WO2023112326A1 - 信号強度平坦化方法及び中継ノード - Google Patents

Abstract

同一の中継ノードに収容される複数のユーザ装置を、光信号の強度が近いユーザ装置が同一クラスになるようにクラス分けし、同一クラスのユーザ装置から送信された光信号を同じ光伝送路内に集線させるための信号の転送経路を設定し、同じ光伝送路内に集線された光信号の信号強度を、波長毎に分けることなく一括で調整する、信号強度平坦化方法。　

Description

信号強度平坦化方法及び中継ノード

　本発明は、信号強度平坦化方法及び中継ノードに関する。

　近年、ネットワーク全体において光信号のまま伝送を行う検討が進められている（例えば、非特許文献１）。ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing：波長分割多重）方式を活用した全光ネットワークを構成する光通信システムの構成を図１０に示す。図１０に示す光通信システムでは、送信端末２００－１～２００－３と、受信端末３００－１～３００－３との間が、光電変換を挟まずに光によりエンド－エンドで接続される。各送信端末２００から送信される光信号は、いずれかの中継ノード３５０に入力されて波長ごとに経路切り替えが行われて受信端末３００に転送される。

　図１１は、従来の中継ノード３５０の構成例を示す図である。中継ノード３５０は、波長合分波器３５１と、光ＳＷ３５２と、波長合分波器３５３と、波長合分波器３５４と、光増幅器３５５と、光増幅器３５６とを備える。波長合分波器３５１，３５３及び３５４は、例えばＡＷＧ（Arrayed waveguide gratings）で構成される。中継ノード３５０に入力された光信号は、波長合分波器３５１によって波長毎に分離され、光ＳＷ３５２によって出力先が所望の方路が切り替えられる。その後、光信号は、再び波長合分波器３５３又は３５４で波長多重され、次の中継先に送信され、最終的に対向する装置（例えば、受信端末３００－１～３００－３）に転送される。ノードや伝送路の損失が規定値よりも大きい場合には、図１１に示すように波長合分波器３５３又は３５４の後段に光増幅器３５５，３５６を設けて光信号を増幅する。

　ここで、全光ネットワークを構成する光通信システムにおける強度バラツキの問題について図１２を用いて説明する。送信端末２００－１，２００－２（図１２では、Ｔｘ１、Ｔｘ２と示している）と、受信端末３００－１，３００－２（図１２では、Ｒｘ１、Ｒｘ２と示している）とが通信する場合を考える。ここでは、送信端末２００－１が、送信端末２００－２よりも中継ノードからみて遠い場所に位置しており、伝送損失が大きいとする。各送信端末２００の送信パワーが等しい場合、各送信端末２００から送信された各光信号が光増幅器３５５－１に到達した時、各光信号レベルには強度差ΔＰ_ｉｎが生じる。伝送距離に対する信号強度の変化（レベルダイヤグラム）を図１２の下段に示す。

　光通信システムにおいて、受信器に入る信号強度が最小受信感度よりも低い場合、受信器内で発生する熱雑音の影響により符号誤り率が増大してしまう。よって、損失が大きな長距離伝送を実現するためには、光増幅器を用い、信号強度の低下を補償することが有効である。光増幅器の放出する自然放出光（ＡＳＥ：Amplified Spontaneous Emission）は、光の雑音であり、信号の受信特性を劣化させる可能性がある。例えば、光増幅器によって受信器に入る光信号の強度を高いレベルに増幅したとしても、光信号に対するＡＳＥ強度が大きい、すなわち光信号対雑音比（ＯＳＮＲ：Optical Signal to Noise Ratio)が低い場合、符号誤り率は低下する。

　これを回避するためには、通過するすべての光増幅器（例えば、図１２における光増幅器３５５－１～３５５－３）において、入力される光信号強度を光増幅器の放出するＡＳＥのレベルよりも十分に高く保つことが重要である。よって、光信号強度がすべての区間で閾値Ｐ_ｍｉｎより高くなるように光増幅器を配置することで、ＡＳＥによる受信特性劣化を回避できる。以上のように、ＡＳＥによる影響を回避するためには、伝送路内において信号強度を高く保つことが重要であるが、一方で光信号強度が過度に高い場合には非線形光学効果による波形劣化が生じ、符号誤り率を増大させる。非線形光学効果の影響を受ける信号強度をＰ_ｍａｘとする。一般的に、中継光増幅のシステムにおいてエラーフリーで伝送するためには、伝送区間の光強度が常に「非線形効果による上限（Ｐ_ｍａｘ）」と「ＯＳＮＲによる下限（Ｐ_ｍｉｎ）」との間になるように伝送路を設計することが重要である。

　光増幅器間の損失をΔＬとすれば、送信端末２００－１と送信端末２００－２の取り得る信号レベルの範囲はΔＰ_ｉｎ＋ΔＬとなる。これら２つの信号をどちらもエラーフリー伝送させるためには、以下の条件を満たすことが必要である。
（条件）：Ｐ_ｍａｘ－Ｐ_ｍｉｎ＞ΔＰ_ｉｎ＋ΔＬ

　したがって、許容されるノード間の距離を拡大する（ΔＬ＞＞）ためには、強度差ΔＰ_ｉｎを低減することが重要となる。

　強度差を低減するための信号強度の平坦化手法として、可変光減衰器（ＶＯＡ：Variable Optical Attenuator）を用いる構成が挙げられる（例えば、非特許文献２参照）。図１３は、可変光減衰器を用いた中継ノード３５０ａの構成例を示す図である。図１３に示す中継ノード３５０ａでは、波長合分波器３５３，３５４の各波長のポートの前段にＶＯＡを配置し、それぞれ独立に減衰量を制御することで、波長毎の信号レベルを平坦化することができる。

　図１２に示すような光通信システムでは、ＯＳＮＲを高く保つことが重要である。そのためには光増幅器入射時点での信号強度を高くすることが有効である。一方で、図１３に示す方法では、強信号をＶＯＡで弱信号に揃えることになるため、強信号のＯＳＮＲが低下してしまう。一方、図１４に示す中継ノード３５０ｂのように、信号を平坦化する前に光増幅器３６０を用いる場合、強信号を減衰させることなく増幅することができるため、ＯＳＮＲの劣化を回避することができる。しかしながら、強度差のある波長多重信号を同じ増幅器で増幅する場合、弱信号の利得が減少する可能性がある。以下に理由を示す。

