(57)【要約】波長多重分離装置に光スイッチ等の動的な機能を追加することなく、ＯＳＵとの間の多重区間の二重化を実現する。光波長多重アクセスシステムの波長多重分離装置は、現用系光ファイバから入力する波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号または予備系光ファイバから入力する波長λｄ１＋Δλ〜λｄｎ＋Δλの下り光信号を、各ＯＮＵに対応するポートに分波する。波長多重分離装置は、各ＯＮＵに対応する光ファイバから入力する波長λｕ１〜λｕｎの上り光信号または波長λｕ１＋Δλ〜λｕｎ＋Δλの上り光信号を、現用系光ファイバに対応するポートまたは予備系光ファイバに対応するポートに合波する。各ＯＮＵに対応する下り光信号と上り光信号の波長差がＡＷＧのフリースペクトルレンジ（ＦＳＲ）の整数倍とする。
2004107626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センタ装置（ＯＳＵ）と複数ｎ個の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）が波長多重分離装置を介して配置され、ＯＳＵと波長多重分離装置との多重区間が現用系光ファイバおよび予備系光ファイバを介して接続され、波長多重分離装置と各ＯＮＵとのアクセス区間がそれぞれ光ファイバを介して接続され、前記ＯＳＵから前記各ＯＮＵへの下り光信号および前記各ＯＮＵから前記ＯＳＵへの上り光信号を、各ＯＮＵごとに割り当てた波長により前記多重区間を波長多重伝送し、前記波長多重分離装置で波長多重または波長多重分離して双方向伝送する光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記ＯＳＵは、前記客ＯＮＵへの下り光信号を前記現用系光ファイバを介して伝送するときは前記各ＯＮＵに対応する波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号を波長多重し、前記予備系光ファイバを介して伝送するときは前記各ＯＮＵに対応する波長λｄ１＋Δλ〜λｄｎ＋Δλの下り光信号を波長多重し、前記現用系光ファイバまたは前記予備系光ファイバのいずれかを選択して送信する送信手段を含み、かつ前記現用系光ファイバを介して伝送された波長λｕ１〜λｕｎの上り光信号または前記予備系光ファイバを介して伝送された波長λｕ１＋Δλ〜λｕｎ＋Δλの上り光信号を受信する受信手段を含み、
前記各ＯＮＵは、前記アクセス区間の光ファイバから入力する波長λｄ１〜λｄｎの中の対応する下り光信号または波長λｄ１＋Δλ〜λｄｎ＋Δλの中の対応する下り光信号を受信し、かつ多重区間の前記現用系光ファイバを介して上り光信号を伝送するときは波長λｕ１〜λｕｎの中の対応する上り光信号、または前記予備系光ファイバを介して上り光信号を伝送するときは波長λｕ１＋Δλの中の対応する上り光信号をそれぞれ前記アクセス区間の光ファイバへ送信する構成であり、
前記波長多重分離装置は、前記現用系光ファイバと前記予備系光ファイバに接続される２ポートと、前記各ＯＮＵに対応する光ファイバに接続されるｎポートを有するアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）を備え、前記現用系光ファイバから入力する波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号または前記予備系光ファイバから入力する波長λｄ１＋Δλ〜λｄｎ＋Δλの下り光信号を前記各ＯＮＵに対応するポートに分波し、各ＯＮＵに対応する光ファイバから入力する波長λｕ１〜λｕｎの上り光信号または波長λｕ１＋Δλ〜λｕｎ＋Δλの上り光信号を前記現用系光ファイバに対応するポートまたは前記予備系光ファイバに対応するポートに合波する構成であり、
前記各ＯＮＵに対応する下り光信号と上り光信号の波長差が前記ＡＷＧのフリースペクトルレンジ（ＦＳＲ）の整数倍とすることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、前記送信手段は、
現用系光ファイバを予備系光ファイバに切替える切替手段と、
前記上り光信号および前記下り光信号の波長と異なる波長λｓ０、λｓ１の現用系ファイバ監視光および予備系ファイバ監視光を出力する監視光源と、
前記現用系ファイバおよび前記予備系ファイバから入力された波長λｓ０、λｓ１の監視光を検出し、現用系光ファイバを予備系光ファイバに切替える切替信号を前記切替手段に出力する監視制御部と、
波長λｓ０の現用系ファイバ監視光と現用系光ファイバの光信号とを合波する合波器と、
波長λｓ０の現用系ファイバ監視光を現用系光ファイバの光信号から分波する分波器と、
波長λｓ１の予備系ファイバ監視光と予備系光ファイバの光信号とを合波する合波器と、
波長λｓ１の予備系ファイバ監視光を予備系光ファイバの光信号から分波する分波器とを備えることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項３】
請求項１に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記現用系光ファイバを伝搬する各ＯＮＵに対応する下り光信号の波長をλｄ１，λｄ２，…，λｄｎで波長間隔一定としたときに、前記予備系光ファイバを伝搬する各ＯＮＵに対応する下り光信号の波長をλｄ１＋ｋ，λｄ２＋ｋ，…，λｄｎ＋ｋとし（ｋは１以上ｎ未満の整数）、
前記現用系光ファイバを伝搬する各ＯＮＵに対応する上り光信号の波長をλｕ１，λｕ２，…，λｕｎで波長間隔一定としたときに、前記予備系光ファイバを伝搬する各ＯＮＵに対応する上り光信号の波長をλｕ１＋ｋ，λｕ２＋ｋ，…，λｕｎ＋ｋとする（ｋは１以上の整数）ことを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項４】
請求項３に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、λｄｎ＋ｉ＝λｄｉ＋ＦＳＲとしたときにλｄｎ＋ｉに代えてλｄｉとし、λｕｎ＋ｉ＝λｕｉ＋ＦＳＲとしたときにλｕｎ＋ｉに代えてλｕｉとする（ｉは１〜ｋの整数）ことを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項５】
請求項１に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、前記ＯＳＵは、
上り（または下り）現用系光ファイバを上り（または下り）予備系光ファイバに切替える切替手段と、
各ＯＮＵからの上り信号断を一括に検出し、前記切替手段に切替信号を送信する監視制御部と
を備えることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項６】
請求項１に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、前記ＯＳＵは、
上り（または下り）現用系光ファイバを上り（または下り）予備系光ファイバに切替える切替手段と、
各ＯＮＵからの上り信号断を個別に検出し、前記切替手段に切替信号を送信する監視制御部と
を備えることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項７】
請求項１に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、前記ＯＳＵは、下り信号断を個別に検出する手段を備えることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項８】
請求項２に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
現用系光送信器および現用系光受信器が正常な状態にあって、
波長λｓ０の現用系ファイバ監視光が検出できず、かつ波長λｓ１の予備系ファイバ監視光が検出可能の場合に、または、波長λｓ０の現用系ファイバ監視光が検出できず、かつ波長λｓ１の予備系ファイバ監視光が検出できず、かつ前記ＯＳＣ内の上り光受信器が上り光信号を受信できない場合に、
前記監視制御部は、予備系光ファイバを利用して通信を行うための切替信号を送信することを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項９】
請求項５に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
各ＯＮＵからの上り光信号断を一括に検出する手段により、全上り光信号断が検出された場合に、前記監視制御部は、予備系光ファイバを利用して通信を行うための切替信号を送信する手順をとることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項１０】
請求項６に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
各ＯＮＵからの上り光信号断を個別に検出する手段により、全上り光信号断が検出された場合に、前記監視制御部は、予備系光ファイバを利用して通信を行うための切替信号を送信する手順をとることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項１１】
請求項６に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
各ＯＮＵからの上り光信号断を個別に検出する手段により、複数の上り光信号断が検出された場合に、前記監視制御部は、予備系光ファイバを利用して通信を行うための切替信号を送信する手順をとることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項１２】
センタ装置（ＯＳＵ）と複数ｎ個の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）が波長多重分離装置を介して配置され、ＯＳＵと波長多重分離装置との多重区間が下り現用系光ファイバ、上り現用系光ファイバ、下り予備光ファイバおよび上り予備系光ファイバを介して接続され、波長多重分離装置と各ＯＮＵとのアクセス区間がそれぞれ下り光ファイバおよび上り光ファイバを介して接続され、前記ＯＳＵから前記各ＯＮＵへの下り光信号および前記各ＯＮＵから前記ＯＳＵへの上り光信号を、各ＯＮＵごとに割り当てた波長により前記多重区間を波長多重伝送し、前記波長多重分離装置で波長多重または波長多重分離して双方向伝送する光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記ＯＳＵは、前記各ＯＮＵへの下り光信号を前記下り現用系光ファイバを介して伝送するときは前記各ＯＮＵに対応する波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号を波長多重し、前記下り予備系光ファイバを介して伝送するときは前記各ＯＮＵに対応する波長λｄ１＋Δλｄ〜λｄｎ＋Δλｄの下り光信号を波長多重し、前記下り現用系光ファイバまたは前記下り予備系光ファイバのいずれかを選択して送信する送信手段を含み、かつ前記上り現用系光ファイバを介して伝送された波長λｕ１〜λｕｎの上り光信号または前記上り予備系光ファイバを介して伝送された波長λｕ１＋Δλｕ〜λｕｎ＋Δλｕの上り光信号を受信する受信手段を含み、
前記各ＯＮＵは、前記アクセス区間の下り光ファイバから入力する波長λｄ１〜λｄｎの中の対応する下り光信号または波長λｄ１＋Δλｄ〜λｄｎ＋Δλｄの中の対応する下り光信号を受信し、かつ多重区間の前記上り現用系光ファイバを介して上り光信号を伝送するときは波長λｕ１〜λｕｎの中の対応する上り光信号、または前記上り予備系光ファイバを介して上り光信号を伝送するときは波長λｕ１＋Δλｕ〜λｕｎ＋Δλｕの中の対応する上り光信号をそれぞれ上り光ファイバへ送信する構成であり、
前記波長多重分離装置は、前記下り現用系光ファイバと前記下り予備系光ファイバに接続される２ポートと、前記各ＯＮＵに対応する下り光ファイバに接続されるｎポートを有する下りアレイ導波路回折格子（下りＡＷＧ）と、前記上り現用系光ファイバと前記上り予備系光ファイバに接続される２ポートと、前記各ＯＮＵに対応する上り光ファイバに接続されるｎポートを有する上りアレイ導波路回折格子（上りＡＷＧ）とを備え、前記下りＡＷＧに前記下り現用系光ファイバから入力する波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号または前記下り予備系光ファイバから入力する波長λｄ１＋Δλｄ〜λｄｎ＋Δλｄの下り光信号を前記各ＯＮＵに対応するポートに分波し、前記上りＡＷＧに前記各ＯＮＵに対応する上り光ファイバから入力する波長λｕ１〜λｕｎの上り光信号または波長λｕ１＋Δλｕ〜λｕｎ＋Δλｕの上り光信号を前記上り現用系光ファイバまたは前記上り予備系光ファイバに対応するポートに合波する構成であることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記送信手段は、
上り（または下り）現用系光ファイバを上り（または下り）予備系光ファイバに切替える切替手段と、
前記上り光信号および前記下り光信号の波長と異なる波長λｓ０、λｓ１の現用系ファイバ監視光および予備系ファイバ監視光を出力する監視光源と、
前記上り現用系ファイバおよび前記上り予備系ファイバから入力された波長λｓ０、λｓ１の監視光を検出し、上り（または下り）現用系ファイバを上り（または下り）予備系ファイバに切替える切替信号を前記切替手段に出力する監視制御部と、
波長λｓ０の現用系ファイバ監視光と下り（または上り）現用系光ファイバの光信号とを合波する合波器と、
波長λｓ０の現用系ファイバ監視光を上り（または下り）現用系光ファイバの光信号から分波する分波器と、
波長λｓ１の予備系ファイバ監視光と下り（または上り）予備系光ファイバの光信号とを合波する合波器と、
波長λｓ１の予備系ファイバ監視光を上り（または下り）予備系光ファイバの光信号から分波する分波器とを備え、
前記波長多重分離装置は、
下り（または上り）現用系光ファイバの光信号に合波され送られてきた波長λｓ０の現用系光ファイバ監視光を分波する分波器と、
前記波長λｓ０の現用系光ファイバ監視光を折り返し、上り（または下り）現用系光ファイバの光信号に合波する合波器と、
下り（または上り）予備系光ファイバの光信号に合波され送られてきた波長λｓ１の予備系光ファイバ監視光を分波する分波器と、
前記波長λｓ１の予備系光ファイバ監視光を折り返し、上り（または下り）予備系光ファイバの光信号に合波する合波器を備えることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項１４】
請求項１２に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記現用系光ファイバを伝搬する各ＯＮＵに対応する下り光信号の波長をλｄ１，λｄ２，…，λｄｎで波長間隔一定としたときに、前記予備系光ファイバを伝搬する各ＯＮＵに対応する下り光信号の波長をλｄ１＋ｋ，λｄ２＋ｋ，…，λｄｎ＋ｋとし（ｋは１以上ｎ未満の整数）、
前記現用系光ファイバを伝搬する各ＯＮＵに対応する上り光信号の波長をλｕ１，λｕ２，…，λｕｎで波長間隔一定としたときに、前記予備系光ファイバを伝搬する各ＯＮＵに対応する上り光信号の波長をλｕ１＋ｋ，λｕ２＋ｋ，…，λｕｎ＋ｋとする（ｋは１以上の整数）ことを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項１５】
請求項１４に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、λｄｎ＋ｉ＝λｄｉ＋ＦＳＲとしたときにλｄｎ＋ｉに代えてλｄｉとし、λｕｎ＋ｉ＝λｕｉ＋ＦＳＲとしたときにλｕｎ＋ｉに代えてλｕｉとする（ｉは１〜ｋの整数）ことを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項１６】
請求項１２に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、前記ＯＳＵは、
上り（または下り）現用系光ファイバを上り（または下り）予備系光ファイバに切替える切替手段と、
各ＯＮＵからの上り信号断を一括に検出し、前記切替手段に切替信号を送信する監視制御部と
を備えることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項１７】
請求項１２に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、前記ＯＳＵは、
上り（または下り）現用系光ファイバを上り（または下り）予備系光ファイバに切替える切替手段と、
各ＯＮＵからの上り信号断を個別に検出し、前記切替手段に切替信号を送信する監視制御部と
