JP2012104961A - 光通信システム、光信号伝送方法及び光伝送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トランスポンダ部を削除したＯＡＤＭ装置が、収容可能な光信号か否かを判定することを可能にする。
【解決手段】中継装置と、中継装置から送信された光信号を多重化し、又は、分離して送信する光伝送装置と、を備える光通信システムであって、中継装置が光信号を受信した場合に、受信した光信号を第１の光信号に変調し、キー情報に基づいて第２の光信号を生成し、第１の光信号に第２の光信号を重畳して第３の光信号を生成し、光伝装置に第３の光信号を送信し、光伝送装置が、第３の光信号から第１のキー情報を抽出し、第１のキー情報に基づいて第３の光信号を収容するか否かを判定し、第３の光信号を収容すると判定された場合、収容された複数の第３の光信号を波長多重して第４の光信号を生成することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、波長多重された光信号を伝送する光通信システム、光信号伝送方法及び光伝送装置に関する。

光通信システムでは、通信容量の拡大及びシステムコストの低減を実現するため、波長の異なる複数の光信号を一本の光ファイバに束ねて通信する波長多重光伝送技術が適用されている。

実際の光通信システムでは、波長の異なる複数の光信号を一本の光ファイバに束ねる光挿入部、束ねられた複数の信号光を波長毎に分離する光分岐部、距離の離れた２地点間を接続する伝送路となる光ファイバにおいて発生する光信号の損失を補償する光ファイバ増幅部から構成される波長多重機能部を備える。また、波長多重機能部に対して、波長多重化に適した波長の光信号に変換するためのトランスポンダ部も光通信システムに含まれる。

波長多重機能部とインタフェース部とを組み合わせることによって、低コストで長距離通信を提供することが可能となる。一般的には、前述した構成を備える装置としてＯＡＤＭＤ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）装置が用いられる（例えば、特許文献１参照）。

図１１は、従来のＯＡＤＭ装置の構成例を説明するブロック図である。

ＯＡＤＭ装置１１０１−１は、監視制御部１１０２−１、監視制御光処理部１１０３−１、波長多重機能部１１０４−１、監視制御光制御部１１０５−１、１１０５−２、及びトランスポンダ部１１０６−１、１１０６−２を備える。

図１１に示すように、外部から受信した光信号１１２０−１は点線で示すような経路でＯＡＤＭ装置１１０１−１を伝播する。また、ＯＡＤＭ装置１１０１−１から送信される監視制御光１１３０−１は実線に示すような経路でＯＡＤＭ装置１１０１−１からＯＡＤＭ装置１１０１−２へ伝播する。

ＯＡＤＭ装置１１０１は、他のＯＡＤＭ装置１１０１に光信号を送信する場合、データが含まれる光信号と監視制御光とを多重化した光信号を送信する。また、ＯＡＤＭ装置１１０１は、他のＯＡＤＭ装置１１０１から受信した光信号を光信号と監視制御光とに分離する。

分離された監視制御光は、監視制御光処理部１１０３に入力される。また、分離された信号光１１２０は、波長多重機能部１１０４に入力される。

波長多重機能部１１０４は、複数の光信号から所望の信号を取り出し、又は、所望の信号を波長多重することによって異なる波長の複数の信号群を生成する。波長多重機能部１１０４は、光波長観測機能及び光強度観測機能を備える。波長多重機能部１１０４は、前述した機能を用いることによって光信号の波長、強度、及び発光時間等を取得することができる。

トランスポンダ部１１０６は、波長多重機能部１１０４と接続されるインタフェース部、及び外部装置と接続されるインタフェース部から構成される。

従来の光通信システムでは、外部から送信される光信号は波長多重に適した波長であるとは限らないため、外部から送信される光信号をそのまま波長多重機能部１１０４に入力することができない。

トランスポンダ部１１０６は、外部から受信した光信号を一旦電気信号に変換する。さらに、トランスポンダ部１１０６は、電気信号を再び光信号に変換するときに、波長多重に適した波長を有する光信号に変換し、波長多重機能部１１０４に変換された光信号を出力する。

トランスポンダ部１１０６を備えることによって次のような効果が得られる。

一つの効果は、外部装置からどのような光信号（波長又は光強度を持つ光信号）が送信される光通信システムであっても、波長多重化に適した波長及び光強度の光信号に変換することが可能となる。

他の一つの大きな効果は、外部から受信した光信号を電気信号レベルまで分解して、適切な光信号であるか否かを判定することが可能となる。これによって、不適切な光信号が波長多重機能部１１０４に入力されない。すなわち、トランスポンダ部１１０６が一種のゲートとしての機能を備える。

例えば、波長多重に適した信号が、伝送速度が１０Ｇｂｉｔ／ｓ、かつ、ＮＲＺ（Ｎｏｎ Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）符号が含まれるＳＤＨ信号である場合に、外部から伝送速度が４０Ｇｂｉｔ／ｓで、ＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）符号を含むＥｔｈｅｒ信号が送信されると、トランスポンダ部１１０６は受信した光信号を一旦電気信号に変換して、電気信号レベルで信号種別の妥当性を確認する。この場合、トランスポンダ部１１０６は、当該受信した光信号を遮断する。

トランスポンダ部１１０６を備えることによって、前述したような効果が得られる。しかし、波長毎に一つのトランスポンダ部１１０６が必要となるため、波長多重した光信号を処理するためには、ＯＡＤＭ装置１１０１の大規模化及びコスト増大を招くという問題がある。そのため、トランスポンダ部１１０６を含まないＯＡＤＭ装置１１０１を用いてコスト低減が望まれている。

トランスポンダ部１１０６の一部機能を削除する技術として、光電気変換部分を含まない全光型の光ノードで構成された全光ネットワークに対して、波長パスの設定時にエンドエンドで選択可能な全てのルートに対して伝送路の品質を算出することによって、複数のルートの中から最適な伝送品質のルートを選択して波長パスを設定することが可能な波長パス設定方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−４６４５６号公報 特開２００７−８２０８６号公報

従来のＯＡＭＤ装置からトランスポンダ部を単純に削除しただけでは以下のような問題点が発生する。

トランスポンダ部はＯＡＤＭ装置が受信した光信号を電気変換し、信号種別等の妥当性を判定する。したがって、トランスポンダ部を削除すると、受信した光信号の可否を判定できない。そのため、トランスポンダ部が削除されたＯＡＤＭ装置では、誤った光信号を通過させる可能性があり、光通信システムにおける通信品質を保証できなくなってしまう。

特許文献２に記載の発明では、前述したような課題を解決できない。これは、トランスポンダ部を削除すると、電気信号レベルの信号の種別の判定ができないためである。

したがって、波長多重に適した光信号が用いられる光通信システムにおいても、通信サービス間で影響を及ぼす場合がある。

例えば、光信号が１００Ｇｂｉｔ／ｓの伝送速度のＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）符号を持つＥｔｈｅｒ信号であった場合、新たに追加する光信号が既に収容されている光信号から５０ＧＨｚ（０．４ｎｍ）しか離れていない信号波長であると、既存の光信号と新たに追加される光信号との波長多重間隔が狭すぎるため相互に影響を与えてしまう。したがって、新たな光信号を収容することによって、既に収容されている光信号の通信品質を劣化させてしまう問題がある。

前述した課題を解決する方法として、例えば、光通信システムに光信号を解析する測定器を接続して、外部から送信される光信号を解析し、ＯＡＤＭ装置に接続可能な光信号であるか否かを判定する方法が考えられる。

