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WO2022168303A1 - 光通信システム、制御装置、及び、品質補償方法 - Google Patents

光通信システム、制御装置、及び、品質補償方法 Download PDF

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WO2022168303A1
WO2022168303A1 PCT/JP2021/004550 JP2021004550W WO2022168303A1 WO 2022168303 A1 WO2022168303 A1 WO 2022168303A1 JP 2021004550 W JP2021004550 W JP 2021004550W WO 2022168303 A1 WO2022168303 A1 WO 2022168303A1
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WO
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optical
quality
optical signal
port
unit
Prior art date
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Ceased
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PCT/JP2021/004550
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English (en)
French (fr)
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由美子 妹尾
一貴 原
慎 金子
遼 胡間
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NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Priority to PCT/JP2021/031330 priority patent/WO2022168354A1/ja
Priority to US18/275,111 priority patent/US20240056709A1/en
Priority to JP2022579327A priority patent/JP7564469B2/ja
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    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
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    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062—Network aspects
    • H04Q2011/0084—Quality of service aspects

Definitions

  • the present invention relates to an optical communication system, a control device, and a quality compensation method.
  • the All-Photonics Network is an innovative network based on photonics technology.
  • development aimed at realizing APN is being carried out (see, for example, Non-Patent Document 1).
  • optical nodes relay optical backbone networks and optical access networks to provide end-to-end optical paths for each service.
  • the optical node is assumed to be an optical SW (Switch) or the like.
  • FIG. 15 is a diagram showing the configuration of an optical communication system 910 in APN.
  • the optical communication system 910 has a subscriber unit 920 , an optical SW 930 , a wavelength multiplexing/demultiplexing unit 940 , an optical transmission line 950 and a management control device 970 .
  • the two optical SWs 930 are described as optical SWs 930a and 930b.
  • the two subscriber units 920 connected to the optical SW 930a are referred to as subscriber units 920a-1 and 920a-2, and the two subscriber units 920 connected to the optical SW 930b are referred to as the subscriber unit 920b-1. , 920b-2.
  • the two wavelength multiplexing/demultiplexing units 940 connected to the optical SW 930a are referred to as wavelength multiplexing/demultiplexing units 940a-1 and 940a-2. These are referred to as branching units 940b-1 and 940b-2.
  • the optical SW 930 outputs light input from the input port 931 from the output port 932 and outputs light input from the output port 932 from the input port 931 .
  • Optical SW 930 can change the connection between input port 931 and output port 932 .
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 940 multiplexes optical signals of different wavelengths input from a plurality of separate ports, and outputs the multiplexed optical signal from a single port. Also, the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 940 demultiplexes optical signals of different wavelengths input from a single port, and outputs the demultiplexed optical signals from separate ports.
  • Optical communication system 910 includes optical SW 930 and wavelength multiplexing/demultiplexing section 940 , so that optical signals output from subscriber unit 920 can be transmitted using selected optical transmission line 950 .
  • the optical communication system 910 includes the subscriber unit 920a. -1 and subscriber unit 920b-1.
  • Signal parameters represent, for example, baud rate, modulation scheme, output light intensity, and the like. By changing the baud rate, modulation method, and output light intensity values represented by the signal parameters, subscriber unit 920a-1 and subscriber unit 920b-1 can receive signals with good quality.
  • the optical communication system 910 may also operate as shown in FIG. That is, subscriber unit 920a-1 and subscriber unit 920b-1 use fixed values of signaling parameters. Therefore, the optical communication system 910 does not perform the processing of steps S936 to S939 of FIG. 17 for determining the value of the signal parameter and setting the signal parameter to the determined value.
  • FIG. 3 is a sequence diagram showing the operation of the optical communication system 110 up to main signal conduction.
  • FIG. 3 shows an example where subscriber device 120a-1 communicates with subscriber device 120b-1. Also, here, a case where an optical signal passes through one quality compensator will be described as an example.
  • the format of the first parameter table stored by the management control device 170 is the same as in the first embodiment. However, in the first parameter table of the first embodiment shown in FIG. 2, the dispersion compensator 160-3 is set in the dispersion compensator information in the row of number 2. FIG.
  • step S104 the allocation unit 173 sets the optical path from the subscriber device 120b-1 to the subscriber device 120a-1 in the opposite direction to the optical path from the subscriber device 120a-1 to the subscriber device 120b-1. is determined as the optical path of
  • the selector 174 further selects the dispersion compensator 160 used for the optical signal from the subscriber device 120b-1 to the subscriber device 120a-1.
  • the optical signal from the subscriber device 120b-1 to the subscriber device 120a-1 may pass through a plurality of dispersion compensators 160.
  • the selector 174 selects the dispersion compensator 160-3 and the dispersion compensator 160-4 for the optical signal from the subscriber device 120b-1 to the subscriber device 120a-1.
  • the selector 174 determines to use the dispersion compensator 160-3 first, based on a predetermined rule or on the order information set in the dispersion compensator information.
  • the port connection determination unit 175 transfers the optical signal input from the input port 131 connected to the subscriber unit 120b-1 to the output port 132 connected to the dispersion compensator 160-3.
  • the port connection of the optical SW 130b is determined so as to output.