　図１５に示すファイバー光増幅器を例に考える。ファイバー光増幅器では、増幅媒体３７０となる光ファイバに、増幅したい光信号と共に、励起光発生用ＬＤ３８０から照射された励起光を入射させ、増幅媒体３７０の中で励起光のパワーを光信号に変換する。増幅媒体３７０となる光ファイバは、増幅する波長帯によって適切なものが用いられ、例えば１５５０ｎｍ付近のＣバンド帯では多くの場合エルビウムが添加されたものが用いられる。光増幅器の利得は、入力される光信号の強さに依存する。例えば、励起光強度に対して比較的強い光信号が入力される場合、励起光から光信号へのエネルギー変換によって、増幅媒体３７０を伝搬する励起光のパワーが減少するため、結果として利得は減少する。これを利得飽和という。一方、励起光の強度に対して弱い信号が入力される場合には、エネルギー変換による励起光の減衰が小さいため、高い利得が得られる。

H. Kawahara et al., "Optical Full-mesh Network Technologies Supporting the All-Photonics Network", NTT Technical Review, Vol. 18 No.5, May 2020, pp. 24-29. Hisato Uetsuka, "AWG Technologies for Dense WDM Applications", IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., Vol. 10, No. 2, March/April 2004. S. Koenig et al., "Rival Signals in SOA Reach-Extended WDM-TDM-GPON Converged with RoF", OFC2011, OWT1, 2011.

　強度ばらつきのある信号を平坦化して中継ファイバに送信する場合、弱信号ほど高い利得が必要で、強信号はそれよりも小さな利得で良いため、一見すると上記の利得飽和は問題にならないように思われる。しかし、図１４に示すように強度差のある波長多重信号を同じ増幅器で増幅する場合、強信号によって励起光の減衰が起きるため、弱信号の利得が減少してしまう。このように従来では、同一の中継ノードに収容されるユーザ装置それぞれから送信される光信号の強度差を、ＯＳＮＲを低減させずに平坦化することができないという問題があった。

　上記事情に鑑み、本発明は、同一の中継ノードに収容されるユーザ装置それぞれから送信される光信号の強度差を、ＯＳＮＲを低減させずに平坦化することができる技術の提供を目的としている。

　本発明の一態様は、同一の中継ノードに収容される複数のユーザ装置を、光信号の強度が近いユーザ装置が同一クラスになるようにクラス分けし、同一クラスのユーザ装置から送信された光信号を同じ光伝送路内に集線させるための信号の転送経路を設定し、同じ光伝送路内に集線された光信号の信号強度を、波長毎に分けることなく一括で調整する、信号強度平坦化方法である。

　本発明の一態様は、同一の中継ノードに収容される複数のユーザ装置を、光信号の強度が近いユーザ装置が同一クラスになるように、かつ、利得飽和による弱信号の利得減少が生じない最低限のクラス数にクラス分けし、同一クラスのユーザ装置から送信された光信号を同じ光伝送路内に集線させるための信号の転送経路を設定し、同一クラスのユーザ装置から送信された光信号を同じ光伝送路内に集線する、信号強度平坦化方法である。

　本発明の一態様は、収容している複数のユーザ装置を、光信号の強度が近いユーザ装置が同一クラスになるようにクラス分けし、同一クラスのユーザ装置から送信された光信号を同じ光伝送路内に集線させるための信号の転送経路を設定する割当部と、前記割当部により同じ光伝送路内に集線された光信号の信号強度を、波長毎に分けることなく一括で調整する調整部と、を備える中継ノードである。

　本発明の一態様は、同一の中継ノードに収容される複数のユーザ装置を、光信号の強度が近いユーザ装置が同一クラスになるように、かつ、利得飽和による弱信号の利得減少が生じない最低限のクラス数にクラス分けし、同一クラスのユーザ装置から送信された光信号を同じ光伝送路内に集線させるための信号の転送経路を設定し、同一クラスのユーザ装置から送信された光信号を同じ光伝送路内に集線する割当部、を備える中継ノードである。

　本発明により、同一の中継ノードに収容されるユーザ装置それぞれから送信される光信号の強度差を、ＯＳＮＲを低減させずに平坦化することが可能となる。

第１の実施形態における光通信システムの構成例を示す図である。 第１の実施形態における末端中継ノードの構成例を示す図である。 第１の実施形態におけるユーザ装置とユーザ管理端末の構成例を説明するための図である。 第１の実施形態における管理装置の構成例を説明するための図である。 第１の実施形態における光通信システムの動作の概要を説明するための図である。 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光通信システムの構成例を示す図である。 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例を示す図である。 ＷＤＭ方式を活用した全光ネットワークを構成する光通信システムの構成を示す図である。 従来の中継ノードの構成例を示す図である。 全光ネットワークを構成する光通信システムにおける波長バラツキの問題を説明するための図である。 可変光減衰器を用いた中継ノードの構成例を示す図である。 可変光減衰器を用いた中継ノードの他の構成例を示す図である。 ファイバー光増幅器の構成例を示す図である。

　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１００の構成例を示す図である。光通信システム１００は、複数のユーザ装置１０－１～１０－９と、複数の光スプリッタ２０－１～２０－３と、末端中継ノード３０と、１以上の中継ノード４５と、末端中継ノード５０と、複数の光スプリッタ６０と、複数のユーザ装置７０と、管理装置８０とを備える。以下の説明では、ユーザ装置１０及びユーザ装置７０の台数が９台である場合を例に説明するが、ユーザ装置１０及びユーザ装置７０の台数は２台以上であればよい。

　以下の説明において、説明の便宜上、図面上でユーザ装置１０－１～１０－９を符号Ａ～Ｉで示す場合もある。さらに、ユーザ装置１０－１～１０－３の中でユーザ装置１０－１、１０－２、１０－３の順に末端中継ノード３０との距離が近く、ユーザ装置１０－４～１０－６の中でユーザ装置１０－４、１０－５、１０－６の順に末端中継ノード３０との距離が近く、ユーザ装置１０－７～１０－９の中でユーザ装置１０－７、１０－８、１０－９の順に末端中継ノード３０との距離が近いものとする。

