JP6208527B2 - 光線路波長測定システム及び光試験装置 - Google Patents

Description

本発明は、光アクセスネットワークシステムにおける通信監視装置、通信監視方法及び光線路試験システムに関するものである。特に本発明は、光線路波長測定システムにおける親局光通信装置及び子局光通信装置が光伝送路を介して１対Ｎの通信を行い、かつ各光通信装置が通信波長を自由に可変とする受動光ネットワーク（ＴＷＤＭ−ＰＯＮ：Ｔｉｍｅ ａｎｄ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ−Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の保守運用を実現する光線路波長測定システム及び光試験装置に関する。

現在、ブロードバンドサービスの増加に伴って、光ファイバを用いたＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）加入者数は急激に増加している。通信事業者ビルからお客様宅までの光アクセスネットワークにおいては、経済性に優れたポイント・ツー・マルチポイント通信を行うＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムが広く用いられている。

ＰＯＮシステムはＰＤＳ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓｔａｒ）型の光線路構成を有しており、通信事業者ビルに光加入者端局装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）に接続された基幹光ファイバと、前記基幹光ファイバを複数に光分岐する光スプリッタ、加入者宅における光回線終端装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）と１対１で対応する分岐光ファイバから構成される。

一方、携帯電話等の無線セルラーシステムにおいても、爆発的な普及により、広帯域で効率のよい無線アクセスネットワーク構成が必要である。また、無線アクセスネットワークにおいては、基地局を、信号処理部（ＢＢＵ：Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｕｎｉｔ）とＲＦ部（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）として機能するＲＲＨ（Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｈｅａｄ）に分離させ物理的に離れた構成とする事が検討されている。

このＢＢＵ−ＲＲＨのネットワークにおいて、一つのＢＢＵが複数のＲＲＨを収容する形態をとる事もできる。これにより、各ＲＲＨに必要なＢＢＵを一箇所に集約する事ができ、運用／設置コストの削減ならびに複数ＲＲＨ間の高度な協調動作が可能となる。

上記のように、図１に示す１つのＢＢＵ１が複数のＲＲＨ２を収容する構成として、Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔではなく、一部光ファイバを共有する構成が考えられている。いわゆるＦＴＴＨで利用されているＰＯＮ構成である。このＰＯＮの適用において、通信方式として、ＴＤＭ−ＰＯＮ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ−ＰＯＮ）やＷＤＭ−ＰＯＮ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ−ＰＯＮ）などのＰＯＮ技術を用いてさらに分岐を導入して光ファイバ導入コストを下げることが考えられている。

特にＷＤＭとＴＤＭを併用したＴＷＤＭ−ＰＯＮを用いれば、図１において各ＯＮＵ５、ＯＬＴ４が任意の波長をとりながら効率的なＮＷ構成をリアルタイムに構築できるため、非常に効率的なネットワークを構成できる（例えば、非特許文献１参照。）。

このＴＷＤＭ−ＰＯＮでは分岐下部の各ＯＮＵ５が常に波長を変化させながら通信をする。このため、必要に応じて、それぞれのＯＮＵが正しい波長の通信を行っているかを監視する必要がある。

Ｄ． Ｉｉｄａ， ｅｔ ａｌ．， "Ａ ｐｒｏｐｏｓａｌ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ ＴＷＤＭ−ＰＯＮ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ，" ＡＰＭＰ２０１３， ＴｕＡ−３，Ａｐｒ．，２０１３

ＴＷＤＭ−ＰＯＮは波長が常に変化するため、波長設定が固定的な関連技術のＷＤＭ−ＰＯＮとは異なり、分岐など伝送路中に波長選択性のデバイスは使われていないため、ＯＬＴ４が受信する上り信号中には下部すべてのＯＮＵ５からの信号が混在し、それぞれのＯＮＵの発している信号の波長を個別に測定することができない。

分岐下部の各ＯＮＵ５が正しく波長設定をされているか、正しい波長の信号を受信しているかを個別に測定することが必要である。また、それと同時に、ＯＮＵ５のうち接続されたＯＮＵが正しく稼働しているかどうかも判別できなければ状況の把握にはならないため、遠隔での電源状況を確認することも必要である。

前記課題を解決するために、本発明は、光線路波長測定システムにおいて、受信波長が変化し続ける各ＯＮＵの受信光信号の波長を測定することで、ＯＮＵの通信状況を判別することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、光試験装置は、ＯＮＵで反射された反射試験光を受信し、試験光を受信したタイミングに応じてＯＮＵを特定し、出射した試験光と反射試験光の波長とを比較することにより、各ＯＮＵの設定受信波長を検出する。