  • port connection determining section 175 optically outputs an optical signal input from input port 131 to which dispersion compensating section 160-3 is connected to output port 132 to which dispersion compensating section 160-4 is connected.
  • the port connection determination unit 175 connects the optical signal input from the input port 131 to which the dispersion compensator 160-4 is connected to the first port corresponding to the wavelength ⁇ 1d of the wavelength multiplexer/demultiplexer 140b-1.
  • the port connection relationship of the optical SW 130b is determined so as to output to the output port 132 that is set.
  • the wavelength separation filters 380a and 380b separate the wavelength ⁇ 1u and the wavelength ⁇ 1d.
  • the wavelength separation filter 380a outputs the optical signal of the wavelength ⁇ 1u input from the output port 132 of the optical SW 130a to the first port corresponding to the wavelength ⁇ 1u of the wavelength multiplexing/demultiplexing section 140a-1, and the wavelength multiplexing/demultiplexing section 140a- 1 is output to the output port 132 of the optical SW 130a.
  • the format of the first parameter table stored by the management control device 170 is the same as in the first embodiment. However, in the first parameter table of the first embodiment shown in FIG. 2, the dispersion compensator 160-1 is set in the dispersion compensator information in the row of number 2. FIG.
  • step S116 the subscriber unit 120b-1 transmits the main signal of wavelength ⁇ 1d.
  • a main signal transmitted from the subscriber unit 120b-1 is input to the optical transmission line 150-1 via the optical SW 130b, the wavelength separation filter 380b and the wavelength multiplexer/demultiplexer 140b-1.
  • the main signal input to the optical SW 130a from the optical transmission line 150-1 via the wavelength multiplexer/demultiplexer 140a-1 and the wavelength separation filter 380a is transmitted through the dispersion compensator 160-1 and the optical SW 130a to the subscriber unit 120a-. output to 1.
  • the selector 174 selects the dispersion compensator 160-1 and the dispersion compensator 160-2 for the optical signal from the subscriber device 120b-1 to the subscriber device 120a-1. .
  • the selector 174 determines to use the dispersion compensator 160-1 first, based on a predetermined rule or on the order information set in the dispersion compensator information.
  • the port connection determining unit 175 causes the optical SW 130a to transfer the optical signal input from the output port 132 connected to the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 140a-1 to the dispersion compensating unit 160-1.
  • the port connection relationship is determined so as to output to the input port 131 where the Further, the port connection determination unit 175 connects the optical SW 130a so that the optical signal input from the output port 132 to which the dispersion compensator 160-1 is connected is output to the input port 131 to which the dispersion compensator 160-2 is connected. Determine the port connection relationship of Furthermore, the port connection determination unit 175 outputs the optical signal input from the output port 132 connected to the dispersion compensator 160-2 to the input port 131 connected to the subscriber unit 120a-1. Determine the port connection relationship of the optical SW 130a.
  • optical signals output from subscriber units 120a-n and received by subscriber units 120b-n and optical signals output from subscriber units 120b-n and received by subscriber units 120a-n signals can be dispersion-compensated using the same dispersion compensator 160 .
  • the number of ports of the optical SW 130 can be reduced compared to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration of an optical communication system 410 according to the fourth embodiment.
  • the optical communication system 410 shown in FIG. 6 differs from the optical communication system 110 of the first embodiment shown in FIG. be.
  • the optical SW 130 a is connected to the dispersion compensator 160 via the wavelength multiplexer/demultiplexer 440 .
  • a device similar to the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 140 can be used as the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440 .
  • the wavelength multiplexer/demultiplexer 440 connected to the dispersion compensator 160-k and the plurality of input ports 131 of the optical SW 130a is referred to as a wavelength multiplexer/demultiplexer 440a
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440 has a plurality of first ports (not shown) and one second port (not shown). The multiple first ports correspond to different wavelengths.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440 has a function of multiplexing optical signals of different wavelengths input from each of a plurality of first ports and outputting the multiplexed optical signal from a second port, and a function of outputting the multiplexed optical signal from the second port It has either or both functions of demultiplexing a signal into optical signals of different wavelengths and outputting the demultiplexed optical signals from separate first ports.
  • the first ports of the wavelength multiplexing/demultiplexing units 440a-k-1 are respectively connected to different output ports 132 of the optical SW 130a.
  • a second port of wavelength multiplexer/demultiplexer 440a-k-1 is connected to an optical transmission line with dispersion compensator 160-k.
  • the first ports of wavelength multiplexer/demultiplexer 440a-k-2 are connected to different input ports 131 of optical SW 130a.
  • a second port of wavelength multiplexer/demultiplexer 440a-k-2 is connected to an optical transmission line with dispersion compensator 160-k.
  • the port connection determination unit 175 of the management control device 170 determines that the dispersion compensator 160-1 selected in step S107 is the wavelength multiplexer/demultiplexer 440a-1-1 and the wavelength multiplexer/demultiplexer 440a-. 1-2 to the optical SW 130a.
  • the port connection determining unit 175 connects the optical signal input from the input port 131 connected to the subscriber unit 120a-1 to the first port corresponding to the wavelength ⁇ 1u of the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-1-1.
  • the port connection relationship of the optical SW 130a is determined so as to output to the output port 132 that is connected.