を備えることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項１８】
請求項１２に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、前記ＯＳＵは、下り信号断を個別に検出する手段を備えることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項１９】
請求項１３に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
現用系光送信器および現用系光受信器が正常な状態にあって、
波長λｓ０の現用系ファイバ監視光が検出できず、かつ波長λｓ１の予備系ファイバ監視光が検出可能の場合に、または、波長λｓ０の現用系ファイバ監視光が検出できず、かつ波長λｓ１の予備系ファイバ監視光が検出できず、かつ前記ＯＳＣ内の上り光受信器が上り光信号を受信できない場合に、
前記監視制御部は、予備系光ファイバを利用して通信を行うための切替信号を送信することを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項２０】
請求項１６に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
各ＯＮＵからの上り光信号断を一括に検出する手段により、全上り光信号断が検出された場合に、前記監視制御部は、予備系光ファイバを利用して通信を行うための切替信号を送信する手順をとることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項２１】
請求項１７に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
各ＯＮＵからの上り光信号断を個別に検出する手段により、全上り光信号断が検出された場合に、前記監視制御部は、予備系光ファイバを利用して通信を行うための切替信号を送信する手順をとることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項２２】
請求項１７に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
各ＯＮＵからの上り光信号断を個別に検出する手段により、複数の上り光信号断が検出された場合に、前記監視制御部は、予備系光ファイバを利用して通信を行うための切替信号を送信する手順をとることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項２３】
請求項１２に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、前記各ＯＮＵに対応する現用系の下り光信号の波長と上り光信号の波長が互いに等しく、予備系の下り光信号の波長と上り光信号の波長が互いに等しいことを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項２４】
請求項１２に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記ＯＳＵは、前記各ＯＮＵで上り光信号を生成するための波長λｕ１〜λｕｎの上り信号用光キャリアを発生し、前記下り現用系光ファイバに波長多重して送信する手段と、前記各ＯＮＵで上り光信号を生成するための波長λｕ１＋Δλｕ〜λｕｎ＋Δλｕの上り信号用光キャリアを発生し、前記下り予備系光ファイバに波長多重して送信する手段とを備え、
前記各ＯＮＵは、下り光信号に波長多重して入力される上り信号用光キャリアの中の対応する上り信号用光キャリアを変調し、波長λｕ１〜λｕｎまたは波長λｕ１＋Δλｕ〜λｕｎ＋Δλｕの上り光信号として送信する手段を備え、
前記各ＯＮＵに対応する下り光信号と上り光信号の波長差が前記下りＡＷＧのフリースペクトルレンジ（ＦＳＲ）の整数倍とし、前記波長多重分離装置の下りＡＷＧは、各ＯＮＵに対応する下り光信号と上り信号用光キャリアを同時に分波する構成であることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項２５】
請求項１２に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記ＯＳＵは、前記各ＯＮＵで上り光信号を生成するための波長λｕ１〜λｕｎの上り信号用光キャリアを発生し、前記下り現用系光ファイバに波長多重して送信する手段と、前記各ＯＮＵで上り光信号を生成するための波長λｕ１＋Δλｕ〜λｕｎ＋Δλｕの上り信号用光キャリアを発生し、前記下り予備系光ファイバに波長多重して送信する手段とを備え、
前記波長多重分離装置は、前記下りＡＷＧおよび前記上りＡＷＧに加えて、前記下り現用系光ファイバから入力される波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号と波長λｕ１〜λｕｎの上り信号用光キャリアに分離し、前記下り予備系光ファイバから入力される波長λｄ１＋Δλｄ〜λｄｎ＋Δλｄの下り光信号と波長λｕ１＋Δλｕ〜λｕｎ＋Δλｕの上り信号用光キャリアに分離する２個の波長群分離フィルタと、前記波長λｕ１〜λｕｎの上り信号用光キャリアを前記各ＯＮＵに対応するポートに分波する上り信号用光キャリアＡＷＧと、前記下りＡＷＧで分波された各下り光信号と前記上り信号用光キャリアＡＷＧで分波された各上り信号用光キャリアとをそれぞれ合波して各ＯＮＵに対応する下り光ファイバに送出するｎ個の波長群結合フィルタとを備え、
前記各ＯＮＵは、下り光信号に波長多重して入力される上り信号用光キャリアの中の対応する上り信号用光キャリアを変調し、波長λｕ１〜λｕｎまたは波長λｕ１＋Δλｕ〜λｕｎ＋Δλｕの上り光信号として送信する構成であることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項２６】
請求項２５に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記現用系光ファイバを伝搬する各ＯＮＵに対応する下り光信号の波長をλｄ１，λｄ２，…，λｄｎで波長間隔一定としたときに、前記予備系光ファイバを伝搬する各ＯＮＵに対応する下り光信号の波長をλｄ１＋ｋ，λｄ２＋ｋ，…，λｄｎ＋ｋとし（ｋは１以上ｎ未満の整数）、
前記現用系光ファイバを伝搬する各ＯＮＵに対応する上り光信号の波長をλｕ１，λｕ２，…，λｕｎで波長間隔一定としたときに、前記予備系光ファイバを伝搬する各ＯＮＵに対応する上り光信号の波長をλｕ１＋ｋ，λｕ２＋ｋ，…，λｕｎ＋ｋとする（ｋは１以上の整数）ことを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項２７】
請求項２６に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、λｄｎ＋ｉ＝λｄｉ＋ＦＳＲとしたときにλｄｎ＋ｉに代えてλｄｉとし、λｕｎ＋ｉ＝λｕｉ＋ＦＳＲとしたときにλｕｎ＋ｉに代えてλｕｉとする（ｉは１〜ｋの整数）ことを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項２８】
請求項２６に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、波長λｕ１〜λｕｎの上り信号用光キャリアを発生する手段および波長λｕ１＋ｋ〜λｕｎ＋ｋの上り信号用光キャリアを発生する手段は、波長λｕ１〜λｕｎ＋ｋの上り信号用光キャリアを発生する１つの手段で構成され、前記下り現用系光ファイバおよび前記下り予備系光ファイバには波長λｕ１〜λｕｎ＋ｋの上り信号用光キャリアが送信されることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項２９】
請求項１３に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記送信手段は、
波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号および波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号を送信するｎ個の現用系光送信器およびｎ個の予備系光送信器と、
ｎ個の前記現用系光送信器と接続されるｎポートと下り現用系光ファイバに接続される１ポートを有する下り現用系波長合波器と、
ｎ個の前記予備系光送信器と接続されるｎポートと下り予備系光ファイバに接続される１ポートを有する下り予備系波長合波器とを備え、
ｎ個の現用系光送信器から送信された波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号は、下り現用系波長合波器にて波長多重されて下り現用系光ファイバに出力され、ｎ個の予備系光送信器から送信された波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号は、下り予備系波長合波器にて波長多重されて下り予備系光ファイバに出力され、
前記現用および予備系光送信器は、前記監視制御部から送信された切替信号により、光出力の有無を切り替える手段を備えることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項３０】
請求項１３に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記送信手段は、
波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号および波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号を送信するｎ個の現用系光送信器およびｎ個の予備系光送信器と、
入力された光信号の出力をＯＮ／ＯＦＦするｎ個の下り現用系光スイッチと、
ｎ個の下り現用系光スイッチと接続されるｎポートと下り現用系光ファイバに接続される１ポートを有する下り現用系合波器と、
入力された光信号の出力をＯＮ／ＯＦＦするｎ個の下り予備系光スイッチと、
ｎ個の下り予備系光スイッチと接続されるｎポートと下り予備系光ファイバに接続される１ポートを有する下り予備系合波器とを備え、
現用系光送信器および予備系光送信器から送信された下り光信号は、各光スイッチへ入力されて、前記監視制御部からの切替信号により光スイッチからの出力を選択され、
ｎ個の現用系光スイッチから出力された波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号は、下り現用系合波器にて多重されて、下り現用系光ファイバに出力され、
ｎ個の予備系光スイッチから出力された波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号は、下り予備系合波器にて多重されて、下り予備系光ファイバに出力され、
前記各ＯＮＵへの下り光信号を前記下り現用系光ファイバを介して伝送するときは、前記各ＯＮＵに対応する波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号を波長多重し、前記下り予備系光ファイバを介して伝送するときは前記各ＯＮＵに対応する波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号を波長多重し、前記下り現用系光ファイバまたは前記下り予備系光ファイバのいずれかを選択して送信することを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項３１】
請求項１３に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記送信手段は、
入力された下り電気信号に対して波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号を送信するｎ個の現用系光送信器および波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号を送信するｎ個の予備系光送信器と、
ｎ個の前記現用系光送信器と接続されるｎポートと下り現用系光スイッチに接続される１ポートを有する下り現用系合波器と、
ｎ個の前記予備系光送信器と接続されるｎポートと下り予備系光スイッチに接続される１ポートを有する下り予備系合波器と、
前記下り現用系合波器から入力された多重下り光信号の出力をＯＮ／ＯＦＦする１個の下り現用系光スイッチと、
前記下り予備系合波器から入力された多重下り光信号の出力をＯＮ／ＯＦＦする１個の下り現用系光スイッチとを備え、
ｎ個の現用系光送信器から出力された波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り現用系光信号は、下り現用系合波器にて多重されて、下り現用系光スイッチに出力され、
ｎ個の予備系光送信器から出力された波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り予備系光信号は、下り予備系合波器にて多重されて、下り予備系光スイッチに出力され、
前記監視制御部からの切替信号により出力される光ファイバを現用系もしくは予備系のいずれかを選択することを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項３２】
請求項１３に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、波長λｄｐｋ（ｋ＝１〜ｎ）は、λｄｗｋ＋Δλｄ（ｋ＝１〜ｎ、Δλｄは一定値）に設定し、
前記送信手段は、
入力された下り電気信号に対して波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号および波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号を出力するｎ個の現用系光送信器およびｎ個の予備系光送信器と、
前記波長λｄｗｋ（ｋは１以上ｎ以下の整数）の下り光信号を送信する現用系光送信器と前記波長λｄｐｋ（ｋは１以上ｎ以下の整数）の下り光信号を送信する予備系光送信器のいずれかを選択するｎ個の光スイッチと、
ｎ個の前記光スイッチと接続されるｎポートと下り現用系光ファイバと下り予備系光ファイバに接続される２ポートを有する下りアレイ導波路回折格子（下りＡＷＧ）とを備え、
前記現用系光送信器から出力された波長λｄｗｋの下り光信号および波長λｄｐｋの下り光信号は、前記光スイッチに入力され、波長λｄｗｋの下り光信号または波長λｄｐｋの下り光信号のいずれかが選択され、ｎ個の光スイッチから出力され、下りＡＷＧに入力され、選択された波長の下り光信号に応じて下り現用系光ファイバもしくは下り予備系光ファイバのいずれかに波長多重されて出力されることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項３３】
請求項１３に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、波長λｄｐｋ（ｋ＝１〜ｎ）は、λｄｗｋ＋Δλｄ（ｋ＝１〜ｎ、Δλｄは一定値）に設定し、
前記送信手段は、
波長λｄｗｋ（ｋは１以上ｎ以下の整数）または波長λｄｐｋ（ｋは１以上ｎ以下の整数）のいずれかの波長を選択して下り信号を出力するｎ個の光送信器と、
ｎ個の前記光送信器と接続されるｎポートと下り現用系光ファイバと下り予備系光ファイバに接続される２ポートを有する下りアレイ導波路回折格子（下りＡＷＧ）とを備え、
前記監視制御部からの切替信号に応じて、波長λｄｗｋ（ｋは１以上ｎ以下の整数）または波長λｄｐｋ（ｋは１以上ｎ以下の整数）のいずれかの波長の下り信号は、前記光送信器から出力され、前記下りＡＷＧにて、選択された波長の下り光信号に応じて下り現用系光ファイバもしくは下り予備系光ファイバのいずれかに波長多重されて出力されることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項３４】
請求項１３に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記送信手段は、
入力された波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り光信号を上り電気信号に変換して出力するｎ個の現用系光受信器および入力された波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り光信号を上り電気信号に変換して出力するｎ個の予備系光受信器と、
ｎ個の前記現用系光受信器と接続されるｎポートと上り現用系ファイバに接続される１ポートを有する上り現用系分波器と、
ｎ個の前記予備系光受信器と接続されるｎポートと上り予備系ファイバに接続される１ポートを有する上り予備系分波器とを備え、