具体的には、本発明に係る光線路波長測定システムは、
スプリッタを介して光ファイバ伝送路で接続された複数の子機に対し、各子機に設定された通信波長に対応する試験波長の試験光を前記スプリッタから送信し、各子機で反射された前記試験光を受光し、該試験光の出射時間及び受光時間の時間差を算出し、該試験光の試験波長に対応する通信波長が前記時間差に相当する距離に配置された子機に設定されたものであるか否かを判定する光試験装置と、
各子機に設けられ、該子機に設定された通信波長及び該通信波長に対応する試験波長の光を選択的に透過する子機側波長可変フィルタを介して前記試験光を前記スプリッタへ向けて反射する反射部と、
を備える。

本発明に係る光線路波長測定システムは、
スプリッタを介して光ファイバ伝送路で接続され、信号光を送受信する親機及び複数の子機と、前記スプリッタに接続され、試験光を前記スプリッタから前記複数の子機に向けて出射する光試験装置と、を備え、
前記複数の子機は、
自装置に設定された通信波長を含む所定幅の波長帯域内の波長の光を選択的に透過する子機側波長可変フィルタと、
前記子機側波長可変フィルタの後段に配置され、前記子機側波長可変フィルタを透過した前記試験光を前記光試験装置へ反射する反射部と、を備え、
前記光試験装置は、
各子機に設定された通信波長を含む前記所定幅の波長帯域内の波長であって当該通信波長とは異なる試験波長の前記試験光を前記複数の子機に出射する波長可変光源と、
前記複数の子機の前記反射部で反射された前記試験光を受光し、該試験光の出射時間及び受光時間の時間差を算出し、該試験光の試験波長を含む前記所定幅の波長帯域内の通信波長が前記時間差に相当する距離に配置された子機に設定されたものであるか否かを判定する受光波長測定部と、を備える。
また、本発明に係る光線路波長測定システムは、前記試験光が、連続光、もしくは前記光ファイバ伝送路の全長よりも長いパルス幅のパルス光であってもよい。

本発明に係る光線路波長測定システムでは、前記光試験装置は、前記複数の子機のそれぞれに設定された前記通信波長の光を遮断しかつ当該通信波長を含む前記所定幅の波長帯域内の前記試験波長の光を透過する光試験装置側波長可変フィルタをさらに備え、前記受光波長測定部は、前記光試験装置側波長可変フィルタを透過した前記試験光を受光してもよい。

本発明に係る光線路波長測定システムでは、前記光試験装置又は前記子機は、前記反射部で反射された前記試験光の周波数を当該試験光との間でビート信号が発生する周波数にシフトする周波数シフタをさらに備え、前記受光波長測定部は、前記周波数シフタで周波数シフトした前記試験光と前記波長可変光源からの前記試験光とのビート成分を検出してもよい。

本発明に係る光線路波長測定システムでは、前記子機は、前記子機に電源が入力されている場合に前記試験光を透過する光スイッチを前記子機側波長可変フィルタと前記反射部との間にさらに備え、前記反射部は、前記光スイッチを透過した前記試験光を前記光試験装置へ反射してもよい。

本発明に係る光試験装置は、
スプリッタを介して光ファイバ伝送路で複数の子機と接続され、試験光を前記スプリッタから前記複数の子機に向けて出射する光試験装置であって、
各子機に設定された通信波長を含む所定幅の波長帯域内の波長であって当該通信波長とは異なる試験波長の前記試験光を前記複数の子機に出射する波長可変光源と、
前記複数の子機のそれぞれに設けられ、該子機に設定された通信波長を含む前記所定幅の波長帯域内の波長の光を選択的に透過する子機側波長可変フィルタを介して前記試験光を前記スプリッタへ向けて反射する反射部で反射された前記試験光を受光し、該試験光の出射時間及び受光時間の時間差を算出し、該試験光の試験波長を含む前記所定幅の波長帯域内の通信波長が前記時間差に相当する距離に配置された子機に設定されたものであるか否かを判定する受光波長測定部と、を備える。
また、本発明に係る光試験装置は、前記試験光が、連続光、もしくは前記光ファイバ伝送路の全長よりも長いパルス幅のパルス光であってもよい。

本発明に係る光試験装置では、前記複数の子機のそれぞれに設定された前記通信波長の光を遮断しかつ当該通信波長を含む前記所定幅の波長帯域内の前記試験波長の光を透過する光試験装置側波長可変フィルタをさらに備え、前記受光波長測定部は、前記光試験装置側波長可変フィルタを透過した前記試験光を受光してもよい。

本発明に係る光試験装置では、前記反射部で反射された前記試験光の周波数を当該試験光との間でビート信号が発生する周波数にシフトする周波数シフタをさらに備え、前記受光波長測定部は、前記周波数シフタで周波数シフトした前記試験光と前記波長可変光源からの前記試験光とのビート成分を検出してもよい。