  • the port connection determining unit 175 selects the optical signal input from the input port 131 connected to the first port corresponding to the wavelength ⁇ 1u of the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-1-2 as the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 140a-
  • the port connection relation of the optical SW 130a is determined so as to output to the output port 132 connected to the first port corresponding to the wavelength ⁇ 1u of one.
  • the optical signal of wavelength ⁇ 1u transmitted from the subscriber unit 120a-1 is divided into the optical SW 130a, the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-1-1, the dispersion compensation unit 160-1, and the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-1-. 2. It passes through the optical SW 130a in order and is input to the optical transmission line 150-1 via the wavelength multiplexer/demultiplexer 140a-1. An optical signal input from the optical transmission line 150-1 to the optical SW 130b via the wavelength multiplexer/demultiplexer 140b-1 is output to the subscriber unit 120b-1.
  • the allocation unit 173 of the management control unit 170 allocates the wavelength ⁇ 2u to the optical signal from the subscriber unit 120a-2 to the subscriber unit 120b-2, and the selection unit 174 selects this optical signal.
  • the port connection determining unit 175 connects the optical signal input from the input port 131 connected to the subscriber unit 120a-2 to the first port corresponding to the wavelength ⁇ 2u of the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-1-1.
  • the port connection relationship of the optical SW 130a is determined so as to output to the output port 132 connected to .
  • the port connection determining unit 175 selects the optical signal input from the input port 131 connected to the first port corresponding to the wavelength ⁇ 2u of the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-1-2 as the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 140a-
  • the port connection relationship of the optical SW 130a is determined so that the light is output to the output port 132 connected to the first port corresponding to the wavelength ⁇ 2u of No. 2.
  • the optical signal of wavelength ⁇ 2u transmitted from the subscriber unit 120a-2 is divided into the optical SW 130a, the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-1-1, the dispersion compensation unit 160-1, and the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-1-.
  • optical signal input from the optical transmission line 150-2 to the optical SW 130b via the wavelength multiplexer/demultiplexer 140b-2 is output to the subscriber unit 120b-2.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-1-1 multiplexes the optical signal of the wavelength ⁇ 1u and the optical signal of the wavelength ⁇ 2u input from the optical SW 130a, outputs them to the dispersion compensating unit 160-1, and outputs them to the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-.
  • 1-2 demultiplexes the optical signal of wavelength ⁇ 1u and the optical signal of wavelength ⁇ 2u from the optical signal whose dispersion is compensated by the dispersion compensator 160-1, and outputs the optical signal to the optical SW 130a.
  • the port connection determining unit 175 selects the optical signal input from the input port 131 connected to the first port corresponding to the wavelength ⁇ 1u of the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-1-2 as the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-
  • the port connection relationship of the optical SW 130a is determined so as to output to the output port 132 connected to the first port corresponding to the wavelength ⁇ 1u of 2-1.
  • the port connection determination unit 175 selects the optical signal input from the input port 131 connected to the first port corresponding to the wavelength ⁇ 1u of the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-2-2 as the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 140a.
  • the port connection relationship of the optical SW 130a is determined so as to output to the output port 132 connected to the first port corresponding to the wavelength ⁇ 1u of -1.
  • the combined dispersion compensation effect of dispersion compensators 160-1 and 160-2 can be expected. Therefore, when passing through a plurality of dispersion compensators 160, the types of dispersion compensators 160 can be reduced, and the number of dispersion compensators 160 can be further reduced.
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration of an optical communication system 510 according to the fifth embodiment.
  • the optical communication system 510 shown in FIG. 7 differs from the optical communication system 110 shown in FIG.
  • the optical amplifier 560 amplifies the optical signal output from the output port 132 of the optical SW 130 and inputs the amplified optical signal to the input port 131 of the optical SW 130 .
  • Each optical amplifier 560 has a different gain. If K ⁇ 3, some of the plurality of optical amplifiers 560 may have the same gain. Thus, the K optical amplifiers 560 have a plurality of gains.
  • one optical signal may be amplified by a plurality of optical amplifiers 560 .
  • the optical SW 130a outputs an optical signal from the output port 132 connected to the optical amplifier 560-1.
  • the optical amplifier 560-1 amplifies the optical signal output from the optical SW 130a and inputs the amplified optical signal to the input port 131 of the optical SW 130a.
  • the optical SW 130a outputs the optical signal input from the input port 131 connected to the optical amplifier 560-1 from the output port 132 connected to the optical amplifier 560-2.
  • the optical amplifier 560-2 amplifies the optical signal output from the optical SW 130a and inputs the amplified optical signal to the input port 131 of the optical SW 130a.
  • the combined amplification of the optical amplifiers 560-1 and 560-2 can be expected. Therefore, the types of optical amplifiers 560 can be reduced, and the number of optical amplifiers 560 can be reduced.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the second parameter table of this embodiment.
  • the storage unit 172 of the management control device 170 stores the second parameter table shown in FIG. 8 instead of the first parameter table shown in FIG.
  • the second parameter table includes numbers, optical output subscriber units, optical input subscriber units, optical transmission lines, wavelengths, transmission losses, optical device losses, cumulative losses, modulation schemes, baud rates, and , the minimum receiving sensitivity, the intensity of the transmitted light, the maximum permissible loss, and the optical amplifier information.