上り現用系光ファイバから入力された前記上り光信号は、前記上り現用系分波器にて分波されて、前記現用系光受信器へ出力され、
上り予備系光ファイバから入力された前記上り光信号は、前記上り分波器にて分波されて、前記予備系光受信器へ出力され、
前記監視制御部からの切替信号により出力する上り電気信号を選択することを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項３５】
請求項１３に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記送信手段は、
入力された波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り光信号を上り電気信号に変換して出力するｎ個の現用系光受信器および入力された波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り光信号を上り電気信号に変換して出力するｎ個の予備系光受信器と、
ｎ個の前記現用系光受信器と接続されるｎポートと上り現用系ファイバに接続される１ポートを有する上り現用系分波器と、
ｎ個の前記予備系光受信器と接続されるｎポートと上り予備系ファイバに接続される１ポートを有する上り予備系分波器と、
上り現用系分波器から入力された上り光信号の上り現用系分波器への出力をＯＮ／ＯＦＦする１個の上り現用系光スイッチと、
上り予備系光ファイバから入力された上り光信号の上り予備系分波器への出力をＯＮ／ＯＦＦする１個の上り予備系光スイッチとを備え、
前記監視制御部からの切替信号に応じて、上り現用系光スイッチおよび上り予備系光スイッチのＯＮ／ＯＦＦにより、上り現用系光ファイバから入力された多重上り光信号もしくは上り予備系光ファイバから入力された多重上り光信号のいずれかが選択され、上り現用系分波器もしくは上り予備系分波器へ出力され、各分波器で分波された後に現用系光受信器もしくは予備系光受信器に入力されることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項３６】
請求項１３に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記送信手段は、
入力された波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り光信号を上り電気信号に変換して出力するｎ個の現用系光受信器および入力された波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り光信号を上り電気信号に変換して出力するｎ個の予備系光受信器と、
ｎ個の前記現用系光スイッチと接続されるｎポートと上り現用系ファイバに接続される１ポートを有する上り現用系分波器と、
ｎ個の前記予備系光スイッチと接続されるｎポートと上り予備系ファイバに接続される１ポートを有する上り予備系分波器と、
上り現用系分波器から入力された上り光信号の上り現用系光受信器への出力をＯＮ／ＯＦＦするｎ個の上り現用系光スイッチと、
上り現用系分波器から入力された上り光信号の上り現用系光受信器への出力をＯＮ／ＯＦＦするｎ個の上り現用系光スイッチとを備え、
上り現用系ファイバから上り現用系分波器に入力された多重上り光信号は、分波されて、上り現用系光スイッチに出力され、
上り予備系ファイバから上り予備系分波器に入力された多重上り光信号は、分波されて、上り予備系光スイッチに出力され、
前記監視制御部からの切替信号に応じて、上り現用系光スイッチおよび上り予備系光スイッチのＯＮ／ＯＦＦにより、上り現用系分波器もしくは上り予備系分波器のいずれかが選択され、現用系光受信器もしくは予備系光受信器に入力されることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項３７】
請求項１３に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、波長λｕｐｋ（ｋ＝１〜ｎ）は、λｕｗｋ＋Δλｕ（ｋ＝１〜ｎ、Δλｕは一定値）に設定し、
前記送信手段は、
波長λｕｗｋ（ｋは１以上ｎ以下の整数）もしくは波長λｕｐｋ（ｋは１以上ｎ以下の整数）の上り光信号のいずれかを選択して送信する光送信器を備え、
入力された波長λｕｗ１〜λｕｗｎもしくは波長λｕｐ１〜λｕｐｎいずれかの上り光信号を電気信号に変換して出力するｎ個の光受信器と、
前記上り現用系光ファイバと前記予備系光ファイバに接続される２ポートとｎ個の光受信器と接続されるｎポートを有する上りアレイ導波路回折格子（上りＡＷＧ）とを備え、
前記監視制御部からの切替信号に応じて、波長λｕｗｋ（ｋは１以上ｎ以下の整数）もしくは波長λｕｐｋ（ｋは１以上ｎ以下の整数）の上り光信号のいずれかを選択して出力された上り光信号は、波長多重分離装置へ出力され、波長多重分離装置にて波長に応じて現用系光ファイバもしくは予備系光ファイバに出力され、上りＡＷＧにおいて分波された後、各光受信器に出力されることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項３８】
請求項３７に記載された光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記ＯＳＵは、
前記各ＯＮＵで上り光信号を生成するための波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り信号用光キャリアを発生し、前記下り現用系光ファイバに波長多重して送信する手段と、
前記各ＯＮＵで上り光信号を生成するための波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り信号用光キャリアを発生し、前記下り予備系光ファイバに波長多重して送信する手段として、波長λｕｗｋ（ｋは１以上ｎ以下の整数）もしくは波長λｕｐｋ（ｋは１以上ｎ以下の整数）の上り光信号のいずれかを選択して出力するｎ個の光送信器と、
現用系光ファイバおよび予備系光ファイバに接続される２ポートと各光送信器に接続されるｎポートを有する上り信号用ＡＷＧとを備え、
前記監視制御部の切替信号に応じて、出力された波長λｕｗｋ（ｋは１以上ｎ以下の整数）もしくは波長λｕｐｋ（ｋは１以上ｎ以下の整数）の上り光信号は、上り信号用ＡＷＧにて現用系光ファイバもしくは予備系光ファイバのいずれかに出力され、下り光信号と多重されて、前記波長多重装置に伝送されることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項３９】
請求項３７に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、前記ＯＳＵ内の各光送信器は、前記監視制御部から送信された切替信号を下り信号内に付加して、各ＯＮＵへ伝達することを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項４０】
センタ装置（ＯＳＵ）と複数ｎ個の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）が波長多重分離装置を介して配置され、ＯＳＵと波長多重分離装置との多重区間が下り現用系光ファイバ、上り現用系光ファイバ、下り予備光ファイバおよび上り予備系光ファイバを介して接続され、波長多重分離装置と各ＯＮＵとのアクセス区間がそれぞれ下り光ファイバおよび上り光ファイバを介して接続され、前記ＯＳＵから前記各ＯＮＵへの下り光信号および前記各ＯＮＵから前記ＯＳＵへの上り光信号を、各ＯＮＵごとに割り当てた波長により前記多重区間を波長多重伝送し、前記波長多重分離装置で波長多重または波長多重分離して双方向伝送する光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記ＯＳＵは、前記各ＯＮＵへの下り光信号を前記下り現用系光ファイバを介して伝送するときは前記各ＯＮＵに対応する波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号を波長多重し、前記下り予備系光ファイバを介して伝送するときは前記各ＯＮＵに対応する波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号を波長多重し、前記下り現用系光ファイバまたは前記下り予備系光ファイバのいずれかを選択して送信する送信手段を含み、かつ前記上り現用系光ファイバを介して伝送された波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り光信号または前記上り予備系光ファイバを介して伝送された波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り光信号を受信する受信手段を含み、
前記各ＯＮＵは、前記アクセス区間の下り光ファイバから入力する波長λｄｗ１〜λｄｗｎの中の対応する下り光信号または波長λｄｐ１〜λｄｐｎの中の対応する下り光信号を受信し、かつ多重区間の前記上り現用系光ファイバを介して上り光信号を伝送するときは波長λｕｗ１〜λｕｗｎの中の対応する上り光信号、または前記上り予備系光ファイバを介して上り光信号を伝送するときは波長λｕｐ１〜λｕｐｎの中の対応する上り光信号をそれぞれ上り光ファイバへ送信する構成であり、
前記波長多重分離装置は、下り現用系光ファイバに対応する下り現用系分波器および下り予備系光ファイバに対応する下り予備系分波器と、下り現用系分波器で分波された波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号と下り予備系分波器で分波された波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号をポート対応にそれぞれ合波し、前記各ＯＮＵに対応する下り光ファイバに入力するｎ個の波長群結合フィルタと、上り現用系光ファイバに対応する上り現用系合波器および上り予備系光ファイバに対応する上り予備系合波器と、前記各ＯＮＵに対応する上り光ファイバから入力する波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り光信号と波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り光信号をそれぞれ分波し、前記上り現用系合波器または前記上り予備系合波器の対応するポートに入力するｎ個の波長群分離フィルタとを備え、前記下り現用系光ファイバから入力する波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号または前記下り予備系光ファイバから入力する波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号を前記各ＯＮＵに対応するポートに分波し、前記各ＯＮＵに対応する上り光ファイバから入力する波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り光信号または波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り光信号を前記上り現用系光ファイバまたは前記上り予備系光ファイバに対応するポートに合波する構成であり、
下り光信号の現用系の波長λｄｗ１〜λｄｗｎと予備系の波長λｄｐ１〜λｄｐｎが異なる帯域であり、上り光信号の現用系の波長λｕｗ１〜λｕｗｎと予備系の波長λｕｐ１〜λｕｐｎが異なる帯域であることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項４１】
請求項４０に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、前記各ＯＮＵに対応する現用系の下り光信号の波長と予備系の上り光信号の波長が互いに等しく、または現用系の上り光信号の波長と予備系の下り光信号の波長が互いに等しいことを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項４２】
センタ装置（ＯＳＵ）と複数ｎ個の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）が波長多重分離装置を介して配置され、ＯＳＵと波長多重分離装置との多重区間が下り現用系光ファイバ、上り現用系光ファイバ、下り予備光ファイバおよび上り予備系光ファイバを介して接続され、波長多重分離装置と各ＯＮＵとのアクセス区間がそれぞれ下り光ファイバおよび上り光ファイバを介して接続され、前記ＯＳＵから前記各ＯＮＵへの下り光信号および前記各ＯＮＵから前記ＯＳＵへの上り光信号を、各ＯＮＵごとに割り当てた波長により前記多重区間を波長多重伝送し、前記波長多重分離装置で波長多重または波長多重分離して双方向伝送する光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記ＯＳＵは、前記各ＯＮＵを２つの群＃１〜＃ｋ、＃ｋ＋１〜＃ｎに分け、下り光信号を２つの波長群λｄ１〜λｄｋ、λｄｋ＋１〜λｄｎに分けたときに、前記各ＯＮＵ＃１〜＃ｋへの下り光信号を、前記下り現用系光ファイバを介して伝送するときは波長λｄ１〜λｄｋの下り光信号を波長多重し、前記下り予備系光ファイバを介して伝送するときは波長λｄｋ＋１〜λｄｎの下り光信号を波長多重し、前記各ＯＮＵ＃ｋ＋１〜＃ｎへの下り光信号を、前記下り現用系光ファイバを介して伝送するときは波長λｄｋ＋１〜λｄｎの下り光信号を波長多重し、前記下り予備系光ファイバを介して伝送するときは波長λｄ１〜λｄｋの下り光信号を波長多重し、前記下り現用系光ファイバまたは前記下り予備系光ファイバのいずれかを選択して送信する送信手段を含み、かつ上り光信号を２つの波長群λｕ１〜λｕｋ、λｕｋ＋１〜λｕｎに分けたときに、ＯＮＵ＃１〜＃ｋに現用系として波長λｕ１〜λｕｋを割り当て、予備系として波長λｕｋ＋１〜λｕｎを割り当て、ＯＮＵ＃ｋ＋１〜＃ｎに現用系として波長λｕｋ＋１〜λｕｎを割り当て、予備系として波長λｕ１〜λｕｋを割り当てた上り光信号を受信する受信手段を含み、
前記各ＯＮＵは、前記アクセス区間の下り光ファイバから入力する波長λｄ１〜λｄｋの中の対応する下り光信号または波長λｄｋ＋１〜λｄｎの中の対応する下り光信号を受信し、かつ多重区間の前記上り現用系光ファイバを介して上り光信号を伝送するときは波長λｕ１〜λｕｋの中の対応する上り光信号、または前記上り予備系光ファイバを介して上り光信号を伝送するときは波長λｕｋ＋１〜λｕｎの中の対応する上り光信号をそれぞれ上り光ファイバへ送信する構成であり、
前記波長多重分離装置は、前記下り現用系光ファイバと前記下り予備系光ファイバに接続される２ポートと、下り現用系光ファイバに対応する下り現用系分波器および下り予備系光ファイバに対応する下り予備系分波器と、下り現用系分波器で分波された波長λｄ１〜λｄｋ、λｄｋ＋１〜λｄｎの下り光信号と下り予備系分波器で分波された波長λｄｋ＋１〜λｄｎ、λｄ１〜λｄｋの下り光信号をポート対応にそれぞれ合波し、前記各ＯＮＵに対応する下り光ファイバに入力するｎ個の波長群結合フィルタと、前記上り現用系光ファイバと前記上り予備系光ファイバに接続される２ポートと、上り現用系光ファイバに対応する上り現用系合波器および上り予備系光ファイバに対応する上り予備系合波器と、前記各ＯＮＵに対応する上り光ファイバから入力する波長λｕ１〜λｕｋ、λｕｋ＋１〜λｕｎの上り光信号と波長λｕｋ＋１〜λｕｎ、λｕ１〜λｕｋの上り光信号をそれぞれ分波し、前記上り現用系合波器または前記上り予備系合波器の対応するポートに入力するｎ個の波長群分離フィルタとを備え、前記下り現用系光ファイバまたは前記下り予備系光ファイバから入力する波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号を前記各ＯＮＵに対応するポートに分波し、前記各ＯＮＵに対応する上り光ファイバから入力する波長λｕ１〜λｕｎの上り光信号を前記上り現用系光ファイバまたは前記上り予備系光ファイバに対応するポートに合波する構成であることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項４３】