本発明に係る光試験方法は、
スプリッタを介して光ファイバ伝送路で接続された複数の子機に対し、各子機に設定された通信波長を含む所定幅の波長帯域内の波長であって当該通信波長とは異なる試験波長の試験光を前記スプリッタから送信する試験光送信手順と、
前記複数の子機のそれぞれに設けられ、該子機に設定された通信波長を含む前記所定幅の波長帯域内の波長の光を選択的に透過する子機側波長可変フィルタを介して前記試験光を前記スプリッタへ向けて反射する反射部で反射された前記試験光を受光し、該試験光の出射時間及び受光時間の時間差を算出し、該試験光の試験波長を含む前記所定幅の波長帯域内の通信波長が前記時間差に相当する距離に配置された子機に設定されたものであるか否かを判定する波長測定手順と、
を順に実行する。
また、本発明に係る光試験方法は、前記試験光が、連続光、もしくは前記光ファイバ伝送路の全長よりも長いパルス幅のパルス光であってもよい。

なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。

本発明によれば、各ＯＮＵの波長が変化し続けるＴＷＤＭ−ＰＯＮにおいて、各ＯＮＵ受信光信号の波長、ＯＮＵへの電源供給状況を遠隔で測定することが可能である。
この方法により各ＯＮＵの波長・稼働管理を行うことができ、波長に関する故障や異常を簡単に検出することが可能であり、ＴＷＤＭ−ＰＯＮの効率的な運用に貢献する。

また、将来の広帯域で柔軟、かつ無線基地局の統合などの通信網のさらなる発展につながる波長・時分割多重による分岐線路の利用により各通信局が絶えずその利用波長を変化させる状況において、各通信局が設定した波長を正しく利用しているかどうかを検出することができ、光ファイバ網の信頼性を向上させ、通信サービスの質の向上につなげることができる。

本実施形態に係る光線路波長測定システムの構成例を示す。 本実施形態に係るＯＮＵ内のＬＣの構成例を示す。 本実施形態に係るＯＮＵにおいて同一の波長を用いた場合の測定結果の一例を示す。 本実施形態に係るＯＮＵにおいて異なる波長を用いた場合の測定結果の一例を示す。 実施形態１に係る波長測定器の構成例を示す。 実施形態２に係る波長測定器の構成例を示す。 実施形態３に係る波長測定器の構成例を示す。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

（実施形態１）
図１に本発明による実施形態１を示す。本実施形態に係る光線路波長測定システムでは、信号処理部はＢＢＵ１として機能し、ＲＦ部はＲＲＨ２として機能し、全ての光を平等に分配するスプリッタ３−１〜３−Ａを備える。また、本実施形態に係る光線路波長測定システムはＰＯＮシステムで分岐元の親機を構成するＯＬＴ４（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｎａｌ）と、ＯＬＴ４と同じく本発明に係るＰＯＮシステムで分岐先の子機を構成するＯＮＵ５（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）と、光スプリッタ３−２を備える。ＯＬＴ４内には光送受信部ＬＣ６（Ｌｉｎｅ Ｃａｒｄ）が設置され、上部ネットワークからの複数の信号を並列に処理するために信号を分配するスイッチ７が設置されている。ＯＬＴ４及びＯＮＵ５は光スプリッタ３−２を介して接続される。

ＢＢＵ１が複数ではなく１つの信号のみを処理するのであればＯＬＴ４に設置されたスイッチ７は不要である。ＯＮＵ５に設置されたスイッチ８はＰＯＮからの複数の信号を分配するスイッチである。複数のＬＣ９は各ＯＮＵ５内に設置されている。ＯＮＵ５に設置されたスイッチ８は各ＯＮＵ５内のＬＣ９の数によって有無が決まる。

例えば、ＯＮＵ５内のＬＣ９が複数あれば各ＯＮＵ５内にそれぞれスイッチ８が必要で、ＯＮＵ５内のＬＣ９が１つであればスイッチ８は不要である。波長測定器１０として機能する光試験装置は各ＯＮＵ５の波長可変フィルタ設定波長測定器である。また、波長測定器１０は光スプリッタ３−２を介してＯＮＵ５に接続されている。

図５に波長測定器１０の内部構造を示す。受光部１７は、試験光及び反射試験光を受光するとともに試験光及び反射試験光に設定された波長を比較する光試験装置として機能する。波長可変レーザ１８は、波長可変光源として機能する。波長可変光源１８からの連続光は２分岐され、片方はそのまま受光部１７で受光され、残りが試験光として光スプリッタ３−２に入射される。

図５に示した波長測定器１０は、本実施形態に係る光試験方法を実行する。本実施形態に係る光試験方法は、試験光送信手順と、波長測定手順を順に有する。波長測定手順では、スプリッタを介して光ファイバ伝送路で接続された複数の子機に対し、各子機に設定された波長の試験光をスプリッタから送信する。各子機の波長可変フィルタを通過した試験光の一部が反射された反射試験光を受光し、波長測定手順では、受光した反射試験光の波長と当該子機の設定波長を比較する。