  • Optical transmission line, wavelength, transmission loss, optical device loss and cumulative loss are resource information.
  • the transmission loss represents the transmission loss of the optical transmission line 150
  • the optical device loss represents the loss of the optical SW 130 and wavelength multiplexing/demultiplexing section 140.
  • the optical amplifier information indicates the optical amplifier 560 that can be used.
  • the management control unit 171 grasps the items from the optical output subscriber unit to the maximum permissible loss, and has the optical output subscriber unit, the optical input subscriber unit, the used resource information, and the signal parameter information.
  • the optical amplifier 560 is selected based on the search conditions indicated by and. The number of selected optical amplifiers 560 may be one, or two or more.
  • Optical fibers for transmission generally used at present have a transmission loss of about 0.25 dB/km for communication wavelengths in the 1550 nm band. Therefore, the transmission loss is 25 dB when the transmission distance is 100 km.
  • the optical loss of the AWG used as the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 140 is 3 dB, and the loss of the optical SW 130 is 5 dB (for example, see Reference 2).
  • the optical device loss when passing through two AWGs and two optical SWs 130 is 16 dB. Therefore, the total cumulative loss of transmission loss and optical device loss is 41 dB.
  • reception sensitivity for obtaining a desired bit error rate differs depending on the modulation method, baud rate, and configuration of the receiver. Different transmission light intensities require different maximum losses to obtain desired receiving sensitivity. For example, assume that the minimum reception sensitivity at which a bit error rate is 10 ⁇ 3 is ⁇ 16 dBm when a signal with a modulation scheme of NRZ 10 Gbps is received by IMDD (Intensity-modulation and Direct-detection). The maximum permissible loss for a signal with a transmitted light intensity of +4 dBm is approximately 20 dB. In this case, an optical amplifier 560 that can reduce the cumulative loss from 41 dB to 20 dB or less, that is, has a gain of 21 dB or more, should be selected. The selected optical amplifier 560 is set in the second parameter table.
  • FIG. 9 is a sequence diagram showing the operation of the optical communication system 510 up to main signal conduction.
  • the subscriber device 120a-1 communicates with the subscriber device 120b-1.
  • the same reference numerals are assigned to the same processes as in the optical communication system 110 according to the first embodiment shown in FIG.
  • the optical communication system 510 performs the same processing as steps S101 to S106 in FIG.
  • the selection unit 174 of the management control device 170 stores the optical signal from the subscriber device 120a-1 to the subscriber device 120b-1 in the storage unit 172 using the same search conditions as in step S107 of the first embodiment.
  • Optical amplifier information is read from the stored second parameter table.
  • the selector 174 selects the optical amplifier 560-1 to be used for the optical signal from the subscriber device 120a-1 to the subscriber device 120b-1 from among the optical amplifiers 560 indicated by the optical amplifier information (step S501). Further, the selector 174 selects the optical amplifier 560 to be used for optical signals from the subscriber unit 120b-1 to the subscriber unit 120a-1.
  • the port connection determination unit 175 outputs the optical signal input from the input port 131 connected to the subscriber unit 120a-1 to the output port 132 connected to the optical amplification unit 560-1.
  • the port connection relationship of the optical SW 130a is determined as follows. Further, the port connection determining unit 175 connects the optical signal input from the input port 131 to which the optical amplifying unit 560-1 is connected to the first port corresponding to the wavelength ⁇ 1u of the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 140a-1.
  • the port connection relationship of the optical SW 130a is determined so as to output to the output port 132 that is connected.
  • the port connection determining unit 175 converts the optical signal input from the output port 132 connected to the first port corresponding to the wavelength ⁇ 1u of the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 140b-1 to the subscriber unit 120b.
  • the port connection relationship is determined so as to output to the input port 131 connected to -1.
  • the optical communication system 510 performs the processing of steps S109 to S114 in FIG.
  • the subscriber unit 120a-1 transmits a main signal with wavelength ⁇ 1u.
  • the optical SW 130a and the optical SW 130b relay the main signal transmitted from the subscriber unit 120a-1 according to the established port connection relationship.
  • the subscriber device 120b-1 receives the main signal transmitted from the subscriber device 120a-1 (step S503).
  • subscriber unit 120b-1 transmits a main signal of wavelength ⁇ 1d.
  • the optical SW 130b and the optical SW 130a relay the main signal according to the set port connection relationship.
  • the subscriber device 120a-1 receives the main signal transmitted from the subscriber device 120b-1 (step S504).
  • the optical signal transmitted from the subscriber unit 120a-1 passes through the optical SW 130a, the optical amplifier 560-1, and the optical SW 130a in order, and then passes through the wavelength multiplexer/demultiplexer 140a-1 to the optical transmission line 150. Enter -1.
  • An optical signal input from the optical transmission line 150-1 to the optical SW 130b via the wavelength multiplexer/demultiplexer 140b-1 is output to the subscriber unit 120b-1.
  • the optical communication system 110 also performs the same processing as above between the subscriber device 120a-2 and the subscriber device 120b-2.
  • the optical signal transmitted from the subscriber unit 120a-2 passes through the optical SW 130a, the optical amplifier 560-2, and the optical SW 130a in order, and then passes through the wavelength multiplexer/demultiplexer 140a-2 to the optical transmission line 150. Enter -2.
