光アクセスネットワークシステム及びその通信冗長化方法
【課題】 二重化された通信経路のうち、片方の通信経路の通信に異常が起きた場合においても、もう一方の通信経路でサービスを利用することができ、通信ネットワークの高信頼化を実現する
【解決手段】 通信経路を二重化し、各通信経路（７，８）のうち一方の通信経路の信号光の波長を他方の経路とは異なる波長に変換し（５４）、試験パルス光による各通信経路の光路長差を測定し（５２）、その測定結果に基づいて光路長が互いに一致するように光路長を制御し（５５，５３）。続いて、試験パルス光による各通信経路の光パワーレベル差を測定し（５１ｂ）、その光パワーレベル差が許容範囲となるように、第２の通信線路８の光パワーレベルを減衰し調整を図る。このように、通信装置１，２間でリンクが切断しない範囲内で光路長を常に調整することによって、片方の通信経路の通信に異常が起きた場合においても、もう一方の通信経路でサービスを利用可能とする。
【解決手段】 通信経路を二重化し、各通信経路（７，８）のうち一方の通信経路の信号光の波長を他方の経路とは異なる波長に変換し（５４）、試験パルス光による各通信経路の光路長差を測定し（５２）、その測定結果に基づいて光路長が互いに一致するように光路長を制御し（５５，５３）。続いて、試験パルス光による各通信経路の光パワーレベル差を測定し（５１ｂ）、その光パワーレベル差が許容範囲となるように、第２の通信線路８の光パワーレベルを減衰し調整を図る。このように、通信装置１，２間でリンクが切断しない範囲内で光路長を常に調整することによって、片方の通信経路の通信に異常が起きた場合においても、もう一方の通信経路でサービスを利用可能とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光アクセスネットワークの通信経路を二重化し、一方の通信経路の異常時に速やかにもう一方の通信経路に切り替えられる光アクセスネットワークシステムとその通信冗長化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光加入者アクセスサービスで一般的に用いられている専用線サービスによる光アクセスネットワークシステムでは、１つの光アクセス終端装置と１つの光ネットワークユニット（ＯＮＵ：Optical Network Unit）、ならびに、これらを接続する光ファイバによる通信線路を用いて構成される。ＯＮＵは、例えば光加入者アクセスサービスの加入者宅に置かれ、光アクセス終端装置は、サービス事業者のビル等に置かれる。
【０００３】
尚、光アクセス終端装置に相当する機能を有したカードをＯＳＵ（Optical Subscriber Unit）と称し、このカードを複数枚収容するとともにオペレーションシステムと通信を行う装置をＯＬＴ（Optical Line Terminal）と称する場合が多い。但し、ＯＬＴとＯＳＵの機能分担は必要に応じて再構成可能であるため、以降においては、これらを総称して「光アクセス終端装置」と呼ぶ。
【０００４】
ところで、通信ネットワークの高信頼化を実現するために、従来から、光アクセス終端装置とＯＮＵを複数の光ファイバで接続できるようにしておき、片方の光ファイバに異常があった場合でも、もう一方の光ファイバでサービスを利用できるようにしておく、通信経路の二重化による冗長構成が提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、ＩＰ通信のエンドポイントとなるＯＮＵが現用系および予備系の２つの系を備え、現用系に故障が発生したときに即座に予備系に切り替える二重化系切替方式が提案されている。
この方式では、光アクセス終端装置とＯＮＵの通信経路を二重化しておくことが必要である。二重化するには、例えば光アクセス終端装置に光カプラを配置し、ＯＮＵの手前に光カプラを配置する構造が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１８９３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のように、ＩＰ通信のエンドポイントとなるＯＮＵが現用系および予備系の２つ系を備え、現用系に故障が発生したときに即座に予備系に切り替える二重化系切替方式の場合には、予備系に切り替える際にサービス断が発生してしまうことが問題となっていた。また、通信経路を二重化しただけでは、光カプラで光を合波する際に光の干渉が発生したり、各通信経路によって信号の到達時間が異なったりすることによりサービス断が発生することが問題となっていた。
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するもので、光アクセス終端装置とＯＮＵとの通信経路を二重化した際に、片方の通信経路の光ファイバの通信に異常が起きた場合においても、もう一方の通信経路の光ファイバでサービスの提供を継続することのできる光アクセスネットワークシステム及びその通信冗長化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る光アクセスネットワークシステムは、以下のような態様の構成とする。
（１）上部側通信装置に接続され、前記上部側通信装置からの信号光を第１の入出力端子から取り込んで第３及び第４の入出力端子に分岐出力し、前記第３及び第４の入出力端子に入射される信号光を合波して第２の入出力端子から出力する第１の光カプラを備える光アクセス終端装置と、下部側通信装置に接続され、試験光を発生する光源と、第１及び第２の入出力端子に入射される信号光を合波して第３の入出力端子から出力し、前記光源で発生される試験光を前記第４の入出力端子から取り込んで第１及び第２の入出力端子に分岐出力する第２の光カプラとを備える光ネットワークユニットと、前記第１の光カプラの第３の入出力端子及び前記第２の光カプラの第１の入出力端子間に接続される第１の通信線路と、前記第１の光カプラの第４の入出力端子及び前記第２の光カプラの第１の入出力端子間に接続される第２の通信線路とを具備し、前記光アクセス終端装置は、前記第２の通信線路の伝送光の波長を前記第１の通信線路の伝送光とは異なる波長に変換する波長変換手段と、前記第２の通信線路の光路長を指示に応じて調整する光路長調整手段と、前記第２の通信線路の伝送光を指示に応じて減衰する可変光減衰手段と、前記光ネットワークユニットの光源から出力されて前記第２のカプラにて分岐され、前記第１の通信線路を経由して前記第１の光カプラに前記第３の入出力端子から取り込まれ、その第２の入出力端子から出力される第１の経路の試験光と、前記第２の通信線路を経由して、前記波長変換手段で波長変換されて前記第１の光カプラに前記第４の入出力端子から取り込まれ、その第２の入出力端子から出力される第２の経路の試験光との光路長差を測定し、その光路長差に基づいて前記第２の通信線路が前記第１の通信線路と一致するように前記光路長調整手段に指示を送る光路長制御手段とを備える態様とする。
【００１０】
（２）（１）のシステム構成において、前記光路長制御手段は、前記測定された光路長差に基づいて光アクセス終端装置と光ネットワークユニット間で通信のリンクが切断しない範囲内で各通信経路の光路長が常に一致し、信号光のビット符号が常に一致するように光路長の調整を指示する態様とする。
【００１１】
（３）（１）のシステム構成において、さらに、前記第１の経路の試験光と前記第２の経路の試験光それぞれの光パワーレベル差を測定し、そのレベル差が許容範囲となるように前記可変光減衰手段に指示を送る光パワーレベル制御手段を備える態様とする。
【００１２】
