JP6094666B2 - 光ネットワークシステムおよび光通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、光ネットワークシステムおよび光通信方法に関する。

近年、伝送速度の高速化と伝送容量の大容量化とを実現する光通信技術が研究および開発されている。そうした技術の１つとして、波長分割多重(Wavelength division multiplexing、ＷＤＭ)技術と受動光ネットワーク（Passive Optical Network）とを組み合わせたＷＤＭ−ＰＯＮ技術がある。

ＷＤＭ技術は、波長の異なる複数の光信号を１本（１芯）の光ファイバを介して同時に多重伝送する光通信技術である。複数の光信号が１本の光ファイバを介して同時に多重伝送されるため、ＷＤＭ技術を用いれば伝送効率を向上させることができる。また、ＷＤＭ技術を用いれば、光ファイバの本数を増やすことなく、高速かつ大容量の光ネットワークを安価に構築することができる。

ＰＯＮは、通信事業者側に設置された光回線終端装置と加入者側に設置された複数の光回線終端装置との間に受動型の光スプリッタが設置された光ネットワークの形態である。ＰＯＮでは、通信事業者側の光回線終端装置と光スプリッタとは１本（１芯）の光ファイバで接続され、光スプリッタにより分岐された複数の光ファイバは、加入者側の複数の光回線終端装置とそれぞれ接続される。ＰＯＮでは、通信事業者側の光加入者終端装置と光スプリッタとの間に設置された１本の光ファイバが通信事業者側の光加入者終端装置と加入者側の複数の光回線終端装置との間の通信に共用されるため、光ネットワークを安価で構築できる。

上述した２つの技術を組み合わせたＷＤＭ−ＰＯＮでは、加入者側の光回線終端装置が通信事業者側の光回線終端装置へ送信する光信号と、加入者側の光回線終端装置が通信事業者側の光回線終端装置から受信する光信号とに異なる波長が割り当てられる。また、加入者側の光回線終端装置毎に異なる波長がこれらの送受信光信号に割り当てられる。このため、ＷＤＭ−ＰＯＮを用いれば、加入者側の各光回線終端装置と通信事業者側の光回線終端装置との間の複数の光信号の伝送に１本の光ファイバが共用されても、他の光信号と干渉せずに各光信号を伝送させることができる。また、共用される１本の光ファイバによって高速かつ大容量の光通信を実現することができる。

しかしながら、ＷＤＭ−ＰＯＮでは、加入者側の光回線終端装置と通信事業者側の光回線終端装置との間の光信号の伝送に障害が発生した場合、障害復旧のためには、障害の発生した当該波長と同じ波長に対応した予備装置へ交換する必要が生じる。

加入者側の光回線終端装置と通信事業者側の光回線終端装置との間で送受信される光信号の波長の組み合わせ数は、設置される加入者側の光回線終端装置の数に従い多くなる。このため、加入者側および通信事業者側の各光回線終端装置に対して全ての予備装置を事前に用意することは、光通信システムに対する保守および運用のコスト増加を招く。

また、加入者側または通信事業者側の光回線終端装置が異なる波長に対応した予備装置に誤って交換された場合、障害事由のない他の光回線への障害を誘発する。

なお、ＷＤＭ−ＰＯＮ技術に関連して、次のような技術が知られている。すなわち、光伝送終端装置は、光伝送終端装置側からの情報を担う上り方向の信号を変調し、変調して得られた上り信号を指定された波長の上り光信号に変換する。光伝送終端装置は、変換された上り光信号を第２の光スターカプラを介して第１の光スターカプラへ供給する。第１のスターカプラは、複数の光伝送終端装置から供給された上り光信号を合波することで波長多重し、波長多重された上り光信号を光加入者線終端装置へ供給する。また、光加入者線終端装置は、光加入者線終端装置側の情報を担う下り信号を変調し、変調された下り光信号を、合波された上り光信号および他の下り光信号とは互いに異なる波長で光変換する。光加入者線終端装置は、光変換された下り信号を第３の光スターカプラを介して第１のスターカプラへ供給する。第１のスターカプラは、合波された下り光信号をそのまま各経路に分岐させ、分岐された下り信号を各光伝送終端装置へ供給する。

また、次のような技術が知られている。すなわち、複数の光伝送路を介してセンタ側装置（ＯＬＴ）と加入者側装置（ＯＮＵ）との間で信号伝送を行う各ＰＯＮシステムには、上り信号の波長と下り信号の波長の組である波長セット（λｕ１，λｄ１）および（λｕ２，λｄ２）が割り当てられる。ＰＯＮシステムでは、２つの波長セット（λｕ１，λｄ１）および（λｕ２，λｄ２）を介して現用パスおよび予備パスが設定されており、現用パスおよび予備パスの通信が常時確立されている。ＯＬＴおよびＯＮＵに対向して設置された動的ＳＷ部は、現用および予備のコネクション上でＣＣ（Continuous Check）により接続性の確認を常時行う。現用のコネクション上に障害が発生すると、対向する動的ＳＷ部において現用のコネクションから予備のコネクションへ切替が行われる。

特開２００１−２１７７８３号公報 特開２０１０−３４８７７号公報

本発明が解決しようとする課題は、保守および運用コストを削減しながら、障害が発生した光回線の復旧を容易かつ確実に実行できる光ネットワークシステムおよびその光通信方法を提供することである。

一実施形態に従った光ネットワークシステムは、光回線終端装置と、光回線終端装置と１本の第１の光ファイバを介して接続された光スプリッタと、対応する第２の光ファイバをそれぞれ介して光スプリッタと接続された複数の光ネットワーク装置と、複数の光ネットワーク装置とは異なる予備の光ネットワーク装置とを含む。複数の光ネットワーク装置は、固有に割り当てられたそれぞれの現用波長の光信号を用いて光回線終端装置と通信する。光回線終端装置は、現用波長の光信号を用いて、光スプリッタと接続された光ネットワーク装置と通信し、複数の光ネットワーク装置の内の１つに代えて予備の光ネットワーク装置が光スプリッタと接続された場合には、予備の光ネットワーク装置に割り当てられている予備波長の光信号を用いて予備の光ネットワーク装置と通信する。

一実施形態に従った光ネットワークシステムおよびその光通信方法によれば、保守および運用コストを削減しながら、障害が発生した光回線の復旧を容易かつ確実に実行できる。

第１の実施形態に従った光ネットワークシステムを含む例示的な通信システムの構成図である。 第１の実施形態に従った光ネットワークシステムの例示的ハードウェア構成図である。 第１のケースにおける現用波長から予備波長への第１の実施形態に従った光ネットワークシステムによる例示的運用切り替え処理シーケンス図である。 第２のケースにおける現用波長から予備波長への第１の実施形態に従った光ネットワークシステムによる例示的運用切り替え処理シーケンス図である。 予備波長から現用波長への第１の実施形態に従った光ネットワークシステムによる例示的運用切り替え処理シーケンス図である。 第２の実施形態に従った光ネットワークシステムの例示的ハードウェア構成図である。 第３のケースにおける現用波長から予備波長への第２の実施形態に従った光ネットワークシステムによる例示的運用切り替え処理シーケンス図である。 第４のケースにおける現用波長から予備波長への第２の実施形態に従った光ネットワークシステムによる例示的運用切り替え処理シーケンス図である。 予備波長から現用波長への第２の実施形態に従った光ネットワークシステムによる例示的運用切り替え処理シーケンス図である。

以下、図面を参照しながら発明を実施するための形態を詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に従った光ネットワークシステムを含む例示的な通信システムの構成図である。図１に示すように、通信システム１は、ベースバンド装置（Base Band Unit、ＢＢＵ）１０、光回線終端装置（Optical Line Terminal、ＯＬＴ）２０、光スプリッタ３０、ｎ個の光ネットワーク装置（Optical Network Unit、ＯＮＵ）４０Ａ−１〜４０Ａ−ｎ、およびｎ個のリモートラジオヘッド（Remote Radio Head、ＲＲＨ）５０−１〜５０−ｎを含む。以下の説明において、光ネットワーク装置４０Ａ−１〜４０Ａ−ｎを特に区別しない場合には、光ネットワーク装置４０Ａと記載する。リモートラジオヘッド５０−１〜５０−ｎを特に区別しない場合には、リモートラジオヘッド５０と記載する。また、個数ｎは、１以上の整数であり、光スプリッタ３０を介して光回線終端装置２０と接続される光ネットワーク装置４０Ａの数に対応する。

図１に示すように、通信システム１は、第１の実施形態に従った光ネットワークシステム２を含む。光ネットワークシステム２は、光回線終端装置２０とｎ個の光ネットワーク装置４０Ａとの間において、第１の光ファイバ６１、光スプリッタ３０、および第２の光ファイバ６２−１〜６２−ｎによってＰＯＮの構成を有する。光回線終端装置２０は、光ネットワークシステム２における一方の光回線終端装置であり、光ネットワーク装置４０Ａは、他方の光回線終端装置である。また、光回線終端装置２０と光ネットワーク装置４０Ａとの間の光信号の伝送には、後述するようにＷＤＭ技術が用いられる。

ベースバンド装置１０は、光回線終端装置２０と接続される上位装置の一例である。ベースバンド装置１０は、例えば、無線基地局の内部インタフェースを規格するCommon Public Radio Interface（ＣＰＲＩ）におけるRemote Radio Equipment（ＲＲＥ）である。図１に示した一例では、ベースバンド装置１０は、ｎ本の第１の伝送路７０−１〜７０−ｎを介して光回線終端装置２０と接続される。以下の説明において、第１の伝送路７０−１〜７０−ｎを特に区別しない場合には、第１の伝送路７０と記載する。

ｎ本の第１の伝送路７０は、ｎ個の光ネットワーク装置４０Ａにそれぞれ対応する。各第１の伝送路７０は、ベースバンド装置１０から光回線終端装置２０への光信号が伝送される光ファイバと、光回線終端装置２０からベースバンド装置１０への光信号が伝送される光ファイバとにより構成される２芯の光ファイバであってよい。

なお、図１に示した構成とは異なり、ｍ個（ｍは１以上ｎ以下の整数）の中継装置がｍ本の第１の伝送路７０を介して光回線終端装置２０と接続され、（ｎ−ｍ）個のベースバンド装置１０が（ｎ−ｍ）本の第１の伝送路７０を介して光回線終端装置２０と接続されるように構成してもよい。中継装置は、光回線終端装置２０と接続される上位装置の他の一例である。中継装置の一例としては、レイヤ２スイッチ等が挙げられる。