  • An optical signal input from the optical transmission line 150-2 to the optical SW 130b via the wavelength multiplexer/demultiplexer 140b-2 is output to the subscriber unit 120b-2.
  • optical signals between subscriber units 120 may pass through a plurality of optical amplifiers 560 .
  • the combination of optical amplifiers 560 to be used is set in the dispersion compensator information of the second parameter table.
  • the selector 174 selects the optical amplifier 560-1 and the optical amplifier 560-2 for the optical signal from the subscriber device 120a-1 to the subscriber device 120b-1. do.
  • Selection section 174 determines the order in which selected optical amplification section 560-1 and optical amplification section 560-2 are used according to a predetermined rule.
  • the dispersion compensator information may include information on the order in which optical amplifiers 560-1 and 560-2 are used.
  • the selector 174 determines that the optical amplifier 560-1 is first.
  • the port connection determination unit 175 transfers the optical signal input from the input port 131 connected to the subscriber unit 120a-1 to the output port 132 connected to the optical amplifier unit 560-1.
  • the port connection of the optical SW 130a is determined so as to output.
  • port connection determining section 175 optically outputs an optical signal input from input port 131 to which optical amplifying section 560-1 is connected to output port 132 to which optical amplifying section 560-2 is connected.
  • the port connection determining unit 175 connects the optical signal input from the input port 131 to which the optical amplifier 560-2 is connected to the first port corresponding to the wavelength ⁇ 1u of the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 140a-1.
  • the port connection relationship of the optical SW 130a is determined so as to output to the output port 132 that is set.
  • the optical communication system 510 can select the optical amplifier 560 through which the optical signal passes.
  • the optical communication system 510 may connect the input port 131 and the output port 132 of the optical SW 130 a so as not to pass through the optical amplifier 560 depending on the state of the optical transmission line 150 and signal parameter values.
  • step S501 the selector 174 selects the optical amplifier 560 before the management controller 170 notifies the optical SW 130 of the port connection relationship.
  • step S502 the process of step S907.
  • the process of step S501 is executed with reference to the second parameter table shown in FIG.
  • the optical communication system 510 may perform an operation in which the process of step S501 is added before the port connection relationship determination process (step S907) in the conventional sequence shown in FIGS.
  • step S908 the port connection determination unit 175 determines the port connection relationship so that the optical SW 130 connected to the selected optical amplifier 560 passes through the optical amplifier 560 of step S502. process.
  • the optical communication system 510 of this embodiment selects the optical amplifier 560 according to the cumulative loss in the optical path through which the optical signal is transmitted and the allowable loss, controls the optical path in the optical SW 130, and selects the optical amplification unit 560. 560. Accordingly, even in an optical communication system in which a plurality of types of optical transmission path states and signal parameter values can be selected, appropriate optical amplification can be performed to obtain desired reception sensitivity.
  • FIG. 10 is a diagram showing the configuration of an optical communication system 610 according to the sixth embodiment.
  • the optical communication system 610 shown in FIG. 10 differs from the optical communication system 410 of the fourth embodiment shown in FIG. The difference is that the storage unit 172 stores the second parameter table of the fifth embodiment shown in FIG.
  • the optical SW 130 a of this embodiment is connected to the optical amplification section 560 via the wavelength multiplexing/demultiplexing section 440 .
  • the optical amplifier 560 connected to the wavelength multiplexer/demultiplexer 440a-k-1 and the wavelength multiplexer/demultiplexer 440a-k-2 is referred to as an optical amplifier 560-k.
  • the optical communication system 610 performs the same processing as the sequence diagram of the optical communication system 510 of the fifth embodiment shown in FIG. 9 except for the following.
  • the port connection determining unit 175 of the management control device 170 determines that the optical amplifying unit 560-1 selected in step S501 is the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-1-1 and the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a- 1-2 to the optical SW 130a.
  • the port connection determining unit 175 connects the optical signal input from the input port 131 connected to the subscriber unit 120a-1 to the first port corresponding to the wavelength ⁇ 1u of the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-1-1.
  • the port connection relationship of the optical SW 130a is determined so as to output to the output port 132 that is connected.
  • the port connection determining unit 175 selects the optical signal input from the input port 131 connected to the first port corresponding to the wavelength ⁇ 1u of the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-1-2 as the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 140a-
  • the port connection relation of the optical SW 130a is determined so as to output to the output port 132 connected to the first port corresponding to the wavelength ⁇ 1u of one.
  • the optical signal of wavelength ⁇ 1u transmitted from the subscriber unit 120a-1 is transferred to the optical SW 130a, the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-1-1, the optical amplifier 560-1, the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-1- 2. It passes through the optical SW 130a in order and is input to the optical transmission line 150-1 via the wavelength multiplexer/demultiplexer 140a-1. An optical signal input from the optical transmission line 150-1 to the optical SW 130b via the wavelength multiplexer/demultiplexer 140b-1 is output to the subscriber unit 120b-1.
  • the allocation unit 173 of the management control unit 170 allocates the wavelength ⁇ 2u to the optical signal from the subscriber unit 120a-2 to the subscriber unit 120b-2, and the selection unit 174 selects this optical signal.
  • the port connection determining unit 175 connects the optical signal input from the input port 131 connected to the subscriber unit 120a-2 to the first port corresponding to the wavelength ⁇ 2u of the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-1-1.
