WO2023223686A1 - 光通信システム、通信制御装置及び光パス開通方法 - Google Patents

光通信システム、通信制御装置及び光パス開通方法 Download PDF

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WO2023223686A1
WO2023223686A1 PCT/JP2023/013200 JP2023013200W WO2023223686A1 WO 2023223686 A1 WO2023223686 A1 WO 2023223686A1 JP 2023013200 W JP2023013200 W JP 2023013200W WO 2023223686 A1 WO2023223686 A1 WO 2023223686A1
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WO
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optical
control unit
signal
subscriber device
communication system
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PCT/JP2023/013200
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English (en)
French (fr)
Inventor
慎 金子
淳一 可児
直剛 柴田
康隆 木村
拓也 金井
由明 曽根
圭 北村
Original Assignee
日本電信電話株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/07Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • H04B10/075Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
    • H04B10/077Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using a supervisory or additional signal
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/02Wavelength-division multiplex systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/08Time-division multiplex systems

Definitions

  • the present invention relates to an optical communication system, a communication control device, and an optical path opening method.
  • APN All Photonics Network
  • the subscriber device management control unit in the APN controller recognizes that the subscriber device has been connected.
  • the subscriber equipment management control unit allocates a new wavelength from unused wavelengths to the subscriber equipment and instructs the subscriber equipment to set the wavelength.
  • the optical distribution control unit in the APN controller selects the optimal signal light path depending on the communication partner of the subscriber device (for example, another subscriber device), and A signal light transmission path (hereinafter referred to as an "optical path”) is set by the optical distribution means in the optical path (hereinafter referred to as "optical path"). In this way, automatic opening of an end-to-end optical path is achieved.
  • the optical distribution control unit in the Ph-GW performs optical distribution so that the subscriber equipment can communicate with the subscriber equipment management control unit at the time of initial connection.
  • Configure port-to-port connections by means of As soon as the registration, authentication, wavelength settings, etc. of the subscriber device are completed, the optical distribution control unit changes the settings of the port-to-port connection by the optical distribution means, and connects the newly connected subscriber device to the network.
  • An optical path is opened that directly connects the subscriber device with another subscriber device with which the subscriber device communicates.
  • the communication path between the subscriber equipment and the subscriber equipment management control unit is cut off. There is no control channel for transmitting control signals to be sent and received between the management control unit and the subscriber device.
  • an optical multiplexing/demultiplexing means for multiplexing and demultiplexing the signal light carrying the main signal and the signal light carrying the control signal is newly installed on the optical fiber transmission path, and a new optical multiplexing/demultiplexing means is installed on the optical fiber transmission path to communicate with the subscriber equipment after the optical path is opened.
  • a possible method is to newly provide a management control port in the subscriber device management control unit. By connecting the optical multiplexing and demultiplexing means to the management control port for communication with the subscriber equipment after the optical path is opened, the optical communication system can be operated from the subscriber equipment to the subscriber equipment even after the optical path is opened. It becomes possible to transmit uplink control signals to the management control unit and downlink control signals from the subscriber equipment management control unit to the subscriber equipment.
  • the subscriber device management control unit is provided with management control ports for communication with the subscriber device after the optical path is opened as described above, the same number of management control ports as the number of optical paths are required. This poses a problem in that the configuration of the subscriber device management control section becomes large-scale.
  • the present invention is a technology that can transmit and receive control signals between the subscriber equipment management control unit and the subscriber equipment before and after opening an optical path, while suppressing the enlargement of the configuration of the subscriber equipment management control unit.
  • the purpose is to provide
  • One aspect of the present invention includes a communication control unit that controls opening of an optical path between one of the plurality of first communication devices and one of the plurality of second communication devices; an optical multiplexing/demultiplexing unit that multiplexes and demultiplexes signal lights of control signals respectively transmitted between each of the communication devices of 1 and the communication control unit, and the communication control unit includes the communication control unit and the communication control unit.
  • one aspect of the present invention is a communication control device that controls opening of an optical path between one of a plurality of first communication devices and one of a plurality of second communication devices, the communication control device transmits an uplink control signal to each of the plurality of first communication devices based on the round-trip propagation time of each of the signal lights traveling back and forth between the own device and each of the plurality of first communication devices;
  • the communication control device includes a control unit configured to control the reception timings of the uplink control signals transmitted from each of the plurality of first communication devices to the own device to be different timings by respectively allowing the plurality of first communication devices. .
  • one aspect of the present invention includes a communication control unit that controls opening of an optical path between one of the plurality of first communication devices and one of the plurality of second communication devices; an optical multiplexing/demultiplexing unit that multiplexes and demultiplexes signal lights of control signals respectively transmitted between each of the first communication devices and the communication control unit, an optical path opening method using a computer for an optical communication system.
  • This is an optical path opening method including a control step of controlling the timings so that the timings are different from each other.
  • one aspect of the present invention is an optical path opening method using a computer of a communication control device that controls opening of an optical path between one of a plurality of first communication devices and one of a plurality of second communication devices.
  • each of the plurality of first communication devices to transmit an uplink control signal, the reception timing of the uplink control signal transmitted from each of the plurality of first communication devices to the communication control device.
  • This is an optical path opening method including a control step of controlling the timings so that the timings are different from each other.
  • the present invention it is possible to transmit and receive control signals between the subscriber equipment management control unit and the subscriber equipment before and after opening an optical path, while suppressing the expansion of the configuration of the subscriber equipment management control unit. Become.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an optical path opening method in a conventional optical communication system 1.
  • FIG. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a conventional optical communication system 1'.
  • 1 is an overall configuration diagram of an optical communication system 1a according to a first embodiment of the present invention. It is a flowchart showing the operation of the optical communication system 1a in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a method for adding a management control port b of the subscriber device management control unit 21 in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a method for adding a management control port b of the subscriber device management control unit 21 in the first embodiment of the present invention.
  • optical communication system 1h it is an overall block diagram of the optical communication system 1h in the 4th Embodiment of this invention. It is a flowchart which shows the operation
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an optical path opening method in a conventional optical communication system 1.
  • the control unit 20-1 and the control unit 20-2 each include a subscriber device management control unit 21 and a light distribution control unit 22.
  • the light distribution means 10-1 and the light distribution means 10-2 are configured using, for example, an optical switch.
  • the control unit 20-1 and the control unit 20-2 are configured using, for example, a processor such as a CPU (Central Processing Unit).
  • the optical distribution means 10-1 includes a plurality of ports.
  • the optical distribution means 10-1 is connected to a plurality of optical fiber transmission lines 50.
  • the optical distribution means 10-1 outputs an optical signal input from each port to a port with which a connection relationship is set as a connection port for the port. Note that the connection relationships between the plurality of ports can be arbitrarily changed and set.
  • Subscriber device #k_1 is connected to optical distribution means 10-1 via optical fiber transmission line 50.
  • the optical distribution control unit 22 changes the setting of the port-to-port connection by the optical distribution means 10-1.
  • management control signals necessary for registration and authentication of subscriber device #k_1 to the network are transmitted between subscriber device #k_1 and subscriber device management control unit 21. An exchange takes place. Further, at the time of initial connection of subscriber device #k_1 to the network, a management control signal is transmitted from subscriber device management control unit 21 to subscriber device #k_1 for instructing the emission wavelength used by subscriber device #k_1. Ru.
  • a channel for transmitting and receiving such management control signals for example, an AMCC (Auxiliary Management and Control Channel) or the like can be used.
  • the optical distribution control unit 22 again changes the setting of the port-to-port connection by the optical distribution means 10-1. Thereby, the optical communication system 1 can open an optical path that directly connects subscriber device #k_1 and subscriber device #k_2.
  • the communication path between the subscriber device #k_1 and the subscriber device management control unit 21 is cut off.
  • the downlink control signal transmitted from the subscriber equipment management control unit 21 is transmitted to the subscriber equipment #k_1, and the uplink control signal transmitted from the subscriber equipment #k_1 is transmitted.
  • the subscriber device management control unit 21 cannot monitor the state of the optical path and the state of the subscriber device #k_1 and perform optical path switching control.
  • an optical multiplexing/demultiplexing means 70 is provided on the optical fiber transmission line 50 to multiplex/demultiplex the optical signal carrying the main signal and the optical signal carrying the control signal, and also to multiplex/demultiplex the optical signal carrying the main signal and the optical signal carrying the control signal.
  • a possible method is to provide the subscriber device management control unit 21 with a management control port for communication with k_1. By connecting the management control port for communication with the subscriber device #k_1 after the optical path is opened and the optical multiplexing/demultiplexing means 70, the optical communication system 1 can be operated not only before the optical path is opened but also when the optical path is opened. Even later, it is possible to transmit an uplink control signal from the subscriber device #k_1 to the subscriber device management control unit 21 and a downlink control signal from the subscriber device management control unit 21 to the subscriber device #k_1. Become.
  • FIG. 2 is an overall configuration diagram of a conventional optical communication system 1'.
  • the control unit 20-1 and the control unit 20-2 each include a subscriber device management control unit 21 and a light distribution control unit 22.
  • the light distribution means 10-1 and the light distribution means 10-2 are configured using, for example, an optical switch.
  • the optical multiplexing/demultiplexing means 70 is configured using, for example, an optical filter.
  • the control unit 20-1 and the control unit 20-2 are configured using a processor such as a CPU, for example.
  • the configuration described below is also used. It has a similar configuration.
  • the optical multiplexing/demultiplexing means 70 is provided in each of the plurality of optical fiber transmission lines 50.
  • the optical multiplexing/demultiplexing means 70 is configured using, for example, an optical coupler.
  • the subscriber device management control unit 21 includes a management control port a, which is a management control port for communication with subscriber device #k_1 before optical path opening, and a management control port a for communication with subscriber device #k_1 after optical path opening.
  • a management control port b is provided.
  • the conventional optical communication system 1' shown in FIG. 2 controls the wavelength of an optical signal carrying a downlink control signal and the wavelength of an optical signal carrying a main signal to be different wavelengths from each other.
  • the conventional optical communication system 1' avoids interference between the main signal and the downlink control signal during reception even when the frequency band of the downlink control signal and the frequency band of the main signal overlap. be able to.
  • subscriber device #k_1 separates a downlink control signal and a main signal having different wavelengths, and detects and demodulates the downlink control signal and the main signal, respectively. Thereby, subscriber device #k_1 can receive both the downlink control signal and the main signal.
  • the subscriber device management control unit 21 Before the optical path is opened and after the optical path is opened, the subscriber device management control unit 21 transmits downlink control signals addressed to the same subscriber device #k_1 from different management control ports. Specifically, the subscriber device management control unit 21 transmits a downlink control signal addressed to subscriber device #k_1 from the management control port a before the optical path is opened, and after the optical path is opened, the subscriber device management control unit 21 transmits the downlink control signal addressed to subscriber device #k_1. A downlink control signal is transmitted from management control port b.
  • FIG. 3 is an overall configuration diagram of the optical communication system 1a in the first embodiment of the present invention.
  • the control unit 20-1 and the control unit 20-2 each include a subscriber device management control unit 21 and a light distribution control unit 22.
  • the light distribution means 10-1 and the light distribution means 10-2 are configured using, for example, an optical switch.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 and the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 are configured using, for example, optical filters.
  • the control unit 20-1 and the control unit 20-2 are configured using a processor such as a CPU, for example.
  • the configuration described below is also used. It has a similar configuration.
  • the optical communication system 1a in the first embodiment has a plurality of first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1, unlike the conventional optical communication system 1a' shown in FIG. , and a plurality of second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 are provided.
  • Subscriber device #k_1 outputs an uplink control signal to be transmitted to control unit 20-1 at a wavelength different from that of the carrier carrying the main signal. Further, the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-2 outputs the downlink control signal to be transmitted to the subscriber device #k_2 at a wavelength different from that of the carrier carrying the main signal.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 is provided in each of the plurality of optical fiber transmission lines 50.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 is configured using, for example, an optical filter.
  • the subscriber device management control unit 21 includes a management control port a, which is a management control port for communication with subscriber device #k_1 before optical path opening, and a management control port a for communication with subscriber device #k_1 after optical path opening.
  • a management control port b is provided.
  • the optical communication system 1a By connecting the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 and the management control port b, the optical communication system 1a according to the first embodiment allows the subscriber device # An uplink control signal from k_1 to subscriber device management control unit 21 and a downlink control signal from subscriber device management control unit 21 to subscriber device #k_1 can be transmitted to each other.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 converts the uplink control signal transmitted from the subscriber device #k_1 to the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 into a second optical multiplexing/demultiplexing unit 70-1. It is transferred to the wave means 70-2.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 also transmits a signal light including a downlink control signal transmitted from the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-2 to the subscriber device #k_2 after the optical path is opened. and signal light including the main signal are wavelength multiplexed.
  • the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 is connected to the plurality of first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1.
  • the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 multiplexes the uplink control signals inputted from the plurality of first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1, and manages the subscriber equipment management control section of the control section 20-1. Output to control port b.
  • the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 branches the downlink control signal outputted from the management control port b of the subscriber equipment management control unit of the control unit 20-2, and sends it to the first optical multiplexing/demultiplexing means. Output to 70-1.
  • Subscriber device #k_1 outputs signal light including an uplink control signal only during a time period permitted by subscriber device management control section 21 of control section 20-1.
  • the subscriber device #k_1 stops outputting signal light during time periods other than those permitted by the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1. That is, the signal light including the upstream control signal is burst signal light.
  • Each round trip time (RTT) in transmission is stored, for example, in a storage medium (not shown) provided in the own device.
  • the subscriber equipment management control unit 21 determines whether the uplink control signal transmitted from the subscriber equipment #k_1, which is a burst signal light, is the same time period as the uplink control signal transmitted from another subscriber equipment #k_1. control so that the data does not reach the user device management control unit 21.
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 refers to the RTT value stored in, for example, the above storage medium (not shown).
  • the subscriber device management control unit 21 grants each subscriber device #k_1 permission to transmit signal light including an uplink control signal at a timing determined based on the value of the RTT.
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 performs optical-to-electrical conversion on the signal light including the uplink control signal, and then identifies the source of the received uplink control signal based on the identifier included in the uplink control signal.
  • a certain subscriber device #k_1 is specified.
  • the identifier may be an ID (Identifier) assigned to subscriber device #k_1 from subscriber device management control unit 21 of control unit 20-1, or a MAC (Media Access Control) address of subscriber device #k_1, etc. can be used.
  • the signal light including the downlink control signal is a signal light in which the downlink control signals addressed to each subscriber device #k_2 are time-multiplexed.
  • Subscriber device #k_2 performs optical-to-electrical conversion on the signal light including the downlink control signal, and then selects the downlink control signal addressed to the own device from the time-multiplexed downlink control signals based on the identifier included in the downlink control signal.
  • Receive information For example, the ID assigned to the subscriber device #k_2 by the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-2, the MAC address of the subscriber device #k_2, or the like can be used as the identifier.
  • the wavelength of the signal light including the uplink control signal transmitted by each subscriber device #k_1 is determined by the wavelength of the signal light including the uplink control signal transmitted by the port ( From the port on the left side of the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 connected to the optical distribution means 10-1 in FIG. The wavelength is within the wavelength range that is transmitted to the upper right port of the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 connected to the means 10-1. Note that the wavelengths of signal lights including uplink control signals transmitted by each subscriber device #k_1 may all be the same wavelength or may be different wavelengths.
  • the wavelength of the signal light including the downlink control signal transmitted by the subscriber equipment management control unit 21 of the control unit 20-2 is determined by the wavelength of the signal light including the downlink control signal transmitted by the second optical multiplexing/demultiplexing unit among the input/output ports of the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1. From the port connected to the means 70-2 (the upper left port of the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 connected to the optical distribution means 10-2 in FIG. 3) to the port connected to the optical distribution means 10-2. This is a wavelength within the wavelength range that is transmitted to (the right port of the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 connected to the optical distribution means 10-2 in FIG. 3).
  • the optical communication system 1a illustrated in FIG. signal light transmitted from the right side to the left side (that is, from the subscriber equipment #k_2 side to the subscriber equipment #k_1 side) (hereinafter referred to as "leftward signal light").
  • the configuration is such that there is a section in which the signals , , and , flow through the same optical fiber core.
  • the configuration is not limited to this, and it is also possible to have a configuration in which there is a section in which the rightward signal light and the leftward signal light flow through different optical fiber cores.
  • the subscriber equipment management control unit 21 sets the wavelength of the rightward signal light and the wavelength of the leftward signal light to be different from each other, or Transmission permission is given to subscriber device #k_1 and subscriber device #k_2 so that the leftward signal light is transmitted at mutually different timings.
  • the wavelength of the signal light including the uplink control signal and the wavelength of the signal light including the downlink control signal are different wavelengths.
  • the wavelength of the signal light including the uplink control signal and the wavelength of the signal light including the downlink control signal can be made to be the same wavelength.
  • an optical distribution means for example, an optical switch, etc.
  • the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 for example, an optical filter, etc.
  • the connection relationship between the ports of the optical distribution means is dynamically adjusted in accordance with the timing at which the signal light including the uplink control signal from each subscriber device #k_1 reaches the optical distribution means.
  • the configuration should be set to .
  • the signal light including the arrived uplink control signal may be received at the management control port b of the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the optical communication system 1a in the first embodiment of the present invention.
  • the operation of the optical communication system 1a shown in the flowchart of FIG. 4 is started when a new subscriber device #k_1 is connected to the network.
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 detects the connection of the new subscriber device #k_1 to the network (step S101).
  • the optical distribution control section 22 changes the settings of the port-to-port connection in the optical distribution means 10-1. Then, the management control port a of the subscriber device management control unit 21 and the new subscriber device #k_1 are connected for communication (step S102).
  • the subscriber device management control unit 21 selects a wavelength to be assigned to the new subscriber device #k_1 from among the unused wavelengths.
  • the subscriber device management control unit 21 uses the management control port a to send and receive management control information to and from the new subscriber device #k_1.
  • the subscriber device management control unit 21 instructs the new subscriber device #k_1 to set a wavelength, and allocates a wavelength to the new subscriber device #k_1 (step S103).
  • the optical distribution control unit 22 opens an optical path by changing the settings of the port-to-port connection in the optical distribution means 10-1 again. .
  • the management control port b of the subscriber device management control unit 21 and the new subscriber device #k_1 become communicatively connected. (Step S104).
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 refers to the RTT value for each subscriber device #k_1 stored in advance in a storage medium (not shown) provided in the own device, for example.
  • the RTT here is the RTT of the signal light between the subscriber device management control section 21 of the control section 20-1 and each subscriber device #k_1.
  • the subscriber device management control unit 21 uses the management control port b to control the uplink control signals, which are burst signal lights transmitted from each subscriber device #k_1, based on the RTT value, so as not to collide. Permission to transmit an uplink control signal is given to subscriber device #k_1 (step S105).
  • Each subscriber device #k_1 transmits an uplink control signal to the subscriber device management control unit 21 at respective timings according to the transmission permission notified from the subscriber device management control unit 21 (step S106). This completes the operation of the optical communication system 1a shown in the flowchart of FIG.
  • management control port b When new subscriber devices #k_1 are connected one after another to the optical communication system 1a, the number of subscriber devices #k_1 can be accommodated by one management control port b of the subscriber device management control unit 21. It is conceivable that the number of vehicles will exceed the actual number. In such a case, for example, the management control port b of the subscriber device management control section 21 of the control section 20-1 may be added.
  • FIG. 5 and 6 are diagrams for explaining a method for adding the management control port b of the subscriber device management control unit 21 in the first embodiment of the present invention. Note that FIG. 5 only shows a configuration in which the subscriber equipment management control unit 21 of the control unit 20-1 receives uplink control signals, and the subscriber equipment management control unit 21 of the control unit 20-2 receives downlink control signals. The configuration for transmitting signals is not illustrated.
  • FIG. 5 shows an example of the configuration of the optical communication system 1a in the case where management control ports b whose transmitted and received signal lights have the same wavelength are added in parallel to the subscriber device management control unit 21.
  • the wavelengths of signal lights including uplink control signals transmitted from each subscriber device #k_1 are the same.
  • the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 connected to the added management control port b is also added.
  • an uplink control signal transmitted from which subscriber equipment #k_1 is transmitted to the subscriber equipment management control unit 21 via which second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2. It is predetermined whether the
  • FIG. 6 shows an example of the configuration of the optical communication system 1a in the case where management control ports b having different wavelengths of transmitted and received signal lights are added in parallel to the subscriber device management control unit 21.
  • a wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-3 is provided between the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 and the control section 20-1.
  • the wavelengths of signal lights including uplink control signals transmitted from subscriber device #k_1 communicating with different management control ports b are different from each other.
  • the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 multiplexes the signal light including the uplink control signal transmitted from each subscriber device #k_1, and outputs it to the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-3.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-3 separates the multiplexed signal light into wavelengths, and sends each of the separated signal lights (including uplink control signals) to predetermined (subscriber equipment management) signals for each wavelength.
  • the data are transferred to the management control port b of the control unit 21, respectively.
  • the management control port b When the management control port b is added, as shown in FIG. 6, it may be installed to add the output destination of the signal light from the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-3. Therefore, in this case, there is no need to add the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 and the like in addition to adding the management control port b.
  • the optical communication system 1a in the first embodiment of the present invention includes a plurality of first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 and a plurality of second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2.
  • Subscriber device #k_1 outputs an uplink control signal addressed to subscriber device management control unit 21 of control unit 20-1 at a wavelength different from that of the optical carrier carrying the main signal.
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-2 outputs a downlink control signal addressed to subscriber device #k_2 at a wavelength different from that of the optical carrier carrying the main signal.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 converts the uplink control signal light from the subscriber device #k_1 to the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 into a second optical multiplexing/demultiplexing unit 70-1. Transfer to means 70-2. Further, after the optical path is opened, the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 converts the signal light of the downlink control signal from the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-2 to the subscriber device #k_2 into the main signal. wavelength multiplexed with signal light.
  • the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 is connected to each of the plurality of first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1, and receives uplink control signals inputted from each of the plurality of first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1. It is multiplexed and output to the management control port b of the subscriber device management control section 21 of the control section 20-1. Further, the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 branches the downlink control signal output from the management control port b of the subscriber equipment management control unit 21 of the control unit 20-2, and splits the downlink control signal into multiple The signals are respectively output to the wave means 70-1.
  • the subscriber device #k_1 sends the signal light (burst) of the uplink control signal including the uplink control signal to the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 only during the permitted time period. signal light).
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 calculates the round trip propagation time of the control signal between the subscriber device #k_1 and its own subscriber device management control unit 21 for each subscriber device #k_1. (RTT), and performs uplink control to each subscriber device #k_1 based on the RTT value so that uplink control signals, which are burst signal lights transmitted from each subscriber device #k_1, do not collide. Grant permission to send signals.
  • the optical communication system 1a allows the management control port b of the subscriber equipment management control unit 21 to be shared among the plurality of subscriber equipment #k_1. make it possible.
  • the optical communication system 1a there is no need to provide the management control port b of the subscriber device management control section 21 for each subscriber device #k_1. Therefore, the optical communication system 1a in the first embodiment of the present invention has a simple configuration of the subscriber equipment management control unit 21, and after the optical path is once opened, the subscriber equipment management control unit 21 and the subscriber equipment # It is possible to transmit and receive control signals to and from k_1.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the configuration of an optical communication system in a first modification of the first embodiment of the present invention. Note that FIG. 7 only shows a configuration in which the subscriber equipment management control unit 21 of the control unit 20-1 receives uplink control signals, and the subscriber equipment management control unit 21 of the control unit 20-2 receives downlink control signals. The configuration for transmitting signals is not illustrated.
  • the configuration described below is also used. It has a similar configuration.
  • the control unit 20-1 and the control unit 20-2 each include a subscriber device management control unit 21 and a light distribution control unit 22.
  • the light distribution means 10-1 and the light distribution means 10-2 are configured using, for example, an optical switch.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 and the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 are configured using, for example, an optical coupler, an optical filter, or the like.
  • the control unit 20-1 and the control unit 20-2 are configured using a processor such as a CPU, for example.
  • the structure of the optical communication system 1a in the first modification of the first embodiment shown in FIG. 7 is different from the structure of the optical communication system 1a in the first embodiment shown in FIG.
  • the point is that the device management control unit 21 further includes a management control port c.
  • the optical communication system in the first modification of the first embodiment is used when the main signal is processed near the control unit 20-1 and the control unit 20-2.
  • the processing here includes, for example, reproduction relay processing, network function processing, service function processing, and the like.
  • the subscriber equipment management control unit 21 time-multiplexes the uplink control signal and the main signal on the same wavelength. , permission to transmit uplink control signals and main signals is given to each subscriber device #k_1. After the above processing is completed, the subscriber device management control unit 21 transmits signal light including the main signal to the communication partner, subscriber device #k_2 (not shown).
  • each subscriber device #k_1 transmits an uplink control signal and a main signal on the same wavelength. can be time-multiplexed and transmitted. Further, by having the above configuration, the optical communication system in the first modification of the first embodiment allows the management control port b of the subscriber equipment management control unit 21 to be connected to the management control port b of the subscriber equipment #k_1 of the plural subscriber equipment #k_1. Allows sharing between users. As a result, according to the optical communication system in the first modification of the first embodiment, there is no need to provide the management control port b of the subscriber device management control unit 21 for each subscriber device #k_1.
  • the optical communication system has a simple configuration of the subscriber equipment management control unit 21, and after the optical path is once opened, the subscriber equipment management control unit 21 and Control signals can be transmitted and received with subscriber device #k_1.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 is configured to use, for example, wavelength selective multiplexing/demultiplexing means such as an optical filter.
  • the optical communication system 1b according to the second modification of the first embodiment uses an optical multiplexing/demultiplexing means without wavelength selectivity, such as an optical coupler, as the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1. It is.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the configuration of an optical communication system in a second modification of the first embodiment of the present invention.
  • the control unit 20-1 and the control unit 20-2 each include a subscriber device management control unit 21 and a light distribution control unit 22.
  • the light distribution means 10-1 and the light distribution means 10-2 are configured using, for example, an optical switch.
  • the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 is configured using optical multiplexing/demultiplexing means without wavelength selectivity, such as an optical coupler.
  • the control unit 20-1 and the control unit 20-2 are configured using a processor such as a CPU, for example.
  • the configuration described below is also used. It has a similar configuration.
  • the components included in the conventional optical communication system 1 shown in FIG. a component having the same configuration as the component included in the conventional optical communication system 1' shown in FIG. 2 described above, and the component included in the optical communication system 1a in the first embodiment shown in FIG. 3 described above.
  • the same reference numerals will be given to the same reference numerals, and the explanation will be omitted.
  • the configuration of the optical communication system 1b in the second modification of the first embodiment shown in FIG. 8 is different from the configuration of the optical communication system 1a in the first embodiment shown in FIG. 3 described above.
  • the point is that it further includes a filter 40.
  • an optical multiplexing/demultiplexing means without wavelength selectivity such as an optical coupler is used as the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1.
  • a wavelength filter 40 is further provided.
  • the wavelength filter 40 blocks the signal light wavelength containing the main signal and transmits the signal light containing the uplink control signal.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 transmits a portion of the signal light including an uplink control signal transmitted from the subscriber device #k_1 to the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 after the optical path is opened. is branched and transferred to the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 receives a signal light including a downlink control signal transmitted from the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-2 to the subscriber device #k_1 after the optical path is opened.
  • the signal light including the main signal is wavelength multiplexed.
  • the signal light containing the other upstream control signal branched by the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 is also transferred to the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-1, but the wavelength of the signal light containing the upstream control signal is Since this wavelength is different from the wavelength of the signal light including the main signal, the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-1 blocks the wavelength. As a result, the signal light including the uplink control signal transmitted from the subscriber device #k_1 is not transmitted beyond the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-1.
  • the wavelength of the signal light including the uplink control signal and the wavelength of the signal light including the downlink control signal can be made to be the same wavelength.
  • the optical communication system 1b in the second modification of the first embodiment uses an optical multiplexer without wavelength selectivity such as an optical coupler as the first optical multiplexer/demultiplexer 70-1. Demultiplexing means can be used. Further, by having the above configuration, the optical communication system 1b in the second modification of the first embodiment can connect the management control port b of the subscriber device management control unit 21 to the plurality of subscriber devices #k_1. Allows sharing between. As a result, according to the optical communication system 1b, there is no need to provide the management control port b of the subscriber device management control unit 21 for each subscriber device #k_1.
  • the optical communication system 1b in the second modification of the first embodiment of the present invention has a simple configuration of the subscriber equipment management control unit 21, and after the optical path is once opened, the subscriber equipment management control unit 21 Control signals can be transmitted and received between the subscriber device #k_1 and the subscriber device #k_1.
  • the state of the optical communication system 1c is shown in FIG.
  • the control unit 20-1 and the control unit 20-2 each include a subscriber device management control unit 21 and a light distribution control unit 22.
  • the light distribution means 10-1 and the light distribution means 10-2 are configured using, for example, an optical switch.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 and the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 are configured using, for example, an optical coupler, an optical filter, or the like.
  • the control unit 20-1 and the control unit 20-2 are configured using a processor such as a CPU, for example.
  • the configuration of the optical communication system 1c in the second embodiment shown in FIGS. 9 and 10 is different from the configuration of the optical communication system 1a in the first embodiment shown in FIG. 3 described above.
  • the point is that the same management control port (management control port c in FIG. 9) of the subscriber device management control unit 21 is used for receiving uplink control signals and transmitting downlink control signals before and after the service is opened.
  • a management control port a that sends and receives information necessary for registration/authentication and optical path opening, and a management control port that sends and receives control signals to and from subscriber device #k_1 or subscriber device #k_2 after optical path opening.
  • one management control port c of the subscriber equipment management control unit 21 is configured to Regardless, it transmits and receives control signals to and from subscriber device #k_1 or subscriber device #k_2.
  • the management control port c of the subscriber equipment management control unit 21 of the control unit 20-1 connects the subscriber equipment before the optical path is opened via the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 and the optical distribution means 10-1. Sends and receives control signals to #k_1. Further, the management control port c of the subscriber device management control section 21 of the control section 20-1 is connected to the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2, the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1, and the optical distribution means 10. -1, transmits and receives control signals to and from the subscriber equipment after the optical path is established.
  • management control port c of the subscriber equipment management control unit 21 of the control unit 20-2 is connected to sends and receives control signals to and from the host device #k_2. Further, the management control port c of the subscriber device management control section 21 of the control section 20-2 is connected to the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2, the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1, and the optical distribution means 10. -2, transmits and receives control signals to and from the subscriber equipment after the optical path is established.
  • the optical distribution control section 22 sets the port-to-port connection of the optical distribution means 10-1 so as to communicate with the management control port c of the subscriber device management control section 21 of the control section 20-1 via the control section 20-1.
  • the subscriber device management control section 21 of the control section 20-1 returns a response signal to its own subscriber device management control section 21 for the subscriber device #k_1 newly connected to the optical distribution means 10-1.
  • a signal requesting to do so (hereinafter referred to as a "search signal") is transmitted from the management control port c.
  • the response signal is a signal that subscriber device #k_1 sends back to subscriber device management control unit 21 as a response when receiving the search signal sent from subscriber device management control unit 21 to subscriber device #k_1. It is.
  • the subscriber device management control section 21 of the control section 20-1 may be configured to periodically transmit a search signal to the subscriber device #k_1, or to send a search signal to the subscriber device #k_1 when a new subscriber requests opening of an optical path.
  • the configuration may be such that the search signal is transmitted to subscriber device #k_1 only when connection of device #k_1 is detected.
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 manages the subscription between subscriber device #k_1 and itself through transmission and reception of search signals, response signals, and other subsequent control signals between subscriber device #k_1.
  • the round-trip propagation time (RTT) of the control signal between the control signal and the operator device management control unit 21 is measured.
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 sends an uplink control signal to each subscriber device #k_1 for which the optical path has already been established, before the optical path is opened for the newly connected subscriber device #k_1. Grant permission to send.
  • the signal light including the uplink control signal including the response signal that the newly connected subscriber device #k_1 returns in response to the search signal transmitted from its own subscriber device management control unit 21 transmits the signal light to the own subscriber device. Prevents signal light including an uplink control signal transmitted from another subscriber device #k_1 for which an optical path has been established from reaching the own subscriber device management control section 21 during a period when it can reach the device management control section 21. , gives permission to transmit uplink control signals.
  • the subscriber device management control unit 21 generates an uplink control signal based on the RTT value of each control signal between each subscriber device #k_1 and its own subscriber device management control unit 21.
  • the transmission permission timing is specified such that the transmission permission does not reach the own subscriber device management control unit 21 at the same timing, and the uplink is sent to each of the other subscriber devices #k_1 for which the optical path has been opened at the specified timing. Grants permission to send control signals.
  • the signal light including the main signal transmitted from the subscriber device #k_1 is transmitted to the communication partner, subscriber device #k_2.
  • the light distribution control unit 22 changes the port-to-port connection settings of the light distribution unit 10-1 so that the data is transferred, and the light distribution control unit 22 changes the port-to-port connection settings of the light distribution unit 10-2. change. This opens a new optical path that directly connects subscriber device #k_1 and subscriber device #k_2.
  • the wavelength of the signal light including the uplink control signal and the wavelength of the signal light including the downlink control signal can be made to be the same wavelength.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 is configured to use wavelength selective multiplexing/demultiplexing means such as an optical filter. .
  • wavelength selective multiplexing/demultiplexing means such as an optical filter.
  • Optical multiplexing/demultiplexing means may be used. Note that even in a configuration in which an optical multiplexing/demultiplexing means without wavelength selectivity is used, as described above, if there is no section where the rightward signal light and the leftward signal light flow through the same optical fiber core. In this case, the wavelength of the signal light including the uplink control signal and the wavelength of the signal light including the downlink control signal can be made to be the same wavelength.