ベースバンド装置１０は、リモートラジオヘッド５０へ送信される信号を上位ネットワーク（不図示）から受信する。上位ネットワークの一例としては、Long Term Evolution（ＬＴＥ）システム等の無線通信システムのコアネットワークや、Internet Protocol（ＩＰ）ネットワーク等が挙げられる。ベースバンド装置１０は、受信された信号をデジタルベースバンド信号に変調し、変調された信号を光回線終端装置２０へ送信する。また、ベースバンド装置１０は、光回線終端装置２０からデジタルベースバンド信号を受信する。ベースバンド装置１０は、受信されたデジタルベースバンド信号を復調し、復調された信号を上位ネットワークへ送信する。さらに、ベースバンド装置１０は、無線通信システム１内の各装置の障害を監視および制御する。

光回線終端装置２０は、ｎ本の第１の伝送路７０を介してベースバンド装置１０と接続される。また、光回線終端装置２０は、１本（１芯）の第１の光ファイバ６１を介して光スプリッタ３０と接続される。

光回線終端装置２０は、ベースバンド装置１０から第１の伝送路７０を介してそれぞれ送信された信号を受信し、受信された各信号を光信号に変換する。光回線終端装置２０は、変換された各光信号を波長多重し、波長多重された光信号を第１の光ファイバ６１を介して光スプリッタ３０へ送信する。

また、光回線終端装置２０は、光スプリッタ３０から出力された波長多重光信号を第１の光ファイバ６１を介して受信する。光回線終端装置２０は、受信された波長多重光信号を各光ネットワーク装置４０Ａが送信した光信号に波長分離し、波長分離された各光信号を電気信号に変換する。光回線終端装置２０は、変換された電気信号を光信号に再変換し、再変換された光信号を対応する第１の伝送路７０を介してベースバンド装置１０へ送信する。或は、光回線終端装置２０は、変換された電気信号を対応する第１の伝送路７０を介して前述したような中継装置へ送信する。

光回線終端装置２０は、監視および制御用のコンピュータ（不図示）と接続され得る。監視および制御用のコンピュータは、Telnetまたは簡易ネットワーク管理プロトコル（Simple Network Management Protocol、ＳＮＭＰ）に従って光回線終端装置２０および光ネットワーク装置４０Ａの各種設定および状態監視を行い得る。

光スプリッタ３０は、１本（１芯）の第１の光ファイバ６１を介して光回線終端装置２０と接続される。また、光スプリッタ３０は、ｎ本の第２の光ファイバ６２−１〜６２−ｎを介してｎ個の光ネットワーク装置４０Ａと接続される。ｎ本の第２の光ファイバ６２−１〜６２−ｎは、ｎ個の光ネットワーク装置４０Ａにそれぞれ対応する。このように、光回線終端装置２０は、光スプリッタ３０を介してｎ個の光ネットワーク装置４０Ａと接続される。以下の説明において、第２の光ファイバ６２−１〜６２−ｎを特に区別しない場合には、第２の光ファイバ６２と記載する。

光スプリッタ３０には、光回線終端装置２０から送信された波長多重光信号が第１の光ファイバ６１を介して入力される。光スプリッタ３０は、入力された波長多重光信号をｎ個の波長多重光信号に分岐する。光スプリッタ３０は、分岐された波長多重光信号をｎ個の光ネットワーク装置４０Ａへそれぞれ出力する。

また、光スプリッタ３０には、ｎ個の光ネットワーク装置４０Ａから送信された光信号が第２の光ファイバ６２を介して入力される。光スプリッタ３０は、入力された光信号を合成して波長多重光信号を生成し、生成された波長多重光信号を第１の光ファイバ６１を介して光回線終端装置２０へ出力する。

ｎ個の光ネットワーク装置４０Ａは、対応する第２の光ファイバ６２をそれぞれ介して光スプリッタ３０と接続される。また、ｎ個の光ネットワーク装置４０Ａは、対応する第２の伝送路８０−１〜８０−ｎを介してｎ個のリモートラジオヘッド５０と接続される。リモートラジオヘッド５０は、光ネットワーク装置４０Ａと接続される下位装置の一例である。以下の説明において、第２の伝送路８０−１〜８０−ｎを特に区別しない場合には、第２の伝送路８０と記載する。

なお、図１に示した構成とは異なり、ｍ個のリモートラジオヘッド５０に代えて、ｍ個の別の無線通信装置が対応するｍ本の第２の伝送路８０を介してｍ個の光ネットワーク装置４０Ａと接続されるように構成してもよい。別の無線通信装置の一例としては、フェムト基地局セルといった小型基地局装置や、無線Local Area Network（ＬＡＮ）アクセスポイント等が挙げられる。これらの別の無線通信装置は、光ネットワーク装置４０Ａと接続される下位装置の他の一例である。

光ネットワーク装置４０Ａは、光スプリッタ３０により分岐された波長多重光信号を第２の光ファイバ６２を介して受信する。光ネットワーク装置４０Ａは、受信された波長多重光信号から当該光ネットワーク装置４０Ａに割り当てられた受信波長の光信号を抽出し、抽出された光信号を電気信号に変換する。光ネットワーク装置４０Ａは、変換された電気信号を光信号に再変換し、再変換された光信号を対応する第２の伝送路８０を介してリモートラジオヘッド５０へ送信する。或は、光ネットワーク装置４０Ａは、変換された電気信号を第２の伝送路８０を介して前述したような別の無線通信装置へ送信する。

リモートラジオヘッド５０は、例えば、ＣＰＲＩにおけるRadio Equipment（ＲＥ）である。リモートラジオヘッド５０は、第２の伝送路８０を介して光ネットワーク装置４０Ａと接続される。

リモートラジオヘッド５０は、光ネットワーク装置４０Ａから送信された光信号を受信する。リモートラジオヘッド５０は、受信された信号を無線信号に変調し、変調された信号を無線回線を介して無線通信端末装置（不図示）へ送信する。無線通信端末装置は、Third Generation Partnership Project（３ＧＰＰ）において規格されたUser Equipment（ＵＥ）を含み、例えば、携帯電話や、携帯情報端末装置等である。また、リモートラジオヘッド５０は、無線通信端末装置から送信された無線信号を受信する。リモートラジオヘッド５０は、受信された無線信号を復調し、復調された信号を第２の伝送路８０を介して光ネットワーク装置４０Ａへ送信する。

なお、図１には、ベースバンド装置１０および光回線終端装置２０は、別の装置として図示されているが、１個の装置として構成され得る。また、図１には、光ネットワーク装置４０Ａおよびリモートラジオヘッド５０は、別の装置として図示されているが、１個の装置として構成され得る。

図２は、第１の実施形態に従った光ネットワークシステムの例示的ハードウェア構成図である。図２には、光ネットワークシステム２の一例として、光スプリッタ３０を介して光回線終端装置２０と接続される光ネットワーク装置４０Ａの個数ｎを８としたケース（ｎ＝８）が示されている。

図２に示すように、光回線終端装置２０は、Central Processing Unit（ＣＰＵ）２１、双方向性結合器（Dual Directional Coupler）２２、光カプラ２３、９個の光電変換モジュール２４−１〜２４−９、スイッチ２５、および８個の通信インタフェース２６−１〜２６−８を含む。以下の説明において、光電変換モジュール２４−１〜２４−９を特に区別しない場合には、光電変換モジュール２４と記載する。通信インタフェース２６−１〜２６−８を特に区別しない場合には、通信インタフェース２６と記載する。

図２に示すように、光電変換モジュール２４の数は、９個であり、個数ｎより１個多い。９個の光電変換モジュール２４の内、８個の光電変換モジュール２４は、現用波長に対応する部品であり、１個の光電変換モジュール２４は、予備波長に対応する部品である。現用波長とは、光スプリッタ３０を介して光回線終端装置２０と接続された各光ネットワーク装置４０Ａに固有に割り当てられた送信波長および受信波長を指す。予備波長とは、現用波長に代えて、光回線終端装置２０と光ネットワーク装置４０Ａとの間で伝送される光信号に用いられる送信波長および受信波長を指す。予備波長は、例えば、現用波長により通信中の光ネットワーク装置４０Ａの送信機能または受信機能に故障が生じた場合に用いられる。

ＣＰＵ２１は、光回線終端装置２０に含まれる各部２２〜２６と接続され、光回線終端装置２０全体の動作を制御するプロセッサである。また、ＣＰＵ２１は、光回線終端装置２０の外部に配置された監視および制御用コンピュータ９０と接続される。ＣＰＵ２１は、監視および制御用コンピュータ９０からの命令に従って、光回線終端装置２０および光ネットワーク装置４０Ａの各種設定および状態監視を行う。また、ＣＰＵ２１は、監視および制御用コンピュータ９０からの命令に従って、光回線終端装置２０および光ネットワーク装置４０Ａの各種設定データおよび状態監視データを監視および制御用コンピュータ９０へ送信する。

双方向性結合器２２には、光スプリッタ３０から出力された波長多重光信号が第１の光ファイバ６１を介して入力され、入力された波長多重光信号は、光カプラ２３へ出力される。図２に示した一例では、光スプリッタ３０から出力され光カプラ２３へ入力される波長多重光信号は、波長λ１〜波長λ９の内の８つの波長の光信号が多重化され得る信号である。

また、双方向性結合器２２には、光カプラ２３から出力された波長多重光信号が入力され、入力された波長多重光信号は、第１の光ファイバ６１を介して光スプリッタ３０へ出力される。図２に示した一例では、光カプラ２３から出力され光スプリッタ３０へ出力される波長多重光信号は、波長λ１０〜波長λ１８の内の８つの波長の光信号が多重化され得る信号である。

光カプラ２３は、双方向性結合器２２から出力された波長多重光信号を波長分離し、波長分離された各波長の光信号を、当該波長に対応する光電変換モジュール２４へ出力する。光カプラ２３により波長分離された各光信号は、光スプリッタ３０を介して各光ネットワーク装置４０Ａから送信された光信号であり、互いに異なる送信波長の光信号である。

また、光カプラ２３は、光電変換モジュール２４から出力された互いに異なる波長の光信号を波長多重し、波長多重された光信号を双方向性結合器２２へ出力する。光電変換モジュール２４から出力された光信号は、光スプリッタ３０を介して光ネットワーク装置４０Ａにより受信される光信号であり、互いに異なる受信波長の光信号である。

光電変換モジュール２４は、光カプラ２３から出力された特定波長の光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号を通信インタフェース２６へ出力する。光カプラ２３から出力された光信号の特定波長は、対応する光ネットワーク装置４０Ａが送信した光信号の送信波長である。また、光電変換モジュール２４は、通信インタフェース２６から出力された電気信号を特定波長の光信号に変換し、変換された光信号を光カプラ２３へ出力する。変換された光信号の特定波長は、対応する光ネットワーク装置４０Ａにより受信される光信号の受信波長である。

