of time, like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. It may also include something that holds the program for a certain period of time, such as a volatile memory inside a computer system that serves as a server or client in that case. Further, the program may be for realizing a part of the functions described above, or may be capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in the computer system. It may be realized using a programmable logic device such as FPGA.
  • the present invention can be applied to an optical communication system in which a subscriber device that performs single-core bidirectional communication and a subscriber device that performs two-core bidirectional communication coexist in an optical access section of an optical communication system.

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Abstract

送受信で異なる波長を使用して１芯で接続する第１加入者装置と、送受信で同一の波長を使用して２芯で接続する第２加入者装置とが混在する光通信システムにおいて第１加入者装置及び第２加入者装置が接続する光ノード装置であって、第１加入者装置から送信された光信号と、第１加入者装置宛の光信号とを混信させずに転送する送受分離部と、第１加入者装置から送信された光信号又は第１加入者装置宛の光信号が送受分離部を介し、第２加入者装置から送信された光信号又は第２加入者装置宛の光信号が送受分離部を介さないようにポート間の接続関係が制御され、ある光伝送路から入力された光信号を他の光伝送路から出力する光スイッチと、備える光ノード装置。

Description

光ノード装置、光通信システム及び転送方法
　本発明は、光ノード装置、光通信システム及び転送方法に関する。
　従来、加入者装置が、フォトニックゲートウェイと呼ばれる光ノード装置を介して、対向する加入者装置との間で光信号による通信を行うシステムが提案されている。図１２は、従来の光通信システム１００の構成を説明するための図である。図１２に示すように、従来の光通信システム１００は、複数の加入者装置２００－１～２００－３と、複数の加入者装置３００－１～３００－３と、複数の光ノード装置３５０－１～３５０－２と、複数の制御部４００－１～４００－２とを備える。光ノード装置３５０－１と光ノード装置３５０－２とは、光伝送路で構成される光通信ＮＷ６００を介して接続される。
　加入者装置２００－１～２００－３と光ノード装置３５０－１との間の区間、加入者装置３００－１～３００－３と光ノード装置３５０－２との間の区間は、光アクセス区間と呼ばれる。光ノード装置３５０－１と光ノード装置３５０－２との間の区間は、中継区間と呼ばれる。図１２に示す例では、各加入者装置２００－１，２００－２と光ノード装置３５０－１とは１芯の光伝送路で接続され、加入者装置２００－３と光ノード装置３５０－１とは２芯の光伝送路で接続されている。
　光ノード装置３５０－１は、光ＳＷ５００と、複数の送受分離部５１０－１～５１０－２と、複数の波長合分波器５２０－１～５２０－２とで構成される。光ノード装置３５０－２は、光ＳＷ５５０と、複数の送受分離部５６０－１～５６０－２と、複数の波長合分波器５７０－１～５７０－２とで構成される。制御部４００－１は、加入者装置２００の管理を行うとともに、光ノード装置３５０－１の動作を制御する。制御部４００－２は、加入者装置３００の管理を行うとともに、光ノード装置３５０－２の動作を制御する。
　ここで、加入者装置２００－１と加入者装置３００－１とが通信を行っている状態を考える。各加入者装置２００，３００は、波長可変送受信器を備える。例えば、加入者装置２００－１は、予め制御部４００－１の加入者装置管理制御部４２０－１により割り当てられた波長を用いて光信号を送信する。同様に、加入者装置３００－１は、予め制御部４００－２の加入者装置管理制御部４２０－２により割り当てられた波長を用いて光信号を送信する。このように、光通信システム１００では、各制御部４００－１，４００－２から割り当てられた波長を用いて、加入者装置２００と加入者装置３００との間で通信が行われる。
　例えば、加入者装置２００－１及び２００－２では、光アクセス区間及び各光ノード装置３５０－１，３５０－２における光ＳＷ５００，５５０内では、１芯双方向通信である。そのため、光ＳＷ５００と波長合分波器５２０－１，５２０－２との間に、送受分離部５１０－１，５１０－２が備えられ、送受分離部５１０－１，５１０－２により送信と受信の波長を分離又は合波する。そして、送受分離部５１０－１，５１０－２と、波長合分波器５２０－１，５２０－２とがそれぞれ光伝送路で接続される。
　同様に、光ＳＷ５５０と波長合分波器５７０－１，５７０－２との間に、送受分離部５６０－１，５６０－２が備えられ、送受分離部５６０－１，５６０－２により送信と受信の波長を分離又は合波する。そして、送受分離部５６０－１，５６０－２と、波長合分波器５７０－１，５７０－２とがそれぞれ光伝送路で接続される。そのため、中継区間は２芯の光伝送路で接続される。
　送受分離部は、例えば図１３に示すような透過特性を有しており、ある波長を境に異なる波長の光信号を合波もしくは分波する機能を有する。図１３では、短波長側が送信ポートの透過波長、長波長側が受信ポートの透過波長となっている例を示している。なお、波長と送受の関係は図１３に示す特性と逆でも構わない。送受分離部を実現する手段としては、例えば、多層膜フィルタなどを用いて形成した波長依存性のある透過又は反射フィルタや、ＰＬＣ（Planar waveguide circuit）などが挙げられる。
　一般的な波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）技術を用いた光通信システムでは、加入者装置に割り当てられる波長間隔と波長合分波器の各ｃｈ間の波長間隔は等しくなるように構成する。例えば、一般的なＷＤＭ伝送システムでは、光の周波数で１００ＧＨｚや５０ＧＨｚといった間隔で波長チャネルが規定されている。波長合分波器の波長間隔や送受信器の波長間隔は、その波長チャネルに合わせた設計がされる。
　図１２では、加入者装置２００－１、２００－２については、光アクセス区間を従来の光アクセス通信と同様に、１芯双方向通信を行う場合を示した。しかし、光通信システムでは、加入者装置２００－３及び３００－３のように、光アクセス区間において送受信で個別の光伝送路で接続される場合も想定される。このとき、光ＳＷと波長合分波器の接続については、送受分離部を介さない接続構成となる。
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," 信学会総合大会, B-8-20, 2021年3月. Kazuaki Honda, "Photonic Gateway for Direct and Protocol-Independent End-to-End User Connections", OFC2021.
