(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本の光線路が光スプリッタにより複数の光線路に分岐される分岐線路に、前記１本の光線路の前記光スプリッタとは異なる端に１台の所内伝送装置が設置され、前記分岐線路の前記スプリッタとは異なる端に所外伝送装置が設置される分岐形光線路網による光通信システムに用いられ、
通信光と試験光とを入出力する光カプラと、
前記分岐線路をＯＴＤＲ（Optical Time-domain Reflectometer）試験する光パルス試験装置と、
前記複数の所外伝送装置からのバースト信号光のリンク状態を検出するリンク検出装置と、
前記光パルス試験装置と前記リンク検出装置のいずれかを選択する測定器選択装置と、
前記分岐線路の新設時の正常時におけるＯＴＤＲ波形を格納するＯＴＤＲ波形データベースと、
前記分岐線路の物理的な心線番号と前記所外伝送装置が個別に所有するＭＡＣアドレスの状態とを対応付ける設備状態データベースと、
前記ＯＴＤＲ波形データベースと前記設備状態データベースを管理しながら、前記光パルス試験装置と前記リンク検出装置とを制御する制御装置と、
を具備し、
前記制御装置は、
前記所外伝送装置の各々から送出される前記バースト信号光を前記光カプラと前記測定器選択装置を介して前記リンク検出装置で受信し、当該信号光のＭＡＣアドレスを検出することで前記所外伝送装置がリンク状態にあるか否かを判断し、
前記所外伝送装置がリンク状態にあるか否かを判断した結果を表す情報を、前記ＭＡＣアドレスの状態として、対応する心線番号に対応付けて前記設備状態データベースに保存し、
前記設備状態データベースを参照して、当該分岐線路に接続された所外伝送装置がリンク状態にあるか否かを表す情報により、故障が発生した分岐線路を特定し、
前記光パルス試験装置によって前記ＯＴＤＲ波形を測定し、当該ＯＴＤＲ波形と前記ＯＴＤＲ波形データベースに格納された正常なＯＴＤＲ波形との差分波形を導出し、
前記導出されたＯＴＤＲ差分波形から、前記特定された故障発生分岐線路の故障位置を特定すること
を特徴とする分岐形光線路網の故障位置探査装置。
【請求項２】
１本の光線路が光スプリッタにより複数の光線路に分岐される分岐線路に、前記１本の光線路の前記光スプリッタとは異なる端に１台の所内伝送装置が設置され、前記分岐線路の前記スプリッタとは異なる端に所外伝送装置が設置される分岐形光線路網による光通信システムに用いられ、
通信光と試験光とを入出力する光カプラと、
前記分岐線路を試験する光パルス試験装置と、
前記所内伝送装置で受けた複数の所外伝送装置から送出されてくるバースト信号光を取り込んでそれぞれのリンク状態を検出し、リンク状態にある所外伝送装置のＭＡＣアドレスを表示する所内伝送監視装置と、
前記分岐線路の新設時の正常時におけるＯＴＤＲ（Optical Time-domain Reflectometer）波形を格納するＯＴＤＲ波形データベースと、
前記分岐線路の物理的な心線番号と前記所外伝送装置が個別に所有するＭＡＣアドレスの状態とを対応付ける設備状態データベースと、
前記ＯＴＤＲ波形データベースと前記設備状態データベースを管理しながら、前記光パルス試験装置と前記所内伝送監視装置とを制御する制御装置と、
を具備し、
前記制御装置は、
前記所外伝送装置の各々から送出される前記バースト信号光を前記所内伝送装置を介して前記所内伝送監視装置で受信し、当該信号光のＭＡＣアドレスを検出することで前記所外伝送装置がリンク状態にあるか否かを判断し、
前記所外伝送装置がリンク状態にあるか否かを判断した結果を表す情報を、前記ＭＡＣアドレスの状態として、対応する心線番号に対応付けて前記設備状態データベースに保存し、
前記設備状態データベースを参照して、当該分岐線路に接続された所外伝送装置がリンク状態にあるか否かを表す情報により、故障が発生した分岐線路を特定し、
前記光パルス試験装置によって前記ＯＴＤＲ波形を測定し、当該ＯＴＤＲ波形と前記ＯＴＤＲ波形データベースに格納された正常なＯＴＤＲ波形との差分波形を導出し、
前記導出されたＯＴＤＲ差分波形から、前記特定された故障発生分岐線路の故障位置を特定すること
を特徴とする分岐形光線路網の故障位置探査装置。
【請求項３】
前記ＯＴＤＲ波形データベースは、前記分岐線路が新設される毎に正常時における前記分岐線路の合波されるＯＴＤＲ波形が保存されることを特徴とする請求項１または２記載の分岐形光線路網の故障位置探査装置。
【請求項４】
１本の光線路が光スプリッタにより複数の光線路に分岐される分岐線路に、前記１本の光線路の前記光スプリッタとは異なる端に１台の所内伝送装置が設置され、前記分岐線路の前記スプリッタとは異なる端に所外伝送装置が設置される分岐形光線路網による光通信システムに用いられ、
前記所外伝送装置の各々から送出される前記バースト信号光を受信し、当該信号光から前記所外伝送装置が個別に所有するＭＡＣアドレスを検出することで前記所外伝送装置がリンク状態にあるか否かを判断し、
前記所外伝送装置がリンク状態にあるか否かを判断した結果を表す情報を、対応する心線番号に対応付けて設備状態データベースに保存し、
前記設備状態データベースを参照して、当該分岐線路に接続された所外伝送装置がリンク状態にあるか否かを表す情報により、故障が発生した分岐線路を特定し、