センタ装置（ＯＳＵ）と複数ｎ個の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）が波長多重分離装置を介して配置され、ＯＳＵと波長多重分離装置との多重区間が下り現用系光ファイバ、上り現用系光ファイバ、下り予備光ファイバおよび上り予備系光ファイバを介して接続され、波長多重分離装置と各ＯＮＵとのアクセス区間がそれぞれ下り光ファイバおよび上り光ファイバを介して接続され、前記ＯＳＵから前記各ＯＮＵへの下り光信号および前記各ＯＮＵから前記ＯＳＵへの上り光信号を、各ＯＮＵごとに割り当てた波長により前記多重区間を波長多重伝送し、前記波長多重分離装置で波長多重または波長多重分離して双方向伝送する光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記ＯＳＵは、前記各ＯＮＵへの下り光信号を前記下り現用系光ファイバを介して伝送するときは前記各ＯＮＵに対応する波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号を波長多重し、前記下り予備系光ファイバを介して伝送するときは前記各ＯＮＵに対応する波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号を波長多重し、前記下り現用系光ファイバまたは前記下り予備系光ファイバのいずれかを選択して送信する送信手段を含み、かつ前記上り現用系光ファイバを介して伝送された波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り光信号または前記上り予備系光ファイバを介して伝送された波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り光信号を受信する受信手段と、前記各ＯＮＵで上り光信号を生成するための波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り信号用光キャリアを発生し、前記下り現用系光ファイバに波長多重して送信する手段と、前記各ＯＮＵで上り光信号を生成するための波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り信号用光キャリアを発生し、前記下り予備系光ファイバに波長多重して送信する手段とを含み、
前記各ＯＮＵは、前記アクセス区間の下り光ファイバから入力する波長λｄｗ１〜λｄｗｎの中の対応する下り光信号または波長λｄｐ１〜λｄｐｎの中の対応する下り光信号を受信し、かつ多重区間の前記上り現用系光ファイバを介して上り光信号を伝送するときは波長λｕｗ１〜λｕｗｎの中の対応する上り光信号、または前記上り予備系光ファイバを介して上り光信号を伝送するときは波長λｕｐ１〜λｕｐｎの中の対応する上り光信号をそれぞれ上り光ファイバへ送信する構成であり、
前記波長多重分離装置は、前記下り現用系光ファイバと前記下り予備系光ファイバに接続される２ポートと、前記各ＯＮＵに対応する下り光ファイバに接続されるｎポートを有する下りアレイ導波路回折格子（下りＡＷＧ）と、前記上り現用系光ファイバと前記上り予備系光ファイバに接続される２ポートと、前記各ＯＮＵに対応する上り光ファイバに接続されるｎポートを有する上りアレイ導波路回折格子（上りＡＷＧ）と、前記下り現用系光ファイバから入力される波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号と波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り信号用光キャリアに分離し、前記下り予備系光ファイバから入力される波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号と波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り信号用光キャリアに分離する２個の波長群分離フィルタと、前記波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り信号用光キャリアを前記各ＯＮＵに対応するポートに分波する上り信号用光キャリアＡＷＧと、前記下りＡＷＧで分波された各下り光信号と前記上り信号用光キャリアＡＷＧで分波された各上り信号用光キャリアとをそれぞれ合波して各ＯＮＵに対応する下り光ファイバに送出するｎ個の波長群結合フィルタとを備え、前記下りＡＷＧに前記下り現用系光ファイバから入力する波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号または前記下り予備系光ファイバから入力する波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号を前記各ＯＮＵに対応するポートに分波し、前記上りＡＷＧに前記各ＯＮＵに対応する上り光ファイバから入力する波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り光信号または波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り光信号を前記上り現用系光ファイバまたは前記上り予備系光ファイバに対応するポートに合波する構成であることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項４４】
請求項４３に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記上り信号用光キャリアＡＷＧに代えて、下り現用系光ファイバに対応する現用系上り信号用光キャリアＡＷＧおよび下り予備系光ファイバに対応する予備系上り信号用光キャリアＡＷＧと、現用系上り信号用光キャリアＡＷＧで分波された波長λｕｗ１〜λｄｗｕの上り信号用光キャリアと予備系上り信号用光キャリアＡＷＧで分波された波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り信号用光キャリアをポート対応にそれぞれ合波するｎ個の波長群結合フィルタとを備え、
前記下りＡＷＧに代えて、下り現用系光ファイバに対応する下り現用系ＡＷＧおよび下り予備系光ファイバに対応する下り予備系ＡＷＧと、下り現用系ＡＷＧで分波された波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号と下り予備系ＡＷＧで分波された波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号をポート対応にそれぞれ合波するｎ個の波長群結合フィルタとを備え、
前記上りＡＷＧに代えて、上り現用系光ファイバに対応する上り現用系ＡＷＧおよび上り予備系光ファイバに対応する上り予備系ＡＷＧと、前記各ＯＮＵに対応する上り光ファイバから入力する波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り光信号と波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り光信号をそれぞれ分波し、前記上り現用系ＡＷＧまたは前記上り予備系ＡＷＧの対応するポートに入力するｎ個の波長群分離フィルタとを備えたことを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項４５】
請求項４３に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記各ＯＮＵを２つの群＃１〜＃ｋ、＃ｋ＋１〜＃ｎに分け、
下り光信号を２つの波長群λｄ１〜λｄｋ、λｄｋ＋１〜λｄｎに分けたときに、ＯＮＵ＃１〜＃ｋに現用系として波長λｄ１〜λｄｋを割り当て、予備系として波長λｄｋ＋１〜λｄｎを割り当て、ＯＮＵ＃ｋ＋１〜＃ｎに現用系として波長λｄｋ＋１〜λｄｎを割り当て、予備系として波長λｄ１〜λｄｋを割り当て、
上り光信号を２つの波長群λｕ１〜λｕｋ、λｕｋ＋１〜λｕｎに分けたときに、ＯＮＵ＃１〜＃ｋに現用系として波長λｕ１〜λｕｋを割り当て、予備系として波長λｕｋ＋１〜λｕｎを割り当て、ＯＮＵ＃ｋ＋１〜＃ｎに現用系として波長λｕｋ＋１〜λｕｎを割り当て、予備系として波長λｕ１〜λｕｋを割り当て、
前記上り信号用光キャリアＡＷＧに代えて、下り現用系光ファイバに対応する現用系上り信号用光キャリア分波器および下り予備系光ファイバに対応する予備系上り信号用光キャリア分波器と、現用系上り信号用光キャリア分波器で分波された波長λｕ１〜λｕｋ、λｕｋ＋１〜λｕｎの上り信号用光キャリアと予備系上り信号用光キャリア分波器で分波された波長λｕｋ＋１〜λｕｎ、λｕ１〜λｕｋの上り信号用光キャリアをポート対応にそれぞれ合波するｎ個の波長群結合フィルタとを備え、
前記下りＡＷＧに代えて、下り現用系光ファイバに対応する下り現用系分波器および下り予備系光ファイバに対応する下り予備系分波器と、下り現用系分波器で分波された波長λｄ１〜λｄｋ、λｄｋ＋１〜λｄｎの下り光信号と下り予備系分波器で分波された波長λｄｋ＋１〜λｄｎ、λｄ１〜λｄｋの下り光信号をポート対応にそれぞれ合波するｎ個の波長群結合フィルタとを備え、
前記上りＡＷＧに代えて、上り現用系光ファイバに対応する上り現用系合波器および上り予備系光ファイバに対応する上り予備系合波器と、前記各ＯＮＵに対応する上り光ファイバから入力する波長λｕ１〜λｕｋ、λｕｋ＋１〜λｕｎの上り光信号と波長λｕｋ＋１〜λｕｎ、λｕ１〜λｕｋの上り光信号をそれぞれ分波し、前記上り現用系合波器または前記上り予備系合波器の対応するポートに入力するｎ個の波長群分離フィルタとを備えたことを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項４６】
請求項１〜請求項４５のいずれかに記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、任意のＯＮＵに、現用下り光信号、予備下り光信号、現用上り光信号および予備上り光信号としてそれぞれ２波長以上を割り当て、前記アクセス区間の光ファイバを二重化する構成であることを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、センタ装置（ＯＳＵ）と複数の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）との間で光信号を双方向に伝送する光波長多重アクセスシステムに関する。
【背景技術】  図１に、従来の光波長多重アクセスシステムの構成を示す。この構成は、Ｊ．Ｋａｎｉ  ｅｔ  ａｌ．，“Ａ  ＷＤＭ−ｂａｓｅｄ  ｏｐｔｉｃａｌ  ａｃｃｅｓｓ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｆｏｒ  ｗｉｄｅ−ａｒｅａ  ｇｉｇａｂｉｔ  ａｃｃｅｓｓ  ｓｅｒｖｉｃｅｓ”，ＩＥＥＥ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｍａｇａｚｉｎｅ，ｖｏｌ．４１，ｉｓｓｕｅ  ２，Ｓ４３−Ｓ４８，Ｆｅｂｒｕａｒｙ  ２００３（文献１）に開示されている。光波長多重アクセスシステムは、センタ装置（ＯＳＵ）５０、波長多重分離装置６０、および複数の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）７０−１〜７０−ｎから構成される。ＯＳＵ５０と波長多重分離装置６０との間の多重区間は、ＯＳＵから各ＯＮＵへの下り光信号を伝送する下り光ファイバ１ｄと、各ＯＮＵからＯＳＵへの上り光信号を伝送する上り光ファイバ１ｕとを介して接続されている。各ＯＮＵ７０−１〜７０−ｎと波長多重分離装置６０との間のアクセス区間は、各ＯＮＵへの下り光信号を伝送する下り光ファイバ２ｄ−１〜２ｄ−ｎと、各ＯＮＵからの上り光信号を伝送する上り光ファイバ２ｕ−１〜２ｕ−ｎとを介して接続されている。
ここでは、ＯＳＵからＯＮＵへの下り光信号用として１つの波長帯λｄを割り当て、ＯＮＵからＯＳＵへの上り光信号用として１つの波長帯λｕ（≠λｄ）を割り当てる。波長帯λｄの波長λｄ１〜λｄｎおよび波長帯λｕの波長λｕ１〜λｕｎを、それぞれ各ＯＮＵに割り当てる。また、各波長の光信号を合分波する波長多重分離手段として、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）を用いる。
ＯＳＵ５０の光送受信器５１−１〜５１−ｎは、各ＯＮＵに送信する波長帯λｄの波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号を送信する。下り光信号は、下りＡＷＧ５２で波長多重される。上り信号用光キャリア発生部（ＯＣＳＭ）５３は、各ＯＮＵに送信する波長帯λｕの波長λｕ１〜λｕｎの上り信号用光キャリアを一括発生する。下り光信号と上り信号用光キャリアとは、ＷＤＭカプラ５４で波長多重され、下り光ファイバ１ｄを介して波長多重分離装置６０へ伝送される。
波長多重分離装置６０のＷＤＭカプラ６１は、波長帯λｄの下り光信号と波長帯λｕの上り信号用光キャリアを分波する。下りＡＷＧ６２は、波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号を分波し、上り信号用光キャリアＡＷＧ６３は波長λｕ１〜λｕｎの上り信号用光キャリアを分波する。各々のＯＮＵに送信する波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号及び波長λｕ１〜λｕｎの上り信号用光キャリアは、ＷＤＭカプラ６４−１〜６４−ｎでそれぞれ個別に波長多重される。波長多重された下り光信号及び上り信号用光キャリアは、下り光ファイバ２ｄを介してそれぞれ対応するＯＮＵ７０−１〜７０−ｎへ伝送される。
ＯＮＵ７０−１の光送受信器７１は、伝送された波長λｄ１の下り光信号と波長λｕ１の上り信号用光キャリアを分波し、波長λｄ１の下り光信号を受信する。一方、光送受信器７１は、波長λｕ１の上り信号用光キャリアを変調し、折り返し上り光信号として上り光ファイバ２ｕを介して波長多重分離装置６０へ送信する。他のＯＮＵについても同様である。各ＯＮＵから送信された波長λｕ１〜λｕｎの上り光信号は、波長多重分離装置６０の上りＡＷＧ６５で波長多重され、上り光ファイバ１ｕを介してＯＳＵ５０へ伝送される。上り光信号は、ＯＳＵ５０の上りＡＷＧ５５で分波され、各ＯＮＵに対応する光送受信器５１−１〜５１−ｎに受信される。
ここで、下り光信号の波長帯λｄ（波長λｄ１〜λｄｎ）と、上り信号用光キャリアの波長帯λｕ（波長λｕ１〜λｕｎ）とは、図１に示すように、波長軸上（または光周波数軸上、光周波数＝光速／波長）で重ならないように配置される。波長多重分離装置６０の下りＡＷＧ６２及び上り信号用光キャリアＡＷＧ６３として、ＦＳＲ（フリースペクトルレンジ）間隔の波長を同時に合分波する特性を有するＡＷＧを用いる。下り光信号（例えばλｄ１）と上り信号用光キャリア（例えばλｕ１）の波長間隔をＦＳＲに設定した場合には、ＡＷＧにおいて同じポートに分波することができるので、１つのＡＷＧで対応することができる。この場合には、ＷＤＭカプラ６１，６４−１〜６４−ｎが不要となる。
ところで、ＯＳＵ５０と波長多重分離装置６０との間の多重区間にファイバ断等の障害が発生すると、全ＯＮＵとの通信が断になる。このため、多重区間に現用および予備の光ファイバを配置し、ＯＳＵ５０と波長多重分離装置６０に予備光ファイバへの切替機能を搭載し、多重区間の二重化を実現することが望まれている。
図２に、一般的な二重化システムの構成を示す。対向する伝送装置８１，８２は、現用光ファイバ８３および予備光ファイバ８４を介して接続されている。伝送装置８１の光送受信部８５から送信された光信号は、光カプラ８６−１で２分岐され、現用光ファイバ８３および予備光ファイバ８４の双方を介して伝送装置８２に伝送される。伝送装置８２の光スイッチ８７−１において、一方（現用系）の光ファイバが選択されて光送受信部８８に受信される。逆方向についても同様である。
ＯＳＵ５０と波長多重分離装置６０との間の多重区間において、図２に示した光スイッチを用いる切替方式による二重化を行うと、本来は動的な機能を必要としない波長多重分離装置６０に動的な機能（光スイッチ）が必要になる。そのため、波長多重分離装置６０における切替制御等のために、新たな制御手段が必要になり、システム全体が複雑化する。
本発明の目的は、波長多重分離装置に光スイッチ等の動的な機能を追加することなく、ＯＳＵと波長多重分離装置との間の多重区間の二重化を実現する。
【発明の開示】
このような目的を達成するために、本発明にかかる第１の実施形態は、センタ装置（ＯＳＵ）と複数ｎ個の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）が波長多重分離装置を介して配置され、ＯＳＵと波長多重分離装置との多重区間が現用系光ファイバおよび予備系光ファイバを介して接続され、波長多重分離装置と各ＯＮＵとのアクセス区間がそれぞれ光ファイバを介して接続され、前記ＯＳＵから前記各ＯＮＵへの下り光信号および前記各ＯＮＵから前記ＯＳＵへの上り光信号を、各ＯＮＵごとに割り当てた波長により前記多重区間を波長多重伝送し、前記波長多重分離装置で波長多重または波長多重分離して双方向伝送する光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記ＯＳＵは、前記各ＯＮＵへの下り光信号を前記現用系光ファイバを介して伝送するときは前記各ＯＮＵに対応する波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号を波長多重し、前記予備系光ファイバを介して伝送するときは前記各ＯＮＵに対応する波長λｄ１＋Δλ〜λｄｎ＋Δλの下り光信号を波長多重し、前記現用系光ファイバまたは前記予備系光ファイバのいずれかを選択して送信する送信手段を含み、かつ前記現用系光ファイバを介して伝送された波長λｕ１〜λｕｎの上り光信号または前記予備系光ファイバを介して伝送された波長λｕ１＋Δλ〜λｕｎ＋Δλの上り光信号を受信する受信手段を含み、