　ユーザ装置１０－１～１０－３は光伝送路を介して光スプリッタ２０－１に接続され、ユーザ装置１０－４～１０－６は光伝送路を介して光スプリッタ２０－２に接続され、ユーザ装置１０－７～１０－９は光伝送路を介して光スプリッタ２０－３に接続される。光伝送路は、例えば光ファイバである。

　さらに、各光スプリッタ２０は、光伝送路を介して末端中継ノード３０に接続され、末端中継ノード３０は、１以上の中継ノード４５を介して末端中継ノード５０に接続される。図１では、簡単のため、末端中継ノード３０と末端中継ノード５０との間が１対１の光伝送路で接続される構成を想定し、末端中継ノード３０と末端中継ノード５０との間の中継ノード４５においては光増幅のみ行われるとする。

　ユーザ装置１０－１から送信される光信号は、光スプリッタ２０－１に接続されるユーザ装置１０－２及び１０－３それぞれから送信される光信号と共に波長多重され、末端中継ノード３０に入力される。しかしながら、末端中継ノード３０からの距離ごとに信号強度にばらつきがある。

　ユーザ装置１０及び７０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、ユーザ装置１０及び７０は、任意の波長により通信が可能である。ユーザ装置１０及び７０が通信に利用する波長は、管理装置８０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、ユーザ装置１０及び７０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。ユーザ装置１０及び７０は、例えば加入者宅内に設置されるＯＮＵ（Optical Network Unit）である。

　光スプリッタ２０は、入力された光信号を合波又は分岐する。例えば光スプリッタ２０には、複数のユーザ装置１０が接続され、光スプリッタ２０は各ユーザ装置１０から送信される光信号を合波する。光スプリッタ２０には、末端中継ノード３０が接続され、光スプリッタ２０は末端中継ノード３０から出力された光信号を分岐して各ユーザ装置１０に出力する。

　末端中継ノード３０は、ユーザ装置１０とユーザ装置７０との間で光信号の転送を行う中継装置である。末端中継ノード３０は、他の中継ノードよりユーザ装置１０に最も近い位置に備えられる。末端中継ノード３０は、同一クラスに属するユーザ装置１０から送信された光信号の信号強度を揃えて中継ノード４５に出力する。ここで、同一クラスに属するユーザ装置１０とは、光信号の強度が近いユーザ装置同士をまとめたグループである。

　ユーザ装置１０の設置場所によっては、各ユーザ装置１０が同じ送信パワーで光信号を送信したとしても末端中継ノード３０に入力される光信号の強度が異なる。例えば、ユーザ装置１０－１はユーザ装置１０－２及び１０－３よりも末端中継ノード３０に近い。そのため、末端中継ノード３０がユーザ装置１０－１～１０－３それぞれが送信した光信号を受信した場合、ユーザ装置１０－１から送信された光信号の信号強度はユーザ装置１０－２及び１０－３から送信された光信号の信号強度よりも大きい。このように、光信号の強度は、ユーザ装置１０と末端中継ノード３０との間の距離に基づく。

　中継ノード４５は、末端中継ノード３０と末端中継ノード５０との間で光信号を増幅する。

　末端中継ノード５０は、ユーザ装置１０とユーザ装置７０との間で光信号の転送を行う中継装置である。末端中継ノード５０は、他の中継ノードよりユーザ装置７０に最も近い位置に備えられる。末端中継ノード５０は、同一クラスに属するユーザ装置７０から送信された光信号の信号強度を揃えて中継ノード４５に出力する。

　光スプリッタ６０は、入力された光信号を合波又は分岐する。例えば光スプリッタ６０には、複数のユーザ装置７０が接続され、光スプリッタ６０は各ユーザ装置７０から送信される光信号を合波する。光スプリッタ６０には、末端中継ノード５０が接続され、光スプリッタ６０は末端中継ノード５０から出力された光信号を分岐して各ユーザ装置７０に出力する。

　管理装置８０は、少なくともユーザ装置１０，７０の制御と、末端中継ノード３０，５０が備える光ＳＷの制御やユーザ装置１０，７０のグループ分けを行う。ここでユーザ装置１０，７０の制御とは、例えばユーザ装置１０，７０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ＳＷの制御とは、例えば光ＳＷのポート間の接続設定及び光パスの設定等である。

　図２は、第１の実施形態における末端中継ノード３０，５０の構成例を示す図である。末端中継ノード３０は、複数のスプリッタ３１－１～３１－ｍ（ｍは２以上の整数）と、複数のサーキュレータ３２－１～３２－ｍと、経路切り替え部３３と、複数の光増幅器３４－１～３４－ｎ（ｎは２以上の整数）と、複数のサーキュレータ３５－１～３５－ｎと、経路切り替え部３６と、ユーザ管理端末３７と、光スイッチ制御部３８と、光増幅器制御部３９と、複数の光増幅器４０－１～４０－ｍとを備える。

　スプリッタ３１－１～３１－ｍは、入力された光信号を合波又は分岐する。例えば、スプリッタ３１－１～３１－ｍは、ユーザ装置１０から送信される光信号を分岐してユーザ管理端末３７及びサーキュレータ３２－１～３２－ｍに出力する。

　サーキュレータ３２－１～３２－ｍ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、サーキュレータ３２－１～３２－ｍが、３つのポートを有するものとする。サーキュレータ３２－１～３２－ｍが有する第１ポートは、スプリッタ３１－１～３１－ｍに接続される。サーキュレータ３２－１～３２－ｍが有する第２ポートは、経路切り替え部３３に接続される。サーキュレータ３２－１～３２－ｍが有する第３ポート５３－３は、光増幅器４０－１～４０－ｍに接続される。

　サーキュレータ３２－１～３２－ｍが有する第１ポートに入力された光信号は、第２ポートから出力される。サーキュレータ３２－１～３２－ｍが有する第２ポートに入力された光信号は、第３ポートから出力される。サーキュレータ３２－１～３２－ｍが有する第３ポートに入力された光信号は、第１ポートから出力される。

　経路切り替え部３３は、複数の波長合分波器３３１－１～３３１－ｍと、光ＳＷ３３２と、複数の波長合分波器３３３－１～３３３－ｎとで構成される。波長合分波器３３１は、ＡＷＧ等で構成される。波長合分波器３３１は、入力された光信号を合波又は波長毎に分波する。