  • the light distribution means 10-1 and the light distribution means 10-2 are configured using FXC (Fiber Cross Connect) that outputs to another port regardless of wavelength (a connection relationship is set as a connection port corresponding to the input port).
  • FXC Fiber Cross Connect
  • a space optical switch using MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) or a piezo actuator is used as the light distribution means 10-1 and the light distribution means 10-2.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the optical communication system 1c in the second embodiment of the present invention.
  • the operation of the optical communication system 1c shown in the flowchart of FIG. 11 is started when a new subscriber device #k_1 is connected to the network.
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 detects the connection of the new subscriber device #k_1 to the network (step S201).
  • the optical distribution control section 22 changes the settings of the port-to-port connection in the optical distribution means 10-1. Then, the management control port c of the subscriber device management control unit 21 and the new subscriber device #k_1 establish a communication connection (via the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 and the optical distribution means 10-1). (Step S202).
  • the subscriber device management control unit 21 selects a wavelength to be assigned to the new subscriber device #k_1 from among the unused wavelengths.
  • the subscriber device management control unit 21 uses the management control port c to send and receive management control information to and from the new subscriber device #k_1.
  • the subscriber device management control unit 21 instructs the new subscriber device #k_1 to set a wavelength, and allocates a wavelength to the new subscriber device #k_1 (step S203).
  • the subscriber device management control unit 21 communicates with the subscriber device #k_1 through transmission and reception of management control information (for example, a search signal, a response signal, and other subsequent control signals) to and from the subscriber device #k_1.
  • management control information for example, a search signal, a response signal, and other subsequent control signals
  • the RTT of the control signal between itself and the subscriber device management control unit 21 is measured (step S204).
  • the optical distribution control unit 22 opens an optical path by changing the settings of the port-to-port connection in the optical distribution means 10-1 again. .
  • the management control port c of the subscriber equipment management control unit 21 and the new subscriber equipment #k_1 (second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2, first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1, and optical (via the distribution means 10-1). (Step S205).
  • the subscriber equipment management control unit 21 of the control unit 20-1 uses the management control port c to control the subscriber equipment so that uplink control signals, which are burst signal lights transmitted from each subscriber equipment #k_1, do not collide. Permission to transmit uplink control signals is given to each subscriber device #k_1 based on the respective RTT values measured for each device #k_1 (step S206).
  • Each subscriber device #k_1 transmits an uplink control signal to the subscriber device management control unit 21 at respective timings according to the transmission permission notified from the subscriber device management control unit 21 (step S207). With this, the operation of the optical communication system 1c shown in the flowchart of FIG. 11 is completed.
  • the optical communication system 1c in the second embodiment of the present invention includes a plurality of first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 and a plurality of second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2.
  • Subscriber device #k_1 outputs an uplink control signal addressed to subscriber device management control unit 21 of control unit 20-1 at a wavelength different from that of the optical carrier carrying the main signal.
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-2 outputs a downlink control signal addressed to subscriber device #k_2 at a wavelength different from that of the optical carrier carrying the main signal.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 converts the signal light of the upstream control signal from the subscriber device #k_1 to the subscriber device management control section 21 of the control section 20-1 into a second optical multiplexing/demultiplexing section 70-1. It is transferred to the demultiplexing means 70-2. Further, after the optical path is opened, the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 converts the signal light of the downlink control signal from the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-2 to the subscriber device #k_2 into the main signal. wavelength multiplexed with signal light.
  • the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 is connected to each of the plurality of first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1, and receives uplink control signals inputted from each of the plurality of first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1. It is multiplexed and output to the management control port c of the subscriber device management control section 21 of the control section 20-1. Further, the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 branches the downlink control signal output from the management control port c of the subscriber equipment management control unit 21 of the control unit 20-2, and splits the downlink control signal into a plurality of first optical multiplexing/demultiplexing units. The signals are respectively output to the wave means 70-1.
  • the subscriber device #k_1 sends the signal light (burst) of the uplink control signal including the uplink control signal to the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 only during the permitted time period. signal light).
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 calculates the round trip propagation time of the control signal between the subscriber device #k_1 and its own subscriber device management control unit 21 for each subscriber device #k_1. (RTT), and allows each subscriber device #k_1 to transmit uplink control signals based on the RTT value so that the burst signal lights transmitted from each subscriber device #k_1 do not collide. give.
  • the same management control port c transmits and receives control signals to and from the subscriber device #k_1 before and after the optical path is opened.
  • the management control port c sends and receives control signals to and from the subscriber device #k_1 before the optical path is opened, via the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 and the optical distribution means 10-1.
  • the management control port c connects the subscriber device #k_1 after the optical path is opened, the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2, the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1, and the optical distribution means 10-1. Control signals are sent and received via the
  • the optical communication system 1c in the second embodiment of the present invention can connect to the subscriber equipment management control unit 21 using the same management control port c before and after opening the optical path. Since control signals are transmitted and received to and from the subscriber device #k_1, the configuration of the subscriber device management control unit 21 can be further simplified compared to the optical communication system 1a in the first embodiment. Further, by having the above configuration, the optical communication system 1c in the second embodiment allows the management control port c of the subscriber equipment management control unit 21 to be shared among the plurality of subscriber equipment #k_1. make it possible. As a result, according to the optical communication system 1c, there is no need to provide the management control port c of the subscriber device management control unit 21 for each subscriber device #k_1.
  • the optical communication system 1c in the second embodiment of the present invention has a simple configuration of the subscriber equipment management control unit 21, and after the optical path is once opened, the subscriber equipment management control unit 21 and the subscriber equipment # It is possible to transmit and receive control signals to and from k_1.
  • the state of the optical communication system 1d is shown in FIG.
  • the subscriber device #k_2 (k 1, 2, . . .
  • the control unit 20-1 and the control unit 20-2 each include a subscriber device management control unit 21 and a light distribution control unit 22.
  • the light distribution means 10-1 and the light distribution means 10-2 are configured using, for example, an optical switch.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 and the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 are configured using, for example, an optical coupler, an optical filter, or the like.
  • the control unit 20-1 and the control unit 20-2 are configured using a processor such as a CPU, for example.
  • the configuration of the optical communication system 1d in the first modified example of the second embodiment shown in FIGS. 12 and 13 is different from the configuration of the optical communication system 1c in the second embodiment shown in FIGS. 9 and 10 described above. The difference lies in the position where the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 in the optical communication system 1d is arranged.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 and the optical distribution means 10-1 The wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-1 and between the optical distribution means 10-2 and the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-2 are arranged, whereas the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-2 shown in FIGS.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 connects the optical It is arranged between the distribution means 10-2 and the subscriber device #k_2.
  • the optical communication system 1d in the first modification of the second embodiment has a configuration in which the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-1 and the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-2 wavelength-multiplex signal light of each optical path.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-1 and the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-2 are configured using AWG (Arrayed waveguide gratings), WSS (Wavelength Selective Switch), or the like.
  • the optical communication system 1d in the first modified example of the second embodiment combines the first optical multiplexing and demultiplexing means 70-1 with the optical distribution means 10-1 and the subscriber device # k_1, and between the optical distribution means 10-2 and subscriber device #k_2. Furthermore, by having the above-described configuration, the optical communication system 1d in the first modification of the second embodiment allows the management control port c of the subscriber equipment management control unit 21 to be used as the management control port c of the subscriber equipment #k_1. Allows sharing between users. As a result, according to the optical communication system 1d, there is no need to provide the management control port c of the subscriber device management control unit 21 for each subscriber device #k_1.
  • the optical communication system 1d in the first modification of the second embodiment of the present invention has a simple configuration of the subscriber equipment management control unit 21, and after the optical path is once opened, the subscriber equipment management control unit 21 Control signals can be transmitted and received between the subscriber device #k_1 and the subscriber device #k_1.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining the configuration of an optical communication system 1e in a second modification of the second embodiment of the present invention.
  • the configuration described below is also used. It has a similar configuration.
  • the control unit 20-1 and the control unit 20-2 each include a subscriber device management control unit 21 and a light distribution control unit 22.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 and the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 are configured using, for example, an optical coupler, an optical filter, or the like.
  • the control unit 20-1 and the control unit 20-2 are configured using a processor such as a CPU, for example.
  • the optical communication system 1e in the second modification of the second embodiment shown in FIG. In contrast to the configuration of the optical communication system 1d in the first modification of the second embodiment shown in FIGS. 12 and 13 described above, the optical communication system 1e in the second modification of the second embodiment shown in FIG.
  • the difference in configuration is that the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-1 and the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-2 are not provided.
  • the optical communication system in the second modification of the second embodiment shown in FIG. As in the configuration 1e, the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-1 and the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-2 can be omitted.
  • a WSS or a multicast switch (MCS) can be used as the light distribution means 10-1 and the light distribution means 10-2 that can set transmission paths for each wavelength.
  • the optical communication system 1e in the second modification of the second embodiment can omit the installation of the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-1 and the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-2. enable. Further, by having the above-described configuration, the optical communication system 1e in the second modification of the second embodiment allows the management control port c of the subscriber equipment management control unit 21 to be used as the management control port c of the subscriber equipment #k_1. Allows sharing between users. As a result, according to the optical communication system 1e, there is no need to provide the management control port c of the subscriber device management control unit 21 for each subscriber device #k_1.
  • the optical communication system 1e in the second modification of the second embodiment of the present invention has a simple configuration of the subscriber equipment management control unit 21, and after the optical path is once opened, the subscriber equipment management control unit 21 Control signals can be transmitted and received between the subscriber device #k_1 and the subscriber device #k_1.
  • the state of the optical communication system 1c is shown in FIG.
  • NW optical communication network
  • control unit 20-1 and the control unit 20-2 each include a subscriber device management control unit 21 and a light distribution control unit 22.
  • the light distribution means 10-1 and the light distribution means 10-2 are configured using, for example, an optical switch.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 and the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 are configured using, for example, an optical coupler, an optical filter, or the like.
  • the control unit 20-1 and the control unit 20-2 are configured using a processor such as a CPU, for example.
  • the dispersion compensating means 80-1 and the dispersion compensating means 80-2 are configured using, for example, dispersion shifted fibers.
  • the configuration of the optical communication system 1f in the third embodiment shown in FIGS. 15 and 16 differs from the configuration of the optical communication system 1c in the second embodiment shown in FIGS. 9 and 10 described above in the following points.
  • a plurality of dispersion compensation means 80-1 are connected to the light distribution means 10-1, and a plurality of dispersion compensation means 80-2 are connected to the light distribution means 10-2.
  • the optical communication system 1f in the third embodiment has a plurality of distributed distributions compared to the configuration of the optical communication system 1d in the first modification of the second embodiment shown in FIGS. 12 and 13 described above. It is assumed that a compensating means 80-1 and a plurality of dispersion compensating means 80-2 are added.
  • the configuration is not limited to this, and for example, the optical communication system 1f may have a configuration different from that of the optical communication system 1a in the first embodiment shown in FIG. 3, or the configuration shown in FIG.
  • a plurality of dispersion compensating means 80-1 and a plurality of dispersion compensating means 80-2 may be added to the configuration of the optical communication system 1c in the second embodiment shown in FIG.
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 and the control unit 20-2 determines whether chromatic dispersion compensation is necessary in the optical path. Further, the subscriber device management control unit 21 determines the amount of chromatic dispersion compensation when chromatic dispersion compensation is necessary. Then, when the subscriber equipment management control unit 21 determines that chromatic dispersion compensation is necessary, the optical distribution control unit 22 provides a dispersion compensating unit 80- for realizing chromatic dispersion compensation of the required amount of chromatic dispersion compensation.
  • the connection relationship between the ports of the light distributing means 10-1 and the light distributing means 10-2 is set so that the light passes through the light distributing means 10-1 and the dispersion compensating means 80-2.
  • the subscriber device management control section 21 of the control section 20-1 transmits and receives control signals to and from the subscriber device #k_1 newly connected to the optical distribution means 10-1.
  • the RTT of the control signal between subscriber device #k_1 and its own subscriber device management control unit 21 is measured.
  • the subscriber equipment management control unit 21 establishes a new connection with its own subscriber equipment management control unit 21 by multiplying the speed of light propagating through the optical fiber transmission line 50 by the measured RTT value.
  • the distance between subscriber device #k_1 and subscriber device #k_1 is calculated.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1, the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2, the subscriber equipment management control section 21 (control section 20-1), and the optical distribution means 10-1 are connected to each other. If the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 calculates the distance between the optical distribution means 10-1 and the newly connected subscriber device #k_1, if the subscriber device #k_1 is located close to the subscriber device #k_1. be able to.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1, the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2, the subscriber equipment management control section 21 (control section 20-2), and the optical distribution means 10-2 are connected to each other. If the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-2 is located close to the subscriber device #k_1 that is newly connected to the optical distribution means 10-2, the subscriber device #k_2 can be calculated.
  • the subscriber equipment management control section 21 of the control section 20-1 Calculating the distance between the subscriber devices that are the end points of the path (that is, between the newly connected subscriber device #k_1 and the subscriber device #k_2 that is the communication partner of the subscriber device #k_1). Can be done.
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 and the control unit 20-2 assigns wavelengths to the newly connected subscriber device #k_1 and subscriber device #k_2 and the calculated optical path to be opened.
  • the cumulative chromatic dispersion amount when the optical path is opened is calculated using the distance between the subscriber devices, which is the end point of .
  • the subscriber equipment management control unit 21 sets a predetermined reception quality based on the characteristics (for example, signal speed and modulation method) of the optical transceiver (not shown) in the newly connected subscriber equipment #k_1. Calculate the allowable amount of chromatic dispersion to obtain.
  • the optical distribution control section 22 of the control section 20-1 and the control section 20-2 performs dispersion compensation that compensates for the difference between the cumulative amount of chromatic dispersion calculated by the subscriber equipment management control section 21 and the allowable amount of chromatic dispersion.
  • the connection relationship between the ports of the optical distribution means 10-1 and the optical distribution means 10-2 is set so that the transmission path passes through the optical distribution means 80-1 and the dispersion compensation means 80-2.
  • the optical communication system 1f in the third embodiment has a configuration in which the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-1 and the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-2 wavelength-multiplex signal light of each optical path.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-1 and the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-2 are configured using AWG, WSS, or the like.
  • FIG. 17 is a flowchart showing the operation of the optical communication system 1f in the third embodiment of the present invention.
  • the operation of the optical communication system 1f illustrated in the flowchart of FIG. 17 is started when a new subscriber device #k_1 is connected to the network.
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 detects the connection of the new subscriber device #k_1 to the network (step S301).
  • the subscriber device management control unit 21 selects a wavelength to be assigned to the new subscriber device #k_1 from among the unused wavelengths.
  • the subscriber device management control unit 21 uses the management control port c to send and receive management control information to and from the new subscriber device #k_1.
  • the subscriber device management control unit 21 instructs the new subscriber device #k_1 to set a wavelength, and allocates a wavelength to the new subscriber device #k_1 (step S302).
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 transmits and receives management control information (for example, a search signal, a response signal, and other subsequent control signals) to and from the subscriber device #k_1.
  • management control information for example, a search signal, a response signal, and other subsequent control signals.
  • the RTT of the control signal between subscriber device #k_1 and its own subscriber device management control unit 21 is measured (step S303).
  • the subscriber equipment management control unit 21 of the control unit 20-1 multiplies the speed of light propagating through the optical fiber transmission line 50 by the measured RTT value to determine whether the subscriber equipment management control unit 21 of its own subscriber equipment
  • the distance to the newly connected subscriber device #k_1 (hereinafter also referred to as "first distance") is calculated (step S304). Further, the subscriber device management control unit 21 determines whether the newly connected subscriber The distance (hereinafter also referred to as "second distance") between the device #k_1 and the subscriber device #k_2, which is the communication partner of the subscriber device #k_1, is calculated (step S305).
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 uses the second distance and the wavelength assigned to the newly connected subscriber device #k_1 to calculate the cumulative chromatic dispersion when the optical path is opened. Calculate the amount. Further, the subscriber equipment management control unit 21 sets a predetermined reception quality based on the characteristics (for example, signal speed and modulation method) of the optical transceiver (not shown) in the newly connected subscriber equipment #k_1. Calculate the allowable amount of chromatic dispersion to obtain. (Step S306).
  • the optical distribution control unit 22 of the control unit 20-1 and the control unit 20-2 uses the cumulative chromatic dispersion calculated by the subscriber device management control unit 21.
  • the optical distribution means 10-1 and the optical distribution means 10-2 are arranged so that the optical path passes through the dispersion compensation means 80-1 and the dispersion compensation means 80-2 that compensate for the difference between the amount of wavelength dispersion and the allowable amount of wavelength dispersion.
  • the connection relationship between the ports is set (step S307).
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 uses the management control port c to send an uplink control signal that is a burst signal light transmitted from each subscriber device #k_1.
  • each subscriber device #k_1 is given permission to transmit an uplink control signal based on the RTT values measured for each subscriber device #k_1 (step S308).
  • Each subscriber device #k_1 transmits an uplink control signal to the subscriber device management control unit 21 at respective timings according to the transmission permission notified from the subscriber device management control unit 21 (step S309).
  • Each of the dispersion compensating means 80-1 compensates the chromatic dispersion of the signal light including the main signal transmitted from the subscriber device #k_1 by an appropriate amount of chromatic dispersion compensation, and transmits the signal light to the subscriber of the communication partner.
  • the data is transmitted to the user device #k_2 (step S310). With this, the operation of the optical communication system 1f shown in the flowchart of FIG. 17 is completed.
  • the optical communication system 1f in the third embodiment of the present invention includes a plurality of first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 and a plurality of second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2.
  • Subscriber device #k_1 outputs an uplink control signal addressed to subscriber device management control unit 21 of control unit 20-1 at a wavelength different from that of the optical carrier carrying the main signal.
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-2 outputs a downlink control signal addressed to subscriber device #k_2 at a wavelength different from that of the optical carrier carrying the main signal.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 converts the uplink control signal light from the subscriber device #k_1 to the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 into a second optical multiplexing/demultiplexing unit 70-1. Transfer to means 70-2. Further, after the optical path is opened, the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 converts the signal light of the downlink control signal from the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-2 to the subscriber device #k_2 into the main signal. wavelength multiplexed with signal light.
  • the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 is connected to each of the plurality of first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1, and receives uplink control signals inputted from each of the plurality of first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1. It is multiplexed and output to the management control port c of the subscriber device management control section 21 of the control section 20-1. Further, the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 branches the downlink control signal output from the management control port c of the subscriber equipment management control unit 21 of the control unit 20-2, and splits the downlink control signal into a plurality of first optical multiplexing/demultiplexing units. The signals are respectively output to the wave means 70-1.
  • the subscriber device #k_1 sends the signal light (burst) of the uplink control signal including the uplink control signal to the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 only during the permitted time period. signal light).
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 calculates the round trip propagation time of the control signal between the subscriber device #k_1 and its own subscriber device management control unit 21 for each subscriber device #k_1. (RTT), and allows transmission of uplink control signals to each subscriber device #k_1 based on the RTT value so that the burst signal lights transmitted from each subscriber device #k_1 do not collide. give.
  • the optical communication system 1f in the third embodiment includes a plurality of dispersion compensating means 80-1 and a plurality of dispersion compensating means 80-2.
  • the subscriber equipment management control unit 21 of the control unit 20-1 and the control unit 20-2 determines the presence or absence of chromatic dispersion compensation when opening an optical path, and if it is determined that chromatic dispersion compensation is necessary, the required wavelength Calculate the amount of dispersion compensation.
  • the light distribution control section 22 of the control section 20-1 and the control section 20-2 distributes the light so that it passes through the dispersion compensating means 80-1 and the dispersion compensating means 80-2 that satisfy the required amount of chromatic dispersion compensation.
  • the connection relationship between the ports of the means 10-1 and the optical distribution means 10-2 is set.
  • the optical communication system 1f in the third embodiment can measure the RTT of the control signal between the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 and the subscriber device #k_1. Based on the result, the distance between subscriber device management control unit 21 and subscriber device #k_1 is measured. Therefore, according to the optical communication system 1f, there is no need to add a function specialized for measuring the distance between the subscriber device management control unit 21 and the subscriber device #k_1.
  • the optical communication system 1f includes a plurality of dispersion compensating means 80-1 and a plurality of dispersion compensating means 80-2, and can perform necessary chromatic dispersion compensation for each optical path based on the measured distance. .
  • the optical communication system 1f in the third embodiment can further lengthen the transmission distance of the main signal. Further, the optical communication system 1f in the third embodiment of the present invention allows the management control port c of the subscriber device management control unit 21 to be shared among a plurality of subscriber devices #k_1. As a result, according to the optical communication system 1f, there is no need to provide the management control port c of the subscriber device management control unit 21 for each subscriber device #k_1. Therefore, the optical communication system 1f in the third embodiment of the present invention has a simple configuration of the subscriber equipment management control unit 21, and after the optical path is once opened, the subscriber equipment management control unit 21 and the subscriber equipment # It is possible to transmit and receive control signals to and from k_1.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining the configuration of an optical communication system 1g in a modification of the third embodiment of the present invention.
  • the configuration described below is also used. It has a similar configuration.
  • the control unit 20-1 and the control unit 20-2 each include a subscriber device management control unit 21 and a light distribution control unit 22.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 and the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 are configured using, for example, an optical coupler, an optical filter, or the like.
  • the control unit 20-1 and the control unit 20-2 are configured using a processor such as a CPU, for example.
  • the dispersion compensating means 80-1 and the dispersion compensating means 80-2 are configured using, for example, dispersion shifted fibers.
  • the components included in the optical communication system 1g in the modified example of the third embodiment shown in FIG. 18 the components included in the conventional optical communication system 1 shown in FIG. Components included in the conventional optical communication system 1' shown in FIG. 2, components included in the optical communication system 1a in the first embodiment shown in FIG. 3, and components shown in FIGS. 9 and 10 described above.
  • the components having the same configuration as the components included in the optical communication system 1c in the second embodiment and the components included in the optical communication system 1f in the third embodiment shown in FIGS. 15 and 16 described above. are given the same reference numerals and the explanation will be omitted.
  • the configuration of the optical communication system 1g in the modified example of the third embodiment shown in FIGS. 15 and 16 is different from the configuration of the optical communication system 1f in the third embodiment shown in FIGS. 15 and 16 described above. The point is that the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-1 and the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-2 are not provided.
  • the configuration can be such that the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-1 and the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-2 are omitted.
  • the same dispersion compensating means 80-1 and dispersion compensating means 80-2 can be shared between optical paths that require the same amount of chromatic dispersion compensation.
  • a WSS or a multicast switch can be used as the optical distribution means 10-1 and the optical distribution means 10-2 that can set transmission paths for each wavelength.
  • MCS multicast switch
  • the optical communication system 1g in the first modification of the third embodiment can omit the installation of the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-1 and the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-2. enable. Further, by having the above-described configuration, the optical communication system 1g in the first modification of the third embodiment uses the management control port c of the subscriber equipment management control unit 21 for the plurality of subscriber equipment #k_1. Allows sharing between users. As a result, according to the optical communication system 1g, there is no need to provide the management control port c of the subscriber device management control unit 21 for each subscriber device #k_1.
  • the optical communication system 1g in the first modification of the second embodiment of the present invention has a simple configuration of the subscriber equipment management control unit 21, and after the optical path is once opened, the subscriber equipment management control unit 21 Control signals can be transmitted and received between the subscriber device #k_1 and the subscriber device #k_1.
  • the network configuration and the network configuration between the subscriber device #k_2 and the optical distribution means 10-2 are set to a PP (Point to Point) connection, and the connection between the subscriber device #k_1 and the control unit 20-1 is In this system, the network configuration between the subscriber device #k_2 and the control unit 20-2 is a P-MP (Point to Multipoint) connection.
  • PP Point to Point
  • P-MP Point to Multipoint
  • the optical communication system between the subscriber device #k_1 and the optical distribution means 10-1 is Network configuration, network configuration between subscriber device #k_2 and optical distribution means 10-2, network configuration between subscriber device #k_1 and control unit 20-1, subscriber device #k_2 and control unit
  • P-MP Point to Multipoint
  • optical communication systems in the fourth to seventh embodiments and each modification of each of these embodiments described below are the same as those in the second to third embodiments and each of these embodiments. Similar to the optical communication system in each modification, the same management control port c of the subscriber device management control unit 21 is connected to subscriber device #k_1 and subscriber device #k_2 regardless of whether before or after the optical path is opened. It is equipped with a configuration for transmitting and receiving control signals.
  • FIG. 19 is an overall configuration diagram of an optical communication system 1h according to the fourth embodiment of the present invention.
  • NW communication network
  • the optical distribution means 10-1 includes a path switching means 15-1 and a plurality of wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-1. Further, the optical distribution means 10-2 includes a path switching means 15-2 and a plurality of wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-2.
  • the control unit 20-1 and the control unit 20-2 each include a subscriber device management control unit 21 and a light distribution control unit 22.
  • a first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 and a second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 are provided in the optical fiber transmission line 50 between the optical fiber distribution means 10-2 and the optical multiplexing/demultiplexing means 10-2, respectively.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 connects to multiple subscriber devices #k_1 or multiple subscriber devices #k_2. Further, the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 connects the port of the path switching means 15-1 of the optical distribution means 10-1 or the optical distribution means 10 via the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2. -2 is connected to the port of route switching means 15-2.
  • Subscriber device #k_1 transmits the signal light carrying the uplink control signal to be transmitted to the control unit 20-1 at a wavelength different from the wavelength assigned as the signal light carrying the main signal.
  • subscriber device #k_1 transmits signal light carrying an uplink control signal at wavelength ⁇ C_UP .
  • the subscriber device management control unit 21 transmits the signal light carrying the downlink control signal to be transmitted to the subscriber device #k_2 at a wavelength different from the wavelength assigned as the signal light carrying the main signal.
  • the subscriber device management control unit 21 transmits a signal light carrying an uplink control signal at a wavelength ⁇ C_DOWN .
  • the configuration is similar to the configuration.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 multiplexes a signal light carrying one or more main signals and a signal light carrying an uplink control signal input from each subscriber device #k_1 to be connected. , and output toward the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 multiplexes the signal light carrying one or more main signals input from the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 and the signal light carrying the downlink control signal.
  • the branched signal light is output to each connected subscriber device #k_2.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 is configured using, for example, an optical coupler or an optical splitter.
  • the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 separates the signal light input from the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 into a signal light carrying a main signal and a signal light carrying an upstream control signal. .
  • the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 outputs the signal light carrying the main signal toward the optical distribution means 10-1, and outputs the signal light carrying the uplink control signal to the subscriber equipment management control unit. Output towards 21.
  • the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 conveys the signal light carrying the main signal inputted from the optical distribution means 10-2 and the downlink control signal inputted from the subscriber equipment management control section 21.
  • the optical signal is multiplexed with the signal light, and the multiplexed signal light is output toward the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1.
  • the second optical multiplexing/demultiplexing means is configured using, for example, a wavelength filter.
  • the optical distribution means 10-1 and the optical distribution means 10-2 multiplex the signal lights inputted from the lower side ports in any combination, output them from any upper side ports, and output them from the upper side ports. It has an optical distribution means for outputting input signal light from an arbitrary lower port.
  • the optical distribution means 10-1 is configured to include a path switching means 15-1 and a plurality of wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-1. Function. Further, the optical distribution means 10-2 functions as an optical distribution means by being configured to include a path switching means 15-2 and a plurality of wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-2.
  • the route switching means 15-1 is configured using, for example, a matrix switch.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-1 is configured using, for example, an optical coupler or a wavelength selective switch (WSS). Note that the configuration of the light distribution means 10-1 and the light distribution means 10-2 shown in FIG. 19 is an example.
  • the path switching means 15-1 is configured using a multicast switch including a plurality of 1 ⁇ M optical switches and a plurality of N ⁇ 1 optical couplers (or splitters); It is also possible to configure the optical distribution means 10-1 that functions as an optical distribution means by combining the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-1 configured using a WSS having multiple input ports and multiple output ports. be.
  • a route switching means 15-2 configured using a multicast switch configured of, for example, a plurality of 1 ⁇ M optical switches and a plurality of N ⁇ 1 optical couplers (or splitters), and a plurality of input ports, for example. It is also possible to configure the optical distribution means 10-2 which functions as an optical distribution means by combining the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-2 configured using a WSS having a plurality of output ports.
  • Subscriber device #k_1 outputs signal light including an uplink control signal only during a time period permitted by subscriber device management control section 21 of control section 20-1.
  • the subscriber device #k_1 stops outputting signal light during time periods other than those permitted by the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1. That is, the signal light including the upstream control signal is burst signal light.
  • Each round-trip propagation time (RTT) in transmission is stored, for example, in a storage medium (not shown) provided in the own device.
  • the subscriber equipment management control unit 21 determines whether the uplink control signal transmitted from the subscriber equipment #k_1, which is a burst signal light, is the same time period as the uplink control signal transmitted from another subscriber equipment #k_1. control so that the data does not reach the user device management control unit 21.
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 refers to the RTT value stored in, for example, the above storage medium (not shown).
  • the subscriber device management control unit 21 grants each subscriber device #k_1 permission to transmit signal light including an uplink control signal at a timing determined based on the value of the RTT.
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 performs optical-to-electrical conversion on the signal light including the uplink control signal, and then identifies the source of the received uplink control signal based on the identifier included in the uplink control signal.
  • a certain subscriber device #k_1 is specified. For example, the ID assigned to the subscriber device #k_1 by the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1, the MAC address of the subscriber device #k_1, or the like can be used as the identifier.
  • the signal light including the downlink control signal is a signal light in which the downlink control signals addressed to each subscriber device #k_2 are time-multiplexed.
  • Subscriber device #k_2 performs optical-to-electrical conversion on the signal light including the downlink control signal, and then selects the downlink control signal addressed to the own device from the time-multiplexed downlink control signals based on the identifier included in the downlink control signal.
  • Receive information For example, the ID assigned to the subscriber device #k_2 by the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-2, the MAC address of the subscriber device #k_2, or the like can be used as the identifier.
  • the wavelength ⁇ C_UP of the signal light including the uplink control signal transmitted by each subscriber device #k_1 is determined by the wavelength ⁇ C_UP of the first optical multiplexer/demultiplexer 70-1 among the input/output ports of the second optical multiplexer/demultiplexer 70-2. (the port on the left side of the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 connected to the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 in FIG. 19) to the port connected to the subscriber equipment management control unit 21 (in FIG. This wavelength is within the wavelength range that is transmitted to the upper port of the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 connected to the subscriber equipment management control section 21 at 19. Note that the wavelengths of signal lights including uplink control signals transmitted by each subscriber device #k_1 may all be the same wavelength or may be different wavelengths.
  • the wavelength ⁇ C_DOWN of the signal light including the downlink control signal transmitted by the subscriber equipment management control unit 21 of the control unit 20-2 is the wavelength ⁇ C_DOWN of the subscriber equipment management
  • the port connected to the control section 21 (the upper port of the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 connected to the subscriber equipment management control section 21 in FIG. 19) is connected to the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1.
  • the wavelength is within the wavelength range that is transmitted to the port (the right port of the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 connected to the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 in FIG. 19).
  • the optical communication system 1h illustrated in FIG. 19 includes rightward signal light transmitted from the left side to the right side in FIG. 19 (that is, from the subscriber device #k_1 side to the subscriber device #k_2 side);
  • the configuration is such that there is a section where leftward signal light transmitted from the right side to the left side (that is, from the subscriber device #k_2 side to the subscriber device #k_1 side) flows through the same optical fiber core.
  • the configuration is not limited to this, and it is also possible to have a configuration in which there is a section in which the rightward signal light and the leftward signal light flow through different optical fiber cores.
  • the subscriber equipment management control unit 21 sets the wavelength of the rightward signal light and the wavelength of the leftward signal light to be different from each other, or Transmission permission is given to subscriber device #k_1 and subscriber device #k_2 so that the leftward signal light is transmitted at mutually different timings.
  • the wavelength of the signal light including the uplink control signal and the wavelength of the signal light including the downlink control signal are different wavelengths.
  • the wavelengths of the rightward signal light and the leftward signal light cannot be made to be the same wavelength. can.
  • the wavelength of the signal light including the uplink control signal and the wavelength of the signal light including the downlink control signal can be made to be the same wavelength.
  • FIG. 20 is a flowchart showing the operation of the optical communication system 1h in the fourth embodiment of the present invention.
  • the operation of the optical communication system 1h illustrated in the flowchart of FIG. 20 is started when a new subscriber device #k_1 is connected to the network.
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 detects the connection of the new subscriber device #k_1 to the network (step S401).
  • the subscriber device management control unit 21 When the subscriber device management control unit 21 detects the connection of a new subscriber device #k_1 to the network, it allocates a wavelength to be assigned to the new subscriber device #k_1 from among the unused wavelengths. The subscriber device management control unit 21 uses the management control port c to send and receive management control information to and from the new subscriber device #k_1. The subscriber device management control unit 21 instructs the new subscriber device #k_1 to set a wavelength, and allocates a wavelength to the new subscriber device #k_1. As a result, the optical path is opened (step S402).
  • the subscriber equipment management control unit 21 of the control unit 20-1 uses the management control port c to control the subscriber equipment so that uplink control signals, which are burst signal lights transmitted from each subscriber equipment #k_1, do not collide. Permission to transmit uplink control signals is given to each subscriber device #k_1 based on the respective RTT values measured for each device #k_1 (step S403).
  • Each subscriber device #k_1 transmits an uplink control signal to the subscriber device management control unit 21 at respective timings according to the transmission permission notified from the subscriber device management control unit 21 (step S404). With this, the operation of the optical communication system 1h shown in the flowchart of FIG. 20 is completed.