しかし、前述の方法では管理者等が直接確認する必要があり、処理負担を増大させる。

本発明の課題は、トランスポンダ部を削除したＯＡＤＭ装置において、新たな構成を追加することなく光信号の収容可否を自動的に判定することを可能とすることである。

本発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、光信号を中継する複数の中継装置と、前記各中継装置から送信された光信号を多重化し、又は、分離して送信する複数の光伝送装置と、を備える光通信システムであって、前記各中継装置は、それぞれ、光信号を受信する受信部と、波長多重に適した光信号を送信する送信部とを備え、前記受信部は、受信した光信号を解析する解析部を備え、前記送信部は、前記受信した光信号を波長多重に適した第１の光信号に変調し、前記受信した光信号の特徴を表すキー情報に基づいて第２の光信号を生成する変調部と、前記第１の光信号に前記第２の光信号を重畳して第３の光信号を生成する重畳部と、を備え、前記各光伝送装置は、それぞれ、前記複数の第３の光信号を受信し、前記受信した複数の第３の光信号を多重化し、又は、前記受信した複数の第３の光信号を分離し、複数の第４の光信号を生成する波長多重部と、制御光信号を送信し、又は、他の前記光伝送装置から送信される前記制御光信号を受信する制御光信号処理部と、前記第４の光信号と前記制御光信号とを多重化して第５の光信号を生成し、他の前記光伝送装置に送信し、又は、前記他の光伝送装置から受信した前記第５の光信号を前記第４の光信号と前記制御光信号とに分離する制御光信号制御部と、前記波長多重部及び前記制御光信号処理部を管理する監視制御部と、を備え、前記波長多重部は、前記受信した第３の光信号から前記キー情報を抽出する光信号検出部と、光信号を通過又は遮断する光信号遮断部と、前記キー情報に基づいて、光信号を収容するか否かを判定する判定部と、前記光信号遮断部から出力された光信号を多重化し、又は分離し、複数の光信号を生成する多重分離部と、を備え、前記キー情報は、前記中継装置が受信した光信号の特徴を示す第１のキー情報を含み、前記光通信システムは、前記中継装置が光信号を受信した場合に、前記解析部の解析結果に基づいて、前記受信した光信号を前記第１の光信号に変調し、前記解析部の解析結果に基づいて、前記受信した光信号の特徴と対応する前記第１のキー情報に基づいて前記第２の光信号を生成し、前記第１の光信号に前記第２の光信号を重畳して前記第３の光信号を生成し、前記光伝送装置に、前記生成された第３の光信号を送信し、前記光伝送装置が前記第３の光信号を受信した場合に、前記第３の光信号から前記第１のキー情報を抽出し、前記抽出された第１のキー情報に基づいて、前記第３の光信号を収容するか否かを判定し、前記第３の光信号を収容すると判定された場合、前記第３の光信号を通過させ、収容された複数の前記第３の光信号を波長多重して前記第４の光信号を生成し、前記生成された第４の光信号を前記制御光信号制御部に出力し、前記３の光信号を収容しないと判定された場合、前記第３の光信号を遮断することを特徴とする。

光伝送装置は、キー情報に基づいて生成された光信号に基づいて、受信した光信号が他の光信号に影響を与えるか否かを判定できる。したがって、トランスポンダ部を削除できるため、光伝送装置の低コスト化を実現できる。

本発明の第１の実施形態の光通信システムの一例を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態のＯＡＤＭ装置の構成例を説明するブロック図である。 本発明の第１の実施形態のＯＡＤＭ装置が備える波長多重機能部の詳細を説明するブロック図である 本発明の第１の実施形態の外部装置の詳細を説明するブロック図である。 本発明の第１の実施形態におけるキー管理情報の一例を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態において、キー情報に対応する光信号が重畳された光信号の一例を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態において、キー情報に対応する光信号が重畳された光信号の一例を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態の変形例におけるキー情報の一例を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態の変形例におけるキー情報の一例を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態におけるキー管理情報の一例を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態における通信経路の一例を示す説明図である。 従来のＯＡＤＭ装置の構成例を説明するブロック図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態の光通信システムの一例を示す説明図である。

光通信システムは、コア１１０、メトロ１２０、エッジ１３０、及びアクセス１４０の複数のネットワークから構成される。

コア１１０は、都市単位で集約されたデータを都市間で効率よく伝送するためのネットワークである。図１に示す例では、コア１１０は、ＯＸＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ ｃｒｏｓｓ Ｃｏｎｎｅｃｔ）装置１０１及びルータ１０２から構成される。

メトロ１２０は、エッジで集約された通信を、さらに、各都市単位に集約するネットワークである。図１に示す例では、メトロ１２０は、ＯＡＤＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）装置１０３及びルータ１０２から構成される。

エッジ１３０は、各地域群の通信を集約するネットワークである。図１に示す例では、エッジ１３０は、ＯＡＤＭ装置１０３及びＬ２（Ｌａｙｅｒ２）スイッチ１０４から構成される。

アクセス１４０は、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）サービスが提供される各加入者の通信を集約するネットワークである。図１に示す例では、アクセス１４０は、ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）装置１０５及びＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）装置１０６から構成される。

以下、同一の構成には同一の符号を付し、同一の構成については説明を省略する。

ＯＸＣ装置１０１は、光ファイバでデータ伝送のための通信経路を設定し、当該通信経路の切替処理を実行する装置である。コア１１０に含まれるＯＸＣ装置１０１は、メトロ１２０においてに集約された通信を各メトロ間で接続する。

ルータ１０２は、各通信網を接続する装置である。

ＯＡＤＭ装置１０３は、波長単位で光信号を分離し、又は、異なる波長の光信号を波長多重する装置である。メトロ１２０又はエッジ１３０に含まれるＯＡＤＭ装置１０３は、エッジ１３０又はアクセス１４０からの広範囲に分散した通信を一つに集約する。

Ｌ２スイッチ１０４は、レイヤ２（データリンク層）のデータを処理する中継装置である。

ＯＬＴ装置１０５は、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）サービスを提供する通信事業者側に設置される終端装置である。

ＯＮＵ装置１０６は、加入者側に設定される終端装置である。

図２は、本発明の第１の実施形態のＯＡＤＭ装置１０３の構成例を説明するブロック図である。

図２では、二つのＯＡＤＭ装置１０３−１、１０３−２が互いに伝送路２１０−１、２１０−２を介して接続される。また、ＯＡＤＭ装置１０３−１、１０３−２には、それぞれ複数の外部装置２４０が接続される。

外部装置２４０は、例えば、光伝送装置、レイヤ２スイッチ、レイヤ３スイッチ又はルータなどの通信機器である。外部装置２４０は、光信号を送受信するための受信部（ＲＸ）２４１及び送信部（ＴＸ）２４２を備える。また、外部装置２４０は、波長多重に適した波長及び光強度の光信号を出力することができる。なお、外部装置２４０の詳細については、図４を用いて後述する。

ＯＡＤＭ装置１０３−１は、監視制御部２０１−１、監視制御光処理部２０２−１、波長多重機能部２０３−１、及び監視制御光制御部２０４−１、２０４−２を備える。

監視制御部２０１−１は、ＯＡＤＭ装置１０３−１に対して入出力される光信号の監視処理を制御する。

監視制御光処理部２０２は、光信号に含まれる監視制御光を出力し、又は、他のＯＡＤＭ装置１０３から入力される監視制御光を受け付ける。

波長多重機能部２０３は、複数の異なる波長の光信号を波長多重して複数の異なる波長から成る信号群を生成し、生成された信号群を出力する。また、波長多重機能部２０３は、受信した光信号から必要な情報を抽出する。なお、波長多重機能部２０３の詳細については、図３を用いて後述する。

監視制御光制御部２０４−１は、監視制御光と信号群とが多重化された光信号に対する処理を実行する。具体的には、以下のような処理が実行される。

監視制御光制御部２０４−１は、他のＯＡＤＭ装置１０３から入力された光信号を監視制御光と信号群とに分離し、分離された信号群を波長多重機能部２０３−１に出力し、分離された監視制御光を監視制御光処理部２０２−１に出力する。また、監視制御光制御部２０４−１は、監視制御光処理部２０２−１から入力された監視制御光と、波長多重機能部２０３から入力された信号群とを多重化して他のＯＡＤＭ装置１０３に送信する。

なお、監視制御光制御部２０４−２は、監視制御光制御部２０４−１と同一であるため説明を省略する。

また、ＯＡＤＭ装置１０３−２は、ＯＡＤＭ装置１０３−１と同一の構成であるため説明を省略する。

以下、図２を用いて光信号の伝達経路について説明する。

ＯＡＤＭ装置１０３−１が外部装置２４０から光信号を受信した場合には、以下のように信号が処理される。

外部装置２４０から受信した光信号は、まず、波長多重機能部２０３−１に入力される。波長多重機能部２０３−１では、入力された光信号について後述する処理を実行する。

波長多重機能部２０３−１は、監視制御部２０１−１に処理結果を出力する。また、波長多重機能部２０３−１は、複数の外部装置２４０から受信した複数の光信号を多重化した信号群を生成し、監視制御光制御部２０４に対して生成された信号群を光信号２２０−１として出力する。

監視制御部２０１−１は、監視制御光処理部２０２−１に対して監視制御光の生成命令を出力する。当該生成命令を受信した監視制御光処理部２０２−１は、監視制御光を生成し、監視制御光制御部２０４−２に対して生成された監視制御光２３０−１を出力する。