（４）（１）のシステム構成において、前記上部側通信装置と前記光アクセス終端装置との間、前記下部側通信装置と光ネットワークユニットとの間には、それぞれ前記試験光を遮断して通信光のみを通過させる試験光遮断フィルタが配置され、前記第１の光カプラの第２の入出力端子の入出力経路に前記通信光を遮断し前記試験光のみを通過させる通信光遮断フィルタが配置されることを特徴とする請求項１記載の光アクセスネットワークシステム。
【００１３】
（５）（１）のシステム構成において、前記光源は、前記試験光として、周波数チャープしたパルス光を発生する態様とする。
また、本発明に係る光アクセスネットワークシステムの通信冗長化方法は、以下のような態様の構成とする。
（６）部側通信装置に接続される光アクセス終端装置と下部側通信装置に接続される光ネットワークユニットとの間に形成される通信経路を二重化して第１及び第２の通信経路を形成し、前記光ネットワークユニットから試験光を発生して前記第１及び第２の通信経路に分岐出力し、前記光アクセス終端装置内で、前記第１及び第２の通信経路からそれぞれ前記試験光を受信して両者の受信タイミングから前記第１及び第２の通信経路の光路長差を測定し、その測定結果に基づいて前記第１及び第２の通信経路それぞれの光路長が一致するように前記第１及び第２の通信経路のいずれか一方の光路長を調整する態様とする。
【００１４】
（７）（６）の方法において、前記光路長の調整は、測定された光路長８に基づいて光ネットワークユニット間で通信のリンクが切断しない範囲内で各通信経路の光路長が常に一致し、信号光のビット符号が常に一致するように調整する態様とする。
（８）（６）の方法において、さらに、前記第１の通信経路の試験光と前記第２の通信経路の試験光それぞれの光パワーレベル差を測定し、そのレベル差が許容範囲となるように前記第１及び第２の通信経路のいずれか一方の光パワーレベルを減衰させる態様とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明は、通信経路を二重化し、各通信経路の光路長差を測定し、その結果に応じて光路長調整器でその光路長差が信号光のビット符号が常に一致するようになるまで変化させ、常に各通信経路の光路長を一致させる。このとき、伝送装置間でリンクが切断しない範囲内で光路長を常に調整することによって、片方の通信経路の光ファイバの通信に異常が起きた場合においても、もう一方の通信経路の光ファイバでサービスを利用することができる光アクセスネットワークを提供することが可能となる。これにより、通信ネットワークの高信頼化を実現することができる。
【００１６】
したがって、本発明によれば、光アクセス終端装置とＯＮＵとの通信経路を二重化した際に、片方の通信経路の光ファイバの通信に異常が起きた場合においても、もう一方の通信経路の光ファイバでサービスの提供を継続することのできる光アクセスネットワークシステム及びその通信冗長化方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る光アクセスネットワークシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すシステムの通信冗長化方法による処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。
図１は、本実施形態に係る光アクセスネットワークシステムの概略構成を示すブロック図である。図１において、１は所内装置（上部）、２は所外装置（下部）であり、所内装置１は試験光遮断フィルタ３を介して光アクセス終端装置５に接続され、所外装置２は試験光遮断フィルタ４を介してＯＮＵ６に接続され、光アクセス終端装置５とＯＮＵ６とは、それぞれ第１及び第２の通信線路７，８によって接続される。
【００１９】
上記光アクセス終端装置５は、光カプラ５１、光路長差監視装置５２、光路長調整装置５３、波長変換装置５４、制御装置５５、通信光遮断フィルタ５６、可変光減衰器５７を備える。光カプラ５１は第１乃至第４の入出力端子５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを備える。一方、上記ＯＮＵ６は、光カプラ６１、光路長差計測用光源６２を備える。光カプラ６１は第１乃至第４の入出力端子６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄを備える。
【００２０】
すなわち、図１に示すシステムでは、第１の通信線路７より上部側の光アクセス終端装置５、下部側のＯＮＵ６にそれぞれ光カプラ５１，６１が設置される。上記第１の通信線路７は、一方端が上部側光カプラ５１の第３の入出力端子５１ｃに接続され、他方端が下部側光カプラ６１の第１の入出力端子６１ａに接続される。また、上記第２の通信線路８は、一方端が上部側光カプラ５１の第４の入出力端子５１ｄに接続され、他方端が下部側光カプラ６１の第２の入出力端子６１ｂに接続される。上記光アクセス終端装置５内において、第２の通信線路８には、光路長調整装置５３、波長変換装置５４、可変光減衰器５７が介在される。
【００２１】
これにより、所内装置１から出射された信号光は、光カプラ５１によって２つに分波され、それぞれ第１の通信線路７と第２の通信線路８を介して下部側に送られ、その後光カプラ６１にて合波され、その合波された出力光は所外装置２に送られる。
上記光カプラ６１は、光路長差計測用光源６２から送出されるパルス光を第１の通信線路７を伝搬する信号光に光結合するもので、パルス光が結合された信号光の一部は光カプラ６１を介して第２の通信線路８に入射され、その出射光は光カプラ５１に送られ、第１の通信線路７を伝搬する信号光と合波される。
【００２２】
ここで、光路長差計測用光源６２から出射された周波数チャープした試験パルス光Ｌを用いて、光路長差監視装置５２により第１の通信線路７の光路長と第２の通信線路８の光路長との差を常に測定し、この光路長差に基づいて信号光のビット符号が常に一致するように、光路長調整装置５３によって第２の通信線路８の光路長の調整を繰返し行う。
【００２３】
上記光カプラ５１の第２の入出力端子５１ｂには第１の通信線路７と第２の通信線路８との光路長差を測定・監視するための光路長差監視装置５２が接続される。そして、光カプラ５１の第２の入出力端子５１ｂと光路長差監視装置５２との間には、試験パルス光Ｌを透過し、かつ所外装置２を送出した上り信号光を遮断する通信光遮断フィルタ５６が設置される。
【００２４】
また、所内装置１と光カプラ５１の第１の入出力端子５１ａとの間には、所内装置１からの下り信号光と所外装置２からの上り信号である通信光と透過し、かつ試験パルス光Ｌを遮断する試験光遮断フィルタ３が設置される。さらに、所外装置２と光カプラ６１の第３の入出力端子６１ｃとの間には所内装置１からの下り信号光と所外装置２からの上り信号である通信光と透過し、かつ試験パルス光Ｌを遮断する試験光遮断フィルタ４が設置される。
【００２５】
これにより、光路長差計測用光源６２を起点に、第４の入出力端子６１ｄ、光カプラ６１、第１の入出力端子６１ａ、第１の通信線路７、第３の入出力端子５１ｃ、第２の入出力端子５１ｂ、光路長差監視装置５２に至る試験パルス光Ｌが伝搬する第１の経路Ａと、第４の入出力端子６１ｄ、光カプラ６１、第２の入出力端子６１ｂ、第２の通信線路（波長変換装置５４、可変光減衰器５７、光路長調整装置５３はその線路中に介在されるものとする）８、第４の入出力端子５１ｄ、第２の入出力端子５１ｂ、光路長差監視装置５２に至る試験パルス光Ｌが伝搬する第２の経路Ｂが形成される。
【００２６】
この二つの経路Ａ，Ｂの光路長差は、光路長差計測用光源６２から第４の入出力端子６１ｄまでの間と、第２の入出力端子５１ｂから光路長差監視装置５２の間までの経路が共通であるので、第４の入出力端子６１ｄから第２の入出力端子５１ｂの間において各経路Ａ，Ｂの光路長差となる。これにより、第１の通信線路７を伝搬する信号光と試験パルス光Ｌを分岐して第２の通信線路８に流すことができ、通信を二重化することができる。