  • the optical communication system 1h in the fourth embodiment of the present invention includes a plurality of first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 and a plurality of second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2.
  • the subscriber device #k_1 outputs the main signal and the uplink control signal addressed to the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 at different wavelengths to the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1. do.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 multiplexes the signals transmitted from the plurality of subscriber devices #k_1 and outputs the multiplexed signals to the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2.
  • the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 separates the multiplexed signal inputted from the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 into a main signal and an uplink control signal, and converts the main signal into an optical distribution means. 10-1, and outputs an uplink control signal to the management control port c of the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1. Further, the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-2 outputs a downlink control signal addressed to subscriber device #k_2 at a wavelength different from that of the optical carrier carrying the main signal.
  • the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 multiplexes the main signal input from the optical distribution means 10-2 and the downlink control signal input from the management control port C of the subscriber equipment management control section 21. , outputs the multiplexed signal toward the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 branches the signal input from the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 and outputs it to the plurality of subscriber devices #k_2.
  • the subscriber device #k_1 outputs the signal light (burst signal light) of the uplink control signal including the uplink control signal to the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 only during the permitted time period.
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 calculates the round trip propagation time of the control signal between the subscriber device #k_1 and its own subscriber device management control unit 21 for each subscriber device #k_1. (RTT), and allows each subscriber device #k_1 to transmit uplink control signals based on the RTT value so that the burst signal lights transmitted from each subscriber device #k_1 do not collide. give.
  • the same management control port c sends and receives control signals to and from the subscriber device #k_1 before and after the optical path is opened.
  • the management control port c sends and receives uplink control signals to and from the subscriber device #k_1 before the optical path is opened, via the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 and the optical distribution means 10-1.
  • the management control port c sends an uplink control signal to the subscriber device #k_1 after the optical path has been opened via the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 and the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1. Send and receive.
  • the optical communication system 1h according to the fourth embodiment of the present invention can connect to the subscriber equipment management control unit 21 using the same management control port c before and after opening the optical path. Since control signals are transmitted and received to and from the subscriber device #k_1, the configuration of the subscriber device management control unit 21 can be further simplified compared to the optical communication system 1a in the first embodiment. Moreover, by having the above configuration, the optical communication system 1h in the fourth embodiment allows the management control port c of the subscriber equipment management control unit 21 to be shared among the plurality of subscriber equipment #k_1. make it possible.
  • the optical communication system 1h As a result, according to the optical communication system 1h, there is no need to provide the management control port c of the subscriber device management control unit 21 for each subscriber device #k_1. Therefore, the optical communication system 1h according to the fourth embodiment of the present invention has a simple configuration of the subscriber equipment management control unit 21, and after the optical path is once opened, the subscriber equipment management control unit 21 and the subscriber equipment It is possible to transmit and receive control signals to and from k_1.
  • FIG. 21 is an overall configuration diagram of an optical communication system 1i in the fifth embodiment of the present invention.
  • NW optical A communication network
  • the optical distribution means 10-1 includes a path switching means 15-1 and a plurality of wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-1.
  • the optical distribution means 10-2 includes a path switching means 15-2 and a plurality of wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-2.
  • the control unit 20-1 and the control unit 20-2 each include a subscriber device management control unit 21 and a light distribution control unit 22.
  • the optical communication system 1i in the fifth embodiment similar to the optical communication system 1h in the fourth embodiment shown in FIG.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 is connected to the optical fiber transmission line 50 between the means 10-1 and the optical fiber transmission line 50 between the subscriber device #k_2 and the optical distribution means 10-2. and a second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 are provided, respectively.
  • optical fiber transmission between the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 and the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 is provided.
  • the path 50 is provided with a third optical multiplexing/demultiplexing means 70-3, an optical amplifying means 75, and a second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 connects to multiple subscriber devices #k_1 or multiple subscriber devices #k_2. Further, the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 includes a third optical multiplexing/demultiplexing means 70-3, an optical amplifying means 75, a fourth optical multiplexing/demultiplexing means 70-4, and a second optical multiplexing/demultiplexing means 70-4. It is connected to the port of the light distribution means 10-1 or the light distribution means 10-2 via the means 70-2.
  • Subscriber device #k_1 transmits the signal light carrying the uplink control signal to be transmitted to the control unit 20-1 at a wavelength different from the wavelength assigned as the signal light carrying the main signal.
  • subscriber device #k_1 transmits signal light carrying an uplink control signal at wavelength ⁇ C_UP .
  • the subscriber device management control unit 21 transmits the signal light carrying the downlink control signal to be transmitted to the subscriber device #k_2 at a wavelength different from the wavelength assigned as the signal light carrying the main signal.
  • the subscriber device management control unit 21 transmits a signal light carrying an uplink control signal at a wavelength ⁇ C_DOWN .
  • the configuration is similar to the configuration.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 multiplexes a signal light carrying one or more main signals and a signal light carrying an uplink control signal input from each subscriber device #k_1 to be connected. , and output to the third optical multiplexing/demultiplexing means 70-3. In addition, the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 branches the signal light carrying one or more main signals input from the third optical multiplexing/demultiplexing means 70-3 and the signal light carrying the downlink control signal. and outputs it to each connected subscriber device #k_2.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 is configured using, for example, an optical coupler or a splitter.
  • an optical coupler or a splitter is used as the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1, the signal light suffers branching loss when passing through the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1.
  • the optical communication system 1i in the fifth embodiment includes an optical amplifying means 75 between the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 and the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2. It is equipped with
  • the wavelength ⁇ C_UP of the signal light including the uplink control signal and the wavelength ⁇ C_DOWN of the signal light including the downlink control signal are wavelengths outside the wavelength band in which the optical amplification means 75 has a gain.
  • the third optical multiplexing/demultiplexing means 70-3 and the fourth optical multiplexing/demultiplexing means 70-4 separate the signal light including the uplink control signal and the signal light including the downlink control signal. is transmitted in a detour without passing through the optical amplification means 75.
  • an optical amplification means having a gain with respect to the wavelength ⁇ of the signal light containing the uplink control signal and a wavelength ⁇ of the signal light including the downlink control signal are further added.
  • An optical amplification means having a gain with respect to C_DOWN may be provided in the detour path between the third optical multiplexing/demultiplexing means 70-3 and the fourth optical multiplexing/demultiplexing means 70
  • the third optical multiplexer/demultiplexer 70-3 converts the multiplexed signal light input from the first optical multiplexer/demultiplexer 70-1 into a signal light including the main signal and an uplink control signal. Separates into signal light.
  • the third optical multiplexing/demultiplexing means 70-3 outputs the signal light including the main signal toward the optical amplification means 75, and outputs the signal light including the uplink control signal to the optical amplification means 75 via a detour route.
  • the signal is output to the optical multiplexing/demultiplexing means 70-4 of No.4.
  • the fourth optical multiplexing/demultiplexing means 70-4 receives the signal light including the main signal inputted from the optical amplifying means 75 and the signal light including the main signal input from the third optical multiplexing/demultiplexing means 70-3 via the optical amplifying means 75. signal light including an uplink control signal that is input via a detour route that does not occur.
  • the fourth optical multiplexing/demultiplexing means 70-4 outputs the multiplexed signal light toward the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2.
  • the fourth optical multiplexing/demultiplexing means 70-4 converts the multiplexed signal light inputted from the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 into a signal light including a main signal and a downlink control signal. Separates into signal light.
  • the fourth optical multiplexing/demultiplexing means 70-4 outputs the signal light containing the main signal toward the optical amplification means 75, and outputs the signal light containing the downlink control signal to the optical amplification means 75 via a detour route.
  • the signal is output toward the optical multiplexing/demultiplexing means 70-3 of No.3.
  • the third optical multiplexing/demultiplexing means 70-3 receives the signal light including the main signal inputted from the optical amplifying means 75 and the signal light including the main signal input from the fourth optical multiplexing/demultiplexing means 70-4 via the optical amplifying means 75. signal light including a downlink control signal that is input via a detour route that does not occur.
  • the fourth optical multiplexing/demultiplexing means 70-4 outputs the multiplexed signal light toward the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1.
  • the third optical multiplexing/demultiplexing means 70-3 and the fourth optical multiplexing/demultiplexing means 70-4 are configured using, for example, wavelength filters.
  • signal light carrying uplink control signals and signal light carrying downlink control signals are transmitted and received using the PON (Passive Optical Network) method.
  • PON Passive Optical Network
  • optical transceivers for PONs which are technologically mature and widely used, can be used for transmitting and receiving signal lights that carry uplink control signals and signal lights that carry downlink control signals.
  • the wavelength band of the signal light that carries uplink control signals and the downlink The wavelength bands of the signal light carrying the control signal are within the O band (Original band) (1290-1330 [nm]) and within the S band (Short wavelength band) (1480-1500 [nm]).
  • the signal light carrying the main signal has a longer transmission distance than the wavelength band of the signal light carrying the uplink control signal and the signal light carrying the downlink control signal. Therefore, it is expected that the C band (Conventional band), which has a small transmission loss in a general single mode fiber, will be used as the wavelength band of the signal light that carries the main signal.
  • the wavelength band generally used by digital coherent transceivers for long-distance transmission is the C band.
  • the third optical multiplexing/demultiplexing means 70-3 and the fourth optical multiplexing/demultiplexing means 70-4 are used to separate the signal light having a wavelength in the C band from the signal light having a wavelength in a wavelength band other than the C band.
  • Uplink control is achieved by using a filter and using an erbium-doped fiber amplifier (EDFA) or a semiconductor optical amplifier (SOA), which has a gain band in the C band, as the optical amplification means 75. After detouring the signal light carrying the signal and the signal light carrying the downlink control signal so as not to pass through the optical amplification means 75, the signal intensity of the signal light carrying the main signal is amplified by the optical amplification means 75. Can be done.
  • EDFA erbium-doped fiber amplifier
  • SOA semiconductor optical amplifier
  • FIG. 22 is a flowchart showing the operation of the optical communication system 1i in the fifth embodiment of the present invention.
  • the operation of the optical communication system 1i shown in the flowchart of FIG. 22 is started when a new subscriber device #k_1 is connected to the network.
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 detects the connection of the new subscriber device #k_1 to the network (step S501).
  • the subscriber device management control unit 21 When the subscriber device management control unit 21 detects the connection of a new subscriber device #k_1 to the network, it allocates a wavelength to be assigned to the new subscriber device #k_1 from among the unused wavelengths. The subscriber device management control unit 21 uses the management control port c to send and receive management control information to and from the new subscriber device #k_1. The subscriber device management control unit 21 instructs the new subscriber device #k_1 to set a wavelength, and allocates a wavelength to the new subscriber device #k_1. As a result, the optical path is opened (step S502).
  • the subscriber equipment management control unit 21 of the control unit 20-1 uses the management control port c to control the subscriber equipment so that uplink control signals, which are burst signal lights transmitted from each subscriber equipment #k_1, do not collide. Permission to transmit uplink control signals is given to each subscriber device #k_1 based on the respective RTT values measured for each device #k_1 (step S503).
  • Each subscriber device #k_1 transmits an uplink control signal to the subscriber device management control unit 21 at respective timings according to the transmission permission notified from the subscriber device management control unit 21 (step S504). With this, the operation of the optical communication system 1i shown in the flowchart of FIG. 22 is completed.
  • the optical communication system 1i in the fifth embodiment of the present invention includes a plurality of first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 and a plurality of second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2.
  • the subscriber device #k_1 outputs the main signal and the uplink control signal addressed to the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 at different wavelengths to the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1. do.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 multiplexes the signals transmitted from the plurality of subscriber devices #k_1 and outputs the multiplexed signals to the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2.
  • the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 separates the multiplexed signal inputted from the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 into a main signal and an uplink control signal, and converts the main signal into an optical distribution means. 10-1, and outputs an uplink control signal to the management control port c of the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1. Further, the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-2 outputs a downlink control signal addressed to subscriber device #k_2 at a wavelength different from that of the optical carrier carrying the main signal.
  • the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 multiplexes the main signal input from the optical distribution means 10-2 and the downlink control signal input from the management control port c of the subscriber equipment management control section 21. , outputs the multiplexed signal toward the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 branches the signal input from the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 and outputs it to the plurality of subscriber devices #k_2.
  • the subscriber device #k_1 outputs the signal light (burst signal light) of the uplink control signal including the uplink control signal to the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 only during the permitted time period.
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 calculates the round trip propagation time of the control signal between the subscriber device #k_1 and its own subscriber device management control unit 21 for each subscriber device #k_1. (RTT), and allows each subscriber device #k_1 to transmit uplink control signals based on the RTT value so that the burst signal lights transmitted from each subscriber device #k_1 do not collide. give.
  • the same management control port c sends and receives control signals to and from the subscriber device #k_1 before and after the optical path is opened.
  • the management control port c sends and receives control signals to and from the subscriber device #k_1 before the optical path is opened, via the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 and the optical distribution means 10-1.
  • the management control port c transmits and receives control signals via the subscriber device #k_1 after the optical path is opened, the second optical multiplexer/demultiplexer 70-2, and the first optical multiplexer/demultiplexer 70-1. conduct.
  • the optical communication system 1i in the fifth embodiment of the present invention can connect to the subscriber equipment management control unit 21 using the same management control port c before and after opening the optical path. Since control signals are transmitted and received to and from the subscriber device #k_1, the configuration of the subscriber device management control unit 21 can be further simplified compared to the optical communication system 1a in the first embodiment. Further, by having the above configuration, the optical communication system 1i in the fifth embodiment allows the management control port c of the subscriber device management control unit 21 to be shared among the plurality of subscriber devices #k_1. make it possible. As a result, according to the optical communication system 1i, there is no need to provide the management control port c of the subscriber device management control unit 21 for each subscriber device #k_1.
  • the optical communication system 1i in the fifth embodiment of the present invention has a simple configuration of the subscriber equipment management control unit 21, and after the optical path is once opened, the subscriber equipment management control unit 21 and the subscriber equipment # It is possible to transmit and receive control signals to and from k_1.
  • the optical communication system 1i in the fifth embodiment carries the main signal between the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 and the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2.
  • the optical amplification means 75 is provided to amplify the signal light.
  • the optical communication system 1i in the fifth embodiment can compensate for branching loss that occurs when the signal light carrying the main signal passes through the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1.
  • FIG. 23 is an overall configuration diagram of an optical communication system 1j in a first modification of the fifth embodiment of the present invention.
  • NW optical fiber transmission optical communication network
  • the configuration is similar to the configuration.
  • the main signal is carried at a stage after the signal light carrying the main signal passes through the optical amplification means 75.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 connects multiple subscriber devices #k_1.
  • the signal lights carrying the main signal transmitted from each are wavelength-multiplexed.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 outputs the wavelength-multiplexed signal light toward the optical amplification means 75.
  • the optical amplifying means 75 amplifies the signal light input from the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1.
  • the optical amplification means 75 outputs the amplified signal light toward the fourth optical multiplexing/demultiplexing means 70-4.
  • the fifth optical multiplexing/demultiplexing means 70-5 time-multiplexes signal lights carrying uplink control signals transmitted from each subscriber device #k_1.
  • the fifth optical multiplexing/demultiplexing means 70-5 outputs the time-multiplexed signal light toward the fourth optical multiplexing/demultiplexing means 70-4.
  • the fourth optical multiplexing/demultiplexing means 70-4 multiplexes the signal light amplified by the optical amplification means 75 and the signal light time-multiplexed by the fifth optical multiplexing/demultiplexing means 70-5.
  • the signal light is output toward the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2.
  • the fourth optical multiplexing/demultiplexing means 70-4 The signal light input from the means 70-2 is separated into a signal light carrying a main signal and a signal light carrying a downlink control signal light.
  • the fourth optical multiplexing/demultiplexing means 70-4 outputs the signal light carrying the main signal toward the optical amplification means 75, and outputs the signal light carrying the downlink control signal light to the fifth optical multiplexing/demultiplexing means 70-5. output towards.
  • the optical amplification means 75 amplifies the signal light carrying the main signal input from the fourth optical multiplexing/demultiplexing means 70-4.
  • the optical amplification means 75 outputs signal light carrying the amplified main signal toward the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1.
  • the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 branches the signal light carrying the main signal inputted from the optical amplification means 75, and outputs it to each of the plurality of subscriber devices #k_2.
  • the fifth optical multiplexing/demultiplexing means 70-5 branches the signal light carrying the downlink control signal light inputted from the fourth optical multiplexing/demultiplexing means 70-4, and directs it to each of the plurality of subscriber devices #k_2. and output it.
  • the optical communication system 1j in the first modification of the fifth embodiment has a Optical amplification means 75 is provided to amplify the signal light that carries the signal.
  • the optical communication system 1j in the first modification of the fifth embodiment compensates for the branching loss that occurs when the signal light carrying the main signal passes through the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1. Can be done.
  • FIG. 24 is an overall configuration diagram of an optical communication system 1k in a second modification of the fifth embodiment of the present invention.
  • 70-3 a plurality of optical amplification means 75, a plurality of optical amplification control devices 85, and a plurality of fourth optical multiplexing/demultiplexing means 70-4.
  • the configuration is similar to the configuration.
  • the lower port of the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1 (that is, the optical An optical amplification control device 85 for controlling the amplification factor of signal light amplification by the optical amplification means 75 is connected to a port on the opposite side to the port on the communication network (NW) 60 side.
  • the optical amplification control device 85 like the plurality of subscriber devices #k_1, transmits signal light carrying an uplink control signal addressed to the subscriber device management control unit 21 toward the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1. do.
  • the optical amplification control device 85 also receives signal light in which downlink control signals transmitted from the subscriber device management control unit 21 to the plurality of subscriber devices #k_2 and the optical amplification control device 85 (that is, its own device) are time-multiplexed. Receive.
  • the downlink control signal sent to the optical amplification control device 85 includes instructions for setting the amplification factor for amplifying the signal light, etc. for the optical amplification means 25.
  • the optical amplification control device 85 controls the amplification factor of the amplification of the signal light by the optical amplification control device 85 in accordance with this setting instruction.
  • the optical communication system 1k in the second modification of the fifth embodiment there is a Optical amplification means 75 is provided to amplify the signal light that carries the signal.
  • the optical communication system 1k in the second modification of the fifth embodiment compensates for the branching loss that occurs when the signal light carrying the main signal passes through the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1. Can be done.
  • FIG. 25 is an overall configuration diagram of an optical communication system 1l in the sixth embodiment of the present invention.
  • NW optical communication network
  • the configuration is similar to the configuration.
  • the first optical distribution means 10a-1 includes a path switching means 15-1 and a plurality of wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-1.
  • the first optical distribution means 10a-2 includes a path switching means 15-2 and a plurality of wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-2.
  • the control unit 20-1 and the control unit 20-2 each include a subscriber device management control unit 21 and a light distribution control unit 22.
  • the second light distribution means 10b-1 and the second light distribution means 10b-2 include N 1 ⁇ M (1:M input/output) optical switches 17 and M N ⁇ 1 (1:M input/output) optical switches 17. This is a multicast switch configured with an N-to-1 input/output) optical coupler 16 (or M N ⁇ 1 optical splitters). It should be noted that the second optical distribution means 10b-1 and the second optical distribution means 10b-2 are not limited to such a configuration, but may be configured by, for example, a matrix switch and an optical coupler (or optical splitter). may be configured.
  • the configuration of the optical communication system 1l in the sixth embodiment is different from the configuration of the optical communication system 1h in the fourth embodiment described above.
  • the difference is that a second light distribution means 10b-1 and a second light distribution means 10b-2 are provided instead of light distribution means 10b-1.
  • the second optical distribution means 10b-1 and the second optical distribution means 10b-2 are connected to the lower side port (that is, the side opposite to the optical communication network (NW) 60 side port which is the upper side port).
  • the signal lights input from the ports) are multiplexed in any combination and output from any upper port to the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2.
  • the second optical distribution means 10b-1 and the second optical distribution means 10b-2 receive signal light input from the upper port (that is, the port on the optical communication network (NW) 60 side). , from one or more arbitrary lower-level ports to each of the plurality of subscriber devices #k_2 and the route control device 86.
  • a plurality of subscriber devices #k_1 and the route control device 86 are connected to the lower port of the second optical distribution means 10b-1, and the A plurality of subscriber devices #k_2 and a route control device 86 are connected to the lower port of the optical distribution means 10b-2.
  • the lower port of the first optical distribution means 10a-1 is connected to the upper port of the second optical distribution means 10b-1 via the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2.
  • the lower side port of the first optical distribution means 10a-2 is connected to the upper side port of the second optical distribution means 10b-2 via the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2.
  • first optical distribution means 10a-1 and the first optical distribution means 10a-2 in the optical communication system 1l in the sixth embodiment are the same as those in the optical communication system 1h in the fourth embodiment described above. It functions as a functional section corresponding to the distribution means 10-1 and the light distribution means 10-2.
  • the route control device 86 directs the signal light carrying the uplink control signal to be transmitted to the subscriber device management control unit 21 toward the second optical distribution means 10b-1. Output. Further, the route control device 86 receives signal light in which downlink control signals transmitted from the subscriber device management control unit 21 to the plurality of subscriber devices #k_2 and the route control device 86 (i.e., its own device) are time-multiplexed. .
  • the downlink control signal sent to the route control device 86 includes an instruction to set up an inter-port connection for the second optical distribution means 10b-2.
  • the route control device 86 controls the setting of the port-to-port connection of the second optical distribution means 10b-2 according to this port-to-port connection setting instruction.
  • the second optical distribution means 10b-1 includes a plurality of subscriber devices #k_1 and a path for transmitting and receiving signal light carrying uplink control signals to and from the same management control port c of the subscriber device management control unit 21.
  • the signal light including one or more main signals and the signal light including the uplink control signal input from the control device 86 to the lower port are sent from the same upper port to the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2. Configure the port-to-port connection so that it outputs to the destination. As described above, the setting of this port-to-port connection is performed in accordance with control based on setting instructions from the route control device 86.
  • the second optical distribution means 10b-2 receives a signal light including one or more main signals and a downlink control signal input from the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 to the upper port.
  • a plurality of subscribers transmit and receive a signal light that is wavelength-multiplexed with light and carries a downlink control signal from a lower port to the same management control port c of the subscriber equipment management control unit 21.
  • the port-to-port connection is set so that the output is directed to the device #k_2 and the route control device 86. As described above, the setting of this port-to-port connection is performed in accordance with control based on setting instructions from the route control device 86.
  • the signal light of the uplink control signal is transmitted and received between the control port c#1 and the control port c#1.
  • the second optical distribution means 10b-1 receives signals from ports #1, #2, and port #3, which are lower ports connected to subscriber device #1_1, subscriber device #2_1, and subscriber device #3_1.
  • Signal light including the main signal of wavelength ⁇ 1_1 , wavelength ⁇ 2_1 , and wavelength ⁇ 3_1 and signal light of the uplink control signal of wavelength ⁇ C_UP are inputted, respectively, and port # which is a lower port connected to the route control device 86 It wavelength-multiplexes the signal light of the uplink control signal of wavelength ⁇ C_UP input from N and outputs it from port #1, which is the upper port.
  • the second optical distribution means 10b-2 includes signal light including main signals of wavelength ⁇ 1_1 , wavelength ⁇ 2_1 , and wavelength ⁇ 3_1 inputted from port #1, which is an upper port, and signal light of wavelength ⁇ C_DOWN .
  • Port #1, port #2, and port which are lower ports that connect signal light including downlink control signals to subscriber device #1_2, subscriber device #2_2, subscriber device #3_2, and route control device 86, respectively.
  • the subscriber device #k_2 selects a communication partner from among the signal light including one or more wavelength-multiplexed main signals and the signal light including a downlink control signal input from the second optical distribution means 10b-2. selectively receives signal light including a main signal and signal light including a downlink control signal transmitted from subscriber device #k_1. Further, the route control device 86 selects the downlink from the signal light including one or more wavelength-multiplexed main signals and the signal light including the downlink control signal inputted from the second optical distribution means 10b-2. Selectively receives signal light including a control signal.
  • optical amplifying means may be further provided between the optical multiplexing and demultiplexing means 70-2.
  • FIG. 26 is a flowchart showing the operation of the optical communication system 1l in the sixth embodiment of the present invention.
  • the operation of the optical communication system 1l shown in the flowchart of FIG. 26 is started when a new subscriber device #k_1 is connected to the network.
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 detects the connection of the new subscriber device #k_1 to the network (step S601).
  • the subscriber device management control unit 21 When the subscriber device management control unit 21 detects the connection of a new subscriber device #k_1 to the network, it allocates a wavelength to be assigned to the new subscriber device #k_1 from among the unused wavelengths. The subscriber device management control unit 21 uses the management control port c to send and receive management control information to and from the new subscriber device #k_1. The subscriber device management control unit 21 instructs the new subscriber device #k_1 to set a wavelength, and allocates a wavelength to the new subscriber device #k_1. As a result, the optical path is opened (step S602).
  • the subscriber equipment management control unit 21 of the control unit 20-1 uses the management control port c to control the subscriber equipment so that uplink control signals, which are burst signal lights transmitted from each subscriber equipment #k_1, do not collide. Permission to transmit uplink control signals is given to each subscriber device #k_1 based on the respective RTT values measured for each device #k_1 (step S603).
  • Each subscriber device #k_1 transmits an uplink control signal to the subscriber device management control unit 21 at respective timings according to the transmission permission notified from the subscriber device management control unit 21 (step S604). With this, the operation of the optical communication system 1l shown in the flowchart of FIG. 26 is completed.
  • the optical communication system 1l in the sixth embodiment of the present invention includes a plurality of second optical distribution means 10b-1, 10b-2 and a plurality of second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2. Equipped with The subscriber device #k_1 outputs the main signal and the uplink control signal addressed to the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 at mutually different wavelengths toward the second optical distribution unit 10b-1. do.
  • the second optical distribution means 10b-1 multiplexes the signals transmitted from the plurality of subscriber devices #k_1 and outputs the multiplexed signals to the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2.
  • the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 separates the multiplexed signal output from the second optical distribution means 10b-1 into a main signal and an uplink control signal, and converts the main signal into an optical distribution means 10-1, and outputs an uplink control signal to the management control port c of the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1. Further, the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-2 outputs a downlink control signal addressed to subscriber device #k_2 at a wavelength different from that of the optical carrier carrying the main signal.
  • the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 multiplexes the main signal input from the optical distribution means 10-2 and the downlink control signal input from the management control port c of the subscriber equipment management control section 21. , outputs the multiplexed signal toward the second optical distribution means 10b-2.
  • the second optical distribution means 10b-2 branches the signal output from the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 and outputs it to the plurality of subscriber devices
  • the subscriber device #k_1 outputs the signal light (burst signal light) of the uplink control signal including the uplink control signal to the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 only during the permitted time period.
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 calculates the round trip propagation time of the control signal between the subscriber device #k_1 and its own subscriber device management control unit 21 for each subscriber device #k_1. (RTT), and allows each subscriber device #k_1 to transmit uplink control signals based on the RTT value so that the burst signal lights transmitted from each subscriber device #k_1 do not collide. give.
  • the same management control port c sends and receives control signals to and from the subscriber device #k_1 before and after the optical path is opened.
  • the management control port c is connected to the subscriber device #k_1 before the optical path is opened, the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2, the second optical distribution means 10b-1, or the second optical distribution means 10b-2. Control signals are sent and received via the In addition, the management control port c is connected to the subscriber device #k_1 after the optical path is opened, the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2, the second optical distribution means 10b-1, or the second optical distribution means 10b. -2 to transmit and receive control signals.
  • the optical communication system 1l in the sixth embodiment of the present invention can connect to the subscriber equipment management control unit 21 using the same management control port c before and after opening the optical path. Since control signals are transmitted and received to and from the subscriber device #k_1, the configuration of the subscriber device management control unit 21 can be further simplified compared to the optical communication system 1a in the first embodiment. Further, by having the above configuration, the optical communication system 1l in the sixth embodiment allows the management control port c of the subscriber equipment management control unit 21 to be shared among the plurality of subscriber equipment #k_1. make it possible. As a result, according to the optical communication system 1l, there is no need to provide the management control port c of the subscriber device management control unit 21 for each subscriber device #k_1.
  • the optical communication system 1l in the sixth embodiment of the present invention has a simple configuration of the subscriber equipment management control unit 21, and after the optical path is once opened, the subscriber equipment management control unit 21 and the subscriber equipment # It is possible to transmit and receive control signals to and from k_1.
  • the optical communication system 1l in the sixth embodiment has a signal carrying the main signal between the second optical distribution means 10b-1, 10b-2 and the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2. It is also possible to include optical amplification means 75 for amplifying light. Thereby, the optical communication system 1l in the sixth embodiment can compensate for branching loss that occurs when the signal light carrying the main signal passes through the first optical multiplexing/demultiplexing means 70-1.
  • FIG. 27 is an overall configuration diagram of an optical communication system 1m according to the seventh embodiment of the present invention.
  • the configuration is similar to the configuration.
  • the optical distribution means 10-1 includes a path switching means 15-1 and a plurality of wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-1. Further, the optical distribution means 10-2 includes a path switching means 15-2 and a plurality of wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-2.
  • the control unit 20-1 and the control unit 20-2 each include a subscriber device management control unit 21 and a light distribution control unit 22.
  • the configuration of the optical communication system 1m in the seventh embodiment is different from the configuration of the optical communication system 1h in the fourth embodiment described above.
  • the difference is that wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-4 and wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-5 are provided instead of wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-5.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-4 and the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-5 can set the wavelength to be transmitted between ports in wavelength units.
  • the lower side port of the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-4 is connected to a plurality of subscriber devices #k_1 and the route control device 86, and the lower side port of the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-5 is The port connects to multiple subscriber devices #k_2 and the route control device 86.
  • the upper side port of the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-4 is connected to the lower side port of the optical distribution means 10-1 via the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2.
  • the upper port of the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-5 is connected to the lower port of the optical distribution means 10-2 via the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-4 and the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-5 are configured using, for example, a wavelength selective switch (WSS).
  • WSS wavelength selective switch
  • the number of ports on the upper side of the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-4 and the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-5 may be one.
  • the route control device 86 transmits a signal light carrying an uplink control signal addressed to the subscriber device management control unit 21 toward the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-4. Further, the route control device 86 wavelength-multiplexes the signal light in which the downlink control signals transmitted from the subscriber device management control unit 21 to the plurality of subscriber devices #k_2 and the route control device 86 (that is, the own device) are time-multiplexed. It is received from the demultiplexing means 30-4.
  • the downlink control signal sent to the route control device 86 includes an instruction for setting port-to-port connections in units of wavelengths for the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-5.
  • the route control device 86 controls the setting of the port-to-port connection of the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-5 on a wavelength-by-wavelength basis in accordance with this instruction for setting the port-to-port connection on a wavelength-by-wavelength basis.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-4 transmits and receives signal light carrying uplink control signals to and from the same management control port c of the subscriber equipment management control unit 21, and a plurality of subscriber equipment #k_1 and a route control device.
  • the signal light including one or more main signals and the signal light including an uplink control signal input from 86 to the lower port are directed from the same upper port to the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2.
  • the route control device 86 determines the wavelength of the signal light carrying the uplink control signal, which is transmitted from each subscriber device #k_1 and the route control device 86 during the period permitted by the subscriber device management control unit 21.
  • the port of the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-4 is arranged so that the signal light of the upstream control signal, which is a burst signal, is time-multiplexed and outputted from the upper port connected to the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2. Dynamically switch connection settings.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-5 also includes a signal light including one or more main signals and a signal light including a downlink control signal input from the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 to the upper port.
  • a signal light wavelength-multiplexed is distributed from a lower port to a plurality of transmitting and receiving signal lights carrying downlink control signals to and from the same management control port c of the subscriber equipment management control unit 21.
  • Connections between the ports of the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-5 are set in units of wavelengths so that the signal is output to the subscriber device #k_2 and the route control device 86. As described above, this setting of port-to-port connections in units of wavelengths is performed according to control based on setting instructions from the route control device 86.
  • the route control device 86 determines whether the signal light including the wavelength-multiplexed main signal input from the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 to the upper port is connected to the wavelength of the signal light carrying the main signal. Connections between the ports of the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-5 are set so that each wavelength is separated and outputted from the lower port to each of the plurality of subscriber devices #k_2.
  • the route control device 86 determines whether the signal light carrying the downlink control signal is connected to the destination subscriber device #k_1 or the route control device 86, respectively, regarding the wavelength of the signal light carrying the downlink control signal.
  • the configuration of the port-to-port connection of the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-5 is dynamically switched so that the downlink control signals are distributed and output from the lower-order ports for each destination.
  • the signal light of the uplink control signal is transmitted and received between the control port c#1 and the control port c#1.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-4 receives input signals from port #1, port #2, and port #3, which are lower ports connected to subscriber device #1_1, subscriber device #2_1, and subscriber device #3_1, respectively.
  • the signal light of the input uplink control signal having the wavelength ⁇ C_UP is wavelength-multiplexed and outputted from port #1, which is the upper port.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-5 separates the signal light including main signals of wavelength ⁇ 1_1 , wavelength ⁇ 2_1 , and wavelength ⁇ 3_1 inputted from port #1, which is an upper port, for each wavelength. , from port #1, port #2, and port #3, which are lower ports connected to subscriber device #1_2, subscriber device #2_2, and subscriber device #3_2, respectively.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-5 transmits the signal light including the downlink control signal of wavelength ⁇ C_DOWN inputted from port #1, which is an upper port, to subscriber device #1_2, subscriber device #2_2, subscriber device #2_2, subscriber device #2_2, The signals are output in order from port #1, port #2, port #3, and port #N, which are lower ports connected to subscriber device #3_2 and route control device 86, respectively.
  • the configuration of the optical communication system 1i in this embodiment is In the optical communication system 1m, there is also a connection between the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-4 and the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2, and between the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-5 and the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2.