前記各ＯＮＵは、前記アクセス区間の光ファイバから入力する波長λｄ１〜λｄｎの中の対応する下り光信号または波長λｄ１＋Δλ〜λｄｎ＋Δλの中の対応する下り光信号を受信し、かつ多重区間の前記現用系光ファイバを介して上り光信号を伝送するときは波長λｕ１〜λｕｎの中の対応する上り光信号、または前記予備系光ファイバを介して上り光信号を伝送するときは波長λｕ１＋Δλの中の対応する上り光信号をそれぞれ前記アクセス区間の光ファイバへ送信する構成であり、
前記波長多重分離装置は、前記現用系光ファイバと前記予備系光ファイバに接続される２ポートと、前記各ＯＮＵに対応する光ファイバに接続されるｎポートを有するアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）を備え、前記現用系光ファイバから入力する波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号または前記予備系光ファイバから入力する波長λｄ１＋Δλ〜λｄｎ＋Δλの下り光信号を前記各ＯＮＵに対応するポートに分波し、各ＯＮＵに対応する光ファイバから入力する波長λｕ１〜λｕｎの上り光信号または波長λｕ１＋Δλ〜λｕｎ＋Δλの上り光信号を前記現用系光ファイバに対応するポートまたは前記予備系光ファイバに対応するポートに合波する構成であり、
前記各ＯＮＵに対応する下り光信号と上り光信号の波長差が前記ＡＷＧのフリースペクトルレンジ（ＦＳＲ）の整数倍とすることを特徴とする。
また、本発明にかかる第２の実施形態は、センタ装置（ＯＳＵ）と複数ｎ個の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）が波長多重分離装置を介して配置され、ＯＳＵと波長多重分離装置との多重区間が下り現用系光ファイバ、上り現用系光ファイバ、下り予備光ファイバおよび上り予備系光ファイバを介して接続され、波長多重分離装置と各ＯＮＵとのアクセス区間がそれぞれ下り光ファイバおよび上り光ファイバを介して接続され、前記ＯＳＵから前記各ＯＮＵへの下り光信号および前記各ＯＮＵから前記ＯＳＵへの上り光信号を、各ＯＮＵごとに割り当てた波長により前記多重区間を波長多重伝送し、前記波長多重分離装置で波長多重または波長多重分離して双方向伝送する光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記ＯＳＵは、前記各ＯＮＵへの下り光信号を前記下り現用系光ファイバを介して伝送するときは前記各ＯＮＵに対応する波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号を波長多重し、前記下り予備系光ファイバを介して伝送するときは前記各ＯＮＵに対応する波長λｄ１＋Δλｄ〜λｄｎ＋Δλｄの下り光信号を波長多重し、前記下り現用系光ファイバまたは前記下り予備系光ファイバのいずれかを選択して送信する送信手段を含み、かつ前記上り現用系光ファイバを介して伝送された波長λｕ１〜λｕｎの上り光信号または前記上り予備系光ファイバを介して伝送された波長λｕ１＋Δλｕ〜λｕｎ＋Δλｕの上り光信号を受信する受信手段を含み、
前記各ＯＮＵは、前記アクセス区間の下り光ファイバから入力する波長λｄ１〜λｄｎの中の対応する下り光信号または波長λｄ１＋Δλｄ〜λｄｎ＋Δλｄの中の対応する下り光信号を受信し、かつ多重区間の前記上り現用系光ファイバを介して上り光信号を伝送するときは波長λｕ１〜λｕｎの中の対応する上り光信号、または前記上り予備系光ファイバを介して上り光信号を伝送するときは波長λｕ１＋Δλｕ〜λｕｎ＋Δλｕの中の対応する上り光信号をそれぞれ上り光ファイバへ送信する構成であり、
前記波長多重分離装置は、前記下り現用系光ファイバと前記下り予備系光ファイバに接続される２ポートと、前記各ＯＮＵに対応する下り光ファイバに接続されるｎポートを有する下りアレイ導波路回折格子（下りＡＷＧ）と、前記上り現用系光ファイバと前記上り予備系光ファイバに接続される２ポートと、前記各ＯＮＵに対応する上り光ファイバに接続されるｎポートを有する上りアレイ導波路回折格子（上りＡＷＧ）とを備え、前記下りＡＷＧに前記下り現用系光ファイバから入力する波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号または前記下り予備系光ファイバから入力する波長λｄ１＋Δλｄ〜λｄｎ＋Δλｄの下り光信号を前記各ＯＮＵに対応するポートに分波し、前記上りＡＷＧに前記各ＯＮＵに対応する上り光ファイバから入力する波長λｕ１〜λｕｎの上り光信号または波長λｕ１＋Δλｕ〜λｕｎ＋Δλｕの上り光信号を前記上り現用系光ファイバまたは前記上り予備系光ファイバに対応するポートに合波する構成であることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】  図１は、従来の光波長多重アクセスシステムの構成を示す図。
図２は、一般的な二重化システムの構成を示す図。
図３は、本発明の光波長多重アクセスシステムの第１の実施形態を示す図。
図４Ａ及び４Ｂは、第１の実施形態の波長割当の第１例を示す図。
図５Ａ及び５Ｂは、第１の実施形態の波長割当の第２例を示す図。
図６は、第１の実施形態の現用予備切替構成の一例を示す図。
図７は、本発明の光波長多重アクセスシステムの第２の実施形態を示す図。
図８Ａ及び８Ｂは、第２の実施形態の波長割当を示す図。
図９は、第２の実施形態の現用予備切替構成の第１例を示す図。
図１０は、第２の実施形態の現用予備切替構成の第２例を示す図。
図１１は、第２の実施形態の現用予備切替構成の第３例を示す図。
図１２は、第２の実施形態の現用予備切替構成の第４例を示す図。
図１３は、本発明の光波長多重アクセスシステムの第３の実施形態を示す図。
図１４Ａ乃至１４Ｃは、第３の実施形態の波長割当を示す図。
図１５Ａ乃至１５Ｃは、第４の実施形態の波長割当例を示す図。
図１６は、本発明の光波長多重アクセスシステムの第５の実施形態を示す図。
図１７は、本発明の光波長多重アクセスシステムの第６の実施形態を示す図。
図１８は、本発明の光波長多重アクセスシステムの第７の実施形態を示す図。
図１９は、本発明の光波長多重アクセスシステムの第９の実施形態を示す図。
図２０は、本発明の光波長多重アクセスシステムの第１０の実施形態を示す図。
図２１は、本発明の光波長多重アクセスシステムの第１１の実施形態を示す図。
図２２は、本発明の光波長多重アクセスシステムの第１２の実施形態を示す図。
【発明を実施するための最良の形態】  （第１の実施形態）
（波長割当）
図３に、本発明の光波長多重アクセスシステムの第１の実施形態を示す。本実施形態の光波長多重アクセスシステムは、センタ装置（ＯＳＵ）１０、波長多重分離装置２０、および複数の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）３０−１〜３０−ｎから構成される。ＯＳＵ１０と波長多重分離装置２０との間の多重区間は、ＯＳＵ１０から各ＯＮＵ３０への下り光信号および各ＯＮＵ３０からＯＳＵ１０への上り光信号を伝送する現用系光ファイバ１０１および予備系光ファイバ１０２を介して接続されている。各ＯＮＵ３０−１〜３０−ｎと波長多重分離装置２０との間のアクセス区間は、各ＯＮＵへの下り光信号および各ＯＮＵからの上り光信号を伝送する光ファイバ１０３−１〜１０３−ｎを介して接続される。
ＯＳＵ１０は、各ＯＮＵに対応する現用系の光送受信器１１−１ｗ〜１１−ｎｗおよび予備系の光送受信器１１−１ｐ〜１１−ｎｐと、現用系の光送受信器１１−１ｗ〜１１−ｎｗから送信された波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号を現用系光ファイバ１０１に波長多重し、現用系光ファイバ１０１から入力する波長λｕ１〜λｕｎの上り光信号を現用系の光送受信器１１−１ｗ〜１１−ｎｗに分離する現用系ＡＷＧ１２ｗと、予備系の光送受信器１１−１ｐ〜１１−ｎｐから送信された波長λｄ１＋Δλ〜λｄｎ＋Δλの下り光信号を予備系光ファイバ１０２に波長多重し、予備系光ファイバ１０２から入力する波長λｕ１＋Δλ〜λｕｎ＋Δλの上り光信号を予備系の光送受信器１１−１ｐ〜１１−ｎｐに分離する予備系ＡＷＧ１２ｐとを備える。
各ＯＮＵ３０−１〜３０−ｎの光送受信回路３１は、アクセス区間の光ファイバ１０３から入力する波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号または波長λｄ１＋Δλ〜λｄｎ＋Δλの下り光信号を受信する。さらに、多重区間の現用系光ファイバ１０１を介して上り光信号を伝送するときは波長λｕ１〜λｕｎの上り光信号、または予備系光ファイバ１０２を介して上り光信号を伝送するときは波長λｕ１＋Δλ〜λｕｎ＋Δλの上り光信号を選択し、アクセス区間の光ファイバ１０３へ送信する。
波長多重分離装置２０は、１つのＡＷＧ２１から構成される。ＡＷＧ２１は、多重区間の現用系光ファイバ１０１と予備系光ファイバ１０３に接続される２つのポートＷ，Ｐと、アクセス区間の各ＯＮＵに対応する光ファイバ１０３−１〜１０３−ｎに接続されるｎ個のポート＃１〜＃ｎを有する。現用系光ファイバからポートＷに入力する波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号または予備系光ファイバからポートＰに入力する波長λｄ１＋Δλ〜λｄｎ＋Δλの下り光信号は、ともに各ＯＮＵに対応するポート＃１〜＃ｎに分波される。また、各ＯＮＵに対応する光ファイバ１０３からポート＃１〜＃ｎに入力する波長λｕ１〜λｕｎの上り光信号は、現用系光ファイバ１０１に対応するポートＷに合波され、波長λｕ１＋Δλ〜λｕｎ＋Δλの上り光信号は、予備系光ファイバ１０２に対応するポートＰに合波される。
図４Ａに、ＡＷＧ２１のポートＷ，Ｐと、ポート＃１〜＃ｎの波長割当例を示す。例えば、現用系光ファイバ１０１からポートＷに入力する波長λｄ１の下り光信号と、予備系光ファイバ１０２からポートＰに入力する波長λｄ１＋Δλの下り光信号とを、ポート＃１に出力させる。ＯＮＵ３０−１からポート＃１に入力する波長λｕ１の上り光信号またはλｕ１＋Δλの上り光信号を、それぞれポートＷとポートＰに出力させる。
このためには、ＡＷＧのフリースペクトルレンジ（ＦＳＲ）を考慮して波長を割り当てる。ＡＷＧの回析次数は任意の整数であり、１つのＡＷＧにおいて複数の中心波長が存在する。ここで、１つのＡＷＧにおいて重複なく使用できる帯域をＦＳＲといい、このＦＳＲごとに繰り返す性質を利用する。すなわち、図４Ｂに示すようにλｄ１とλｕ１との間をＡＷＧ２１のＦＳＲの整数倍（ａＦＳＲ）の差とし、ポートＷ，Ｐが現用系と予備系の波長差Δλに応じた位置に設定される。なお、現用系と予備系の波長差Δλは、正負のいずれであってもよく、ｍＦＳＲ（ｍは整数）を加えてもよい。
なお、本明細書において、波長λは周波数ｆに置き換えることができる。波長差Δλについては、波長が異なると、波長差Δλと周波数差Δｆとの比が変わるため、厳密には等しく置き換えることはできないが、波長差Δλを周波数差Δｆに置き換えることも、本発明の範囲に含まれることは当業者に明らかである。
図５Ａに、波長割当例の他の例を示す。ＡＷＧ２１で分波する現用系の下り光信号の波長λｄ１，λｄ２，…，λｄｎの波長間隔および現用系の上り光信号の波長λｕ１，λｕ２，…，λｕｎの波長間隔と、現用系と予備系の波長差Δλとを一致さる。このようにして、予備系の下り光信号の波長はλｄ２，λｄ３，…，λｄｎ＋１となり、予備系の上り光信号の波長はλｕ２，λｕ３，…，λｕｎ＋１となる。図５Ｂに示すように、λｄｎ＋１＝λｄ１＋ＦＳＲとすることにより、ＯＮＵ３０−ｎに対応する予備系の下り光信号の波長λｄｎ＋１をλｄ１とすることができる。同様に、λｕｎ＋１＝λｕ１＋ＦＳＲとすることにより、ＯＮＵ３０−ｎに対応する予備系の上り光信号の波長λｕｎ＋１をλｕ１とすることができる。
本実施形態では、下り光信号と上り光信号の波長差をａＦＳＲとし、かつ現用系と予備系の波長差をΔλ（＋ｍＦＳＲ）とすることにより、多重区間の光ファイバを二重化しながら１つのＡＷＧで現用系と予備系の切り替えを受動的に行うことができる。すなわち、ＯＳＵ１０は、各ＯＮＵ３０−１〜３０−ｎへの下り光信号を現用系光ファイバ１０１を介して伝送するときは、各ＯＮＵに対応する波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号を波長多重して送信し、予備系光ファイバ１０２を介して伝送するときは、各ＯＮＵに対応する波長λｄ１＋Δλ（またはλｄ２）〜λｄｎ＋Δλ（またはλｄｎ＋１）の下り光信号を波長多重して送信する。一方、各ＯＮＵ３０−１〜３０−ｎは、多重区間の現用系光ファイバ１０１を介して上り光信号を伝送するときは波長λｕ１〜λｕｎの上り光信号を送信し、予備系光ファイバ１０２を介して上り光信号を伝送するときは波長λｕ１＋Δλ（またはλｕ２）〜λｕｎ＋Δλ（またはλｕｎ＋１）の上り光信号を送信すればよい。このような波長選択により、波長多重分離装置２０は、受動的に現用系・予備系の切り替えを行うことができる。
（光スイッチによる現用予備切替構成）
現用系光ファイバ１０１または予備系光ファイバ１０２のいずれかを選択して送受信する手段について説明する。図６に、第１の実施形態において光スイッチを適用した現用予備切替構成を示す。
ＯＳＵ１０は、現用系光ファイバ１０１と現用系ＡＷＧ１２ｗとの間の入出力をＯＮ／ＯＦＦする光スイッチ１６ｗと、予備系光ファイバ１０２と予備系ＡＷＧ１２ｐとの間の入出力をＯＮ／ＯＦＦする光スイッチ１６ｐをさらに備える。また、ＯＳＵ１０は、現用系光ファイバ１０１を監視する波長λｓ０、および予備系光ファイバ１０２を監視する波長λｓ１の監視光を出力する監視光源１５と、現用系光ファイバ１０１および予備系光ファイバ１０２を伝送した後の波長λｓ０及び波長λｓ１の監視光を検出し、切替信号を送信する監視制御部１４とを備えている。現用系光ファイバ１０１には、波長λｓ０を合分波する合分波器１３ｗ，２３ｗを備え、予備系光ファイバ１０２には、波長λｓ１を合分波する合分波器１３ｐ，２３ｐを備えている。
監視光源１５から出力された波長λｓ０（波長λｓ１）の監視光は、合波器１３ｗ（１３ｐ）にて現用系光ファイバ１０１（予備系光ファイバ１０１）に波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号（波長λｄ１＋Δλ〜λｄｎ＋Δλの下り光信号）と波長多重される。波長多重分離装置２０の合分波器２３ｗ（２３ｐ）において、監視光は、ミラーまたはフィルタ等にて反射され、再度、合分波器２３ｗ（２３ｐ）にて現用系光ファイバ１０１に出力される。合分波器１３ｗ（１３ｐ）にて監視光のみ取り出され、監視制御部１４へ入力される。
本実施形態において、現用系光ファイバ１０１を運用する場合には、光スイッチ１６ｗをＯＮ状態、光スイッチ１６ｐをＯＦＦ状態にすることで、波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号および波長λｕ１＋Δλ〜λｕｎ＋Δλの上り光信号を用いて、ＯＳＵ１０と各ＯＮＵ３０との間の通信を行う。多重区間の現用系光ファイバ１０１に故障が発生すると、監視制御部１４から、光スイッチ１６ｗ，１６ｐへ切替信号を送信し、光スイッチ１６ｗをＯＦＦ状態、光スイッチ１６ｐをＯＮ状態にすることで予備系光ファイバ１０２に切替える。
また、ＯＳＵ１０内の現用系の光送受信器１１−１ｗ〜１１−ｎｗに故障が発生した場合には、監視制御部１４からの切替信号に応じて、光スイッチ１６ｗ，１６ｐの状態を切替えて、予備系の光送受信器１１−１ｐ〜１１−ｎｐに切替えることができる。
なお、現用系の光送受信器１１−１ｗ〜１１−ｎｗまたは予備系の光送受信器１１−１ｐ〜１１−ｎｐの一方をオン、他方をオフとする構成、現用系の光送受信器１１−１ｗ〜１１−ｎｗまたは予備系の光送受信器１１−１ｐ〜１１−ｎｐに入出力する電気信号を切り替える構成などを適用することもできる。
（第２の実施形態）
（波長割当）
図７に、本発明の光波長多重アクセスシステムの第２の実施形態を示す。なお説明の便宜上、波長λの添え字を、現用系の光信号λｄ１〜λｄｎ／λｕ１〜λｕｎを、λｄｗ１〜λｄｗｎ／λｕｗ１〜λｕｗｎとし、予備系の光信号λｄ１＋Δλ〜λｄｎ＋Δλ／λｕ１＋Δλ〜λｕｎ＋Δλをλｄｐ１〜λｄｐｎ／λｕｐ１〜λｕｐｎとする。