図２に示した光回線終端装置２０の一例では、光電変換モジュール２４−１は、光カプラ２３から出力された波長λ１の光信号を電気信号に変換し、通信インタフェース２６−１から出力された電気信号を波長λ１０の光信号に変換する。光電変換モジュール２４−２は、光カプラ２３から出力された波長λ２の光信号を電気信号に変換し、通信インタフェース２６−２から出力された電気信号を波長λ１１の光信号に変換する。以下同様に、光電変換モジュール２４−８は、光カプラ２３から出力された波長λ８の光信号を電気信号に変換し、通信インタフェース２６−８から出力された電気信号を波長λ１７の光信号に変換する。また、光電変換モジュール２４−９は、光カプラ２３から出力された波長λ９の光信号を電気信号に変換し、スイッチ２５により接続された通信インタフェース２６−１〜２６−９の何れか１つから出力された電気信号を波長λ１８の光信号に変換する。

スイッチ２５は、ＣＰＵ２１の指示に従って、光電変換モジュール２４と通信インタフェース２６との間の接続を切り替える。図２に示した一例では、スイッチ２５の切り替え動作により、光電変換モジュール２４−１〜２４−８の内の任意の１つに代わって光電変換モジュール２４−９が通信インタフェース２６と接続される。また、スイッチ２５の切り替え動作により、光電変換モジュール２４−１〜２４−８の内の任意の１つが光電変換モジュール２４−９に代わって通信インタフェース２６と接続される。

このように、図２に示した一例では、光電変換モジュール２４−１〜２４−８が現用波長に対応した部品であり、光電変換モジュール２４−９が予備波長に対応した部品である。また、波長λ９は、光ネットワーク装置４０Ａが光回線終端装置２０へ送信する光信号の予備波長であり、波長λ１８は、光ネットワーク装置４０Ａが光回線終端装置２０から受信する光信号の予備波長である。

通信インタフェース２６は、光回線終端装置２０と第１の伝送路７０を介して接続された上位装置との間の通信プロトコルに応じて、光回線終端装置２０に着脱可能に実装され得る。

例えば、通信インタフェース２６は、スイッチ２５により接続された光電変換モジュール２４から送信された電気信号を受信し、受信された電気信号をＣＰＲＩ等の所定形式の光信号に変換し、変換された光信号をベースバンド装置１０へ送信する。或は、通信インタフェース２６は、スイッチ２５により接続された光電変換モジュール２４から送信された電気信号を受信し、受信された電気信号をイーサネット（登録商標）等の所定形式の信号に変換し、変換された信号を前述したような中継装置へ送信する。

また、通信インタフェース２６は、ベースバンド装置１０から送信された光信号を受信し、受信された光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号をスイッチ２５により接続された対応する光電変換モジュール２４へ送信する。或は、通信インタフェース２６は、中継装置から送信された電気信号を受信し、受信された電気信号を光ネットワーク装置４０Ａへ送信するための所定形式の電気信号に変換し、変換された信号をスイッチ２５により接続された対応する光電変換モジュール２４へ送信する。

図２において、８個の光ネットワーク装置４０Ａ−１〜４０Ａ−８は、光ネットワークシステム２内の現用の光ネットワーク装置４０Ａである。また、光ネットワーク装置４０Ａ−９は、現用の光ネットワーク装置４０Ａ−１〜４０Ａ−８の内の任意の１つと交換され得る予備の光ネットワーク装置４０Ａである。現用の光ネットワーク装置４０Ａには、互いに異なる固有の現用波長がそれぞれ割り当てられる。また、予備の光ネットワーク装置４０Ａには、予備波長が割り当てられる。

すなわち、ネットワーク装置４０Ａ−１〜４０Ａ−９に割り当てられる固有の送信波長λｔおよび固有の受信波長λｒの組み合わせ（λｔ，λｒ）は、相互に異なる。例えば、光ネットワーク装置４０Ａ−１に割り当てられた波長の組み合わせは、（λ１，λ１０）であり、光ネットワーク装置４０Ａ−２に割り当てられた波長の組み合わせは、（λ２，λ１１）である。以下同様に、光ネットワーク装置４０Ａ−９に割り当てられた波長の組み合わせは、（λ９，λ１８）である。

図２には、光ネットワーク装置４０Ａ−１のハードウェア構成例が図示されている。しかしながら、光ネットワーク装置４０Ａ−２〜４０Ａ−９は、割り当てられた波長の組み合わせに対応して各部品が処理するように構成される点を除き、光ネットワーク装置４０Ａ−１と同様のハードウェア構成を有し得る。

図２に示すように、光ネットワーク装置４０Ａは、ＣＰＵ４１、双方向性結合器４２、光分波器４３、光電変換モジュール４４、および通信インタフェース４５を含む。
ＣＰＵ４１は、光ネットワーク装置４０Ａに含まれる各部４２〜４５と接続され、光ネットワーク装置４０Ａ全体の動作を制御するプロセッサである。

双方向性結合器４２には、光スプリッタ３０から出力された波長多重光信号が第２の光ファイバ６２を介して入力され、入力された波長多重光信号は、光分波器４３へ出力される。光分波器４３へ出力される波長多重光信号は、光ネットワーク装置４０Ａが光スプリッタ３０を介して光回線終端装置２０から受信した波長多重光信号であり、波長λ１０〜波長λ１８の内の８つの波長の光信号が多重化され得る信号である。

また、双方向性結合器４２には、光電変換モジュール４４から出力された送信波長の光信号が入力され、入力された光信号は、第２の光ファイバ６２を介して光スプリッタ３０へ出力される。例えば、光ネットワーク装置４０Ａ−１では、光スプリッタ３０へ出力される送信波長の光信号は、光ネットワーク装置４０Ａ−１に割り当てられた固有の送信波長λ１の光信号である。

光分波器４３には、双方向性結合器４２から出力された波長多重光信号が入力される。光分波器４３は、入力された波長多重光信号から固有の受信波長の光信号を分波し、分波された光信号を光電変換モジュール４４へ出力する。例えば、光ネットワーク装置４０Ａ−１では、光ネットワーク装置４０Ａ−１に割り当てられた固有の受信波長λ１０の光信号が光分波器４３から光電変換モジュール４４へ出力される。

光電変換モジュール４４は、光分波器４３から出力された固有の受信波長の光信号を受信し、受信された光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号を通信インタフェース４５へ送信する。また、光電変換モジュール４４は、通信インタフェース４５から送信された電気信号を受信し、受信された電気信号を当該光ネットワーク装置４０Ａに割り当てられた固有の送信波長の光信号に変換し、変換された光信号を双方向性結合器４２へ送信する。

通信インタフェース４５は、光ネットワーク装置４０Ａと第２の伝送路８０を介して接続された下位装置との間の通信プロトコルに応じて、光ネットワーク装置４０Ａに実装され得る。

例えば、通信インタフェース４５は、光電変換モジュール４４から送信された電気信号を受信し、受信された電気信号をＣＲＰＩ等の所定形式の光信号に変換し、変換された光信号をリモートラジオヘッド５０へ送信する。或は、通信インタフェース４５は、光電変換モジュール４４から送信された電気信号を受信し、受信された電気信号をイーサネット等の所定形式の信号に変換し、変換された信号を前述したような別の無線通信装置へ送信する。

また、通信インタフェース４５は、リモートラジオヘッド５０から送信された光信号を受信し、受信された光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号を光電変換モジュール４４へ送信する。或は、通信インタフェース４５は、別の無線通信装置から送信された電気信号を受信し、受信された電気信号を光回線終端装置２０へ送信するための所定形式の電気信号に変換し、変換された信号を光電変換モジュール４４へ送信する。

このように、第１の実施形態に従った光ネットワークシステム２では、光回線終端装置２０は、複数の現用波長に対応した構成部品に加えて、複数の現用波長の内の任意の１つと切り替え得る予備波長に対応した構成部品を含む。そして、光回線終端装置２０は、現用波長に対応した構成部品から予備波長に対応した構成部品へ運用を切り替えることが可能である。また、予備の光ネットワーク装置４０Ａは、光ネットワークシステム２内の複数の現用の光ネットワーク装置４０Ａに共通する予備装置であり、複数の現用の光ネットワーク装置４０Ａ内の任意の１つと交換し得る。

したがって、第１の実施形態に従った光ネットワークシステムによれば、割り当てられた波長の組み合わせが異なる複数の光ネットワーク装置に対する予備装置を共通化でき、予備装置の製造コストや、光ネットワークの保守および運用コストを大幅に削減できる。すなわち、ｎ通りの波長の組み合わせの光ネットワーク装置に対してそれぞれ予備装置が備えられるケースと比較して、予備装置の製造コストや光ネットワークの保守および運用コストを１／ｎに削減できる。

また、第１の実施形態に従った光ネットワークシステムによれば、複数の光ネットワーク装置に対する予備装置が共通化されるため、予備装置への交換を迅速かつ効率的に行うことができ、障害が発生した光回線の復旧を容易かつ確実に実行できる。また、異なる種別の予備装置に誤って交換されるといった、保守の誤りを回避できるため、保守の誤りに起因した現用回線の障害を回避でき、ひいては光ネットワークシステム全体の信頼性を向上できる。

さらに、光回線終端装置内のある波長の組み合わせに対応した構成部品に障害が発生した場合、対応する光ネットワーク装置を予備装置へ交換することによって、予備波長に対応した構成部品の運用へ光回線終端装置を変更できる。したがって、第１の実施形態に従った光ネットワークシステムによれば、光ネットワークシステムを迅速且つ効率的に復旧することができる。

第１の実施形態に従った光ネットワークシステム２による現用波長と予備波長との間の運用切り替え処理手順の一例を図３〜図５を参照しながら説明する。なお、以下では、図１に示した通信システム１に光ネットワークシステム２が含まれるケースを一例として説明する。

図３は、第１のケースにおける現用波長から予備波長への第１の実施形態に従った光ネットワークシステムによる例示的運用切り替え処理シーケンス図である。図３に示した第１のケースは、光ネットワーク装置４０Ａの受信機能または光回線終端装置２０の送信機能に障害が発生したケースである。以下の説明において、光ネットワーク装置４０Ａの受信機能または光回線終端装置２０の送信機能の障害を故障１と便宜的に呼ぶ。

処理Ｐ１００１では、光ネットワーク装置４０Ａに固有に割り当てられた現用波長（送信波長および受信波長）が光回線終端装置２０と光ネットワーク装置４０Ａとの間で送受信される光信号に用いられて、ベースバンド装置１０とリモートラジオヘッド５０との間の通信が実行される。