　光ＳＷ３３２は、複数の第１ポートと、複数の第２ポートとを有する光スイッチである。光ＳＷ３３２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ＳＷ３３２の第１ポートに入力された光信号は、第２ポートから出力される。光ＳＷ３３２は、光スイッチ制御部３８の制御により、第１ポートと第２ポートとの間の接続関係が設定される。

　波長合分波器３３３は、ＡＷＧ等で構成される。波長合分波器３３３は、入力された光信号を合波又は波長毎に分波する。

　光増幅器３４－１～３４－ｎは、光増幅器制御部３９により制御された増幅率で光信号を増幅する。

　サーキュレータ３５－１～３５－ｎ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、サーキュレータ３５－１～３５－ｎが、３つのポートを有するものとする。サーキュレータ３５－１～３５－ｎが有する第１ポートは、光増幅器３４－１～３４－ｍに接続される。サーキュレータ３５－１～３５－ｎが有する第２ポートは、光伝送路に接続される。サーキュレータ３５－１～３５－ｎが有する第３ポートは、経路切り替え部３６に接続される。

　サーキュレータ３５－１～３５－ｎが有する第１ポートに入力された光信号は、第２ポートから出力される。サーキュレータ３５－１～３５－ｎが有する第２ポートに入力された光信号は、第３ポートから出力される。サーキュレータ３５－１～３５－ｎが有する第３ポートに入力された光信号は、第１ポートから出力される。

　経路切り替え部３６は、複数の波長合分波器３６１－１～３６１－ｎと、光ＳＷ３６２と、複数の波長合分波器３６３－１～３６３－ｎとで構成される。波長合分波器３６１は、ＡＷＧ等で構成される。波長合分波器３６１は、入力された光信号を合波又は波長毎に分波する。

　光ＳＷ３６２は、複数の第１ポートと、複数の第２ポートとを有する光スイッチである。光ＳＷ３６２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ＳＷ３６２の第１ポートに入力された光信号は、第２ポートから出力される。光ＳＷ３６２は、光スイッチ制御部３８の制御により、第１ポートと第２ポートとの間の接続関係が設定される。

　波長合分波器３６３は、ＡＷＧ等で構成される。波長合分波器３６３は、入力された光信号を合波又は波長毎に分波する。

　ユーザ管理端末３７は、末端中継ノード３０，５０に接続されたユーザ装置１０，７０の状態を管理するための端末である。ユーザ管理端末３７は、ユーザ装置１０，７０が新規に末端中継ノード３０，５０接続された際、まずユーザ装置１０，７０と通信を行い、ユーザの認証及び接続先端末の確認を行う。ユーザ管理端末３７は、管理装置８０により通知された割当波長の情報をユーザ装置１０，７０に通知する。

　光スイッチ制御部３８は、光ＳＷ３３２及び３６２のポート間の接続を制御する。例えば、光スイッチ制御部３８は、同一クラスのユーザ装置１０から送信された光信号が、同じ波長合分波器３３３に入力されるように光ＳＷ３３２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。

　光増幅器制御部３９は、管理装置８０から通知された利得に基づいて、各光増幅器３４と各光増幅器４０の増幅率を制御する。

　光増幅器４０－１～４０－ｍは、光増幅器制御部３９により制御された増幅率で光信号を増幅する。

　例えば、ユーザ装置１０が新たに末端中継ノード３０に接続されたとする。この場合、ユーザ装置１０の認証やユーザ装置１０に対する波長割当が完了した後、ユーザ装置１０は経路７５にて対向装置に対して光信号を送信する。末端中継ノード３０に入力された光信号は、サーキュレータ３２によって信号の進行方向ごとに分けられる。ユーザ装置１０からユーザ装置７０に送信された光信号は、経路切り替え部３３によって任意の光伝送路で伝送される。

　図３は、第１の実施形態におけるユーザ装置１０，７０とユーザ管理端末３７の構成例を説明するための図である。なお、図３では説明に必要な構成のみを示している。まずユーザ装置１０，７０の構成について説明する。ユーザ装置１０，７０は、同一の構成を備えるため、ここではユーザ装置１０を例に説明する。ユーザ装置１０は、送受信部１１と、ユーザ認証部１２と、割当波長検出部１３と、割当波長設定部１４と備える。

　送受信部１１は、光トランシーバとしての波長可変光送受信器である。送受信部１１は、末端中継ノード３０との間で通信を行う。例えば、ユーザ装置１０が新たに末端中継ノード３０に接続する場合、送受信部１１は初期接続用の波長の光信号を末端中継ノード３０に送信する。送受信部１１は、末端中継ノード３０のユーザ管理端末３７から通知された波長情報を受信する。

　ユーザ認証部１２は、末端中継ノード３０に接続するための認証を行う。例えば、ユーザ認証部１２は、予め設定される認証情報を、送受信部１１を介して末端中継ノード３０に送信する。

　割当波長検出部１３は、末端中継ノード３０から送信された光信号から波長情報を検出する。

　割当波長設定部１４は、検出した波長情報で示される波長を送受信部１１の送受信に利用する波長として設定する。

　次にユーザ管理端末３７の構成例について説明する。ユーザ管理端末３７は、送受信部３７１と、ユーザ認証部３７２と、割当波長送信部３７３とを備える。
　送受信部３７１は、光トランシーバとしての波長可変光送受信器である。送受信部３７１は、ユーザ装置１０との間で通信を行う。例えば、ユーザ装置１０から送信された認証情報を受信する。例えば、送受信部３７１は、管理装置８０から通知された波長情報を送信する。

　ユーザ認証部３７２は、送受信部３７１により受信された認証情報に基づいて、新たに接続されたユーザ装置１０の認証を行う。ユーザ認証部３７２は、新たに接続されたユーザ装置１０の認証がなされた場合（認証ＯＫ）、管理装置８０に対して、新たに接続されたユーザ装置１０に関する情報を送信する。例えば、ユーザ認証部３７２は、新たに接続されたユーザ装置１０が光ＳＷのどのポートに接続されているかを示す情報、ユーザ装置１０から送信された光信号の信号強度の情報等を管理装置８０に送信する。なお、ユーザ認証部３７２は、新たに接続されたユーザ装置１０の認証がなされなかった場合（認証ＮＧ）、エラーをユーザ装置１０に通知する。