  • a configuration may also be provided in which an optical amplification means is further provided between the two.
  • FIG. 28 is a flowchart showing the operation of the optical communication system 1m in the seventh embodiment of the present invention.
  • the operation of the optical communication system 1m shown in the flowchart of FIG. 28 is started when a new subscriber device #k_1 is connected to the network.
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 detects the connection of the new subscriber device #k_1 to the network (step S701).
  • the subscriber device management control unit 21 When the subscriber device management control unit 21 detects the connection of a new subscriber device #k_1 to the network, it allocates a wavelength to be assigned to the new subscriber device #k_1 from among the unused wavelengths. The subscriber device management control unit 21 uses the management control port c to send and receive management control information to and from the new subscriber device #k_1. The subscriber device management control unit 21 instructs the new subscriber device #k_1 to set a wavelength, and allocates a wavelength to the new subscriber device #k_1. As a result, the optical path is opened (step S702).
  • the subscriber equipment management control unit 21 of the control unit 20-1 uses the management control port c to control the subscriber equipment so that uplink control signals, which are burst signal lights transmitted from each subscriber equipment #k_1, do not collide. Permission to transmit uplink control signals is given to each subscriber device #k_1 based on the respective RTT values measured for each device #k_1 (step S703).
  • Each subscriber device #k_1 transmits an uplink control signal to the subscriber device management control unit 21 at respective timings according to the transmission permission notified from the subscriber device management control unit 21 (step S704). With this, the operation of the optical communication system 1m shown in the flowchart of FIG. 28 is completed.
  • the optical communication system 1m in the seventh embodiment of the present invention includes the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-4, the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-5, and the plurality of second optical multiplexing/demultiplexing means 70. -2.
  • Subscriber device #k_1 outputs a main signal and an uplink control signal addressed to subscriber device management control unit 21 of control unit 20-1 to wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-4 at mutually different wavelengths.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-4 multiplexes the signals transmitted from the plurality of subscriber devices #k_1 and outputs the multiplexed signals to the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2.
  • the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 separates the multiplexed signal output from the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-4 into a main signal and an uplink control signal, and converts the main signal into an optical distribution means 10-2. 1, and outputs an uplink control signal to the management control port c of the subscriber device management control section 21 of the control section 20-1. Further, the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-2 outputs a downlink control signal addressed to subscriber device #k_2 at a wavelength different from that of the optical carrier carrying the main signal.
  • the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 multiplexes the main signal input from the optical distribution means 10-2 and the downlink control signal input from the management control port c of the subscriber equipment management control section 21. , outputs the multiplexed signal toward the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-5.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-5 distributes and outputs the signals output from the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2 toward the plurality of subscriber devices #k_2.
  • the subscriber device #k_1 sends the signal light (burst) of the uplink control signal including the uplink control signal to the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 only during the permitted time period. signal light).
  • the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 calculates the round trip propagation time of the control signal between the subscriber device #k_1 and its own subscriber device management control unit 21 for each subscriber device #k_1. (RTT), and allows each subscriber device #k_1 to transmit uplink control signals based on the RTT value so that the burst signal lights transmitted from each subscriber device #k_1 do not collide. give.
  • the same management control port c sends and receives control signals to and from the subscriber device #k_1 before and after the optical path is opened.
  • the management control port c is controlled via the subscriber device #k_1 before the optical path is opened, the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2, the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-4, or the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-5. Sends and receives signals.
  • the management control port c is connected to the subscriber device #k_1 after the optical path is opened via the second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2, the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-4, or the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-5. transmits and receives control signals.
  • the optical communication system 1m in the seventh embodiment of the present invention can connect to the subscriber equipment management control unit 21 using the same management control port c before and after opening the optical path. Since control signals are transmitted and received to and from the subscriber device #k_1, the configuration of the subscriber device management control unit 21 can be further simplified compared to the optical communication system 1a in the first embodiment. Further, by having the above configuration, the optical communication system 1m in the seventh embodiment allows the management control port c of the subscriber device management control unit 21 to be shared among the plurality of subscriber devices #k_1. make it possible. As a result, according to the optical communication system 1m, there is no need to provide the management control port c of the subscriber device management control unit 21 for each subscriber device #k_1.
  • the optical communication system 1m in the seventh embodiment of the present invention has a simple configuration of the subscriber equipment management control unit 21, and after the optical path is once opened, the subscriber equipment management control unit 21 and the subscriber equipment # It is possible to transmit and receive control signals to and from k_1.
  • the subscriber device management control section 21 of the control section 20-1 manages the subscriber device #k_1 for each subscriber device #k_1. It recognizes the round trip propagation time (RTT) of the control signal between subscriber device #k_1 and its own subscriber device management control unit 21, and generates an uplink control signal that is a burst signal light transmitted from each subscriber device #k_1. Permission to transmit uplink control signals is given to each subscriber device #k_1 based on the RTT value so as to avoid collision.
  • RTT round trip propagation time
  • the optical communication system in each of the above-described embodiments and modifications of each embodiment has a management control port of the subscriber equipment management control unit 21 (management control port c in the optical communication systems 1a to 1b). and the management control port c) in the optical communication systems 1c to 1m can be shared among multiple subscriber equipment #k_1, and simple joining can be achieved while suppressing the enlargement of the configuration of the subscriber equipment management control unit.
  • the configuration of the subscriber device management control unit 21 makes it possible to transmit and receive control signals between the subscriber device management control unit 21 and the subscriber device #k_1 after the optical path is once opened.
  • the signal light carrying the uplink control signal is transferred to the management control port of the subscriber equipment management control unit 21, and the signal light carrying the downlink control signal is transferred to the management control port of the subscriber equipment management control unit 21. Since the signal light carrying the main signal is multiplexed with the signal light carrying the main signal, it is not necessary to provide the same number of optical components as the number of optical paths.
  • the first optical multiplexer in the fourth and fifth embodiments is installed in the base where the subscriber equipment is installed or in the vicinity of the base.
  • the wave means 70-1 is the second light distribution means 10b-1 and the second light distribution means 10b-2 in the sixth embodiment, and the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30 in the seventh embodiment. -4 and wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-5 are provided, and these functional units are configured to converge. Therefore, the optical fiber transmission path between the concentration point and the optical distribution means is shared by the plurality of subscriber devices #k_1 and subscriber devices #k_2.
  • control signals can be transmitted and received between the subscriber device management control unit 21 and the subscriber device #k_1 after the optical path is once opened, without providing optical fiber transmission lines corresponding to the number of subscriber devices. becomes possible. Additionally, this allows the subscriber device #k_1 and the subscriber device to which the subscriber device management control unit 21 can send and receive control signals to and from each other for a certain number of ports of the optical distribution means 10-1 and the optical distribution means 10-2. The number of user devices #k_2 can be increased.
  • the optical communication system includes a communication control section and an optical multiplexing/demultiplexing section.
  • the optical communication system is the optical communication system 1a to 1g in the embodiment
  • the communication control unit is the subscriber equipment management control unit 21 in the embodiment
  • the optical multiplexing/demultiplexing unit is the first optical multiplexer in the embodiment.
  • They are a demultiplexing means 70-1 and a second optical multiplexing/demultiplexing means 70-2.
  • the communication control unit controls opening of an optical path between one of the plurality of first communication devices and one of the plurality of second communication devices.
  • the optical multiplexing/demultiplexing unit multiplexes and demultiplexes signal lights of control signals transmitted between each of the plurality of first communication devices and the communication control unit after the optical path is opened.
  • the signal light of the control signal is a signal light including an uplink control signal and a signal light including a downlink control signal in the embodiment.
  • the above-mentioned communication control section is configured to select each of the plurality of first communication devices based on the round-trip propagation time (RTT) of each of the signal lights that travel back and forth between the communication control section and each of the plurality of first communication devices.
  • RTT round-trip propagation time
  • the signal light that goes back and forth refers to the signal light that includes a downlink control signal transmitted from the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 to the subscriber device #k_1, and the signal light that includes the downlink control signal transmitted from the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 to the subscriber device
  • This signal light includes an uplink control signal transmitted from the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1.
  • the communication control unit controls the uplink control signals transmitted from each of the plurality of first communication devices to the communication control unit so that the uplink control signals are time-division multiplexed and transmitted.
  • the optical multiplexing/demultiplexing section further combines the signal lights of the control signals transmitted between each of the plurality of first communication devices and the communication control section before opening the optical path. It may be made to wave.
  • the optical communication systems are the optical communication systems 1d to 1g in the embodiment. That is, as in the configurations of the optical communication systems 1d to 1g shown in FIGS. 12 to 16 and 18, respectively, the optical multiplexing/demultiplexing unit not only handles the signal light of the control signal transmitted and received after the optical path is established, It may also be configured to multiplex and demultiplex the signal light of the control signal transmitted and received previously.
  • the communication control unit receives an uplink control signal transmitted from each of the plurality of first communication devices to the communication control unit, and an uplink control signal transmitted from each of the first communication devices to one of the second communication devices.
  • the main signal may be time-division multiplexed and transmitted.
  • the communication control unit may transmit and receive control signals using the same communication port before and after the optical path is opened.
  • the optical communication systems are the optical communication systems 1c to 1g in the embodiment, and the same communication port is the management control port c of the subscriber device management control unit 21 in the embodiment.
  • the optical communication system described above may further include a dispersion compensator that compensates for chromatic dispersion occurring in the signal light transmission path between the first communication device and the second communication device.
  • the optical communication system is an optical communication system 1f to 1g in the embodiment
  • the signal light is a signal light including a main signal in the embodiment
  • the dispersion compensator is a plurality of dispersion compensation means 80-1 in the embodiment. one and a plurality of dispersion compensating means 80-2.
  • the communication control unit measures a first distance between the communication control unit and the first communication device based on the round trip propagation time (RTT) and the speed of light, and measures the first distance between the communication control unit and the first communication device based on the first distance.
  • RTT round trip propagation time
  • a second distance between the first communication device and the second communication device is calculated, and a necessary amount of chromatic dispersion compensation is calculated based on the second distance and the wavelength of the signal light transmitted from the first communication device. may be calculated. Further, in this case, the dispersion compensator may compensate for the chromatic dispersion of the chromatic dispersion compensation amount calculated by the communication controller.
  • the round trip propagation time is the RTT of the control signal between the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 in the embodiment and the subscriber device #k_1 newly connected to the network
  • the distance is the distance between the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 in the embodiment and the subscriber device #k_1 newly connected to the network
  • the second distance is the distance between the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 in the embodiment and the new subscriber device is the distance between subscriber device #k_1 connected to the network in This is the wavelength of the signal light including the main signal in the form.
  • the optical multiplexing/demultiplexing unit multiplexes signal light in which the signal light of the main signal and the signal light of the uplink control signal are multiplexed, which are respectively input from the plurality of first communication devices.
  • the signal light in which the signal light of the main signal and the signal light of the downlink control signal are multiplexed may be demultiplexed and output to the plurality of second communication devices, respectively.
  • the optical multiplexer/demultiplexer is the first optical multiplexer/demultiplexer 70-1 in the embodiment.
  • the optical multiplexing/demultiplexing unit combines the signal light of the main signal outputted from the plurality of first communication devices, multiplexed, and amplified, and the signal light from the plurality of first communication devices.
  • the signal light of the uplink control signal that has been output and multiplexed is multiplexed, and the signal light in which the signal light of the main signal and the signal light of the downlink control signal are multiplexed is demultiplexed, and the signal light of the main signal is demultiplexed.
  • the signal light of the downlink control signal may be outputted to the second communication device.
  • the optical communication system described above may further include a route control section.
  • the route control unit is the route control device 86 in the embodiment.
  • the path control section controls switching of signal paths by the optical multiplexing/demultiplexing section.
  • the optical multiplexing/demultiplexing section is the second optical distribution means 10b-1 and the second optical distribution means 10b-2 in the embodiment.
  • the path control unit multiplexes signal lights input from the lower ports of the optical multiplexer/demultiplexer in any combination and outputs them from any upper port, and multiplexes the signal lights input from the upper ports of the optical multiplexer/demultiplexer.
  • the optical multiplexer/demultiplexer is controlled to output the signal light from one or more arbitrary lower-order ports.
  • the optical communication system described above may further include a route control section.
  • the route control unit is the route control device 86 in the embodiment.
  • the path control section controls setting of a signal path by the optical multiplexing/demultiplexing section.
  • the optical multiplexing/demultiplexing section is the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-4 and the wavelength multiplexing/demultiplexing means 30-5 in the embodiment.
  • the optical multiplexer/demultiplexer is configured to be able to set the wavelength transmitted between the upper port and the lower port on a wavelength-by-wavelength basis.
  • the path control unit controls the setting of signal paths for the signal light of the uplink control signal and the signal light of the downlink control signal by controlling the connection between ports of the optical multiplexing/demultiplexing unit in units of wavelengths.
  • the communication control device controls the opening of an optical path between any one of the plurality of first communication devices and any one of the plurality of second communication devices.
  • the above communication control device includes a control section.
  • the control unit is the subscriber device management control unit 21 in the embodiment.
  • the control unit sends an uplink control signal to each of the plurality of first communication devices based on the round-trip propagation time of each signal light traveling back and forth between the own device and each of the plurality of first communication devices.
  • control is performed such that the reception timings of the uplink control signals transmitted from each of the plurality of first communication devices to the own device are different from each other.