　光アクセス区間が１芯双方通信で、送受分離部を用いた構成とする場合、送信と受信の光信号のアイソレーションを十分に確保するために送信と受信の波長は十分に離れた波長とする必要がある。図１４にあるように、波長を短波長側と長波長側の２グループに大別し、それぞれを送信と受信に割り当てるような波長配置となる。図１４における送信と受信の例は、光ノード装置３５０－１に収容されている加入者装置２００から見た状態を示している。その結果、有効な波長範囲に対して、使用できる波長ｃｈ数が半減してしまう。「有効な波長可変幅」とは、加入者装置に搭載された波長可変送受信器の波長可変幅、もしくは光ノード装置に搭載された波長合分波器の動作波長範囲となる。波長可変送受信器はコストの観点から、すべての加入者装置で同一の光デバイス、構成を用いることが望ましく、波長可変域も等しくなる。その場合、送受信において別波長とすると、波長可変送受信器の波長可変域に対して、使用可能なｃｈ数は半分以下になる。
　制御部４００による波長割当において、加入者装置２００，３００が、送受信で同一の波長を使用する構成と、送受信で異なる波長を使用する構成が混在する場合、波長割当における課題が生じる。例えば、図１２に示すように、加入者装置２００－１～２００－２，３００－１～３００－２のような光アクセス区間において１芯双方向の通信を行う場合には送信と受信とで異なる波長を用いる必要があるのに対して、加入者装置２００－３，３００－３のように、光アクセス区間において２芯双方向通信を行う場合には、送信と受信で同一の波長を用いることが可能となる。このように、光アクセス区間の接続形態に応じて、送信と受信の波長管理の方針を変える必要があるため、波長管理が複雑化してしまうという問題があった。
　上記事情に鑑み、本発明は、加入者装置が送受信で同一の波長を使用する構成と、送受信で異なる波長を使用する構成とが混在する光通信システムにおいて、波長管理を容易に行う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、送受信で異なる波長を使用して１芯で接続する第１加入者装置と、送受信で同一の波長を使用して２芯で接続する第２加入者装置とが混在する光通信システムにおいて前記第１加入者装置及び前記第２加入者装置が接続する光ノード装置であって、前記第１加入者装置から送信された光信号と、前記第１加入者装置宛の光信号とを混信させずに転送する送受分離部と、前記第１加入者装置から送信された光信号又は前記第１加入者装置宛の光信号が前記送受分離部を介し、前記第２加入者装置から送信された光信号又は前記第２加入者装置宛の光信号が前記送受分離部を介さないようにポート間の接続関係が制御され、ある光伝送路から入力された光信号を他の光伝送路から出力する光スイッチと、備える光ノード装置である。
　本発明の一態様は、複数の加入者装置と、前記複数の加入者装置が接続する光ノード装置とを備える光通信システムであって、前記加入者装置は、光信号を送信する送信器と、前記送信器により送信された光信号と、受信した光信号とを混信させずに転送する送受分離部と、を備え、前記光ノード装置は、前記加入者装置から送信された光信号を宛先の光伝送路に出力し、前記加入者装置宛の光信号を前記加入者装置に出力するようにポート間の接続関係が制御された光スイッチと、備える光通信システムである。
　本発明の一態様は、送受信で異なる波長を使用して１芯で接続する第１加入者装置と、送受信で同一の波長を使用して２芯で接続する第２加入者装置とが混在する光通信システムにおいて前記第１加入者装置及び前記第２加入者装置が接続する光ノード装置が行う転送方法であって、送受分離部が、前記第１加入者装置から送信された光信号と、前記第１加入者装置宛の光信号とを混信させずに転送し、前記第１加入者装置から送信された光信号又は前記第１加入者装置宛の光信号が前記送受分離部を介し、前記第２加入者装置から送信された光信号又は前記第２加入者装置宛の光信号が前記送受分離部を介さないようにポート間の接続関係が制御され、ある光伝送路から入力された光信号を他の光伝送路から出力する、転送方法である。
　本発明により、加入者装置が送受信で同一の波長を使用する構成と、送受信で異なる波長を使用する構成とが混在する光通信システムにおいて、波長管理を容易に行うことが可能となる。
第１の実施形態における光通信システムの構成を示す図である。 第１の実施形態における波長配置の一例を示す図である。 第１の実施形態における波長配置の別例を示す図である。 第１の実施形態における光通信システムの処理の流れを説明するためのシーケンス図である。 第２の実施形態における波長配置の一例を示す図である。 第３の実施形態における光通信システムの構成を示す図である。 第３の実施形態における送受分離部の構成を示す図である。 第１光フィルタ及び第２光フィルタの透過特性の一例を示す図である。 第４の実施形態における光通信システムの構成を示す図である。 第５の実施形態における光通信システムの構成を示す図である。 第５の実施形態における加入者装置の構成の一例を示す図である。 従来の光通信システムの構成を説明するための図である。 送受分離部の透過特性を説明するための図である。 従来技術の波長配置の一例を示す図である。
　以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
（第１の実施形態）
　図１は、第１の実施形態における光通信システム１の構成を示す図である。光通信システム１は、複数の光ノード装置１０，１５と、複数の加入者装置２０－１～２０－３と、複数の加入者装置３０－１～３０－３と、複数の制御部４０－１～４０－２とを備える。なお、加入者装置２０及び３０の台数は、２台以上であればよい。光通信システム１の構成は、光ノード装置１０及び１５の構成を除き基本的には図１２に示す構成と同様である。
　光ノード装置１０と各加入者装置２０との間、光ノード装置１５と各加入者装置３０との間は、光伝送路で接続される。光伝送路は、例えば光ファイバである。光ノード装置１０と光ノード装置１５との間は、光伝送路で構成される光通信ＮＷ６０を介して接続される。