　割当波長送信部３７３は、管理装置８０から通知された波長情報を、送受信部３７１を介してユーザ装置１０に送信する。

　図４は、第１の実施形態における管理装置８０の構成例を説明するための図である。管理装置８０は、送受信部８１と、記憶部８２と、波長・経路割当部８３と、光強度調整情報算出部８４とを備える。

　送受信部８１は、末端中継ノード３０、中継ノード４５及び末端中継ノード５０との間で通信を行う。例えば、送受信部８１は、末端中継ノード３０又は５０に新たに接続されたユーザ装置の情報を末端中継ノード３０又は５０から受信する。新たに接続されたユーザ装置の情報としては、例えば伝送距離、到達光強度及び認証情報などが挙げられる。

　記憶部８２には、送受信部８１によって受信されたユーザ装置の情報等が記憶されている。記憶部８２には、例えば末端中継ノード３０又は５０に新たに接続されたユーザ装置の伝送距離、到達光強度及び認証情報等や、ユーザ装置１０及び７０が光ＳＷのどのポートに接続されているのかを示す情報や、ユーザ装置１０及び７０に割り当てた波長の情報を含む。

　波長・経路割当部８３は、記憶部８２に記憶されている情報に基づいて、クラス分けを行った上で所定のアルゴリズムでユーザ波長と経路割り当て（どの波長をどの光伝送路に出力するか）を決定する。波長・経路割当部８３は、決定したユーザ波長と光ＳＷに設定する経路情報を送受信部８１に送信する。なお、波長・経路割当部８３は、同一の末端中継ノード３０又は５０に収容される複数のユーザ装置１０又７０を、光信号の強度が近いユーザ装置が同一クラスになるようにクラス分けする。

　光強度調整情報算出部８４は、波長・経路割当部８３が決定したユーザ波長や経路情報と、記憶部８２から得られる信号強度等の情報とに基づいて、末端中継ノード３０又は５０が備える光増幅器３４及び４０に必要な利得を算出する。ただし、信号強度の調整に光増幅器の代わりにＶＯＡで行う場合、ＶＯＡに与える減衰量を推定することになる。

　次に、管理装置８０内で決定される割当波長と、光ＳＷ内の経路決定のアルゴリズムについて説明する。図５は、第１の実施形態における光通信システム１００の動作の概要を説明するための図である。ここでは、簡単のため、ユーザ装置１０－１～１０－９から送信された光信号は、同じ末端中継ノード３０，５０、中継ノード４５を通過して伝送されるものとする。すなわち、ユーザ装置１０－１から送信される光信号は、末端中継ノード３０に接続されるどの光伝送路から出力されたとしても、ユーザ装置７０の最寄りの末端中継ノード５０に到着するものとする。

　さらに、説明の簡単化のため、ユーザ装置１０からユーザ装置７０への方向の通信についてのみ考える。そのため、末端中継ノード３０が備える機能部のうち、説明に必要な機能部のみを示している。

　末端中継ノード３０からユーザ装置１０までの距離によって、末端中継ノード３０への到達時の光信号の信号強度には差がある。図５では、ユーザ装置１０と末端中継ノード３０との間の距離が近い順に、管理装置８０が、各ユーザ装置１０を「近」、「中」、「遠」のいずれかのクラスにクラス分けして、末端中継ノード３０に近いユーザ装置１０ほど伝送路損失が小さく、末端中継ノード３０到達時の光信号の信号強度が大きい。

　図５では、管理装置８０が、ユーザ装置１０と末端中継ノード３０との間の距離に基づいて、ユーザ装置１０－１、１０－７及び１０－８を「近」クラスに分類し、ユーザ装置１０－２、１０－４及び１０－６を「中」クラスに分類し、ユーザ装置１０－３、１０－５及び１０－９を「遠」クラスに分類した例を示している。

　各ユーザ装置１０に対する波長割り当てと、光ＳＷ３３２のポート間接続を工夫することで、距離が近いクラスのユーザ装置１０同士からの光信号を同じ光伝送路に束ねることができる。図５に示す例では、波長合分波器３３１－１に「近」クラスを割り当て、波長合分波器３３１－２に「中」クラスを割り当て、波長合分波器３３１－ｎに「遠」クラスを割り当てた場合を示している。

　図５に示すような割り当てを行った場合、光スイッチ制御部３８は、「近」クラスに属するユーザ装置１０－１、１０－７及び１０－８から送信された光信号が、波長合分波器３３３－１に入力されるように光ＳＷ３３２のポート間の接続を制御する。さらに、光スイッチ制御部３８は、「中」クラスに属するユーザ装置１０－２、１０－４及び１０－６から送信された光信号が、波長合分波器３３３－２に入力されるように光ＳＷ３３２のポート間の接続を制御する。さらに、光スイッチ制御部３８は、「遠」クラスに属するユーザ装置１０－３、１０－５及び１０－９から送信された光信号が、波長合分波器３３３－ｎに入力されるように光ＳＷ３３２のポート間の接続を制御する。なお、管理装置８０の波長・経路割当部８３は、クラス分けの結果に基づいて、同一のクラスに属するユーザ装置１０が同一波長を利用しないように波長の切替を行ってもよい。

　光スイッチ制御部３８により、上記のような光ＳＷ３３２のポート間の接続制御が行われたことによって、各波長合分波器３３３には信号強度が同じくらいの光信号が入力されることになる。この場合、それぞれの経路に束ねられた各波長の強度は平坦化される。さらに、光増幅器３４の利得を適切に設定することで、中継ノード４５に対する出力時点ですべての光信号強度を一定にそろえることができる。なお、図５に示す例では、光増幅器３４を示しているが、光増幅器３４の代わりにＶＯＡが用いられてもよい。

　図５に示す例では、出力ポートが３つの場合を示しているが、末端中継ノード３０に収容するユーザ装置１０数が増大し、足りなくなった際は出力ポートを追加することになる。この時、出力ポートに設置する光増幅器４０の利得はユーザ装置１０の分布に合わせて設定すればよい。