  • the signal light that goes back and forth refers to the signal light that includes a downlink control signal transmitted from the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 to the subscriber device #k_1, and the signal light that includes the downlink control signal transmitted from the subscriber device management control unit 21 of the control unit 20-1 to the subscriber device #k_1.
  • This signal light includes an uplink control signal transmitted from the subscriber device management control section 21 of the control section 20-1.
  • Part of the configuration of the optical communication systems 1a to 1g in the embodiments described above may be realized by a computer.
  • a program for realizing this function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read into a computer system and executed.
  • the "computer system” herein includes hardware such as an OS and peripheral devices.
  • the term "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.
  • a "computer-readable recording medium” refers to a storage medium that dynamically stores a program for a short period of time, such as 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 a device that retains a program for a certain period of time, such as a volatile memory inside a computer system that is a server or client in that case. Further, the above-mentioned program may be one for realizing a part of the above-mentioned functions, or may be one that can realize the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system. It may be realized using a programmable logic device such as an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • Optical communication system 10-1, 10-2... Optical distribution means, 20-1, 20-2... Control unit, 21... Subscriber equipment management control unit, 22... Optical distribution unit. control unit, 30-1, 30-2... wavelength multiplexing/demultiplexing means, 40... wavelength filter, 50... optical fiber transmission line, 60... optical communication network (NW), 70... optical multiplexing/demultiplexing means, 80-1, 80-2...Dispersion compensation means, 91-1, 91-2...Wavelength filter, 92-1, 92-2...Photodiode (PD), 93...Optical demultiplexing means

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Abstract

光通信システムは、複数の第1の通信装置のいずれかと複数の第2の通信装置のいずれかとの間の光パスの開通を制御する通信制御部と、光パス開通後に前記複数の第1の通信装置の各々と前記通信制御部との間でそれぞれ伝送される制御信号の信号光を合分波する光合分波部と、を備え、前記通信制御部は、当該通信制御部と前記複数の第1の通信装置の各々との間を往復する信号光のそれぞれの往復伝搬時間に基づいて前記複数の第1の通信装置の各々に対して上り制御信号の送信をそれぞれ許可することにより、前記複数の第1の通信装置の各々から当該通信制御部へ送信される前記上り制御信号の受信タイミングが互いに異なるタイミングとなるように制御する。

Description

光通信システム、通信制御装置及び光パス開通方法
 本発明は、光通信システム、通信制御装置及び光パス開通方法に関する。
 本願は、2022年5月18日に、日本に出願されたPCT/JP2022/020660号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 現状のネットワークによる通信では実現することができないような、高速化や大容量化、抜本的な低遅延化、及び低消費電力化を可能にする新たなネットワーク基盤の実現を目指し、フォトニクス技術をベースとしたAPN(All Photonics Network)に関する研究が進められている(例えば、非特許文献1参照)。APNは、波長を活用したエンド・ツー・エンドかつフルメッシュな光パス接続の提供によって、遅延を極限まで低減させつつ、高速かつ大容量な機能別波長専有ネットワークを柔軟に提供することができる。
 APNでは、新たな加入者装置がネットワークに接続された場合、APNコントローラ内の加入者装置管理制御部が、加入者装置が接続されたことを認識する。加入者装置管理制御部は、加入者装置に対して未使用波長の中から波長を新たに払い出し、当該加入者装置に対して波長設定を指示する。同時に、APNコントローラ内の光振分制御部が、加入者装置の通信相手(例えば、他の加入者装置)に応じて最適な信号光の経路を選択し、Photonic Gateway(以下、「Ph-GW」という。)内の光振分手段によって信号光の伝送経路(以下、「光パス」という。)を設定する。こうして、エンド・ツー・エンドの光パスの自動開通が実現される。
 このように、従来の光通信システムでは、初期接続時の加入者装置が加入者装置管理制御部と通信を行うことができるように、Ph-GW内の光振分制御部が、光振分手段によるポート間接続の設定を行う。加入者装置の登録、認証、及び波長設定などが完了し次第、光振分制御部は、光振分手段によるポート間接続の設定を変更し、新たにネットワークに接続された加入者装置と、当該加入者装置の通信相手となる他の加入者装置と、を直接接続する光パスを開通させる。但し、従来の光通信システムの構成では、光パスが一旦開通した後は、加入者装置と加入者装置管理制御部との間の通信経路が絶たれることになるため、そのままでは、加入者装置管理制御部と加入者装置との間で送受信する制御信号を伝送するための制御チャネルが存在しない状態になる。
 そこで、主信号を搬送する信号光と制御信号を搬送する信号光とを合分波させる光合分波手段を光ファイバ伝送路上に新たに設けるとともに、光パス開通後に加入者装置と通信を行うための管理制御ポートを加入者装置管理制御部に新たに設けるという方法が考えられる。そして、光パス開通後の加入者装置との通信用の管理制御ポートと光合分波手段とが接続されることによって、光パス開通後においても、光通信システムは、加入者装置から加入者装置管理制御部への上り制御信号、及び加入者装置管理制御部から加入者装置への下り制御信号を伝送することができるようになる。
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", 電子情報通信学会 総合大会, B-8-20, 2021年3月
 しかしながら、上記のように光パス開通後の加入者装置との通信用の管理制御ポートを加入者装置管理制御部に設ける場合、光パスの数と同数の管理制御ポートが必要になる。これにより、加入者装置管理制御部の構成が大規模化するという課題があった。
 本発明は、加入者装置管理制御部の構成の大規模化を抑えつつ、光パス開通の前後において加入者装置管理制御部と加入者装置との間で制御信号の送受信を行うことができる技術を提供することを目的とする。
 本発明の一態様は、複数の第1の通信装置のいずれかと複数の第2の通信装置のいずれかとの間の光パスの開通を制御する通信制御部と、光パス開通後に前記複数の第1の通信装置の各々と前記通信制御部との間でそれぞれ伝送される制御信号の信号光を合分波する光合分波部と、を備え、前記通信制御部は、当該通信制御部と前記複数の第1の通信装置の各々との間を往復する信号光のそれぞれの往復伝搬時間に基づいて前記複数の第1の通信装置の各々に対して上り制御信号の送信をそれぞれ許可することにより、前記複数の第1の通信装置の各々から当該通信制御部へ送信される前記上り制御信号の受信タイミングが互いに異なるタイミングとなるように制御する光通信システムである。
 また、本発明の一態様は、複数の第1の通信装置のいずれかと複数の第2の通信装置のいずれかとの間の光パスの開通を制御する通信制御装置であって、前記通信制御装置は、自装置と前記複数の第1の通信装置の各々との間を往復する信号光のそれぞれの往復伝搬時間に基づいて前記複数の第1の通信装置の各々に対して上り制御信号の送信をそれぞれ許可することにより、前記複数の第1の通信装置の各々から自装置へ送信される前記上り制御信号の受信タイミングが互いに異なるタイミングとなるように制御する制御部を備える通信制御装置である。
 また、本発明の一態様は、複数の第1の通信装置のいずれかと複数の第2の通信装置のいずれかとの間の光パスの開通を制御する通信制御部と、光パス開通後に前記複数の第1の通信装置の各々と前記通信制御部との間でそれぞれ伝送される制御信号の信号光を合分波する光合分波部と、を有する光通信システムのコンピュータによる光パス開通方法であって、当該通信制御部と前記複数の第1の通信装置の各々との間を往復する信号光のそれぞれの往復伝搬時間を示す情報を取得する取得ステップと、前記往復伝搬時間に基づいて前記複数の第1の通信装置の各々に対して上り制御信号の送信をそれぞれ許可することにより、前記複数の第1の通信装置の各々から当該通信制御部へ送信される前記上り制御信号の受信タイミングが互いに異なるタイミングとなるように制御する制御ステップと、を有する光パス開通方法である。
 また、本発明の一態様は、複数の第1の通信装置のいずれかと複数の第2の通信装置のいずれかとの間の光パスの開通を制御する通信制御装置のコンピュータによる光パス開通方法であって、前記通信制御装置と前記複数の第1の通信装置の各々との間を往復する信号光のそれぞれの往復伝搬時間を示す情報を取得する取得ステップと、前記往復伝搬時間に基づいて前記複数の第1の通信装置の各々に対して上り制御信号の送信をそれぞれ許可することにより、前記複数の第1の通信装置の各々から前記通信制御装置へ送信される前記上り制御信号の受信タイミングが互いに異なるタイミングとなるように制御する制御ステップと、を有する光パス開通方法である。
 本発明により、加入者装置管理制御部の構成の大規模化を抑えつつ、光パス開通の前後において加入者装置管理制御部と加入者装置との間で制御信号の送受信を行うことが可能になる。
従来の光通信システム1における光パス開通方法を説明するための図である。 従来の光通信システム1’の全体構成図である。 本発明の第1の実施形態における光通信システム1aの全体構成図である。 本発明の第1の実施形態における光通信システム1aの動作を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態における加入者装置管理制御部21の管理制御ポートbの増設方法を説明するための図である。 本発明の第1の実施形態における加入者装置管理制御部21の管理制御ポートbの増設方法を説明するための図である。 本発明の第1の実施形態の第1変形例における光通信システムの構成を説明するための図である。 本発明の第1の実施形態の第1変形例における光通信システムの構成を説明するための図である。 本発明の第2の実施形態における光通信システムの1cの構成を説明するための図である。 本発明の第2の実施形態における光通信システムの1cの構成を説明するための図である。 本発明の第2の実施形態における光通信システム1cの動作を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施形態の第1変形例における光通信システム1dの構成を説明するための図である。 本発明の第2の実施形態の第1変形例における光通信システム1dの構成を説明するための図である。 本発明の第2の実施形態の第2変形例における光通信システム1eの構成を説明するための図である。 本発明の第3の実施形態における光通信システムの1fの構成を説明するための図である。 本発明の第3の実施形態における光通信システムの1fの構成を説明するための図である。 本発明の第3の実施形態における光通信システム1fの動作を示すフローチャートである。 本発明の第3の実施形態の変形例における光通信システムの1gの構成を説明するための図である。 本発明の第4の実施形態における光通信システム1hの全体構成図である。 本発明の第4の実施形態における光通信システム1hの動作を示すフローチャートである。 本発明の第5の実施形態における光通信システム1iの全体構成図である。 本発明の第5の実施形態における光通信システム1iの動作を示すフローチャートである。 本発明の第5の実施形態の第1変形例における光通信システム1jの全体構成図である。 本発明の第5の実施形態の第2変形例における光通信システム1kの全体構成図である。 本発明の第6の実施形態における光通信システム1lの全体構成図である。 本発明の第6の実施形態における光通信システム1lの動作を示すフローチャートである。 本発明の第7の実施形態における光通信システム1mの全体構成図である。 本発明の第7の実施形態における光通信システム1mの動作を示すフローチャートである。
 以下、実施形態の光通信システム、通信制御装置及び光パス開通方法について、図面を参照しながら説明する。
 以下、説明を分かり易くするため、まず実施形態の光通信システムとの比較対象として、従来の光通信システムの一例である光通信システム1の構成について説明する。図1は、従来の光通信システム1における光パス開通方法を説明するための図である。
 図1に示されるように、従来の光通信システム1は、複数の加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)と、複数の加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)と、光振分手段10-1及び光振分手段10-2と、制御部20-1及び制御部20-2と、波長合分波手段30-1及び波長合分波手段30-2と、複数の光ファイバ伝送路50と、光通信ネットワーク(NW)60とを含んで構成される。制御部20-1及び制御部20-2は、加入者装置管理制御部21と、光振分制御部22とをそれぞれ含んで構成される。
 光振分手段10-1及び光振分手段10-2は、例えば光スイッチ等を用いて構成される。制御部20-1及び制御部20-2は、例えばCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサを用いて構成される。
 以下、一例として、加入者装置#k_1が、新たにネットワークに接続され、光ファイバ伝送路50及び光振分手段10-1等を介して通信相手となる加入者装置#k_2と通信接続する場合における光パス開通方法について説明する。なお、その逆に、加入者装置#k_2が、新たにネットワークに接続され、光ファイバ伝送路50及び光振分手段10-2等を介して通信相手となる加入者装置#k_1と接続する場合における光パス開通方法であっても、以下に説明する構成と同様である。
 光振分手段10-1は、複数のポートを備えている。光振分手段10-1は、複数の光ファイバ伝送路50と接続される。光振分手段10-1は、各々のポートから入力される光信号を、当該ポートに対する接続ポートとして接続関係が設定されているポートへ出力する。なお、複数のポート間の接続関係は、任意に変更及び設定が可能である。
 加入者装置#k_1は、光ファイバ伝送路50を介して光振分手段10-1と接続される。図1の上段の図に示されるように、加入者装置#k_1のネットワークへの初期接続時には、加入者装置#k_1と加入者装置管理制御部21とが通信を行うことができるようにするため、光振分制御部22は、光振分手段10-1によるポート間接続の設定を変更する。
 加入者装置#k_1のネットワークへの初期接続時には、加入者装置#k_1と加入者装置管理制御部21との間で、加入者装置#k_1のネットワークへの登録及び認証に必要となる管理制御信号のやりとりが行われる。また、加入者装置#k_1のネットワークへの初期接続時には、加入者装置管理制御部21から加入者装置#k_1へ、加入者装置#k_1が用いる発光波長を指示するための管理制御信号が送信される。このような管理制御信号を送受信するためのチャネルとして、例えばAMCC(Auxiliary Management and Control Channel)等を用いることができる。
 次に、図1の下段の図に示されるように、加入者装置#k_1のネットワークへの登録、認証、及び波長設定などが完了し次第、当該加入者装置#k_1から送信される光信号が通信相手となる加入者装置#k_2へ転送されるようにするため、光振分制御部22は、光振分手段10-1によるポート間接続の設定を再び変更する。これにより、光通信システム1は、加入者装置#k_1と加入者装置#k_2とを直接接続する光パスを開通させることができる。
 但し、このような従来の光通信システム1の構成では、光パスが一旦開通した後は、加入者装置#k_1と加入者装置管理制御部21との間の通信経路が絶たれるため、図1の下段の図に示されるように、そのままでは、加入者装置管理制御部21から送信される下り制御信号を加入者装置#k_1へ伝送したり、加入者装置#k_1から送信される上り制御信号を加入者装置管理制御部21へ伝送したりするための制御チャネルが存在しない状態となる。この場合、加入者装置管理制御部21が、光パスの状態及び加入者装置#k_1の状態を監視して光パスの切り替え制御を行うこと等ができなくなる。
 そこで、光ファイバ伝送路50上に光合分波手段70を設けて、主信号を搬送する光信号と制御信号を搬送する光信号とを合分波させるとともに、光パス開通後の加入者装置#k_1との通信用の管理制御ポートを加入者装置管理制御部21に設けるという方法が考えられる。そして、光パス開通後の加入者装置#k_1との通信用の管理制御ポートと光合分波手段70とが接続されることにより、光通信システム1は、光パス開通前だけでなく光パス開通後においても、加入者装置#k_1から加入者装置管理制御部21への上り制御信号、及び加入者装置管理制御部21から加入者装置#k_1への下り制御信号を伝送することができるようになる。
 以下、従来の光通信システムの一例である光通信システム1’の全体構成について説明する。図2は、従来の光通信システム1’の全体構成図である。図2に示されるように、従来の光通信システム1’は、複数の加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)と、複数の加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)と、光振分手段10-1及び光振分手段10-2と、制御部20-1及び制御部20-2と、波長合分波手段30-1及び波長合分波手段30-2と、複数の光ファイバ伝送路50と、光通信ネットワーク(NW)60と、複数の光合分波手段70とを含んで構成される。制御部20-1及び制御部20-2は、加入者装置管理制御部21と、光振分制御部22とをそれぞれ含んで構成される。
 光振分手段10-1及び光振分手段10-2は、例えば光スイッチ等を用いて構成される。光合分波手段70は、例えば光フィルタ等を用いて構成される。制御部20-1及び制御部20-2は、例えばCPU等のプロセッサを用いて構成される。
 なお、以下の説明において、図2に示される従来の光通信システム1’が備える構成部のうち、前述の図1に示される従来の光通信システム1が備える構成部と同様の構成を有する構成部については、同一の符号を付し、説明を省略することがある。
 なお、図2は、加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)へ信号伝送する場合について例示しているが、逆に、加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)へ信号伝送する場合についても以下に説明する構成と同様の構成である。
 図2に示されるように、光合分波手段70は、複数の光ファイバ伝送路50の各々にそれぞれ設けられている。光合分波手段70は、例えば光カプラ等を用いて構成される。加入者装置管理制御部21には、光パス開通前の加入者装置#k_1との通信用の管理制御ポートである管理制御ポートaと、光パス開通後の加入者装置#k_1との通信用の管理制御ポートである管理制御ポートbとが設けられている。そして、光合分波手段70と管理制御ポートbとが接続されることにより、従来の光通信システム1’は、光パス開通後であっても、加入者装置#k_1から加入者装置管理制御部21への上り制御信号、及び加入者装置管理制御部21から加入者装置#k_1への下り制御信号を互いに伝送することができる。
 図2に示される従来の光通信システム1’は、下り制御信号を搬送する光信号の波長と主信号を搬送する光信号の波長とを、互いに異なる波長とするように制御する。これにより、従来の光通信システム1’は、下り制御信号の周波数帯域と主信号の周波数帯域とが重なる場合であっても、受信時に、主信号と下り制御信号とが干渉することを回避させることができる。具体的には、従来の光通信システム1’では、加入者装置#k_1が、互いに波長が異なる下り制御信号と主信号とを分離し、下り制御信号と主信号とをそれぞれ検波及び復調する。これにより、加入者装置#k_1は、下り制御信号及び主信号の双方を受信することができる。
 光パス開通前及び光パス開通後において、加入者装置管理制御部21は、同一の加入者装置#k_1宛の下り制御信号を、異なる管理制御ポートより送信する。具体的には、加入者装置管理制御部21は、光パス開通前には加入者装置#k_1宛の下り制御信号を管理制御ポートaから送信し、光パス開通後には加入者装置#k_1宛の下り制御信号を管理制御ポートbから送信する。
 図2に示される従来の光通信システム1’のような構成の場合、開通される光パスの数と同数の管理制御ポートb(すなわち、光パス開通後の加入者装置#k_1との通信用の管理制御ポート)が必要になる。これにより、加入者装置管理制御部21の構成が大規模化してしまう。このような課題を解決することができる本発明の実施形態における光通信システムについて以下に説明する。
<第1の実施形態>
[光通信システムの構成]
 以下、第1の実施形態における光通信システム1aの構成について説明する。図3は、本発明の第1の実施形態における光通信システム1aの全体構成図である。
 図3に示されるように、第1の実施形態における光通信システム1aは、複数の加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)と、複数の加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)と、光振分手段10-1及び光振分手段10-2と、制御部20-1及び制御部20-2と、波長合分波手段30-1及び波長合分波手段30-2と、複数の光ファイバ伝送路50と、光通信ネットワーク(NW)60と、複数の第1の光合分波手段70-1と、複数の第2の光合分波手段70-2とを含んで構成される。制御部20-1及び制御部20-2は、加入者装置管理制御部21と、光振分制御部22とをそれぞれ含んで構成される。
 光振分手段10-1及び光振分手段10-2は、例えば光スイッチ等を用いて構成される。第1の光合分波手段70-1及び第2の光合分波手段70-2は、例えば光フィルタ等を用いて構成される。制御部20-1及び制御部20-2は、例えばCPU等のプロセッサを用いて構成される。
 なお、以下の説明において、図3に示される第1の実施形態における光通信システム1aが備える構成部のうち、前述の図1に示される従来の光通信システム1が備える構成部、及び前述の図2に示される従来の光通信システム1’が備える構成部と同様の構成を有する構成部については、同一の符号を付し、説明を省略することがある。
 なお、図3は、加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)へ信号伝送する場合について例示しているが、逆に、加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)へ信号伝送する場合についても以下に説明する構成と同様の構成である。
 図3に示されるように、第1の実施形態における光通信システム1aは、前述の図2に示される従来の光通信システム1a’に対し、複数の第1の光合分波手段70-1と、複数の第2の光合分波手段70-2とが設けられている点が異なる。
 加入者装置#k_1は、制御部20-1へ送信する上り制御信号を、主信号を搬送するキャリアとは異なる波長で出力する。また、制御部20-2の加入者装置管理制御部21は、加入者装置#k_2へ送信する下り制御信号を、主信号を搬送するキャリアとは異なる波長で出力する。
 図3に示されるように、第1の光合分波手段70-1は、複数の光ファイバ伝送路50の各々にそれぞれ設けられている。第1の光合分波手段70-1は、例えば光フィルタ等を用いて構成される。加入者装置管理制御部21には、光パス開通前の加入者装置#k_1との通信用の管理制御ポートである管理制御ポートaと、光パス開通後の加入者装置#k_1との通信用の管理制御ポートである管理制御ポートbとが設けられている。そして、第1の光合分波手段70-1と管理制御ポートbとが接続されることにより、第1の実施形態における光通信システム1aは、光パス開通後であっても、加入者装置#k_1から加入者装置管理制御部21への上り制御信号、及び加入者装置管理制御部21から加入者装置#k_1への下り制御信号を互いに伝送することができる。
 第1の光合分波手段70-1は、光パス開通後において、加入者装置#k_1から制御部20-1の加入者装置管理制御部21へ伝送される上り制御信号を第2の光合分波手段70-2へ転送する。また、第1の光合分波手段70-1は、光パス開通後において、制御部20-2の加入者装置管理制御部21から加入者装置#k_2へ伝送される下り制御信号を含む信号光と、主信号を含む信号光とを、波長多重する。
 第2の光合分波手段70-2は、複数の第1の光合分波手段70-1と接続する。第2の光合分波手段70-2は、複数の第1の光合分波手段70-1から入力された上り制御信号を多重して、制御部20-1の加入者装置管理制御部の管理制御ポートbに出力する。また、第2の光合分波手段70-2は、制御部20-2の加入者装置管理制御部の管理制御ポートbから出力された下り制御信号を分岐して、第1の光合分波手段70-1に出力する。
 加入者装置#k_1は、制御部20-1の加入者装置管理制御部21によって許可された時間帯のみに、上り制御信号を含む信号光を出力する。加入者装置#k_1は、制御部20-1の加入者装置管理制御部21によって許可された時間帯以外の時間帯は信号光の出力を停止する。すなわち、上り制御信号を含む信号光は、バースト信号光である。
 制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)の各々と自己の加入者装置管理制御部21との間の信号光の伝送における、それぞれの往復伝搬時間(RTT:Round Trip Time)を例えば自装置に備えられた記憶媒体(不図示)に記憶している。加入者装置管理制御部21は、バースト信号光である加入者装置#k_1から送信される上り制御信号が、他の加入者装置#k_1から送信される上り制御信号と同じ時間帯に自己の加入者装置管理制御部21に到達しないように制御する。
 具体的には、制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、例えば上記の記憶媒体(不図示)に記憶されたRTTの値を参照する。加入者装置管理制御部21は、当該RTTの値に基づいて決定されるタイミングで、各々の加入者装置#k_1に対して上り制御信号を含む信号光の送信許可を与える。
 制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、上り制御信号を含む信号光を光・電気変換した後、上り制御信号に含まれる識別子に基づいて、受信した上り制御信号の送信元である加入者装置#k_1を特定する。例えば、識別子として、制御部20-1の加入者装置管理制御部21から加入者装置#k_1に対して付与されたID(Identifier)、又は加入者装置#k_1のMAC(Media Access Control)アドレス等を用いることができる。
 下り制御信号を含む信号光は、各々の加入者装置#k_2宛の下り制御信号が時間多重された信号光である。加入者装置#k_2は、下り制御信号を含む信号光を光・電気変換した後、下り制御信号に含まれる識別子に基づいて、時間多重された下り制御信号から自装置宛の下り制御信号を選択的に受信する。例えば、識別子として、制御部20-2の加入者装置管理制御部21から加入者装置#k_2に対して付与されたID、又は加入者装置#k_2のMACアドレス等を用いることができる。
 各々の加入者装置#k_1が送信する上り制御信号を含む信号光の波長は、第1の光合分波手段70-1の入出力ポートのうち、光振分手段10-1と接続するポート(図3において光振分手段10-1と接続する第1の光合分波手段70-1の左側のポート)から第2の光合分波手段70-2と接続するポート(図3において光振分手段10-1と接続する第1の光合分波手段70-1の右側上部のポート)に透過される波長範囲内の波長である。なお、各々の加入者装置#k_1が送信する上り制御信号を含む信号光の波長は、全て同一の波長であってもよいし、互いに異なる波長であってもよい。
 制御部20-2の加入者装置管理制御部21が送信する下り制御信号を含む信号光の波長は、第1の光合分波手段70-1の入出力ポートのうち、第2の光合分波手段70-2と接続するポート(図3において光振分手段10-2と接続する第1の光合分波手段70-1の左側上部のポート)から光振分手段10-2と接続するポート(図3において光振分手段10-2と接続する第1の光合分波手段70-1の右側のポート)に透過される波長範囲内の波長である。
 なお、図3に例示する光通信システム1aは、当該図3において左側から右側へ(すなわち、加入者装置#k_1側から加入者装置#k_2側へ)向かって伝送される信号光(以下「右向きの信号光」という。)と、右側から左側へ(すなわち、加入者装置#k_2側から加入者装置#k_1側へ)向かって伝送される信号光(以下「左向きの信号光」という。)と、が同一の光ファイバ芯線を流れる区間が存在する構成になっている。但し、このような構成に限られるものではなく、右向きの信号光と左向きの信号光とが、互いに異なる光ファイバ芯線を流れる区間が存在するような構成にすることも可能である。
 右向きの信号光と左向きの信号光とが、(例えば図3に示されるように)同一の光ファイバ芯線を流れる区間が存在する場合、光ファイバ伝送路内で生じる一方の信号光の反射によって、もう一方の信号光(反対方向へ向かう信号光)の受信特性が劣化する。このような受信特性の劣化を防ぐため、例えば加入者装置管理制御部21は、右向きの信号光の波長と左向きの信号光の波長とを互いに異なる波長とするか、又は、右向きの信号光と左向きの信号光とが互いに異なるタイミングで送信されるように加入者装置#k_1及び加入者装置#k_2に対して送信許可を与える。
 図3に例示する光通信システム1aでは、上り制御信号を含む信号光の波長と下り制御信号を含む信号光の波長とは、互いに異なる波長である。但し、図3に例示する光通信システム1aのように、右向きの信号光と左向きの信号光とが同一の光ファイバ芯線を流れる区間が存在しない場合には、上り制御信号を含む信号光の波長と下り制御信号を含む信号光の波長とを同一の波長にすることができる。
 なお、図3に示される光通信システム1aにおいて、第2の光合分波手段70-2(例えば光フィルタ等)の代わりに光振分手段(例えば光スイッチ等)が用いられてもよい。この場合、例えば、各々の加入者装置#k_1からの上り制御信号を含む信号光が当該光振分手段に到達するタイミングに合わせて、上記の光振分手段のポート間の接続関係が動的に設定される構成にすればよい。そして、到達した上り制御信号を含む信号光を、制御部20-1の加入者装置管理制御部21の管理制御ポートbにおいて受信できるようにすればよい。
[光通信システムの動作]
 以下、光通信システム1aの動作の一例について説明する。図4は、本発明の第1の実施形態における光通信システム1aの動作を示すフローチャートである。図4のフローチャートが示す光通信システム1aの動作は、新たな加入者装置#k_1がネットワークに接続された際に開始される。
 新たな加入者装置#k_1がネットワークに接続された場合、制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、新たな加入者装置#k_1のネットワークへの接続を検出する(ステップS101)。加入者装置管理制御部21が新たな加入者装置#k_1のネットワークへの接続を検出した場合、光振分制御部22は、光振分手段10-1におけるポート間接続の設定を変更することで、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートaと新たな加入者装置#k_1とが通信接続されるようにする(ステップS102)。
 加入者装置管理制御部21は、未使用波長の中から、新たな加入者装置#k_1に割り当てる波長を払い出す。加入者装置管理制御部21は、管理制御ポートaを用いて新たな加入者装置#k_1との管理制御情報の送受信を行う。加入者装置管理制御部21は、新たな加入者装置#k_1に対して波長設定を指示し、当該加入者装置#k_1に対して波長を割り当てる(ステップS103)。
 新たな加入者装置#k_1に対して波長が割り当てられると、光振分制御部22は、光振分手段10-1におけるポート間接続の設定を再変更することで、光パスが開通される。この時、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートbと新たな加入者装置#k_1とが通信接続されるようになる。(ステップS104)。
 制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、例えば自装置に備えられた記憶媒体(不図示)に予め記憶された加入者装置#k_1ごとのRTTの値を参照する。前述の通り、ここでいうRTTとは、制御部20-1の加入者装置管理制御部21と加入者装置#k_1の各々との間における信号光のRTTである。加入者装置管理制御部21は、管理制御ポートbを用いて、各々の加入者装置#k_1から送信されるバースト信号光である上り制御信号が衝突しないように、RTTの値に基づいて各々の加入者装置#k_1へ上り制御信号の送信許可を与える(ステップS105)。
 各々の加入者装置#k_1は、加入者装置管理制御部21から通知された送信許可に応じたそれぞれのタイミングで、加入者装置管理制御部21へ上り制御信号をそれぞれ送信する(ステップS106)。以上で、図4のフローチャートが示す光通信システム1aの動作が終了する。
[管理制御ポートbの増設]
 光通信システム1aに対し、新たな加入者装置#k_1が次々に接続されていった場合、加入者装置#k_1の台数が、加入者装置管理制御部21の1つの管理制御ポートbによって収容可能な台数を上回る状態になることが考えられる。このような場合、例えば、制御部20-1の加入者装置管理制御部21の管理制御ポートbを増設すればよい。
 図5及び図6は、本発明の第1の実施形態における加入者装置管理制御部21の管理制御ポートbの増設方法を説明するための図である。なお、図5では、制御部20-1の加入者装置管理制御部21が上り制御信号を受信する構成のみを図示しており、制御部20-2の加入者装置管理制御部21が下り制御信号を送信する構成については図示を省略している。
 図5は、送受信する信号光の波長が互いに同一である管理制御ポートbを並列に加入者装置管理制御部21に増設する場合における、光通信システム1aの構成の一例を表している。図5では、各々の加入者装置#k_1から送信される上り制御信号を含む信号光の波長は、互いに同一である。管理制御ポートbが増設される場合、増設された管理制御ポートbに接続される第2の光合分波手段70-2も併せて増設される。図5に示される光通信システム1aでは、どの加入者装置#k_1から送信される上り制御信号が、どの第2の光合分波手段70-2を経由して加入者装置管理制御部21に伝送されるかが予め決められている。
 図6は、送受信する信号光の波長が互いに異なる管理制御ポートbを並列に加入者装置管理制御部21に増設する場合における、光通信システム1aの構成の一例を表している。図6に示されるように、第2の光合分波手段70-2と制御部20-1との間に、波長合分波手段30-3が設けられる。図6では、異なる管理制御ポートbと通信する加入者装置#k_1から送信される上り制御信号を含む信号光の波長は、互いに異なる。
 第2の光合分波手段70-2は、各々の加入者装置#k_1から送信された上り制御信号を含む信号光を多重し、波長合分波手段30-3へ出力する。波長合分波手段30-3は、多重された信号光を波長ごとに分離し、分離された各々の(上り制御信号を含む)信号光を、波長ごとに予め定められた(加入者装置管理制御部21の)管理制御ポートbへそれぞれ転送する。
 管理制御ポートbが増設される場合、図6に示されるように、波長合分波手段30-3からの信号光の出力先を追加するように設置すればよい。そのため、この場合、管理制御ポートbの増設に併せて、第2の光合分波手段70-2等を増設する必要はない。
 以上説明したように、本発明の第1の実施形態における光通信システム1aは、複数の第1の光合分波手段70-1及び複数の第2の光合分波手段70-2を備える。加入者装置#k_1は、制御部20-1の加入者装置管理制御部21宛の上り制御信号を、主信号を搬送する光キャリアとは異なる波長で出力する。制御部20-2の加入者装置管理制御部21は、加入者装置#k_2宛の下り制御信号を、主信号を搬送する光キャリアとは異なる波長で出力する。第1の光合分波手段70-1は、光パス開通後に、加入者装置#k_1から制御部20-1の加入者装置管理制御部21への上り制御信号光を、第2の光合分波手段70-2へ転送する。また、第1の光合分波手段70-1は、光パス開通後に、制御部20-2の加入者装置管理制御部21から加入者装置#k_2への下り制御信号の信号光を、主信号の信号光と波長多重する。第2の光合分波手段70-2は、複数の第1の光合分波手段70-1とそれぞれ接続し、複数の第1の光合分波手段70-1からそれぞれ入力された上り制御信号を多重して、制御部20-1の加入者装置管理制御部21の管理制御ポートbに出力する。また、第2の光合分波手段70-2は、制御部20-2の加入者装置管理制御部21の管理制御ポートbから出力された下り制御信号を分岐させ、複数の第1の光合分波手段70-1へそれぞれ出力する。
 そして、以上説明したように、加入者装置#k_1は、許可された時間帯のみに、制御部20-1の加入者装置管理制御部21へ上り制御信号を含む上り制御信号の信号光(バースト信号光)を出力する。制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、各々の加入者装置#k_1について、当該加入者装置#k_1と自己の加入者装置管理制御部21との間における制御信号の往復伝搬時間(RTT)を認識しており、各々の加入者装置#k_1から送信されるバースト信号光である上り制御信号が衝突しないように、RTTの値に基づいて各々の加入者装置#k_1へ上り制御信号の送信許可を与える。
 このような構成を備えることで、本発明の第1の実施形態における光通信システム1aは、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートbを、複数の加入者装置#k_1の間で共用させることを可能にする。これにより、光通信システム1aによれば、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートbを、加入者装置#k_1ごとにそれぞれ設ける必要がなくなる。よって、本発明の第1の実施形態における光通信システム1aは、シンプルな加入者装置管理制御部21の構成で、光パスが一旦開通した後に、加入者装置管理制御部21と加入者装置#k_1との間における制御信号の送受信を行うことができる。
(第1の実施形態の第1変形例)
 以下、本発明の第1の実施形態の第1変形例における光通信システムについて説明する。図7は、本発明の第1の実施形態の第1変形例における光通信システムの構成を説明するための図である。なお、図7では、制御部20-1の加入者装置管理制御部21が上り制御信号を受信する構成のみを図示しており、制御部20-2の加入者装置管理制御部21が下り制御信号を送信する構成については図示を省略している。
 なお、図7は、加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)へ信号伝送する場合について例示しているが、逆に、加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)へ信号伝送する場合についても以下に説明する構成と同様の構成である。
 図7に示されるように、第1の実施形態の第1変形例における光通信システムは、複数の加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)と、不図示の複数の加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)と、光振分手段10-1及び不図示の光振分手段10-2と、制御部20-1及び不図示の制御部20-2と、波長合分波手段30-1及び不図示の波長合分波手段30-2と、複数の光ファイバ伝送路50と、光通信ネットワーク(NW)60と、複数の第1の光合分波手段70-1と、複数の第2の光合分波手段70-2とを含んで構成される。制御部20-1及び制御部20-2は、加入者装置管理制御部21と、光振分制御部22とをそれぞれ含んで構成される。
 光振分手段10-1及び光振分手段10-2は、例えば光スイッチ等を用いて構成される。第1の光合分波手段70-1及び第2の光合分波手段70-2は、例えば光カプラ、光フィルタ等を用いて構成される。制御部20-1及び制御部20-2は、例えばCPU等のプロセッサを用いて構成される。
 なお、以下の説明において、図7に示される第1の実施形態の第1変形例における光通信システムが備える構成部のうち、前述の図1に示される従来の光通信システム1が備える構成部、前述の図2に示される従来の光通信システム1’が備える構成部、及び前述の図3に示される第1の実施形態における光通信システム1aが備える構成部と同様の構成を有する構成部については、同一の符号を付し、説明を省略する。
 前述の図3に示される第1の実施形態における光通信システム1aの構成に対し、図7に示される第1の実施形態の第1変形例における光通信システムの構成が異なる点は、加入者装置管理制御部21が管理制御ポートcをさらに備えている点である。
 第1の実施形態の第1変形例における光通信システムは、主信号を制御部20-1及び制御部20-2の近傍で処理する場合に用いられる。ここでいう処理とは、例えば、再生中継処理、ネットワーク機能処理、及びサービス機能処理等である。図7に示されるように、第1の実施形態の第1変形例における光通信システムでは、加入者装置管理制御部21が、上り制御信号と主信号とを同一の波長上に時間多重させるように、各々の加入者装置#k_1に対して上り制御信号及び主信号の送信許可を与える。そして、加入者装置管理制御部21は、上記の処理が完了した後に、主信号を含む信号光を通信相手である加入者装置#k_2(不図示)に向けて送信する。
 上記のような構成を備えることで、本発明の第1の実施形態の第1変形例における光通信システムでは、各々の加入者装置#k_1が、上り制御信号と主信号とを同一の波長上に時間多重させて送信することができる。また、上記のような構成を備えることで、第1の実施形態の第1変形例における光通信システムは、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートbを、複数の加入者装置#k_1の間で共用させることを可能にする。これにより、第1の実施形態の第1変形例における光通信システムによれば、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートbを、加入者装置#k_1ごとにそれぞれ設ける必要がなくなる。よって、本発明の第1の実施形態の第1変形例における光通信システムは、シンプルな加入者装置管理制御部21の構成で、光パスが一旦開通した後に、加入者装置管理制御部21と加入者装置#k_1との間における制御信号の送受信を行うことができる。