  • the port connection relationship of the optical SW 130a is determined so as to output to the output port 132 connected to .
  • the port connection determining unit 175 selects the optical signal input from the input port 131 connected to the first port corresponding to the wavelength ⁇ 2u of the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-1-2 to the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 140a-1-2.
  • the port connection relation of the optical SW 130a is determined so that the light is output to the output port 132 connected to the first port corresponding to the wavelength ⁇ 2u of No. 2.
  • the optical signal of wavelength ⁇ 2u transmitted from the subscriber unit 120a-2 is transferred to the optical SW 130a, the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-1-1, the optical amplifier 560-1, the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-1- 2, sequentially via the optical SW 130a and input to the optical transmission line 150-2 via the wavelength multiplexer/demultiplexer 140a-2.
  • An optical signal input from the optical transmission line 150-2 to the optical SW 130b via the wavelength multiplexer/demultiplexer 140b-2 is output to the subscriber unit 120b-2.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-1-1 multiplexes the optical signal of the wavelength ⁇ 1u and the optical signal of the wavelength ⁇ 2u input from the optical SW 130a, outputs them to the optical amplification unit 560-1, and outputs them to the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-.
  • 1-2 demultiplexes an optical signal of wavelength ⁇ 1u and an optical signal of wavelength ⁇ 2u from the optical signal whose dispersion is compensated by optical amplifier 560-1, and outputs the optical signal to optical SW 130a.
  • the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440 multiplexes optical signals of a plurality of wavelengths and inputs the multiplexed optical signal to the optical amplifier unit 560 .
  • Optical signals can be amplified all at once. Therefore, the number of optical amplifiers 560 can be reduced.
  • signals between subscriber units 120 may pass through a plurality of optical amplifiers 560 .
  • the selector 174 selects the optical amplifier 560-1 and the optical amplifier 560-2 for the optical signal from the subscriber device 120a-1 to the subscriber device 120b-1, It decides to use amplifier 560-1 first.
  • the port connection determination unit 175 performs dispersion compensating unit 160-1 and dispersion compensating unit 160-1 for the optical signal from subscriber unit 120a-1 to subscriber unit 120b-1 in the fourth embodiment.
  • the port connection relationship of the optical SW 130a is determined.
  • the optical communication system of this embodiment has a plurality of dispersion compensators with different amounts of dispersion and a plurality of optical amplifiers with different gains. This embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing the configuration of an optical communication system 710 according to the seventh embodiment.
  • the optical communication system 710 shown in FIG. 11 differs from the optical communication system 110 shown in FIG. 1 in that it further includes the optical amplifier 560 of the fifth embodiment shown in FIG.
  • Some of the input ports 131 and some of the output ports 132 of the optical SW 130a are connected to optical amplifiers 560-1 to 560-K via optical transmission lines.
  • the storage unit 172 of the management control device 170 stores the first parameter table shown in FIG. 2 and the second parameter table shown in FIG.
  • the storage unit 172 may store a parameter table obtained by integrating the first parameter table shown in FIG. 2 and the second parameter table shown in FIG.
  • FIG. 12 is a sequence diagram showing the operation of the optical communication system 710 up to main signal conduction.
  • the subscriber device 120a-1 communicates with the subscriber device 120b-1.
  • the same reference numerals are given to the same processes as in the optical communication system 110 according to the first embodiment shown in FIG.
  • the optical communication system 710 performs the same processing as steps S101 to S106 in FIG.
  • the selector 174 of the management controller 170 determines the dispersion compensator 160-1 to be used for the optical signal from the subscriber device 120a-1 to the subscriber device 120b-1, as in step S107 of the first embodiment. Further, the selector 174 selects the optical amplifier 560-1 to be used for the optical signal from the subscriber unit 120a-1 to the subscriber unit 120b-1 as in step S501 of the fifth embodiment shown in FIG. (Step S701).
  • the port connection determining unit 175 passes through the dispersion compensating unit 160-1 and the optical amplifying unit 560-1 selected by the selecting unit 174 on the optical path between the subscriber unit 120a-1 and the subscriber unit 120b-1.
  • a port connection relation connecting the input port 131 and the output port 132 is determined as follows (step S702).
  • the port connection determination unit 175 determines the port connection relationship of the optical SW 130a as follows.
  • the port connection determination unit 175 establishes a port connection relationship so that an optical signal input from the input port 131 connected to the subscriber unit 120a-1 is output to the output port 132 connected to the dispersion compensator 160-1. decide.
  • port connection determining section 175 outputs the optical signal input from input port 131 to which dispersion compensating section 160-1 is connected to output port 132 to which optical amplifying section 560-1 is connected. Determine connectivity.
  • the port connection determining unit 175 connects the optical signal input from the input port 131 to which the optical amplifier 560-1 is connected to the first port corresponding to the wavelength ⁇ 1u of the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 140a-1.
  • the port connection relationship is determined so as to output to the output port 132 that is set.
  • the optical communication system 710 performs the processing of steps S109 to S114 in FIG.
  • the subscriber unit 120a-1 transmits a main signal with wavelength ⁇ 1u.
  • the optical SW 130a and the optical SW 130b relay the main signal transmitted from the subscriber unit 120a-1 according to the established port connection relationship.