前記分岐線路に対しＯＴＤＲ（Optical Time-domain Reflectometer）試験を行ってそのＯＴＤＲ波形を測定し、当該ＯＴＤＲ波形と、事前にＯＴＤＲ波形データベースに記憶された正常時のＯＴＤＲ波形との差分波形を導出し、
前記導出されたＯＴＤＲ差分波形から、前記特定された故障発生分岐線路の故障位置を特定すること
を特徴とする分岐形光線路網の故障位置探査方法。
【請求項５】
前記事前にＯＴＤＲ波形データベースに記憶されるＯＴＤＲ波形は、前記分岐線路が新設される毎に正常時における前記分岐線路の合波されるＯＴＤＲ波形であることを特徴とする請求項４記載の分岐形光線路網の故障位置探査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分岐形光線路網による光通信システムに適用され、システムの光スプリッタより下部の分岐された光線路(以下、分岐線路と記す）の中から故障した分岐線路を推定し、当該分岐線路の故障位置を探査する分岐形光線路網の故障位置探査装置及びその探査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光通信システムにあっては、経済的な光アクセス網を構築すべく、分岐形光線路網（ＰＯＮ：Passive Optical Network）によるシステム(以下、ＰＯＮ通信システムと称する）が数多く導入されている。本システムは、１本の光線路を光スプリッタによって複数本の光線路に分岐した網により、１台の所内伝送装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）によって複数の所外伝送装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）間での通信ができるようにしたものである。このため、ＯＬＴの設備費を抑制できると同時に、光線路設備もまた一部の線路区間（光スプリッタ上部の線路）で共有できることから、通信設備全体のコスト削減を実現できるようになり、今や光アクセス系通信方式の主流となっている。
【０００３】
一方で、このＰＯＮ通信システムは、光線路保守の面で大きな稼動を必要としている。即ち、従来のシングルスター網と同様に、所内（光スプリッタ上部）から光線路の光パルス試験を実行した場合、試験光が光スプリッタによって全ての分岐線路に等分配されることになり、各分岐線路で生じた戻り光が再び光スプリッタによって重ね合わせられて、それを光パルス試験装置が受光してしまう。このことから、分岐線路の損失分布を個別に測定するための技術が現在も確立されていないのが現状である。
【０００４】
従って、分岐線路に故障が想定されるような場合は、所内から試験ができないため、当該分岐線路に接続された屋外設備（例えば、架空クロージャ）を現地にて確認する作業が必要となる。これと同時に、ユーザ宅内に設置したＯＮＵ下部の設備故障の可能性もある。このことから、通信設備の故障探査には大きな稼動が生じていると共に、無効派遣という切実な問題が存在している。
【０００５】
現在、上記課題の暫定対処として、ＰＯＮ通信システムの機能にあるＯＳＳ（Operation Support System）の故障監視技術を用いる方法が検討されている。この監視技術を利用すれば、各ＯＮＵの通信状態を把握することが可能である。例えば、非特許文献１に示すようにＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit Ethernet（登録商標）- Passive Optical Network）の規格であるIEEE802.3ahで規定されているＯＡＭ（Operations, Administration and Maintenance）フレームを利用した制御機能により、ＯＬＴ〜ＯＮＵ間での障害発生の通知、リンク接続状況の監視が可能となる。しかしながら、この方法だけでは、通信経路途中の光ファイバ等の断線があった場合には故障位置の特定は困難である。
【０００６】
また、各分岐線路の遠端に設置した反射機能付き試験光遮断フィルタからの反射光の位置情報とピークレベルとの変化に着目して、故障発生時における通信設備とユーザ設備との設備故障の切り分けを行う方法がある。しかしながら、この方法もまた、通信経路途中の光ファイバ等の断線があった場合には故障位置の特定は困難である。
【０００７】
更に、非特許文献２に示すようにスプリッタ下部側の分岐線路に対して、光パルス試験を実施する場合は、ユーザ宅側から試験光を入力して試験を実施する方法も試みられている。この場合には、ユーザ宅に作業者を派遣させなければならないという運用効率化といった面からの問題点もある。
【０００８】
現在は、特許文献１に示すように所内と所外の伝送装置に用いられる監視信号と光ファイバの特性試験（例えば、ＯＴＤＲ（Optical Time-domain Reflectometer）や光パワーなど）とを組み合わせた故障区間の推定技術が検討されている。しかしながら、この技術もまた故障設備の大まかな区間の特定はできるものの、分岐線路の故障位置を明確に特定するまでには至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開2010-171652号公報「光線路故障区間推定システムと故障区間推定装置」
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】NTT技術ジャーナル2005年9月号 pp91-94.