(第1の実施形態の第2変形例)
 以下、本発明の第1の実施形態の第2変形例における光通信システム1bについて説明する。前述の第1の実施形態における光通信システム1aでは、第1の光合分波手段70-1として、例えば光フィルタ等の波長選択性のある波長多重分離手段を用いる構成であった。これに対し、第1の実施形態の第2変形例における光通信システム1bは、第1の光合分波手段70-1として、例えば光カプラ等の波長選択性のない光合分波手段を用いる構成である。
 図8は、本発明の第1の実施形態の第2変形例における光通信システムの構成を説明するための図である。図8に示されるように、第1の実施形態の第2変形例における光通信システムは、複数の加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)と、複数の加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)と、光振分手段10-1及び光振分手段10-2と、制御部20-1及び制御部20-2と、波長合分波手段30-1及び波長合分波手段30-2と、複数の波長フィルタ40と、複数の光ファイバ伝送路50と、光通信ネットワーク(NW)60と、複数の第1の光合分波手段70-1と、複数の第2の光合分波手段70-2とを含んで構成される。制御部20-1及び制御部20-2は、加入者装置管理制御部21と、光振分制御部22とをそれぞれ含んで構成される。
 光振分手段10-1及び光振分手段10-2は、例えば光スイッチ等を用いて構成される。第2の光合分波手段70-2は、例えば光カプラ等の波長選択性のない光合分波手段を用いて構成される。制御部20-1及び制御部20-2は、例えばCPU等のプロセッサを用いて構成される。
 なお、図8は、加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)へ信号伝送する場合について例示しているが、逆に、加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)へ信号伝送する場合についても以下に説明する構成と同様の構成である。
 なお、以下の説明において、図8に示される第1の実施形態の第2変形例における光通信システムが備える構成部のうち、前述の図1に示される従来の光通信システム1が備える構成部、前述の図2に示される従来の光通信システム1’が備える構成部、及び前述の図3に示される第1の実施形態における光通信システム1aが備える構成部と同様の構成を有する構成部については、同一の符号を付し、説明を省略する。
 前述の図3に示される第1の実施形態における光通信システム1aの構成に対し、図8に示される第1の実施形態の第2変形例における光通信システム1bの構成が異なる点は、波長フィルタ40をさらに備えている点である。
 第1の実施形態の第2変形例における光通信システム1bでは、前述の通り第1の光合分波手段70-1として例えば光カプラ等の波長選択性のない光合分波手段が用いられることから、波長フィルタ40がさらに設けられる。波長フィルタ40は、主信号を含む信号光波長を遮断し、上り制御信号を含む信号光を透過する。第1の光合分波手段70-1は、光パス開通後に、加入者装置#k_1から制御部20-1の加入者装置管理制御部21へ伝送される上り制御信号を含む信号光の一部を分岐させて、第2の光合分波手段70-2へ転送する。
 また、第1の光合分波手段70-1は、光パス開通後に、制御部20-2の加入者装置管理制御部21から加入者装置#k_1へ伝送される下り制御信号を含む信号光と主信号を含む信号光とを波長多重する。
 第1の光合分波手段70-1によって分岐されたもう一方の上り制御信号を含む信号光は、波長合分波手段30-1へも転送されるが、上り制御信号を含む信号光の波長と主信号を含む信号光の波長とは異なることから、波長合分波手段30-1によって遮断される。これにより、加入者装置#k_1から送信された上り制御信号を含む信号光は、波長合分波手段30-1を超えて伝送されることはない。
 そのため、前述の図3に示される第1の実施形態における光通信システム1aと同様に、図8に例示する光通信システム1bのように、右向きの信号光と左向きの信号光とが同一の光ファイバ芯線を流れる区間が存在しない場合には、上り制御信号を含む信号光の波長と下り制御信号を含む信号光の波長とを同一の波長にすることができる。
 上記のような構成を備えることで、第1の実施形態の第2変形例における光通信システム1bは、第1の光合分波手段70-1として、例えば光カプラ等の波長選択性のない光合分波手段を用いることができる。また、上記のような構成を備えることで、第1の実施形態の第2変形例における光通信システム1bは、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートbを、複数の加入者装置#k_1の間で共用させることを可能にする。これにより、光通信システム1bによれば、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートbを、加入者装置#k_1ごとにそれぞれ設ける必要がなくなる。よって、本発明の第1の実施形態の第2変形例における光通信システム1bは、シンプルな加入者装置管理制御部21の構成で、光パスが一旦開通した後に、加入者装置管理制御部21と加入者装置#k_1との間における制御信号の送受信を行うことができる。
<第2の実施形態>
 以下、本発明の第2の実施形態における光通信システム1cについて説明する。図9及び図10は、本発明の第2の実施形態における光通信システムの1cの構成を説明するための図である。図9は、加入者装置#k_1(k=1)の光パス開通前における光通信システム1cの状態を表しており、図10は、加入者装置#k_1(k=1)の光パス開通後における光通信システム1cの状態を表している。
 なお、図9及び図10は、加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)へ信号伝送する場合について例示しているが、逆に、加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)へ信号伝送する場合についても以下に説明する構成と同様の構成である。
 図9及び図10に示されるように、第2の実施形態における光通信システム1cは、複数の加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)と、複数の加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)と、光振分手段10-1及び光振分手段10-2と、制御部20-1及び制御部20-2と、波長合分波手段30-1及び波長合分波手段30-2と、複数の光ファイバ伝送路50と、光通信ネットワーク(NW)60と、複数の第1の光合分波手段70-1と、複数の第2の光合分波手段70-2とを含んで構成される。制御部20-1及び制御部20-2は、加入者装置管理制御部21と、光振分制御部22とをそれぞれ含んで構成される。
 光振分手段10-1及び光振分手段10-2は、例えば光スイッチ等を用いて構成される。第1の光合分波手段70-1及び第2の光合分波手段70-2は、例えば光カプラ、光フィルタ等を用いて構成される。制御部20-1及び制御部20-2は、例えばCPU等のプロセッサを用いて構成される。
 なお、以下の説明において、図9及び図10に示される第2の実施形態における光通信システム1cが備える構成部のうち、前述の図1に示される従来の光通信システム1が備える構成部、前述の図2に示される従来の光通信システム1’が備える構成部、及び前述の図3に示される第1の実施形態における光通信システム1aが備える構成部と同様の構成を有する構成部については、同一の符号を付し、説明を省略する。
 前述の図3に示される第1の実施形態における光通信システム1aの構成に対し、図9及び図10に示される第2の実施形態における光通信システム1cの構成が異なる点は、光パスの開通前後において、上り制御信号の受信及び下り制御信号の送信に、加入者装置管理制御部21の同一の管理制御ポート(図9における管理制御ポートc)が用いられる点である。
 具体的には、前述の図3に示される第1の実施形態における光通信システム1aは、加入者装置管理制御部21が、光パス開通前において加入者装置#k_1又は加入者装置#k_2と、登録・認証及び光パス開通のために必要な情報の送受信を行う管理制御ポートaと、光パス開通後において加入者装置#k_1又は加入者装置#k_2と制御信号の送受信を行う管理制御ポートbとをそれぞれ備えている。これに対して、図9及び図10に示される第2の実施形態における光通信システム1cは、加入者装置管理制御部21の1つの管理制御ポートcが、光パス開通前又は光パス開通後に関わらず、加入者装置#k_1又は加入者装置#k_2と制御信号の送受信を行う。
 図9は、加入者装置#k_1(k=1)の光パス開通前における光通信システム1cの状態を表している。制御部20-1の加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcは、第2の光合分波手段70-2及び光振分手段10-1を介して、光パス開通前の加入者装置#k_1と制御信号の送受信を行う。また、制御部20-1の加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcは、第2の光合分波手段70-2、第1の光合分波手段70-1、及び光振分手段10-1を介して光パス開通後の加入者装置と制御信号の送受信を行う。また、制御部20-2の加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcは、第2の光合分波手段70-2及び光振分手段10-2を介して、光パス開通前の加入者装置#k_2と制御信号の送受信を行う。また、制御部20-2の加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcは、第2の光合分波手段70-2、第1の光合分波手段70-1、及び光振分手段10-2を介して光パス開通後の加入者装置と制御信号の送受信を行う。
 光振分手段10-1に対して新たに加入者装置#k_1が接続されると、当該の加入者装置#k_1が光振分手段10-1と第2の光合分波手段70-2とを介して制御部20-1の加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcと通信するように、光振分制御部22が、光振分手段10-1のポート間接続を設定する。
 制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、光振分手段10-1に新たに接続された加入者装置#k_1に対し、応答信号を自己の加入者装置管理制御部21に返信することを要求する信号(以下、「探索信号」という。)を、管理制御ポートcから送信する。応答信号とは、加入者装置管理制御部21から加入者装置#k_1へ送信される探索信号を受信した際に、その応答として加入者装置#k_1が加入者装置管理制御部21へ返信する信号である。
 なお、制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、定期的に探索信号を加入者装置#k_1へ送信する構成であってもよいし、光パスの開通を要求する新たな加入者装置#k_1の接続が検知された時のみに加入者装置#k_1へ探索信号を送信する構成であってもよい。
 制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、加入者装置#k_1との間における探索信号、応答信号、及びそれに続くその他の制御信号の送受信を通じて、加入者装置#k_1と自己の加入者装置管理制御部21との間における制御信号の往復伝搬時間(RTT:Round Trip Time)を測定する。
 制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、新たに接続された加入者装置#k_1の光パス開通前に、光パス開通済みの加入者装置#k_1の各々に対して上り制御信号の送信許可を与える。このとき、新たに接続された加入者装置#k_1が自己の加入者装置管理制御部21から送信された探索信号に応じて返信する応答信号を含む上り制御信号を含む信号光が自己の加入者装置管理制御部21に到達しうる期間に、光パス開通済みの他の加入者装置#k_1から送信される上り制御信号を含む信号光が自己の加入者装置管理制御部21に到達しないように、上り制御信号の送信許可を与える。
 具体的には、加入者装置管理制御部21は、各々の加入者装置#k_1と自己の加入者装置管理制御部21との間における制御信号のそれぞれのRTTの値に基づいて、上り制御信号が同じタイミングで自己の加入者装置管理制御部21に到達しないような送信許可のタイミングを特定し、光パス開通済みの他の加入者装置#k_1の各々に対して上記特定されたタイミングで上り制御信号の送信許可を与える。
 図10は、加入者装置#k_1(k=1)の光パス開通後における光通信システム1cの状態を表わしている。新たに接続された加入者装置#k_1の登録・認証及び波長設定等が完了し次第、当該加入者装置#k_1から送信される主信号を含む信号光が通信相手となる加入者装置#k_2へ転送されるように、光振分制御部22は光振分手段10-1のポート間接続の設定を変更し、光振分制御部22は光振分手段10-2のポート間接続の設定を変更する。これにより、加入者装置#k_1と加入者装置#k_2との間を直接接続する新たな光パスが開通する。
 なお、前述の図3に示される第1の実施形態における光通信システム1aと同様に、図9に例示する光通信システム1cのように、右向きの信号光と左向きの信号光とが同一の光ファイバ芯線を流れる区間が存在しない場合には、上り制御信号を含む信号光の波長と下り制御信号を含む信号光の波長とを同一の波長にすることができる。
 なお、図9に例示する第2の実施形態における光通信システム1cでは、第1の光合分波手段70-1として、例えば光フィルタ等の波長選択性のある波長多重分離手段を用いる構成である。しかしながら、前述の図8に示される第1の実施形態の第2変形例における光通信システム1bと同様に、第1の光合分波手段70-1として、例えば光カプラ等の波長選択性のない光合分波手段が用いられてもよい。なお、このように波長選択性のない光合分波手段が用いられる構成であっても、上記の通り、右向きの信号光と左向きの信号光とが同一の光ファイバ芯線を流れる区間が存在しない場合には、上り制御信号を含む信号光の波長と下り制御信号を含む信号光の波長とを同一の波長にすることができる。
 なお、図9に示される第2の実施形態における光通信システム1cの構成において、光振分手段10-1及び光振分手段10-2は、例えば、各々のポートから入力される光を、(入力されたポートに対応する接続ポートとして接続関係が設定されている)別のポートへ波長に関わらずに出力するFXC(Fiber Cross Connect)を用いて構成される。例えば、光振分手段10-1及び光振分手段10-2として、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)、又はピエゾアクチュエータを用いた空間光スイッチ等が用いられる。
[光通信システムの動作]
 以下、光通信システム1cの動作の一例について説明する。図11は、本発明の第2の実施形態における光通信システム1cの動作を示すフローチャートである。図11のフローチャートが示す光通信システム1cの動作は、新たな加入者装置#k_1がネットワークに接続された際に開始される。
 新たな加入者装置#k_1がネットワークに接続された場合、制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、新たな加入者装置#k_1のネットワークへの接続を検出する(ステップS201)。加入者装置管理制御部21が新たな加入者装置#k_1のネットワークへの接続を検出した場合、光振分制御部22は、光振分手段10-1におけるポート間接続の設定を変更することで、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcと新たな加入者装置#k_1とが(第2の光合分波手段70-2、及び光振分手段10-1を介して)通信接続されるようにする(ステップS202)。
 加入者装置管理制御部21は、未使用波長の中から、新たな加入者装置#k_1に割り当てる波長を払い出す。加入者装置管理制御部21は、管理制御ポートcを用いて新たな加入者装置#k_1との管理制御情報の送受信を行う。加入者装置管理制御部21は、新たな加入者装置#k_1に対して波長設定を指示し、当該加入者装置#k_1に対して波長を割り当てる(ステップS203)。
 また、加入者装置管理制御部21は、加入者装置#k_1との間における管理制御情報(例えば、探索信号、応答信号、及びそれに続くその他の制御信号)の送受信を通じて、加入者装置#k_1と自己の加入者装置管理制御部21との間における制御信号のRTTを測定する(ステップS204)。
 新たな加入者装置#k_1に対して波長が割り当てられると、光振分制御部22は、光振分手段10-1におけるポート間接続の設定を再変更することで、光パスが開通される。この時、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcと新たな加入者装置#k_1とが(第2の光合分波手段70-2、第1の光合分波手段70-1、及び光振分手段10-1を介して)通信接続されるようにする。(ステップS205)。
 制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、管理制御ポートcを用いて、各々の加入者装置#k_1から送信されるバースト信号光である上り制御信号が衝突しないように、加入者装置#k_1ごとに測定されたそれぞれのRTTの値に基づいて各々の加入者装置#k_1へ上り制御信号の送信許可を与える(ステップS206)。
 各々の加入者装置#k_1は、加入者装置管理制御部21から通知された送信許可に応じたそれぞれのタイミングで、加入者装置管理制御部21へ上り制御信号をそれぞれ送信する(ステップS207)。以上で、図11のフローチャートが示す光通信システム1cの動作が終了する。
 以上説明したように、本発明の第2の実施形態における光通信システム1cは、複数の第1の光合分波手段70-1及び複数の第2の光合分波手段70-2を備える。加入者装置#k_1は、制御部20-1の加入者装置管理制御部21宛の上り制御信号を、主信号を搬送する光キャリアとは異なる波長で出力する。制御部20-2の加入者装置管理制御部21は、加入者装置#k_2宛の下り制御信号を、主信号を搬送する光キャリアとは異なる波長で出力する。第1の光合分波手段70-1は、光パス開通後に、加入者装置#k_1から制御部20-1の加入者装置管理制御部21への上り制御信号の信号光を、第2の光合分波手段70-2へ転送する。また、第1の光合分波手段70-1は、光パス開通後に、制御部20-2の加入者装置管理制御部21から加入者装置#k_2への下り制御信号の信号光を、主信号の信号光と波長多重する。第2の光合分波手段70-2は、複数の第1の光合分波手段70-1とそれぞれ接続し、複数の第1の光合分波手段70-1からそれぞれ入力された上り制御信号を多重して、制御部20-1の加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcに出力する。また、第2の光合分波手段70-2は、制御部20-2の加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcから出力された下り制御信号を分岐させ、複数の第1の光合分波手段70-1へそれぞれ出力する。
 そして、以上説明したように、加入者装置#k_1は、許可された時間帯のみに、制御部20-1の加入者装置管理制御部21へ上り制御信号を含む上り制御信号の信号光(バースト信号光)を出力する。制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、各々の加入者装置#k_1について、当該加入者装置#k_1と自己の加入者装置管理制御部21との間における制御信号の往復伝搬時間(RTT)を認識しており、各々の加入者装置#k_1から送信されるバースト信号光が衝突しないように、RTTの値に基づいて各々の加入者装置#k_1へ上り制御信号の送信許可を与える。
 さらに、第2の実施形態における光通信システム1cでは、光パス開通の前後で同一の管理制御ポートcが加入者装置#k_1との制御信号の送受信を行う。管理制御ポートcは、光パス開通前の加入者装置#k_1と、第2の光合分波手段70-2及び光振分手段10-1を介して制御信号の送受信を行う。また、管理制御ポートcは、光パス開通後の加入者装置#k_1と、第2の光合分波手段70-2、第1の光合分波手段70-1、及び光振分手段10-1を介して制御信号の送受信を行う。
 上記のような構成を備えることで、本発明の第2の実施形態における光通信システム1cは、光パス開通の前後で、同一の管理制御ポートcを用いて加入者装置管理制御部21と加入者装置#k_1との間の制御信号の送受信を行うため、第1の実施形態における光通信システム1aと比べて更に加入者装置管理制御部21の構成をシンプルにすることできる。また、上記のような構成を備えることで、第2の実施形態における光通信システム1cは、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcを、複数の加入者装置#k_1の間で共用させることを可能にする。これにより、光通信システム1cによれば、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcを、加入者装置#k_1ごとにそれぞれ設ける必要がなくなる。よって、本発明の第2の実施形態における光通信システム1cは、シンプルな加入者装置管理制御部21の構成で、光パスが一旦開通した後に、加入者装置管理制御部21と加入者装置#k_1との間における制御信号の送受信を行うことができる。
(第2の実施形態の第1変形例)
 以下、本発明の第2の実施形態の第1変形例における光通信システム1dについて説明する。図12及び図13は、本発明の第2の実施形態の第1変形例における光通信システム1dの構成を説明するための図である。図12は、加入者装置#k_1(k=1)の光パス開通前における光通信システム1dの状態を表しており、図13は、加入者装置#k_1(k=1)の光パス開通後における光通信システム1dの状態を表している。
 なお、図12及び図13は、加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)へ信号伝送する場合について例示しているが、逆に、加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)へ信号伝送する場合についても以下に説明する構成と同様の構成である。
 図12及び図13に示されるように、第2の実施形態の第1変形例における光通信システム1dは、複数の加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)と、複数の加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)と、光振分手段10-1及び光振分手段10-2と、制御部20-1及び制御部20-2と、波長合分波手段30-1及び波長合分波手段30-2と、複数の光ファイバ伝送路50と、光通信ネットワーク(NW)60と、複数の第1の光合分波手段70-1と、複数の第2の光合分波手段70-2とを含んで構成される。制御部20-1及び制御部20-2は、加入者装置管理制御部21と、光振分制御部22とをそれぞれ含んで構成される。
 光振分手段10-1及び光振分手段10-2は、例えば光スイッチ等を用いて構成される。第1の光合分波手段70-1及び第2の光合分波手段70-2は、例えば光カプラ、光フィルタ等を用いて構成される。制御部20-1及び制御部20-2は、例えばCPU等のプロセッサを用いて構成される。
 なお、以下の説明において、図12及び図13に示される第2の実施形態の第1変形例における光通信システム1dが備える構成部のうち、前述の図1に示される従来の光通信システム1が備える構成部、前述の図2に示される従来の光通信システム1’が備える構成部、及び前述の図9及び図10に示される第2の実施形態における光通信システム1cが備える構成部と同様の構成を有する構成部については、同一の符号を付し、説明を省略する。
 前述の図9及び図10に示される第2の実施形態における光通信システム1cの構成に対し、図12及び図13に示される第2の実施形態の第1変形例における光通信システム1dの構成が異なる点は、当該光通信システム1dにおける第1の光合分波手段70-1が配置される位置が異なる点である。
 具体的には、前述の図9及び図10に示される第2の実施形態における光通信システム1cの構成においては、第1の光合分波手段70-1が、光振分手段10-1と波長合分波手段30-1との間、及び光振分手段10-2と波長合分波手段30-2との間に配置されているのに対し、図12及び図13に示される第2の実施形態の第1変形例における光通信システム1dの構成においては、第1の光合分波手段70-1が、光振分手段10-1と加入者装置#k_1との間、及び光振分手段10-2と加入者装置#k_2との間に配置される。
 第2の実施形態の第1変形例における光通信システム1dは、波長合分波手段30-1及び波長合分波手段30-2が、各々の光パスの信号光を波長多重する構成である。例えば、波長合分波手段30-1及び波長合分波手段30-2は、AWG(Arrayed waveguide gratings)又はWSS(Wavelength Selective Switch)等を用いて構成される。
 上記のような構成を備えることで、第2の実施形態の第1変形例における光通信システム1dは、第1の光合分波手段70-1を光振分手段10-1と加入者装置#k_1との間、及び光振分手段10-2と加入者装置#k_2との間にそれぞれ配置させるようにすることができる。また、上記のような構成を備えることで、第2の実施形態第1変形例における光通信システム1dは、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcを、複数の加入者装置#k_1の間で共用させることを可能にする。これにより、光通信システム1dによれば、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcを、加入者装置#k_1ごとにそれぞれ設ける必要がなくなる。よって、本発明の第2の実施形態の第1変形例における光通信システム1dは、シンプルな加入者装置管理制御部21の構成で、光パスが一旦開通した後に、加入者装置管理制御部21と加入者装置#k_1との間における制御信号の送受信を行うことができる。
(第2の実施形態の第2変形例)
 以下、本発明の第2の実施形態の第2変形例における光通信システム1eについて説明する。図14は、本発明の第2の実施形態の第2変形例における光通信システム1eの構成を説明するための図である。
 なお、図14は、加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)へ信号伝送する場合について例示しているが、逆に、加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)へ信号伝送する場合についても以下に説明する構成と同様の構成である。
 図14に示されるように、第2の実施形態の第2変形例における光通信システム1eは、複数の加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)と、複数の加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)と、光振分手段10-1及び光振分手段10-2と、制御部20-1及び制御部20-2と、複数の光ファイバ伝送路50と、光通信ネットワーク(NW)60と、複数の第1の光合分波手段70-1と、複数の第2の光合分波手段70-2とを含んで構成される。制御部20-1及び制御部20-2は、加入者装置管理制御部21と、光振分制御部22とをそれぞれ含んで構成される。
 第1の光合分波手段70-1及び第2の光合分波手段70-2は、例えば光カプラ、光フィルタ等を用いて構成される。制御部20-1及び制御部20-2は、例えばCPU等のプロセッサを用いて構成される。
 なお、以下の説明において、図14に示される第2の実施形態の第2変形例における光通信システム1eが備える構成部のうち、前述の図1に示される従来の光通信システム1が備える構成部、前述の図2に示される従来の光通信システム1’が備える構成部、及び前述の図9及び図10に示される第2の実施形態における光通信システム1cが備える構成部と同様の構成を有する構成部については、同一の符号を付し、説明を省略する。
 前述の図12及び図13に示される第2の実施形態の第1変形例における光通信システム1dの構成に対し、図14に示される第2の実施形態の第2変形例における光通信システム1eの構成が異なる点は、波長合分波手段30-1及び波長合分波手段30-2を備えていない点である。
 光振分手段10-1及び光振分手段10-2が、波長ごとに透過経路を設定可能である場合には、図14に示される第2の実施形態の第2変形例における光通信システム1eの構成のように、波長合分波手段30-1及び波長合分波手段30-2を省略した構成にすることができる。このような波長ごとに透過経路を設定可能な光振分手段10-1及び光振分手段10-2として、例えば、WSS又はマルチキャストスイッチ(MCS)等を用いることができる。
 上記のような構成を備えることで、第2の実施形態第2変形例における光通信システム1eは、波長合分波手段30-1及び波長合分波手段30-2の設置を省略することを可能にする。また、上記のような構成を備えることで、第2の実施形態第2変形例における光通信システム1eは、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcを、複数の加入者装置#k_1の間で共用させることを可能にする。これにより、光通信システム1eによれば、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcを、加入者装置#k_1ごとにそれぞれ設ける必要がなくなる。よって、本発明の第2の実施形態の第2変形例における光通信システム1eは、シンプルな加入者装置管理制御部21の構成で、光パスが一旦開通した後に、加入者装置管理制御部21と加入者装置#k_1との間における制御信号の送受信を行うことができる。
<第3の実施形態>
 以下、本発明の第3の実施形態における光通信システム1fについて説明する。図15及び図16は、本発明の第3の実施形態における光通信システムの1fの構成を説明するための図である。図15は、加入者装置#k_1(k=1)の光パス開通前における光通信システム1cの状態を表しており、図16は、加入者装置#k_1(k=1)の光パス開通後における光通信システム1cの状態を表している。
 なお、図15及び図16は、加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)へ信号伝送する場合について例示しているが、逆に、加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)へ信号伝送する場合についても以下に説明する構成と同様の構成である。
 図15及び図16に示されるように、第3の実施形態における光通信システム1cは、複数の加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)と、複数の加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)と、光振分手段10-1及び光振分手段10-2と、制御部20-1及び制御部20-2と、波長合分波手段30-1及び波長合分波手段30-2と、複数の光ファイバ伝送路50と、光通信ネットワーク(NW)60と、複数の第1の光合分波手段70-1と、複数の第2の光合分波手段70-2と、複数の分散補償手段80-1と、複数の分散補償手段80-2とを含んで構成される。制御部20-1及び制御部20-2は、加入者装置管理制御部21と、光振分制御部22とをそれぞれ含んで構成される。
 光振分手段10-1及び光振分手段10-2は、例えば光スイッチ等を用いて構成される。第1の光合分波手段70-1及び第2の光合分波手段70-2は、例えば光カプラ、光フィルタ等を用いて構成される。制御部20-1及び制御部20-2は、例えばCPU等のプロセッサを用いて構成される。分散補償手段80-1及び分散補償手段80-2は、例えば分散シフトファイバを用いて構成される。
 なお、以下の説明において、図15及び図16に示される第3の実施形態における光通信システム1fが備える構成部のうち、前述の図1に示される従来の光通信システム1が備える構成部、前述の図2に示される従来の光通信システム1’が備える構成部、前述の図3に示される第1の実施形態における光通信システム1aが備える構成部、及び前述の図9及び図10に示される第2の実施形態における光通信システム1cが備える構成部、と同様の構成を有する構成部については、同一の符号を付し、説明を省略する。
 前述の図9及び図10に示される第2の実施形態における光通信システム1cの構成に対し、図15及び図16に示される第3の実施形態における光通信システム1fの構成が異なる点は、光振分手段10-1に複数の分散補償手段80-1が接続され、光振分手段10-2に複数の分散補償手段80-2が接続されている点である。
 なお、第3の実施形態における光通信システム1fは、一例として、前述の図12及び図13に示される第2の実施形態の第1変形例における光通信システム1dの構成に対して複数の分散補償手段80-1及び複数の分散補償手段80-2が付加された構成であるものとしている。但し、このような構成に限られるものではなく、例えば、光通信システム1fは、前述の図3に示される第1の実施形態における光通信システム1aの構成に対して、又は、前述の図9及び図10に示される第2の実施形態における光通信システム1cの構成に対して、複数の分散補償手段80-1及び複数の分散補償手段80-2が付加された構成であってもよい。
 制御部20-1及び制御部20-2の加入者装置管理制御部21は、光パス開通時に、当該光パスの経路中での波長分散補償の必要性の有無を判定する。また、加入者装置管理制御部21は、波長分散補償が必要である場合、波長分散補償量を判定する。そして、光振分制御部22は、加入者装置管理制御部21によって波長分散補償が必要であると判定された場合、必要となる波長分散補償量の波長分散補償を実現する分散補償手段80-1及び分散補償手段80-2を通過するように、光振分手段10-1及び光振分手段10-2のポート間の接続関係を設定する。
 制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、光パス開通前に、光振分手段10-1に新たに接続された加入者装置#k_1と制御信号の送受信を行う過程において、当該加入者装置#k_1と自己の加入者装置管理制御部21との間における制御信号のRTTを測定する。そして、加入者装置管理制御部21は、光ファイバ伝送路50を伝搬する光の速度と、測定されたRTTの値を掛け合わせることによって、自己の加入者装置管理制御部21と新たに接続された加入者装置#k_1との間の距離を算出する。
 ここで、第1の光合分波手段70-1、第2の光合分波手段70-2、加入者装置管理制御部21(制御部20-1)、及び光振分手段10-1が互いに近い場所に配置されている場合、制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、光振分手段10-1と新たに接続された加入者装置#k_1との間の距離を算出することができる。
 同様に、第1の光合分波手段70-1、第2の光合分波手段70-2、加入者装置管理制御部21(制御部20-2)、及び光振分手段10-2が互いに近い場所に配置されている場合、制御部20-2の加入者装置管理制御部21は、光振分手段10-2と新たに接続された加入者装置#k_1の通信相手である加入者装置#k_2との間の距離を算出することができる。
 これにより、光振分手段10-1と光振分手段10-2との間の距離が既知であるとするならば、制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、開通する光パスの端点となる加入者装置間(すなわち、新たに接続された加入者装置#k_1と、当該加入者装置#k_1の通信相手である加入者装置#k_2との間)の距離を算出することができる。
 制御部20-1及び制御部20-2の加入者装置管理制御部21は、新たに接続された加入者装置#k_1及び加入者装置#k_2に割り当てる波長、及び上記算出された開通する光パスの端点となる加入者装置間の距離を用いて、光パスが開通した際の累積波長分散量を算出する。また、加入者装置管理制御部21は、新たに接続された加入者装置#k_1内の光送受信器(不図示)の特性(例えば、信号速度及び変調方式等)に基づいて、所定の受信品質を得るための許容波長分散量を算出する。
 そして、制御部20-1及び制御部20-2の光振分制御部22は、加入者装置管理制御部21によって算出された累積波長分散量と許容波長分散量との差を補償する分散補償手段80-1及び分散補償手段80-2を経由する伝送路となるように、光振分手段10-1及び光振分手段10-2のポート間の接続関係を設定する。
 なお、第3の実施形態における光通信システム1fは、波長合分波手段30-1及び波長合分波手段30-2が、各々の光パスの信号光を波長多重する構成である。例えば、波長合分波手段30-1及び波長合分波手段30-2は、AWG又はWSS等を用いて構成される。
[光通信システムの動作]
 以下、光通信システム1fの動作の一例について説明する。図17は、本発明の第3の実施形態における光通信システム1fの動作を示すフローチャートである。図17のフローチャートが示す光通信システム1fの動作は、新たな加入者装置#k_1がネットワークに接続された際に開始される。
 新たな加入者装置#k_1がネットワークに接続された場合、制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、新たな加入者装置#k_1のネットワークへの接続を検出する(ステップS301)。加入者装置管理制御部21は、未使用波長の中から、新たな加入者装置#k_1に割り当てる波長を払い出す。加入者装置管理制御部21は、管理制御ポートcを用いて新たな加入者装置#k_1との管理制御情報の送受信を行う。加入者装置管理制御部21は、新たな加入者装置#k_1に対して波長設定を指示し、当該加入者装置#k_1に対して波長を割り当てる(ステップS302)。
 また、制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、加入者装置#k_1との間における管理制御情報(例えば、探索信号、応答信号、及びそれに続くその他の制御信号)の送受信を通じて、加入者装置#k_1と自己の加入者装置管理制御部21との間における制御信号のRTTを測定する(ステップS303)。
 制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、光ファイバ伝送路50を伝搬する光の速度と、測定されたRTTの値を掛け合わせることによって、自己の加入者装置管理制御部21と新たに接続された加入者装置#k_1との間の距離(以下、「第1距離」ともいう。)を算出する(ステップS304)。さらに、加入者装置管理制御部21は、第1距離と、既知の光振分手段10-1と光振分手段10-2との間の距離とに基づいて、新たに接続された加入者装置#k_1と、当該加入者装置#k_1の通信相手である加入者装置#k_2との間)との間の距離(以下、「第2距離」ともいう。)を算出する(ステップS305)。
 制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、第2距離と、新たに接続された加入者装置#k_1に割り当てられた波長とを用いて、光パスが開通した際の累積波長分散量を算出する。また、加入者装置管理制御部21は、新たに接続された加入者装置#k_1内の光送受信器(不図示)の特性(例えば、信号速度及び変調方式等)に基づいて、所定の受信品質を得るための許容波長分散量を算出する。(ステップS306)。
 新たな加入者装置#k_1に対して波長が割り当てられると、制御部20-1及び制御部20-2の光振分制御部22は、加入者装置管理制御部21によって算出された累積波長分散量と許容波長分散量との差を補償する分散補償手段80-1及び分散補償手段80-2を経由する光パスとなるように、光振分手段10-1及び光振分手段10-2のポート間の接続関係を設定する(ステップS307)。
 光パスが開通されると、制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、管理制御ポートcを用いて、各々の加入者装置#k_1から送信されるバースト信号光である上り制御信号が衝突しないように、加入者装置#k_1ごとに測定されたそれぞれのRTTの値に基づいて各々の加入者装置#k_1へ上り制御信号の送信許可を与える(ステップS308)。
 各々の加入者装置#k_1は、加入者装置管理制御部21から通知された送信許可に応じたそれぞれのタイミングで、加入者装置管理制御部21へ上り制御信号をそれぞれ送信する(ステップS309)。
 分散補償手段80-1の各々は、加入者装置#k_1から送信される主信号を含む信号光に対して適切な波長分散補償量の波長分散を補償して、当該信号光を通信相手の加入者装置#k_2へ向けて伝送する(ステップS310)。以上で、図17のフローチャートが示す光通信システム1fの動作が終了する。
 以上説明したように、本発明の第3の実施形態における光通信システム1fは、複数の第1の光合分波手段70-1及び複数の第2の光合分波手段70-2を備える。加入者装置#k_1は、制御部20-1の加入者装置管理制御部21宛の上り制御信号を、主信号を搬送する光キャリアとは異なる波長で出力する。制御部20-2の加入者装置管理制御部21は、加入者装置#k_2宛の下り制御信号を、主信号を搬送する光キャリアとは異なる波長で出力する。第1の光合分波手段70-1は、光パス開通後に、加入者装置#k_1から制御部20-1の加入者装置管理制御部21への上り制御信号光を、第2の光合分波手段70-2へ転送する。また、第1の光合分波手段70-1は、光パス開通後に、制御部20-2の加入者装置管理制御部21から加入者装置#k_2への下り制御信号の信号光を、主信号の信号光と波長多重する。第2の光合分波手段70-2は、複数の第1の光合分波手段70-1とそれぞれ接続し、複数の第1の光合分波手段70-1からそれぞれ入力された上り制御信号を多重して、制御部20-1の加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcに出力する。また、第2の光合分波手段70-2は、制御部20-2の加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcから出力された下り制御信号を分岐させ、複数の第1の光合分波手段70-1へそれぞれ出力する。
 そして、以上説明したように、加入者装置#k_1は、許可された時間帯のみに、制御部20-1の加入者装置管理制御部21へ上り制御信号を含む上り制御信号の信号光(バースト信号光)を出力する。制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、各々の加入者装置#k_1について、当該加入者装置#k_1と自己の加入者装置管理制御部21との間における制御信号の往復伝搬時間(RTT)を認識しており、各々の加入者装置#k_1から送信されるのバースト信号光が衝突しないように、RTTの値に基づいて各々の加入者装置#k_1へ上り制御信号の送信許可を与える。
 さらに、第3の実施形態における光通信システム1fは、複数の分散補償手段80-1及び複数の分散補償手段80-2を備える。制御部20-1及び制御部20-2の加入者装置管理制御部21は、光パス開通時に波長分散補償の有無を判定し、波長分散補償が必要であると判定した場合、必要となる波長分散補償量を算出する。制御部20-1及び制御部20-2の光振分制御部22は、必要となる波長分散補償量を満たす分散補償手段80-1及び分散補償手段80-2を通過するように光振分手段10-1及び光振分手段10-2のポート間の接続関係を設定する。
 このような構成を備えることで、第3の実施形態における光通信システム1fは、制御部20-1の加入者装置管理制御部21と加入者装置#k_1との間における制御信号のRTTの測定結果に基づいて、加入者装置管理制御部21と加入者装置#k_1との間の距離を測定する。よって、光通信システム1fによれば、加入者装置管理制御部21と加入者装置#k_1との間の距離を測定することに特化した機能を追加する必要がない。そして、光通信システム1fは、複数の分散補償手段80-1及び複数の分散補償手段80-2を備え、上記測定された距離に基づいて光パスごとに必要な波長分散補償を行うことができる。これにより、第3の実施形態における光通信システム1fは、主信号の伝送距離をより長くすることができる。また、本発明の第3の実施形態における光通信システム1fは、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcを、複数の加入者装置#k_1の間で共用させることを可能にする。これにより、光通信システム1fによれば、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcを、加入者装置#k_1ごとにそれぞれ設ける必要がなくなる。よって、本発明の第3の実施形態における光通信システム1fは、シンプルな加入者装置管理制御部21の構成で、光パスが一旦開通した後に、加入者装置管理制御部21と加入者装置#k_1との間における制御信号の送受信を行うことができる。