  • the subscriber device 120b-1 receives the main signal transmitted from the subscriber device 120a-1 (step S703).
  • subscriber unit 120b-1 transmits a main signal of wavelength ⁇ 1d.
  • the optical SW 130b and the optical SW 130a relay the main signal according to the set port connection relationship.
  • the subscriber device 120a-1 receives the main signal transmitted from the subscriber device 120b-1 (step S704).
  • step S703 the optical signal transmitted from the subscriber unit 120a-1 passes through the optical SW 130a, the dispersion compensator 160-1, the optical SW 130a, the optical amplifier 560-1, and the optical SW 130a in order, and then wavelength multiplexes/demultiplexes. It is input to the optical transmission line 150-1 via the section 140a-1. An optical signal input from the optical transmission line 150-1 to the optical SW 130b via the wavelength multiplexer/demultiplexer 140b-1 is output to the subscriber unit 120b-1.
  • Signals between subscriber units 120 may pass through a plurality of dispersion compensators 160 and may pass through a plurality of optical amplifiers 560 .
  • the port connection determination unit 175 establishes the port connection relationship of the optical SW 130 through the one or more dispersion compensators 160 selected by the selection unit 174 and the one or more optical amplifiers 560 as in the above-described embodiment. decide.
  • the optical communication system 810 can select the dispersion compensator 160 and the optical amplifier 560 through which the optical signal passes.
  • the optical communication system 810 may connect the input port and the output port of the optical SW 130a so as not to pass through one or both of the dispersion compensator 160 and the optical amplifier 560, depending on the state of the optical transmission path and signal parameter values.
  • the optical communication system 810 includes wavelength multiplexing/demultiplexing units 440a-k-1 and wavelength multiplexing/demultiplexing units 440a-k between the optical SW 130a and the dispersion compensator 160-k. -2 may be inserted, and a wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-k-1 and a wavelength multiplexing/demultiplexing unit 440a-k-2 may be inserted between the optical SW 130a and the optical amplifier 560-k.
  • step S701 selects the dispersion compensator 160 and the optical amplifier before notifying the port connection relationship from the management controller 170 to the optical SW 130.
  • step S701 selects the unit 560 and performing the process of step S702 instead of the process of step S907.
  • the optical communication system 710 may perform operations in which the process of step S701 is added before the port connection relationship determination process (step S907) in the conventional sequences shown in FIGS.
  • the port connection determination unit 175 performs the process of step S702 instead of the process of step S908.
  • the optical communication system of this embodiment has a plurality of quality compensators each including a dispersion compensator and an optical amplifier. This embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing the configuration of an optical communication system 810 according to the eighth embodiment.
  • the optical communication system 810 shown in FIG. 13 differs from the optical communication system 110 shown in FIG. 1 in that it includes a quality compensator 860 instead of the dispersion compensator 160 .
  • the K quality compensators 860 are referred to as quality compensators 860-1, . . . , 860-K.
  • the quality compensator 860-k has a dispersion compensator 160-k and an optical amplifier 560-k.
  • Some of the input ports 131 and some of the output ports 132 of the optical SW 130a are connected to the quality compensator 860 via optical transmission lines.
  • the storage unit 172 of the management control device 170 stores the first parameter shown in FIG. A parameter table that integrates the table and the second parameter table shown in FIG. 8 is stored.
  • This parameter table includes quality compensator information instead of dispersion compensator information and optical amplifier information.
  • the quality compensator information indicates available quality compensators 860 .
  • the selection unit 174 reads the quality compensator information that matches the search condition from the parameter table, and selects the quality compensator 860 to be used from the quality compensator information.
  • the number of quality compensators 860 to be selected may be one, or two or more.
  • step S701 the selector 174 of the management controller 170 selects the quality compensator 860-1 to be used for the optical signal from the subscriber device 120a-1 to the subscriber device 120b-1.
  • step S702 the port connection determination unit 175 inputs so that the optical path between the subscriber device 120a-1 and the subscriber device 120b-1 passes through the quality compensation unit 860-1 selected by the selection unit 174. A port connection relation connecting the port 131 and the output port 132 is determined.
  • port connection determining section 175 outputs an optical signal input from input port 131 connected to subscriber unit 120a-1 to output port 132 to which quality compensating section 860-1 is connected.
  • the port connection relationship of the optical SW 130a is determined as follows. Further, port connection determining section 175 connects the optical signal input from input port 131 to which quality compensating section 860-1 is connected to the first port corresponding to wavelength ⁇ 1u of wavelength multiplexing/demultiplexing section 140a-1.
  • the port connection relationship of the optical SW 130a is determined so as to output to the output port 132 that is connected.
  • the main signal of wavelength ⁇ 1u transmitted from the subscriber unit 120a-1 passes through the optical SW 130a, the quality compensator 860-1, and the optical SW 130a in this order, and then passes through the wavelength multiplexer/demultiplexer 140a-1. Input to transmission line 150-1.
  • An optical signal input from the optical transmission line 150-1 to the optical SW 130b via the wavelength multiplexer/demultiplexer 140b-1 is output to the subscriber unit 120b-1.
  • Signals between subscriber units 120 may pass through multiple quality compensators 860 .