【００２７】
上記光路長差計測用光源６２から送出した周波数チャープした試験パルス光Ｌは、光カプラ６１によって分岐され、第１の通信線路７および第２の通信線路８を通過して、光カプラ５１によって合波され、周波数チャープした合波試験パルス光として第２の入出力端子５１ｂから出射され、その後、光路長差監視装置５２に入射される。これにより、光路長差監視装置５２は第１の経路Ａと第２の経路Ｂとの伝達時間の差を常に検出して光路長差を算出する。
【００２８】
上記光路長差情報は制御装置５５に与えられる。この制御装置５５は各経路の光路長を一致させるために、第２の通信線路８の光路長調整装置５３を制御して第２の経路Ｂの光路長を調整し、第１の経路Ａと第２の経路Ｂの光路長を常に一致させる。
光路長差監視装置５２としては、例えばオシロスコープがあり、オシロスコープによって第１の通信線路７と第２の通信線路８を伝播した両方の周波数チャープした試験パルス光Ｌを受光し、両方の周波数チャープした試験パルス光Ｌの波形が近づくように光路長調整装置５３を調整し、両方の周波数チャープした試験パルス光Ｌがおおよそ一致した後に、おおよそ一致した両方の周波数チャープした試験パルス光Ｌの両経路Ａ，Ｂの光路長差から発生する周波数チャープ量（位相および波長の変化量）の差により測定される周波数が零になるように光路長調整装置５３を調整することが可能である。
【００２９】
なお、光路長差計測用光源６２から送出した試験パルス光Ｌの替わりに、所外装置２からパルス光を送出してもよい。また、片方の系に周波数シフタ(周波数を変化させる装置)を具備し、第１の経路と第２の経路の伝達時間の差を周波数で表し、光路長差監視装置５２において、その時間差相当の周波数の値に基づいて光路長差を算出するようにしてもよい。
【００３０】
上記光路長調整装置５３は、制御装置５５からの制御指示に従って第２の通信線路８の光路長を調整可能な装置である。例えば、第２の通信線路８の一部を光無線通信（ＦＳＯ：Free Space Optics）に置き換えて、光ファイバと空間との伝搬速度の差を利用し、信号光に遅延を与えることができる。
【００３１】
この他、第２の通信線路８において、伝搬する信号光をいったん光/電気変換し、遅延量に相当する時間を信号蓄積器（例えばメモリ）によって遅延量時間だけ停止させ、再度、電気/光変換して元に送出するようにしてもよい。
また、上記第１及び第２の通信線路７，８として、一対の偏波分離カプラと偏波合成カプラから構成される偏波保持光ファイバによる二重化線路を構成し、光線路長を一定長ステップで変化させることの可能な光ファイバ切替装置と、それぞれの線路に導通する光パワーをモニタするための分岐カプラを上記二重化線路のそれぞれに配置し、かつ一定長の半分の長さを有する光ファイバを上記二重化線路の一方に配置し、上記偏波分離カプラの入力ポート側に外部信号フィードバック偏波コントローラを備え、上記二重化線路の光パワーレベルを交互に外部信号フィードバック偏波コントローラに供給することを特徴とする光路長調整装置を用いてもよい。
【００３２】
上記波長変換装置５４は、第２の通信線路８を伝搬する信号光の波長を第１の通信線路７を伝搬する信号光の波長と異なる波長に変換する装置であり、変換後の波長でも通信が確立することを特徴とする。例えば、半導体光アンプ（ＳＯＡ：Semiconductor Optical Amplifier）に第２の通信線路８を伝搬する信号光と変換したい波長の連続光を入射することによって、変換したい波長の連続光に信号を乗せることが可能である。
【００３３】
上記制御装置５５は、光路長差監視装置５２を通じて第１の経路Ａと第２の経路Ｂの光路長差を常に把握し、その光路長差を監視しながら光路長調整装置５３を制御し、第２の通信線路８の光路長を調整する。
図１の通信線路７，８を有する第１及び第２の経路Ａ，Ｂにおいて、信号光が伝搬されている際に各通信線路７，８の信号光を合波した後に信号光が途絶しない、または信号光が途絶せずとも伝送データの欠落や伝送装置間でリンクが途絶しないためには、各通信線路７，８の光路長が一致し、ビット符号が一致しなければならない。光カプラ６１を起点として第１の通信線路７と第２の通信線路８とに分岐した試験パルス光Ｌが光カプラ５１に到達し、その後、第２の入出力端子５１ｂから光路長差監視装置５２に入力されるまでに生じた第１の経路Ａと第２の経路Ｂの光路長差は、第１の通信線路７と第２の通信線路８との光路長差に他ならない。
【００３４】
上記光路長差計測用光源６２としては、例えば、光源に直接、強度変調をかける方法や、光源と音響光学スイッチとを用い、光源から出力された連続光を音響光学スイッチでパルス化する方法が考えられる。また、光路長差監視装置５２としては、例えば、信号光の信号の１周期よりも一桁小さなサンプリング分解能を有するものが望ましい。
【００３５】
次に、第１の通信線路７と第２の通信線路８の光路長とを常に一致させる手順を説明する。
先ず、光路長差計測用光源６２からの周波数チャープした試験パルス光Ｌを光カプラ６１で分岐させ、第１の通信線路７側と第２の通信線路８側を通過する周波数チャープした試験パルス光を光カプラ５１で合波し、合波した周波数チャープした試験パルス光を光路長差監視装置５２で測定する。この時、第１の通信線路７が第２の通信線路８より短ければ、第２の通信線路８を第１の通信線路７より短くする。これにより、第１の通信線路７側と第２の通信線路８側の光路長差をメートルオーダまで一致させることができる。
【００３６】
次に、第１の通信線路７側と第２の通信線路８側の光路長差を信号ビット列レベルのずれまで厳密に一致させるため、上記の光路長調整に加えて、第１の通信線路７側と第２の通信線路８側を伝搬した周波数チャープした試験パルス光を光カプラ５１で合波し、合波した後の周波数チャープした試験パルス光を光路長差監視装置５２で測定し、合波した後の周波数チャープした試験パルス光から光路長差監視装置５２で両経路Ａ，Ｂの光路長差を測定し、制御装置５５から光路長調整装置５３を制御し、両経路Ａ，Ｂを通過する信号光の到達時間（光路長差をミリオーダーで零に近づける）を、両経路Ａ，Ｂを伝播した信号光の信号ビット列が一致するように近づける。
【００３７】
尚、光ファイバはその特性上、温度の変化（天候の変化）により屈折率が変化するため、光路長に変動が生じることは避けられない。そのため、上記のように二重化された経路Ａ，Ｂの光路長を一致させた後であっても、光路長の変動にあわせて調整を継続する必要がある。そこで、第１の通信線路７側と第２の通信線路８側を伝搬した周波数チャープした試験パルス光を合波し、合波した後の周波数チャープした試験パルス光を光路長差監視装置４で測定し続け、常に光路長差監視装置４で両経路の光路長差を監視し、制御部２１から光路長調整装置６を制御し、両経路Ａ，Ｂを通過する信号光の到達時間を、両経路Ａ，Ｂを伝播した信号光の信号ビット列が一致するように近づける処理を行う。
【００３８】
具体的には、光路長差計測用光源６２から送出された周波数チャープした試験パルス光Ｌは、第４の入出力端子６１ｄに入射され、光カプラ６１によって第１の通信線路７と第２の通信線路８とに分岐する。
第１の通信線路７側に伝搬した周波数チャープした試験パルス光は、第１の入出力端子６１ａ、第１の通信線路７、第３の入出力端子５１ｃを経由し、光カプラ５１で分岐し、第２の入出力端子５１ｂを経由し、光路長差監視装置５２で検出される。
【００３９】