監視制御光制御部２０４−２は、入力された監視制御光２３０−１及び入力された光信号２２０−１を波長多重した光信号を伝送路２１０−２に対して送信する。

一方、ＯＡＤＭ装置１０３−１が他のＯＡＤＭ装置１０３−２から光信号を受信した場合には、以下のように信号が処理される。

ＯＡＤＭ装置１０３−２から受信した光信号が、監視制御光制御部２０４−１に入力されると、当該監視制御光制御部２０４−１は、受信した光信号を監視制御光２３０−２と光信号２２０−２とに分離する。ここで、光信号２２０−２は、波長多重機能部２０３−２によって波長多重された信号群を表す。

監視制御光制御部２０４−１は、分離された監視制御光２３０−２を監視制御光処理部２０２−１に出力し、また、分離された光信号２２０−２を波長多重機能部２０３−１に出力する。

監視制御光処理部２０２−１は、入力された監視制御光２３０−２に基づいて処理を実行し、当該処理結果を監視制御部２０１−１に出力する。

波長多重機能部２０３は、監視制御光制御部２０４−１から入力された光信号２２０−２を複数の波長の信号に分離し、分離された各波長の信号について後述する処理を実行する。

波長多重機能部２０３−１は、処理結果を監視制御部２０１−１に処理結果を出力する。また、波長多重機能部２０３−１は、分離された光信号をそれぞれ所定の外部装置２４０に対して送出する。

本実施形態のＯＡＤＭ装置１０３はトランスポンダ部を含まないため、外部装置２４０から受信した光信号が波長多重機能部２０３に直接入力される。

波長多重機能部２０３は、後述する処理を実行することによって、入力された光信号が適切な光信号か否かを判定することができる。

次に、各構成の詳細について説明する。

図３は、本発明の第１の実施形態のＯＡＤＭ装置１０３が備える波長多重機能部２０３の詳細を説明するブロック図である。

波長多重機能部２０３は、制御部３０１、光検出機能部３０２、光信号遮断部３０３、及び多重分離部３０４を備える。

制御部３０１は、波長多重機能部２０３が備える各構成を制御する。本実施形態では、制御部３０１は、さらに、キー管理情報３２０を格納するデータ格納部３１０を備える。キー管理情報３２０は、キー情報を一元管理するための情報である。

ここで、キー情報は、ＯＡＤＭ装置１０３が受信した光信号を通過させるか否かを判定するための情報である。具体的には、キー情報は、特定の光信号の情報を格納する。キー情報及びキー管理情報３２０の詳細については後述する。

本実施形態では、制御部３０１が、入力された光信号を追加させるか否かを判定する。制御部３０１は、判定結果に基づいて、光信号遮断部３０３を制御する。

光検出機能部３０２は、入力された光信号からキー情報を抽出する。光検出機能部３０２は、例えば、ＯＣＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｍｏｎｉｔｏｒ）などの光デバイスが考えられる。

光検出機能部３０２は、光波長観測機能及び光強度観測機能を備える。光波長観測機能は、入力された光信号の波長を計測するための機能である。光強度観測機能は、入力された光信号の発光時間及び発光強度を計測するための機能である。

光検出機能部３０２は、前述した機能を用いることによって、ＯＡＤＭ装置１０３が受信した光信号から、発振光強度、発振光波長、及び発光時間の少なくともいずれかをキー情報として検出できる。すなわち、光検出機能部３０２は、特定の光信号の特徴をキー情報として検出する。

光検出機能部３０２は、検出されたキー情報を制御部３０１に対して出力する。

光信号遮断部３０３は、制御部３０１からの指示に従って、入力された光信号の出力を制御する。光信号遮断部３０３は、光信号に対して損失を与えることが可能な光デバイスであり、例えば、ＶＯＡ（Ｖａｌｕａｂｌｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ）などの光デバイスが考えられる。

光信号遮断部３０３は、入力された光信号を通過させる場合、当該光信号に対する損失を最小になるように制御し、また、入力された光信号を遮断する場合、当該光信号に対する損失を最大にするように制御する。

一般的なＶＯＡで印加可能な最大の損失は、３０ｄＢ（１／１０００）〜４０ｄＢ（１／１００００）以上であり、光信号を遮断する機能としては十分な性能を持つものである。

本実施形態では、光信号遮断部３０３は、光検出機能部３０２から入力された光信号を一旦遮断する。その後、光信号遮断部３０３は、制御部３０１からの指示に従って、所定の光信号のみを通過させる。

多重分離部３０４は、光信号遮断部３０３から入力された光信号を波長多重することによって複数の信号群を生成する。また、多重分離部３０４は、生成された複数の信号群を出力する。また、多重分離部３０４は、他のＯＡＤＭ装置１０３からの波長多重された光信号を受信し、波長毎に光信号を分離し、それぞれ所定の外部装置２４０に対して送出する。

多重分離部３０４は、例えば、ＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）などの光デバイスが考えられる。

波長多重機能部２０３の具体的な処理については、後述する。

図４は、本発明の第１の実施形態の外部装置２４０の詳細を説明するブロック図である。

外部装置２４０は、受信部２４１及び送信部２４２を備える。

受信部２４１は、受信した信号を解析するための解析部（図示省略）を備える。

送信部２４２は、発光波長指定部４０１、パターン生成部４０２、データ変調部４０３、重畳部４０４及びデータ格納部４０５を備える。

発光波長指定部４０１は、光信号の波長に関する情報である波長情報を生成し、生成された波長情報をデータ変調部４０３に出力する。

パターン生成部４０２は、パターン情報を生成し、生成されたパターン情報を重畳部４０４に出力する。ここで、パターン情報には、光信号の発光パターン（ＯＮとＯＦＦのパターン）の情報と、光信号の発光強度の情報とが含まれる。

データ変調部４０３は、Ｅｔｈｅｒ信号などのデータ列を光信号に対して変調する。変調された光信号は、重畳部４０４に出力される。また、データ変調部４０３は、入力された波長情報に基づいて、特定波長の光信号を生成し、生成された光信号を重畳部４０４に出力する。

重畳部４０４は、パターン生成部４０２で生成されたパターン情報を、変調された光信号に対して重畳する。

データ格納部４０５は、キー管理情報４１０を格納する。なお、データ格納部４０５に格納されるキー管理情報４１０は、ＯＡＤＭ装置１０３の制御部３０１のデータ格納部に格納されるキー管理情報３２０と同一のものである。

なお、データ変調部４０３が、発光波長指定部４０１及びパターン生成部４０２に対応する機能を備えていてもよいし、また、重畳部４０４が、発光波長指定部４０１及びパターン生成部４０２に対応する機能を備えていてもよい。

外部装置２４０の具体的な処理については、後述する。

図５は、本発明の第１の実施形態におけるキー管理情報３２０の一例を示す説明図である。

キー管理情報３２０は、光信号の伝送速度及び変調フォーマットと対応づけられたキー情報を格納する。なお、キー管理情報４１０は、キー管理情報３２０と同一であるため説明を省略する。

キー管理情報３２０は、信号定義５０１、及びキー情報５０２を含む。

信号定義５０１は、光信号の伝送速度及び変調フォーマットの定義情報を格納する。図５では、以下のような光信号が定義される。

「４０ＧＲＺ」は、伝送速度が４０Ｇｂｉｔ／ｓ、変調フォーマットがＲＺの光信号を表す。「４０ＧＮＲＺ」は、伝送速度が４０Ｇｂｉｔ／ｓ、変調フォーマットがＮＲＺの光信号を表す。「１０ＧＲＺ」は、伝送速度が１０Ｇｂｉｔ／ｓ、変調フォーマットがＲＺの光信号を表す。「１０ＧＮＲＺ」は、伝送速度が１０Ｇｂｉｔ／ｓ、変調フォーマットがＮＲＺの光信号を表す。また、「１００ＧＲＺ」は、伝送速度が１００Ｇｂｉｔ／ｓ、変調フォーマットがＲＺの光信号を表す。

本実施形態では、一つの信号定義５０１に対して一つのキー情報が対応づけられている。

キー情報５０２は、信号定義５０１に対応する光信号に重畳される光信号の特徴を表す情報である。本実施形態では、キー情報５０２は、発光時間、発光周波数、及び発光強度を含む。

なお、キー情報５０２は、これに限定されない。例えば、発光時間、発光周波数、又は発光強度の少なくともいずれかを含むものであってもよい。

なお、キー管理情報３２０に含まれるキー情報５０２は、予め通信システムの規格に基づいて設定されたものとする。なお、本発明はこれに限定されず、例えば、光信号を計測することによってキー情報を学習する方法であってもよい。また、キー管理情報３２０は外部から更新できるようにしてもよい。

なお、ＯＡＤＭ装置１０３は、収容可能な光信号に対応するキー情報５２０のみを含むキー管理情報３２０を保持してもよい。また、外部装置２４０は、特定のキー情報のみを含むキー管理情報４１０を保持してもよい。