本実施形態の光波長多重アクセスシステムは、センタ装置（ＯＳＵ）１０、波長多重分離装置２０、および複数の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）３０−１〜３０−ｎから構成される。ＯＳＵ１０と波長多重分離装置２０との間の多重区間は、ＯＳＵから各ＯＮＵへの下り光信号を伝送する下り現用系光ファイバ１１１および下り予備系光ファイバ１２１と、各ＯＮＵからＯＳＵへの上り光信号を伝送する上り現用系光ファイバ１１２および上り予備系光ファイバ１２２を介して接続されている。各ＯＮＵ３０−１〜３０−ｎと波長多重分離装置２０との間のアクセス区間は、各ＯＮＵへの下り光信号を伝送する下り光ファイバ１３１−１〜１３１−ｎと、各ＯＮＵからの上り光信号を伝送する上り光ファイバ１３２−１〜１３２−ｎを介して接続される。
ＯＳＵ１０は、各ＯＮＵ３０に対応する現用系の光送受信器１１−１ｗ〜１１−ｎｗおよび予備系の光送受信器１１−１ｐ〜１１−ｎｐと、現用系の光送受信器１１−１ｗ〜１１−ｎｗから送信された波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号を下り現用系光ファイバ１１１に波長多重する下り現用系ＡＷＧ１２ｄｗと、上り現用系光ファイバ１１２から入力する波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り光信号を現用系の光送受信器１１−１ｗ〜１１−ｎｗに分離する上り現用系ＡＷＧ１２ｕｗとを備えている。また、ＯＳＵ１０は、予備系の光送受信器１１−１ｐ〜１１−ｎｐから送信された波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号を下り予備系光ファイバ１２１に波長多重する下り予備系ＡＷＧ１２ｄｐと、上り予備系光ファイバ１２２から入力する波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り光信号を予備系の光送受信器１１−１ｐ〜１１−ｎｐに分離する上り予備系ＡＷＧ１２ｕｐとを備えている。
さらに、ＯＳＵ１０は、波長λｄｗ１〜λｄｗｎ及び波長λｕｗ１〜λｕｗｎとは異なる波長λｓ０の現用系監視光、および波長λｄｐ１〜λｄｐｎ及び波長λｕｐ１〜λｕｐｎとは異なる波長λｓ１の予備系監視光を出力する光源１５と、現用系光ファイバおよび予備系光ファイバを伝送した後の波長λｓ０及び波長λｓ１の監視光を検出し、切替信号を送信する監視制御部１４とを備えている。
下り現用系光ファイバ１１１または下り予備系光ファイバ１２１のいずれかを選択して送信する手段は、監視制御部１４からの切替信号に応じて、現用系の光送受信器１１−１ｗ〜１１−ｎｗまたは予備系の光送受信器１１−１ｐ〜１１−ｎｐの一方をオン、他方をオフとする構成、現用系の光送受信器１１−１ｗ〜１１−ｎｗまたは予備系の光送受信器１１−１ｐ〜１１−ｎｐに入力する電気信号を切り替える構成とすることができる。また、上り現用系光ファイバ１１２または上り予備系光ファイバ１２２のいずれかを選択して受信する手段は、監視制御部１４からの切替信号に応じて、現用系光受信器１１−１ｗ〜１１−ｎｗまたは予備系光送信器１１−１ｐ〜１１−ｎｐの一方をオン、他方をオフとするとする構成、現用系光受信器１１−１ｗ〜１１−ｎｗまたは予備系光受信器１１−１ｐ〜１１−ｎｐから出力する電気信号を切り替える構成等とすることができる
各ＯＮＵ３０−１〜３０−ｎの光送受信回路３１は、アクセス区間の下り光ファイバ１３１から入力する波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号または波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号を受信する。さらに、多重区間の上り現用系光ファイバ１１２を介して上り光信号を伝送するときは波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り光信号、または上り予備系光ファイバ１２２を介して上り光信号を伝送するときは波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り光信号を選択し、アクセス区間の上り光ファイバへ送信する。
波長多重分離装置２０は、下りＡＷＧ２２ｄおよび上りＡＷＧ２２ｕから構成される。下りＡＷＧ２２ｄは、多重区間の下り現用系光ファイバ１１１と下り予備系光ファイバ１２１に接続される２つのポートＷ，Ｐと、アクセス区間の各ＯＮＵに対応する下り光ファイバ１３１に接続されるｎ個のポート＃１〜＃ｎを有する。上りＡＷＧ２２ｕは、アクセス区間の各ＯＮＵに対応する上り光ファイバ１３２に接続されるｎ個のポート＃１〜＃ｎと、多重区間の上り現用系光ファイバ１１２と上り予備系光ファイバ１２２に接続される２つのポートＷ，Ｐとを有する。
下りＡＷＧ２２ｄのポートＷに下り現用系光ファイバ１１１から入力する波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号、またはポートＰに下り予備系光ファイバ１１２から入力する波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号は、各ＯＮＵに対応するポート＃１〜＃ｎに分波される。また、各ＯＮＵに対応する光ファイバから上りＡＷＧ２２ｕのポート＃１〜＃ｎに入力する波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り光信号は上り現用系光ファイバ１１２に対応するポートＷに合波され、波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り光信号は上り予備系光ファイバ１２２に対応するポートＰに合波される。
また、光ファイバ等の損失増大により光増幅器の使用が必要な場合は、下り現用系（または予備系）光ファイバに対しては、ＡＷＧ２２ｄのポートＷ（またはＰ）の直前に多重された下り光信号を一括増幅する光増幅器を接続してもよい。同様にして、上り現用系（または予備系）光ファイバに対しては、ＡＷＧ２２ｕのポートＷ（またはＰ）の直後に多重された上り光信号を一括増幅する光増幅器を接続してもよい。
下り現用系光ファイバ１１１には、波長λｓ０の監視光と波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り信号光を多重する合波器１３ｄｗと、波長λｓ０の監視光と波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り信号光を分離する分波器２３ｄｗを備える。上り現用系光ファイバ１１２には、波長λｓ０の監視光と波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り信号光を多重する合波器２３ｕｗと、波長λｓ０の監視光と波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り信号光を分離する分波器１３ｕｗを備える。下り予備系光ファイバ１２１には、波長λｓ１の監視光と波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り信号光を多重する合波器１３ｄｐと、波長λｓ１の監視光と波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り信号光を分離する分波器２３ｄｐを備える。上り予備系光ファイバ１２２には、波長λｓ１の監視光と波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り信号光を多重する合波器２３ｕｐと、波長λｓ１の監視光と波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り信号光を分離する分波器１３ｕｐを備える。
現用系光ファイバに故障が発生した場合には、監視制御部１４からの切替信号に応じて、各ＯＮＵ３０−１〜３０−ｎへの下り光信号を下り予備系光ファイバ１２１を介して伝送する波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号を波長多重して送信すればよい。一方、各ＯＮＵ３０−１〜３０−ｎの光送信器３１は、多重区間の上り現用系光ファイバ１１２を介して伝送する波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り光信号と、上り予備系光ファイバ１２２を介して伝送する波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り光信号を送信し、監視制御部１４からの切替信号に応じて、受信する光受信器１１−１ｗ〜１１−ｎｗまたは１１−１ｐ〜１１−ｎｐを選択し、波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り光信号または波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り光信号を受信する。
図８Ａに、第２の実施形態の波長割当を示す。波長λｄｗ１〜λｄｗｎを１５７０．４〜１５８２．９ｎｍ、波長λｕｗ１〜λｕｗｎを１５４６．３〜１５６１．４ｎｍとし、波長λｄｐ１〜λｄｐｎを１５９０．４〜１６０３．２ｎｍ、波長λｕｐ１〜λｕｐｎを１５３０．３〜１５４２．１ｎｍとする。波長λｓ０は１５１０ｎｍ、波長λｓ１は１５２０ｎｍとして、すべての波長に異なる帯域を割り当てることができる。
図８Ｂに、波長割当例の他の例を示す。波長λｄｗ１〜λｄｗｎを１５７０．４〜１５８２．９ｎｍ、波長λｕｗ１〜λｕｗｎを１５４９．３〜１５６１．３ｎｍとし、波長λｄｐ１〜λｄｐｎを１５７１．２〜１５８３．７ｎｍ、波長λｕｐ１〜λｕｐｎを１５５０．１〜１５６２．２ｎｍとする。波長λｓ０は１５１０ｎｍ、波長λｓ１は１５１０ｎｍとして、現用系、予備系の波長帯域を重ねたり、λｓ０とλｓ１とを同一波長に割り当てることもできる。
図８Ａおよび図８Ｂのいずれの場合も、第１の実施形態と同様に、現用系と予備系の波長差Δλは、ＡＷＧ２２のポート位置に応じて設定される。なお、現用系、予備系の波長帯域を重ねる場合、光送受信器に故障が発生した時には、故障した光送受信器のみを切り替えるのではなく、すべての光送受信器を切替える。
本実施形態では、下りＡＷＧ２２ｄと上りＡＷＧ２２ｕが互いに独立しているので、第１の実施形態のように下り光信号と上り光信号の波長差をａＦＳＲとする必要がなく、任意に設定することができる。これにより、多重区間の光ファイバを二重化しながら２つのＡＷＧで現用系と予備系の切り替えを受動的に行うことができる。
（光スイッチによる現用予備切替構成）
図９に、第２の実施形態において光スイッチを適用した現用予備切替構成を示す。ＯＳＵ１０は、波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号の下り現用系光ファイバ１１１への出力をＯＮ／ＯＦＦする光スイッチ１６ｄｗと、上り現用系光ファイバ１１２から入力される波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り光信号の上り現用系分波器１２ｕｗへの出力をＯＮ／ＯＦＦする光スイッチ１６ｕｗとをさらに備える。ＯＳＵ１０は、波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号の下り予備系光ファイバ１２１への出力をＯＮ／ＯＦＦする光スイッチ１６ｄｐと、上り予備系光ファイバ１２２から入力される波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り光信号の上り予備系分波器１２ｕｐへの出力をＯＮ／ＯＦＦする光スイッチ１６ｕｐとをさらに備える。
本実施形態において、下り現用系光ファイバ１１１を介して伝送するときは、光スイッチ１６ｄｗをＯＮ状態、光スイッチ１６ｄｐをＯＦＦ状態にし、下り予備系光ファイバ１２１を介して伝送するときは、光スイッチ１６ｄｗをＯＦＦ状態、光スイッチ１６ｄｐをＯＮ状態にする。また、各ＯＮＵ３０から送信された上り現用系光ファイバ１１２を伝送する上り光信号を選択して受信する時には、光スイッチ１６ｕｗをＯＮ状態、光スイッチ１６ｕｐをＯＦＦ状態にし、各ＯＮＵ３０から送信された上り予備系光ファイバ１２２を伝送する上り光信号を選択して受信する時には、光スイッチ１６ｕｗをＯＦＦ状態、光スイッチ１６ｕｐをＯＮ状態にする。
下り現用系光ファイバ１１１に故障が発生した場合には、監視制御部１４からの切替信号に応じて、光スイッチ１６ｄｗ，１６ｄｐの状態を切替えて、各ＯＮＵ３０への下り光信号を下り予備系光ファイバ１１２を介して伝送する。また、各ＯＮＵ３０の光送受信器３１は、多重区間の上り現用系光ファイバ１１２を介して伝送する波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り光信号と、上り予備系光ファイバ１２２を介して伝送する波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り光信号とを送信し、監視制御部１４からの切替信号に応じて、光スイッチ１６ｕｗ，１６ｕｐの状態を切替えて、波長λｕ１〜λｕｎの上り光信号または波長λｕｐ１〜λｕｐｎのいずれかの上り光信号を受信する。
また、ＯＳＵ１０内の現用系の光送受信器１１−１ｗ〜１１−ｎｗに故障が発生した場合には、監視制御部１４からの切替信号に応じて、光スイッチ１６の状態を切替えて、予備系の光送受信器１１−１ｐ〜１１−ｎｐに切替えることができる。波長多重分離装置２０が受動的な部品のみからなる構成で、多重区間の光ファイバおよびＯＳＵ１０内の光送受信器の現用系・予備系の切り替えを行うことができる。
（光スイッチとループバックによる現用予備切替構成）
図１０に、第２の実施形態において光スイッチを適用し、ループバックを利用して現用予備切替を行う構成を示す。上述した実施例は、各ＯＮＵ３０が光源を有し、その光源から出力される光キャリアを変調して、上り光信号を生成する構成であったが、以下に示す実施例は、ＯＳＵ１０から各ＯＮＵ３０に光キャリアを供給し、各ＯＮＵ３０で供給された光キャリアを変調し、上り光信号として折り返す。本実施形態の光波長多重アクセスシステムは、図９に示した実施例と同様の構成であるが、ＯＳＵ１０から各ＯＮＵ３０に上り信号用光キャリアを供給するための構成が加わる。
ＯＳＵ１０は、下り現用系光ファイバ１１１を介して各ＯＮＵ３０に供給する波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り信号用光キャリアを一括生成する光キャリア発生部（ＯＣＳＭ）１９ｗと、この上り信号用光キャリアを下り現用系光ファイバ１１１に波長多重するＷＤＭカプラ１３ｃｗと、予備系光ファイバ１２１を介して各ＯＮＵ３０に供給する波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り信号用光キャリアを一括生成する光キャリア発生部（ＯＣＳＭ）１９ｐと、この上り信号用光キャリアを下り予備系光ファイバ１２１に波長多重するＷＤＭカプラ１３ｃｐとをさらに備える。
このような光キャリア発生部（ＯＣＳＭ）としては、例えば波長が異なる複数の単一波長レーザ光源と、その出力光を合波する光合波器から構成される多波長光源、あるいは文献１に記載される多波長一括発生光源を用いることができる。
ＯＳＵ１０は、波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り信号用光キャリアを下り現用系光ファイバ１１１に波長多重するＷＤＭカプラ１３ｃｗと、波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り信号用光キャリアを下り予備系光ファイバ１２１に波長多重するＷＤＭカプラ１３ｃｐとをさらに備える。ＡＷＧ１７ｃは、多重区間の下り現用系光ファイバ１１１と下り予備系光ファイバ１２１に接続される２つのポートＷ，Ｐと、各上り信号用光キャリアを出力する波長可変光源１９−１〜１９−ｎに接続されるｎ個のポート＃１〜＃ｎを有する。
各ＯＮＵ３０−１〜３０−ｎの光送受信回路３１は、ＯＳＵ１０から供給された波長λｕｗ１〜λｕｗｎまたは波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り信号用光キャリアを上り信号で変調する光変調器を含む。
波長多重分離装置２０のＡＷＧ２２ｄは、下り現用系光ファイバ１１１から入力する波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号および波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り信号用光キャリアを、ポートＷから各ＯＮＵ３０に対応するポート＃１〜＃ｎに分波し、下り予備系光ファイバ１２１から入力する波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号はおよび波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り信号用光キャリアを、ポートＰから各ＯＮＵ３０に対応するポート＃１〜＃ｎに分波する。