処理Ｐ１００１での運用中に故障１が発生すると（処理Ｐ１００２）、光ネットワーク装置４０ＡのＣＰＵ４１は、光回線終端装置２０から送信された現用波長の光信号、すなわち、受信波長の光信号の信号レベルが所定の閾値以下であると判定し、故障１を検出する（処理Ｐ１００３）。ＣＰＵ４１は、故障１の検出に基づいて信号損失（Loss Of Signal、ＬＯＳ）信号を生成し、生成された信号損失信号を通信インタフェース４５を介してリモートラジオヘッド５０へ送信する（処理Ｐ１００４）。

リモートラジオヘッド５０は、光ネットワーク装置４０Ａから送信された信号損失信号を受信する（処理Ｐ１００５）。リモートラジオヘッド５０は、受信された信号損失信号に基づいて遠端受信故障（Far End Receive Failure、ＦＥＲＦ）信号を生成し、生成された遠端受信故障信号をベースバンド装置１０へ向けて送信する（処理Ｐ１００６）。リモートラジオヘッド５０から送信された遠端受信故障信号は、光ネットワーク装置４０Ａおよび光回線終端装置２０を介してベースバンド装置１０へ送信される。

光回線終端装置２０のＣＰＵ２１は、双方向性結合器２２、光カプラ２３、および光電変換モジュール２４を介して、リモートラジオヘッド５０から送信された遠端受信故障信号を受信する。ＣＰＵ２１は、受信された遠端受信故障信号によって故障１を検出する（処理Ｐ１００７）。ＣＰＵ２１は、障害検出アラーム信号を生成し、生成された障害検出アラーム信号を監視および制御用コンピュータ９０へ送信する。また、ＣＰＵ２１は、受信された遠端受信故障信号を通信インタフェース２６を介してベースバンド装置１０へ転送する。

ベースバンド装置１０は、光回線終端装置２０から転送された遠端受信故障信号を受信し、受信された遠端受信故障信号に基づいて故障１を検出する（処理Ｐ１００８）。ベースバンド装置１０は、障害検出アラーム信号を生成し、生成された障害検出アラーム信号を上位ネットワークを介して保守管理装置（不図示）へ送信する。

監視および制御用コンピュータ９０および保守管理装置へ送信された障害検出アラーム信号によって、故障１に該当する光ネットワーク装置４０Ａが特定される。特定された運用中の光ネットワーク装置４０Ａは、予備の光ネットワーク装置４０Ａに保守者によって交換される（処理Ｐ１００９）。前述したように、予備の光ネットワーク装置４０Ａには、予備波長、すなわち予備の送信波長および予備の受信波長が割り当てられている。

予備の光ネットワーク装置４０ＡのＣＰＵ４１は、双方向性結合器４２および光分波器４３を介して予備の受信波長の受光レベルを計測することによって、予備波長が未使用状態であるか否かを確認する（処理Ｐ１０１０）。前述したように、予備の光ネットワーク装置４０Ａは、運用中の複数の光ネットワーク装置４０Ａに共通して交換され得る。このため、同様の構成を有する別の予備の光ネットワーク装置４０Ａが既に光ネットワークシステム２内で使用され、予備波長が用いられた光回線が光ネットワークシステム２内に既に存在する可能性がある。複数の光ネットワーク装置４０Ａは、離れた場所に設置され得るため、別の予備の光ネットワーク装置４０Ａが既に使用されているか否かを確認することは容易ではなく、時間を要する。そこで、処理１０１０が実行されることによって、予備波長が複数の光回線に重複して使用されることによる通信障害を回避できる。処理Ｐ１０１０おいて予備の受信波長の受光レベルが所定の閾値以下であれば、予備の受信波長の光出力が停止中であること、すなわち、予備波長が未使用状態であることが確認される。

処理Ｐ１０１０おいて予備波長が未使用状態であると確認されると、ＣＰＵ４１は、予備波長と切り替えられる現用波長を表す波長番号（データ）を予備の送信波長の光信号を用いて光回線終端装置２０へ送信する（処理Ｐ１０１１）。現用波長および予備波長には、対応する波長番号がそれぞれ予めふられており、現用波長および予備波長とそれらの波長番号の対応関係の情報は、光ネットワーク装置４０Ａと光回線終端装置２０との間で共有されている。ＣＰＵ４１は、例えば、予備の光ネットワーク装置４０Ａと接続された第２の光ファイバ６２および第２の伝送路８０の種別等から、予備波長と切り替えられる現用波長を特定し得る。

光回線終端装置２０のＣＰＵ２１は、双方向性結合器２２、光カプラ２３、および予備波長に対応する光電変換モジュール２４を介して、予備の光ネットワーク装置４０Ａから送信された現用波長の波長番号を受信する（処理Ｐ１０１２）。

ＣＰＵ２１は、予備波長に対応する光電変換モジュール２４、光カプラ２３、および双方向性結合器２２を介して、予備波長の光信号を光ネットワーク装置４０Ａへ送信する（処理Ｐ１０１３）。光回線終端装置２０から送信される光信号の予備波長は、予備の光ネットワーク装置４０Ａの受信波長に相当する。

ＣＰＵ２１は、受信された波長番号が示す現用波長に対応する光電変換モジュール２４から予備波長に対応する光電変換モジュール２４へ通信インタフェース２６と接続される光電変換モジュール２４が切り替えられるように、スイッチ２５を動作させる（処理Ｐ１０１４）。このように、光回線終端装置２０は、受信された波長番号を参照することによって、予備波長と切り替えられる現用波長を特定できるため、現用波長から予備波長への切り替え処理を誤りなく自動的に実行できる。

処理Ｐ１０１４までの処理が終了すると、交換された予備の光ネットワーク装置４０Ａと光回線終端装置２０との間で予備波長が用いられた光回線が確立される。また、予備波長に対応するように切り替えられた光回線終端装置２０とベースバンド装置１０との間の回線、および予備の光ネットワーク装置４０Ａとリモートラジオヘッド５０との間の回線が確立される。そして、光回線終端装置２０と予備の光ネットワーク装置４０Ａとの間で送受信される光信号に予備波長（予備の送信波長および予備の受信波長）が用いられて、ベースバンド装置１０とリモートラジオヘッド５０との間の通信が実行される（処理Ｐ１０１５）。

図４は、第２のケースにおける現用波長から予備波長への第１の実施形態に従った光ネットワークシステムによる例示的運用切り替え処理シーケンス図である。図４に示した第２のケースは、光ネットワーク装置４０Ａの送信機能または光回線終端装置２０の受信機能に障害が発生したケースである。以下の説明において、光ネットワーク装置４０Ａの送信機能または光回線終端装置２０の受信機能の障害を故障２と便宜的に呼ぶ。

処理Ｐ２００１では、光ネットワーク装置４０Ａに固有に割り当てられた現用波長（送信波長および受信波長）が光回線終端装置２０と光ネットワーク装置４０Ａとの間で送受信される光信号に用いられて、ベースバンド装置１０とリモートラジオヘッド５０との間の通信が実行される。

処理Ｐ２００１での運用中に故障２が発生すると（処理Ｐ２００２）、光回線終端装置２０のＣＰＵ２１は、光ネットワーク装置４０Ａから送信された現用波長の光信号、すなわち、送信波長の光信号の信号レベルが所定の閾値以下であると判定し、故障２を検出する（処理Ｐ２００３）。ＣＰＵ２１は、故障２の検出に基づいて障害検出アラーム信号を生成し、生成された障害検出アラーム信号を監視および制御用コンピュータ９０へ送信する。また、ＣＰＵ２１は、故障２の検出に基づいて信号損失信号を生成し、生成された信号損失信号を通信インタフェース２６を介してベースバンド装置１０へ送信する（処理Ｐ２００４）。

ベースバンド装置１０は、光回線終端装置２０から送信された信号損失信号を受信し（処理Ｐ２００５）、受信された信号損失信号に基づいて故障２を検出する（処理Ｐ２００６）。ベースバンド装置１０は、障害検出アラーム信号を生成し、生成された障害検出アラーム信号を上位ネットワークを介して保守管理装置（不図示）へ送信する。

光回線終端装置２０のＣＰＵ２１は、故障２が検出された現用波長に対応する光電変換モジュール２４を動作させ、光ネットワーク装置４０Ａが受信する光信号の現用波長、すなわち、受信波長の光出力を停止する（処理Ｐ２００７）。受信波長の光出力が停止されると、光ネットワーク装置４０ＡのＣＰＵ４１は、光回線終端装置２０から送信された現用波長の光信号、すなわち、受信波長の光信号の信号レベルが所定の閾値以下であると判定し、故障２を検出する（処理Ｐ２００８）。ＣＰＵ４１は、信号損失信号を生成し、生成された信号損失信号を通信インタフェース４５を介してリモートラジオヘッド５０へ送信する（処理Ｐ２００９）。

監視および制御用コンピュータ９０および保守管理装置へ送信された障害検出アラーム信号によって、故障２に該当する光ネットワーク装置４０Ａが特定される。特定された運用中の光ネットワーク装置４０Ａは、予備の光ネットワーク装置４０Ａに保守者によって交換される（処理Ｐ２０１０）。

予備の光ネットワーク装置４０ＡのＣＰＵ４１は、双方向性結合器４２および光分波器４３を介して予備の受信波長の受光レベルを計測することによって、予備波長が未使用状態であるか否かを確認する（処理Ｐ２０１１）。予備の受信波長の光出力が停止中であり、予備波長が未使用状態であると確認されると、ＣＰＵ４１は、予備波長と切り替えられる現用波長を表す波長番号を予備の送信波長の光信号を用いて光回線終端装置２０へ送信する（処理Ｐ２０１２）。

光回線終端装置２０のＣＰＵ２１は、双方向性結合器２２、光カプラ２３、および予備波長に対応する光電変換モジュール２４を介して、予備の光ネットワーク装置４０Ａから送信された現用波長の波長番号を受信する（処理Ｐ２０１３）。ＣＰＵ２１は、予備波長に対応する光電変換モジュール２４、光カプラ２３、および双方向性結合器２２を介して、予備波長の光信号を光ネットワーク装置４０Ａへ送信する（処理Ｐ２０１４）。光回線終端装置２０から送信される光信号の予備波長は、予備の光ネットワーク装置４０Ａの受信波長に相当する。ＣＰＵ２１は、受信された波長番号が示す現用波長に対応する光電変換モジュール２４から予備波長に対応する光電変換モジュール２４へ通信インタフェース２６と接続される光電変換モジュール２４が切り替えられるように、スイッチ２５を動作させる（処理Ｐ２０１５）。