図５に示した波長測定器１０における光試験装置の処理手順を実行するための制御手段は、光試験装置の波長測定手順において、スプリッタ３−２を介して光ファイバ伝送路で接続された複数のＯＮＵ５に対し、各ＯＮＵに設定された波長の試験光をスプリッタ３−２から送信する。スプリッタ３−２から送信された試験光は、各ＯＮＵ５の子機側波長可変フィルタとして機能する波長可変フィルタ１３の後段に配置された反射端１５で、波長可変フィルタ１３を通過した試験光の一部をスプリッタ３−２へ向けて反射する。波長測定手順では、反射試験光の波長と当該ＯＮＵの設定波長を比較する。以上の制御手段により、光試験装置の処理手順を実行する。

また、図５に示した情報処理部２０は、光試験装置の処理手順を実行するための制御手段であり、波長可変レーザ１８及び受光部１７と接続されている。情報処理部２０は、波長可変レーザ１８を制御することで、波長可変レーザ１８の出射する波長帯域を一定の時間の経過とともに可変させ、波長帯域とは異なる波長帯域に可変させた試験光を、一定の波長帯域幅を掃引するように複数のＯＮＵ５に出射させる。なお、情報処理部２０は、ＯＮＵ５から反射された試験光の波長と当該ＯＮＵ５の反射試験光とを受光部１７で比較した比較結果を用いて、波長可変レーザ１８が試験光を出射した時間及び反射試験光を受光した時間の時間差を波長ごとに算出する。

ＯＬＴ４内のＬＣ６及びＯＮＵ５内のＬＣ９の内部には、種々の波長の通信に対応可能な広帯域波長可変レーザ１２と、受信光を透過する透過波長を設定する波長可変フィルタ１３と、その後段に種々の波長の信号光を受光できる受光部１４とを具備している。広帯域波長可変レーザには、波長可変レーザ、又は広帯域波長可変レーザと波長を設定するための波長可変フィルタを用いることができる。

ＯＬＴ４の中のＬＣ６はそれぞれ、任意の波長の光で通信することが可能である。各ＯＮＵ５は通信する相手のＯＬＴ４のＬＣ６のいずれかの波長に応じてＯＮＵ５内の波長可変フィルタ１３の透過帯域波長を設定し、受信する信号光の波長を設定する。波長による、仮想的なＰＯＮのネットワークを構成することができる。

ここで、各ＯＮＵ５は全て異なる波長である必要はなく、複数のＯＮＵ５で同じ波長を使うことも可能であり、その波長のＯＮＵ５のグループ内では関連技術のＴＤＭによってアクセス制御を行う。このように、ＷＤＭとＴＤＭを併用しているためＴＷＤＭ−ＰＯＮと呼ばれる。

図２はＯＮＵ５内におけるＬＣ９の内部構造を示したものである。本実施形態に係るＬＣ９は、ＯＮＵ５内へ下り信号が波長可変レーザ１２に届かないようにするための波長スプリッタ１１−１と、一般的な光スプリッタ１１−２と、波長可変レーザと、波長可変フィルタ１３と、受光部１４と、ミラーなどによる反射端１５として機能する反射部とを備える。例えばＯＮＵ５−１に届いた信号光は波長可変フィルタ１３を通過後、波長スプリッタ１１−１を通り、光スプリッタ１１−２で分岐され一部は受光部１４で受信され、残りは反射端１５で反射される。

波長測定器１０からは各ＯＮＵ５の設定する可能性のある波長帯域の中の通信波長より少しだけずれた波長の試験光を発する。試験光は、連続光、もしくは光ファイバ全長よりも長い超長パルスとして試験光である。例えば、各ＯＮＵ５の設定する可能性のある波長がλ_１−Δλ〜λ_１＋Δλ、・・・λ_ｎ−Δλ〜λ_ｎ＋Δλとｎ種類の波長帯域であったとした場合、波長測定器１０の波長可変レーザ１８が発する試験光の設定波長をλ_ｉ＋ Δλ_ｘなどとする。

この試験光を光ファイバ線路に入射すると、λ_ｉを含む波長帯に波長可変フィルタ１３を設定したＯＮＵ５以外のＯＮＵ５では波長可変フィルタ１３で試験光が遮断され何も起きない。λ_ｉを含む波長帯に波長可変フィルタ１３を設定したＯＮＵ５では、波長スプリッタ１１−１及び光スプリッタ１１−２を通じて受光部１４、反射端１５に達する。このとき試験光は連続光もしくは超長パルスなので、パワーを非常に弱くすることでλ_ｉで通信をしている受光部１４への雑音としての影響を抑えることが可能である。