　以下の説明では、加入者装置２０－１～２０－３と光ノード装置１０との間の区間、加入者装置３０－１～３０－３と光ノード装置１５との間の区間を光アクセス区間と記載し、光ノード装置１０と光ノード装置１５との間の区間を中継区間と記載する。図１に示す例では、各加入者装置２０－１，２０－２と光ノード装置１０とは１芯の光伝送路で接続され、加入者装置２０－３と光ノード装置１０とは２芯の光伝送路で接続されている。同様に、各加入者装置３０－１，３０－２と光ノード装置１５とは１芯の光伝送路で接続され、加入者装置３０－３と光ノード装置１５とは２芯の光伝送路で接続されている。
　光ノード装置１０は、光ＳＷ５０と、複数の送受分離部５１－１～５１－２と、複数の波長合分波器５２－１～５２－２とで構成される。第１の実施形態では、光ノード装置１０が、従来技術で使用していた波長で光信号を分離するような送受分離部の代わりに、波長依存性を有さない送受分離部を用いる点が従来の構成と異なる。波長依存性を有さない送受分離部としては、例えばサーキュレータが挙げられる。波長依存性を有さないとは、波長によって機能に影響を与えないことを意味する。波長依存性を有さない送受分離部は、波長によらず、光信号を転送することができる。
　光ＳＷ５０は、Ｍ（Ｍは２以上の整数）個のポート５と、Ｏ（Ｏは２以上の整数）個のポート６とを有する光スイッチである。本実施形態では、Ｍ及びＯの数は５として説明する。光ＳＷ５０のあるポートに入力された光信号は、他のポートから出力される。例えば、光ＳＷ５０のポート５に入力された光信号は、ポート６から出力される。光ＳＷ５０は、制御部４０－１の制御により、ポート５とポート６との間の接続関係が設定される。
　光ＳＷ５０のポート５－２には光伝送路を介して加入者装置２０－１が接続され、光ＳＷ５０のポート５－３には光伝送路を介して加入者装置２０－２が接続され、光ＳＷ５０のポート５－４及び５－５には光伝送路を介して加入者装置２０－３が接続される。
　光ＳＷ５０のポート６－１には光伝送路を介して制御部４０－１が接続され、光ＳＷ５０のポート６－２には光伝送路を介して送受分離部５１－１が接続され、光ＳＷ５０のポート６－３には光伝送路を介して波長合分波器５２－２が接続され、光ＳＷ５０のポート６－４には光伝送路を介して送受分離部５１－２が接続され、光ＳＷ５０のポート６－５には光伝送路を介して波長合分波器５２－１が接続される。
　送受分離部５１－１～５１－２は、例えばサーキュレータである。送受分離部５１－１～５１－２は、少なくとも３つ以上のポートを有する。以下の説明では、送受分離部５１－１～５１－２が、３つのポートを有するものとする。送受分離部５１－１が有する第１ポート５３－１は、光ＳＷ５０のポート６（図１では、ポート６－２）に接続される。送受分離部５１－１が有する第２ポート５３－２は、波長合分波器５２－２に接続される。送受分離部５１－１が有する第３ポート５３－３は、波長合分波器５２－１に接続される。第１ポート５３－１に入力された光信号は、第２ポート５３－２から出力される。第２ポート５３－２に入力された光信号は、第３ポート５３－３から出力される。第３ポート５３－３に入力された光信号は、第１ポート５３－１から出力される。
　同様に、送受分離部５１－２が有する第１ポート５４－１は、光ＳＷ５０のポート６（図１では、ポート６－４）に接続される。送受分離部５１－２が有する第２ポート５４－２は、波長合分波器５２－２に接続される。送受分離部５１－２が有する第３ポート５４－３は、波長合分波器５２－１に接続される。第１ポート５４－１に入力された光信号は、第２ポート５４－２から出力される。第２ポート５４－２に入力された光信号は、第３ポート５４－３から出力される。第３ポート５４－３に入力された光信号は、第１ポート５４－１から出力される。
　このように、送受分離部５１－１～５１－２は、方向性及びポート選択性を有する一方で波長依存性はない。そのため、加入者装置２０が出力する光信号を、光信号の波長によらずに、光ＳＷ５０に出力することができる。さらに、送受分離部５１－１～５１－２は、光ＳＷ５０から転送された光信号を、光信号の波長によらずに、波長合分波器５２－２に転送することができる。
　波長合分波器５２－１～５２－２は、入力された光信号を合波又は分波する。波長合分波器５２－１～５２－２は、例えばＡＷＧ（Arrayed Waveguide Grating）である。
　光ノード装置１５は、光ＳＷ５５と、複数の送受分離部５６－１～５６－２と、複数の波長合分波器５７－１～５７－２とで構成される。第１の実施形態では、光ノード装置１５が、従来技術で使用していた波長で光信号を分離するような送受分離部の代わりに、波長依存性を有さない送受分離部を用いる点が従来の構成と異なる。波長依存性を有さない送受分離部としては、例えばサーキュレータが挙げられる。
　光ＳＷ５５は、Ｐ（Ｐは２以上の整数）個のポート７と、Ｑ（Ｑは２以上の整数）個のポート８とを有する光スイッチである。本実施形態では、Ｐ及びＱの数は５として説明する。光ＳＷ５５のあるポートに入力された光信号は、他のポートから出力される。例えば、光ＳＷ５５のポート７に入力された光信号は、ポート８から出力される。光ＳＷ５５は、制御部４０－２の制御により、ポート７とポート８との間の接続関係が設定される。
　光ＳＷ５５のポート７－２には光伝送路を介して加入者装置３０－１が接続され、光ＳＷ５５のポート７－３には光伝送路を介して加入者装置３０－２が接続され、光ＳＷ５５のポート７－４及び７－５には光伝送路を介して加入者装置３０－３が接続される。
　光ＳＷ５５のポート８－１には光伝送路を介して制御部４０－２が接続され、光ＳＷ５５のポート８－２には光伝送路を介して送受分離部５６－１が接続され、光ＳＷ５５のポート８－３には光伝送路を介して波長合分波器５７－２が接続され、光ＳＷ５５のポート８－４には光伝送路を介して送受分離部５６－２が接続され、光ＳＷ５５のポート８－５には光伝送路を介して波長合分波器５７－１が接続される。