図６Ａ及び図６Ｂは、本発明の第１の実施形態において、キー情報に対応する光信号が重畳された光信号の一例を示す説明図である。

図６Ａに示す光信号６０１は、Ｅｔｈｅｒ信号などの通常のデータ列を光信号に変調した一例を示す。光信号６０１は、発光周波数が「ｆ０」、発光強度が「ｐ０」の光信号である。

なお、データ列の変調方式としては、光の性質（強度、周波数、位相など）を利用してデータ列を変調できる。例えば、データ列を光信号の強度に変調する強度変調方式、データ列を光信号の位相に変調する位相変調方式、データ列を光の周波数に変調する周波数変調方式などがある。

図６Ｂは、キー情報に対応する光信号が重畳された光信号を表す。図６Ｂに示す光信号は、キー情報が含まれる特別パターン期間６２０と通常のデータが含まれるデータパターン期間６３０とから構成される。

データパターン期間６３０には、光信号６０１が含まれる。特別パターン期間６２０には、光信号６１１、光信号６１２、光信号６１３、光信号６１４、及び光信号６１５が含まれる。

光信号に変調する前のデータ列の伝送速度が４０Ｇｂｉｔ／ｓ、変調フォーマットがＲＺである場合、特別パターン期間６２０に含まれる光信号は以下のようになる。

光信号６１１は、発光時間が「ｔ１」、発光周波数が「ｆ１」、発光強度が「ｐ１」となる。光信号６１２は、発光時間が「ｔ２」、発光周波数が「ｆ２」、発光強度が「ｐ２」となる。光信号６１３は、発光時間が「ｔ３」、発光周波数が「ｆ３」、発光強度が「ｐ３」となる。光信号６１４は、発光時間が「ｔ４」、発光周波数が「ｆ４」、発光強度が「ｐ４」となる。光信号６１５は、発光時間が「ｔ５」、発光周波数が「ｆ５」、発光強度が「ｐ５」となる。

なお、図６Ｂに示す、特別パターン期間６２０に含まれる光信号はこれに限定されず、特別パターン期間６２０に一つの光信号（例えば光信号６１１のみ）が含まれてもよい。

次に、本発明のＯＡＤＭ装置１０３及び外部装置２４０が実行する処理の詳細について説明する。

まず、外部装置２４０が実行する処理について説明する。

他の装置から信号を受信した外部装置２４０は、発光波長指定部４０１及びパターン生成部４０２を起動させる。

発光波長指定部４０１は、受信した信号の伝送速度及び変調フォーマットの解析結果を取得する。当該取得処理は、受信部２４１によって実行される。

発光波長指定部４０１は、取得された解析結果に基づいて、キー管理情報４１０から受信した信号に対応するキー情報５０２を読み出す。具体的には、発光波長指定部４０１は、キー管理情報４１０の信号定義５０１を参照して、解析結果と一致するエントリのキー情報５０２を読み出す。

さらに、発光波長指定部４０１は、読み出されたキー情報５０２に基づいて、特別パターン期間６０２に含める各光信号の波長を表す波長情報を生成する。発光波長指定部４０１は、生成された波長情報をデータ変調部４０３に出力する。

パターン生成部４０２は、受信した信号の伝送速度及び変調フォーマットの解析結果を取得する。当該取得処理は、受信部２４１によって実行される。

パターン生成部４０２は、取得された解析結果に基づいて、キー管理情報４１０から受信した信号に対応するキー情報５０２を読み出す。具体的には、パターン生成部４０２は、キー管理情報４１０の信号定義５０１を参照して、解析結果と一致するエントリのキー情報５０２を読み出す。

さらに、パターン生成部４０２は、読み出されたキー情報５０２に基づいて、特別パターン期間６０２に含める各光信号の発光時間及び発光強度を表すパターン情報を生成する。パターン生成部４０２は、生成されたパターン情報として重畳部４０４に出力する。

データ変調部４０３は、入力された信号に含まれるデータ列を所定の変調方式を用いて所定の光信号に変調し、変調された光信号を重畳部４０４に出力する。また、データ変調部４０３は、入力された波長情報に基づいて、所定の波長の光信号を出力する。

重畳部４０４は、データ変調部４０３から入力された所定波長の光信号と、パターン生成部４０２から入力されたパターン情報とに基づいて、特別パターン期間６２０に含める光信号を生成する。すなわち、キー情報が生成される。

さらに、重畳部４０４は、データ列が変調された光信号に、特別パターン期間６２０に含まれる光信号（キー情報）を重畳する。すなわち、キー情報が含まれる光信号が生成される。重畳部４０４は、キー情報が含まれる光信号をＯＡＤＭ装置１０３に送信する。

以上の処理によって、外部装置２４０は、ＯＡＤＭ装置１０３の波長多重機能部２０３が、光信号を通過させるか否かを判定するためのキー情報が含まれた光信号を送信することが可能となる。

次に、ＯＡＤＭ装置１０３が実行する処理について説明する。

ＯＡＤＭ装置１０３は、外部装置２４０から光信号を受信すると、受信した光信号を波長多重機能部２０３に入力する。

光検出機能部３０２は、入力された光信号からキー情報を抽出し、制御部３０１に抽出されたキー情報を出力する。また、光検出機能部３０２は、入力された光信号を光信号遮断部３０３に出力する。

このとき、光信号遮断部３０３は、入力された光信号を一旦全て遮断する。

制御部３０１は、キー情報が入力されると、データ格納部３１０のキー管理情報３２０を参照する。

次に、制御部３０１は、入力されたキー情報と一致するエントリがキー管理情報３２０に存在するか否かを判定する。すなわち、受信した光信号を通過させる否かが判定される。キー情報に一致するエントリが存在する場合には、受信した光信号の通過が許可される。

入力されたキー情報と一致するエントリがキー管理情報３２０に存在すると判定された場合、制御部３０１は、受信した光信号の通過を許可する。この場合、制御部３０１は、光信号の通過を許可する命令を光信号遮断部３０３に送信する。

一方、抽出されたキー情報と一致するエントリがキー管理情報３２０に存在しないと判定された場合、制御部３０１は、受信した光信号を遮断する命令を光信号遮断部３０３に送信する。

制御部３０１は、前述の判定結果に基づいて、各光信号遮断部３０３への指示を出力する。

具体的には、受信した光信号の通過が許可された場合、制御部３０１は、当該光信号を通過させるように光信号遮断部３０３に指示する。

光信号遮断部３０３は、制御部３０１からの指示に従って光信号を通過させ、又は遮断する。光信号遮断部３０３を通過した光信号は多重分離部３０４に出力される。

多重分離部３０４は、光信号が入力されると、複数の光信号を波長多重することによって異なる複数の波長からなる信号群を生成する。多重分離部３０４は生成された信号群を他の装置に送信する。

本発明の第１の実施形態によれば、光通信システムは波長多重に適した光信号を伝送でき、また、ＯＡＤＭ装置１０３は光信号が適切であるか否かを判定できる。これによって、トランスポンダ部を削減したＯＡＤＭ装置が実現できる。すなわち、ＯＡＤＭ装置の消費電力及びコストの低減が可能となる。また本発明では、ＯＡＤＭ装置は、光信号のまま処理するため電気信号に変換することによる処理の低減及び信号の劣化等を抑制することができる。

［変形例１］
第１の実施形態では、ＯＡＤＭ装置１０３及び外部装置２４０のそれぞれが、キー管理情報が格納されるデータ格納部を備えていたが、本発明はこれに限定されない。

例えば、ＯＡＤＭ装置１０３及び外部装置２４０のそれぞれに接続される外部記憶装置（図示省略）にキー管理情報を格納してもよい。

この場合、ＯＡＤＭ装置１０３及び外部装置２４０は、それぞれ、外部記憶装置（図示省略）にアクセスすることによってキー管理情報を取得する。

なお、その他の構成及び処理については第１の実施形態と同一である。

［変形例２］
第１の実施形態では、キー情報として、発光時間、発光周波数、発光強度を用いていたが本発明はこれに限定されない。

図７及び図８は、本発明の第１の実施形態の変形例におけるキー情報の一例を示す説明図である。

以下の説明では、ＯＡＤＭ装置１０３の波長多重機能部２０３が波長多重に適した波長範囲が１５３０ｎｍ〜１５５０ｎｍのＩＴＵ−Ｔグリッドであり、１９６．１０ＴＨｚ（１５２８．７７３ｎｍ）を基準周波数（波長）として、基準周波数から５０ＧＨｚ（０．４ｎｍ）間隔で波長多重を行う基準グリッドの場合について説明する。

