(57)【要約】【課題】伝送速度や遅延等条件の関係で伝送距離の長延化が不可能な信号が存在しても局側装置を集約でき、電力消費量低減できる光通信システム及び局舎集約方法を提供することを目的とする。【解決手段】光通信システム３０１は、第１範囲１０１内にあり、少なくとも１の波長を用いて、第１範囲１０１内にある少なくとも１の加入者宅１１の加入者装置と通信する第１段局側装置を含む第１段通信器（局舎）２０−１と、複数の第１範囲１０１を包含する第２範囲１０２内にあり、第１段局側装置と加入者装置との通信で使用する波長と異なる少なくとも１の波長を用い、前記加入者装置が含まれる第１範囲１０１の第１段通信器（局舎）２０−１を経由して前記加入者装置と通信する第２段局側装置を含む第２段通信器（局舎）２０−２と、を備える。【選択図】図５
2011250066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１範囲内にあり、少なくとも１の波長を用いて、前記第１範囲内にある少なくとも１の加入者装置と通信する第１段局側装置を含む第１段通信器と、
複数の前記第１範囲を包含する第２範囲内にあり、前記第１段局側装置と前記加入者装置との通信で使用する波長と異なる少なくとも１の波長を用い、前記加入者装置が含まれる前記第１範囲の前記第１段通信器を経由して前記加入者装置と通信する第２段局側装置を含む第２段通信器と、
を備える光通信システム。
【請求項２】
複数の第Ｎ範囲（Ｎは２以上の整数）を包含する第Ｎ＋１範囲内にあり、前記第１段局側装置と前記加入者装置との通信で使用する波長及び第Ｎ段局側装置と前記加入者装置との通信で使用する波長と異なる少なくとも１の波長を用い、前記加入者装置が含まれる前記第１範囲の前記第１段通信器及び第Ｎ段通信器を経由して前記加入者装置と通信する第Ｎ＋１段局側装置を含む第Ｎ＋１段通信器
をさらに備える請求項１に記載の光通信システム。
【請求項３】
第１範囲内にある第１段通信器の第１段局側装置が、少なくとも１の波長を用いて、前記第１範囲内にある少なくとも１の加入者装置と通信し、
複数の前記第１範囲を包含する第２範囲内にある第２段通信器の第２段局側装置が、前記第１段局側装置と前記加入者装置との通信で使用する波長と異なる少なくとも１の波長を用い、前記加入者装置が含まれる前記第１範囲の前記第１段通信器を経由して前記加入者装置と通信する光通信方法。
【請求項４】
複数の第Ｎ範囲（Ｎは２以上の整数）を包含する第Ｎ＋１範囲内にある第Ｎ＋１段通信器の第Ｎ＋１段局側装置が、前記第１段局側装置と前記加入者装置との通信で使用する波長及び第Ｎ段局側装置と前記加入者装置との通信で使用する波長と異なる少なくとも１の波長を用い、前記加入者装置が含まれる前記第１範囲の前記第１段通信器及び第Ｎ段通信器を経由して前記加入者装置と通信する光通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、局側装置を含む通信器が集約された光通信システム及び光通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクセスネットワークはコアネットワークに比べて装置（局側装置、加入者側装置）の数が多いことから、電力消費量が大きい。さらに今後、ユーザニーズやアプリケーションの多様化が予想され、図１、２のように様々なサービスがＷＤＭの形態で波長を分けて伝送される状況が考えられる。図１はポイントツーポイントのＷＤＭ、図２はＷＤＭ−ＰＯＮを表している。サービスによっては波長だけでなく局側装置も分けて終端することとなり、装置数と、それにともない電力消費量も増大することが考えられる。なお、以下の説明において、局側装置を含む通信器を局舎と記載することがある。局舎とは通信器を設置した建物のことである。
【０００３】
電力消費量低減のための従来法として、複数の局舎の役割を１つの局舎に集約する方法がある。局舎を集約する場合の地理的概観を図３に示す。図３では、局舎１〜６までの役割を局舎１に集約する場合の位置関係を示している。集約の主な効果は、通信装置を１箇所に集約することにより、冷却装置をはじめとする局舎内の通信装置以外の消費電力量が低減すること、つまり電力使用効率（ＰＵＥ：Ｐｏｗｅｒ  ｕｓａｇｅ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）が向上することであり、データセンタの省電力の方法として広く採用されている（例えば、非特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「ＩＣＴによるさらなるＣＯ２排出削減に向けた方策」  ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｏｕｍｕ．ｇｏ．ｊｐ／ｍａｉｎ＿ｓｏｓｉｋｉ／ｊｏｈｏ＿ｔｓｕｓｉｎ／ｐｏｌｉｃｙｒｅｐｏｒｔｓ／ｃｈｏｕｓａ／ｉｃｔ＿ｇｌｏｂａｌｗａｒｍｉｎｇ／ｐｄｆ／０８０４＿ｈ１＿３．ｐｄｆ、２０１０年５月２４日検索