一方、第２の通信線路８側に伝搬した周波数チャープした試験パルス光Ｌは、第２の入出力端子６１ｂ、第２の通信線路８、波長変換装置５４、光路長調整装置５３、第４の入出力端子５１ｄを経由して、光カプラ５１で分岐され、第２の入出力端子５１ｂを経由し、光路長差監視装置５２で検出される。この第１の通信線路７側と第２の通信線路８側を伝搬した周波数チャープした試験パルス光を合波し、合波波した後の周波数チャープした試験パルス光Ｌを光路長差監視装置５２で測定したときに検知される両経路Ａ，Ｂの光路長差を制御装置５５から光路長調整装置５３を制御し、各通信線路の光路長を、各通信線路を通過した信号光の信号ビット列が一致するように正確に一致させる。
【００４０】
光路長を調整する際には、伝送装置間でリンクが切断されない範囲内の速さで光路長を調整する。一般に、ＯＮＵやＯＬＴは、データの“０”と“１”を識別するために識別パワーの閾値を設けているが、この閾値については、経路が切り替わるタイミングで急激に変化した場合には、伝送装置間でリンクが断（提供サービスが断）となる場合がある。
【００４１】
そこで、通信を二重化する際には、第１の通信線路７と第２の通信線路８を伝搬した信号光の光パワーレベル差を伝送装置が許容可能な範囲に抑える必要がある。例えば、第２の通信線路８に可変光減衰器５７を設置することにより、光路長差監視装置５２で測定した試験パルス光の光パワー差を測定し、制御装置５５から可変光減衰器５７を制御し、第１の通信線路７と第２の通信線路８を伝搬した信号光の光パワーレベル差を伝送装置が許容可能な範囲に調整することが可能である。
【００４２】
すなわち、上記実施形態のシステムでは、図２に示すように、通信経路を二重化し（ステップＳ１）、各通信経路Ａ，Ｂのうち一方の通信経路の信号光の波長を他方の経路とは異なる波長に変換し（ステップＳ２）、試験パルス光による各通信経路の光路長差を測定し（ステップＳ３）、その測定結果に基づいて光路長が互いに一致するように光路長を制御する（ステップＳ４）。続いて、試験光パルスによる各通信経路の光パワーレベル差を測定し（ステップＳ５）、その光パワーレベル差が許容範囲となるように、第２の通信線路８の光パワーレベルを減衰し調整を図る（ステップＳ６）。
【００４３】
したがって、上記実施形態による光アクセスネットワークシステムによれば、通信線路を二重化し、二重化された各通信線路（経路Ａ，Ｂ）７，８の光路長差を測定し、その結果に応じて光路長調整装置５３でその光路長差が信号光のビット符号が常に一致するようになるまで変化させ、常に通信経路の光路長を一致させ、両者の光パワーレベル差が許容範囲となるように光入力を減衰させる。このとき、伝送装置１，２間でリンクが切断しない範囲内で光路長を常に調整することによって、片方の通信経路の光ファイバの通信に異常が起きた場合においても、もう一方の通信経路の光ファイバでサービスを利用することができる。これにより、通信ネットワークの高信頼化を実現することができる。
【００４４】
尚、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成を削除してもよい。さらに、異なる実施形態例に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１…所内装置（上部）、
２…所外装置（下部）、
３，４…試験光遮断フィルタ、
５…光アクセス終端装置、５１…光カプラ、５２…光路長差監視装置、５３…光路長調整装置、５４…波長変換装置、５５…制御装置、５６…通信光遮断フィルタ、５７…可変光減衰器、５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ…第１乃至第４の入出力端子、
６…ＯＮＵ、６１…光カプラ、６２…光路長差計測用光源、６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ…第１乃至第４の入出力端子、
７…第１の通信線路，８…第２の通信線路。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光アクセスネットワークの通信経路を二重化し、一方の通信経路の異常時に速やかにもう一方の通信経路に切り替えられる光アクセスネットワークシステムとその通信冗長化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光加入者アクセスサービスで一般的に用いられている専用線サービスによる光アクセスネットワークシステムでは、１つの光アクセス終端装置と１つの光ネットワークユニット（ＯＮＵ：Optical Network Unit）、ならびに、これらを接続する光ファイバによる通信線路を用いて構成される。ＯＮＵは、例えば光加入者アクセスサービスの加入者宅に置かれ、光アクセス終端装置は、サービス事業者のビル等に置かれる。
【０００３】
尚、光アクセス終端装置に相当する機能を有したカードをＯＳＵ（Optical Subscriber Unit）と称し、このカードを複数枚収容するとともにオペレーションシステムと通信を行う装置をＯＬＴ（Optical Line Terminal）と称する場合が多い。但し、ＯＬＴとＯＳＵの機能分担は必要に応じて再構成可能であるため、以降においては、これらを総称して「光アクセス終端装置」と呼ぶ。
【０００４】
ところで、通信ネットワークの高信頼化を実現するために、従来から、光アクセス終端装置とＯＮＵを複数の光ファイバで接続できるようにしておき、片方の光ファイバに異常があった場合でも、もう一方の光ファイバでサービスを利用できるようにしておく、通信経路の二重化による冗長構成が提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、ＩＰ通信のエンドポイントとなるＯＮＵが現用系および予備系の２つの系を備え、現用系に故障が発生したときに即座に予備系に切り替える二重化系切替方式が提案されている。
この方式では、光アクセス終端装置とＯＮＵの通信経路を二重化しておくことが必要である。二重化するには、例えば光アクセス終端装置に光カプラを配置し、ＯＮＵの手前に光カプラを配置する構造が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１８９３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のように、ＩＰ通信のエンドポイントとなるＯＮＵが現用系および予備系の２つ系を備え、現用系に故障が発生したときに即座に予備系に切り替える二重化系切替方式の場合には、予備系に切り替える際にサービス断が発生してしまうことが問題となっていた。また、通信経路を二重化しただけでは、光カプラで光を合波する際に光の干渉が発生したり、各通信経路によって信号の到達時間が異なったりすることによりサービス断が発生することが問題となっていた。
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するもので、光アクセス終端装置とＯＮＵとの通信経路を二重化した際に、片方の通信経路の光ファイバの通信に異常が起きた場合においても、もう一方の通信経路の光ファイバでサービスの提供を継続することのできる光アクセスネットワークシステム及びその通信冗長化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る光アクセスネットワークシステムは、以下のような態様の構成とする。