また、外部装置２４０は、前述の波長範囲が１５３０ｎｍ〜１５５０ｎｍのＩＴＵ−Ｔグリッドに沿った波長を持つ光信号を出力することを前提とする。また、外部装置２４０は、−１０ｄＢｍ〜０ｄＢｍまでの光強度の範囲内の光信号を出力することを前提とする。

図７は、光強度が０ｄＢｍ（Ｈｉｇｈ）から−１０ｄＢｍ（Ｌｏｗ）に変化するまでの時間、又は、光強度が−１０ｄＢｍ（Ｌｏｗ）から０ｄＢｍ（Ｈｉｇｈ）に変化するまでの時間をキー情報とする場合の説明図である。

なお、光強度の変化を検出する開始（終了）タイミングは、例えば−１０ｄＢｍ（Ｌｏｗ）の状態が１ｍｓ続いた場合に、検出を開始（終了）とするなどの方法が考えられる。

図７は、０ｄＢｍ（Ｈｉｇｈ）である時間が３０μｓ、−１０ｄＢｍ（Ｌｏｗ）である時間が１０μｓであるパターン情報を表す。

この場合、キー管理情報３２０に含まれるキー情報５０２には、前述の光強度の変化時間が含まれる。つまり、キー管理情報３２０は、前述の光強度の変化時間と、所定の伝送速度及び変調フォーマットの信号（例えば、伝送速度が４０Ｇｂｉｔ／ｓであり、ＮＲＺ符号を持つＥｔｈｅｒ信号）とが対応付けられる。

したがって、外部装置２４０は、前述の光強度の変化時間がキー情報として含まれるように光信号を生成する。また、ＯＡＤＭ装置１０３の光検出機能部３０２は、光信号から、前述の光強度の変化時間をキー情報として検出する。

図８は、光強度が０ｄＢｍ（Ｈｉｇｈ）の状態と−１０ｄＢｍ（Ｌｏｗ）の状態、及び、−１０ｄＢｍ（Ｌｏｗ）の状態から０ｄＢｍ（Ｈｉｇｈ）の状態へ切り替わる回数、すなわち図中の−５ｄＢｍを示す点線と交差回数をキー情報とする場合の説明図である。図８に示す例では、前述した交差回数が「６回」である。

この場合、キー管理情報３２０に含まれるキー情報５０２は、前述した交差回数と、所定の伝送速度及び変調フォーマットの信号（例えば、伝送速度が４０Ｇｂｉｔ／ｓであり、ＮＲＺ符号を持つＥｔｈｅｒ信号）とが対応付けられる。

したがって、外部装置２４０は、前述の交差回数がキー情報として含まれるように光信号を生成する。また、ＯＡＤＭ装置１０３の光検出機能部３０２は、光信号から、前述の交差回数をキー情報として検出する。

また、図７と図８との組み合わせたキー情報を用いてもよい。

［第２の実施形態］
第２の実施形態では、キー情報が通信ネットワークの経路情報として用いられる。以下、第１の実施形態との差異を中心に説明する。

通信ネットワークの構成、ＯＡＤＭ装置１０３の構成、及び外部装置２４０の構成は、第１の実施形態と同一であるため説明を省略する。第２の実施形態では、キー管理情報３２０に含まれる情報が異なる。

図９は、本発明の第２の実施形態におけるキー管理情報３２０の一例を示す説明図である。

キー管理情報３２０は、信号定義９０１、経路定義９０２及びキー情報９０３を含む。

信号定義９０１及びキー情報９０３は、信号定義５０１及びキー情報５０２と同一のものである。

経路定義９０２は、光信号の宛先（経路）を識別するための情報を格納する。図９に示す例では、宛先のＯＡＤＭ装置１０３の識別情報が格納される。なお、経路定義９０２はこれに限定されず、例えば、中継地点の装置の識別子、又は伝送路の識別子等が格納されてもよい。

図９に示すように一つのキー情報９０３に一つの経路が対応づけられる。

なお、キー情報９０３に対応づける経路は、予め決定されたものであってもよいし、通信品質等に応じて決定されたものであってもよい。

図１０は、本発明の第２の実施形態における通信経路の一例を示す説明図である。

図１０に示す例では、３つのＯＡＤＭ装置１０３−１、１０３−２、１０３−３が、伝送路２１０を介して互いに接続される。また、ＯＡＤＭ装置１０３−１には外部装置２４０−１が接続され、ＯＡＤＭ装置１０３−２には外部装置２４０−２が接続され、ＯＡＤＭ装置１０３−３には外部装置２４０−３が接続される。

ＯＡＤＭ装置１０３−１、１０３−２、１０３−３は、第１の実施形態と同一の構成である。すなわち、ＯＡＤＭ装置１０３は、監視制御部２０１、監視制御光処理部２０２、波長多重機能部２０３、及び監視制御光制御部２０４を備える。また、波長多重機能部２０３は、制御部３０１、光検出機能部３０２、光信号遮断部３０３、及び多重分離部３０４を備える。

また、外部装置２４０は、第１の実施形態と同一の構成である。すなわち、外部装置２４０は、受信部２４１及び送信部２４２を備える。また、送信部２４２は、発光波長指定部４０１、パターン生成部４０２、データ変調部４０３、重畳部４０４及びデータ格納部４０５を備える。

本実施形態の外部装置２４０は、キー管理情報に基づいて、光信号を通過させるか否かを判定するためのキー情報と、光信号の宛先を決定するためのキー情報とを含めた光信号を生成する。なお、光信号の生成方法は第１の実施形態と同一の方法が用いられる。

以下、キー管理情報３２０を用いた処理について説明する。一例として、外部装置２４０−１から、ＯＡＤＭ装置１０３−３に接続される外部装置２４０−３へ光信号が送信される場合について説明する。なお、他の外部装置２４０についても同様の処理が実行される。

外部装置２４０−１が送信した光信号をＯＡＤＭ装置１０３−１が受信すると、ＯＡＤＭ装置１０３−１が、当該光信号に含まれるキー情報を検出する。

ここでは、ＯＡＤＭ装置１０３−３に直接送信される経路（以下、経路Ａとも記載する。）と、ＯＡＤＭ装置１０３−２を経由して送信される経路（以下、経路Ｂとも記載する。）とのいずれかの２通りの送信経路が考えられる。なお、以下では経路Ｂが経路Ａより通信品質が高い経路とする。

ＯＡＤＭ装置１０３−１は、検出されたキー情報に基づいて、光信号を通過させるか否かを判定するとともに、光信号の送信先を決定する。具体的には、抽出されたキー情報に一致するエントリの信号定義９０１及び経路定義９０２に基づいて判定される。

通常は、伝送距離が最小、又は、経由するＯＡＤＭ装置１０３の数が最小となる経路（この場合は、経路Ａ）が選択される。しかし、通信品質が高い経路又は障害発生時の代替経路を選択する必要がある場合がある。

本実施形態絵は、適切な経路を選択するための情報として、光信号に適切な経路を選択するためのキー情報を用いる。

次に、本発明のＯＡＤＭ装置１０３及び外部装置２４０が実行する処理の詳細について説明する。

まず、外部装置２４０が実行する処理について説明する。

他の装置から信号を受信した外部装置２４０は、発光波長指定部４０１及びパターン生成部４０２を起動させる。

発光波長指定部４０１は、受信した信号の伝送速度及び変調フォーマットの解析結果を取得する。当該取得処理は、受信部２４１によって実行される。

発光波長指定部４０１は、取得された解析結果に基づいて、キー管理情報３２０から受信した信号に対応するキー情報９０３を読み出す。具体的には、発光波長指定部４０１は、キー管理情報３２０の信号定義９０１又は経路定義９０２を参照して、解析結果と一致するエントリのキー情報９０３を読み出す。

さらに、発光波長指定部４０１は、読み出されたキー情報９０３に基づいて、特別パターン期間６０２に含める各光信号の波長を表す波長情報を生成し、生成された波長情報をデータ変調部４０３に出力する。

パターン生成部４０２は、受信した信号の伝送速度及び変調フォーマットの解析結果を取得する。当該取得処理は、受信部２４１によって実行される。

パターン生成部４０２は、取得された解析結果に基づいて、キー管理情報３２０から受信した信号に対応するキー情報９０３を読み出す。具体的には、パターン生成部４０２は、キー管理情報３２０の信号定義９０１又は経路定義９０２を参照して、解析結果と一致するエントリのキー情報９０３を読み出す。