　送受分離部５６－１～５６－２は、例えばサーキュレータである。送受分離部５６－１～５６－２は、少なくとも３つ以上のポートを有する。以下の説明では、送受分離部５６－１～５６－２が、３つのポートを有するものとする。送受分離部５６－１が有する第１ポート５８－１は、光ＳＷ５５のポート８（図１では、ポート８－２）に接続される。送受分離部５６－１が有する第２ポート５８－２は、波長合分波器５７－１に接続される。送受分離部５６－１が有する第３ポート５８－３は、波長合分波器５７－２に接続される。第１ポート５８－１に入力された光信号は、第２ポート５８－２から出力される。第２ポート５８－２に入力された光信号は、第３ポート５８－３から出力される。第３ポート５８－３に入力された光信号は、第１ポート５８－１から出力される。
　同様に、送受分離部５６－２が有する第１ポート５９－１は、光ＳＷ５５のポート８（図１では、ポート８－４）に接続される。送受分離部５６－２が有する第２ポート５９－２は、波長合分波器５７－１に接続される。送受分離部５６－２が有する第３ポート５９－３は、波長合分波器５７－２に接続される。第１ポート５９－１に入力された光信号は、第２ポート５９－２から出力される。第２ポート５９－２に入力された光信号は、第３ポート５９－３から出力される。第３ポート５９－３に入力された光信号は、第１ポート５９－１から出力される。
　このように、送受分離部５６－１～５６－２は、方向性及びポート選択性を有する一方で波長依存性はない。そのため、加入者装置３０が出力する光信号を、光信号の波長によらずに、光ＳＷ５５に出力することができる。さらに、送受分離部５６－１～５６－２は、光ＳＷ５５から転送された光信号を、光信号の波長によらずに、波長合分波器５７－２に転送することができる。
　加入者装置２０及び３０は、光トランシーバとして波長可変光送受信器を備える。そのため、加入者装置２０及び３０は、任意の波長により通信が可能である。加入者装置２０及び３０が通信に利用する波長は、制御部４０により割り当てられる。例えば、加入者装置２０が通信に利用する波長は、制御部４０－１により割り当てられ、加入者装置３０が通信に利用する波長は、制御部４０－２により割り当てられる。光トランシーバは、ＡＭＣＣ（Auxiliary Management and Control Channel）機能付き光トランシーバでもよい。この場合、加入者装置２０及び３０は、ＡＭＣＣにより重畳された制御信号を介して、利用波長が制御される。加入者装置２０及び３０は、例えば加入者宅内に設置されるＯＮＵ（Optical Network Unit）である。
　制御部４０－１及び４０－２は、少なくとも加入者装置２０，３０の制御と、光ＳＷ５０，５５の制御とを行う。ここで加入者装置２０，３０の制御とは、例えば加入者装置２０，３０に対する発光波長の割り当て、光停止指示及び波長変更の指示等である。光ＳＷ５０，５５の制御とは、例えば光ＳＷ５０，５５のポート間の接続設定及び光パスの設定等である。制御部４０－１と制御部４０－２とは、制御対象が異なる点以外は同様の処理を行うため、制御部４０－１を例に説明する。
　制御部４０－１は、光ＳＷ制御部４１－１と、加入者装置管理制御部４２－１とを備える。光ＳＷ制御部４１－１は、光ＳＷ５０のポート間の接続を制御する。具体的には、光ＳＷ制御部４１－１は、加入者装置２０から送信された光信号が、送信先となる加入者装置（例えば、加入者装置３０－１）へ転送されるように光ＳＷ５０のポート間の接続を制御する。ポート間の接続を制御するとは、あるポートと、他のポートとが接続されるように経路を設定することを意味する。さらに、光ＳＷ制御部４１－１は、加入者装置２０宛の光信号が、加入者装置２０へ転送されるように光ＳＷ５０のポート間の接続を制御する。
　加入者装置管理制御部４２－１は、各加入者装置２０への波長の割り当てを行う。加入者装置管理制御部４２－１が、各加入者装置２０へ波長の割り当てを行う場合、光ＳＷ制御部４１－１が、波長の割り当て対象となる加入者装置２０と加入者装置管理制御部４２－１とが接続されるように、光ＳＷ５０のポート間の経路の設定を行う。
　加入者装置管理制御部４２－１は、管理テーブルを記憶している。管理テーブルは、加入者装置２０を識別する情報と、加入者装置２０に割り当てられた波長の情報と、加入者装置２０が接続している光ＳＷ５０に関する情報（例えば、加入者装置２０が接続しているポートの情報等）とが含まれる。各制御部４０は、１以上のプロセッサで構成される。なお、各制御部４０が備える各機能部は、各制御部４０が一台のサーバに実装されて実現される。
　図１に示す構成とすることで、図２に示すように、光ノード装置１０，１５に接続された加入者装置２０，３０に対して、送信波長と受信波長とで同一の波長を割り当てることが可能になる。図２は、第１の実施形態における波長配置の一例を示す図である。図２に示す台形は、波長合分波器５２，５７の各波長ｃｈの透過帯域のイメージを示す。同じ台形を透過する波長は同一波長ｃｈである。なお、図２以降においても同様である。図２における送信と受信の例は、光ノード装置１０に収容されている加入者装置２０から見た状態を示している。図２に示すように、加入者装置管理制御部４２－１は、例えば加入者装置２０－１に対して波長λ１を送信波長と受信波長に利用する波長として割り当て、加入者装置２０－２に対して波長λ２を送信波長と受信波長に利用する波長として割り当てるということが可能になる。
　もしくは、加入者装置管理制御部４２は、波長合分波器５２，５７における同一波長チャネルを透過するような波長を割り当てても良い。例えば、図３に示すように、波長合分波器５２，５７の透過特性に合わせて送信と受信の波長をΔλ’だけずらしたような配置としても構わない。図３は、第１の実施形態における波長配置の別例を示す図である。図３における送信と受信の例は、光ノード装置１０に収容されている加入者装置２０から見た状態を示している。