反射端１５に達した試験光はそこで反射される。反射試験光の波長を波長測定器１０で測定することになるが、受光部１４への影響を抑えるためにパワーを低くしているので、反射端１５、もしくは試験装置として機能する波長測定器１０内の受光部１７の直前に半導体光増幅器、もしくはエルビウムドープファイバ光アンプなどの光アンプを併設することで反射試験光を強くして測定することも可能である。このとき、反射端１５では通信光も反射される。以上の流れで、試験光と同じ波長帯に設定したＯＮＵ５からは反射された試験光と通信光が発せられる。

これらの２つの光は上り信号として使われる波長帯と異なる波長帯であれば、ＯＬＴ４内の波長可変フィルタで遮断されるため、２種類の反射光が通信へ影響することはない。なお、上り信号で使われる可能性のある波長帯域と下り信号で使われる可能性のある波長帯域が異なる。

反射される２つの光は同時に波長測定器１０に到達する。このとき、試験光の波長をλ_ｉ＋ Δλ_ｘにずらしてあるため、信号光と反射試験光の波長はそれぞれ、λ_ｉとλ_ｉ＋ Δλ_ｘである。この２つの光をバランス受信してビート信号として受信すれば、周波数Δλ_ｘの信号が受信される。波長測定器１０が試験光を発した時間ｔ_０から、このビート信号を受信した時間の差分を計算すれば、その信号を反射したＯＮＵ５までの距離が測定できる。

あらかじめ各ＯＮＵ５までの距離を記録しておけば、どのＯＮＵ５で反射した試験信号であるかが識別できる。逆の言い方をすればλ_ｉに波長可変フィルタ１３を設定したＯＮＵ５がどれかが測定できる。複数のＯＮＵ５が同じ波長に設定している場合でもビート信号の波形が増加した点を測定すればそれぞれのＯＮＵ５を識別できる。図３と図４は測定波形の模式図である。

図３はＯＮＵ５が同じ波長に波長可変フィルタ１３を設定している場合の測定波形である。例えば図４は一方のＯＮＵと他方のＯＮＵは同じ波長に波長可変フィルタ１３を設定しているが、他方のＯＮＵ５が異なる波長に波長可変フィルタ１３を設定している場合の波形である。波長可変フィルタ１３の波長と試験光の波長が異なればこのように反射が測定されなくなる。このようにこの方法であれば、その波長に設定しているＯＮＵ５がどれかが検知できる。また試験光波長を、ＯＮＵ５の波長可変フィルタ１３に設定される可能性のある波長全てで掃引して測定することにより、あるＯＮＵ５がどの波長に設定しているかを調べることができる。

また、試験光を超長パルスとした場合、一般的なパルス光反射測定法（ＯＴＤＲ）の方法と同等に、加算平均することでノイズを低減し、より精度のよい測定をすることも可能である。試験光の波長を様々な値で繰り返し測定することで、全てのＯＮＵ５の波長可変フィルタ１３の設定波長を調べ、波長可変フィルタ１３の故障などによる、設定したＯＮＵ５の受信波長と実際に波長可変フィルタ１３が透過する波長とのずれなどの異常を検出することが可能である。

（実施形態２）
光線路波長測定システムは実施形態１と同じである。本実施形態では、反射端１５、又は波長測定器１０内に光試験装置側波長可変フィルタとして機能する波長可変フィルタ２１を具備する。また、図６に、本実施形態に係る波長測定器１０の内部構造の一例を示す。波長可変フィルタ２１は、光スプリッタ１９と受光部１７の間に配置される。波長可変フィルタ２１は試験光波長の光を透過させ、反射されて入射される通信光を遮断する。受光部１７は反射試験光のみを受光するとともに試験光及び反射試験光に設定された波長を比較する光試験装置として機能する。波長可変レーザ１８は波長可変光源として機能する。波長可変レーザ１８からの試験光はスプリッタ３−２につながる被測定光ファイバに入射される。

図６に示した波長測定器１０における光試験装置の処理手順を実行するための制御手段は、光試験装置の波長測定手順において、受光部１７及びＯＮＵ５に対し、各ＯＮＵ５に設定された波長の試験光をスプリッタ３−２から送信する。スプリッタ３−２を介して送信された試験光は、反射手順により各ＯＮＵ５の波長可変フィルタ１３の後段に配置された反射端１５で、波長可変フィルタ１３を通過した試験光の一部をスプリッタ３−２へ向けて反射する。反射手順で反射された試験光と通信光を波長可変フィルタ２１を通して通信光を遮断し、反射試験光の波長と当該ＯＮＵ５の設定波長を比較する。以上の制御手段により、光試験装置の処理手順を実行する。