　図６は、第１の実施形態における光通信システム１００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６の説明では、末端中継ノード３０において信号強度を平坦化する場合について説明する。
　管理装置８０の波長・経路割当部８３は、記憶部８２に記憶されている情報に基づいて、末端中継ノード３０に収容されている各ユーザ装置１０をクラス分けする（ステップＳ１０１）。ここで、波長・経路割当部８３が行うクラス分けの方法について具体的に説明する。例えば、波長・経路割当部８３が行うクラス分けの方法として、各ユーザ装置１０から届く信号を、強度毎に等間隔のグリッドでクラス分けすることが考えられる。例えば、波長・経路割当部８３は、受信光強度が０～－１０ｄＢｍのユーザ装置１０を近クラス、受信光強度が－１０～－２０ｄＢｍのユーザ装置１０を中クラス、受信光強度が－２０～－３０ｄＢｍのユーザ装置１０を遠クラスにクラス分けする。なお、クラス分けの受信光強度の範囲は、運用に応じて適宜変更される。さらに、波長・経路割当部８３は、同一クラスに属するユーザ装置間で、利用する波長が重ならないように異なる波長を割り当てる。

　ユーザ装置１０から届く信号の強度は、初期接続時の信号強度（波長指定前）と等しいと仮定してもよいし、ＲＴＴ（Round-Trip Time：ラウンドトリップタイム）などによる伝送遅延時間から距離を推定し、あらかじめ記憶しておいた単位長さあたりのファイバ損失などから受信光強度を見積もってもよい。なお、上記のクラス分けの方法は、一例であり、光信号の受信強度に基づいてクラス分けができれば他の方法であってもよい。

　波長・経路割当部８３は、クラス分けの結果を示すクラス分け情報と、経路情報とを、送受信部８１を介して末端中継ノード３０に送信する（ステップＳ１０２）。ここで送信される経路情報には、同一クラスに属するユーザ装置１０から送信された光信号を同じ光伝送路内に集線させるように光ＳＷ３３２の経路を設定させるための情報が含まれる。例えば、図５に示す例の場合、ユーザ装置１０－１，１０－７，１０－８から送信された光信号を波長合分波器３３３－１に出力させるように、光ＳＷ３３２内の経路を設定させるための情報が含まれる。これにより、波長合分波器３３３－１により合波されて１つの光伝送路に集線された光信号を、波長ごとに分けることなく波長合分波器３３３－１の後段において一括で信号強度を調整することができる。末端中継ノード３０の光スイッチ制御部３８は、管理装置８０から通知されたクラス分け情報と経路情報とに基づいて光ＳＷ（例えば、光ＳＷ３３２）のポート間の接続を制御する（ステップＳ１０３）。

　具体的には、光スイッチ制御部３８は、同一クラスのユーザ装置１０から送信された光信号が、同一の波長合分波器３３３に入力されるようにポート間の接続を制御する。光スイッチ制御部３８の制御により、光ＳＷのポート間の接続が切り替えられる。各ユーザ装置１０は、光信号を送信する（ステップＳ１０４）。各ユーザ装置１０から送信された光信号は、光スプリッタ２０により合波されて、多重信号として末端中継ノード３０に入力される。末端中継ノード３０に入力された多重信号は、サーキュレータ３２に第１ポートに入力される。

　例えば、末端中継ノード３０のサーキュレータ３２－１の第１ポートに入力された多重信号は、サーキュレータ３２－１の第２ポートから出力される。サーキュレータ３２－１の第２ポートには、経路切り替え部３３の波長合分波器３３１－１が接続されているため、サーキュレータ３２－１の第２ポートから出力された多重信号は経路切り替え部３３の波長合分波器３３１－１に入力される。経路切り替え部３３の波長合分波器３３１－１は、入力された多重信号を波長毎に分波する（ステップＳ１０５）。波長合分波器３３１－１により波長毎に分波された光信号は、光ＳＷ３３２により波長合分波器３３３に出力される。

　同様に、末端中継ノード３０のサーキュレータ３２－２～３２－ｍの第１ポートに入力された多重信号は、サーキュレータ３２－２～３２－ｍの第２ポートから出力される。サーキュレータ３２－２～３２－ｍの第２ポートには、経路切り替え部３３の波長合分波器３３１－２～３３１－ｍが接続されているため、サーキュレータ３２－２～３２－ｍの第２ポートから出力された多重信号は経路切り替え部３３の波長合分波器３３１－２～３３１－ｍに入力される。経路切り替え部３３の波長合分波器３３１－２～３３１－ｍは、入力された多重信号を波長毎に分波する。波長合分波器３３１－２～３３１－ｍにより波長毎に分波された光信号は、光ＳＷ３３２により波長合分波器３３３－２～３３３－ｎに出力される。

　各波長合分波器３３３は、入力された光信号を合波する（ステップＳ１０６）。各波長合分波器３３３により合波された多重信号は、光増幅器４０により増幅される（ステップＳ１０７）。

　以上のように構成された光通信システム１００によれば、管理装置８０が、同一の末端中継ノード３０に収容される複数のユーザ装置１０を、光信号の強度が近いユーザ装置１０が同一クラスになるようにクラス分けし、末端中継ノード３０において同一クラスのユーザ装置１０から送信された光信号を同じ光伝送路内に集線させるための信号の転送経路を設定し、同じ光伝送路内に集線された光信号の信号強度を、波長毎に分けることなく一括で調整する。例えば、末端中継ノード３０が、同一クラスのユーザ装置１０から送信された光信号が同じ波長合分波器３３３に入力されるように光ＳＷ３３２のポート間の接続を切り替え、波長合分波器３３３によりクラス毎に光信号を合波し、合波した光信号の信号強度を調整する。これにより、同じ光伝送路内に集線された各波長の光信号の信号強度が平坦化される。そのため、同一の中継ノードに収容されるユーザ装置それぞれから送信される光信号の強度差を、ＯＳＮＲを低減させずに平坦化することが可能になる。

　第１の実施形態における変形例について説明する。
　図１に示す構成では、ユーザ装置１０と末端中継ノード３０との間、及び、ユーザ装置７０と末端中継ノード５０との間のアクセス区間において光スプリッタ２０，６０を用いて光信号を波長多重する構成を示した。アクセス区間においては、波長多重しない構成であってもよい。すなわち、各ユーザ装置１０が末端中継ノード３０に直接接続され、各ユーザ装置７０が末端中継ノード５０に直接接続されるように構成されてもよい。