　図４は、第１の実施形態における光通信システム１の処理の流れを説明するためのシーケンス図である。なお、図２の処理開始時には、光ＳＷ３０のポート間の接続関係は、図１に示すように設定されているものとする。図２では、加入者装置２０として加入者装置２０－１、加入者装置３０として加入者装置３０－１の処理を図示するが、加入者装置２０－２，２０－３や加入者装置３０－２，３０－３の処理についても併せて説明する。
　加入者装置２０－１は、制御部４０－１により割り当てられた波長の光信号を送信する（ステップＳ１０１）。例えば、制御部４０－１の加入者装置管理制御部４２－１は、加入者装置２０－１に対して送信と受信とで同一の波長（例えば、波長λ１）を割り当てる。同様に、制御部４０－１の加入者装置管理制御部４２－１は、加入者装置２０－２に対して送信と受信とで同一の波長（例えば、波長λ２）を割り当て、加入者装置２０－３に対して送信と受信とで同一の波長（例えば、波長λ３）を割り当てる。
　例えば、制御部４０－２の加入者装置管理制御部４２－２は、加入者装置３０－１に対して送信と受信とで同一の波長（例えば、波長λ１）を割り当てる。同様に、制御部４０－２の加入者装置管理制御部４２－２は、加入者装置３０－２に対して送信と受信とで同一の波長（例えば、波長λ２）を割り当て、加入者装置３０－３に対して送信と受信とで同一の波長（例えば、波長λ３）を割り当てる。
　加入者装置２０－１は、光ＳＷ５０のポート５－２に光伝送路を介して接続されている。加入者装置２０－１から送信された光信号は、光伝送路を介して光ＳＷ５０のポート５－２に入力される。光ＳＷ５０のポート５－２は、ポート６－２に接続されている。そのため、光ＳＷ５０のポート５－２に入力された光信号は、ポート６－２から出力される。
　光ＳＷ５０のポート６－２には、送受分離部５１－１の第１ポート５３－１が接続されている。そのため、光ＳＷ５０のポート６－２から出力された光信号は、送受分離部５１－１の第１ポート５３－１に入力される。送受分離部５１－１の第１ポート５３－１に入力された光信号は、第２ポート５３－２から出力される（ステップＳ１０２）。送受分離部５１－１の第２ポート５３－２から出力された光信号は、波長合分波器５２－２に入力される。
　加入者装置２０－２及び２０－３も加入者装置２０－１と同様に、制御部４０－１により割り当てられた波長の光信号を送信する。加入者装置２０－２は、光ＳＷ５０のポート５－３に光伝送路を介して接続されている。加入者装置２０－２から送信された光信号は、光伝送路を介して光ＳＷ５０のポート５－３に入力される。光ＳＷ５０のポート５－３は、ポート６－４に接続されている。そのため、光ＳＷ５０のポート５－３に入力された光信号は、ポート６－４から出力される。
　光ＳＷ５０のポート６－４には、送受分離部５１－２の第１ポート５４－１が接続されている。そのため、光ＳＷ５０のポート６－４から出力された光信号は、送受分離部５１－２の第１ポート５４－１に入力される。送受分離部５１－２の第１ポート５４－１に入力された光信号は、第２ポート５４－２から出力される。送受分離部５１－２の第２ポート５４－２から出力された光信号は、波長合分波器５２－２に入力される。
　加入者装置２０－３は、光ＳＷ５０のポート５－４及び５－５に光伝送路を介して接続されている。加入者装置２０－３は、光ＳＷ５０に２芯の光伝送路で接続されている。そこで、加入者装置２０－３の送信用ポートは光ＳＷ５０のポート５－４に接続され、加入者装置２０－３の受信用ポートは光ＳＷ５０のポート５－５に接続されているものとする。加入者装置２０－３から送信された光信号は、光伝送路を介して光ＳＷ５０のポート５－４に入力される。光ＳＷ５０のポート５－４は、ポート６－３に接続されている。そのため、光ＳＷ５０のポート５－４に入力された光信号は、ポート６－３から出力される。
　光ＳＷ５０のポート６－３には、波長合分波器５２－２が接続されている。そのため、光ＳＷ５０のポート６－３から出力された光信号は、波長合分波器５２－２に入力される。このように、波長合分波器５２－２には、各加入者装置２０から送信された異なる波長の光信号が入力される。波長合分波器５２－２は、入力された異なる波長の光信号を合波する（ステップＳ１０３）。
　波長合分波器５２－２により合波された光信号は、光伝送路を介して光ノード装置１５に伝送される（ステップＳ１０４）。波長合分波器５２－２は、光伝送路を介して光ノード装置１５の波長合分波器５７－２に接続されている。そのため、波長合分波器５２－２により合波された光信号は、波長合分波器５７－２に入力される。波長合分波器５７－２は、入力した光信号を分波する（ステップＳ１０５）。波長合分波器５７－２により分波された光信号は、波長に応じたポートから出力される。ここでは、波長合分波器５７－２により分波された光信号が、送受分離部５６－１の第３ポート５８－３、光ＳＷ５５のポート８－３及び送受分離部５６－２の第３ポート５９－３に入力されたとする。
　送受分離部５６－１の第３ポート５８－３に入力された光信号は、送受分離部５６－１の第１ポート５８－１から出力される（ステップＳ１０６）。送受分離部５６－１の第１ポート５８－１は、光ＳＷ５５のポート８－２に接続されている。そのため、送受分離部５６－１の第１ポート５８－１から出力された光信号は、光ＳＷ５５のポート８－２に入力される。光ＳＷ５５のポート８－２は、ポート７－２に接続されている。そのため、光ＳＷ５５のポート８－２に入力された光信号は、光ＳＷ５５のポート７－２から出力される。光ＳＷ５５のポート７－２には、加入者装置３０－１が接続されている。そのため、光ＳＷ５５のポート７－２から出力された光信号は、光伝送路を介して加入者装置３０－１に入力される。これにより、加入者装置３０－１は、波長λ１の光信号を受信する（ステップＳ１０７）。