(第3の実施形態の変形例)
 以下、本発明の第3の実施形態の変形例における光通信システム1gについて説明する。図18は、本発明の第3の実施形態の変形例における光通信システムの1gの構成を説明するための図である。
 なお、図18は、加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)へ信号伝送する場合について例示しているが、逆に、加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)へ信号伝送する場合についても以下に説明する構成と同様の構成である。
 図18に示されるように、第3の実施形態の変形例における光通信システム1gは、複数の加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)と、複数の加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)と、光振分手段10-1及び光振分手段10-2と、制御部20-1及び制御部20-2と、複数の光ファイバ伝送路50と、光通信ネットワーク(NW)60と、複数の第1の光合分波手段70-1と、複数の第2の光合分波手段70-2と、複数の分散補償手段80-1と、複数の分散補償手段80-2とを含んで構成される。制御部20-1及び制御部20-2は、加入者装置管理制御部21と、光振分制御部22とをそれぞれ含んで構成される。
 第1の光合分波手段70-1及び第2の光合分波手段70-2は、例えば光カプラ、光フィルタ等を用いて構成される。制御部20-1及び制御部20-2は、例えばCPU等のプロセッサを用いて構成される。分散補償手段80-1及び分散補償手段80-2は、例えば分散シフトファイバを用いて構成される。
 なお、以下の説明において、図18に示される第3の実施形態の変形例における光通信システム1gが備える構成部のうち、前述の図1に示される従来の光通信システム1が備える構成部、前述の図2に示される従来の光通信システム1’が備える構成部、前述の図3に示される第1の実施形態における光通信システム1aが備える構成部、前述の図9及び図10に示される第2の実施形態における光通信システム1cが備える構成部、及び前述の図15及び図16に示される第3の実施形態における光通信システム1fが備える構成部と同様の構成を有する構成部については、同一の符号を付し、説明を省略する。
 前述の図15及び図16に示される第3の実施形態における光通信システム1fの構成に対し、図15及び図16に示される第3の実施形態の変形例における光通信システム1gの構成が異なる点は、波長合分波手段30-1及び波長合分波手段30-2を備えていない点である。
 光振分手段10-1及び光振分手段10-2が、波長ごとに透過経路を設定可能である場合には、図18に示される第3の実施形態における光通信システム1gの構成のように、波長合分波手段30-1及び波長合分波手段30-2を省略した構成にすることができる。なお、必要な波長分散補償量が同一の光パス間では、同一の分散補償手段80-1及び分散補償手段80-2を共用することが可能である。
 このような波長ごとに透過経路を設定可能な光振分手段10-1及び光振分手段10-2として、例えば、WSS又はマルチキャストスイッチ(MCS)等を用いることができる。
 上記のような構成を備えることで、第3の実施形態第1変形例における光通信システム1gは、波長合分波手段30-1及び波長合分波手段30-2の設置を省略することを可能にする。また、上記のような構成を備えることで、第3の実施形態第1変形例における光通信システム1gは、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcを、複数の加入者装置#k_1の間で共用させることを可能にする。これにより、光通信システム1gによれば、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcを、加入者装置#k_1ごとにそれぞれ設ける必要がなくなる。よって、本発明の第2の実施形態の第1変形例における光通信システム1gは、シンプルな加入者装置管理制御部21の構成で、光パスが一旦開通した後に、加入者装置管理制御部21と加入者装置#k_1との間における制御信号の送受信を行うことができる。
 以上説明したように、第1~第3の実施形態、及びこれら各実施形態の各変形例における光通信システムは、いずれも、加入者装置#k_1と光振分手段10-1との間のネットワーク構成及び加入者装置#k_2と光振分手段10-2との間のネットワーク構成をP-P(Point to Point)接続の接続形態とし、加入者装置#k_1と制御部20-1との間のネットワーク構成及び加入者装置#k_2と制御部20-2との間のネットワーク構成をP-MP(Point to Multipoint)接続の接続形態とするシステムであった。
 一方、以下に説明する第4~第7の実施形態、及びこれら各実施形態の各変形例における光通信システムは、いずれも、加入者装置#k_1と光振分手段10-1との間のネットワーク構成及び加入者装置#k_2と光振分手段10-2との間のネットワーク構成と、加入者装置#k_1と制御部20-1との間のネットワーク構成及び加入者装置#k_2と制御部20-2との間のネットワーク構成とを、ともにP-MP(Point to Multipoint)接続の接続形態とするシステムである。
 また、以下に説明する第4~第7の実施形態、及びこれら各実施形態の各変形例における光通信システムは、いずれも、前述の第2~第3の実施形態、及びこれら各実施形態の各変形例における光通信システムと同様に、光パス開通前又は光パス開通後に関わらず、加入者装置管理制御部21の同一の管理制御ポートcが、加入者装置#k_1及び加入者装置#k_2と制御信号の送受信を行う構成を備えている。
<第4の実施形態>
 以下、本発明の第4の実施形態における光通信システム1hについて説明する。図19は、本発明の第4の実施形態における光通信システム1hの全体構成図である。
 図19に示されるように、第4の実施形態における光通信システム1hは、複数の加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)と、複数の加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)と、光振分手段10-1及び光振分手段10-2と、制御部20-1及び制御部20-2と、複数の光ファイバ伝送路50と、光通信ネットワーク(NW)60と、複数の第1の光合分波手段70-1と、複数の第2の光合分波手段70-2とを含んで構成される。
 なお、以下の説明において、図19に示される第4の実施形態における光通信システム1hが備える構成部のうち、前述の図1に示される従来の光通信システム1が備える構成部、前述の図2に示される従来の光通信システム1’が備える構成部、及び前述の各実施形態における光通信システムが備える構成部と同様の構成を有する構成部については、同一の符号を付し、説明を省略することがある。
 光振分手段10-1は、経路切替手段15-1と、複数の波長合分波手段30-1とを含んで構成される。また、光振分手段10-2は、経路切替手段15-2と、複数の波長合分波手段30-2とを含んで構成される。制御部20-1及び制御部20-2は、加入者装置管理制御部21と、光振分制御部22とを、それぞれ含んで構成される。
 図19に示されるように、第4の実施形態における光通信システム1hでは、加入者装置#k_1と光振分手段10-1との間の光ファイバ伝送路50、及び、加入者装置#k_2と光振分手段10-2との間の光ファイバ伝送路50に、第1の光合分波手段70-1と第2の光合分波手段70-2とがそれぞれ設けられる。
 第1の光合分波手段70-1は、複数の加入者装置#k_1又は複数の加入者装置#k_2と接続する。また、第1の光合分波手段70-1は、第2の光合分波手段70-2を介して、光振分手段10-1の経路切替手段15-1のポート又は光振分手段10-2の経路切替手段15-2のポートと接続する。
 加入者装置#k_1は、制御部20-1へ送信する上り制御信号を搬送する信号光を、主信号を搬送する信号光として割り当てられる波長とは異なる波長で送信する。ここでは、加入者装置#k_1は、上り制御信号を搬送する信号光を波長λC_UPで送信するものとする。
 一方、加入者装置管理制御部21は、加入者装置#k_2へ送信する下り制御信号を搬送する信号光を、主信号を搬送する信号光として割り当てられる波長とは異なる波長で送信する。ここでは、加入者装置管理制御部21は、上り制御信号を搬送する信号光を波長λC_DOWNで送信するものとする。
 なお、図19は、加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)へ信号伝送している場合について例示しているが、逆に、加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)へ信号伝送する場合についても以下に説明する構成と同様の構成である。
 第1の光合分波手段70-1は、接続する各々の加入者装置#k_1からそれぞれ入力される1つ以上の主信号を搬送する信号光及び上り制御信号を搬送する信号光を多重して、第2の光合分波手段70-2に向けて出力する。また、第1の光合分波手段70-1は、第2の光合分波手段70-2から入力される1つ以上の主信号を搬送する信号光及び下り制御信号を搬送する信号光が多重された信号光を分岐して、接続する各々の加入者装置#k_2に向けて出力する。
 第1の光合分波手段70-1は、例えば光カプラ又は光スプリッタ等を用いて構成される。
 第2の光合分波手段70-2は、第1の光合分波手段70-1から入力された信号光を、主信号を搬送する信号光と上り制御信号を搬送する信号光とに分離する。そして、第2の光合分波手段70-2は、主信号を搬送する信号光を光振分手段10-1に向けて出力し、上り制御信号を搬送する信号光を加入者装置管理制御部21に向けて出力する。また、第2の光合分波手段70-2は、光振分手段10-2から入力される主信号を搬送する信号光と加入者装置管理制御部21から入力される下り制御信号を搬送する信号光とを多重して、多重された信号光を第1の光合分波手段70-1に向けて出力する。
 第2の光合分波手段は、例えば波長フィルタ等を用いて構成される。
 光振分手段10-1及び光振分手段10-2は、下位側のポートから入力される信号光を任意の組み合わせで多重して任意の上位側のポートから出力し、上位側のポートから入力される信号光を任意の下位側のポートから出力する光振分手段を有する。
 図19に示されるように、光振分手段10-1は、経路切替手段15-1と、複数の波長合分波手段30-1とを含んで構成されることにより、光振分手段として機能する。また、光振分手段10-2は、経路切替手段15-2と、複数の波長合分波手段30-2とを含んで構成されることにより、光振分手段として機能する。経路切替手段15-1は、例えばマトリックススイッチ等を用いて構成される。また、波長合分波手段30-1は、例えば光カプラ又は波長選択スイッチ(WSS)等を用いて構成される。なお、図19に示される光振分手段10-1及び光振分手段10-2の構成は一例である。
 その他の構成例として、例えば複数個の1×M光スイッチと複数個のN×1光カプラ(又はスプリッタ)とから構成されるマルチキャストスイッチを用いて構成される経路切替手段15-1と、例えば複数入力ポート及び複数出力ポートを有するWSSを用いて構成される波長合分波手段30-1とを組み合わせることで光振分手段として機能する光振分手段10-1を構成することも可能である。同様に、例えば複数個の1×M光スイッチと複数個のN×1光カプラ(又はスプリッタ)とから構成されるマルチキャストスイッチを用いて構成される経路切替手段15-2と、例えば複数入力ポート及び複数出力ポートを有するWSSを用いて構成される波長合分波手段30-2とを組み合わせることで光振分手段として機能する光振分手段10-2を構成することも可能である。
 加入者装置#k_1は、制御部20-1の加入者装置管理制御部21によって許可された時間帯のみに、上り制御信号を含む信号光を出力する。加入者装置#k_1は、制御部20-1の加入者装置管理制御部21によって許可された時間帯以外の時間帯は信号光の出力を停止する。すなわち、上り制御信号を含む信号光は、バースト信号光である。
 制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)の各々と自己の加入者装置管理制御部21との間の信号光の伝送における、それぞれの往復伝搬時間(RTT)を例えば自装置に備えられた記憶媒体(不図示)に記憶している。加入者装置管理制御部21は、バースト信号光である加入者装置#k_1から送信される上り制御信号が、他の加入者装置#k_1から送信される上り制御信号と同じ時間帯に自己の加入者装置管理制御部21に到達しないように制御する。
 具体的には、制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、例えば上記の記憶媒体(不図示)に記憶されたRTTの値を参照する。加入者装置管理制御部21は、当該RTTの値に基づいて決定されるタイミングで、各々の加入者装置#k_1に対して上り制御信号を含む信号光の送信許可を与える。
 制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、上り制御信号を含む信号光を光・電気変換した後、上り制御信号に含まれる識別子に基づいて、受信した上り制御信号の送信元である加入者装置#k_1を特定する。例えば、識別子として、制御部20-1の加入者装置管理制御部21から加入者装置#k_1に対して付与されたID、又は加入者装置#k_1のMACアドレス等を用いることができる。
 下り制御信号を含む信号光は、各々の加入者装置#k_2宛の下り制御信号が時間多重された信号光である。加入者装置#k_2は、下り制御信号を含む信号光を光・電気変換した後、下り制御信号に含まれる識別子に基づいて、時間多重された下り制御信号から自装置宛の下り制御信号を選択的に受信する。例えば、識別子として、制御部20-2の加入者装置管理制御部21から加入者装置#k_2に対して付与されたID、又は加入者装置#k_2のMACアドレス等を用いることができる。
 各々の加入者装置#k_1が送信する上り制御信号を含む信号光の波長λC_UPは、第2の光合分波手段70-2の入出力ポートのうち、第1の光合分波手段70-1と接続するポート(図19において第1の光合分波手段70-1と接続する第2の光合分波手段70-2の左側のポート)から加入者装置管理制御部21と接続するポート(図19において加入者装置管理制御部21と接続する第2の光合分波手段70-2の上側のポート)に透過される波長範囲内の波長である。なお、各々の加入者装置#k_1が送信する上り制御信号を含む信号光の波長は、全て同一の波長であってもよいし、互いに異なる波長であってもよい。
 制御部20-2の加入者装置管理制御部21が送信する下り制御信号を含む信号光の波長λC_DOWNは、第2の光合分波手段70-2の入出力ポートのうち、加入者装置管理制御部21と接続するポート(図19において加入者装置管理制御部21と接続する第2の光合分波手段70-2の上側のポート)から第1の光合分波手段70-1と接続するポート(図19において第1の光合分波手段70-1と接続する第2の光合分波手段70-2の右側のポート)に透過される波長範囲内の波長である。
 なお、図19に例示する光通信システム1hは、当該図19において左側から右側へ(すなわち、加入者装置#k_1側から加入者装置#k_2側へ)向かって伝送される右向きの信号光と、右側から左側へ(すなわち、加入者装置#k_2側から加入者装置#k_1側へ)向かって伝送される左向きの信号光と、が同一の光ファイバ芯線を流れる区間が存在する構成になっている。但し、このような構成に限られるものではなく、右向きの信号光と左向きの信号光とが、互いに異なる光ファイバ芯線を流れる区間が存在するような構成にすることも可能である。
 右向きの信号光と左向きの信号光とが、(例えば図19に示されるように)同一の光ファイバ芯線を流れる区間が存在する場合、光ファイバ伝送路内で生じる一方の信号光の反射によって、もう一方の信号光(反対方向へ向かう信号光)の受信特性が劣化する。このような受信特性の劣化を防ぐため、例えば加入者装置管理制御部21は、右向きの信号光の波長と左向きの信号光の波長とを互いに異なる波長とするか、又は、右向きの信号光と左向きの信号光とが互いに異なるタイミングで送信されるように加入者装置#k_1及び加入者装置#k_2に対して送信許可を与える。
 図19に例示する光通信システム1hでは、上り制御信号を含む信号光の波長と下り制御信号を含む信号光の波長とは、互いに異なる波長である。但し、右向きの信号光と左向きの信号光とが同一の光ファイバ芯線を流れる区間が存在しない場合には、右向きの信号光の波長と左向きの信号光の波長とを同一の波長にすることができる。例えば、この場合、上り制御信号を含む信号光の波長と下り制御信号を含む信号光の波長とを同一の波長にすることができる。
[光通信システムの動作]
 以下、光通信システム1hの動作の一例について説明する。図20は、本発明の第4の実施形態における光通信システム1hの動作を示すフローチャートである。図20のフローチャートが示す光通信システム1hの動作は、新たな加入者装置#k_1がネットワークに接続された際に開始される。
 新たな加入者装置#k_1がネットワークに接続された場合、制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、新たな加入者装置#k_1のネットワークへの接続を検出する(ステップS401)。
 加入者装置管理制御部21は、新たな加入者装置#k_1のネットワークへの接続を検出した場合、未使用波長の中から、新たな加入者装置#k_1に割り当てる波長を払い出す。加入者装置管理制御部21は、管理制御ポートcを用いて新たな加入者装置#k_1との管理制御情報の送受信を行う。加入者装置管理制御部21は、新たな加入者装置#k_1に対して波長設定を指示し、当該加入者装置#k_1に対して波長を割り当てる。これにより、光パスが開通される(ステップS402)。
 制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、管理制御ポートcを用いて、各々の加入者装置#k_1から送信されるバースト信号光である上り制御信号が衝突しないように、加入者装置#k_1ごとに測定されたそれぞれのRTTの値に基づいて各々の加入者装置#k_1へ上り制御信号の送信許可を与える(ステップS403)。
 各々の加入者装置#k_1は、加入者装置管理制御部21から通知された送信許可に応じたそれぞれのタイミングで、加入者装置管理制御部21へ上り制御信号をそれぞれ送信する(ステップS404)。以上で、図20のフローチャートが示す光通信システム1hの動作が終了する。
 以上説明したように、本発明の第4の実施形態における光通信システム1hは、複数の第1の光合分波手段70-1及び複数の第2の光合分波手段70-2を備える。加入者装置#k_1は、主信号と、制御部20-1の加入者装置管理制御部21宛の上り制御信号とを、互いに異なる波長で第1の光合分波手段70-1に向けて出力する。第1の光合分波手段70-1は、複数の加入者装置#k_1から送信された信号を多重して第2の光合分波手段70-2へ出力する。第2の光合分波手段70-2は、第1の光合分波手段70-1から入力された多重された信号を主信号と上り制御信号とに分離して、主信号を光振分手段10-1に向けて出力し、上り制御信号を制御部20-1の加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcに向けて出力する。また、制御部20-2の加入者装置管理制御部21は、加入者装置#k_2宛の下り制御信号を、主信号を搬送する光キャリアとは異なる波長で出力する。第2の光合分波手段70-2は、光振分手段10-2から入力された主信号と、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートCから入力された下り制御信号とを多重し、多重された信号を第1の光合分波手段70-1に向けて出力する。第1の光合分波手段70-1は、第2の光合分波手段70-2から入力された信号を分岐して、複数の加入者装置#k_2に向けて出力する。
 そして、加入者装置#k_1は、許可された時間帯のみに、制御部20-1の加入者装置管理制御部21へ上り制御信号を含む上り制御信号の信号光(バースト信号光)を出力する。制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、各々の加入者装置#k_1について、当該加入者装置#k_1と自己の加入者装置管理制御部21との間における制御信号の往復伝搬時間(RTT)を認識しており、各々の加入者装置#k_1から送信されるバースト信号光が衝突しないように、RTTの値に基づいて各々の加入者装置#k_1へ上り制御信号の送信許可を与える。
 さらに、第4の実施形態における光通信システム1hでは、光パス開通の前後で同一の管理制御ポートcが加入者装置#k_1との制御信号の送受信を行う。管理制御ポートcは、第2の光合分波手段70-2及び光振分手段10-1を介して、光パス開通前の加入者装置#k_1と、上り制御信号の送受信を行う。また同様に、管理制御ポートcは、第2の光合分波手段70-2、及び第1の光合分波手段70-1を介して、光パス開通後の加入者装置#k_1と上り制御信号の送受信を行う。
 上記のような構成を備えることで、本発明の第4の実施形態における光通信システム1hは、光パス開通の前後で、同一の管理制御ポートcを用いて加入者装置管理制御部21と加入者装置#k_1との間の制御信号の送受信を行うため、第1の実施形態における光通信システム1aと比べて更に加入者装置管理制御部21の構成をシンプルにすることできる。また、上記のような構成を備えることで、第4の実施形態における光通信システム1hは、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcを、複数の加入者装置#k_1の間で共用させることを可能にする。これにより、光通信システム1hによれば、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcを、加入者装置#k_1ごとにそれぞれ設ける必要がなくなる。よって、本発明の第4の実施形態における光通信システム1hは、シンプルな加入者装置管理制御部21の構成で、光パスが一旦開通した後に、加入者装置管理制御部21と加入者装置#k_1との間における制御信号の送受信を行うことができる。
<第5の実施形態>
 以下、本発明の第5の実施形態における光通信システム1iについて説明する。図21は、本発明の第5の実施形態における光通信システム1iの全体構成図である。
 図21に示されるように、第5の実施形態における光通信システム1iは、複数の加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)と、複数の加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)と、光振分手段10-1及び光振分手段10-2と、制御部20-1及び制御部20-2と、複数の光ファイバ伝送路50と、光通信ネットワーク(NW)60と、複数の第1の光合分波手段70-1と、複数の第2の光合分波手段70-2と、複数の第3の光合分波手段70-3と、複数の第4の光合分波手段70-4と、複数の光増幅手段75とを含んで構成される。
 なお、以下の説明において、図21に示される第5の実施形態における光通信システム1iが備える構成部のうち、前述の図1に示される従来の光通信システム1が備える構成部、前述の図2に示される従来の光通信システム1’が備える構成部、及び前述の各実施形態における光通信システムが備える構成部と同様の構成を有する構成部については、同一の符号を付し、説明を省略することがある。
 光振分手段10-1は、経路切替手段15-1と、複数の波長合分波手段30-1とを含んで構成される。光振分手段10-2は、経路切替手段15-2と、複数の波長合分波手段30-2とを含んで構成される。制御部20-1及び制御部20-2は、加入者装置管理制御部21と、光振分制御部22とをそれぞれ含んで構成される。
 図21に示されるように、第5の実施形態における光通信システム1iでは、前述の図19に示される第4の実施形態における光通信システム1hと同様に、加入者装置#k_1と光振分手段10-1との間の光ファイバ伝送路50、及び、加入者装置#k_2と光振分手段10-2との間の光ファイバ伝送路50に、第1の光合分波手段70-1と第2の光合分波手段70-2とがそれぞれ設けられる。
 さらに、図21に示されるように、第5の実施形態における光通信システム1iでは、第1の光合分波手段70-1と第2の光合分波手段70-2との間の光ファイバ伝送路50に、第3の光合分波手段70-3と、光増幅手段75と、第2の光合分波手段70-2とが設けられる。
 第1の光合分波手段70-1は、複数の加入者装置#k_1又は複数の加入者装置#k_2と接続する。また、第1の光合分波手段70-1は、第3の光合分波手段70-3と、光増幅手段75と、第4の光合分波手段70-4と、第2の光合分波手段70-2とを介して、光振分手段10-1又は光振分手段10-2のポートと接続する。
 加入者装置#k_1は、制御部20-1へ送信する上り制御信号を搬送する信号光を、主信号を搬送する信号光として割り当てられる波長とは異なる波長で送信する。ここでは、加入者装置#k_1は、上り制御信号を搬送する信号光を波長λC_UPで送信するものとする。
 一方、加入者装置管理制御部21は、加入者装置#k_2へ送信する下り制御信号を搬送する信号光を、主信号を搬送する信号光として割り当てられる波長とは異なる波長で送信する。ここでは、加入者装置管理制御部21は、上り制御信号を搬送する信号光を波長λC_DOWNで送信するものとする。
 なお、図21は、加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)へ信号伝送している場合について例示しているが、逆に、加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)へ信号伝送する場合についても以下に説明する構成と同様の構成である。
 第1の光合分波手段70-1は、接続する各々の加入者装置#k_1からそれぞれ入力される1つ以上の主信号を搬送する信号光及び上り制御信号を搬送する信号光を多重して、第3の光合分波手段70-3に向けて出力する。また、第1の光合分波手段70-1は、第3の光合分波手段70-3から入力される1つ以上の主信号を搬送する信号光及び下り制御信号を搬送する信号光を分岐して、接続する各々の加入者装置#k_2に向けて出力する。
 第1の光合分波手段70-1は、例えば光カプラ又はスプリッタ等を用いて構成される。第1の光合分波手段70-1として光カプラ又はスプリッタが用いられる場合、信号光は、第1の光合分波手段70-1を通過する際に分岐損失を受ける。第5の実施形態における光通信システム1iは、この分岐損失を補償するため、第1の光合分波手段70-1と第2の光合分波手段70-2との間に、光増幅手段75を備えている。
 第5の実施形態における光通信システム1iでは、上り制御信号を含む信号光の波長λC_UP及び下り制御信号を含む信号光の波長λC_DOWNが、光増幅手段75が利得を有する波長帯域外の波長である場合、図21に示されるように、第3の光合分波手段70-3及び第4の光合分波手段70-4によって、上り制御信号を含む信号光及び下り制御信号を含む信号光が光増幅手段75を経由せず迂回して伝送される。
 なお、例えば、加入者装置管理制御部21が、所定の品質以上の品質(例えば、所定値以下の符号誤り率)で上り制御信号を受信するために、及び、加入者装置#k_1及び加入者装置#k_2が、所定の品質以上の品質(例えば、所定値以下の符号誤り率)で下り制御信号を受信するために、加入者装置管理制御部21と加入者装置#k_1及び加入者装置#k_2との間で光強度の増幅が必要である場合には、更に、上り制御信号を含む信号光の波長λC_UPに対して利得を有する光増幅手段と下り制御信号を含む信号光の波長λC_DOWNに対して利得を有する光増幅手段とが、第3の光合分波手段70-3と第4の光合分波手段70-4との間の迂回経路の中に備えられていてもよい。
 上り制御信号について、第3の光合分波手段70-3は、第1の光合分波手段70-1から入力される多重された信号光を、主信号を含む信号光と上り制御信号を含む信号光とに分離する。第3の光合分波手段70-3は、主信号を含む信号光を光増幅手段75に向けて出力し、上り制御信号を含む信号光を光増幅手段75を経由しない迂回経路を介して第4の光合分波手段70-4に向けて出力する。
 上り制御信号について、第4の光合分波手段70-4は、光増幅手段75から入力される主信号を含む信号光と、第3の光合分波手段70-3から光増幅手段75を経由しない迂回経路を介して入力される上り制御信号を含む信号光とを多重する。第4の光合分波手段70-4は、多重された信号光を第2の光合分波手段70-2に向けて出力する。
 下り制御信号について、第4の光合分波手段70-4は、第2の光合分波手段70-2から入力される多重された信号光を、主信号を含む信号光と下り制御信号を含む信号光とに分離する。第4の光合分波手段70-4は、主信号を含む信号光を光増幅手段75に向けて出力し、下り制御信号を含む信号光を光増幅手段75を経由しない迂回経路を介して第3の光合分波手段70-3に向けて出力する。
 下り制御信号について、第3の光合分波手段70-3は、光増幅手段75から入力される主信号を含む信号光と、第4の光合分波手段70-4から光増幅手段75を経由しない迂回経路を介して入力される下り制御信号を含む信号光とを多重する。第4の光合分波手段70-4は、多重された信号光を第1の光合分波手段70-1に向けて出力する。
 第3の光合分波手段70-3及び第4の光合分波手段70-4は、例えば波長フィルタ等を用いて構成される。
 第4の実施形態と同様、第5の実施形態における光通信システム1iでは、上り制御信号を搬送する信号光及び下り制御信号を搬送する信号光はPON(Passive Optical Network)方式で送受信が行われる。そのため、上り制御信号を搬送する信号光及び下り制御信号を搬送する信号光の送受信においては、技術的に成熟し、広く普及している、PON用の光トランシーバを用いることができる。
 例えば、通信速度が1[Gbit/s]級のPONであるGE-PON(Gigabit Ethernet-PON)及びG-PON(Gigabit-PON)においては、上り制御信号を搬送する信号光の波長帯及び下り制御信号を搬送する信号光の波長帯は、それぞれO帯(Original band)内(1290-1330[nm])及びS帯(Short wavelength band)内(1480-1500[nm])である。一方、主信号を搬送する信号光は、上り制御信号を搬送する信号光の波長帯及び下り制御信号を搬送する信号光と比べて伝送距離が長い。そのため、主信号を搬送する信号光の波長帯として、一般的なシングルモードファイバにおいて伝送損失が小さいC帯(Conventional band)を使用することも見込まれる。
 例えば、一般的に、長距離伝送用のデジタルコヒーレント・トランシーバが使用する波長帯はC帯である。この場合、第3の光合分波手段70-3及び第4の光合分波手段70-4として、C帯の波長の信号光とC帯以外の波長帯の波長の信号光とを分離する光フィルタを用い、光増幅手段75として、C帯に利得帯域を有するエルビウム添加光ファイバ増幅器(EDFA:Erbium-Doped Fiber Amplifier)又は半導体光増幅器(SOA: Semiconductor Optical Amplifier)等を用いることによって、上り制御信号を搬送する信号光及び下り制御信号を搬送する信号光を光増幅手段75を経由しないように迂回させたうえで、主信号を搬送する信号光の信号強度を光増幅手段75によって増幅させることができる。
[光通信システムの動作]
 以下、光通信システム1iの動作の一例について説明する。図22は、本発明の第5の実施形態における光通信システム1iの動作を示すフローチャートである。図22のフローチャートが示す光通信システム1iの動作は、新たな加入者装置#k_1がネットワークに接続された際に開始される。
 新たな加入者装置#k_1がネットワークに接続された場合、制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、新たな加入者装置#k_1のネットワークへの接続を検出する(ステップS501)。
 加入者装置管理制御部21は、新たな加入者装置#k_1のネットワークへの接続を検出した場合、未使用波長の中から、新たな加入者装置#k_1に割り当てる波長を払い出す。加入者装置管理制御部21は、管理制御ポートcを用いて新たな加入者装置#k_1との管理制御情報の送受信を行う。加入者装置管理制御部21は、新たな加入者装置#k_1に対して波長設定を指示し、当該加入者装置#k_1に対して波長を割り当てる。これにより、光パスが開通される(ステップS502)。
 制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、管理制御ポートcを用いて、各々の加入者装置#k_1から送信されるバースト信号光である上り制御信号が衝突しないように、加入者装置#k_1ごとに測定されたそれぞれのRTTの値に基づいて各々の加入者装置#k_1へ上り制御信号の送信許可を与える(ステップS503)。
 各々の加入者装置#k_1は、加入者装置管理制御部21から通知された送信許可に応じたそれぞれのタイミングで、加入者装置管理制御部21へ上り制御信号をそれぞれ送信する(ステップS504)。以上で、図22のフローチャートが示す光通信システム1iの動作が終了する。
 以上説明したように、本発明の第5の実施形態における光通信システム1iは、複数の第1の光合分波手段70-1及び複数の第2の光合分波手段70-2を備える。加入者装置#k_1は、主信号と、制御部20-1の加入者装置管理制御部21宛の上り制御信号とを、互いに異なる波長で第1の光合分波手段70-1に向けて出力する。第1の光合分波手段70-1は、複数の加入者装置#k_1から送信された信号を多重して第2の光合分波手段70-2へ出力する。第2の光合分波手段70-2は、第1の光合分波手段70-1から入力された多重された信号を主信号と上り制御信号とに分離して、主信号を光振分手段10-1に向けて出力し、上り制御信号を制御部20-1の加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcに向けて出力する。また、制御部20-2の加入者装置管理制御部21は、加入者装置#k_2宛の下り制御信号を、主信号を搬送する光キャリアとは異なる波長で出力する。第2の光合分波手段70-2は、光振分手段10-2から入力された主信号と、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcから入力された下り制御信号とを多重し、多重された信号を第1の光合分波手段70-1に向けて出力する。第1の光合分波手段70-1は、第2の光合分波手段70-2から入力された信号を分岐して、複数の加入者装置#k_2に向けて出力する。
 そして、加入者装置#k_1は、許可された時間帯のみに、制御部20-1の加入者装置管理制御部21へ上り制御信号を含む上り制御信号の信号光(バースト信号光)を出力する。制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、各々の加入者装置#k_1について、当該加入者装置#k_1と自己の加入者装置管理制御部21との間における制御信号の往復伝搬時間(RTT)を認識しており、各々の加入者装置#k_1から送信されるバースト信号光が衝突しないように、RTTの値に基づいて各々の加入者装置#k_1へ上り制御信号の送信許可を与える。
 さらに、第5の実施形態における光通信システム1iでは、光パス開通の前後で同一の管理制御ポートcが加入者装置#k_1との制御信号の送受信を行う。管理制御ポートcは、光パス開通前の加入者装置#k_1と、第2の光合分波手段70-2及び光振分手段10-1を介して制御信号の送受信を行う。また、管理制御ポートcは、光パス開通後の加入者装置#k_1と、第2の光合分波手段70-2、及び第1の光合分波手段70-1を介して制御信号の送受信を行う。
 上記のような構成を備えることで、本発明の第5の実施形態における光通信システム1iは、光パス開通の前後で、同一の管理制御ポートcを用いて加入者装置管理制御部21と加入者装置#k_1との間の制御信号の送受信を行うため、第1の実施形態における光通信システム1aと比べて更に加入者装置管理制御部21の構成をシンプルにすることできる。また、上記のような構成を備えることで、第5の実施形態における光通信システム1iは、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcを、複数の加入者装置#k_1の間で共用させることを可能にする。これにより、光通信システム1iによれば、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcを、加入者装置#k_1ごとにそれぞれ設ける必要がなくなる。よって、本発明の第5の実施形態における光通信システム1iは、シンプルな加入者装置管理制御部21の構成で、光パスが一旦開通した後に、加入者装置管理制御部21と加入者装置#k_1との間における制御信号の送受信を行うことができる。
 また、以上説明したように、第5の実施形態における光通信システム1iは、第1の光合分波手段70-1と第2の光合分波手段70-2との間に、主信号を搬送する信号光を増幅する光増幅手段75を備える。これにより、第5の実施形態における光通信システム1iは、主信号を搬送する信号光が第1の光合分波手段70-1を通過する際に生じる分岐損失を補償することができる。
(第5の実施形態の第1変形例)
 以下、本発明の第5の実施形態の第1変形例における光通信システムjについて説明する。図23は、本発明の第5の実施形態の第1変形例における光通信システム1jの全体構成図である。
 図23に示されるように、第5の実施形態の第1変形例における光通信システム1jは、複数の加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)と、複数の加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)と、光振分手段10-1及び光振分手段10-2と、制御部20-1及び制御部20-2と、複数の光ファイバ伝送路50と、光通信ネットワーク(NW)60と、複数の第1の光合分波手段70-1と、複数の第2の光合分波手段70-2と、複数の光増幅手段75と、複数の第4の光合分波手段70-4と、複数の第5の光合分波手段70-5とを含んで構成される。
 なお、以下の説明において、図23に示される第5の実施形態の第1変形例における光通信システム1jが備える構成部のうち、前述の図1に示される従来の光通信システム1が備える構成部、前述の図2に示される従来の光通信システム1’が備える構成部、及び前述の各実施形態における光通信システムが備える構成部と同様の構成を有する構成部については、同一の符号を付し、説明を省略することがある。
 なお、図23は、加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)へ信号伝送している場合について例示しているが、逆に、加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)へ信号伝送する場合についても以下に説明する構成と同様の構成である。
 図23に示されるように、第5の実施形態の第1変形例における光通信システム1jでは、主信号を搬送する信号光が光増幅手段75を経由した後の段階で、主信号を搬送する信号光と上り制御信号を搬送する信号光とを多重するための構成と、主信号を搬送する信号光が光増幅手段75を経由する前の段階で、主信号を搬送する信号光と下り制御信号を搬送する信号光とを分離するための構成とを備えている。
 具体的には、図23に示されるように、第5の実施形態の第1変形例における光通信システム1jでは、第1の光合分波手段70-1は、複数の加入者装置#k_1の各々から送信された、主信号を搬送する信号光を波長多重する。第1の光合分波手段70-1は、波長多重された信号光を光増幅手段75に向けて出力する。光増幅手段75は、第1の光合分波手段70-1から入力された信号光を増幅する。光増幅手段75は、増幅された信号光を第4の光合分波手段70-4に向けて出力する。
 第5の光合分波手段70-5は、加入者装置#k_1の各々から送信された、上り制御信号を搬送する信号光を時間多重する。第5の光合分波手段70-5は、時間多重された信号光を第4の光合分波手段70-4に向けて出力する。第4の光合分波手段70-4は、上記の光増幅手段75によって増幅された信号光と,第5の光合分波手段70-5によって時間多重された信号光とを多重し、多重された信号光を第2の光合分波手段70-2に向けて出力する。
 また、具体的には、図23に示されるように、第5の実施形態の第1変形例における光通信システム1jでは、第4の光合分波手段70-4は、第2の光合分波手段70-2から入力された信号光を、主信号を搬送する信号光と下り制御信号光を搬送する信号光とに分離する。第4の光合分波手段70-4は、主信号を搬送する信号光を光増幅手段75に向けて出力し、下り制御信号光を搬送する信号光を第5の光合分波手段70-5に向けて出力する。
 光増幅手段75は、第4の光合分波手段70-4から入力された主信号を搬送する信号光を増幅する。光増幅手段75は、増幅された主信号を搬送する信号光を第1の光合分波手段70-1に向けて出力する。第1の光合分波手段70-1は、光増幅手段75から入力された主信号を搬送する信号光を分岐し、複数の加入者装置#k_2の各々に向けて出力する。第5の光合分波手段70-5は、第4の光合分波手段70-4から入力された下り制御信号光を搬送する信号光を分岐し、複数の加入者装置#k_2の各々に向けて出力する。
 以上説明したように、第5の実施形態の第1変形例における光通信システム1jは、第1の光合分波手段70-1と第2の光合分波手段70-2との間に、主信号を搬送する信号光を増幅する光増幅手段75を備える。これにより、第5の実施形態の第1変形例における光通信システム1jは、主信号を搬送する信号光が第1の光合分波手段70-1を通過する際に生じる分岐損失を補償することができる。
(第5の実施形態の第2変形例)
 以下、本発明の第5の実施形態の第2変形例における光通信システム1kについて説明する。図24は、本発明の第5の実施形態の第2変形例における光通信システム1kの全体構成図である。
 図24に示されるように、第5の実施形態の第2変形例における光通信システム1kは、複数の加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)と、複数の加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)と、光振分手段10-1及び光振分手段10-2と、制御部20-1及び制御部20-2と、複数の光ファイバ伝送路50と、光通信ネットワーク(NW)60と、複数の第1の光合分波手段70-1と、複数の第2の光合分波手段70-2と、複数の第3の光合分波手段70-3と、複数の光増幅手段75と、複数の光増幅制御装置85と、複数の第4の光合分波手段70-4とを含んで構成される。
 なお、以下の説明において、図24に示される第5の実施形態における光通信システム1kが備える構成部のうち、前述の図1に示される従来の光通信システム1が備える構成部、前述の図2に示される従来の光通信システム1’が備える構成部、及び前述の各実施形態における光通信システムが備える構成部と同様の構成を有する構成部については、同一の符号を付し、説明を省略することがある。
 なお、図24は、加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)へ信号伝送している場合について例示しているが、逆に、加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)へ信号伝送する場合についても以下に説明する構成と同様の構成である。
 図24に示されるように、第5の実施形態の第2変形例における光通信システム1kでは、第1の光合分波手段70-1の下位側のポート(すなわち、上位側のポートである光通信ネットワーク(NW)60側のポートとは逆側のポート)に、光増幅手段75による信号光の増幅の増幅率等を制御する光増幅制御装置85が接続された構成を備えている。
 光増幅制御装置85は、複数の加入者装置#k_1と同様に、加入者装置管理制御部21宛の上り制御信号を搬送する信号光を第1の光合分波手段70-1に向けて送信する。また、光増幅制御装置85は、加入者装置管理制御部21から複数の加入者装置#k_2及び光増幅制御装置85(すなわち自装置)へ送信される下り制御信号が時間多重された信号光を受信する。
 光増幅制御装置85へ送信される下り制御信号には、光増幅手段25に対する信号光の増幅の増幅率等の設定指示が含まれる。光増幅制御装置85は、この設定指示に従って、光増幅制御装置85による信号光の増幅の増幅率等を制御する。