【非特許文献２】Y. Koshikiya, et al. IEICE TRANS. COMMUN VOL. E90-B, NO.10 October 2007 pp.2739-2802.
【非特許文献３】NTT技術ジャーナル2009年5月号 pp40-42.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
以上述べたように、従来の光通信システムに用いられる分岐形光線路網では、分岐線路に不具合が発生した場合、所内から故障心線の判別と故障位置を特定することが困難である。
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたもので、分岐形光線路網の分岐線路に不具合が発生した場合であっても、その心線と故障位置を所内から特定することのできる分岐形光線路網の故障位置探査装置とその探査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】
【００１２】
（１）１本の光線路が光スプリッタにより複数の光線路に分岐される分岐線路に、前記１本の光線路の前記光スプリッタとは異なる端に１台の所内伝送装置が設置され、前記分岐線路の前記スプリッタとは異なる端に所外伝送装置が設置される分岐形光線路網による光通信システムに用いられ、通信光と試験光とを入出力する光カプラと、前記分岐線路をＯＴＤＲ（Optical Time-domain Reflectometer）試験する光パルス試験装置と、前記複数の所外伝送装置からのバースト信号光のリンク状態を検出するリンク検出装置と、前記光パルス試験装置と前記リンク検出装置のいずれかを選択する測定器選択装置と、前記分岐線路の新設時の正常時におけるＯＴＤＲ波形を格納するＯＴＤＲ波形データベースと、前記分岐線路の物理的な心線番号と前記所外伝送装置が個別に所有するＭＡＣアドレスの状態とを対応付ける設備状態データベースと、前記ＯＴＤＲ波形データベースと前記設備状態データベースを管理しながら、前記光パルス試験装置と前記リンク検出装置とを制御する制御装置とを具備し、前記制御装置は、前記所外伝送装置の各々から送出される前記バースト信号光を前記光カプラと前記測定器選択装置を介して前記リンク検出装置で受信し、当該信号光のＭＡＣアドレスを検出することで前記所外伝送装置がリンク状態にあるか否かを判断し、前記所外伝送装置がリンク状態にあるか否かを判断した結果を表す情報を、前記ＭＡＣアドレスの状態として、対応する心線番号に対応付けて前記設備状態データベースに保存し、前記設備状態データベースを参照して、当該分岐線路に接続された所外伝送装置がリンク状態にあるか否かを表す情報により、故障が発生した分岐線路を特定し、前記光パルス試験装置によって前記ＯＴＤＲ波形を測定し、当該ＯＴＤＲ波形と前記ＯＴＤＲ波形データベースに格納された正常なＯＴＤＲ波形との差分波形を導出し、前記導出されたＯＴＤＲ差分波形から、前記特定された故障発生分岐線路の故障位置を特定する態様とする。
【００１３】
（２）１本の光線路が光スプリッタにより複数の光線路に分岐される分岐線路に、前記１本の光線路の前記光スプリッタとは異なる端に１台の所内伝送装置が設置され、前記分岐線路の前記スプリッタとは異なる端に所外伝送装置が設置される分岐形光線路網による光通信システムに用いられ、通信光と試験光とを入出力する光カプラと、前記分岐線路を試験する光パルス試験装置と、前記所内伝送装置で受けた複数の所外伝送装置から送出されてくるバースト信号光を取り込んでそれぞれのリンク状態を検出し、リンク状態にある所外伝送装置のＭＡＣアドレスを表示する所内伝送監視装置と、前記分岐線路の新設時の正常時におけるＯＴＤＲ（Optical Time-domain Reflectometer）波形を格納するＯＴＤＲ波形データベースと、前記分岐線路の物理的な心線番号と前記所外伝送装置が個別に所有するＭＡＣアドレスの状態とを対応付ける設備状態データベースと、前記ＯＴＤＲ波形データベースと前記設備状態データベースを管理しながら、前記光パルス試験装置と前記所内伝送監視装置とを制御する制御装置とを具備し、前記制御装置は、前記所外伝送装置の各々から送出される前記バースト信号光を前記所内伝送装置を介して前記所内伝送監視装置で受信し、当該信号光のＭＡＣアドレスを検出することで前記所外伝送装置がリンク状態にあるか否かを判断し、前記所外伝送装置がリンク状態にあるか否かを判断した結果を表す情報を、前記ＭＡＣアドレスの状態として、対応する心線番号に対応付けて前記設備状態データベースに保存し、前記設備状態データベースを参照して、当該分岐線路に接続された所外伝送装置がリンク状態にあるか否かを表す情報により、故障が発生した分岐線路を特定し、前記光パルス試験装置によって前記ＯＴＤＲ波形を測定し、当該ＯＴＤＲ波形と前記ＯＴＤＲ波形データベースに格納された正常なＯＴＤＲ波形との差分波形を導出し、前記導出されたＯＴＤＲ差分波形から、前記特定された故障発生分岐線路の故障位置を特定する態様とする。