　光ＳＷ５５のポート８－３は、ポート７－４に接続されている。そのため、光ＳＷ５５のポート８－３に入力された光信号は、ポート７－４から出力される。光ＳＷ５５のポート７－４には、加入者装置３０－３が接続されている。そのため、光ＳＷ５５のポート７－４から出力された光信号は、光伝送路を介して加入者装置３０－３に入力される。これにより、加入者装置３０－３は、波長λ３の光信号を受信する。
　送受分離部５６－２の第３ポート５９－３に入力された光信号は、送受分離部５６－２の第１ポート５９－１から出力される。送受分離部５６－２の第１ポート５９－１は、光ＳＷ５５のポート８－４に接続されている。そのため、送受分離部５６－２の第１ポート５９－１から出力された光信号は、光ＳＷ５５のポート８－４に入力される。光ＳＷ５５のポート８－４は、ポート７－３に接続されている。そのため、光ＳＷ５５のポート８－４に入力された光信号は、光ＳＷ５５のポート７－３から出力される。光ＳＷ５５のポート７－３は、加入者装置３０－２が接続されている。そのため、光ＳＷ５５のポート７－３から出力された光信号は、光伝送路を介して加入者装置３０－２に入力される。これにより、加入者装置３０－２は、波長λ２の光信号を受信する。
　以上のように構成された光通信システム１によれば、加入者装置が送受信で同一の波長を使用する構成と、送受信で異なる波長を使用する構成とが混在する光通信システムにおいて、波長管理を容易に行うことが可能になる。具体的には、光通信システム１では、波長依存性を有さない送受分離部を用いることで、光アクセス区間の接続形態（１芯又は２芯）に依存せず、送信と受信の波長管理を同一の手法で管理することが可能となり、波長管理の複雑化を抑制することができる。その結果、加入者装置が送受信で同一の波長を使用する構成と、送受信で異なる波長を使用する構成とが混在する光通信システムにおいて、波長管理を容易に行うことが可能になる。
　さらに、光通信システム１では、加入者装置２０，３０に搭載された波長可変送受信器の波長可変域の全ての波長チャネルを用いた通信を行うことが可能になる。その結果、光ノード装置１０，１５に収容できるユーザ数を増やすことが可能になる。
（第２の実施形態）
　第２の実施形態では、加入者装置における送信と受信の波長の関係を、Δλ／２となるように配置する構成について説明する。第２の実施形態のシステム構成は、第１の実施形態と同様である。
　図５は、第２の実施形態における波長配置の一例を示す図である。図５における送信と受信の例は、光ノード装置１０に収容されている加入者装置２０から見た状態を示している。図５に示すように、加入者装置管理制御部４２－１は、例えば加入者装置２０－１における送信と受信の波長の関係がΔλ／２となるように配置し、さらに、波長合分波器５２の透過波長帯域をΔλ×Ｎ（Ｎ＝２，３，４…ｎ）とし、波長合分波器５２の透過波長に合わせた波長を加入者装置２０へ割り当てる。
　同様に、加入者装置管理制御部４２－２は、例えば加入者装置３０－１における送信と受信の波長の関係がΔλ／２となるように配置し、さらに、波長合分波器５７の透過波長帯域をΔλ×Ｎ（Ｎ＝２，３，４…ｎ）とし、波長合分波器５７の透過波長に合わせた波長を加入者装置２０へ割り当てる。
　以上のように構成された第２の実施形態における光通信システム１によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
（第３の実施形態）
　第３の実施形態では、送受分離部を他の構成として場合の構成について説明する。　図６は、第３の実施形態における光通信システム１ａの構成を示す図である。光通信システム１ａは、複数の光ノード装置１０ａ，１５ａと、複数の加入者装置２０－１～２０－３と、複数の加入者装置３０－１～３０－３と、複数の制御部４０－１～４０－２とを備える。光通信システム１ａは、光ノード装置１０，１５に代えて光ノード装置１０ａ，１５ａを備える点で光通信システム１と構成が異なる。
　制御部４０は、加入者装置２０，３０に対して、第１の実施形態のように、送信と受信でΔλ’だけ波長をずらした波長を割り当てる（例えば、図３に示す波長配置）。
　光ノード装置１０ａは、光ＳＷ５０と、複数の送受分離部６１－１～６１－２と、複数の波長合分波器５２－１～５２－２とで構成される。光ノード装置１５ａは、光ＳＷ５０と、複数の送受分離部６５－１～６５－２と、複数の波長合分波器５７－１～５７－２とで構成される。光ノード装置１０ａ，１５ａは、送受分離部６１－１～６１－２又は送受分離部６５－１～６５－２として、サーキュレータではなく、図７に示す構成を備える。図７は、第３の実施形態における送受分離部６１，６５の構成を示す図である。
　送受分離部６１，６５は、第１光フィルタ６１１と、第２光フィルタ６１２と、光カプラ６１３と、光無反射終端器６１４とで構成される。第１光フィルタ６１１及び第２光フィルタ６１２は、図８に示すに示すような透過特性を有しており、それぞれ送信および受信信号の波長を透過するような構成となっている。ここでは、送信と受信の波長のずれ幅Δλ’に合わせて、光フィルタ間で透過特性が異なっている。このような透過特性を有する光フィルタを実現する手段としては、例えばエタロンフィルタやマッハツェンダー干渉計などが挙げられる。図８は、第１光フィルタ６１１及び第２光フィルタ６１２の透過特性の一例を示す図である。
　光カプラ６１３は、２×２カプラの１つのポートを光無反射終端器６１４で終端して光の入出力を封じた構成を有する。光カプラ６１３は、入力された光信号を合波又は分波する。例えば、光カプラ６１３は、光伝送路６２１を介して入力された光信号を分波して光伝送路６２２及び６２３に出力する。光カプラ６１３は、光伝送路６２２を介して入力された光信号と、光伝送路６２３を介して入力された光信号とを合波して光伝送路６２１に出力する。なお、光無反射終端器６１４が接続されている光伝送路に流れた光信号は、光無反射終端器６１４により光信号が終端される。
　図７に示す送受分離部が、光ノード装置１０ａに備えられる場合、例えば送受分離部６１における光伝送路６２１は光ＳＷ５０のポート６に接続され、送受分離部６１における第１光フィルタ６１１は波長合分波器５２－２に接続され、送受分離部６１における第２光フィルタ６１２は波長合分波器５２－１に接続される。