本実施形態において、現用系光ファイバ１０１を運用する場合には、光送受信器１８−１〜１８−ｎ、および波長可変光源１９−１〜１９−ｎからそれぞれ波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号および波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り信号用光キャリアを送信する。波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号は、下りＡＷＧ１７ｄにて波長多重され、下り現用系光ファイバ１１１に出力される。波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り信号用光キャリアは、ＡＷＧ１７ｃにて波長多重され、ＷＤＭカプラ１３ｃｗにて下り現用系ファイバ１１１に出力される。上り信号用光キャリアは、各ＯＮＵ３０内の光変調器にて上り信号で変調された後、波長多重分離装置２０へ出力される。
下り現用系光ファイバ１１１に故障が発生した場合には、監視制御部１４からの切替信号に応じて、光スイッチ１６ｄｗ，１６ｄｐの状態を切替えて、各ＯＮＵ３０への下り光信号を下り予備系光ファイバ１１２を介して伝送する。また、各ＯＮＵ３０の光送受信器３１は、多重区間の上り現用系光ファイバ１１２を介して伝送する波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り光信号と、上り予備系光ファイバ１２２を介して伝送する波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り光信号とを送信し、監視制御部１４からの切替信号に応じて、光スイッチ１６ｕｗ，１６ｕｐの状態を切替えて、波長λｕ１〜λｕｎの上り光信号または波長λｕｐ１〜λｕｐｎのいずれかの上り光信号を受信する。
また、ＯＳＵ１０内の現用系の光送受信器１１−１ｗ〜１１−ｎｗに故障が発生した場合には、監視制御部１４からの切替信号に応じて、光スイッチ１６の状態を切替えて、予備系の光送受信器１１−１ｐ〜１１−ｎｐに切替えることができる。波長多重分離装置２０が受動的な部品のみからなる構成で、多重区間の光ファイバおよびＯＳＵ１０内の光送受信器の現用系・予備系の切り替えを行うことができる。
（波長可変による現用予備切替構成）
図１１は、第２の実施形態において光送受信器の波長を可変することによって現用予備切替を行う構成を示す。ＯＳＵ１０は、各ＯＮＵ３０に対応する波長λｄｗ１〜λｄｗｎ、および波長λｄｐ１〜λｄｐｎのうちλｄｗｋもしくはλｄｐｋ（ｋは１以上ｎ以下の整数、λｄｐｋ＝λｄｗｋ＋Δλｄ（Δλｄは一定値））のいずれかの波長を選択して下り光信号を送信し、波長λｕｗ１〜λｕｗｎまたは波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り光信号を受信する光送受信器１８−１〜１８−ｎと、下りＡＷＧ１７ｄおよび上りＡＷＧ１７ｕとを備える。
下りＡＷＧ１７ｄは、多重区間の下り現用系光ファイバ１１１と下り予備系光ファイバ１２１に接続される２つのポートＷ，Ｐと、光送受信器１８−１〜１８−ｎの出力ポートに接続されるｎ個のポート＃１〜＃ｎを有する。上りＡＷＧ１７ｕは、光送受信器１８−１〜１８−ｎの出力ポートに接続されるｎ個のポート＃１〜＃ｎと、多重区間の上り現用系光ファイバ１１２と上り予備系光ファイバ１２２に接続される２つのポートＷ，Ｐとを有する。
各ＯＮＵ３０−１〜３０−ｎは、波長λｕｗ１〜λｕｗｎ、および波長λｕｐ１〜λｕｐｎのうちλｕｐｋもしくはλｕｐｋ（ｋは１以上ｎ以下の整数、λｕｐｋ＝λｕｗｋ＋Δλｕ（Δλｕは一定値））のいずれかの波長を選択して上り光信号を送信する光送受信器３１を備える。
下り現用系光ファイバ１１１を伝送する時には、ＯＳＵ１０内の光送受信器１８−１〜１８−ｎは、波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号を選択して送信し、下りＡＷＧ１７ｄにおいて波長多重され、下り現用系光ファイバ１１１を伝送する。下り光信号は、波長多重分離装置２０内の下りＡＷＧ２２ｄにて分波され、各ＯＮＵ３０内の光送受信器３１にて受信される。上り現用系光ファイバ１１２を伝送する時には、各ＯＮＵ３０内の光送受信器３１は、波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り光信号を選択して送信し、波長多重分離装置２０内の上りＡＷＧ２２ｕにおいて波長多重され、上り現用光ファイバ１１２を伝送後する。上り光信号は、ＯＳＵ１０内の下りＡＷＧ１７ｕにて分波され、ＯＳＵ１０内の光送受信器１８−１〜１８−ｎにて受信される。
現用系光ファイバに故障が発生した場合には、監視制御部１４からの切替信号に応じて、ＯＳＵ１０内の光送受信器１８−１〜１８−ｎが選択する波長をλｄｐ１〜λｄｐｎに変化させることにより、下り光信号を下りＡＷＧ１７ｄのポートＰに出力し、下り予備系光ファイバ１２１を伝送させる。同様にして、各ＯＮＵ３０内の光送受信器３１から送信される上り光信号も、波長をλｕｐ１〜λｕｐｎに変化させることにより、上り予備系光ファイバ１２２を伝送させる。
但し、監視制御部１４から各ＯＮＵ３０内の光送受信器３１への切替信号の伝達手段は、まず、監視制御部１４からの切替信号をＯＳＵ１０内の光送受信器１８−１〜１８−ｎに送信する。光送受信器１８−１〜１８−ｎは、切替信号を下り信号の空きフレーム内に挿入して、各ＯＮＵ３０内の光送受信器３１へ伝達する。なお、光送受信器１８−１〜１８−ｎの故障に対しては、光送受信器を二重化構成とし、現用系、予備系の切替を行う光スイッチを用いることにより対応することができる。
（波長可変とループバックによる現用予備切替構成）
図１２に、第２の実施形態において光送受信器の波長を可変し、ループバックを利用して現用予備切替を行う構成を示す。上述した実施例は、各ＯＮＵ３０が光源を有し、その光源から出力される光キャリアを変調して、上り光信号を生成する構成であったが、以下に示す実施例は、ＯＳＵ１０から各ＯＮＵ３０に光キャリアを供給し、各ＯＮＵ３０で供給された光キャリアを変調し、上り光信号として折り返す。本実施形態の光波長多重アクセスシステムは、図１１に示した実施例と同様の構成であるが、ＯＳＵ１０から各ＯＮＵ３０に上り信号用光キャリアを供給するための構成が加わる。
ＯＳＵ１０は、下り現用系光ファイバ１１１を介して各ＯＮＵ３０に供給する波長λｕｗｋ（ｋは１以上ｎ以下の整数）または波長λｕｐｋ（＝λｕｗｋ＋Δλｕ、ｋは１以上ｎ以下の整数）のいずれかの上り信号用光キャリアを選択して出力する波長可変光源１９−１〜１９−ｎと、波長可変光源１９−１〜１９−ｎから送信された波長λｕｗ１〜λｕｗｎまたは波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り信号用光キャリアを、下り現用系光ファイバ１１１と下り予備系光ファイバ１２１とに多重して出力するＡＷＧ１７ｃとをさらに備える。
ＯＳＵ１０は、波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り信号用光キャリアを下り現用系光ファイバ１１１に波長多重するＷＤＭカプラ１３ｃｗと、波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り信号用光キャリアを下り予備系光ファイバ１２１に波長多重するＷＤＭカプラ１３ｃｐとをさらに備える。ＡＷＧ１７ｃは、多重区間の下り現用系光ファイバ１１１と下り予備系光ファイバ１２１に接続される２つのポートＷ，Ｐと、各上り信号用光キャリアを出力する波長可変光源１９−１〜１９−ｎに接続されるｎ個のポート＃１〜＃ｎを有する。
各ＯＮＵ３０−１〜３０−ｎの光送受信回路３１は、ＯＳＵ１０から供給された波長λｕｗ１〜λｕｗｎまたは波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り信号用光キャリアを、上り信号で変調する光変調器を含む。
波長多重分離装置２０のＡＷＧ２２ｄは、下り現用系光ファイバ１１１から入力する波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号および波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り信号用光キャリアを、ポートＷから各ＯＮＵ３０に対応するポート＃１〜＃ｎに分波し、下り予備系光ファイバ１２１から入力する波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号はおよび波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り信号用光キャリアを、ポートＰから各ＯＮＵ３０に対応するポート＃１〜＃ｎに分波する。
本実施形態において、現用系光ファイバ１０１を運用する場合には、光送受信器１８−１〜１８−ｎ、および波長可変光源１９−１〜１９−ｎからそれぞれ波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号および波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り信号用光キャリアを送信する。波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号は、下りＡＷＧ１７ｄにて波長多重され、下り現用系光ファイバ１１１に出力される。波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り信号用光キャリアは、ＡＷＧ１７ｃにて波長多重され、ＷＤＭカプラ１３ｃｗにて下り現用系ファイバ１１１に出力される。上り信号用光キャリアは、各ＯＮＵ３０内の光変調器にて上り信号で変調された後、波長多重分離装置２０へ出力される。
現用系光ファイバに故障が発生した場合には、監視制御部１４からの切替信号が、光送受信器１８−１〜１８−ｎおよび波長可変光源１９−１〜１９−ｎに入力される。それぞれ波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号および波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り信号用光キャリアを変化させることで、運用する光ファイバを予備系光ファイバへと切替える。また、光送受信器１８−１〜１８−ｎの故障に対しては、光送受信器を二重化構成とし、現用系、予備系の切替を行う光スイッチを用いることにより対応することができる。
（第３の実施形態）
図１３、本発明の光波長多重アクセスシステムの第３の実施形態を示す。本実施形態におけるＯＳＵ１０、ＯＮＵ３０−１〜３０−ｎ、ＯＳＵ１０と波長多重分離装置２０との多重区間、各ＯＮＵ３０−１〜３０−ｎと波長多重分離装置２０とのアクセス区間は、第２の実施形態と同様であるので、ここでは波長多重分離装置２０の構成のみを示す。
第２の実施形態の下りＡＷＧ２２ｄは、ポートＷに入力する現用系の下り光信号とポートＰに入力する予備系の下り光信号を、ともにポート＃１〜＃ｎに分波する構成であった。本実施形態では、それぞれ専用の下り現用系合分波器２３ｄｗおよび下り予備系合分波器２３ｄｐを用いる。また、第２の実施形態の上りＡＷＧ２２ｕは、ポート＃１〜＃ｎに入力する現用系の下り光信号をポートＷに合波し、予備系の下り光信号をポートＰに合波する構成であった。本実施形態ではそれぞれ専用の上り現用系合分波器２３ｕｗおよび上り予備系合分波器２３ｕｐを用いる。
なお、下り現用系合分波器２３ｄｗ、下り予備系合分波器２３ｄｐ、上り現用系合分波器２３ｕｗおよび上り予備系合分波器２３ｕｐは、１対ｎの合分波ができるものであればＡＷＧに限るものではない。
下り現用系光ファイバ１１１から入力する波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号は、下り現用系合分波器２３ｄｗで分波される。下り予備系光ファイバ１２１から入力する波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号は、下り予備系合分波器２３ｄｐで分波される。波長群フィルタ２４−１ｄ〜２４−ｎｄは、波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号または波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号を、各ＯＮＵ３０に対応する下り光ファイバに送出する。
また、各ＯＮＵ３０に対応する光ファイバから入力する波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り光信号または波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り光信号は、波長群フィルタ２４−１ｕ〜２４−ｎｕを介して上り現用系合分波器２３ｕｗまたは上り予備系合分波器２３ｕｐの対応するポート＃１〜＃ｎに入力される。上り現用系合分波器２３ｕｗに入力された波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り光信号は合波され、上り現用系光ファイバ１１２に送出される。上り予備系合分波器２３ｕｐに入力された波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り光信号は合波され、上り予備系光ファイバ１２２に送出される。
図１４Ａに、各合分波器のポートＷ，Ｐと、ポート＃１〜＃ｎの波長割当例を示す。本実施形態では、下り現用系合分波器２３ｄｗ、下り予備系合分波器２３ｄｐ、上り現用系合分波器２３ｕｗおよび上り予備系合分波器２３ｕｐが互いに独立しているが、波長群フィルタ２４−１ｄ〜２４−ｎｄでそれぞれ現用系と予備系が合波され、波長群フィルタ２４−１ｕ〜２４−ｎｕでそれぞれ現用系と予備系が分離される構成である。したがって、現用系の波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号と予備系の波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号は、互いに異なる帯域にある。また、現用系の波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り光信号と予備系の波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り光信号は、互いに異なる帯域にある。
ただし、下り光信号と上り光信号は互いに独立であるので、例えば、図１４Ｂに示すように、現用系の上り光信号の波長と予備系の下り光信号の波長を互いに等しく設定することができる。さらに、例えば、図１４Ｃに示すように、現用系の下り光信号の波長と予備系の上り光信号の波長、現用系の上り光信号の波長と予備系の下り光信号の波長をそれぞれ互いに等しく設定することができる。これにより、多重区間の光ファイバを二重化しながら４つの合分波器で現用系と予備系の切り替えを受動的に行うことができる。
すなわち、ＯＳＵ１０では、各ＯＮＵ３０−１〜３０−ｎへの下り光信号を、下り現用系光ファイバ１１１を介して伝送するときは、各ＯＮＵ３０に対応する波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号を波長多重して送信し、下り予備系光ファイバ１２１を介して伝送するときは、各ＯＮＵ３０に対応する波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号を波長多重して送信すればよい。一方、各ＯＮＵ３０−１〜３０−ｎは、多重区間の上り現用系光ファイバ１１２を介して上り光信号を伝送するときは、波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り光信号を送信し、上り予備系光ファイバ１２２を介して上り光信号を伝送するときは、波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り光信号を送信すればよい。このような波長選択により、波長多重分離装置２０では受動的に現用系・予備系の切り替えを行うことができる。
（第４の実施形態）
本実施形態は、図１３に示す第３の実施形態の構成において、各ＯＮＵを２つの群＃１〜＃ｋ、＃ｋ＋１〜＃ｎに分ける。さらに、下り光信号を２つの波長群λｄ１〜λｄｋ、λｄｋ＋１〜λｄｎに分ける。このとき、ＯＮＵ＃１〜＃ｋには、現用系として波長λｄ１〜λｄｋを割り当て、予備系として波長λｄｋ＋１〜λｄｎを割り当てる。ＯＮＵ＃ｋ＋１〜＃ｎには、現用系として波長λｄｋ＋１〜λｄｎを割り当て、予備系として波長λｄ１〜λｄｋを割り当てる。また、上り光信号を２つの波長群λｕ１〜λｕｋ、λｕｋ＋１〜λｕｎに分ける。このとき、ＯＮＵ＃１〜＃ｋには、現用系として波長λｕ１〜λｕｋを割り当て、予備系として波長λｕｋ＋１〜λｕｎを割り当てる。ＯＮＵ＃ｋ＋１〜＃ｎには、現用系として波長λｕｋ＋１〜λｕｎを割り当て、予備系として波長λｕ１〜λｕｋを割り当てる。