【非特許文献２】光ファイバ通信技術  監修：小西良弘  著：山本杲也  日刊工業新聞社１９９５、Ｐ．１７０
【非特許文献３】ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．８０３２  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）  ｒｉｎｇ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、図３に示すように電力消費量削減のため複数の局舎の役割を１つの局舎に集約するためには、局舎−加入者宅間の距離が長くなるため、光信号の伝送可能距離を長延化する必要がある。図４に示すように、一般に光信号の伝送速度は小さいほど、受信時の光強度が弱くとも信号の再生が可能なため、長い距離の伝送が可能となる（例えば、非特許文献２を参照。）。逆に伝送速度が大きいほど、受信時の光強度が大きくなければ信号の再生が不可能となってしまうため、伝送できる距離は短くなる。また、伝送速度の他にも送信側の光出力、ＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ  ｅｒｒｏｒ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）  の有無、ＰＤの種類、プロトコルあるいはサービスに適した許容遅延条件等、伝送可能距離を決定する要因は複数存在する。今後加入者に提供されるサービスは多様化することが予想され、中には長距離伝送が可能なものと不可能なものが混在し得る。よって、一様に局舎をすべて集約してしまうことは難しい。
【０００６】
そこで、本発明は、伝送速度や遅延等条件の関係で伝送距離の長延化が不可能な信号が存在しても局側装置を集約でき、電力消費量低減できる光通信システム及び光通信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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、伝送距離の長延化が可能な信号と伝送距離の長延化が不可能な信号とに分け、伝送距離の長延化が可能な信号の局側装置を集約することとした。
【０００８】
具体的には、本発明に係る光通信システムは、第１範囲内にあり、少なくとも１の波長を用いて、前記第１範囲内にある少なくとも１の加入者装置と通信する第１段局側装置を含む第１段通信器と、複数の前記第１範囲を包含する第２範囲内にあり、前記第１段局側装置と前記加入者装置との通信で使用する波長と異なる少なくとも１の波長を用い、前記加入者装置が含まれる前記第１範囲の前記第１段通信器を経由して前記加入者装置と通信する第２段局側装置を含む第２段通信器と、を備える。
【０００９】
本発明に係る光通信方法は、第１範囲内にある第１段通信器の第１段局側装置が、少なくとも１の波長を用いて、前記第１範囲内にある少なくとも１の加入者装置と通信し、複数の前記第１範囲を包含する第２範囲内にある第２段通信器の第２段局側装置が、前記第１段局側装置と前記加入者装置との通信で使用する波長と異なる少なくとも１の波長を用い、前記加入者装置が含まれる前記第１範囲の前記第１段通信器を経由して前記加入者装置と通信する。
【００１０】
本光通信システム及び光通信方法は、プロトコル又は通信サービスの伝送速度、許容遅延などの諸条件で搬送波の波長を分け、波長毎に集約すべき局舎を決定することで、局舎−加入者宅間の長延化によって生じる信号再生不可などの問題を回避することができる。
【００１１】
従って、本発明は、伝送速度や遅延等条件の関係で伝送距離の長延化が不可能な信号が存在しても局側装置を集約でき、電力消費量低減できる光通信システム及び光通信方法を提供することができる。
【００１２】