（第２の実施形態）
　第１の実施形態では、ユーザ装置と末端中継ノードとの間の距離が近い順に「近」、「中」、「遠」の３つにクラス分けを行い、クラス毎に信号強度を平坦化する構成について説明した。ここで、総クラス数が多いほど平坦化後の波長バラツキを小さくすることができる。ただし、末端中継ノードが収容するユーザ装置の規模に比べて総クラス数が多い場合、１つのクラスに区分されるユーザ装置が少なくなり、結果として光増幅器などのデバイス数が増大してしまう可能性がある。第２の実施形態では、このような問題を回避するために、例えば、利得飽和による弱信号の利得減少が生じない最低限のクラス数に設定し、荒く平坦化した後、光増幅器の後段に配置した波長合分波器とＶＯＡを用いて細やかな平坦化を行う。

　図７は、第２の実施形態における光通信システム１００ａの構成例を示す図である。なお、第２の実施形態において基本的なシステム構成は、第１の実施形態と同様である。第２の実施形態において異なる点は、管理装置８０においてクラス分けするクラス数が利得飽和による弱信号の利得減少が生じない最低限のクラス数（例えば、２つのクラス）である点と、末端中継ノード３０ａ及び５０ａの構成である。末端中継ノード３０ａ及び５０ａは、構成が同じであるため、末端中継ノード３０ａを例に説明する。以下の説明では、図７に示すように、第１の実施形態との差分の構成について説明する。

　第２の実施形態における末端中継ノード３０ａは、各光増幅器３４の後段に、新たに複数の波長合分波器４１－１～４１－ｐ（ｐは１以上整数）と、複数のＶＯＡ４２－１～４２－ｐと、複数の波長合分波器４３－１～４３－ｐとを備える。波長合分波器４１－１～４１－ｐは、入力された光信号を合波又は波長毎に分波する。ＶＯＡ４２－１～４２－ｐは、波長合分波器４１－１～４１－ｐにより分波される波長の数だけ備えられる。ＶＯＡ４２－１～４２－ｐは、波長毎の信号強度を調整する。波長合分波器４３－１～４３－ｐは、入力された光信号を合波又は波長毎に分波する。

　以上のように構成された光通信システム１００ａによれば、第１の実施形態と比べてクラスを「近」と「遠」の２つに削減した場合、光増幅器４０通過後の光信号の信号強度はばらつきが大きくなる。後段でＶＯＡにより信号強度を微調整するため、平坦化することが可能となる。従来のようにＶＯＡで強度をそろえた後に光増幅を行う構成では、光増幅器入射時点での光強度が低下するためＯＳＮＲが低下する。一方、光増幅した後にＶＯＡで強度をそろえる場合、ＯＳＮＲの低下は防げるが弱信号の利得が減少する。それに対して、光通信システム１００ａでは、光増幅の後段にＶＯＡを設置するＯＳＮＲが高い構成において、クラス分けによって、弱信号の利得の減少が起らないくらいに信号レベルを揃えることで、弱信号の利得減少を抑制することが可能になる。

　第２の実施形態の変形例について説明する。
　上述した構成では、末端中継ノード３０ａにおいて、同一クラスに属するユーザ装置１０から送信された光信号を同じ光伝送路内に集線させた後に、ＶＯＡにより波長毎に微調整する構成を示した。一方で、最低限のクラス分けにした後の信号ばらつきがシステムの許容範囲内である場合には、末端中継ノード３０ａは、ＶＯＡにより波長毎に微調整を行わなくてもよい。このように構成される場合、例えば末端中継ノード３０ａにおいて、光ＳＷ３３２の後段に、波長合分波器４１、ＶＯＡ４２及び波長合分波器４３を備えない経路を設けて、信号ばらつきがシステムの許容範囲内であるクラスに属するユーザ装置１０から送信された光信号を同じ光伝送路内に集線させて、波長合分波器４１、ＶＯＡ４２及び波長合分波器４３を介さない経路で中継ノード４５に転送してもよい。

（第３の実施形態）
　第３の実施形態では、ＲＯＡＤＭ（reconfigurable optical add/drop multiplexer）に、第１の実施形態における末端中継ノードの機能を追加した構成について説明する。

　図８は、第３の実施形態における光通信システム１００ｂの構成例を示す図である。なお、第３の実施形態において基本的なシステム構成は、第１の実施形態と同様である。第３の実施形態において異なる点は、末端中継ノード３０又は５０が、ＲＯＡＤＭ９０に備えられている点である。図８では、末端中継ノード３０が、ＲＯＡＤＭ９０に備えられている場合を示している。

　図８では、右回りの経路を例に説明する。ＲＯＡＤＭ９０に入った光信号は、ＷＳＳ（Wavelength Selective Switch：波長選択スイッチ）９１などの光スイッチによって波長ごとに「スルー」か「ドロップ」が選択される。スルーの経路では、そのまま次のＲＯＡＤＭ９０に送信される。「ドロップ」の経路では、当該ＲＯＡＤＭ９０配下にあるユーザ装置１０に信号が送信される。一方、ユーザ装置１０から送信される光信号は、第１の実施形態と同様に、末端中継ノード３０に入力されて同様の処理が行われる。

　以上のように構成された光通信システム１００ｂによれば、ＲＯＡＤＭで構成されるリングのようなトポロジーにも適用することができる。

（第４の実施形態）
　第１の実施形態では、簡単のため、２つの末端中継ノード間が１対１で接続される構成を想定していた。第４の実施形態では、１：多で接続される構成について説明する。この場合、第１の実施形態の方法で平坦化した後の多重化信号を構成する各波長は、必ずしも同じ方路に出力されるべき信号ではない。そこで、第４の実施形態では、光増幅器の後段に光スイッチをさらに追加し、方路が同じもの同士を同じ光伝送路に出力する。

　図９は、第４の実施形態における光通信システム１００ｃの構成例を示す図である。なお、第４の実施形態において基本的なシステム構成は、第１の実施形態と同様である。第４の実施形態において異なる点は、末端中継ノード５０が複数台備えられている点と、末端中継ノード３０ｃの構成である。なお、図９では、末端中継ノード３０ｃが１台であり、末端中継ノード５０が複数台の場合を示しているが、逆であってもよい。以下の説明では、第１の実施形態との差分の構成について説明する。