また、図６に示した情報処理部２０は、光試験装置の処理手順を実行するための制御手段であり、波長可変レーザ１８及び波長可変フィルタ２１を介した受光部１７と接続されている。情報処理部２０は、波長可変レーザ１８を制御することで、波長可変レーザ１８の出射する波長帯域を一定の時間の経過とともに可変させ、波長帯域とは異なる波長帯域に可変させた試験光を、一定の波長帯域幅を掃引するように複数のＯＮＵ５に出射させる。ここで、波長可変レーザ１８は、波長可変フィルタ１３の透過帯域内の波長であって、信号光である通信光の波長とは異なる波長の試験光を複数の子機に出射する。なお、情報処理部２０は、ＯＮＵ５から反射された試験光の波長と反射試験光とを受光部１７で比較した比較結果を用いて、波長可変レーザ１８が試験光を出射した時間及び反射試験光を受光した時間の時間差を波長ごとに算出する。

試験光は実施形態１と同じようにＯＮＵ５のうちいずれかで反射され、反射された通信光とともに波長測定器１０に戻ってくる。例えば、このとき、波長測定器１０には、反射された通信光（波長λ_ｉ）、反射された試験光（波長λ_ｉ+ Δλ_ｘ）が入射される。

このとき、反射された試験光（波長λ_ｉ+ Δλ_ｘ）と通信光（波長λ_ｉ）が通過する波長測定器１０における波長可変フィルタ２１の透過波長をλ_ｉ＋Δλ_ｘ／２〜λ_ｉ+ ３ Δλ_ｘ／２などと設定すれば、反射された通信光の波長はλ_ｉであるため、波長可変フィルタ２１で遮断される。一方、反射された試験光の波長はλ_ｉ+ Δλ_ｘであるため、試験光のみが受光されることになる。この試験光を直接検波し、実施形態１と同じようにその時間を測定してλ_ｉに波長可変フィルタ１３を設定したＯＮＵ５を識別・測定できる。

本実施形態では、ＯＮＵ５の波長可変フィルタ１３の透過帯域よりも狭い透過帯域を設定した波長可変フィルタ２１を光試験装置に用いることにより、波長や周波数のシフトがないためビート信号を受信するのではなく、直接反射試験光のみを受信することになる。したがって、受光部の許容帯域に条件がなくなるため、低コストな受光部品を使うことが可能であり、また、ビートをとるためには波長可変光源のスペクトルが十分に細い必要があるが、本実施例ではそのような細いスペクトルの光源も必要なく、光源の低コスト化も可能である。本実施形態には実施形態１に対して以上の利点がある。

（実施形態３）
光線路波長測定システムは実施形態１と同じである。本実施形態では、反射端１５、又は波長測定器１０内に周波数シフタ１６を具備する。また、図６に、本実施形態に係る波長測定器１０の内部構造の一例を示す。周波数シフタ１６は、光スプリッタ１９と受光部１７の間に配置される。周波数シフタ１６は特定の波長帯域を透過する波長可変フィルタと反射試験光の周波数をシフトする周波数シフタとして機能する。受光部１７は試験光及び反射試験光を受光するとともに試験光及び反射試験光に設定された波長を比較する光試験装置として機能する。波長可変レーザ１８は波長可変光源として機能する。波長可変レーザ１８からの試験光は２分岐され、片方はそのまま受光部１７に送信され、残りが試験光としてスプリッタ３−２につながる被測定光ファイバに入射される。

図７に示した波長測定器１０における光試験装置の処理手順を実行するための制御手段は、光試験装置の波長測定手順において、受光部１７及びＯＮＵ５に対し、各ＯＮＵ５に設定された波長の試験光をスプリッタ３−２から送信する。スプリッタ３−２を介して送信された試験光は、反射手順により各ＯＮＵ５の波長可変フィルタ１３の後段に配置された反射端１５で、波長可変フィルタ１３を通過した試験光の一部をスプリッタ３−２へ向けて反射する。反射手順で反射された試験光を周波数シフタ１６で周波数シフトし、周波数シフト後の反射試験光の波長と当該ＯＮＵ５の設定波長を比較する。以上の制御手段により、光試験装置の処理手順を実行する。

また、図７に示した情報処理部２０は、光試験装置の処理手順を実行するための制御手段であり、波長可変レーザ１８及び周波数シフタ１６を介した受光部１７と接続されている。情報処理部２０は、波長可変レーザ１８を制御することで、波長可変レーザ１８の出射する波長帯域を一定の時間の経過とともに可変させ、波長帯域とは異なる波長帯域に可変させた試験光を、一定の波長帯域幅を掃引するように複数のＯＮＵ５に出射させる。なお、情報処理部２０は、ＯＮＵ５から反射された試験光の波長と周波数シフタ１６で周波数シフトした反射試験光とを受光部１７で比較した比較結果を用いて、波長可変レーザ１８が試験光を出射した時間及び反射試験光を受光した時間の時間差を波長ごとに算出する。