【００１４】
（３）（１）または（２）の構成において、前記ＯＴＤＲ波形データベースは、前記分岐線路が新設される毎に正常時における前記分岐線路の合波されるＯＴＤＲ波形が保存される態様とする。
【００１５】
本発明に係る分岐形光線路網の故障位置探査方法は、以下のような態様の構成とする。
（４）１本の光線路が光スプリッタにより複数の光線路に分岐される分岐線路に、前記１本の光線路の前記光スプリッタとは異なる端に１台の所内伝送装置が設置され、前記分岐線路の前記スプリッタとは異なる端に所外伝送装置が設置される分岐形光線路網による光通信システムに用いられ、前記所外伝送装置の各々から送出される前記バースト信号光を受信し、当該信号光から前記所外伝送装置が個別に所有するＭＡＣアドレスを検出することで前記所外伝送装置がリンク状態にあるか否かを判断し、前記所外伝送装置がリンク状態にあるか否かを判断した結果を表す情報を、対応する心線番号に対応付けて設備状態データベースに保存し、前記設備状態データベースを参照して、当該分岐線路に接続された所外伝送装置がリンク状態にあるか否かを表す情報により、故障が発生した分岐線路を特定し、前記分岐線路に対しＯＴＤＲ（Optical Time-domain Reflectometer）試験を行ってそのＯＴＤＲ波形を測定し、当該ＯＴＤＲ波形と事前にＯＴＤＲ波形データベースに記憶された正常時のＯＴＤＲ波形との差分波形を導出し、前記導出されたＯＴＤＲ差分波形から、前記特定された故障発生分岐線路の故障位置を特定する態様とする。
【００１６】
（５）（４）の方法において、前記事前にＯＴＤＲ波形データベースに記憶されるＯＴＤＲ波形は、前記分岐線路が新設される毎に正常時における前記分岐線路の合波されるＯＴＤＲ波形である態様とする。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明により、分岐形光線路網の分岐光線路に不具合が発生した場合に、その心線番号の推定と故障位置の特定を所内側から実行することのできる分岐形光線路網の故障位置探査装置とその探査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る分岐形光線路網の故障位置探査装置を組み込んだＰＯＮ通信システムの構成を示すブロック図。
【図２】図１に示す構成における故障位置探査手順の流れを示すフローチャート。
【図３】図１に示す構成において、損失をもつ分岐線路の故障位置を探査した場合の具体例を示すブロック図。
【図４】図３におけるＭＡＣアドレスと分岐線路の設備状態データベース（８番心線損失増加の場合）の内容を示す図。
【図５】正常時で分岐線路に故障がない場合において、（ａ）は新設時のＯＴＤＲ波形を示す図、（ｂ）は新設時以降のＯＴＤＲ波形を示す図、（ｃ）は新設時と新設時以降とのＯＴＤＲ差分波形を示す図。
【図６】正常時で図３に示す分岐線路に損失が生じる場合において、（ａ）は新設時のＯＴＤＲ波形を示す図、（ｂ）は新設時以降のＯＴＤＲ波形を示す図、（ｃ）は新設時と新設時以降とのＯＴＤＲ差分波形を示す図。
【図７】図１に示す構成において、破断をもつ分岐線路の故障位置を探査した場合の具体例を示すブロック図。
【図８】図７におけるＭＡＣアドレスと分岐線路の設備状態データベース（４番心線破断の場合）の内容を示す図。
【図９】正常時で図７に示す分岐線路に破断が生じる場合において、（ａ）は新設時のＯＴＤＲ波形を示す図、（ｂ）は新設時以降のＯＴＤＲ波形を示す図、（ｃ）は図新設時と新設時以降とのＯＴＤＲ差分波形を示す図。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る分岐形光線路網の故障位置探査装置を組み込んだＰＯＮ通信システムの構成を示すブロック図。
【図１１】図１０に示す構成における故障位置探査手順の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態を詳細に説明する。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。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る分岐形光線路網の故障位置探査装置を組み込んだＰＯＮ通信システムの構成を示すブロック図である。図１において、ＰＯＮ通信システムは、以下のように構成される。まず、所内１に配置された所内伝送装置２は外部につながる分岐前の光線路（以下、分岐前線路と記す）５の一方端に接続され、当該分岐前線路５の他方端は所外の光スプリッタ６に接続される。この光スプリッタ６は１系統を複数系統（ここでは８系統）に分岐するもので、各分岐端はそれぞれ分岐線路７１〜７８を介して所外伝送装置８１〜８８に接続される。