さらに、パターン生成部４０２は、読み出されたキー情報９０３に基づいて、特別パターン期間６０２に含める各光信号の発光時間及び発光強度を表すパターン情報を生成し、生成されたパターン情報を重畳部４０４に出力する。

データ変調部４０３は、入力された信号に含まれるデータ列を所定の変調方式を用いて所定の光信号に変調し、変調された光信号を重畳部４０４に出力する。また、データ変調部４０３は、入力された波長情報に基づいて、所定の波長の光信号を出力する。

重畳部４０４は、データ変調部４０３から入力された所定波長の光信号と、パターン生成部４０２から入力されたパターン情報とに基づいて、特別パターン期間６２０に含める光信号を生成する。

さらに、重畳部４０４は、データ列が変調された光信号に、特別パターン期間６２０に含まれる光信号を重畳する。すなわち、キー情報が含まれる光信号が生成される。重畳部４０４は、キー情報が含まれる光信号をＯＡＤＭ装置１０３に送信する。このとき、キー情報には、光信号の収容可否を判定するためのキー情報と、光信号の宛先を示すキー情報とが含まれる。

以上の処理によって、外部装置２４０は、ＯＡＤＭ装置１０３の波長多重機能部２０３が、光信号を通過させるか否かを判定するための光信号のキー情報、及び光信号を送信する経路情報が含まれた光信号を送信することが可能となる。

次に、ＯＡＤＭ装置１０３が実行する処理について説明する。

ＯＡＤＭ装置１０３は、外部装置２４０から光信号を受信すると、受信した光信号を波長多重機能部２０３に入力する。

光検出機能部３０２は、入力された光信号からキー情報を抽出し、制御部３０１に抽出されたキー情報を出力する。また、光検出機能部３０２は、入力された光信号を光信号遮断部３０３に出力する。

このとき、光信号遮断部３０３は、入力された光信号を一旦全て遮断する。

制御部３０１は、キー情報が入力されると、データ格納部３１０のキー管理情報３２０を参照する。

次に、制御部３０１は、抽出されたキー情報のうち信号定義９０１と一致するエントリがキー管理情報３２０に存在するか否かを判定する。すなわち、受信した光信号を通過させる否かが判定される。

抽出されたキー情報のうち信号定義９０１と一致するエントリがキー管理情報３２０に存在すると判定された場合、制御部３０１は、受信した光信号の通過を許可する。この場合、制御部３０１は、光信号の通過を許可する命令を光信号遮断部３０３に送信する。

さらに、制御部３０１は、抽出されたキー情報のうち経路定義９０２と一致するエントリがキー管理情報３２０に存在するか否かを判定する。

抽出されたキー情報のうち経路定義９０２と一致するエントリがキー管理情報３２０に存在すると判定された場合、制御部３０１は、送信する光信号が、経路定義９０２に示された宛先に送信されるように多重分離部３０４に指示する。

抽出されたキー情報のうち経路定義９０２と一致するエントリがキー管理情報３２０に存在しないと判定された場合、光信号は所定の経路に送信されることとなる。

一方、抽出されたキー情報と一致するエントリがキー管理情報３２０に存在しないと判定された場合、制御部３０１は、受信した光信号を遮断する。

制御部３０１は、前述の判定結果に基づいて、各光信号遮断部３０３への指示を出力する。

具体的には、受信した光信号の通過が許可された場合、制御部３０１は、当該光信号を通過させるように光信号遮断部３０３に指示する。

光信号遮断部３０３は、制御部３０１からの指示に従って光信号を通過させ、又は遮断する。光信号遮断部３０３を通過した光信号は多重分離部３０４に出力される。

多重分離部３０４は、光信号が入力されると、複数の光信号を波長多重することによって異なる複数の波長からなる信号群を生成する。多重分離部３０４は生成された光信号群を外部の装置に送信する。

第２の実施形態によれば、ＯＡＤＭ装置間の伝送路２１０に障害が発生した場合、又は通信品質が著しく劣化してしまった場合等、伝送路２１０を変更する必要が生じた場合、外部装置２４０から送信される光信号に経路情報を示すキー情報を含めることができる。これによって、ＯＡＤＭ装置１０３は容易に経路の変更できる。また、キー情報を変更することによって、容易に経路変更を実現できる。

１０１ ＯＸＣ装置
１０２ ルータ
１０３ ＯＡＤＭ装置
１０４ Ｌ２スイッチ
１０５ ＯＬＴ装置
１０６ ＯＮＵ装置
１１０ コア
１２０ メトロ
１３０ エッジ
１４０ アクセス
２０１ 監視制御部
２０２ 監視制御光処理部
２０３ 波長多重機能部
２０４ 監視制御光制御部
２１０ 伝送路
２２０ 光信号
２３０ 監視制御光
２４０ 外部装置
２４１ 受信部
２４２ 送信部
３０１ 制御部
３０２ 光検出機能部
３０３ 光信号遮断部
３０４ 多重分離部
３１０ データ格納部
３２０ キー管理情報
４０１ 発光波長指定部
４０２ パターン生成部
４０３ データ変調部
４０４ 重畳部
４０５ データ格納部
４１０ キー管理情報
５０１ 信号定義
５０２ キー情報
５２０ キー情報
６０１ 光信号
６０２ 特別パターン期間
６１１ 光信号
６１２ 光信号
６１３ 光信号
６１４ 光信号
６１５ 光信号
６２０ 特別パターン期間
６３０ データパターン期間
９０１ 信号定義
９０２ 経路定義
９０３ キー情報
１１０１ ＯＡＤＭ装置
１１０２ 監視制御部
１１０３ 監視制御光処理部
１１０４ 波長多重機能部
１１０５ 監視制御光制御部
１１０６ トランスポンダ部
１１１０ 伝送路
１１２０ 光信号
１１３０ 監視制御光

Claims (18)