 以上説明したように、第5の実施形態の第2変形例における光通信システム1kは、第1の光合分波手段70-1と第2の光合分波手段70-2との間に、主信号を搬送する信号光を増幅する光増幅手段75を備える。これにより、第5の実施形態の第2変形例における光通信システム1kは、主信号を搬送する信号光が第1の光合分波手段70-1を通過する際に生じる分岐損失を補償することができる。
<第6の実施形態>
 以下、本発明の第6の実施形態における光通信システム1lについて説明する。図25は、本発明の第6の実施形態における光通信システム1lの全体構成図である。
 図25に示されるように、第6の実施形態における光通信システム1lは、複数の加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)と、複数の加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)と、第1の光振分手段10a-1及び第1の光振分手段10a-2と、第2の光振分手段10b-1及び第2の光振分手段10b-2と、複数の経路制御装置86と、制御部20-1及び制御部20-2と、複数の光ファイバ伝送路50と、光通信ネットワーク(NW)60と、複数の第2の光合分波手段70-2とを含んで構成される。
 なお、以下の説明において、図25に示される第6の実施形態における光通信システム1lが備える構成部のうち、前述の図1に示される従来の光通信システム1が備える構成部、前述の図2に示される従来の光通信システム1’が備える構成部、及び前述の各実施形態における光通信システムが備える構成部と同様の構成を有する構成部については、同一の符号を付し、説明を省略することがある。
 なお、図25は、加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)へ信号伝送している場合について例示しているが、逆に、加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)へ信号伝送する場合についても以下に説明する構成と同様の構成である。
 第1の光振分手段10a-1は、経路切替手段15-1と、複数の波長合分波手段30-1とを含んで構成される。第1の光振分手段10a-2は、経路切替手段15-2と、複数の波長合分波手段30-2とを含んで構成される。制御部20-1及び制御部20-2は、加入者装置管理制御部21と、光振分制御部22とをそれぞれ含んで構成される。
 第2の光振分手段10b-1及び第2の光振分手段10b-2は、N個の1×M(1対Mの入出力の)光スイッチ17と、M個のN×1(N対1の入出力の)光カプラ16(又は、M個のN×1光スプリッタ)とによって構成されるマルチキャストスイッチである。なお、第2の光振分手段10b-1及び第2の光振分手段10b-2は、このような構成に限られるものではなく、例えば、マトリックススイッチと光カプラ(又は光スプリッタ)とによって構成されていてもよい。
 図25に示されるように、第6の実施形態における光通信システム1lの構成は、前述の第4の実施形態における光通信システム1hの構成と比較した場合、第1の光合分波手段70-1の代わりに第2の光振分手段10b-1及び第2の光振分手段10b-2が設けられている点で異なっている。
 第2の光振分手段10b-1及び第2の光振分手段10b-2は、下位側のポート(すなわち、上位側のポートである光通信ネットワーク(NW)60側のポートとは逆側のポート)から入力される信号光を、任意の組み合わせで多重して、任意の上位側のポートから第2の光合分波手段70-2に向けて出力する。また、第2の光振分手段10b-1及び第2の光振分手段10b-2は、上位側のポート(すなわち、光通信ネットワーク(NW)60側のポート)から入力される信号光を、1つ以上の任意の下位側のポートから複数の加入者装置#k_2の各々及び経路制御装置86に向けて出力する。
 このように、第6の実施形態における光通信システム1lでは、第2の光振分手段10b-1の下位側のポートには複数の加入者装置#k_1及び経路制御装置86が接続され、第2の光振分手段10b-2の下位側のポートには複数の加入者装置#k_2及び経路制御装置86が接続される。また、第2の光振分手段10b-1の上位側のポートには第2の光合分波手段70-2を介して第1の光振分手段10a-1の下位側のポートが接続され、第2の光振分手段10b-2の上位側のポートには第2の光合分波手段70-2を介して第1の光振分手段10a-2の下位側のポートが接続される。
 なお、第6の実施形態における光通信システム1lにおける第1の光振分手段10a-1及び第1の光振分手段10a-2は、前述の第4の実施形態における光通信システム1hの光振分手段10-1及び光振分手段10-2に相当する機能部として機能するものである。
 経路制御装置86は、複数の加入者装置#k_1と同様に、加入者装置管理制御部21へ送信される上り制御信号を搬送する信号光を第2の光振分手段10b-1に向けて出力する。また、経路制御装置86は、加入者装置管理制御部21から複数の加入者装置#k_2及び経路制御装置86(すなわち自装置)へ送信される下り制御信号が時間多重された信号光を受信する。
 経路制御装置86へ送信される下り制御信号には、第2の光振分手段10b-2に対するポート間接続の設定指示が含まれる。経路制御装置86は、このポート間接続の設定指示に従って、第2の光振分手段10b-2のポート間接続の設定を制御する。
 第2の光振分手段10b-1は、加入者装置管理制御部21の同一の管理制御ポートcとの間で上り制御信号を搬送する信号光を送受信する複数の加入者装置#k_1及び経路制御装置86から下位側のポートに入力される1つ以上の主信号を含む信号光及び上り制御信号を含む信号光を、同一の上位側のポートから第2の光合分波手段70-2に向けて出力するように、ポート間接続の設定を行う。前述の通り、このポート間接続の設定は、経路制御装置86からの設定指示による制御に従って行われる。
 また、第2の光振分手段10b-2は、第2の光合分波手段70-2から上位側のポートに入力される1つ以上の主信号を含む信号光と下り制御信号を含む信号光とが波長多重された信号光を、下位側のポートから、加入者装置管理制御部21の同一の管理制御ポートcとの間で下り制御信号を搬送する信号光を送受信する複数の加入者装置#k_2及び経路制御装置86に向けて出力するように、ポート間接続の設定を行う。前述の通り、このポート間接続の設定は、経路制御装置86からの設定指示による制御に従って行われる。
 例えば、図25に例示される光通信システム1lの構成においては、加入者装置#1_1,加入者装置#2_1,加入者装置#3_1及び経路制御装置86が、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートc#1との間で、上り制御信号の信号光を送受信する。第2の光振分手段10b-1は、加入者装置#1_1,加入者装置#2_1,加入者装置#3_1と接続する下位側のポートであるポート#1,ポート#2,ポート#3からそれぞれ入力される波長λ1_1,波長λ2_1,波長λ3_1の主信号を含む信号光及び波長λC_UPの上り制御信号の信号光と、経路制御装置86と接続する下位側のポートであるポート#Nから入力される波長λC_UPの上り制御信号の信号光とを波長多重して、上位側のポートであるポート#1から出力する。
 また、第2の光振分手段10b-2は、上位側のポートであるポート#1から入力される波長λ1_1,波長λ2_1,波長λ3_1の主信号を含む信号光及び波長λC_DOWNの下り制御信号を含む信号光を、加入者装置#1_2,加入者装置#2_2,加入者装置#3_2及び経路制御装置86とそれぞれ接続する下位側のポートであるポート#1,ポート#2,ポート#3及びポート#Nから出力する。
 加入者装置#k_2は、第2の光振分手段10b-2から入力された、波長多重された1つ以上の主信号を含む信号光及び下り制御信号を含む信号光の中から、通信相手である加入者装置#k_1から送信された主信号を含む信号光及び下り制御信号を含む信号光を選択的に受信する。また、経路制御装置86は、第2の光振分手段10b-2から入力された、波長多重された1つ以上の主信号を含む信号光及び下り制御信号を含む信号光の中から、下り制御信号を含む信号光を選択的に受信する。
 なお、第2の光振分手段10b-1及び第2の光振分手段10b-2の挿入損失を補償するために、前述の第5の実施形態における光通信システム1iの構成と同様に、本実施形態における光通信システム1lにおいても、第2の光振分手段10b-1と第2の光合分波手段70-2との間及び第2の光振分手段10b-2と第2の光合分波手段70-2との間に、光増幅手段がさらに備えられた構成であってもよい。
[光通信システムの動作]
 以下、光通信システム1lの動作の一例について説明する。図26は、本発明の第6の実施形態における光通信システム1lの動作を示すフローチャートである。図26のフローチャートが示す光通信システム1lの動作は、新たな加入者装置#k_1がネットワークに接続された際に開始される。
 新たな加入者装置#k_1がネットワークに接続された場合、制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、新たな加入者装置#k_1のネットワークへの接続を検出する(ステップS601)。
 加入者装置管理制御部21は、新たな加入者装置#k_1のネットワークへの接続を検出した場合、未使用波長の中から、新たな加入者装置#k_1に割り当てる波長を払い出す。加入者装置管理制御部21は、管理制御ポートcを用いて新たな加入者装置#k_1との管理制御情報の送受信を行う。加入者装置管理制御部21は、新たな加入者装置#k_1に対して波長設定を指示し、当該加入者装置#k_1に対して波長を割り当てる。これにより、光パスが開通される(ステップS602)。
 制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、管理制御ポートcを用いて、各々の加入者装置#k_1から送信されるバースト信号光である上り制御信号が衝突しないように、加入者装置#k_1ごとに測定されたそれぞれのRTTの値に基づいて各々の加入者装置#k_1へ上り制御信号の送信許可を与える(ステップS603)。
 各々の加入者装置#k_1は、加入者装置管理制御部21から通知された送信許可に応じたそれぞれのタイミングで、加入者装置管理制御部21へ上り制御信号をそれぞれ送信する(ステップS604)。以上で、図26のフローチャートが示す光通信システム1lの動作が終了する。
 以上説明したように、本発明の第6の実施形態における光通信システム1lは、複数の第2の光振分手段10b-1、10b-2及び複数の第2の光合分波手段70-2を備える。加入者装置#k_1は、主信号と、制御部20-1の加入者装置管理制御部21宛の上り制御信号とを、互いに異なる波長で第2の光振分手段10b-1に向けて出力する。第2の光振分手段10b-1は、複数の加入者装置#k_1から送信された信号を多重して第2の光合分波手段70-2へ向けて出力する。第2の光合分波手段70-2は、第2の光振分手段10b-1から出力された多重された信号を主信号と上り制御信号とに分離して、主信号を光振分手段10-1に向けて出力し、上り制御信号を制御部20-1の加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcに向けて出力する。また、制御部20-2の加入者装置管理制御部21は、加入者装置#k_2宛の下り制御信号を、主信号を搬送する光キャリアとは異なる波長で出力する。第2の光合分波手段70-2は、光振分手段10-2から入力された主信号と、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcから入力された下り制御信号とを多重し、多重された信号を第2の光振分手段10b-2に向けて出力する。第2の光振分手段10b-2は、第2の光合分波手段70-2から出力された信号を分岐して、複数の加入者装置#k_2に向けて出力する。
 そして、加入者装置#k_1は、許可された時間帯のみに、制御部20-1の加入者装置管理制御部21へ上り制御信号を含む上り制御信号の信号光(バースト信号光)を出力する。制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、各々の加入者装置#k_1について、当該加入者装置#k_1と自己の加入者装置管理制御部21との間における制御信号の往復伝搬時間(RTT)を認識しており、各々の加入者装置#k_1から送信されるバースト信号光が衝突しないように、RTTの値に基づいて各々の加入者装置#k_1へ上り制御信号の送信許可を与える。
 さらに、第6の実施形態における光通信システム1lでは、光パス開通の前後で同一の管理制御ポートcが加入者装置#k_1との制御信号の送受信を行う。管理制御ポートcは、光パス開通前の加入者装置#k_1と、第2の光合分波手段70-2、第2の光振分手段10b-1又は第2の光振分手段10b-2を介して制御信号の送受信を行う。また、管理制御ポートcは、光パス開通後の加入者装置#k_1と、第2の光合分波手段70-2、第2の光振分手段10b-1又は第2の光振分手段10b-2を介して制御信号の送受信を行う。
 上記のような構成を備えることで、本発明の第6の実施形態における光通信システム1lは、光パス開通の前後で、同一の管理制御ポートcを用いて加入者装置管理制御部21と加入者装置#k_1との間の制御信号の送受信を行うため、第1の実施形態における光通信システム1aと比べて更に加入者装置管理制御部21の構成をシンプルにすることできる。また、上記のような構成を備えることで、第6の実施形態における光通信システム1lは、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcを、複数の加入者装置#k_1の間で共用させることを可能にする。これにより、光通信システム1lによれば、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcを、加入者装置#k_1ごとにそれぞれ設ける必要がなくなる。よって、本発明の第6の実施形態における光通信システム1lは、シンプルな加入者装置管理制御部21の構成で、光パスが一旦開通した後に、加入者装置管理制御部21と加入者装置#k_1との間における制御信号の送受信を行うことができる。
 また、第6の実施形態における光通信システム1lは、第2の光振分手段10b-1、10b-2と第2の光合分波手段70-2との間に、主信号を搬送する信号光を増幅する光増幅手段75を備えることもできる。これにより、第6の実施形態における光通信システム1lは、主信号を搬送する信号光が第1の光合分波手段70-1を通過する際に生じる分岐損失を補償することができる。
<第7の実施形態>
 以下、本発明の第7の実施形態における光通信システム1mについて説明する。
図27は、本発明の第7の実施形態における光通信システム1mの全体構成図である。
 図27に示されるように、第7の実施形態における光通信システム1mは、複数の加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)と、複数の加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)と、波長合分波手段30-4及び波長合分波手段30-5と、複数の経路制御装置86と、複数の第2の光合分波手段70-2と、光振分手段10-1及び光振分手段10-2と、制御部20-1及び制御部20-2と、複数の光ファイバ伝送路50と、光通信ネットワーク(NW)60とを含んで構成される。
 なお、以下の説明において、図27に示される第7の実施形態における光通信システム1mが備える構成部のうち、前述の図1に示される従来の光通信システム1が備える構成部、前述の図2に示される従来の光通信システム1’が備える構成部、及び前述の各実施形態における光通信システムが備える構成部と同様の構成を有する構成部については、同一の符号を付し、説明を省略することがある。
 なお、図27は、加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)へ信号伝送している場合について例示しているが、逆に、加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)から加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)へ信号伝送する場合についても以下に説明する構成と同様の構成である。
 光振分手段10-1は、経路切替手段15-1と、複数の波長合分波手段30-1とを含んで構成される。また、光振分手段10-2は、経路切替手段15-2と、複数の波長合分波手段30-2とを含んで構成される。制御部20-1及び制御部20-2は、加入者装置管理制御部21と、光振分制御部22とをそれぞれ含んで構成される。
 図27に示されるように、第7の実施形態における光通信システム1mの構成は、前述の第4の実施形態における光通信システム1hの構成と比較した場合、第1の光合分波手段70-1の代わりに波長合分波手段30-4及び波長合分波手段30-5が設けられている点で異なっている。
 波長合分波手段30-4及び波長合分波手段30-5は、ポート間を透過する波長を波長単位で設定することができる。
 図27に示されるように、波長合分波手段30-4の下位側のポートは複数の加入者装置#k_1及び経路制御装置86と接続し、波長合分波手段30-5の下位側のポートは複数の加入者装置#k_2及び経路制御装置86と接続する。また、図27に示されるように、波長合分波手段30-4の上位側のポートは第2の光合分波手段70-2を介して光振分手段10-1の下位側のポートと接続し、波長合分波手段30-5の上位側のポートは第2の光合分波手段70-2を介して光振分手段10-2の下位側のポートと接続する。
 波長合分波手段30-4及び波長合分波手段30-5は、例えば、波長選択スイッチ(WSS:Wavelength Selective Switch)等を用いて構成される。
 なお、図27に例示される光通信システム1mの構成においては、波長合分波手段30-4及び波長合分波手段30-5は複数の上位側のポートを備えているが、波長合分波手段30-4及び波長合分波手段30-5が備える上位側のポートの個数は1つであってもよい。
 経路制御装置86は、複数の加入者装置#k_1と同様に、加入者装置管理制御部21宛の上り制御信号を搬送する信号光を波長合分波手段30-4に向けて送信する。また、経路制御装置86は、加入者装置管理制御部21から複数の加入者装置#k_2及び経路制御装置86(すなわち自装置)へ送信される下り制御信号が時間多重された信号光を波長合分波手段30-4から受信する。
 経路制御装置86へ送信される下り制御信号には、波長合分波手段30-5に対する波長単位のポート間接続の設定指示が含まれる。経路制御装置86は、この波長単位のポート間接続の設定指示に従って、波長合分波手段30-5のポート間接続の設定を波長単位で制御する。
 波長合分波手段30-4は、加入者装置管理制御部21の同一の管理制御ポートcとの間で上り制御信号を搬送する信号光を送受信する複数の加入者装置#k_1及び経路制御装置86から下位側のポートに入力される、1つ以上の主信号を含む信号光及び上り制御信号を含む信号光が、同一の上位側のポートから第2の光合分波手段70-2に向けて出力されるように、ポート間接続の設定を行う。前述の通り、このポート間接続の設定は、経路制御装置86からの設定指示による制御に従って行われる。
 このとき、経路制御装置86は、上り制御信号を搬送する信号光の波長に関して、加入者装置管理制御部21から許可された期間に加入者装置#k_1の各々及び経路制御装置86から送信されるバースト信号である上り制御信号の信号光が時間多重されて、第2の光合分波手段70-2と接続する上位側のポートから出力されるように、波長合分波手段30-4のポート間接続の設定を動的に切り替える。
 また、波長合分波手段30-5は、第2の光合分波手段70-2から上位側のポートに入力される、1つ以上の主信号を含む信号光と下り制御信号を含む信号光とが波長多重された信号光が、下位側のポートから振り分けられて、加入者装置管理制御部21の同一の管理制御ポートcとの間で下り制御信号を搬送する信号光を送受信する複数の加入者装置#k_2及び経路制御装置86に向けて出力されるように、波長単位で波長合分波手段30-5のポート間接続の設定を行う。前述の通り、この波長単位でのポート間接続の設定は、経路制御装置86からの設定指示による制御に従って行われる。
 このとき、経路制御装置86は、主信号を搬送する信号光の波長に関して、第2の光合分波手段70-2から上位側のポートに入力される波長多重された主信号を含む信号光が波長ごとに分離されて、下位側のポートから複数の加入者装置#k_2の各々に向けて出力されるように、波長合分波手段30-5のポート間接続を設定する。
 また、このとき、経路制御装置86は、下り制御信号を搬送する信号光の波長に関して、下り制御信号を搬送する信号光が、宛先である加入者装置#k_1又は経路制御装置86にそれぞれ接続された下位側のポートから、下り制御信号の宛先ごとに振り分けられて出力されるように、波長合分波手段30-5のポート間接続の設定を動的に切り替える。
 例えば、図27に例示される光通信システム1mの構成においては、加入者装置#1_1,加入者装置#2_1,加入者装置#3_1及び経路制御装置86が、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートc#1との間で、上り制御信号の信号光を送受信する。波長合分波手段30-4は、加入者装置#1_1,加入者装置#2_1,加入者装置#3_1と接続する下位側のポートであるポート#1,ポート#2,ポート#3からそれぞれ入力される波長λ1_1,波長λ2_1,波長λ3_1の主信号を含む信号光及び波長λC_UPの上り制御信号の信号光と、経路制御装置86と接続する下位側のポートであるポート#Nから入力される波長λC_UPの上り制御信号の信号光とを波長多重して、上位側のポートであるポート#1から出力する。
 また、波長合分波手段30-5は、上位側のポートであるポート#1から入力される波長λ1_1,波長λ2_1,波長λ3_1の主信号を含む信号光を波長ごとに分離して、加入者装置#1_2,加入者装置#2_2,加入者装置#3_2とそれぞれ接続する下位側のポートであるポート#1,ポート#2,ポート#3から出力する。また、波長合分波手段30-5は、上位側のポートであるポート#1から入力される波長λC_DOWNの下り制御信号を含む信号光を、加入者装置#1_2,加入者装置#2_2,加入者装置#3_2及び経路制御装置86とそれぞれ接続する下位側のポートであるポート#1,ポート#2,ポート#3及びポート#Nから順に出力する。
 なお、波長合分波手段30-4及び波長合分波手段30-5の挿入損失を補償するために、前述の第5の実施形態における光通信システム1iの構成と同様に、本実施形態における光通信システム1mにおいても、波長合分波手段30-4と第2の光合分波手段70-2との間及び波長合分波手段30-5と第2の光合分波手段70-2との間に、光増幅手段がさらに備えられた構成であってもよい。
[光通信システムの動作]
 以下、光通信システム1mの動作の一例について説明する。図28は、本発明の第7の実施形態における光通信システム1mの動作を示すフローチャートである。図28のフローチャートが示す光通信システム1mの動作は、新たな加入者装置#k_1がネットワークに接続された際に開始される。
 新たな加入者装置#k_1がネットワークに接続された場合、制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、新たな加入者装置#k_1のネットワークへの接続を検出する(ステップS701)。
 加入者装置管理制御部21は、新たな加入者装置#k_1のネットワークへの接続を検出した場合、未使用波長の中から、新たな加入者装置#k_1に割り当てる波長を払い出す。加入者装置管理制御部21は、管理制御ポートcを用いて新たな加入者装置#k_1との管理制御情報の送受信を行う。加入者装置管理制御部21は、新たな加入者装置#k_1に対して波長設定を指示し、当該加入者装置#k_1に対して波長を割り当てる。これにより、光パスが開通される(ステップS702)。
 制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、管理制御ポートcを用いて、各々の加入者装置#k_1から送信されるバースト信号光である上り制御信号が衝突しないように、加入者装置#k_1ごとに測定されたそれぞれのRTTの値に基づいて各々の加入者装置#k_1へ上り制御信号の送信許可を与える(ステップS703)。
 各々の加入者装置#k_1は、加入者装置管理制御部21から通知された送信許可に応じたそれぞれのタイミングで、加入者装置管理制御部21へ上り制御信号をそれぞれ送信する(ステップS704)。以上で、図28のフローチャートが示す光通信システム1mの動作が終了する。
 以上説明したように、本発明の第7の実施形態における光通信システム1mは、波長合分波手段30-4及び波長合分波手段30-5と、複数の第2の光合分波手段70-2とを備える。加入者装置#k_1は、主信号と、制御部20-1の加入者装置管理制御部21宛の上り制御信号とを、互いに異なる波長で波長合分波手段30-4に向けて出力する。波長合分波手段30-4は、複数の加入者装置#k_1から送信された信号を多重して第2の光合分波手段70-2へ向けて出力する。第2の光合分波手段70-2は、波長合分波手段30-4から出力された多重された信号を主信号と上り制御信号とに分離して、主信号を光振分手段10-1に向けて出力し、上り制御信号を制御部20-1の加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcに向けて出力する。また、制御部20-2の加入者装置管理制御部21は、加入者装置#k_2宛の下り制御信号を、主信号を搬送する光キャリアとは異なる波長で出力する。第2の光合分波手段70-2は、光振分手段10-2から入力された主信号と、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcから入力された下り制御信号とを多重し、多重された信号を波長合分波手段30-5に向けて出力する。波長合分波手段30-5は、第2の光合分波手段70-2から出力された信号を、複数の加入者装置#k_2に向けて振り分けて出力する。
 そして、以上説明したように、加入者装置#k_1は、許可された時間帯のみに、制御部20-1の加入者装置管理制御部21へ上り制御信号を含む上り制御信号の信号光(バースト信号光)を出力する。制御部20-1の加入者装置管理制御部21は、各々の加入者装置#k_1について、当該加入者装置#k_1と自己の加入者装置管理制御部21との間における制御信号の往復伝搬時間(RTT)を認識しており、各々の加入者装置#k_1から送信されるバースト信号光が衝突しないように、RTTの値に基づいて各々の加入者装置#k_1へ上り制御信号の送信許可を与える。
 さらに、第7の実施形態における光通信システム1mでは、光パス開通の前後で同一の管理制御ポートcが加入者装置#k_1との制御信号の送受信を行う。管理制御ポートcは、光パス開通前の加入者装置#k_1と、第2の光合分波手段70-2、波長合分波手段30-4又は波長合分波手段30-5を介して制御信号の送受信を行う。また、管理制御ポートcは、光パス開通後の加入者装置#k_1と、第2の光合分波手段70-2、波長合分波手段30-4又は波長合分波手段30-5を介して制御信号の送受信を行う。
 上記のような構成を備えることで、本発明の第7の実施形態における光通信システム1mは、光パス開通の前後で、同一の管理制御ポートcを用いて加入者装置管理制御部21と加入者装置#k_1との間の制御信号の送受信を行うため、第1の実施形態における光通信システム1aと比べて更に加入者装置管理制御部21の構成をシンプルにすることできる。また、上記のような構成を備えることで、第7の実施形態における光通信システム1mは、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcを、複数の加入者装置#k_1の間で共用させることを可能にする。これにより、光通信システム1mによれば、加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcを、加入者装置#k_1ごとにそれぞれ設ける必要がなくなる。よって、本発明の第7の実施形態における光通信システム1mは、シンプルな加入者装置管理制御部21の構成で、光パスが一旦開通した後に、加入者装置管理制御部21と加入者装置#k_1との間における制御信号の送受信を行うことができる。
 以上説明したように、上述した各実施形態及び各実施形態の変形例における光通信システムでは、制御部20-1の加入者装置管理制御部21が、各々の加入者装置#k_1について、当該加入者装置#k_1と自己の加入者装置管理制御部21との間における制御信号の往復伝搬時間(RTT)を認識し、各々の加入者装置#k_1から送信されるバースト信号光である上り制御信号が衝突しないように、RTTの値に基づいて各々の加入者装置#k_1へ上り制御信号の送信許可を与える。
 このような構成を備えることで、上述した各実施形態及び各実施形態の変形例における光通信システムは、加入者装置管理制御部21の管理制御ポート(光通信システム1a~1bにおける管理制御ポートc及び光通信システム1c~1mにおける管理制御ポートc)を、複数の加入者装置#k_1の間で共用させることを可能にし、加入者装置管理制御部の構成の大規模化を抑えつつシンプルな加入者装置管理制御部21の構成で、光パスが一旦開通した後の加入者装置管理制御部21と加入者装置#k_1との間における制御信号の送受信を行うことを可能にする。
 また、上述した第4~第7の実施形態における光通信システムによれば、上り制御信号を搬送する信号光を加入者装置管理制御部21の管理制御ポートへ転送したり、下り制御信号を搬送する信号光を主信号を搬送する信号光と多重したりするため、光コンポーネントを光パスの数だけ設ける必要はない。
 また、同一拠点内又は近隣の拠点に複数の加入者装置が設置される場合、加入者装置が設置される拠点内又は拠点の近傍に、第4及び第5の実施形態では第1の光合分波手段70-1が、第6の実施形態では第2の光振分手段10b-1及び第2の光振分手段10b-2が、及び第7の実施形態波では波長合分波手段30-4及び波長合分波手段30-5が設けられ、これらの機能部が集線する構成となる。そのため、集線点と光振分手段との間の光ファイバ伝送路が、複数の加入者装置#k_1及び加入者装置#k_2によって共有される。
 これにより、加入者装置の個数に相当する光ファイバ伝送路を設けることなく、光パスが一旦開通した後に加入者装置管理制御部21と加入者装置#k_1との間で制御信号を互いに送受信することが可能になる。また、これにより、一定の光振分手段10-1及び光振分手段10-2のポート数に対して、加入者装置管理制御部21が制御信号を互いに送受信できる加入者装置#k_1及び加入者装置#k_2の個数を増大させることができる。
 上述した実施形態によれば、光通信システムは、通信制御部と、光合分波部とを備える。例えば、光通信システムは、実施形態における光通信システム1a~1gであり、通信制御部は、実施形態における加入者装置管理制御部21であり、光合分波部は、実施形態における第1の光合分波手段70-1及び第2の光合分波手段70-2である。上記の通信制御部は、複数の第1の通信装置のいずれかと複数の第2の通信装置のいずれかとの間の光パスの開通を制御する。例えば、複数の第1の通信装置は、実施形態における複数の加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)であり、複数の第2の通信装置は、実施形態における複数の加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)である。上記の光合分波部は、光パス開通後に複数の第1の通信装置の各々と通信制御部との間でそれぞれ伝送される制御信号の信号光を合分波する。例えば、制御信号の信号光は、実施形態における上り制御信号を含む信号光及び下り制御信号を含む信号光である。
 上記の通信制御部は、当該通信制御部と複数の第1の通信装置の各々との間を往復する信号光のそれぞれの往復伝搬時間(RTT)に基づいて複数の第1の通信装置の各々に対して上り制御信号の送信をそれぞれ許可することにより、複数の第1の通信装置の各々から当該通信制御部へ送信される上り制御信号の受信タイミングが互いに異なるタイミングとなるように制御する。例えば、往復する信号光とは、実施形態における、制御部20-1の加入者装置管理制御部21から加入者装置#k_1へ送信される下り制御信号を含む信号光、及び加入者装置#k_1から制御部20-1の加入者装置管理制御部21へ送信される上り制御信号を含む信号光である。
 なお、上記の光通信システムにおいて、通信制御部は、複数の第1の通信装置の各々から当該通信制御部へ送信される上り制御信号が、時分割多重されて送信されるように制御する。
 なお、上記の光通信システムにおいて、光合分波部は、光パス開通前に複数の第1の通信装置の各々と通信制御部との間でそれぞれ伝送される制御信号の信号光をさらに合分波するようにしてもよい。例えば、光通信システムは、実施形態における光通信システム1d~1gである。すなわち、図12~図16及び図18にそれぞれ示される光通信システム1d~1gの構成のように、光合分波部は、光パス開通後に送受信される制御信号の信号光だけでなく光パス開通前に送受信される制御信号の信号光についても合分波する構成であってもよい。この場合、通信制御部は、複数の第1の通信装置の各々から当該通信制御部へ送信される上り制御信号と、第1の通信装置の各々から第2の通信装置のいずれかへ送信される主信号とが、時分割多重されて送信されるように制御するようにしてもよい。
 なお、上記の光通信システムにおいて、通信制御部は、光パス開通前と光パス開通後において同一の通信ポートを用いて制御信号の送受信を行うようにしてもよい。例えば、光通信システムは、実施形態における光通信システム1c~1gであり、同一の通信ポートは、実施形態における加入者装置管理制御部21の管理制御ポートcである。
 なお、上記の光通信システムは、第1の通信装置と第2の通信装置との間の信号光の伝送経路で生じる波長分散を補償する分散補償部をさらに備えていてもよい。例えば、光通信システムは、実施形態における光通信システム1f~1gであり、信号光は、実施形態における主信号を含む信号光であり、分散補償部は、実施形態における複数の分散補償手段80-1及び複数の分散補償手段80-2である。この場合、通信制御部は、往復伝搬時間(RTT)と光速とに基づいて当該通信制御部と第1の通信装置との間の第1の距離を測定し、第1の距離に基づいて第1の通信装置と第2の通信装置との間の第2の距離を算出し、第2の距離と第1の通信装置から送信される信号光の波長とに基づいて必要な波長分散補償量を算出するようにしてもよい。また、この場合、分散補償部は、通信制御部によって算出された波長分散補償量の波長分散を補償するようにしてもよい。例えば、往復伝搬時間は、実施形態における制御部20-1の加入者装置管理制御部21と新たにネットワークに接続された加入者装置#k_1との間における制御信号のRTTであり、第1の距離は、実施形態における制御部20-1の加入者装置管理制御部21と新たにネットワークに接続された加入者装置#k_1との間の距離であり、第2の距離は、実施形態における新たにネットワークに接続された加入者装置#k_1と当該加入者装置#k_1の通信相手である加入者装置#k_2との距離であり、第1の通信装置から送信される信号光の波長は、実施形態における主信号を含む信号光の波長である。
 なお、上記の光通信システムにおいて、光合分波部は、複数の第1の通信装置からそれぞれ入力される、主信号の信号光と上り制御信号の信号光とが多重された信号光を合波し、主信号の信号光と下り制御信号の信号光とが多重された信号光を分波して複数の第2の通信装置へそれぞれ出力するようにしてもよい。この場合、例えば、光合分波部は、実施形態における第1の光合分波手段70-1である。
 なお、上記の光通信システムにおいて、光合分波部は、複数の第1の通信装置からそれぞれ出力されて多重された後に増幅された主信号の信号光と、複数の前記第1の通信装置からそれぞれ出力されて多重された上り制御信号の信号光とを合波し、主信号の信号光と下り制御信号の信号光とが合波された信号光を分波して、主信号の信号光を増幅器へ出力し、下り制御信号の信号光を第2の通信装置へ出力するようにしてもよい。
 なお、上記の光通信システムは、経路制御部をさらに備えていてもよい。例えば、経路制御部は、実施形態における経路制御装置86である。経路制御部は、光合分波部による信号経路の切り替えを制御する。例えば、光合分波部は、実施形態における第2の光振分手段10b-1及び第2の光振分手段10b-2である。経路制御部は、光合分波部の下位側のポートから入力される信号光を任意の組み合わせで多重して任意の上位側のポートより出力し、光合分波部の上位側のポートから入力される信号光を1つ以上の任意の下位側のポートより出力するように、光合分波部を制御する。
 なお、上記の光通信システムは、経路制御部をさらに備えていてもよい。例えば、経路制御部は、実施形態における経路制御装置86である。経路制御部は、光合分波部による信号経路の設定を制御する。例えば、光合分波部は、実施形態における波長合分波手段30-4及び波長合分波手段30-5である。光合分波部は、上位側のポートと下位側のポートとの間を透過する波長を波長単位で設定可能に構成される。経路制御部は、光合分波部のポート間接続を波長単位で制御することにより、上り制御信号の信号光及び下り制御信号の信号光の信号経路の設定を制御する。
 また、上述した実施形態によれば、通信制御装置は、複数の第1の通信装置のいずれかと複数の第2の通信装置のいずれかとの間の光パスの開通を制御する。例えば、通信制御装置は、実施形態における制御部20-1及び制御部20-2を備える装置であり、複数の第1の通信装置は、実施形態における複数の加入者装置#k_1(k=1,2,・・・)であり、複数の第2の通信装置は、実施形態における複数の加入者装置#k_2(k=1,2,・・・)である。
 上記の通信制御装置は、制御部を備える。例えば、制御部は、実施形態における加入者装置管理制御部21である。上記の制御部は、自装置と複数の第1の通信装置の各々との間を往復する信号光のそれぞれの往復伝搬時間に基づいて複数の第1の通信装置の各々に対して上り制御信号の送信をそれぞれ許可することにより、複数の第1の通信装置の各々から自装置へ送信される上り制御信号の受信タイミングが互いに異なるタイミングとなるように制御する。例えば、往復する信号光とは、実施形態における、制御部20-1の加入者装置管理制御部21から加入者装置#k_1へ送信される下り制御信号を含む信号光、及び加入者装置#k_1から制御部20-1の加入者装置管理制御部21へ送信される上り制御信号を含む信号光である。
 上述した実施形態における光通信システム1a~光通信システム1gの構成の一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(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。
1,1’,1a~1g…光通信システム、10-1,10-2…光振分手段、20-1,20-2…制御部、21…加入者装置管理制御部、22…光振分制御部、30-1,30-2…波長合分波手段、40…波長フィルタ、50…光ファイバ伝送路、60…光通信ネットワーク(NW)、70…光合分波手段、80-1,80-2…分散補償手段、91-1,91-2…波長フィルタ、92-1,92-2…フォトダイオード(PD)、93…光分波手段

Claims (12)

  1.  複数の第1の通信装置のいずれかと複数の第2の通信装置のいずれかとの間の光パスの開通を制御する通信制御部と、
     光パス開通後に前記複数の第1の通信装置の各々と前記通信制御部との間でそれぞれ伝送される制御信号の信号光を合分波する光合分波部と、
     を備え、
     前記通信制御部は、当該通信制御部と前記複数の第1の通信装置の各々との間を往復する信号光のそれぞれの往復伝搬時間に基づいて前記複数の第1の通信装置の各々に対して上り制御信号の送信をそれぞれ許可することにより、前記複数の第1の通信装置の各々から当該通信制御部へ送信される前記上り制御信号の受信タイミングが互いに異なるタイミングとなるように制御する
     光通信システム。
  2.  前記通信制御部は、前記複数の第1の通信装置の各々から当該通信制御部へ送信される前記上り制御信号が、時分割多重されて送信されるように制御する
     請求項1に記載の光通信システム。
  3.  前記通信制御部は、前記複数の第1の通信装置の各々から当該通信制御部へ送信される前記上り制御信号と、前記第1の通信装置の各々から前記第2の通信装置のいずれかへ送信される主信号とが、時分割多重されて送信されるように制御する
     請求項1に記載の光通信システム。
  4.  前記通信制御部は、光パス開通前と光パス開通後において同一の通信ポートを用いて前記制御信号の送受信を行う
     請求項1に記載の光通信システム。
  5.  前記第1の通信装置と前記第2の通信装置との間の信号光の伝送経路で生じる波長分散を補償する分散補償部
     をさらに備え、
     前記通信制御部は、前記往復伝搬時間と光速とに基づいて当該通信制御部と前記第1の通信装置との間の第1の距離を測定し、前記第1の距離に基づいて前記第1の通信装置と前記第2の通信装置との間の第2の距離を算出し、前記第2の距離と前記第1の通信装置から送信される信号光の波長とに基づいて必要な波長分散補償量を算出し、
     前記分散補償部は、前記通信制御部によって算出された前記波長分散補償量の波長分散を補償する
     請求項1から4のうちいずれか一項に記載の光通信システム。
  6.  前記光合分波部は、
     複数の前記第1の通信装置からそれぞれ入力される、主信号の信号光と前記上り制御信号の信号光とが多重された信号光を合波し、前記主信号の信号光と下り制御信号の信号光とが多重された信号光を分波して複数の前記第2の通信装置へそれぞれ出力する
     請求項1に記載の光通信システム。
  7.  前記光合分波部は、
     複数の前記第1の通信装置からそれぞれ出力されて多重された後に増幅された主信号の信号光と、複数の前記第1の通信装置からそれぞれ出力されて多重された前記上り制御信号の信号光とを合波し、前記主信号の信号光と下り制御信号の信号光とが合波された信号光を分波して、前記主信号の信号光を増幅器へ出力し、前記下り制御信号の信号光を前記第2の通信装置へ出力する
     請求項1に記載の光通信システム。
  8.  前記光合分波部による信号経路の切り替えを制御する経路制御部
     をさらに備え、
     前記経路制御部は、前記光合分波部の下位側のポートから入力される信号光を任意の組み合わせで多重して任意の上位側のポートより出力し、前記光合分波部の前記上位側のポートから入力される信号光を1つ以上の任意の前記下位側のポートより出力するように、前記光合分波部を制御する
     請求項1に記載の光通信システム。
  9.  前記光合分波部による信号経路の設定を制御する経路制御部
     をさらに備え、
     前記光合分波部は、上位側のポートと下位側のポートとの間を透過する波長を波長単位で設定可能に構成され、
     前記経路制御部は、前記光合分波部のポート間接続を前記波長単位で制御することにより、前記上り制御信号の信号光及び下り制御信号の信号光の前記信号経路の前記設定を制御する
     請求項1に記載の光通信システム。
  10.  複数の第1の通信装置のいずれかと複数の第2の通信装置のいずれかとの間の光パスの開通を制御する通信制御装置であって、
     前記通信制御装置は、自装置と前記複数の第1の通信装置の各々との間を往復する信号光のそれぞれの往復伝搬時間に基づいて前記複数の第1の通信装置の各々に対して上り制御信号の送信をそれぞれ許可することにより、前記複数の第1の通信装置の各々から自装置へ送信される前記上り制御信号の受信タイミングが互いに異なるタイミングとなるように制御する制御部
     を備える通信制御装置。
  11.  複数の第1の通信装置のいずれかと複数の第2の通信装置のいずれかとの間の光パスの開通を制御する通信制御部と、光パス開通後に前記複数の第1の通信装置の各々と前記通信制御部との間でそれぞれ伝送される制御信号の信号光を合分波する光合分波部と、を有する光通信システムのコンピュータによる光パス開通方法であって、
     当該通信制御部と前記複数の第1の通信装置の各々との間を往復する信号光のそれぞれの往復伝搬時間を示す情報を取得する取得ステップと、
     前記往復伝搬時間に基づいて前記複数の第1の通信装置の各々に対して上り制御信号の送信をそれぞれ許可することにより、前記複数の第1の通信装置の各々から当該通信制御部へ送信される前記上り制御信号の受信タイミングが互いに異なるタイミングとなるように制御する制御ステップと、
     を有する光パス開通方法。
  12.  複数の第1の通信装置のいずれかと複数の第2の通信装置のいずれかとの間の光パスの開通を制御する通信制御装置のコンピュータによる光パス開通方法であって、
     前記通信制御装置と前記複数の第1の通信装置の各々との間を往復する信号光のそれぞれの往復伝搬時間を示す情報を取得する取得ステップと、
     前記往復伝搬時間に基づいて前記複数の第1の通信装置の各々に対して上り制御信号の送信をそれぞれ許可することにより、前記複数の第1の通信装置の各々から前記通信制御装置へ送信される前記上り制御信号の受信タイミングが互いに異なるタイミングとなるように制御する制御ステップと、
     を有する光パス開通方法。
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