【００２０】
ここで、上記分岐前線路５の所内伝送装置２との接続部近傍、分岐光線路７１〜７８の所外伝送装置８１〜８８との接続部近傍には、それぞれ試験光遮断フィルタ３１〜３９が配置され、また上記分岐前線路５には故障位置探査装置１９の入出力ポートと接続するための光カプラ４が配置される。
【００２１】
上記故障位置検査装置１９は、分岐光線路７１〜７８を試験する光パルス試験装置（ＯＴＤＲ）１２と、所外伝送装置（ＰＯＮ-ＯＮＵ）８１〜８８から送出されてくるバースト信号光１７のリンク状態を検出するリンク検出装置１３と、それら装置のいずれかを選択して入出力ポート９と接続するための測定器選択装置１０と、分岐光線路の新設時（正常時）のＯＴＤＲ波形を保存するＯＴＤＲ波形データベース１６と、分岐線路７１〜７８の物理的な心線番号と所外伝送装置８１〜８８のＭＡＣアドレスの状態を対応付ける設備状態データベース１５と、それらデータベースを管理しながら光パルス試験装置１２、リンク検出装置１３および測定器選択装置１０を制御するコンピュータ１４とから構成される。
【００２２】
ここで、上記光パルス試験装置１２の接続線路には、光パルス試験装置１２によるＯＴＤＲ測定の際に雑音となるバースト信号光１７を遮断するための通信光遮断フィルタ１１が配置される。また、リンク検出装置１３は、具体的には非特許文献３に示すように構成され、所外伝送装置８１〜８８から送出されてくるバースト信号光１７のリンク状態を検出し、リンク状態にある所外伝送装置８１〜８８のＭＡＣアドレスを表示するものである。
【００２３】
ＯＴＤＲ波形データベース１６には、ＰＯＮ通信システムを運用していく中で、分岐線路７１〜７８が全て接続されていない場合も、その時々の新設時（正常時）における合波されたＯＴＤＲ波形が保存されている。例えば、分岐線路７１〜７４が新設時に接続された場合、そのＯＴＤＲ波形が当該データベース１６に保存され、その後、分岐光線路７５〜７８が増設された場合、この増設時のＯＴＤＲ波形が最新情報として当該データベース１６に保存される。
【００２４】
設備状態データベース１５は、所外伝送装置８１〜８８のＭＡＣアドレスに対応する物理的な分岐線路７１〜７８の心線番号と、リンク検出装置１３で得られたＭＡＣアドレス信号の有無、即ち、リンクが確立しているか否かの状態を管理する。
次に、図２を参照して、上記故障位置探査装置１９の動作形態について説明する。  
図２は上記故障位置探査装置１９のコンピュータ１４による故障位置探査手順の流れを示すフローチャートである。まず、故障発生によりユーザから故障申告を受けると、測定器選択装置１０によって入出力ポート９にリンク検出装置１３が接続される。これにより、所外伝送装置８１〜８８から送出された上りバースト信号光１７は、光カプラ４、光入出力ポート９を通じて故障探査装置１９に取り込まれ、測定器選択装置１０を介してリンク検出装置１３で受信され、当該信号光１７のリンク状態が確認される（ステップＳ１１）。
【００２５】
このステップＳ１１で得られた結果は、当該ＰＯＮ通信システムの分岐線路設備に対応させて設備状態データベース１５に保存される。ここで、ユーザから故障申告された分岐線路（７Ｎ番心線：７Ｎは図番７１〜７８の中のＮ番目の分岐線路を示す）が契約下の心線（すなわち、サービス提供下の保守対象）であり、かつＭＡＣアドレスが検知でき当該所外伝送装置（８Ｎ：８Ｎは図番８１〜８８の中のＮ番目の所外伝送装置を示す）がリンク状態にあるか否かを判断し（ステップＳ２１）、リンク状態にあると判断された場合（Ｙｅｓ）、分岐線路（７Ｎ番心線）に故障はなく、所外伝送装置（８Ｎ）より下部のユーザ設備に故障がある可能性が高いと推定する（ステップＳ２２）。しかしながら、当該分岐線路（７Ｎ番心線）において何らかの原因で損失が増加し、所内伝送装置２やユーザからの故障申告された所外伝送装置（８Ｎ）の最低受信感度の付近でリンクが確立していない可能性もあり得るため、次のステップＳ４１（ＯＴＤＲ試験）も実行する。
【００２６】