処理Ｐ２０１５までの処理が終了すると、交換された予備の光ネットワーク装置４０Ａと光回線終端装置２０との間で予備波長が用いられた光回線が確立される。また、予備波長に対応するように切り替えられた光回線終端装置２０とベースバンド装置１０との間の回線、および予備の光ネットワーク装置４０Ａとリモートラジオヘッド５０との間の回線が確立される。そして、光回線終端装置２０と予備の光ネットワーク装置４０Ａとの間で送受信される光信号に予備波長（予備の送信波長および予備の受信波長）が用いられて、ベースバンド装置１０とリモートラジオヘッド５０との間の通信が実行される（処理Ｐ２０１６）。

図５は、予備波長から現用波長への第１の実施形態に従った光ネットワークシステムによる例示的運用切り替え処理シーケンス図である。図５に示した例示的な切り替え処理シーケンスは、例えば、故障１または故障２により交換された光ネットワーク装置４０Ａが修理された後、予備の光ネットワーク装置４０Ａが修理された光ネットワーク装置４０Ａに交換されたときに実行され得る。

処理Ｐ３００１では、光回線終端装置２０と予備の光ネットワーク装置４０Ａとの間で送受信される光信号に予備波長（予備の送信波長および予備の受信波長）が用いられて、ベースバンド装置１０とリモートラジオヘッド５０との間の通信が実行される。

処理Ｐ３００１での運用中に、修理された元の光ネットワーク装置４０Ａへ交換するために、光分波器４３といった予備の光ネットワーク装置４０Ａの受光機能が保守者により停止される（処理Ｐ３００２）。予備の光ネットワーク装置４０ＡのＣＰＵ４１は、光回線終端装置２０から送信された予備波長の光信号、すなわち、受信波長の光信号の信号レベルが所定の閾値以下であると判定し、故障１を検出する（処理Ｐ３００３）。処理Ｐ３００３で検出された故障１は、修理された元のネットワーク装置４０Ａへ交換するために保守者が意図的に発生させた障害であり、予備波長から現用波長への運用切り替え処理が実行中であること、すなわち、切り替え処理状態を表す。ＣＰＵ４１は、信号損失信号を生成し、生成された信号損失信号を通信インタフェース４５を介してリモートラジオヘッド５０へ送信する（処理Ｐ３００４）。

リモートラジオヘッド５０は、光ネットワーク装置４０Ａから送信された信号損失信号を受信する（処理Ｐ３００５）。リモートラジオヘッド５０は、受信された信号損失信号に基づいて、遠端受信故障信号を生成し、生成された遠端受信故障信号をベースバンド装置１０へ向けて送信する（処理Ｐ３００６）。

光回線終端装置２０のＣＰＵ２１は、双方向性結合器２２、光カプラ２３、および予備波長に対応する光電変換モジュール２４を介して、リモートラジオヘッド５０から送信された遠端受信故障信号を受信する。ＣＰＵ２１は、受信された遠端受信故障信号によって故障１、すなわち切り替え処理状態を検出する（処理Ｐ３００７）。ＣＰＵ２１は、障害検出アラーム信号を生成し、障害検出アラーム信号を監視および制御用コンピュータ９０へ送信する。また、ＣＰＵ２１は、受信された遠端受信故障信号を通信インタフェース２６を介してベースバンド装置１０へ転送する。

ベースバンド装置１０は、光回線終端装置２０から転送された遠端受信故障信号を受信し、受信された遠端受信故障信号に基づいて故障１、すなわち切り替え処理状態を検出する（処理Ｐ３００８）。ベースバンド装置１０は、障害検出アラーム信号を生成し、生成された障害検出アラーム信号を上位ネットワークを介して保守管理装置（不図示）へ送信する。

監視および制御用コンピュータ９０および保守管理装置へ送信された障害検出アラーム信号によって、保守者は、運用切り替え処理が正常に進行していることを認識し得る。予備の光ネットワーク装置４０Ａは、修理された元の光ネットワーク装置４０Ａに保守者によって交換される（処理Ｐ３００９）。交換された元の光ネットワーク装置４０Ａには、修理前と同じ現用波長、すなわち固有の送信波長および固有の受信波長が割り当てられている。

交換された元の光ネットワーク装置４０ＡのＣＰＵ４１は、双方向性結合器４２および光分波器４３を介して現用の受信波長の受光レベルを計測することによって、現用波長が未使用状態であるか否かを確認する（処理Ｐ３０１０）。現用波長が未使用状態であると確認されると、ＣＰＵ４１は、現用波長の光信号を光回線終端装置２０へ送信する（処理Ｐ３０１１）。

光回線終端装置２０のＣＰＵ２１は、双方向性結合器２２、光カプラ２３、および現用波長に対応する光電変換モジュール２４を介して、交換された元の光ネットワーク装置４０Ａから送信された現用波長の光信号を受信する（処理Ｐ３０１２）。受信される光信号には、予備波長と切り替えられる現用波長の波長番号が示される。

ＣＰＵ２１は、受信された波長番号が示す現用波長に対応する光電変換モジュール２４、光カプラ２３、および双方向性結合器２２を介して、現用波長の光信号を光ネットワーク装置４０Ａへ送信する（処理Ｐ３０１３）。光回線終端装置２０から送信される光信号の現用波長は、交換された元の光ネットワーク装置４０Ａに固有に割り当てられた受信波長に相当する。

ＣＰＵ２１は、予備波長に対応する光電変換モジュール２４から、受信された波長番号が示す現用波長に対応する光電変換モジュール２４へ通信インタフェース２６と接続される光電変換モジュール２４が切り替えられるように、スイッチ２５を動作させる（処理Ｐ３０１４）。そして、ＣＰＵ２１は、予備波長に対応する光電変換モジュール２４を動作させ、予備波長の光出力を停止し（処理Ｐ３０１５）、予備波長を未使用状態にする。このように、光回線終端装置２０は、受信された波長番号を参照することによって、切り替え対象の現用波長を特定できるため、予備波長から現用波長への切り替え処理を誤りなく自動的に実行できる。

処理Ｐ３０１５までの処理が終了すると、交換された元の光ネットワーク装置４０Ａと光回線終端装置２０との間で現用波長が用いられた光回線が確立される。また、現用波長に対応するように切り替えられた光回線終端装置２０とベースバンド装置１０との間の回線、および交換された元の光ネットワーク装置４０Ａとリモートラジオヘッド５０との間の回線が確立される。そして、光回線終端装置２０と光ネットワーク装置４０Ａとの間で送受信される光信号に現用波長（固有の送信波長および固有の受信波長）が用いられて、ベースバンド装置１０とリモートラジオヘッド５０との間の通信が実行される（処理Ｐ３０１６）。

このように、第１の実施形態に従った光ネットワークシステムによる光通信方法では、割り当てられた波長の組み合わせが異なる複数の光ネットワーク装置の予備装置が共通化されるため、予備装置の製造コストや、光ネットワークの保守および運用コストを大幅に削減できる。

また、第１の実施形態に従った光ネットワークシステムによる光通信方法では、複数の光ネットワーク装置に対する予備装置が共通化されるため、予備装置への交換を迅速かつ効率的に行うことができ、障害が発生した光回線の復旧を容易かつ確実に実行できる。また、異なる種別の予備装置に誤って交換されるといった、保守の誤りを回避できるため、保守の誤りに起因した現用回線の障害を回避でき、ひいては光ネットワークシステム全体の信頼性を向上できる。

さらに、光回線終端装置内のある波長の組み合わせに対応した構成部品に障害が発生した場合、対応する光ネットワーク装置を予備装置へ交換することによって、予備波長に対応した構成部品の運用へ光回線終端装置を変更できる。したがって、第１の実施形態に従った光ネットワークシステムによる光通信方法によれば、光ネットワークシステムを迅速且つ効率的に復旧することができる。

＜第２の実施形態＞
第１の実施形態に従った光ネットワークシステムでは、光スプリッタを介して光回線終端装置に接続された現用の複数の光ネットワーク装置の他に、現用の複数の光ネットワーク装置に共通する予備の光ネットワーク装置が備えられる。そして、現用の複数の光ネットワーク装置の内の１つと予備の光ネットワーク装置とが交換され得る。

一方、第２の実施形態に従った光ネットワークシステムでは、現用の複数の光ネットワーク装置は、当該光ネットワーク装置に固有に割り当てられた現用波長と複数の光ネットワーク装置に共通する予備波長とが選択的に使用可能なようにそれぞれ構成される。

図６は、第２の実施形態に従った光ネットワークシステムの例示的ハードウェア構成図である。図６に示した光ネットワークシステム３の各構成要素には、図２に示した光ネットワークシステム２と同じ構成要素に同じ参照符号が付されている。光ネットワークシステム３は、光ネットワークシステム２に代わって図１に示したような通信システム１に含まれ得る。図６には、光ネットワークシステム３の一例として、光スプリッタ３０を介して光回線終端装置２０と接続される光ネットワーク装置４０Ｂの個数ｎを８としたケース（ｎ＝８）が示されている。

図６に示すように、光ネットワークシステム３には、光ネットワークシステム２と同様に、光回線終端装置２０および光スプリッタ３０が含まれる。また、光ネットワークシステム３には、光ネットワーク装置４０Ａに代わり光ネットワーク装置４０Ｂが含まれる。

図６には、８個の光ネットワーク装置４０Ｂの内、光ネットワーク装置４０Ｂ−１のハードウェア構成例が図示されている。しかしながら、光ネットワーク装置４０Ｂ−２〜４０Ｂ−８は、割り当てられた波長の組み合わせに対応して各部品が処理するように構成される点を除き、光ネットワーク装置４０Ｂ−１と同様のハードウェア構成を有し得る。

光ネットワーク装置４０Ｂは、ＣＰＵ４１、双方向性結合器４２、光分波器４３、光電変換モジュール４４、通信インタフェース４５、予備波長用光電変換モジュール４６、光合波器４７、およびスイッチ４８を含む。

ＣＰＵ４１は、光ネットワーク装置４０Ｂに含まれる各部４２〜４８と接続され、光ネットワーク装置４０Ｂ全体の動作を制御するプロセッサである。
双方向性結合器４２には、光スプリッタ３０から出力された波長多重光信号が第２の光ファイバ６２を介して入力され、入力された波長多重光信号は、光分波器４３へ出力される。光分波器４３へ出力される波長多重光信号は、光ネットワーク装置４０Ｂが光スプリッタ３０を介して光回線終端装置２０から受信した波長多重光信号であり、波長λ１０〜波長λ１８の内の８つの波長の光信号が多重化され得る信号である。