　図７に示す送受分離部が、光ノード装置１５ａに備えられる場合、例えば送受分離部６５における光伝送路６２１は光ＳＷ５０のポート８に接続され、送受分離部６５における第１光フィルタ６１１は波長合分波器５７－２に接続され、送受分離部６５における第２光フィルタ６１２は波長合分波器５７－１に接続される。
　以上のように構成された光通信システム１ａによれば、波長依存性を有さない送受分離部以外の送受分離部（例えば、図７に示す送受分離部）を備えることで、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
（第４の実施形態）
　第４の実施形態では、加入者装置と光ＳＷとの間に送受分離部を備える構成について説明する。
　図９は、第４の実施形態における光通信システム１ｂの構成を示す図である。光通信システム１ｂは、複数の光ノード装置１０ｂ，１５ｂと、複数の加入者装置２０－１～２０－３と、複数の加入者装置３０－１～３０－３と、複数の制御部４０－１～４０－２とを備える。光通信システム１ｂは、光ノード装置１０，１５に代えて光ノード装置１０ｂ，１５ｂを備える点で光通信システム１と構成が異なる。
　光ノード装置１０ｂは、光ＳＷ５０と、複数の送受分離部５１－１～５１－２と、複数の波長合分波器５２－１～５２－２とで構成される。光ノード装置１０ｂでは、加入者装置２０と光ＳＷ５０との間に複数の送受分離部５１－１～５１－２が備えられている。より具体的には、光ＳＷ５０に１芯の光伝送路で接続されていた加入者装置２０－１に送受分離部５１－１が接続され，加入者装置２０－２に送受分離部５１－２が接続される。これにより、送受分離部５１に接続される加入者装置２０から送信された光信号を分波して（２芯に変換して）、光ＳＷ５０に出力することができる。
　光ノード装置１５ｂは、光ＳＷ５０と、複数の送受分離部５６－１～５６－２と、複数の波長合分波器５２－１～５２－２とで構成される。光ノード装置１５ｂでは、加入者装置３０と光ＳＷ５５との間に複数の送受分離部５６－１～５６－２が備えられている。より具体的には、光ＳＷ５５に１芯の光伝送路で接続されていた加入者装置３０－１に送受分離部５６－１が接続され，加入者装置３０－２に送受分離部５６－２が接続される。これにより、送受分離部５６に接続される加入者装置３０から送信された光信号を分波して（２芯に変換して）、光ＳＷ５５に出力することができる。
　第１の実施形態の構成では、光アクセス区間の接続構成に合わせて、光ＳＷと波長合分波器との間の接続構成を選択する必要があった。それに対して、以上のように構成された光通信システム１ｂによれば、１芯双方向通信なのか２芯通信なのかによらず、すなわち光アクセス区間の接続形態によらず、光ＳＷと波長合分波器の間の光伝送路の接続を柔軟に構成することが可能になる。
　なお、図９では、送受分離部としてサーキュレータを例に説明したが、図１１に示す送受分離部が用いられてもよい。
（第５の実施形態）
　第５の実施形態では、加入者装置内に送受分離部を備える構成について説明する。
　図１０は、第５の実施形態における光通信システム１ｃの構成を示す図である。光通信システム１ｃは、複数の光ノード装置１０ｃ，１５ｃと、複数の加入者装置２０ｃ－１～２０ｃ－３と、複数の加入者装置３０ｃ－１～３０ｃ－３と、複数の制御部４０－１～４０－２とを備える。光通信システム１ｃは、光ノード装置１０，１５に代えて光ノード装置１０ｃ，１５ｃを備える点、加入者装置２０，３０に代えて加入者装置２０ｃ，３０ｃを備える点で光通信システム１と構成が異なる。
　光ノード装置１０ｃは、光ＳＷ５０と、１つの波長合分波器５２とで構成される。このように、光ノード装置１０ｃでは、光ＳＷ５０と、波長合分波器５２との間に送受分離部が備えられない。波長合分波器５２には、光ＳＷ５０のポート６－２～６－４が光伝送路を介して接続される。そのため、光ＳＷ制御部４１－１は、加入者装置２０が送信した光信号の波長に応じて、光ＳＷ５０のポート間の接続関係を制御する。
　光ノード装置１５ｃは、光ＳＷ５５と、１つの波長合分波器５７とで構成される。このように、光ノード装置１５ｃでは、光ＳＷ５５と、波長合分波器５７との間に送受分離部が備えられない。波長合分波器５７には、光ＳＷ５５のポート８－２～８－４が光伝送路を介して接続される。そのため、光ＳＷ制御部４１－２は、加入者装置３０が送信した光信号の波長に応じて、光ＳＷ５５のポート間の接続関係を制御する。
　図１１は、第５の実施形態における加入者装置２０ｃ，３０ｃの構成の一例を示す図である。加入者装置２０ｃ，３０ｃは、送信器２１と、送受分離部２２と、受信器２３とを備える。送信器２１は、制御部４０により割り当てられた波長の光信号を、送受分離部２２を介して送信する。
　送受分離部２２は、第１の実施形態と同様に、例えばサーキュレータである。送受分離部２２は、第１ポート２４－１、第２ポート２４－２及び第３ポート２４－３を有する。送受分離部２２が有する第１ポート２４－１は、送信器２１に接続される。送受分離部２２が有する第２ポート２４－２は、光ノード装置１０ｃ，１５ｃに接続されている光伝送路に接続される。送受分離部２２が有する第３ポート２４－３は、受信器２３に接続される。第１ポート２４－１に入力された光信号は、第２ポート２４－２から出力される。第２ポート１３２に入力された光信号は、第３ポート２４－３から出力される。
　受信器２３は、送受分離部２２から転送された光信号を受信する。例えば、受信器２３は、ＰＤ（Photo Diode）等である。
　送信器２１及び受信器２３は、波長可変光送受信器である。制御部４０－１は、加入者装置２０ｃに対して送信と受信とで同一の波長、又は、送信と受信とで異なる波長を割り当てる。同様に、制御部４０－２は、加入者装置３０ｃに対して送信と受信とで同一の波長、又は、送信と受信とで異なる波長を割り当てる。