図１５Ａに、ｎ＝６４、ｋ＝３２の場合における各合分波器のポートＷ，Ｐと、ポート＃１〜＃６４の波長割当例を示す。すなわち、下り現用系合分波器２３ｄｗは、ポート＃１〜＃６４に波長λｄ１〜λｄ３２、λｄ３３〜λｄ６４の下り光信号を分波し、下り予備系合分波器２３ｄｐは、ポート＃１〜＃６４に波長λｄ３３〜λｄ６４、λｄ１〜λｄ３２の下り光信号を分波する。これにより、波長群フィルタ２４−１ｄ〜２４−ｎｄは、λｄ１〜λｄ３２の波長群と、λｄ３３〜λｄ６４の波長群を結合する。
また、上り現用系合分波器２３ｕｗは、ポート＃１〜＃６４からの波長λｕ１〜λｕ３２、λｕ３３〜λｕ６４の上り光信号を合波し、上り予備系合分波器２３ｕｐは、ポート＃１〜＃６４からの波長λｕ３３〜λｕ６４、λｕ１〜λｕ３２の上り光信号を合波する。これにより、波長群フィルタ２４−１ｕ〜２４−ｎｕは、λｕ１〜λｕ３２の波長群と、λｕ３３〜λｕ６４の波長群を分離する。
なお、下り光信号（波長λｄ１〜λｄｎ）と上り光信号（λｕ１〜λｕｎ）は、互いに独立であるので、図１５Ｂに示すように、それぞれ異なる帯域に設定してもよいし、図１５Ｃに示すように、同じ帯域に設定することもできる。後者の場合には、ｎ個のＯＮＵに対応する現用系と予備系の波長設定をｎ個の波長で行うことができる。また、下り現用系合分波器２３ｄｗ、下り予備系合分波器２３ｄｐ、上り現用系合分波器２３ｕｗおよび上り予備系合分波器２３ｕｐは、１対ｎの合分波ができるものであればＡＷＧに限るものではない。
（第５の実施形態）
図１６は、本発明の光波長多重アクセスシステムの第５の実施形態を示す。本実施形態の光波長多重アクセスシステムは、図１２に示す第２の実施形態における波長多重分離装置２０を除く部分は同一であるので、ここでは波長多重分離装置２０の構成のみを示す。
波長多重分離装置２０は、図７に示す第２の実施形態の下りＡＷＧ２２ｄおよび上りＡＷＧ２２ｕに加えて、光キャリアＡＷＧ２２ｃと、波長群フィルタ２５ｗ，２５ｐ，２５−１ｄ〜２５−ｎｄとを備える。波長群フィルタ２５ｗは、下り現用系光ファイバ１１１から入力される波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号と、波長λｕ１〜λｕｎの上り信号用光キャリアとを分離し、それぞれ下りＡＷＧ２２ｄのポートＷおよび光キャリアＡＷＧ２２ｃのポートＷに入力する。波長群フィルタ２５ｐは、下り予備系光ファイバ１２１から入力される波長λｄ２（λｄ１＋Δλｄ）〜λｄｎ＋１（λｄｎ＋Δλｄ）の下り光信号と、波長λｕ２（λｕ１＋Δλｕ）〜λｕｎ＋１（λｕｎ＋Δλｕ）の上り信号用光キャリアとを分離し、それぞれ下りＡＷＧ２２ｄのポートＰおよび光キャリアＡＷＧ２２ｃのポートＰに入力する。
光キャリアＡＷＧ２２ｃは、波長λｕ１〜λｕｎの上り信号用光キャリアを各ＯＮＵに対応するポート＃１〜＃ｎに分波する。波長群フィルタ２５−１ｄ〜２５−ｎｄは、下りＡＷＧ２２ｄで分波された各下り光信号と、上り信号用光キャリアＡＷＧ２２ｃで分波された各上り信号用光キャリアとをそれぞれ合波して各ＯＮＵに対応する下り光ファイバに送出する。
下りＡＷＧ２２ｄ、上りＡＷＧ２２ｕおよび光キャリアＡＷＧ２２ｃのポートＷ，Ｐと、ポート＃１〜＃ｎの波長割当例は、図８Ａ及び８Ｂに示す通りである。なお、本実施形態では、下り光信号と上り光信号（上り信号用光キャリア）は、互いに異なる帯域に設定する必要があるので、下り光信号の波長と上り光信号の波長が互いに等しくなるように設定することはできない。
（第６の実施形態）
図１７に、本発明の光波長多重アクセスシステムの第６の実施形態を示す。本実施形態の光波長多重アクセスシステムは、図１２に示す第２の実施形態における波長多重分離装置２０、および図中に記載される光キャリア、上り光信号、下り光信号の各波長を除く部分は同一であるので、ここでは波長多重分離装置２０の構成のみを示す。
第５の実施形態の光キャリアＡＷＧ２２ｃは、ポートＷに入力する現用系の上り信号用光キャリアとポートＰに入力する予備系の上り信号用光キャリアを、ともにポート＃１〜＃ｎに分波する構成であった。本実施形態では、それぞれ専用の現用系光キャリア合分波器２３ｃｗおよび予備系光キャリア合分波器２３ｃｐを用いる。また、第５の実施形態の下りＡＷＧ２２ｄは、ポートＷに入力する現用系の下り光信号とポートＰに入力する予備系の下り光信号とを、ともにポート＃１〜＃ｎに分波する構成であった。本実施形態では、それぞれ専用の下り現用系合分波器２３ｄｗおよび下り予備系合分波器２３ｄｐを用いる。さらに、第５の実施形態の上りＡＷＧ２２ｕは、ポート＃１〜＃ｎに入力する現用系の下り光信号をポートＷに合波し、予備系の下り光信号をポートＰに合波する構成であった。本実施形態では、それぞれ専用の上り現用系合分波器２３ｕｗおよび上り予備系合分波器２３ｕｐを用いる。
波長群フィルタ２５ｗは、下り現用系光ファイバ１１１から入力される波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号と、波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り信号用光キャリアに分離し、それぞれ現用系光キャリア合分波器２３ｃｗおよび下り現用系合分波器２３ｄｗに入力する。波長群フィルタ２５ｐは、下り予備系光ファイバ１２１から入力される波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号と、波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り信号用光キャリアに分離し、それぞれ予備系光キャリア合分波器２３ｃｐおよび下り予備系合分波器２３ｄｐに入力する。
現用系光キャリア合分波器２３ｃｗは、波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り信号用光キャリアを分波し、予備系光キャリア合分波器２３ｃｐは、波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り信号用光キャリアを分波し、波長群フィルタ２４−１ｃ（〜２４−ｎｃ）を介して波長群フィルタ２５−１ｄに送出する。下り現用系合分波器２３ｄｗは、波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り光信号を分波し、下り予備系合分波器２３ｄｐは、波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り光信号を分波し、波長群フィルタ２４−１ｄ（〜２４−ｎｄ）を介して波長群フィルタ２５−１ｄに送出する。波長群フィルタ２５−１ｄ（〜２５−ｎｄ）では、現用系の上り信号用光キャリアおよび下り光信号、または予備系の上り信号用光キャリアおよび下り光信号を、各ＯＮＵ３０に対応する下り光ファイバ１３１に送出する。
波長群フィルタ２５−１ｕ（〜２５−ｎｕ）は、各ＯＮＵ３０に対応する上り光ファイバ１３２から入力する波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り光信号を上り現用系合分波器２３ｕｗへ分波し、波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り光信号を上り予備系合分波器２３ｕｐへ分波する。上り現用系合分波器２３ｕｗに入力された波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り光信号は合波され、上り現用系光ファイバ１１２に送出される。上り予備系合分波器２３ｕｐに入力された波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り光信号は合波され、上り予備系光ファイバ１２２に送出される。
現用系光キャリア合分波器２３ｃｗ、予備系光キャリア合分波器２３ｃｐ、下り現用系合分波器２３ｄｗ、下り予備系合分波器２３ｄｐ、上り現用系合分波器２３ｕｗおよび上り予備系合分波器２３ｕｐのポートＷ，Ｐと、ポート＃１〜＃ｎの波長割当の例は、図１４Ａまたは図１５Ａ，１５Ｂに示す通りである。なお、本実施形態では、下り光信号と上り光信号（上り信号用光キャリア）は、互いに異なる帯域に設定する必要がある。従って、図１４Ｂ，１４Ｃおよび図１５Ｃに示すような下り光信号の波長と上り光信号（上り信号用光キャリア）の波長が互いに等しくなるように設定することはできない。
（第７の実施形態）
図１８は、本発明の光波長多重アクセスシステムの第７の実施形態を示す。本実施形態は、上述した各実施形態（ここでは、図３に示した第１の実施形態を例に説明する。）において、アクセス区間の光ファイバを二重化する構成を示す。アクセス区間を二重化するＯＮＵ３０−ｋには、現用下り光信号（λｄｋ，λｄｋ＋１）、予備下り光信号（λｄｋ＋Δλ，λｄｋ＋１＋Δλ）、現用上り光信号（λｕｋ，λｕｋ＋１）および予備上り光信号（λｕｋ＋Δλ，λｕｋ＋１＋Δλ）を、それぞれ２波長を割り当てる。すにわち、二重化しないＯＮＵを２個利用する場合と同様に構成する。
（第８の実施形態）
本実施形態は、ＯＳＵ１０において、現用系の光送受信器１１−１ｗ〜１１−ｎｗおよび予備系の光送受信器１１−１ｐ〜１１−ｎｐのそれぞれを二重化する。現用系光ファイバおよび予備系の光送受信器１１−１ｐ〜１１−ｎｐが故障した場合には、予備系光ファイバおよび予備系の予備の光送受信器により運用を継続する。予備系光ファイバおよび現用系の光送受信器１１−１ｗ〜１１−ｎｗが故障した場合には、現用系光ファイバおよび現用系の予備の光送受信器により運用を継続する。このようにして、光ファイバおよび光送受信器の二重故障に対しても、冗長構成を図ることができる。
（第９の実施形態）
上述した実施形態は、現用系光ファイバおよび予備系光ファイバの監視に監視光を用いる構成であったが、本実施形態は、監視光を用いず、ＯＳＵ１０内の光送受信器１１からの上り光信号断を検出することにより、光ファイバ断を検出する。図１９に、本発明の光波長多重アクセスシステムの第９の実施形態を示す。本実施形態の光波長多重アクセスシステムは、図９に示した第２の実施形態と同様の構成であるが、監視光を出力する光源１５および監視光を各光ファイバへ合分波する合分波器１３が省略されている。
ＯＳＵ１０は、現用系の光送受信器１１−１ｗ〜１１−ｎｗと、その光入出力をＯＮ／ＯＦＦする光スイッチ１６−１ｄｗ〜１６−ｎｄｗ、１６−１ｕｗ〜１６ｎｕｗと、予備系の光送受信器１１−１ｗ〜１１−ｎｗと、その光入出力をＯＮＮ／ＯＦＦする光スイッチ１６−１ｄｐ〜１６−ｎｄｐ、１６−１ｕｐ〜１６ｎｕｐとをさらに備える。
本実施形態では、現用系光ファイバを運用するときには、光スイッチ１６−１ｄｗ〜１６−ｎｄｗおよび１６−１ｕｗ〜１６−ｎｕｗがＯＮ状態、光スイッチ１６−１ｄｐ〜１６−ｎｄｐおよび１６−１ｕｐ〜１６−ｎｕｐがＯＦＦ状態である。現用系光ファイバが故障したときには、光送受信器１１−１ｗ〜１１−ｎｗの全上り光信号が断となり、監視制御部１４は、各光スイッチへ切替信号を送信する。光スイッチ１６−１ｄｗ〜１６−ｎｄｗおよび１６−１ｕｗ〜１６−ｎｕｗをＯＦＦ状態、光スイッチ１６−１ｄｐ〜１６−ｎｄｐおよび１６−１ｕｐ〜１６−ｎｕｐをＯＮ状態にすることで、予備系光ファイバへ切替えるこつができる。
また、いくつかの現用系の光送受信器１１−１ｗ〜１１−ｎｗに故障が発生した場合には、故障した現用系の光送受信器１１−１ｗ〜１１−ｎｗに対応した光スイッチに切替信号を送信することで、光送受信器を切替えることができる。
各ＯＮＵ３０からの上り信号断を一括に検出する手段として、上り現用系光ファイバ１１２および上り予備系光ファイバ１２２のそれぞれから多重された上り光信号を少量分岐して監視する。光信号の有無を検出することにより、現用系および予備系光ファイバの状態を監視することもできる。
このような構成により、波長多重分離装置２０が受動的な部品のみからなる構成で、運用する光ファイバおよびＯＳＵ１０内の光送受信器の現用系・予備系の切り替えを行うことができる。
（第１０の実施形態）
図２０に、第１０の実施形態として現用予備切替の切替手順を示す。例えば、図７に示した第２の実施形態において、波長λｓ０，λｓ１の監視光を送信する光源１５、または波長λｓ０，λｓ１の監視光を検出する監視制御部１５のいずれかにおいて故障が発生した場合を想定する。このとき、以下の４通りの場合に分けることができる。
（１）波長λｓ０の監視光が検出できず、かつ波長λｓ１の監視光が検出できるときは、切替信号を送信する。
（２）波長λｓ０と波長λｓ１の監視光が検出できず、かつＯＳＵ内の光受信器における上り光信号が受信できないときは、切替信号を送信する。
（３）波長λｓ０の監視光が検出できたときは、切替信号を送信しない。
（４）波長λｓ０と波長λｓ１の監視光が検出できず、かつＯＳＵ内の光受信器における上り光信号が受信できたときは、切替信号を送信しない。
このようにして、上記のいずれかの故障が発生した場合でも、各ＯＮＵ−ＯＳＵ間の通信を途絶えることなく、運用する光ファイバの現用系・予備系の切り替えを行うことができる。
（第１１の実施形態）
上述した実施形態は、１つのＯＳＵに対して１つの波長多重分離装置が接続されるスター型のネットワーク構成であった。本実施形態は、１つのＯＳＵに対して複数の波長多重分離装置が接続されるバス型のネットワーク構成である。図２１に、本発明の光波長多重アクセスシステムの第１１の実施形態を示す。本実施形態の光波長多重アクセスシステムは、１つのＯＳＵ１０に対してｎ個の波長多重分離装置２０−１〜２０−ｎが、下り現用系光ファイバ１１１および上り現用系光ファイバ１１２を介してバス型に接続されている。また、下り予備系光ファイバ１２１および上り予備系光ファイバ１２２を介して、現用系光ファイバとは逆向きのバス型に接続されている。
波長多重分離装置２０−ｋ（ｋは１以上ｎ以下の整数）は、下り現用系光ファイバ１１１から波長λｋｄｗ１〜λｋｄｗｎの下り光信号を分波する分波器２６ｄｗと、上り現用系光ファイバ１１２へ波長λｋｕｗ１〜λｋｕｗｎの上り光信号を合波する合波器２６ｕｗと、下り予備系光ファイバ１２１から波長λｋｄｐ１〜λｋｄｐｎの下り光信号を分波する分波器２６ｄｐと、上り予備系光ファイバ１２２へ波長λｋｕｐ１〜λｋｕｐｎの上り光信号を合波する合波器３２６ｕｐとを備えている。
また、下り現用系光ファイバ１１１から波長λｓｋ０の現用系監視光を分波する分波器２３ｄｗと、上り現用系光ファイバ１１２へ波長λｓｋ０の現用系監視光を合波する合波器２３ｕｗと、下り予備系光ファイバ１２１から波長λｓｋ１の予備系監視光を分波する分波器２３ｄｐと、上り予備系光ファイバ１２２へ波長λｓｋ１の予備系監視光を合波する合波器２３ｕｐと、下りＡＷＧ２７ｄ、上りＡＷＧ２７ｕとを備えている。
各波長多重分離装置２０−１〜２０−ｎに接続される各ＯＮＵと、ＯＳＵ１０との通信には、波長λ１ｄｗ１〜λ１ｄｗｎ，λ２ｄｗ１〜λ２ｄｗｎ，λｎｄｗ１〜λｎｄｗｎまたは波長λ１ｄｐ１〜λ１ｄｐｎ，λ２ｄｐ１〜λ２ｄｐｎ，λｎｄｐ１〜λｎｄｐｎの下り光信号と、波長λ１ｕｗ１〜λ１ｕｗｎ，λ２ｕｗ１〜λ２ｕｗｎ，λｎｕｗ１〜λｎｕｗｎまたは波長λ１ｕｐ１〜λ１ｕｐｎ，λ２ｕｐ１〜λ２ｕｐｎ，λｎｕｐ１〜λｎｕｐｎの上り光信号を用いる。
本実施形態では、ＯＳＵ１０から送信された波長λｋｄｗ１〜λｋｄｗｎの下り光信号および各ＯＮＵから送信された波長λｋｕｗ１〜λｋｕｗｎの上り光信号は、対応する波長多重分離装置２０−ｋにて合分波される。各区間の光ファイバの故障時には、ＯＳＵ１０から出力された監視光λｓ１０〜λｓｎ０およびλｓ１１〜λｓｎ１により、ファイバ故障区間が検出され、上述した実施形態と同様の切替手段にて、切り替えることができる。
このような構成により、１つのＯＳＵ１０に対してｎ個の波長多重分離装置２０−１〜２０−ｎがバス型に接続される構成においても、波長多重分離装置２０−１〜２０−ｎが受動的な部品のみからなる構成で、運用する光ファイバおよびＯＳＵ１０内の光送受信器の現用系・予備系の切り替えを行うことができる。
（第１２の実施形態）
図２２に、本発明の光波長多重アクセスシステムの第１２の実施形態を示す。光波長多重アクセスシステムにおいて、多重区間の光ファイバの伝送損失が大きい場合に、ＯＳＵ１０と波長多重分離装置２０との間に、複数のＷＤＭ信号の一括増幅器４１−１〜４１−ｎを挿入する。また、波長多重分離装置２０とＯＳＵ１０の内部に、それぞれ一括増幅器４２，４３を挿入してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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