（１）上部側通信装置に接続され、前記上部側通信装置からの信号光を第１の入出力端子から取り込んで第３及び第４の入出力端子に分岐出力し、前記第３及び第４の入出力端子に入射される信号光を合波して第２の入出力端子から出力する第１の光カプラを備える光アクセス終端装置と、下部側通信装置に接続され、試験光を発生する光源と、第１及び第２の入出力端子に入射される信号光を合波して第３の入出力端子から出力し、前記光源で発生される試験光を前記第４の入出力端子から取り込んで第１及び第２の入出力端子に分岐出力する第２の光カプラとを備える光ネットワークユニットと、前記第１の光カプラの第３の入出力端子及び前記第２の光カプラの第１の入出力端子間に接続される第１の通信線路と、前記第１の光カプラの第４の入出力端子及び前記第２の光カプラの第１の入出力端子間に接続される第２の通信線路とを具備し、前記光アクセス終端装置は、前記第２の通信線路の伝送光の波長を前記第１の通信線路の伝送光とは異なる波長に変換する波長変換手段と、前記第２の通信線路の光路長を指示に応じて調整する光路長調整手段と、前記第２の通信線路の伝送光を指示に応じて減衰する可変光減衰手段と、前記光ネットワークユニットの光源から出力されて前記第２のカプラにて分岐され、前記第１の通信線路を経由して前記第１の光カプラに前記第３の入出力端子から取り込まれ、その第２の入出力端子から出力される第１の経路の試験光と、前記第２の通信線路を経由して、前記波長変換手段で波長変換されて前記第１の光カプラに前記第４の入出力端子から取り込まれ、その第２の入出力端子から出力される第２の経路の試験光との光路長差を測定し、その光路長差に基づいて前記第２の通信線路が前記第１の通信線路と一致するように前記光路長調整手段に指示を送る光路長制御手段とを備える態様とする。
【００１０】
（２）（１）のシステム構成において、前記光路長制御手段は、前記測定された光路長差に基づいて光アクセス終端装置と光ネットワークユニット間で通信のリンクが切断しない範囲内で各通信経路の光路長が常に一致し、信号光のビット符号が常に一致するように光路長の調整を指示する態様とする。
【００１１】
（３）（１）のシステム構成において、さらに、前記第１の経路の試験光と前記第２の経路の試験光それぞれの光パワーレベル差を測定し、そのレベル差が許容範囲となるように前記可変光減衰手段に指示を送る光パワーレベル制御手段を備える態様とする。
【００１２】
（４）（１）のシステム構成において、前記上部側通信装置と前記光アクセス終端装置との間、前記下部側通信装置と光ネットワークユニットとの間には、それぞれ前記試験光を遮断して通信光のみを通過させる試験光遮断フィルタが配置され、前記第１の光カプラの第２の入出力端子の入出力経路に前記通信光を遮断し前記試験光のみを通過させる通信光遮断フィルタが配置されることを特徴とする請求項１記載の光アクセスネットワークシステム。
【００１３】
（５）（１）のシステム構成において、前記光源は、前記試験光として、周波数チャープしたパルス光を発生する態様とする。
また、本発明に係る光アクセスネットワークシステムの通信冗長化方法は、以下のような態様の構成とする。
（６）部側通信装置に接続される光アクセス終端装置と下部側通信装置に接続される光ネットワークユニットとの間に形成される通信経路を二重化して第１及び第２の通信経路を形成し、前記光ネットワークユニットから試験光を発生して前記第１及び第２の通信経路に分岐出力し、前記光アクセス終端装置内で、前記第１及び第２の通信経路からそれぞれ前記試験光を受信して両者の受信タイミングから前記第１及び第２の通信経路の光路長差を測定し、その測定結果に基づいて前記第１及び第２の通信経路それぞれの光路長が一致するように前記第１及び第２の通信経路のいずれか一方の光路長を調整する態様とする。
【００１４】
（７）（６）の方法において、前記光路長の調整は、測定された光路長８に基づいて光ネットワークユニット間で通信のリンクが切断しない範囲内で各通信経路の光路長が常に一致し、信号光のビット符号が常に一致するように調整する態様とする。
（８）（６）の方法において、さらに、前記第１の通信経路の試験光と前記第２の通信経路の試験光それぞれの光パワーレベル差を測定し、そのレベル差が許容範囲となるように前記第１及び第２の通信経路のいずれか一方の光パワーレベルを減衰させる態様とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明は、通信経路を二重化し、各通信経路の光路長差を測定し、その結果に応じて光路長調整器でその光路長差が信号光のビット符号が常に一致するようになるまで変化させ、常に各通信経路の光路長を一致させる。このとき、伝送装置間でリンクが切断しない範囲内で光路長を常に調整することによって、片方の通信経路の光ファイバの通信に異常が起きた場合においても、もう一方の通信経路の光ファイバでサービスを利用することができる光アクセスネットワークを提供することが可能となる。これにより、通信ネットワークの高信頼化を実現することができる。
【００１６】
したがって、本発明によれば、光アクセス終端装置とＯＮＵとの通信経路を二重化した際に、片方の通信経路の光ファイバの通信に異常が起きた場合においても、もう一方の通信経路の光ファイバでサービスの提供を継続することのできる光アクセスネットワークシステム及びその通信冗長化方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る光アクセスネットワークシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すシステムの通信冗長化方法による処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。
図１は、本実施形態に係る光アクセスネットワークシステムの概略構成を示すブロック図である。図１において、１は所内装置（上部）、２は所外装置（下部）であり、所内装置１は試験光遮断フィルタ３を介して光アクセス終端装置５に接続され、所外装置２は試験光遮断フィルタ４を介してＯＮＵ６に接続され、光アクセス終端装置５とＯＮＵ６とは、それぞれ第１及び第２の通信線路７，８によって接続される。
【００１９】
上記光アクセス終端装置５は、光カプラ５１、光路長差監視装置５２、光路長調整装置５３、波長変換装置５４、制御装置５５、通信光遮断フィルタ５６、可変光減衰器５７を備える。光カプラ５１は第１乃至第４の入出力端子５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを備える。一方、上記ＯＮＵ６は、光カプラ６１、光路長差計測用光源６２を備える。光カプラ６１は第１乃至第４の入出力端子６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄを備える。
【００２０】
すなわち、図１に示すシステムでは、第１の通信線路７より上部側の光アクセス終端装置５、下部側のＯＮＵ６にそれぞれ光カプラ５１，６１が設置される。上記第１の通信線路７は、一方端が上部側光カプラ５１の第３の入出力端子５１ｃに接続され、他方端が下部側光カプラ６１の第１の入出力端子６１ａに接続される。また、上記第２の通信線路８は、一方端が上部側光カプラ５１の第４の入出力端子５１ｄに接続され、他方端が下部側光カプラ６１の第２の入出力端子６１ｂに接続される。上記光アクセス終端装置５内において、第２の通信線路８には、光路長調整装置５３、波長変換装置５４、可変光減衰器５７が介在される。
【００２１】
これにより、所内装置１から出射された信号光は、光カプラ５１によって２つに分波され、それぞれ第１の通信線路７と第２の通信線路８を介して下部側に送られ、その後光カプラ６１にて合波され、その合波された出力光は所外装置２に送られる。
上記光カプラ６１は、光路長差計測用光源６２から送出されるパルス光を第１の通信線路７を伝搬する信号光に光結合するもので、パルス光が結合された信号光の一部は光カプラ６１を介して第２の通信線路８に入射され、その出射光は光カプラ５１に送られ、第１の通信線路７を伝搬する信号光と合波される。
【００２２】