試験光は実施形態１と同じようにＯＮＵ５のうちいずれかで反射され、反射された通信光とともに波長測定器１０に戻ってくる。このとき、反射光は周波数シフタ１６を通るため、周波数がシフトされている。この周波数シフト量はΔλ_Ａとする。以上の流れにより、波長測定器１０には、そのままで入射される試験光の一部（波長λ_ｉ＋ Δλ_ｘ)、反射された通信光(波長λ_ｉ+Δλ_Ａ)、反射された試験光(波長λ_ｉ+ Δλ_ｘ +Δλ_Ａ）が入射される。例えば、周波数シフタ１６は、ＯＮＵ５内の光スプリッタ１１−２と反射端１５の間に設置してもよい。

このとき、反射された試験光と通信光が通過する波長測定器１０における周波数シフタ１６の波長可変フィルタの透過波長をλ_ｉ+ Δλ_ｘ+Δλ_Ａ -Δλ_ｘ／２〜λ_ｉ+ Δλ_ｘ+Δλ_Ａ +Δλ_ｘ／２などと設定すれば、反射された通信光は波長可変フィルタで遮断され、２つの試験光のみが受光されることになる。この２つの試験光のビート信号を受信し、実施形態１と同じようにその時間を測定してλ_ｉに波長可変フィルタ１３を設定したＯＮＵ５を識別・測定できる。

実施形態１では受信するビート信号の周波数はΔλ_ｘである。受光部１７の帯域としては大きくてもＧＨｚ程度であるため、Δλ_ｘはかなり小さな値（０．１ｎｍ以下）である必要があり、波長測定器１０の波長可変レーザ１８の波長が高精度なものでなければならない。一方、本実施形態では、ビート信号の周波数はΔλ_Ａとなる。

これは周波数シフタ１６による周波数シフト量であり、例えば周波数シフタ１６がＡＯ変調器（Ａｃｏｕｓｔ Ｏｐｔｉｃ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）などであれば数十ＭＨｚ程度であり、これは受光部１７の帯域としては一般的な値である。また試験光の通信光に対する波長変化量Δλ_ｘはＯＮＵ５の設定波長帯域幅内であればいくらでもいいことになるため、波長測定器１０内の波長可変レーザ１８の精度も高度なものは要求されない。本実施形態には実施形態１に対して以上の利点がある。

（実施形態４）
システムは実施形態１、または実施形態２と同じである。異なる点は、例えば、図１においてＯＮＵ５内の反射端１５として機能する反射部の前段に、ＯＮＵ５のうちいずれかに電源が供給されている場合にのみ光を通過させるスイッチ機構（不図示）を具備させる。このスイッチとしては一般的なＭＥＭＳ光スイッチ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）（電気の供給によってミラーを傾ける微小機械素子）を用いれば実現可能である。このスイッチを用いれば、実施形態１、２の測定と同時に、ＯＮＵ５のうち、測定されたＯＮＵ５は電源が供給されていることが確認でき、逆に測定できなかったＯＮＵ５は電源が何かの原因により入っていないことを検知することが可能である。

また、本実施形態においては、波長が可変ではなく固定である関連技術で考えられてきたＷＤＭ−ＰＯＮ構成であっても同じように図３の反射機構を用いて電源状態を検知することが可能である。

また本実施形態においては、図１及び図２に示した波長多重システムでない場合、例えば、ＯＮＵ５内の波長可変フィルタ１３がなく、ＯＮＵ５のＬＣ９とＯＬＴ４のＬＣ６がそれぞれ１つずつで、ＯＮＵ５のスイッチ７、ＯＬＴ４のスイッチ８がない関連技術の、ＴＤＭ−ＰＯＮ構成の場合でも図２のような反射機構を用いて各ＯＮＵの電源状況を検知することが可能である。

なお、本発明は、上記実施形態例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、上記実施形態例に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。

例えば、実施形態例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除しても良い。更に、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良い。例えば、携帯電話などの無線端末の基地局間ネットワークに限った話ではなく、固定系ネットワークにおいても適応することも可能である。

本発明は情報通信産業に適用することができる。

１：ＢＢＵ
２：ＲＲＨ
３−１、３−２、３−３、３−Ａ：スプリッタ
４：ＯＬＴ
５：ＯＮＵ
６：ＬＣ（ＯＬＴ側）
７：スイッチ（ＯＬＴ側）
８：スイッチ（ＯＮＵ側）
９：ＬＣ（ＯＮＵ側）
１０：波長測定器
１１−１：波長スプリッタ
１１−２、１９：光スプリッタ
１２、１８：波長可変レーザ
１３：波長可変フィルタ
１４、１７：受光部
１５：反射端
１６：周波数シフタ
２０：情報処理部
２１：波長可変フィルタ

Claims (11)