また、双方向性結合器４２には、光合成器４７から出力された送信波長の光信号が入力され、入力された光信号は、第２の光ファイバ６２を介して光スプリッタ３０へ出力される。例えば、光ネットワーク装置４０Ｂ−１では、光スプリッタ３０へ出力される送信波長の光信号は、光ネットワーク装置４０Ｂ−１に割り当てられた固有の送信波長λ１の光信号、または光ネットワーク装置４０Ｂ−１〜４０Ｂ−８に共通する予備の送信波長λ９の光信号である。

光分波器４３には、双方向性結合器４２から出力された波長多重光信号が入力される。光分波器４３は、当該光ネットワーク装置４０Ｂに割り当てられた固有の受信波長の光信号と、光ネットワーク装置４０Ｂ−１〜４０Ｂ−８に共通する予備波長の光信号とに分波する。分波された固有の受信波長の光信号は、光分波器４３から光電変換モジュール４４へ出力され、分波された予備波長の光信号は、光分波器４３から予備波長用光電変換モジュール４６へ出力される。例えば、光ネットワーク装置４０Ｂ−１では、光ネットワーク装置４０Ｂ−１に割り当てられた固有の受信波長λ１０の光信号が光分波器４３から光電変換モジュール４４へ出力される。また、光ネットワーク装置４０Ｂ−１〜４０Ｂ−８に共通する予備の受信波長λ１８の光信号が光分波器４３から予備波長用光電変換モジュール４６へ出力される。

光合波器４７には、光電変換モジュール４４から出力された光信号または予備波長用光電変換モジュール４６から出力された光信号が入力される。光合波器４７は、入力された光信号を双方向性結合器４２へ出力する。例えば、光ネットワーク装置４０Ｂ−１では、光ネットワーク装置４０Ｂ−１に割り当てられた固有の送信波長λ１の光信号が光合波器４７から双方向性結合器４２へ出力される。また、光ネットワーク装置４０Ｂ−１〜４０Ｂ−８に共通する予備の送信波長λ９の光信号が光合波器４７から双方向性結合器４２へ出力される。

光電変換モジュール４４は、光分波器４３から出力された固有の受信波長の光信号を受信し、受信された光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号をスイッチ４８を介して通信インタフェース４５へ送信する。また、光電変換モジュール４４は、スイッチ４８を介して通信インタフェース４５から送信された電気信号を受信し、受信された電気信号を当該光ネットワーク装置４０Ｂに割り当てられた固有の送信波長の光信号に変換し、変換された光信号を光合波器４７へ送信する。

予備波長用光電変換モジュール４６は、光分波器４３から出力された予備の受信波長の光信号を受信し、受信された光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号をスイッチ４８を介して通信インタフェース４５へ送信する。また、予備波長用光電変換モジュール４６は、スイッチ４８を介して通信インタフェース４５から送信された電気信号を受信し、受信された電気信号を予備の送信波長の光信号に変換し、変換された光信号を光合波器４７へ送信する。

スイッチ４８は、ＣＰＵ４１の指示に従って、光電変換モジュール４４および予備波長用光電変換モジュール４６と通信インタフェース４５との間の接続を切り替える。例えば、光ネットワーク装置４０Ｂ−１では、スイッチ４８の切り替え動作により、固有波長λ１およびλ１０に対応する光電変換モジュール４４に代わって、予備波長λ９およびλ１８に対応する予備波長用光電変換モジュール４６が通信インタフェース４５と接続される。また、スイッチ４８の切り替え動作により、予備波長用光電変換モジュール４６に代わって光電変換モジュール４４が通信インタフェース４５と接続される。

通信インタフェース４５は、第２の伝送路８０を解して光ネットワーク装置４０Ｂと接続される下位装置との間の通信プロトコルに応じて、光ネットワーク装置４０Ｂに実装され得る。

例えば、通信インタフェース４５は、スイッチ４８により接続された光電変換モジュール４４または予備波長用光電変換モジュール４６から出力された電気信号をＣＲＰＩ等の所定形式の光信号に変換し、変換された光信号をリモートラジオヘッド５０へ送信する。或は、通信インタフェース４５は、スイッチ４８により接続された光電変換モジュール４４または予備波長用光電変換モジュール４６から出力された電気信号をイーサネット等の所定形式の信号に変換し、変換された信号を別の無線通信装置へ送信する。

また、通信インタフェース４５は、リモートラジオヘッド５０から送信された光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号を、スイッチ４８により接続された光電変換モジュール４４または予備波長用光電変換モジュール４６へ送信する。或は、通信インタフェース４５は、別の無線通信装置から送信された電気信号を光回線終端装置２０へ送信するための所定形式の電気信号に変換し、変換された信号をスイッチ４８により接続された光電変換モジュール４４または予備波長用光電変換モジュール４６へ送信する。

このように、第２の実施形態に従った光ネットワークシステム３では、光回線終端装置２０は、複数の現用波長に対応した構成部品に加えて、複数の現用波長の内の任意の１つと切り替えられ得る予備波長に対応した構成部品を含む。そして、光回線終端装置２０は、現用波長に対応した構成部品から予備波長に対応した構成部品へ運用を切り替えることが可能である。また、光ネットワーク装置４０Ｂは、当該光ネットワーク装置４０Ｂに固有に割り当てられた現用波長と、光ネットワークシステム３内の複数の光ネットワーク装置４０Ｂに共通する予備波長とに対応し得る装置である。そして、複数の光ネットワーク装置４０Ｂ内の任意の１つは、スイッチ４８の切り替え動作によって、送受信される光信号の波長を割り当てられた固有の現用波長から予備波長へ変更し得る。

したがって、第２の実施形態に従った光ネットワークシステムによれば、割り当てられた波長の組み合わせが異なる複数の光ネットワーク装置に対する予備部品を共通化でき、予備部品の製造コストや、光ネットワークの保守および運用コストを大幅に削減できる。すなわち、ｎ通りの波長の組み合わせの光ネットワーク装置に対してそれぞれ予備部品が備えられるケースと比較して、予備部品の製造コストや光ネットワークの保守および運用コストを１／ｎに削減できる。

また、第２の実施形態に従った光ネットワークシステムによれば、複数の光ネットワーク装置に対する予備部品が共通化されるため、予備部品への交換を迅速かつ効率的に行うことができ、障害が発生した光回線の復旧を容易かつ確実に実行できる。また、異なる種別の予備部品に誤って交換されるといった、保守の誤りを回避できるため、保守の誤りに起因した現用回線断障害を回避でき、ひいては光ネットワークシステム全体の信頼性を向上できる。

さらに、光回線終端装置内のある波長の組み合わせに対応した構成部品に障害が発生した場合、対応する光ネットワーク装置を予備波長による運用へ切り替えることによって、予備波長に対応した構成部品の運用へ光回線終端装置を変更できる。したがって、第２の実施形態に従った光ネットワークシステムによれば、光ネットワークシステムを迅速且つ効率的に復旧することができる。

そして、各光ネットワーク装置は、光ネットワークシステム内の複数の光ネットワーク装置に共通する予備波長に対応し得る装置であるため、故障が発生した際には、保守者による交換作業を要さずに予備波長を用いた運用へ切り替えることができる。したがって、第２の実施形態に従った光ネットワークシステムによれば、光ネットワークシステムの保守のコストを削減することができる。

第２の実施形態に従った光ネットワークシステム３による現用波長と予備波長との間の運用切り替え処理手順の一例を図７〜図９を参照しながら説明する。なお、以下では、図１に示した通信システム１に光ネットワークシステム３が含まれるケースを一例として説明する。

図７は、第３のケースにおける現用波長から予備波長への第２の実施形態に従った光ネットワークシステムによる例示的運用切り替え処理シーケンス図である。図７に示した第３のケースは、光ネットワーク装置４０Ｂの受信機能または光回線終端装置２０の送信機能に障害が発生したケースである。以下の説明において、光ネットワーク装置４０Ｂの受信機能または光回線終端装置２０の送信機能の障害を故障３と便宜的に呼ぶ。

処理Ｐ４００１では、光ネットワーク装置４０Ｂに固有に割り当てられた現用波長（送信波長および受信波長）が光回線終端装置２０と光ネットワーク装置４０Ｂとの間で送受信される光信号に用いられて、ベースバンド装置１０とリモートラジオヘッド５０との間の通信が実行される。

処理Ｐ４００１での運用中に故障３が発生すると（処理Ｐ４００２）、光ネットワーク装置４０ＢのＣＰＵ４１は、光回線終端装置２０から送信された現用波長の光信号、すなわち、受信波長の光信号の信号レベルが所定の閾値以下であると判定し、故障３を検出する（処理Ｐ４００３）。ＣＰＵ４１は、信号損失信号を生成し、生成された信号損失信号を通信インタフェース４５を介してリモートラジオヘッド５０へ送信する（処理Ｐ４００４）。

リモートラジオヘッド５０は、光ネットワーク装置４０Ｂから送信された信号損失信号を受信する（処理Ｐ４００５）。リモートラジオヘッド５０は、受信された信号損失信号に基づいて遠端受信故障信号を生成し、生成された遠端受信故障信号をベースバンド装置１０へ向けて送信する（処理Ｐ４００６）。

光回線終端装置２０のＣＰＵ２１は、双方向性結合器２２、光カプラ２３、および光電変換モジュール２４を介して、リモートラジオヘッド５０から送信された遠端受信故障信号を受信する。ＣＰＵ２１は、受信された遠端受信故障信号によって故障３を検出する（処理Ｐ４００７）。ＣＰＵ２１は、障害検出アラーム信号を生成し、生成された障害検出アラーム信号を監視および制御用コンピュータ９０へ送信する。また、ＣＰＵ２１は、受信された遠端受信故障信号を通信インタフェース２６を介してベースバンド装置１０へ転送する。

ベースバンド装置１０は、光回線終端装置２０から転送された遠端受信故障信号を受信し、受信された遠端受信故障信号に基づいて故障３を検出する（処理Ｐ４００８）。ベースバンド装置１０は、障害検出アラーム信号を生成し、生成された障害検出アラーム信号を上位ネットワークを介して保守管理装置（不図示）へ送信する。