ここで、光路長差計測用光源６２から出射された周波数チャープした試験パルス光Ｌを用いて、光路長差監視装置５２により第１の通信線路７の光路長と第２の通信線路８の光路長との差を常に測定し、この光路長差に基づいて信号光のビット符号が常に一致するように、光路長調整装置５３によって第２の通信線路８の光路長の調整を繰返し行う。
【００２３】
上記光カプラ５１の第２の入出力端子５１ｂには第１の通信線路７と第２の通信線路８との光路長差を測定・監視するための光路長差監視装置５２が接続される。そして、光カプラ５１の第２の入出力端子５１ｂと光路長差監視装置５２との間には、試験パルス光Ｌを透過し、かつ所外装置２を送出した上り信号光を遮断する通信光遮断フィルタ５６が設置される。
【００２４】
また、所内装置１と光カプラ５１の第１の入出力端子５１ａとの間には、所内装置１からの下り信号光と所外装置２からの上り信号である通信光と透過し、かつ試験パルス光Ｌを遮断する試験光遮断フィルタ３が設置される。さらに、所外装置２と光カプラ６１の第３の入出力端子６１ｃとの間には所内装置１からの下り信号光と所外装置２からの上り信号である通信光と透過し、かつ試験パルス光Ｌを遮断する試験光遮断フィルタ４が設置される。
【００２５】
これにより、光路長差計測用光源６２を起点に、第４の入出力端子６１ｄ、光カプラ６１、第１の入出力端子６１ａ、第１の通信線路７、第３の入出力端子５１ｃ、第２の入出力端子５１ｂ、光路長差監視装置５２に至る試験パルス光Ｌが伝搬する第１の経路Ａと、第４の入出力端子６１ｄ、光カプラ６１、第２の入出力端子６１ｂ、第２の通信線路（波長変換装置５４、可変光減衰器５７、光路長調整装置５３はその線路中に介在されるものとする）８、第４の入出力端子５１ｄ、第２の入出力端子５１ｂ、光路長差監視装置５２に至る試験パルス光Ｌが伝搬する第２の経路Ｂが形成される。
【００２６】
この二つの経路Ａ，Ｂの光路長差は、光路長差計測用光源６２から第４の入出力端子６１ｄまでの間と、第２の入出力端子５１ｂから光路長差監視装置５２の間までの経路が共通であるので、第４の入出力端子６１ｄから第２の入出力端子５１ｂの間において各経路Ａ，Ｂの光路長差となる。これにより、第１の通信線路７を伝搬する信号光と試験パルス光Ｌを分岐して第２の通信線路８に流すことができ、通信を二重化することができる。
【００２７】
上記光路長差計測用光源６２から送出した周波数チャープした試験パルス光Ｌは、光カプラ６１によって分岐され、第１の通信線路７および第２の通信線路８を通過して、光カプラ５１によって合波され、周波数チャープした合波試験パルス光として第２の入出力端子５１ｂから出射され、その後、光路長差監視装置５２に入射される。これにより、光路長差監視装置５２は第１の経路Ａと第２の経路Ｂとの伝達時間の差を常に検出して光路長差を算出する。
【００２８】
上記光路長差情報は制御装置５５に与えられる。この制御装置５５は各経路の光路長を一致させるために、第２の通信線路８の光路長調整装置５３を制御して第２の経路Ｂの光路長を調整し、第１の経路Ａと第２の経路Ｂの光路長を常に一致させる。
光路長差監視装置５２としては、例えばオシロスコープがあり、オシロスコープによって第１の通信線路７と第２の通信線路８を伝播した両方の周波数チャープした試験パルス光Ｌを受光し、両方の周波数チャープした試験パルス光Ｌの波形が近づくように光路長調整装置５３を調整し、両方の周波数チャープした試験パルス光Ｌがおおよそ一致した後に、おおよそ一致した両方の周波数チャープした試験パルス光Ｌの両経路Ａ，Ｂの光路長差から発生する周波数チャープ量（位相および波長の変化量）の差により測定される周波数が零になるように光路長調整装置５３を調整することが可能である。
【００２９】
なお、光路長差計測用光源６２から送出した試験パルス光Ｌの替わりに、所外装置２からパルス光を送出してもよい。また、片方の系に周波数シフタ(周波数を変化させる装置)を具備し、第１の経路と第２の経路の伝達時間の差を周波数で表し、光路長差監視装置５２において、その時間差相当の周波数の値に基づいて光路長差を算出するようにしてもよい。
【００３０】
上記光路長調整装置５３は、制御装置５５からの制御指示に従って第２の通信線路８の光路長を調整可能な装置である。例えば、第２の通信線路８の一部を光無線通信（ＦＳＯ：Free Space Optics）に置き換えて、光ファイバと空間との伝搬速度の差を利用し、信号光に遅延を与えることができる。
【００３１】
この他、第２の通信線路８において、伝搬する信号光をいったん光/電気変換し、遅延量に相当する時間を信号蓄積器（例えばメモリ）によって遅延量時間だけ停止させ、再度、電気/光変換して元に送出するようにしてもよい。
また、上記第１及び第２の通信線路７，８として、一対の偏波分離カプラと偏波合成カプラから構成される偏波保持光ファイバによる二重化線路を構成し、光線路長を一定長ステップで変化させることの可能な光ファイバ切替装置と、それぞれの線路に導通する光パワーをモニタするための分岐カプラを上記二重化線路のそれぞれに配置し、かつ一定長の半分の長さを有する光ファイバを上記二重化線路の一方に配置し、上記偏波分離カプラの入力ポート側に外部信号フィードバック偏波コントローラを備え、上記二重化線路の光パワーレベルを交互に外部信号フィードバック偏波コントローラに供給することを特徴とする光路長調整装置を用いてもよい。
【００３２】
上記波長変換装置５４は、第２の通信線路８を伝搬する信号光の波長を第１の通信線路７を伝搬する信号光の波長と異なる波長に変換する装置であり、変換後の波長でも通信が確立することを特徴とする。例えば、半導体光アンプ（ＳＯＡ：Semiconductor Optical Amplifier）に第２の通信線路８を伝搬する信号光と変換したい波長の連続光を入射することによって、変換したい波長の連続光に信号を乗せることが可能である。
【００３３】
上記制御装置５５は、光路長差監視装置５２を通じて第１の経路Ａと第２の経路Ｂの光路長差を常に把握し、その光路長差を監視しながら光路長調整装置５３を制御し、第２の通信線路８の光路長を調整する。
図１の通信線路７，８を有する第１及び第２の経路Ａ，Ｂにおいて、信号光が伝搬されている際に各通信線路７，８の信号光を合波した後に信号光が途絶しない、または信号光が途絶せずとも伝送データの欠落や伝送装置間でリンクが途絶しないためには、各通信線路７，８の光路長が一致し、ビット符号が一致しなければならない。光カプラ６１を起点として第１の通信線路７と第２の通信線路８とに分岐した試験パルス光Ｌが光カプラ５１に到達し、その後、第２の入出力端子５１ｂから光路長差監視装置５２に入力されるまでに生じた第１の経路Ａと第２の経路Ｂの光路長差は、第１の通信線路７と第２の通信線路８との光路長差に他ならない。
【００３４】
上記光路長差計測用光源６２としては、例えば、光源に直接、強度変調をかける方法や、光源と音響光学スイッチとを用い、光源から出力された連続光を音響光学スイッチでパルス化する方法が考えられる。また、光路長差監視装置５２としては、例えば、信号光の信号の１周期よりも一桁小さなサンプリング分解能を有するものが望ましい。
【００３５】
次に、第１の通信線路７と第２の通信線路８の光路長とを常に一致させる手順を説明する。
先ず、光路長差計測用光源６２からの周波数チャープした試験パルス光Ｌを光カプラ６１で分岐させ、第１の通信線路７側と第２の通信線路８側を通過する周波数チャープした試験パルス光を光カプラ５１で合波し、合波した周波数チャープした試験パルス光を光路長差監視装置５２で測定する。この時、第１の通信線路７が第２の通信線路８より短ければ、第２の通信線路８を第１の通信線路７より短くする。これにより、第１の通信線路７側と第２の通信線路８側の光路長差をメートルオーダまで一致させることができる。
【００３６】