1. 光信号を中継する複数の中継装置と、前記各中継装置から送信された光信号を多重化し、又は、分離して送信する複数の光伝送装置と、を備える光通信システムであって、
   前記各中継装置は、それぞれ、光信号を受信する受信部と、波長多重に適した光信号を送信する送信部とを備え、
   前記受信部は、受信した光信号を解析する解析部を備え、
   前記送信部は、
   前記受信した光信号を波長多重に適した第１の光信号に変調し、前記受信した光信号の特徴を表すキー情報に基づいて第２の光信号を生成する変調部と、
   前記第１の光信号に前記第２の光信号を重畳して第３の光信号を生成する重畳部と、を備え、
   前記各光伝送装置は、それぞれ、
   前記複数の第３の光信号を受信し、前記受信した複数の第３の光信号を多重化し、又は、前記受信した複数の第３の光信号を分離し、複数の第４の光信号を生成する波長多重部と、
   制御光信号を送信し、又は、他の前記光伝送装置から送信される前記制御光信号を受信する制御光信号処理部と、
   前記第４の光信号と前記制御光信号とを多重化して第５の光信号を生成し、他の前記光伝送装置に送信し、又は、前記他の光伝送装置から受信した前記第５の光信号を前記第４の光信号と前記制御光信号とに分離する制御光信号制御部と、
   前記波長多重部及び前記制御光信号処理部を管理する監視制御部と、を備え、
   前記波長多重部は、
   前記受信した第３の光信号から前記キー情報を抽出する光信号検出部と、
   光信号を通過又は遮断する光信号遮断部と、
   前記キー情報に基づいて、光信号を収容するか否かを判定する判定部と、
   前記光信号遮断部から出力された光信号を多重化し、又は分離し、複数の光信号を生成する多重分離部と、を備え、
   前記キー情報は、前記中継装置が受信した光信号の特徴を示す第１のキー情報を含み、
   前記光通信システムは、
   前記中継装置が光信号を受信した場合に、前記解析部の解析結果に基づいて、前記受信した光信号を前記第１の光信号に変調し、
   前記解析部の解析結果に基づいて、前記受信した光信号の特徴と対応する前記第１のキー情報に基づいて前記第２の光信号を生成し、
   前記第１の光信号に前記第２の光信号を重畳して前記第３の光信号を生成し、
   前記光伝送装置に、前記生成された第３の光信号を送信し、
   前記光伝送装置が前記第３の光信号を受信した場合に、前記第３の光信号から前記第１のキー情報を抽出し、
   前記抽出された第１のキー情報に基づいて、前記第３の光信号を収容するか否かを判定し、
   前記第３の光信号を収容すると判定された場合、前記第３の光信号を通過させ、
   収容された複数の前記第３の光信号を波長多重して前記第４の光信号を生成し、前記生成された第４の光信号を前記制御光信号制御部に出力し、
   前記３の光信号を収容しないと判定された場合、前記第３の光信号を遮断することを特徴とする光通信システム。
2. 前記送信部は、前記キー情報を管理するキー管理情報を格納し、
   前記判定部は、前記キー情報を管理する前記キー管理情報を格納し、
   前記中継装置が前記第３の光信号を生成する場合に、前記変調部が、前記解析部の解析結果に基づいて、前記中継装置が受信した光信号と一致する前記第１のキー情報を選択し、
   前記変調部が、前記選択された第１のキー情報に基づいて、前記第２の光信号を生成し、
   前記重畳部が、前記第１の光信号に前記生成された第２の光信号を重畳して前記第３の光信号を生成し、
   前記光伝送装置が前記第３の光信号を収容するか否かを判定する場合に、前記光検出部が、前記第３の光信号から前記第１のキー情報を抽出し、
   前記判定部が、前記キー管理情報に、前記抽出された第１のキー情報と一致する前記キー情報が含まれるか否かを判定し、
   前記キー管理情報に、前記抽出された第１のキー情報と一致する前記キー情報が含まれる場合に、前記光信号遮断部が、前記第３の光信号を通過させ、
   前記多重分離部が、収容された複数の前記第３の光信号を波長多重して前記第４の光信号を生成し、
   前記キー管理情報に、前記抽出された第１のキー情報と一致する前記キー情報が含まれない場合に、前記光信号遮断部が、前記第３の光信号を遮断することを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
3. 前記光通信システムは、前記キー情報を管理するキー管理情報を格納する記憶部を備え、
   前記中継装置が前記第３の光信号を生成する場合に、前記変調部が、前記記憶部から前記キー管理情報を取得し、
   前記変調部が、前記取得されたキー管理情報を参照して、前記解析部の解析結果と一致する前記第１のキー情報を選択し、
   前記変調部が、前記選択された第１のキー情報に基づいて、前記第２の光信号を生成し、
   前記重畳部が、前記第１の光信号に前記生成された第２の光信号を重畳して前記第３の光信号を生成し、
   前記光伝送装置が前記第３の光信号を収容するか否かを判定する場合に、前記光検出部が、前記第３の光信号から前記第１のキー情報を抽出し、
   前記判定部が、前記記憶部から前記キー管理情報を取得し、
   前記判定部が、前記取得されたキー管理情報に、前記抽出された第１のキー情報と一致する前記キー情報が含まれるか否かを判定し、
   前記取得されたキー管理情報に、前記抽出された第１のキー情報と一致する前記キー情報が含まれる場合には、前記光信号遮断部が、前記第３の光信号を通過させ、
   前記多重分離部が、収容された複数の前記第３の光信号を波長多重して前記第４の光信号を生成し、
   前記取得されたキー管理情報に、前記抽出された第１のキー情報と一致する前記キー情報が含まれる場合には、前記光信号遮断部が、前記第３の光信号を遮断することを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
4. 前記第１のキー情報は、前記中継装置が受信した光信号の伝送速度及び変調フォーマットと、前記第２の光信号の発光波長、発光強度、又は発光時間の少なくともいずれかとが対応づけられた情報であることを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
5. 前記第１のキー情報は、前記中継装置が受信した光信号の伝送速度及び変調フォーマットと、第１の光強度である第１の時間及び第２の光強度である第２の時間、又は、第１の光強度と第２の光強度との間の光強度の変化回数の少なくともいずれかとが対応づけられた情報であることを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
6. 前記キー情報は、前記中継装置が受信した光信号の宛先を表す第２のキー情報を含み、
   前記中継装置は、前記第１のキー情報及び前記第２のキー情報にも基づいて前記第２の光信号を生成し、
   前記光伝送装置は、
   前記第３の光信号から前記第１のキー情報及び第２のキー情報を抽出し、
   前記抽出された第１のキー情報に基づいて、前記第３の光信号を収容するか否かを判定し、
   前記第３の光信号を収容すると判定された場合、前記第３の光信号を通過させ、
   前記第２のキー情報に一致する宛先に、複数の前記第３の光信号を波長多重することによって生成された前記第４の光信号を送信することを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
7. 光信号を中継する複数の中継装置と、前記各中継装置から送信された光信号を多重化し、又は、分離して送信する複数の光伝送装置と、を備える光通信システムにおける光信号伝送方法であって、
   前記各中継装置は、それぞれ、光信号を受信する受信部と、波長多重に適した光信号を送信する送信部とを備え、
   前記受信部は、受信した光信号を解析する解析部を備え、
   前記送信部は、
   前記受信した光信号を波長多重に適した第１の光信号に変調する変調部と、
   前記第１の光信号に、前記受信した光信号の識別情報であるキー情報として第２の光信号を重畳して第３の光信号を生成する重畳部と、を備え、
   前記各光伝送装置は、それぞれ、
   前記複数の第３の光信号を受信し、前記受信した複数の第３の光信号を多重化し、又は、前記受信した複数の第３の光信号を分離し、複数の第４の光信号を生成する波長多重部と、
   制御光信号を送信し、又は、他の前記光伝送装置から送信される前記制御光信号を受信する制御光信号処理部と、
   前記第４の光信号と前記制御光信号とを多重化して第５の光信号を生成し、他の前記光伝送装置に送信し、又は、前記他の光伝送装置から受信した前記第５の光信号を前記第４の光信号と前記制御光信号とに分離する制御光信号制御部と、
   前記波長多重部及び前記制御光信号処理部を管理する監視制御部と、を備え、
   前記波長多重部は、
   前記第３の光信号に重畳された前記キー情報を抽出する光信号検出部と、
   光信号を通過又は遮断する光信号遮断部と、
   前記キー情報に基づいて、光信号を収容するか否かを判定する判定部と、
   前記光遮断部から出力された光信号を多重化し、又は、分離し、複数の光信号を生成する多重分離部と、を備え、
   前記キー情報は、前記中継装置が受信した光信号の特徴を示す第１のキー情報を含み、
   前記光信号伝送方法は、
   前記中継装置が、
   前記中継装置が光信号を受信した場合に、前記解析部の解析結果に基づいて、前記受信した光信号を前記第１の光信号に変調する第１のステップと、
   前記解析部の解析結果に基づいて、前記受信した光信号の特徴と対応する前記第１のキー情報に基づいて前記第２の光信号を生成する第２のステップと、
   前記第１の光信号に前記第２の光信号を重畳して前記第３の光信号を生成する第３のステップと、
   前記光伝送装置に、前記生成された第２の光信号を送信する第４のステップと、
   前記光伝送装置が、
   前記中継装置から前記第３の光信号を受信した場合に、前記第３の光信号から前記第１のキー情報を抽出する第５のステップと、
   前記抽出された第１のキー情報に基づいて、前記第３の光信号を収容するか否かを判定する第６のステップと、
   前記第３の光信号を収容すると判定された場合、前記第３の光信号を通過させる第７のステップと、
   収容された複数の前記第３の光信号を波長多重して前記第４の光信号を生成し、前記生成された第４の光信号を前記制御光信号制御部に出力する第８のステップと、