1. スプリッタを介して光ファイバ伝送路で接続され、信号光を送受信する親機及び複数の子機と、前記スプリッタに接続され、試験光を前記スプリッタから前記複数の子機に向けて出射する光試験装置と、を備える光線路波長測定システムであって、
   前記複数の子機は、
   自装置に設定された通信波長を含む所定幅の波長帯域内の波長の光を選択的に透過する子機側波長可変フィルタと、
   前記子機側波長可変フィルタの後段に配置され、前記子機側波長可変フィルタを透過した前記試験光を前記光試験装置へ反射する反射部と、を備え、
   前記光試験装置は、
   各子機に設定された通信波長を含む前記所定幅の波長帯域内の波長であって当該通信波長とは異なる試験波長の前記試験光を前記複数の子機に出射する波長可変光源と、
   前記複数の子機の前記反射部で反射された前記試験光を受光し、該試験光の出射時間及び受光時間の時間差を算出し、該試験光の試験波長を含む前記所定幅の波長帯域内の通信波長が前記時間差に相当する距離に配置された子機に設定されたものであるか否かを判定する受光波長測定部と、を備える
   ことを特徴とする光線路波長測定システム。
2. 前記試験光は、連続光、もしくは前記光ファイバ伝送路の全長よりも長いパルス幅のパルス光である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光線路波長測定システム。
3. 前記光試験装置は、
   前記複数の子機のそれぞれに設定された前記通信波長の光を遮断しかつ当該通信波長を含む前記所定幅の波長帯域内の前記試験波長の光を透過する光試験装置側波長可変フィルタをさらに備え、
   前記受光波長測定部は、
   前記光試験装置側波長可変フィルタを透過した前記試験光を受光する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光線路波長測定システム。
4. 前記光試験装置又は前記子機は、
   前記反射部で反射された前記試験光の周波数を当該試験光との間でビート信号が発生する周波数にシフトする周波数シフタをさらに備え、
   前記受光波長測定部は、
   前記周波数シフタで周波数シフトした前記試験光と前記波長可変光源からの前記試験光とのビート成分を検出する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光線路波長測定システム。
5. 前記子機は、
   前記子機に電源が入力されている場合に前記試験光を透過する光スイッチを前記子機側波長可変フィルタと前記反射部との間にさらに備え、
   前記反射部は、
   前記光スイッチを透過した前記試験光を前記光試験装置へ反射する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光線路波長測定システム。
6. スプリッタを介して光ファイバ伝送路で複数の子機と接続され、試験光を前記スプリッタから前記複数の子機に向けて出射する光試験装置であって、
   各子機に設定された通信波長を含む所定幅の波長帯域内の波長であって当該通信波長とは異なる試験波長の前記試験光を前記複数の子機に出射する波長可変光源と、
   前記複数の子機のそれぞれに設けられ、該子機に設定された通信波長を含む前記所定幅の波長帯域内の波長の光を選択的に透過する子機側波長可変フィルタを介して前記試験光を前記スプリッタへ向けて反射する反射部で反射された前記試験光を受光し、該試験光の出射時間及び受光時間の時間差を算出し、該試験光の試験波長を含む前記所定幅の波長帯域内の通信波長が前記時間差に相当する距離に配置された子機に設定されたものであるか否かを判定する受光波長測定部と、を備える
   ことを特徴とする光試験装置。
7. 前記試験光は、連続光、もしくは前記光ファイバ伝送路の全長よりも長いパルス幅のパルス光である、
   ことを特徴とする請求項６に記載の光試験装置。
8. 前記複数の子機のそれぞれに設定された前記通信波長の光を遮断しかつ当該通信波長を含む前記所定幅の波長帯域内の前記試験波長の光を透過する光試験装置側波長可変フィルタをさらに備え、
   前記受光波長測定部は、
   前記光試験装置側波長可変フィルタを透過した前記試験光を受光する
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載の光試験装置。
9. 前記反射部で反射された前記試験光の周波数を当該試験光との間でビート信号が発生する周波数にシフトする周波数シフタをさらに備え、
   前記受光波長測定部は、
   前記周波数シフタで周波数シフトした前記試験光と前記波長可変光源からの前記試験光とのビート成分を検出する
   ことを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の光試験装置。
10. スプリッタを介して光ファイバ伝送路で接続された複数の子機に対し、各子機に設定された通信波長を含む所定幅の波長帯域内の波長であって当該通信波長とは異なる試験波長の試験光を前記スプリッタから送信する試験光送信手順と、
    前記複数の子機のそれぞれに設けられ、該子機に設定された通信波長を含む前記所定幅の波長帯域内の波長の光を選択的に透過する子機側波長可変フィルタを介して前記試験光を前記スプリッタへ向けて反射する反射部で反射された前記試験光を受光し、該試験光の出射時間及び受光時間の時間差を算出し、該試験光の試験波長を含む前記所定幅の波長帯域内の通信波長が前記時間差に相当する距離に配置された子機に設定されたものであるか否かを判定する波長測定手順と、
    を順に実行する光試験方法。
11. 前記試験光は、連続光、もしくは前記光ファイバ伝送路の全長よりも長いパルス幅のパルス光である、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の光試験方法。

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