　末端中継ノード５０－１及び５０－２は、それぞれ異なる場所に備えられている。例えば、末端中継ノード５０－１は、末端中継ノード３０ｃの方路Ａの場所に備えられ、末端中継ノード５０－２は、末端中継ノード３０ｃの方路Ｂの場所に備えられる。

　第４の実施形態における末端中継ノード３０ｃは、各光増幅器３４の後段に、新たに複数の波長合分波器９５－１～９５－ｐと、光ＳＷ９６と、複数の波長合分波器９７－１～９７－ｑ（ｑは２以上の整数）とを備える。波長合分波器９５－１～９５－ｐは、入力された光信号を合波又は波長毎に分波する。光ＳＷ９６は、複数の第１ポートと、複数の第２ポートとを有する光スイッチである。光ＳＷ９６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ＳＷ９６の第１ポートに入力された光信号は、第２ポートから出力される。光ＳＷ９６は、光スイッチ制御部３８の制御により、第１ポートと第２ポートとの間の接続関係が設定される。波長合分波器９７－１～９７－ｑは、入力された光信号を合波又は波長毎に分波する。

　光スイッチ制御部３８は、第１の実施形態と同様の処理を行う。さらに、光スイッチ制御部３８は、光ＳＷ９６のポート間の接続を制御する。例えば、光スイッチ制御部３８は、同一の方路に転送対象となっている光信号が、同じ波長合分波器９７に入力されるように光ＳＷ９６のポート間の接続を制御する。

　例えば、光スイッチ制御部３８は、方路Ａに転送する光信号が、波長合分波器９７－１に入力されるように光ＳＷ９６のポート間の接続を制御し、方路Ｂに転送する光信号が、波長合分波器９７－ｑに入力されるように光ＳＷ９６のポート間の接続を制御する。

　以上のように構成された光通信システム１００ｃによれば、末端中継ノード間が１対多で接続される構成についても適用することが可能になる。

　第１の実施形態から第４の実施形態に共通する変形例について説明する。
　管理装置８０は、末端中継ノード３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ及び５０と一体化されてもよい。

　上述した実施形態における末端中継ノード３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ、５０及び管理装置８０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（Operating System）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（Read Only Memory）、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

　以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

　本発明は、光ＳＷを用いた光通信システムに適用することができる。

１０、１０－１～１０－９、７０…ユーザ装置，　２０、２０－１～２０－３、６０…光スプリッタ，　３０、５０…末端中継ノード，　３１、３１－１～３１－ｍ…光スプリッタ，　３２、３２－１～３２－ｍ、３５、３５－１～３５－ｎ…サーキュレータ，　３３、３６…経路切り替え部，　３４、３４－１～３４－ｎ，　３８…光スイッチ制御部，　３９…光増幅器制御部，４０、４０－１～４０－ｍ…光増幅器，４２－１～４２－ｐ…ＶＯＡ，　４５…中継ノード，　８０…管理装置，　８１…送受信部，　８２…記憶部，　８３…波長・経路割当部，　８４…光強度調整情報算出部，　９０…ＲＯＡＤＭ，　９１…ＷＳＳ，　３７…ユーザ管理端末，　４１－１～４１－ｐ、４３－１～４３－ｐ、９５－１～９５－ｐ、９７－１～９７－ｑ、３３１、３３１－１～３３１－ｍ、３３３、３３３－１～３３３－ｎ、３６１、３６１－１～３６１－ｎ、３６３、３６３－１～３６３－ｍ…波長合分波器，　９６、３３２、３６２…光ＳＷ

Claims (8)

1. 　同一の中継ノードに収容される複数のユーザ装置を、光信号の強度が近いユーザ装置が同一クラスになるようにクラス分けし、
   　同一クラスのユーザ装置から送信された光信号を同じ光伝送路内に集線させるための信号の転送経路を設定し、同じ光伝送路内に集線された光信号の信号強度を、波長毎に分けることなく一括で調整する、
   　信号強度平坦化方法。
2. 　各ユーザ装置と前記中継ノードとの距離に応じてユーザ装置間で光信号の強度の近さを判定して、光信号の強度が近いユーザ装置が同一クラスになるようにクラス分けする、
   　請求項１に記載の信号強度平坦化方法。
3. 　同一クラスに属するユーザ装置間で異なる波長を割り当てる、
   　請求項１又は２に記載の信号強度平坦化方法。
4. 　同一の中継ノードに収容される複数のユーザ装置を、光信号の強度が近いユーザ装置が同一クラスになるように、かつ、利得飽和による弱信号の利得減少が生じない最低限のクラス数にクラス分けし、
   　同一クラスのユーザ装置から送信された光信号を同じ光伝送路内に集線させるための信号の転送経路を設定し、同一クラスのユーザ装置から送信された光信号を同じ光伝送路内に集線する、
   　信号強度平坦化方法。
5. 　前記クラス毎に、同じ光伝送路内に集線した光信号の信号強度を、波長毎に分けることなく一括で調整した後に、波長毎に光信号の信号強度を調整して、信号強度が調整された各波長の光信号を同じ光伝送路内に集線する、
   　請求項１から４のいずれか一項に記載の信号強度平坦化方法。
6. 　前記信号強度が調整された光信号を宛先となる中継ノードが接続されている方路へ転送する、
   　信号強度平坦化方法。
   　請求項１から３及び５のいずれか一項に記載の信号強度平坦化方法。
7. 　収容している複数のユーザ装置を、光信号の強度が近いユーザ装置が同一クラスになるようにクラス分けし、同一クラスのユーザ装置から送信された光信号を同じ光伝送路内に集線させるための信号の転送経路を設定する割当部と、
   　前記割当部により同じ光伝送路内に集線された光信号の信号強度を、波長毎に分けることなく一括で調整する調整部と、
   　を備える中継ノード。
8. 　同一の中継ノードに収容される複数のユーザ装置を、光信号の強度が近いユーザ装置が同一クラスになるように、かつ、利得飽和による弱信号の利得減少が生じない最低限のクラス数にクラス分けし、同一クラスのユーザ装置から送信された光信号を同じ光伝送路内に集線させるための信号の転送経路を設定し、同一クラスのユーザ装置から送信された光信号を同じ光伝送路内に集線する割当部、
   　を備える中継ノード。

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