一方、ステップＳ１１からステップＳ２１の中で、ユーザから故障申告された分岐線路（７Ｎ番心線）が契約下の心線であるが、ＭＡＣアドレスが検知できず当該所外伝送装置（８Ｎ）がリンク状態にない場合（Ｎｏ）、分岐線路（７Ｎ番心線）が故障している可能性が高いことになるので、分岐線路の故障と特定し、申告ＯＮＵと接続された分岐線路（Ｎ番目心線）が故障と特定する（ステップＳ３１）。但し、契約下の心線であってもユーザの所外伝送装置（８Ｎ）が電源ＯＦＦの場合も想定されることから、当該分岐線路（７Ｎ番心線）に対してＯＴＤＲ試験を実行する（ステップＳ４１）。
【００２７】
このステップＳ４１で得られたＯＴＤＲ波形とＯＴＤＲ波形データベース１６に保存されているＰＯＮ通信システムの新設時（正常時）に取得したＯＴＤＲ波形との差分波形を解析する（ステップＳ５１）。この時、ＯＴＤＲ波形の差分波形に変化があるか否かを判断し（ステップＳ６１）、差分波形に変化がない場合（Ｎｏ）は、新設当時の分岐線路の正常状態を保っていることから、ユーザ設備が故障と判定する（ステップＳ６２）。差分波形に変化が生じている場合（Ｙｅｓ）は、分岐線路（７Ｎ番心線）に異常が生じたことを示唆しており、当該波形の最初の変化点（X km）に「線路故障あり」と特定し（ステップＳ７１）、これによって分岐線路故障個所の特定を完了する。
【００２８】
上記の故障位置探査手順に従いながら、具体的に分岐線路に不具合を発生させ、その心線番号の推定と故障位置の特定を試みた結果を以下に説明する。  
図３は、図１に示す構成において、損失をもつ分岐線路の故障位置を探査した場合の具体例を示すブロック図である。長さ1.0kmの分岐前線路５に光スプリッタ６によって0.5km（１本：７１）、1.0km（１本：７３）、1.3km（１本：７４）、3.0km（２本：７６、７８）の分岐線路を接続し、１台の所内伝送装置２と５台の所外伝送装置（８１、８３、８４、８６、８８）を通信させながら、故障分岐線路の心線番号の推定と、その分岐線路の故障位置の特定を行った。故障分岐線路を７８番心線とし、光スプリッタ６から約１km地点において約2.5dBの損失を発生させた。これは故障位置を容易に特定できないように、光スプリッタ６から故障位置までの距離を、７３番目の分岐線路の長さと等しくし端末反射と意図的に一致させている。その結果を図４に示す。
【００２９】
図４は、リンク検出結果をＭＡＣアドレスと分岐線路の設備状態データベース１５に反映し、故障分岐線路の心線番号を推定した結果を示している。図４より、分岐線路７８は、「契約下の心線であり」、かつ「故障申告があり」、かつ「ＭＡＣアドレスの表示がない（リンクが確立していない）」ことから、故障の可能性「有」と判定することができる。但し、分岐線路７１のように「契約下の心線であり」ながらも、「ＭＡＣアドレスの表示がない（リンクが確立していない）」場合も故障の可能性を否定できないが、「故障申告がない」ことや、ユーザ側の所外伝送装置８１の電源がＯＦＦ状態にある可能性もあることから、直ちに分岐線路７１を異常と判断しない。
【００３０】
ここで、故障位置探査装置１９の動作説明（故障分岐線路の心線番号と故障位置の特定）から外れるが、比較のために分岐線路７１〜７８に異常が発生しない場合のＯＴＤＲ試験結果を示す。
図５（ａ）は、新設時（正常時）のＯＴＤＲ波形を示す図であり、図５（ｂ）は、それから１週間後のＯＴＤＲ波形を示す図である。両者の損失変化を見るため、１週間後のＯＴＤＲ波形から新設時のＯＴＤＲ波形を差し引いた結果を図５（ｃ）に示す。図５（ｃ）より分かるように、光スプリッタ６より下部の分岐線路に損失の変化は認められず正常状態を維持していることが分かる。よって、分岐線路７１〜７８に異常がなければ、ＯＴＤＲ差分波形に損失の変化は認められない。
【００３１】
次に、図６（ａ）は、新設時（正常時）における分岐線路のＯＴＤＲ波形を示す図であり、図６（ｂ）は、分岐線路７８において光スプリッタから下部側１km付近で約2.5dBの損失を発生させた時のＯＴＤＲ波形を示す図である。両者の損失変化を得るため損失を発生させたＯＴＤＲ波形から新設時のＯＴＤＲ波形を差し引きいた差分波形を図６（ｃ）に示す。図６（ｃ）から分かるように、光スプリッタ６から約１km下流付近に、分岐線路７８からの後方散乱光レベル低下による損失変化が認められることから、この地点に故障があることが判断できる。加えて言うと、この地点は分岐線路７１の端末反射と重なっているにも係らず、損失変化として確認できた意義は非常に大きい。
【００３２】
続いて、分岐線路の不具合状態を破断状態にして、故障心線番号の推定と故障位置の特定を試みた結果を以下に説明する。  