次に、第１の通信線路７側と第２の通信線路８側の光路長差を信号ビット列レベルのずれまで厳密に一致させるため、上記の光路長調整に加えて、第１の通信線路７側と第２の通信線路８側を伝搬した周波数チャープした試験パルス光を光カプラ５１で合波し、合波した後の周波数チャープした試験パルス光を光路長差監視装置５２で測定し、合波した後の周波数チャープした試験パルス光から光路長差監視装置５２で両経路Ａ，Ｂの光路長差を測定し、制御装置５５から光路長調整装置５３を制御し、両経路Ａ，Ｂを通過する信号光の到達時間（光路長差をミリオーダーで零に近づける）を、両経路Ａ，Ｂを伝播した信号光の信号ビット列が一致するように近づける。
【００３７】
尚、光ファイバはその特性上、温度の変化（天候の変化）により屈折率が変化するため、光路長に変動が生じることは避けられない。そのため、上記のように二重化された経路Ａ，Ｂの光路長を一致させた後であっても、光路長の変動にあわせて調整を継続する必要がある。そこで、第１の通信線路７側と第２の通信線路８側を伝搬した周波数チャープした試験パルス光を合波し、合波した後の周波数チャープした試験パルス光を光路長差監視装置４で測定し続け、常に光路長差監視装置４で両経路の光路長差を監視し、制御部２１から光路長調整装置６を制御し、両経路Ａ，Ｂを通過する信号光の到達時間を、両経路Ａ，Ｂを伝播した信号光の信号ビット列が一致するように近づける処理を行う。
【００３８】
具体的には、光路長差計測用光源６２から送出された周波数チャープした試験パルス光Ｌは、第４の入出力端子６１ｄに入射され、光カプラ６１によって第１の通信線路７と第２の通信線路８とに分岐する。
第１の通信線路７側に伝搬した周波数チャープした試験パルス光は、第１の入出力端子６１ａ、第１の通信線路７、第３の入出力端子５１ｃを経由し、光カプラ５１で分岐し、第２の入出力端子５１ｂを経由し、光路長差監視装置５２で検出される。
【００３９】
一方、第２の通信線路８側に伝搬した周波数チャープした試験パルス光Ｌは、第２の入出力端子６１ｂ、第２の通信線路８、波長変換装置５４、光路長調整装置５３、第４の入出力端子５１ｄを経由して、光カプラ５１で分岐され、第２の入出力端子５１ｂを経由し、光路長差監視装置５２で検出される。この第１の通信線路７側と第２の通信線路８側を伝搬した周波数チャープした試験パルス光を合波し、合波波した後の周波数チャープした試験パルス光Ｌを光路長差監視装置５２で測定したときに検知される両経路Ａ，Ｂの光路長差を制御装置５５から光路長調整装置５３を制御し、各通信線路の光路長を、各通信線路を通過した信号光の信号ビット列が一致するように正確に一致させる。
【００４０】
光路長を調整する際には、伝送装置間でリンクが切断されない範囲内の速さで光路長を調整する。一般に、ＯＮＵやＯＬＴは、データの“０”と“１”を識別するために識別パワーの閾値を設けているが、この閾値については、経路が切り替わるタイミングで急激に変化した場合には、伝送装置間でリンクが断（提供サービスが断）となる場合がある。
【００４１】
そこで、通信を二重化する際には、第１の通信線路７と第２の通信線路８を伝搬した信号光の光パワーレベル差を伝送装置が許容可能な範囲に抑える必要がある。例えば、第２の通信線路８に可変光減衰器５７を設置することにより、光路長差監視装置５２で測定した試験パルス光の光パワー差を測定し、制御装置５５から可変光減衰器５７を制御し、第１の通信線路７と第２の通信線路８を伝搬した信号光の光パワーレベル差を伝送装置が許容可能な範囲に調整することが可能である。
【００４２】
すなわち、上記実施形態のシステムでは、図２に示すように、通信経路を二重化し（ステップＳ１）、各通信経路Ａ，Ｂのうち一方の通信経路の信号光の波長を他方の経路とは異なる波長に変換し（ステップＳ２）、試験パルス光による各通信経路の光路長差を測定し（ステップＳ３）、その測定結果に基づいて光路長が互いに一致するように光路長を制御する（ステップＳ４）。続いて、試験光パルスによる各通信経路の光パワーレベル差を測定し（ステップＳ５）、その光パワーレベル差が許容範囲となるように、第２の通信線路８の光パワーレベルを減衰し調整を図る（ステップＳ６）。
【００４３】
したがって、上記実施形態による光アクセスネットワークシステムによれば、通信線路を二重化し、二重化された各通信線路（経路Ａ，Ｂ）７，８の光路長差を測定し、その結果に応じて光路長調整装置５３でその光路長差が信号光のビット符号が常に一致するようになるまで変化させ、常に通信経路の光路長を一致させ、両者の光パワーレベル差が許容範囲となるように光入力を減衰させる。このとき、伝送装置１，２間でリンクが切断しない範囲内で光路長を常に調整することによって、片方の通信経路の光ファイバの通信に異常が起きた場合においても、もう一方の通信経路の光ファイバでサービスを利用することができる。これにより、通信ネットワークの高信頼化を実現することができる。
【００４４】
尚、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成を削除してもよい。さらに、異なる実施形態例に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１…所内装置（上部）、
２…所外装置（下部）、
３，４…試験光遮断フィルタ、
５…光アクセス終端装置、５１…光カプラ、５２…光路長差監視装置、５３…光路長調整装置、５４…波長変換装置、５５…制御装置、５６…通信光遮断フィルタ、５７…可変光減衰器、５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ…第１乃至第４の入出力端子、
６…ＯＮＵ、６１…光カプラ、６２…光路長差計測用光源、６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ…第１乃至第４の入出力端子、
７…第１の通信線路，８…第２の通信線路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部側通信装置に接続され、前記上部側通信装置からの信号光を第１の入出力端子から取り込んで第３及び第４の入出力端子に分岐出力し、前記第３及び第４の入出力端子に入射される信号光を合波して第２の入出力端子から出力する第１の光カプラを備える光アクセス終端装置と、
下部側通信装置に接続され、試験光を発生する光源と、第１及び第２の入出力端子に入射される信号光を合波して第３の入出力端子から出力し、前記光源で発生される試験光を前記第４の入出力端子から取り込んで第１及び第２の入出力端子に分岐出力する第２の光カプラとを備える光ネットワークユニットと、
前記第１の光カプラの第３の入出力端子及び前記第２の光カプラの第１の入出力端子間に接続される第１の通信線路と、
前記第１の光カプラの第４の入出力端子及び前記第２の光カプラの第１の入出力端子間に接続される第２の通信線路と
を具備し、
前記光アクセス終端装置は、
前記第２の通信線路の伝送光の波長を前記第１の通信線路の伝送光とは異なる波長に変換する波長変換手段と、
前記第２の通信線路の光路長を指示に応じて調整する光路長調整手段と、
前記第２の通信線路の伝送光を指示に応じて減衰する可変光減衰手段と、
前記光ネットワークユニットの光源から出力されて前記第２のカプラにて分岐され、前記第１の通信線路を経由して前記第１の光カプラに前記第３の入出力端子から取り込まれ、その第２の入出力端子から出力される第１の経路の試験光と、前記第２の通信線路を経由して、前記波長変換手段で波長変換されて前記第１の光カプラに前記第４の入出力端子から取り込まれ、その第２の入出力端子から出力される第２の経路の試験光との光路長差を測定し、その光路長差に基づいて前記第２の通信線路が前記第１の通信線路と一致するように前記光路長調整手段に指示を送る光路長制御手段と
を備えることを特徴とする光アクセスネットワークシステム。