保守者は、監視および制御用コンピュータ９０および保守管理装置へ送信された障害検出アラーム信号によって、故障３に該当する光ネットワーク装置４０Ｂを特定できる。
光ネットワーク装置４０ＢのＣＰＵ４１は、双方向性結合器４２および光分波器４３を介して予備の受信波長の受光レベルを計測することによって、予備波長が未使用状態であるか否かを確認する（処理Ｐ４００９）。前述したように、予備波長は、運用中の複数の光ネットワーク装置４０Ｂに共通して使用され得る。このため、別の光ネットワーク装置４０Ｂと光回線終端装置２０との間の光通信に予備波長が用いられた光回線が既に存在する可能性がある。複数の光ネットワーク装置４０Ｂは、離れた場所に設置され得るため、別の光ネットワーク装置４０Ｂにより予備波長が既に使用されているか否かを確認することは容易ではなく、時間を要する。そこで、処理４００９が実行されることによって、予備波長が複数の光回線に重複して使用されることによる通信障害を回避できる。処理Ｐ４００９おいて予備の受信波長の受光レベルが所定の閾値以下であれば、予備の受信波長の光出力が停止中であること、すなわち、予備波長が未使用状態であることが確認される。

処理Ｐ４００９おいて予備波長が未使用状態であると確認されると、ＣＰＵ４１は、当該光ネットワーク装置４０Ｂに割り当てられた固有の現用波長を表す波長番号（データ）を予備の送信波長の光信号を用いて光回線終端装置２０へ送信する（処理Ｐ４０１０）。光回線終端装置２０のＣＰＵ２１は、双方向性結合器２２、光カプラ２３、および予備波長に対応する光電変換モジュール２４を介して、光ネットワーク装置４０Ｂから送信された現用波長の波長番号を受信する（処理Ｐ４０１１）。

ＣＰＵ２１は、予備波長に対応する光電変換モジュール２４、光カプラ２３、および双方向性結合器２２を介して、予備波長の光信号を光ネットワーク装置４０Ｂへ送信する（処理Ｐ４０１２）。光回線終端装置２０から送信される光信号の予備波長は、光ネットワーク装置４０Ｂの予備の受信波長に相当する。

光ネットワーク装置４０ＢのＣＰＵ４１は、現用波長に対応する光電変換モジュール４４から予備波長用光電変換モジュール４６へ通信インタフェース４５と接続される光電変換モジュールが切り替えられるように、スイッチ４８を動作させる（処理Ｐ４０１３）。

光回線終端装置２０のＣＰＵ２１は、受信された波長番号が示す現用波長に対応する光電変換モジュール２４から予備波長に対応する光電変換モジュール２４へ通信インタフェース２６と接続される光電変換モジュール２４が切り替えられるように、スイッチ２５を動作させる（処理Ｐ４０１４）。このように、光回線終端装置２０は、受信された波長番号を参照することによって、予備波長と切り替えられる現用波長を特定できるため、現用波長から予備波長への切り替え処理を誤りなく自動的に実行できる。

処理Ｐ４０１４までの処理が終了すると、光ネットワーク装置４０Ｂと光回線終端装置２０との間で予備波長が用いられた光回線が確立される。また、予備波長に対応するように切り替えられた光回線終端装置２０とベースバンド装置１０との間の回線、および光ネットワーク装置４０Ｂとリモートラジオヘッド５０との間の回線が確立される。そして、光回線終端装置２０と光ネットワーク装置４０Ｂとの間で送受信される光信号に予備波長（予備の送信波長および予備の受信波長）が用いられて、ベースバンド装置１０とリモートラジオヘッド５０との間の通信が実行される（処理Ｐ４０１５）。

図８は、第４のケースにおける現用波長から予備波長への第２の実施形態に従った光ネットワークシステムによる例示的運用切り替え処理シーケンス図である。図８に示した第４のケースは、光ネットワーク装置４０Ｂの送信機能または光回線終端装置２０の受信機能に障害が発生したケースである。以下の説明において、光ネットワーク装置４０Ｂの送信機能または光回線終端装置２０の受信機能の障害を故障４と便宜的に呼ぶ。

処理Ｐ５００１では、光ネットワーク装置４０Ｂに固有に割り当てられた現用波長（送信波長および受信波長）が光回線終端装置２０と光ネットワーク装置４０Ｂとの間で送受信される光信号に用いられて、ベースバンド装置１０とリモートラジオヘッド５０との間の通信が実行される。

処理Ｐ５００１での運用中に故障４が発生すると（処理Ｐ５００２）、光回線終端装置２０のＣＰＵ２１は、光ネットワーク装置４０Ｂから送信された現用波長の光信号、すなわち、送信波長の光信号の信号レベルが所定の閾値以下であると判定し、故障４を検出する（処理Ｐ５００３）。ＣＰＵ２１は、障害検出アラーム信号を生成し、生成された障害検出アラーム信号を監視および制御用コンピュータ９０へ送信する。また、ＣＰＵ２１は、信号損失信号を生成し、生成された信号損失信号を通信インタフェース２６を介してベースバンド装置１０へ送信する（処理Ｐ５００４）。

ベースバンド装置１０は、光回線終端装置２０から送信された信号損失信号を受信する（処理Ｐ５００５）。ベースバンド装置１０は、受信された信号損失信号に基づいて故障４を検出する（処理Ｐ５００６）。ベースバンド装置１０は、障害検出アラーム信号を生成し、生成された障害検出アラーム信号を上位ネットワークを介して保守管理装置（不図示）へ送信する。

光回線終端装置２０のＣＰＵ２１は、故障４が検出された現用波長に対応する光電変換モジュール２４を動作させ、光ネットワーク装置４０Ｂが受信する光信号の現用波長、すなわち、受信波長の光出力を停止する（処理Ｐ５００７）。受信波長の光出力が停止されると、光ネットワーク装置４０ＢのＣＰＵ４１は、光回線終端装置２０から送信された現用波長の光信号、すなわち、受信波長の光信号の信号レベルが所定の閾値以下であると判定し、故障４を検出する（処理Ｐ５００８）。ＣＰＵ４１は、信号損失信号を生成し、生成された信号損失信号を通信インタフェース４５を介してリモートラジオヘッド５０へ送信する（処理Ｐ５００９）。

保守者は、監視および制御用コンピュータ９０および保守管理装置へ送信された障害検出アラーム信号によって、故障４に該当する光ネットワーク装置４０Ｂを特定できる。
光ネットワーク装置４０ＢのＣＰＵ４１は、双方向性結合器４２および光分波器４３を介して予備の受信波長の受光レベルを計測することによって、予備波長が未使用状態であるか否かを確認する（処理Ｐ５０１０）。予備の受信波長の光出力が停止中であり、予備波長が未使用状態であると確認されると、ＣＰＵ４１は、当該光ネットワーク装置４０Ｂに割り当てられた固有の現用波長を表す波長番号を予備の送信波長の光信号を用いて光回線終端装置２０へ送信する（処理Ｐ５０１１）。

光回線終端装置２０のＣＰＵ２１は、双方向性結合器２２、光カプラ２３、および予備波長に対応する光電変換モジュール２４を介して、光ネットワーク装置４０Ｂから送信された現用波長の波長番号を受信する（処理Ｐ５０１２）。ＣＰＵ２１は、予備波長に対応する光電変換モジュール２４、光カプラ２３、および双方向性結合器２２を介して、予備波長の光信号を光ネットワーク装置４０Ｂへ送信する（処理Ｐ５０１３）。光回線終端装置２０から送信される光信号の予備波長は、光ネットワーク装置４０Ｂの予備の受信波長に相当する。

光ネットワーク装置４０ＢのＣＰＵ４１は、現用波長に対応する光電変換モジュール４４から予備波長用光電変換モジュール４６へ通信インタフェース４５と接続される光電変換モジュールが切り替えられるように、スイッチ４８を動作させる（処理Ｐ５０１４）。また、光回線終端装置２０のＣＰＵ２１は、受信された波長番号が示す現用波長に対応する光電変換モジュール２４から予備波長に対応する光電変換モジュール２４へ通信インタフェース２６と接続される光電変換モジュール２４が切り替えられるように、スイッチ２５を動作させる（処理Ｐ５０１５）。

処理Ｐ５０１５までの処理が終了すると、光ネットワーク装置４０Ｂと光回線終端装置２０との間で予備波長が用いられた光回線が確立される。また、予備波長に対応するように切り替えられた光回線終端装置２０とベースバンド装置１０との間の回線、および光ネットワーク装置４０Ｂとリモートラジオヘッド５０との間の回線が確立される。そして、光回線終端装置２０と光ネットワーク装置４０Ｂとの間で送受信される光信号に予備波長（予備の送信波長および予備の受信波長）が用いられて、ベースバンド装置１０とリモートラジオヘッド５０との間の通信が実行される（処理Ｐ５０１６）。

図９は、予備波長から現用波長への第２の実施形態に従った光ネットワークシステムによる例示的運用切り替え処理シーケンス図である。図９に示した例示的な切り替え処理シーケンスは、例えば、故障３または故障４により予備波長に運用が切り替えられた光ネットワーク装置４０Ｂ内の現用波長に対応する部品が修理されたときに実行され得る。

処理Ｐ６００１では、光回線終端装置２０と光ネットワーク装置４０Ｂとの間で送受信される光信号に予備波長（予備の送信波長および予備の受信波長）が用いられて、ベースバンド装置１０とリモートラジオヘッド５０との間の通信が実行される。

処理Ｐ６００１での運用中に、現用波長に運用を切り替えるために、光分波器４３といった光ネットワーク装置４０Ｂの受光機能が保守者により停止される（処理Ｐ６００２）。光ネットワーク装置４０ＢのＣＰＵ４１は、光回線終端装置２０から送信された予備波長の光信号、すなわち、受信波長の光信号の信号レベルが所定の閾値以下であると判定し、故障３を検出する（処理Ｐ６００３）。処理Ｐ６００３で検出された故障３は、現用波長へ運用を切り替えるために保守者が意図的に発生させた障害であり、予備波長から現用波長への運用切り替え処理が実行中であること、すなわち切り替え処理状態を表す。ＣＰＵ４１は、信号損失信号を生成し、生成された信号損失信号を通信インタフェース４５を介してリモートラジオヘッド５０へ送信する（処理Ｐ６００４）。

リモートラジオヘッド５０は、光ネットワーク装置４０Ｂから送信された信号損失信号を受信する（処理Ｐ６００５）。リモートラジオヘッド５０は、受信された信号損失信号に基づいて遠端受信故障信号を生成し、生成された遠端受信故障信号をベースバンド装置１０へ向けて送信する（処理Ｐ６００６）。

光回線終端装置２０のＣＰＵ２１は、双方向性結合器２２、光カプラ２３、および予備波長に対応する光電変換モジュール２４を介して、リモートラジオヘッド５０から送信された遠端受信故障信号を受信する。ＣＰＵ２１は、受信された遠端受信故障信号によって故障３、すなわち切り替え処理状態を検出する（処理Ｐ６００７）。ＣＰＵ２１は、障害検出アラーム信号を生成し、生成された障害検出アラーム信号を監視および制御用コンピュータ９０へ送信する。また、ＣＰＵ２１は、受信された遠端受信故障信号を通信インタフェース２６を介してベースバンド装置１０へ転送する。