本発明に係る光通信システム及び光通信方法において、複数の第Ｎ範囲（Ｎは２以上の整数）を包含する第Ｎ＋１範囲内にある第Ｎ＋１段通信器の第Ｎ＋１段局側装置が、前記第１段局側装置と前記加入者装置との通信で使用する波長及び第Ｎ段局側装置と前記加入者装置との通信で使用する波長と異なる少なくとも１の波長を用い、前記加入者装置が含まれる前記第１範囲の前記第１段通信器及び第Ｎ段通信器を経由して前記加入者装置と通信する。
【００１３】
波長毎に集約する局舎をＮ段とし、諸条件で波長の収容先の局舎を決定することで、電力消費量低減を最適化することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、伝送速度や遅延等条件の関係で伝送距離の長延化が不可能な信号が存在しても局側装置を集約でき、電力消費量低減できる光通信システム及び光通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来の光通信システムを説明する概念図である。
【図２】従来の光通信システムを説明する概念図である。
【図３】従来の光通信システムを説明する概念図である。
【図４】光信号の伝送速度と伝送距離との関係を説明する図である。
【図５】本発明に係る光通信システムを説明する概念図である。
【図６】本発明に係る光通信システムを説明する概念図である。
【図７】本発明に係る光通信システムを説明する概念図である。
【図８】本発明に係る光通信システムを説明する概念図である。
【図９】本発明に係る光通信システムを説明する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。また、枝番号を付さずに説明している場合は、当該符号の全ての枝番号に共通する説明である。
【００１７】
図５は、本実施形態１の光通信システム３０１を説明する概念図である。光通信システム３０１は、第１範囲１０１内にあり、少なくとも１の波長を用いて、第１範囲１０１内にある少なくとも１の加入者宅１１の加入者装置と通信する第１段局側装置を含む第１段通信器（局舎）２０−１と、複数の第１範囲１０１を包含する第２範囲１０２内にあり、第１段局側装置と加入者装置との通信で使用する波長と異なる少なくとも１の波長を用い、前記加入者装置が含まれる第１範囲１０１の第１段通信器（局舎）２０−１を経由して前記加入者装置と通信する第２段局側装置を含む第２段通信器（局舎）２０−２と、を備える。
【００１８】
光通信システム３０１は、１つの加入者宅１１の加入者装置が複数の局舎２０の局装置に接続する形態をとり、かつそれらの局装置が異なる局舎２０内に設置され、異なる収容範囲（１０１、１０２）をもち、それらの収容範囲（１０１、１０２）が包含関係にある。
【００１９】
図６は、局側装置３４と加入者側装置３０の関係図である。加入者宅１１から見ると、加入者側装置３０が複数の局側装置３４に接続されているが、それらまでの距離がそれぞれ異なっている。加入者側装置は異なる複数の波長の搬送波にて信号を伝送できる構造である。例えば、加入者側装置３０は、図６のように異なる複数の波長のレーザ３１と波長カプラ３２を含む。あるいは加入者側装置３０は波長可変レーザを含んでいてもよい。
【００２０】
図５及び図６では伝送距離が２段階に分かれている場合を示したが、収容範囲を入れ子状態とし、伝送距離がさらに多くの段階に分かれる場合も考えられる。図７及び図８は、伝送距離が３段階に分かれる場合の光通信システム３０２を説明する図である。図９は、伝送距離がｎ段階に分かれる場合の光通信システム３０３を説明する図である。
【００２１】
光通信システム（３０２、３０３）は、光通信システム３０１に、複数の第Ｎ範囲（光通信システム３０２の場合、Ｎ＝３、光通信システム３０３の場合、Ｎは２以上の整数）を包含する第Ｎ＋１範囲内にあり、前記第１段局側装置と前記加入者装置との通信で使用する波長及び第Ｎ段局側装置と前記加入者装置との通信で使用する波長と異なる少なくとも１の波長を用い、前記加入者装置が含まれる第１範囲１０１の第１段通信器（局舎）２０−１及び第Ｎ段通信器（局舎）２０−Ｎを経由して前記加入者装置と通信する第Ｎ＋１段局側装置を含む第Ｎ＋１段通信器（局舎）２０−Ｎ＋１、をさらに備える。光通信システム（３０２、３０３）の加入者側装置３０は、伝送距離が分かれる段階の数だけ異なる波長数を伝送できる構成である。
【００２２】
また、図６、８、９の伝送路は全てポイントツーポイントで示しているが、加入者宅−局舎間、局舎−局舎間でそれぞれ光カプラを介する場合もある。