【請求項２】
前記光路長制御手段は、前記測定された光路長差に基づいて光アクセス終端装置と光ネットワークユニット間で通信のリンクが切断しない範囲内で各通信経路の光路長が常に一致し、信号光のビット符号が常に一致するように光路長の調整を指示することを特徴とする請求項１記載の光アクセスネットワークシステム。
【請求項３】
さらに、前記第１の経路の試験光と前記第２の経路の試験光それぞれの光パワーレベル差を測定し、そのレベル差が許容範囲となるように前記可変光減衰手段に指示を送る光パワーレベル制御手段を備えることを特徴とする請求項１記載の光アクセスネットワークシステム。
【請求項４】
前記上部側通信装置と前記光アクセス終端装置との間、前記下部側通信装置と光ネットワークユニットとの間には、それぞれ前記試験光を遮断して通信光のみを通過させる試験光遮断フィルタが配置され、前記第１の光カプラの第２の入出力端子の入出力経路に前記通信光を遮断し前記試験光のみを通過させる通信光遮断フィルタが配置されることを特徴とする請求項１記載の光アクセスネットワークシステム。
【請求項５】
前記光源は、前記試験光として、周波数チャープしたパルス光を発生することを特徴とする請求項１記載の光アクセスネットワークシステム。
【請求項６】
上部側通信装置に接続される光アクセス終端装置と下部側通信装置に接続される光ネットワークユニットとの間に形成される通信経路を二重化して第１及び第２の通信経路を形成し、
前記光ネットワークユニットから試験光を発生して前記第１及び第２の通信経路に分岐出力し、
前記光アクセス終端装置内で、前記第１及び第２の通信経路からそれぞれ前記試験光を受信して両者の受信タイミングから前記第１及び第２の通信経路の光路長差を測定し、その測定結果に基づいて前記第１及び第２の通信経路それぞれの光路長が一致するように前記第１及び第２の通信経路のいずれか一方の光路長を調整するようにしたことを特徴とする光アクセスネットワークシステムの通信冗長化方法。
【請求項７】
前記光路長の調整は、前記測定された光路長差に基づいて光ネットワークユニット間で通信のリンクが切断しない範囲内で各通信経路の光路長が常に一致し、信号光のビット符号が常に一致するように調整することを特徴とする請求項６記載の通信冗長化方法。
【請求項８】
さらに、前記第１の通信経路の試験光と前記第２の通信経路の試験光それぞれの光パワーレベル差を測定し、そのレベル差が許容範囲となるように前記第１及び第２の通信経路のいずれか一方の光パワーレベルを減衰させることを特徴とする請求項６記載の通信冗長化方法。
【請求項１】
上部側通信装置に接続され、前記上部側通信装置からの信号光を第１の入出力端子から取り込んで第３及び第４の入出力端子に分岐出力し、前記第３及び第４の入出力端子に入射される信号光を合波して第２の入出力端子から出力する第１の光カプラを備える光アクセス終端装置と、
下部側通信装置に接続され、試験光を発生する光源と、第１及び第２の入出力端子に入射される信号光を合波して第３の入出力端子から出力し、前記光源で発生される試験光を前記第４の入出力端子から取り込んで第１及び第２の入出力端子に分岐出力する第２の光カプラとを備える光ネットワークユニットと、
前記第１の光カプラの第３の入出力端子及び前記第２の光カプラの第１の入出力端子間に接続される第１の通信線路と、
前記第１の光カプラの第４の入出力端子及び前記第２の光カプラの第１の入出力端子間に接続される第２の通信線路と
を具備し、
前記光アクセス終端装置は、
前記第２の通信線路の伝送光の波長を前記第１の通信線路の伝送光とは異なる波長に変換する波長変換手段と、
前記第２の通信線路の光路長を指示に応じて調整する光路長調整手段と、
前記第２の通信線路の伝送光を指示に応じて減衰する可変光減衰手段と、
前記光ネットワークユニットの光源から出力されて前記第２のカプラにて分岐され、前記第１の通信線路を経由して前記第１の光カプラに前記第３の入出力端子から取り込まれ、その第２の入出力端子から出力される第１の経路の試験光と、前記第２の通信線路を経由して、前記波長変換手段で波長変換されて前記第１の光カプラに前記第４の入出力端子から取り込まれ、その第２の入出力端子から出力される第２の経路の試験光との光路長差を測定し、その光路長差に基づいて前記第２の通信線路が前記第１の通信線路と一致するように前記光路長調整手段に指示を送る光路長制御手段と
を備えることを特徴とする光アクセスネットワークシステム。
【請求項２】
前記光路長制御手段は、前記測定された光路長差に基づいて光アクセス終端装置と光ネットワークユニット間で通信のリンクが切断しない範囲内で各通信経路の光路長が常に一致し、信号光のビット符号が常に一致するように光路長の調整を指示することを特徴とする請求項１記載の光アクセスネットワークシステム。
【請求項３】
さらに、前記第１の経路の試験光と前記第２の経路の試験光それぞれの光パワーレベル差を測定し、そのレベル差が許容範囲となるように前記可変光減衰手段に指示を送る光パワーレベル制御手段を備えることを特徴とする請求項１記載の光アクセスネットワークシステム。
【請求項４】
前記上部側通信装置と前記光アクセス終端装置との間、前記下部側通信装置と光ネットワークユニットとの間には、それぞれ前記試験光を遮断して通信光のみを通過させる試験光遮断フィルタが配置され、前記第１の光カプラの第２の入出力端子の入出力経路に前記通信光を遮断し前記試験光のみを通過させる通信光遮断フィルタが配置されることを特徴とする請求項１記載の光アクセスネットワークシステム。
【請求項５】
前記光源は、前記試験光として、周波数チャープしたパルス光を発生することを特徴とする請求項１記載の光アクセスネットワークシステム。
【請求項６】
上部側通信装置に接続される光アクセス終端装置と下部側通信装置に接続される光ネットワークユニットとの間に形成される通信経路を二重化して第１及び第２の通信経路を形成し、
前記光ネットワークユニットから試験光を発生して前記第１及び第２の通信経路に分岐出力し、
前記光アクセス終端装置内で、前記第１及び第２の通信経路からそれぞれ前記試験光を受信して両者の受信タイミングから前記第１及び第２の通信経路の光路長差を測定し、その測定結果に基づいて前記第１及び第２の通信経路それぞれの光路長が一致するように前記第１及び第２の通信経路のいずれか一方の光路長を調整するようにしたことを特徴とする光アクセスネットワークシステムの通信冗長化方法。
【請求項７】
前記光路長の調整は、前記測定された光路長差に基づいて光ネットワークユニット間で通信のリンクが切断しない範囲内で各通信経路の光路長が常に一致し、信号光のビット符号が常に一致するように調整することを特徴とする請求項６記載の通信冗長化方法。
【請求項８】
さらに、前記第１の通信経路の試験光と前記第２の通信経路の試験光それぞれの光パワーレベル差を測定し、そのレベル差が許容範囲となるように前記第１及び第２の通信経路のいずれか一方の光パワーレベルを減衰させることを特徴とする請求項６記載の通信冗長化方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−２５３４１８（Ｐ２０１２−２５３４１８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２２２５７（Ｐ２０１１−１２２２５７）
【出願日】平成２３年５月３１日（２０１１．５．３１）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月３１日（２０１１．５．３１）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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