ベースバンド装置１０は、光回線終端装置２０から転送された遠端受信故障信号を受信し、受信された遠端受信故障信号に基づいて故障３、すなわち切り替え処理状態を検出する（処理Ｐ６００８）。ベースバンド装置１０は、障害検出アラーム信号を生成し、生成された障害検出アラーム信号を上位ネットワークを介して保守管理装置（不図示）へ送信する。

監視および制御用コンピュータ９０および保守管理装置へ送信された障害検出アラーム信号によって、保守者は、予備波長から現用波長への運用切り替え処理が正常に進行していることを認識し得る。

光ネットワーク装置４０ＢのＣＰＵ４１は、双方向性結合器４２および光分波器４３を介して現用の受信波長の受光レベルを計測することによって、現用波長が未使用状態であるか否かを確認する（処理Ｐ６００９）。現用波長が未使用状態であると確認されると、ＣＰＵ４１は、現用波長の光信号を光回線終端装置２０へ送信する（処理Ｐ６０１０）。

光回線終端装置２０のＣＰＵ２１は、双方向性結合器２２、光カプラ２３、および現用波長に対応する光電変換モジュール２４を介して、光ネットワーク装置４０Ｂから送信された現用波長の光信号を受信する（処理Ｐ６０１１）。受信される光信号には、予備波長と切り替えられる現用波長の波長番号が示される。

ＣＰＵ２１は、受信された波長番号が示す現用波長に対応する光電変換モジュール２４、光カプラ２３、および双方向性結合器２２を介して、現用波長の光信号を光ネットワーク装置４０Ｂへ送信する（処理Ｐ６０１２）。光回線終端装置２０から送信される光信号の現用波長は、光ネットワーク装置４０Ｂに固有に割り当てられた受信波長に相当する。

光ネットワーク装置４０ＢのＣＰＵ４１は、予備波長用光電変換モジュール４６から現用波長に対応する光電変換モジュール４４へ通信インタフェース４５と接続される光電変換モジュールが切り替えられるように、スイッチ４８を動作させる（処理Ｐ６０１３）。

光回線終端装置２０のＣＰＵ２１は、予備波長に対応する光電変換モジュール２４から、受信された波長番号が示す現用波長に対応する光電変換モジュール２４へ通信インタフェース２６と接続される光電変換モジュール２４が切り替えられるように、スイッチ２５を動作させる（処理Ｐ６０１４）。そして、ＣＰＵ２１は、予備波長に対応する光電変換モジュール２４を動作させ、予備波長の光出力を停止し（処理Ｐ６０１５）、予備波長を未使用状態にする。このように、光回線終端装置２０は、受信された波長番号を参照することによって、切り替え対象の現用波長を特定できるため、予備波長から現用波長への切り替え処理を誤りなく自動的に実行できる。

処理Ｐ６０１５までの処理が終了すると、光ネットワーク装置４０Ｂと光回線終端装置２０との間で現用波長が用いられた光回線が確立される。また、現用波長に対応するように切り替えられた光回線終端装置２０とベースバンド装置１０との間の回線、および光ネットワーク装置４０Ｂとリモートラジオヘッド５０との間の回線が確立される。そして、光回線終端装置２０と光ネットワーク装置４０Ｂとの間で送受信される光信号に現用波長（固有の送信波長および固有の受信波長）が用いられて、ベースバンド装置１０とリモートラジオヘッド５０との間の通信が実行される（処理Ｐ６０１６）。

このように、第２の実施形態に従った光ネットワークシステムによる光通信方法では、割り当てられた波長の組み合わせが異なる複数の光ネットワーク装置に対応する予備波長の部品が共通化されるため、予備部品の製造コストや、ネットワークの保守および運用コストを大幅に削減できる。

また、第２の実施形態に従った光ネットワークシステムによる光通信方法では、複数の光ネットワーク装置に用いられ得る予備波長が共通化されるため、予備波長への切り替え処理を迅速かつ効率的に行うことができ、障害が発生した光回線の復旧を容易かつ確実に実行できる。また、異なる組み合わせの予備波長に誤って切り替えられるといった、保守の誤りを回避できるため、保守の誤りに起因した現用回線断障害を回避でき、ひいては光ネットワークシステム全体の信頼性を向上できる。

さらに、光回線終端装置内のある波長の組み合わせに対応した構成部品に障害が発生した場合、対応する光ネットワーク装置を予備波長の運用へ切り替えることによって、予備波長に対応した構成部品の運用へ光回線終端装置を変更できる。したがって、第２の実施形態に従った光ネットワークシステムによる光通信方法によれば、光ネットワークシステムを迅速且つ効率的に復旧することができる。

そして、各光ネットワーク装置は、光ネットワークシステム内の複数の光ネットワーク装置に共通する予備波長に対応し得る装置であるため、故障が発生した際には、保守者による交換作業を要さずに予備波長を用いた運用へ自動的に切り替えることができる。したがって、第２の実施形態に従った光ネットワークシステムによる光通信方法によれば、光ネットワークシステムの保守のコストを削減することができる。

＜第３の実施形態＞
前述した第１の実施形態に従った光ネットワークシステムと第２の実施形態に従った光ネットワークシステムとを組み合わせることも可能である。

例えば、図３に示した光ネットワークシステム１において、複数の光ネットワーク装置４０Ａの一部に代えて光ネットワーク装置４０Ｂが光スプリッタ３０を介して光回線終端装置２０と接続されるように構成することも可能である。

このような第３の実施形態に従った光ネットワークシステムおよびその光通信方法によれば、第１の実施形態または第２の実施形態に従った光ネットワークシステムおよびその光通信方法と同様の効果を得ることができる。

Claims (10)

1. 光回線終端装置と、前記光回線終端装置と１本の第１の光ファイバを介して接続された光スプリッタと、対応する第２の光ファイバをそれぞれ介して前記光スプリッタと接続された複数の光ネットワーク装置と、前記複数の光ネットワーク装置とは異なる予備の光ネットワーク装置とを含み、
   前記複数の光ネットワーク装置は、固有に割り当てられたそれぞれの現用波長の光信号を用いて前記光回線終端装置と通信し、
   前記光回線終端装置は、前記現用波長の光信号を用いて前記光スプリッタと接続された光ネットワーク装置と通信し、前記複数の光ネットワーク装置の内の１つに代えて前記予備の光ネットワーク装置が前記光スプリッタと接続された場合には、前記予備の光ネットワーク装置に割り当てられている予備波長の光信号を用いて前記予備の光ネットワーク装置と通信する、
   光ネットワークシステム。
2. 前記光スプリッタと接続された前記予備の光ネットワーク装置は、前記予備の光ネットワーク装置と前記光回線終端装置との間の通信が開始される前に、前記複数の光ネットワーク装置の内の前記１つと前記光回線終端装置との間の通信に用いられていた前記現用波長を示す波長番号を前記光回線終端装置へ送信する、
   請求項１に記載の光ネットワークシステム。
3. 前記光スプリッタと接続された前記予備の光ネットワーク装置は、前記予備の光ネットワーク装置と前記光回線終端装置との間の通信が開始される前に、前記予備波長の受光レベルを計測することにより前記予備波長の未使用状態を確認する、
   請求項１または２に記載の光ネットワークシステム。
4. 前記複数の光ネットワーク装置の内の前記１つは、前記予備の光ネットワーク装置に代えて前記複数の光ネットワーク装置の内の前記１つが前記光スプリッタと接続される場合には、前記複数の光ネットワーク装置の内の前記１つと前記光回線終端装置との間の通信が開始される前に、該通信に用いる現用波長の受光レベルを計測することにより該通信に用いる現用波長の未使用状態を確認する、
   請求項１〜３の何れか一項に記載の光ネットワークシステム。
5. 前記光回線終端装置は、前記光スプリッタと接続された前記予備の光ネットワーク装置と前記光回線終端装置との間で前記予備波長の光信号を用いた通信が運用されていない間前記予備波長の光出力を停止する、
   請求項１〜４の何れか一項に記載の光ネットワークシステム。
6. 光回線終端装置と、前記光回線終端装置と１本の第１の光ファイバを介して接続された光スプリッタと、対応する第２の光ファイバをそれぞれ介して前記光スプリッタと接続された複数の光ネットワーク装置と、前記複数の光ネットワーク装置とは異なる予備の光ネットワーク装置とを含む光ネットワークシステムが実行する光通信方法であって、
   前記複数の光ネットワーク装置は、固有に割り当てられたそれぞれの現用波長の光信号を用いて前記光回線終端装置と通信し、
   前記光回線終端装置は、前記現用波長の光信号を用いて前記光スプリッタと接続された光ネットワーク装置と通信し、前記複数の光ネットワーク装置の内の１つに代えて前記予備の光ネットワーク装置が前記光スプリッタと接続された場合には、前記予備の光ネットワーク装置に割り当てられている予備波長の光信号を用いて前記予備の光ネットワーク装置と通信する、
   光通信方法。
7. 前記光スプリッタと接続された前記予備の光ネットワーク装置は、前記予備の光ネットワーク装置と前記光回線終端装置との間の通信が開始される前に、前記複数の光ネットワーク装置の内の前記１つと前記光回線終端装置との間の通信に用いられていた前記現用波長を示す波長番号を前記光回線終端装置へ送信する、
   請求項６に記載の光通信方法。
8. 前記光スプリッタと接続された前記予備の光ネットワーク装置は、前記予備の光ネットワーク装置と前記光回線終端装置との間の通信が開始される前に、前記予備波長の受光レベルを計測することにより前記予備波長の未使用状態を確認する、
   請求項６または７に記載の光通信方法。
9. 前記複数の光ネットワーク装置の内の前記１つは、前記予備の光ネットワーク装置に代えて前記複数の光ネットワーク装置の内の前記１つが前記光スプリッタと接続される場合には、前記複数の光ネットワーク装置の内の前記１つと前記光回線終端装置との間の通信が開始される前に、該通信に用いる現用波長の受光レベルを計測することにより該通信に用いる現用波長の未使用状態を確認する、
   請求項６〜８の何れか一項に記載の光通信方法。
10. 前記光回線終端装置は、前記光スプリッタと接続された前記予備の光ネットワーク装置と前記光回線終端装置との間で前記予備波長の光信号を用いた通信が運用されていない間前記予備波長の光出力を停止する、
    請求項６〜９の何れか一項に記載の光通信方法。

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