図７は、図１に示す構成において、破断をもつ分岐線路の故障位置を探査した場合の具体例を示すブロック図である。長さ1.0kmの分岐前線路５に光スプリッタ６によって0.5km（１本：７１）、1.0km（１本：７３）、1.8km（１本：７４）、2.0km（１本：７６）、3.0km（１本：７８）の分岐線路を接続し、１台の所内伝送装置２と５台の所外伝送装置（８１、８３、８４、８６、８８）を通信させながら故障分岐線路の心線番号の推定と故障位置特定を行った。今度は、分岐線路７４を故障線路とし、光スプリッタ６から約1.3km地点を破断させた。以下の結果を示す。
【００３３】
図８は、リンク検出結果をＭＡＣアドレスと分岐線路の設備状態データベース１５に反映し、故障分岐線路の心線番号を推定した結果を示している。図８より、分岐線路７４は、「契約下の心線であり」、かつ「故障申告があり」、かつ「ＭＡＣアドレスの表示がない（リンクが確立していない）」ことから、故障の可能性「有」と判定することができる。但し、分岐線路７１のように「契約下の心線であり」ながらも、「ＭＡＣアドレスの表示がない（リンクが確立していない）」場合も故障の可能性を否定できないが、「故障申告がない」ことや、ユーザ側の所外伝送装置８１の電源がＯＦＦ状態にある可能性があることから、直ちに分岐線路７１を異常と判断しない。
【００３４】
図９（ａ）は、新設時（正常時）における分岐線路のＯＴＤＲ波形を示す図であり、図９（ｂ）は、分岐線路７４において光スプリッタから下部側1.3km付近を故障（破断）させた時のＯＴＤＲ波形を示す図である。両者の損失変化を導出するため、破断後のＯＴＤＲ波形から新設時のＯＴＤＲ波形を差し引きいた差分波形を図９（ｃ）に示す。図９（ｃ）から分かるように、光スプリッタ６から約1.3km下流付近に破断点からの反射とみられる損失変化が認められることから、この地点に分岐線路の故障があることが分かる。
【００３５】
（第２の実施形態）
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る分岐形光線路網の故障位置探査装置を組み込んだＰＯＮ通信システムの構成を示すブロック図である。尚、図１０において、図１と同一部分には同一符号を付して示し、ここでは異なる部分について述べる。
【００３６】
図１０において、ＰＯＮ通信システムの基本構成は、図１に示した構成と同様である。一方、故障位置探査装置１９は、測定器選択装置１０を採用せず、代わって所内伝送装置２で受けた複数の所外伝送装置（ＰＯＮ−ＯＮＵ）８１〜８８から送出されてくるバースト信号光１７を取り込んでそれぞれのリンク状態を検出し、リンク状態にある所外伝送装置（ＰＯＮ−ＯＮＵ）８１〜８８のＭＡＣアドレスを表示する所内伝送監視装置（ＰＯＮ−ＯＬＴ−ＯＳＳ）２０を備えるようにした点で、図１に示した構成と異なる。
【００３７】
光パルス試験装置（ＯＴＤＲ）１２、設備状態データベース１５、ＯＴＤＲ波形データベース１６は図１の場合と同様であり、コンピュータ１４がデータベース１５，１６を管理しながら光パルス試験装置１２を制御する点も図１の場合と同様である。通信光遮断フィルタ１１は、光パルス試験装置（ＯＴＤＲ）１２によるＯＴＤＲ測定の際に雑音となるバースト信号光１７を遮断するものである。
【００３８】
ＯＴＤＲ波形データベース１６には、ＰＯＮ通信システムを運用していく中で、分岐線路７１〜７８が全て接続されていない場合も、その時々の新設時（正常時）における分岐線路７１〜７８の合波されたＯＴＤＲ波形が保存されている。例えば、分岐線路７１〜７４が新設時に接続された場合、そのＯＴＤＲ波形が当該データベース１６に記録され、その後、分岐線路７５〜７８が増設された場合、この増設時のＯＴＤＲ波形が最新情報として当該データベース１６に保存される。
【００３９】
設備状態データベース１５は、所外伝送装置８１〜８８のＭＡＣアドレスに対応する物理的な分岐線路７１〜７８の心線番号と、リンク検出装置１３で得られたＭＡＣアドレス信号の有無、即ち、リンクが確立しているか否かの状態とを管理する。
次に、図１１を参照して、上記故障位置探査装置１９の動作形態について説明する。  
図１１は上記故障位置探査装置１９のコンピュータ１４による故障位置探査手順の流れを示すフローチャートである。なお、上りバースト信号光１７に含まれるＭＡＣアドレス情報（リンク確立情報）を第１の実施形態ではリンク検出装置１３が実行したのに対して、本実施形態では所内伝送監視装置（ＰＯＮ−ＯＬＴ−ＯＳＳ）２０がその機能を果たす以外は、ほぼ同様の流れで故障分岐線路の心線番号の推定とその故障位置特定を実行する。
【００４０】