   前記第３の光信号を収容しないと判定された場合、前記第３の光信号を遮断する第９のステップと、を含むことを特徴とする光信号伝送方法。
8. 前記送信部は、前記キー情報を管理するキー管理情報を格納し、
   前記判定部は、前記キー情報を管理する前記キー管理情報を格納し、
   前記第２のステップは、
   前記変調部が、前記解析部の解析結果に基づいて、前記中継装置が受信した光信号と一致する前記第１のキー情報を選択するステップと、
   前記変調部が、前記選択された第１のキー情報に基づいて、前記第２の光信号を生成するステップと、を含み
   前記第３のステップは、前記重畳部が、前記第１の光信号に前記第２の光信号を重畳して前記第３の光信号を生成するステップを含み、
   前記第５のステップは、前記光検出部が、前記第３の光信号から前記第１のキー情報を抽出するステップとを含み、
   前記第６のステップは、前記判定部が、前記キー管理情報に、前記抽出された第１のキー情報と一致する前記キー情報が含まれるか否かを判定するステップを含み、
   前記第７のステップは、前記抽出された第１のキー情報と一致する前記キー情報が含まれる場合には、前記光信号遮断部が、前記第３の光信号を通過させるステップを含み、
   前記第８のステップは、前記多重分離部が、収容された複数の前記第３の光信号を波長多重して前記第４の光信号を生成するステップを含み、
   前記第９のステップは、前記抽出された第１のキー情報と一致する前記キー情報が含まれない場合には、前記光信号遮断部が、前記第３の光信号を遮断するステップを含むことを特徴とする請求項７に記載の光信号伝送方法。
9. 前記光通信システムは、前記キー情報を管理するキー管理情報を格納する記憶部を備え、
   前記第２のステップは、
   前記変調部が、前記記憶部から前記キー管理情報を取得するステップと、
   前記変調部が、前記取得されたキー管理情報を参照して、前記解析部の解析結果と一致する前記第１のキー情報を選択するステップと、
   前記変調部が、前記選択された第１のキー情報に基づいて、前記第２の光信号を生成するステップと、を含み
   前記第３のステップは、前記重畳部が、前記第１の光信号に前記第２の光信号を重畳して前記第３の光信号を生成するステップを含み、
   前記第５のステップは、前記光検出部が、前記第３の光信号から前記第１のキー情報を抽出するステップとを含み、
   前記第６のステップは、
   前記判定部が、前記記憶部から前記キー管理情報を取得するステップと、
   前記判定部が、前記取得されたキー管理情報に、前記抽出された第１のキー情報と一致する前記キー情報が含まれるか否かを判定するステップと、を含み、
   前記第７のステップは、前記取得されたキー情報に、前記抽出された第１のキー情報と一致する前記キー情報が含まれる場合には、前記光信号遮断部が、前記第３の光信号を通過させるステップを含み、
   前記第８のステップは、前記多重分離部が、収容された複数の前記第３の光信号を波長多重して前記第４の光信号を生成するステップを含み、
   前記第９のステップは、前記抽出された第１のキー情報と一致する前記キー情報が含まれない場合には、前記光信号遮断部が、前記第３の光信号を遮断するステップを含むことを特徴とする請求項７に記載の光信号伝送方法。
10. 前記第１のキー情報は、前記中継装置が受信した光信号の伝送速度及び変調フォーマットと、前記第２の光信号の発光波長、発光強度、又は発光時間の少なくともいずれかとが対応づけられた情報であることを特徴とする請求項７に記載の光信号伝送方法。
11. 前記第１のキー情報は、前記中継装置が受信した光信号の伝送速度及び変調フォーマットと、第１の光強度である第１の時間及び第２の光強度である第２の時間、又は、第１の光強度と第２の光強度との間の光強度の変化回数の少なくともいずれかとが対応づけられた情報であることを特徴とする請求項７に記載の光信号伝送方法。
12. 前記キー情報は、前記中継装置が受信した光信号の宛先を表す第２のキー情報を含み、
    前記第２のステップは、前記第１のキー情報及び前記第２のキー情報に基づいて前記第２の光信号を生成するステップを含み、
    前記第５のステップは、前記第３の光信号から前記第１のキー情報及び第２のキー情報を抽出するステップを含み、
    前記第６のステップは、前記抽出された第１のキー情報に基づいて、前記第３の光信号を収容するか否かを判定するステップを含み、
    前記第８のステップは、複数の前記第３の光信号を波長多重することによって前記第４の光信号を生成し、前記生成された第４の光信号を前記第２のキー情報に一致する宛先に送信するステップと、を含むことを特徴とする請求項７に記載の光信号伝送方法。
13. 光通信システムに含まれる外部装置から送信された光信号を多重化し、又は、分離して送信する複数の光伝送装置あって、
    前記各中継装置は、それぞれ、光信号を受信する受信部と、波長多重に適した光信号を送信する送信部とを備え、
    前記受信部は、受信した光信号を解析する解析部を備え、
    前記送信部は、
    前記受信した光信号を波長多重に適した第１の光信号に変調する変調部と、
    前記第１の光信号に、前記受信した光信号の識別情報であるキー情報として第２の光信号を重畳して第３の光信号を生成する重畳部と、を備え、
    前記各光伝送装置は、それぞれ、
    データが含まれる前記第１の光信号に、前記外部装置が受信した光信号の特徴を表すキー情報に基づいて生成された前記第２の光信号が重畳された複数の第３の光信号を受信し、前記受信した複数の第３の光信号を多重化し、又は、前記受信した複数の第３の光信号を分離し、複数の第４の光信号を生成する波長多重部と、
    制御光信号を送信し、又は、他の前記光伝送装置から送信される前記制御光信号を受信する制御光信号処理部と、
    前記第４の光信号と前記制御光信号とを多重化して第５の光信号を生成し、他の前記光伝送装置に送信し、又は、前記他の光伝送装置から受信した前記第５の光信号を前記第４の光信号と前記制御光信号とに分離する制御光信号制御部と、
    前記波長多重部及び前記制御光信号処理部を管理する監視制御部と、を備え、
    前記波長多重部は、
    前記受信した第３の光信号から前記キー情報を抽出する光信号検出部と、
    光信号を通過又は遮断する光信号遮断部と、
    前記キー情報に基づいて、光信号を収容するか否かを判定する判定部と、
    前記光信号遮断部から出力された光信号を多重化し、又は分離し、複数の光信号を生成する多重分離部と、を備え、
    前記キー情報は、前記中継装置が受信した光信号の特徴を示す第１のキー情報を含み、
    前記光伝送装置は、
    前記第３の光信号を受信した場合に、前記第３の光信号から前記第１のキー情報を抽出し、
    前記抽出された第１のキー情報に基づいて、前記第３の光信号を収容するか否かを判定し、
    前記第３の光信号を収容すると判定された場合、前記第３の光信号を通過させ、
    収容された複数の前記第３の光信号を波長多重して前記第４の光信号を生成し、前記生成された第４の光信号を前記制御光信号制御部に出力し、
    前記３の光信号を収容しないと判定された場合、前記第３の光信号を遮断することを特徴とする光伝送装置。
14. 前記判定部は、前記キー情報を管理する前記キー管理情報を格納し、
    前記光伝送装置が前記第３の光信号を収容するか否かを判定する場合に、前記光検出部が、前記第３の光信号から前記第１のキー情報を抽出し、
    前記判定部が、前記キー管理情報に、前記抽出された第１のキー情報と一致する前記キー情報が含まれるか否かを判定し、
    前記キー管理情報に、前記抽出された第１のキー情報と一致する前記キー情報が含まれる場合に、前記光信号遮断部が、前記第３の光信号を通過させ、
    前記多重分離部が、収容された複数の前記第３の光信号を波長多重して前記第４の光信号を生成し、
    前記キー管理情報に、前記抽出された第１のキー情報と一致する前記キー情報が含まれない場合に、前記光信号遮断部が、前記第３の光信号を遮断することを特徴とする請求項１３に記載の光伝送装置。
15. 前記光通信システムは、前記キー情報を管理するキー管理情報を格納する記憶部を備え、
    前記光伝送装置が前記第３の光信号を収容するか否かを判定する場合に、前記光検出部が、前記第３の光信号から前記第１のキー情報を抽出し、
    前記判定部が、前記記憶部から前記キー管理情報を取得し、
    前記判定部が、前記取得されたキー管理情報に、前記抽出された第１のキー情報と一致する前記キー情報が含まれるか否かを判定し、
    前記取得されたキー管理情報に、前記抽出された第１のキー情報と一致する前記キー情報が含まれる場合には、前記光信号遮断部が、前記第３の光信号を通過させ、
    前記多重分離部が、収容された複数の前記第３の光信号を波長多重して前記第４の光信号を生成し、
    前記取得されたキー管理情報に、前記抽出された第１のキー情報と一致する前記キー情報が含まれる場合には、前記光信号遮断部が、前記第３の光信号を遮断することを特徴とする請求項１３に記載の光伝送装置。
16. 前記第１のキー情報は、前記中継装置が受信した光信号の伝送速度及び変調フォーマットと、前記第２の光信号の発光波長、発光強度、又は発光時間の少なくともいずれかとが対応づけられた情報であることを特徴とする請求項１３に記載の光伝送装置。
17. 前記第１のキー情報は、前記中継装置が受信した光信号の伝送速度及び変調フォーマットと、第１の光強度である第１の時間及び第２の光強度である第２の時間、又は、第１の光強度と第２の光強度との間の光強度の変化回数の少なくともいずれかとが対応づけられた情報であることを特徴とする請求項１３に記載の光伝送装置。
18. 前記キー情報は、前記中継装置が受信した光信号の宛先を表す第２のキー情報を含み、
    前記光伝送装置は、
    前記第３の光信号から前記第１のキー情報及び第２のキー情報を抽出し、
    前記抽出された第１のキー情報に基づいて、前記第３の光信号を収容するか否かを判定し、
    前記第３の光信号を収容すると判定された場合、前記第３の光信号を通過させ、
    前記第２のキー情報に一致する宛先に、複数の前記第３の光信号を波長多重して、生成された前記第４の光信号を送信することを特徴とする請求項１３に記載の光伝送装置。

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