　以上のように構成された光通信システム１ｃによれば、送信と受信とで同一の波長が割り当てられた加入者装置と、送信と受信とで異なる波長が割り当てられた加入者装置とが混在していたとしても、各加入者装置２０ｃ，３０ｃが波長依存性を有さない送受分離部（例えば、サーキュレータ）を備えているため、制御部４０においては光アクセス区間の接続形態に応じて、送信と受信の波長管理の方針を変える必要がない。そのため、波長管理を容易に行うことが可能になる。
　上述した実施形態における光ノード装置１０，１０ａ，１５，１５ａ、制御部４０の一部の機能部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。
　本発明は、光通信システムにおける光アクセス区間において１芯双方方向の通信を行う加入者装置と、２芯双方方向の通信を行う加入者装置とが混在する光通信システムに適用できる。
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ…光ノード装置，　２０、２０ｃ、２０－１～２０－３、２０ｃ－１～２０ｃ－３、３０、３０ｃ、３０－１～３０－３、３０ｃ－１～３０ｃ－３…加入者装置，　２１…送信器，　２３…受信器，　４０、４０－１～４０－２…制御部，　４１、４１－１～４１－２…光ＳＷ制御部，　４２、４２－１～４２－２…加入者装置管理制御部，　２２、５１、５１－１～５１－２、６１－１～６１－２、６５－１～６５－２…送受分離部，　５２、５２－１～５２－２、５７、５７－１～５７－２…波長合分波器

Claims (8)

  1. 　送受信で異なる波長を使用して１芯で接続する第１加入者装置と、送受信で同一の波長を使用して２芯で接続する第２加入者装置とが混在する光通信システムにおいて前記第１加入者装置及び前記第２加入者装置が接続する光ノード装置であって、
    　前記第１加入者装置から送信された光信号と、前記第１加入者装置宛の光信号とを混信させずに転送する送受分離部と、
    　前記第１加入者装置から送信された光信号又は前記第１加入者装置宛の光信号が前記送受分離部を介し、前記第２加入者装置から送信された光信号又は前記第２加入者装置宛の光信号が前記送受分離部を介さないようにポート間の接続関係が制御され、ある光伝送路から入力された光信号を他の光伝送路から出力する光スイッチと、
    　備える光ノード装置。
  2. 　前記送受分離部は、サーキュレータであり、
    　前記サーキュレータは、第１ポート、第２ポート及び第３ポートを有し、
    　前記第１ポートは、前記光スイッチに接続され、
    　前記第２ポートは、前記第１加入者装置から送信された光信号又は前記第２加入者装置から送信された光信号を合波する第１波長合分波器に接続され、
    　前記第３ポートは、前記第１加入者装置又は前記第２加入者装置宛の光信号を分波する第２波長合分波器に接続され、
    　前記サーキュレータは、前記第１ポートに入力された光信号を前記第２ポートに接続されている前記第１波長合分波器に出力し、前記第３ポートに入力された光信号を第１ポートに接続されている前記光スイッチに出力する、
    　請求項１に記載の光ノード装置。
  3. 　前記送受分離部は、サーキュレータであり、
    　前記サーキュレータは、第１ポート、第２ポート及び第３ポートを有し、
    　前記第１ポートは、前記第１加入者装置に接続され、
    　前記第２ポート及び前記第３ポートは、前記光スイッチに接続され、
    　前記サーキュレータは、前記第１ポートに入力された光信号を前記第２ポートに接続されている前記光スイッチに出力し、前記第３ポートに入力された光信号を第１ポートに接続されている前記第１加入者装置に出力する、
    　請求項１に記載の光ノード装置。
  4. 　前記送受分離部は、光カプラと、送信時に利用されて特定の波長を透過させる第１光フィルタと、受信時に利用されて特定の波長を透過させる第２光フィルタとで構成され、
    　前記第１光フィルタと、前記第２光フィルタは、送受の波長ずれ幅に合わせた透過特性を有する、
    　請求項１に記載の光ノード装置。
  5. 　前記送受分離部は、前記第１加入者装置と前記光スイッチとの間に備えられる、
    　請求項１に記載の光ノード装置。
  6. 　前記送受分離部は、前記光スイッチと前記第１波長合分波器又は前記第２波長合分波器との間に備えられる、
    　請求項２に記載の光ノード装置。
  7. 　複数の加入者装置と、前記複数の加入者装置が接続する光ノード装置とを備える光通信システムであって、
    　前記加入者装置は、
    　光信号を送信する送信器と、
    　前記送信器により送信された光信号と、受信した光信号とを混信させずに転送する送受分離部と、
    　を備え、
    　前記光ノード装置は、
    　前記加入者装置から送信された光信号を宛先の光伝送路に出力し、前記加入者装置宛の光信号を前記加入者装置に出力するようにポート間の接続関係が制御された光スイッチと、
    　備える光通信システム。
  8. 　送受信で異なる波長を使用して１芯で接続する第１加入者装置と、送受信で同一の波長を使用して２芯で接続する第２加入者装置とが混在する光通信システムにおいて前記第１加入者装置及び前記第２加入者装置が接続する光ノード装置が行う転送方法であって、
    　送受分離部が、前記第１加入者装置から送信された光信号と、前記第１加入者装置宛の光信号とを混信させずに転送し、
    　前記第１加入者装置から送信された光信号又は前記第１加入者装置宛の光信号が前記送受分離部を介し、前記第２加入者装置から送信された光信号又は前記第２加入者装置宛の光信号が前記送受分離部を介さないようにポート間の接続関係が制御され、ある光伝送路から入力された光信号を他の光伝送路から出力する、
    　転送方法。
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