まず、ユーザからの故障申告を受けたとき、コンピュータ１４によって所内伝送監視装置２０に収得された上りバースト信号光１７のリンク状態を確認して、故障分岐線路を特定する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２で得られた結果は、当該ＰＯＮ通信システムの設備情報に加えられ、設備状態データベース１５に保存される。ここで、ユーザから故障申告された分岐線路（７Ｎ番心線）が契約下（サービス提供下）の心線であり、かつＭＡＣアドレスを検知することができて当該所外伝送装置８１〜８８がリンク状態にあるか否かを判断し（ステップＳ２２）、リンク状態にある場合（Ｙｅｓ）、分岐線路に故障はなく所外伝送装置８１〜８８を除くユーザ設備に故障がある可能性が高いと判断する（ステップＳ２３）。しかしながら、分岐線路において何らかの原因で損失が増加し、所内伝送装置２やユーザからの故障申告された所外伝送装置（８Ｎ）の最低受信感度の付近でリンクが確立したりしなかったりしている可能性もあり得るため、次のステップＳ４２（ＯＴＤＲ試験）も実行する。
【００４１】
一方、ステップＳ１２からステップＳ２２の中で、ユーザからの故障申告された分岐線路（７Ｎ番心線）が契約下の心線であるが、ＭＡＣアドレスが検知できず所外伝送装置（８Ｎ）がリンク状態にない場合（Ｎｏ）、分岐線路（７Ｎ）が故障している可能性が高いことになるので、分岐線路の故障と特定し、申告ＯＮＵと接続された分岐線路（Ｎ番目心線）が故障と特定する（ステップＳ３２）。但し、契約下の心線であってもユーザの所外伝送装置（８Ｎ）の電源がＯＦＦ状態にある場合も想定されることから、直ちに所外伝送装置（８Ｎ）以降のユーザ設備が故障と判断せずに、当該分岐線路（７Ｎ）に対してＯＴＤＲ試験を実行する（ステップＳ４２）。
【００４２】
このステップＳ４２で得られたＯＴＤＲ波形とＯＴＤＲ波形データベース１６に記録されているＰＯＮ通信システムの新設時（正常時）に取得したＯＴＤＲ波形との差分について解析する（ステップＳ５２）。この時、差分波形に変化がない場合（Ｎｏ）は、分岐線路（７Ｎ）に損失の変化は認められないため、ユーザ設備が故障であると判定する（ステップＳ６３）。ここで、差分波形に変化が生じてＯＴＤＲ波形に差分があるか否かを判断し（ステップＳ６２）、差分がある場合（Ｙｅｓ）は、分岐線路（７Ｎ）に異常が生じたことを示唆しており、当該波形の最初の変化点（X km）に「線路故障あり」と特定する（ステップＳ７２）。ステップＳ６２で差分なしと判断された場合には、ユーザ設備の故障として処理する（ステップＳ６３）。これによって分岐線路故障個所の特定を完了する。
【００４３】
前述したように、従来のＰＯＮ通信システムでは、光線路保守は、所内（光スプリッタ上部）から光線路の光パルス試験を実行した場合、試験光が光スプリッタによって分岐線路に等分配され、各分岐線路で生じた戻り光が、再び光スプリッタによって重ね合わせられて光パルス試験装置に受光されるために、分岐線路を個別に試験することができなかった。この結果、分岐線路の故障が想定されるような不具合に対して、所内から試験ができないため、当該分岐線路のある屋外設備まで駆けつけることを余儀なくさせられ、同時に、ユーザ側ＯＮＵ以降の設備故障の可能性もあることから、通信設備の故障探査に大きな稼動が生じていると共に、無効派遣という切実な問題も抱えていた。
【００４４】
今回、第１の実施形態または第２の実施形態の構成による故障位置探索装置を用いることで、ＰＯＮ通信システムの分岐線路の故障位置を特定することが可能となり、故障修理の迅速化と大幅な保守稼動の削減が見込まれる。
尚、本発明は上記実施の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、上記実施の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いく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、２…所内伝送装置（ＰＯＮ−ＯＬＴ）、３１〜３９…試験光遮断フィルタ、４…光カプラ、５…分岐前線路、６…光スプリッタ、７１〜７８…分岐線路、８１〜８８…所外伝送装置（ＰＯＮ−ＯＮＵ）、９…光入出力ポート、１０…測定器選択装置、１１…通信光遮断フィルタ、１２…光パルス試験装置（ＯＴＤＲ）、１３…リンク検出装置、１４…コンピュータ、１５…設備状態データベース、１６…ＯＴＤＲ波形データベース、１７…上りバースト信号光、１８…ＯＴＤＲ試験光、１９…故障位置探査装置、２０…所内伝送監視装置（ＰＯＮ−ＯＬＴ−ＯＳＳ）、２１…損失増加故障、２２…破断故障。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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