【００２３】
図６の光通信装置３０１において、加入者側装置３０は、第１段局舎２０−１と第２段局舎２０−２で終端されるべき信号（例えば音声等低速の信号と映像等高速の信号、遅延を許容する無線プロトコルと許容しない無線プロトコル等）をそれぞれ異なる搬送波（λ１、λ２）に乗せて伝送する。なお、搬送波は２つとは限らず、２以上であってもよい。加入者側装置３０から送信された信号は、第１段局舎２０−１において波長フィルタ３３を通り、第１段局舎２０−１で終端されるべき信号が局側装置３４−１で終端される。また、第１段局舎２０−１はそれ以外の信号を第２段局舎２０−２へ転送する。第２段局舎２０−２は、複数の第１段局舎２０−１から転送されてきた信号を終端する。
【００２４】
なお、第２段局舎２０−２が最寄局舎となるような加入者宅１１から伝送される信号は、例えば、第２段局舎２０−２内の波長フィルタ（不図示）で第２段局舎２０−２で終端される信号と第１段局舎２０−１のいずれかで終端される信号に分割される。そして、局側装置３４−２が第２段局舎２０−２で終端される信号を終端し、第２段局舎２０−２が他の信号を局舎２０−１のいずれかに転送する。
【００２５】
図７、８においては、加入者宅１１の加入者側装置３０から第１段局舎２０−１へ伝送された信号は、第１段局舎２０−１で終端される波長のみが波長フィルタ３３により抜き出され、局側装置３４−１で終端される。他の信号は第２段局舎２０−２に転送される。第２段局舎２０−２においても同様に、第２段局舎２０−２で終端される信号のみが波長フィルタ３３で抜き出され、局側装置３４−２で終端される。他の信号は第３段局舎２０−３に転送され、局側装置３４−３で終端される。
【００２６】
図９においても同様である。加入者側装置３０は最寄の第１段局舎に信号を伝送する。第１段局舎は自局で終端されるべき信号だけを波長フィルタで抜き出し、他の信号を第２段局舎へ転送する。第２段局舎から第Ｎ−１段局舎までは、第１段局舎と同様であり、自局の信号だけを抜き出し、他の信号を後段の局舎へ転送する。第Ｎ段局舎は、第Ｎ−１段局舎から転送されてくるすべての信号を終端する。
【００２７】
局舎の集約は電力消費量低減に効果的であるが、信号の伝送距離長延化が必要となり、全ての局側装置を１の局舎に集約してしまうことは難しかった。しかし、図５や図６の光通信システム３０１のように部分的な集約の形態をとることで、部分的に局側装置が第１段局舎２０−１から第２段局舎２０−２へ集約されることとなり、第２段局舎２０−２に集約された局側装置に関しては電力使用効率が向上する。同様に図７〜９に関しても、局側装置が集約されている部分に関しては電力使用効率が向上する。
【００２８】
また、光通信システム（３０１、３０２、３０３）の形態をとることにより、１つの加入者側装置３０は異なる複数の局舎内にある局側装置３４と接続することとなる。このため、いずれかの局舎内の局側装置３４の一部、あるいは全部の動作に要する機器、設備が故障した時にも、各波長は終端される局舎以外の局舎においてパッシブな波長フィルタ３３を通るのみであるので、いずれかの局舎においては通信状態が確保できる。このとき、局舎の機器や設備が故障しているため、最適なサービスを最適な品質で提供できることは難しいが、何かのサービスにおいて加入者宅−局舎間の通信を確保することが可能であり、ライフラインとしての通信を確保できる。
【符号の説明】
【００２９】
１１：加入者宅
２０：通信器又は局舎
２０−１、２０−２、・・・、２０−Ｎ：
第１段通信器、第２段通信器、・・・、第Ｎ段通信器
又は第１段局舎、第２段局舎、・・・、第Ｎ段局舎
３０：加入者側装置
３１、３１−１、３１−２：レーザ
３２：波長カプラ
３３：波長フィルタ
３４、３４−１、３４−２、・・・、３４−Ｎ：局側装置
５１：伝送路
１０１、１０２、・・・、１０Ｎ：第１範囲、第２範囲、・・・、第Ｎ範囲
３０１、３０２、３０３：光通信システム
【図１】
2011250066.tif 000003
【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】
2011250066.tif 000009
【図８】
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【図９】
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