  • the port connection determination unit 175 determines the port connection relationship of the optical SW 130 in the same manner as in the embodiment described above so that the quality compensation unit 860 selected by the selection unit 174 is passed through.
  • the dispersion compensator 160 and the optical amplifier 560 are combined to form a quality compensator 860 .
  • the cumulative chromatic dispersion and cumulative loss may be determined according to the fiber length of the optical transmission line 150. FIG. Therefore, this configuration becomes possible.
  • FIG. 14 is a device configuration diagram showing an example of the hardware configuration of the management control device 170.
  • the management control device 170 includes a processor 71 , a storage section 72 , a communication interface 73 and a user interface 74 .
  • the processor 71 is a central processing unit that performs calculations and controls.
  • Processor 71 is, for example, a CPU.
  • the processor 71 implements the functions of the management control unit 171 by reading out and executing programs from the storage unit 72 .
  • the storage unit 72 further has a work area and the like used when the processor 71 executes various programs.
  • the communication interface 73 is for communicably connecting with other devices.
  • the user interface 74 is an input device such as a keyboard, pointing device (mouse, tablet, etc.), buttons, touch panel, etc., and a display device such as a display.
  • a user interface 74 is used to input an artificial operation.
  • All or part of the functions of the management control device 170 may be realized using hardware such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit), PLD (Programmable Logic Device), and FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • PLD Process-Demand Device
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • a parameter table is prepared in advance in which information of the quality compensator corresponding to the signal parameter value is set for each combination of incoming and outgoing subscriber units.
  • the optical communication system selects a quality compensator based on this parameter table. Therefore, it is possible to perform quality compensation that flexibly copes with a plurality of types of transmission line conditions.
  • Quality compensation is performed by one or both of dispersion compensation and optical amplification. For example, it is suitable when applied to APNs with different permissible dispersion values and losses for each subscriber device.
  • the optical communication system includes an optical switch, a plurality of quality compensators, and a controller.
  • An optical switch has multiple ports.
  • An optical switch outputs an optical signal input from one port from another port.
  • the quality compensator compensates for the quality of the optical signal output from the optical switch, and inputs the quality-compensated optical signal to the optical switch.
  • the control section has a selection section and an instruction section.
  • a control unit corresponds to the management control unit 171 of the embodiment.
  • the selector selects, from among the plurality of quality compensators, a quality compensator that performs quality compensation according to the degree of quality deterioration allowed for an optical signal input from a predetermined port of the optical switch.
  • the instruction unit outputs an optical signal input from a predetermined port to the quality compensation unit selected by the selection unit, and transmits the optical signal whose quality has been compensated by the selected quality compensation unit to the transmission destination of the optical signal.
  • the optical switch is instructed to output from the corresponding port.
  • An instruction unit corresponds to the port connection determination unit 175 and notification unit 176 of the embodiment.
  • the selector selects two or more quality compensators from among the plurality of quality compensators for compensating for quality according to the degree of quality deterioration allowed for the optical signal input from a predetermined port of the optical switch. You may choose.
  • the instruction unit sequentially outputs the optical signal input from the predetermined port to the selected quality compensator, and transmits the optical signal whose quality has been compensated by all the selected quality compensators to the transmission destination of the optical signal. Control the optical switch to output from the corresponding port.
  • the degree of quality degradation allowed for an optical signal is one of the resource used for transmission of the optical signal and the value of the signal parameter used in the optical signal transmission apparatus to control the characteristics of the optical signal, or It supports both.
  • the resources are the optical transmission line 150, wavelengths, devices for relaying optical signals, and the like. Devices that relay optical signals are, for example, the optical SW 130, the wavelength multiplexing/demultiplexing unit 140, and the like.
  • the optical signal transmitter is, for example, the subscriber unit 120 .
  • the characteristics of the optical signal are, for example, modulation scheme, baud rate, and optical intensity.
  • the quality compensator performs one or both of compensation for dispersion of the optical signal and amplification of the optical signal.
  • Optical Communication System 120a-1 Subscriber Device 120a-2 Subscriber Device 120b-1 Subscriber Device 120b-2 Subscriber Device 131 Input Port 132 Output Port 140a-1 Wavelength Combiner Demultiplexer 140a-2 Wavelength multiplexer/demultiplexer 140b-1 Wavelength multiplexer/demultiplexer 140b-2 Wavelength multiplexer/demultiplexer 150-1 Optical transmission line 150-2 Optical transmission line 160-1 Dispersion compensator 160-2 Dispersion compensation Section 160-3 Dispersion Compensation Section 160-4 Dispersion Compensation Section 170 Management Control Device 171 Management Control Section 172 Storage Section 173 Allocation Section 174 Selection Section 175 Port Connection Determination Section 176 Notification Section 210 Optical Communication System 280a Wavelength Separation Filter 280b Wavelength Separation Filter 310 Optical communication system 380a Wavelength separation filter 380b Wavelength separation filter 410 Optical communication system 440a-1-1 Wavelength multiplexing/demultiplexing unit

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Abstract

複数のポートを有する光スイッチは、いずれかのポートから入力した光信号を他のポートから出力する。品質補償部は、光スイッチから出力された光信号の品質を補償し、品質を補償した光信号を光スイッチに入力する。制御部は、複数の品質補償部のうち、光スイッチの所定のポートから入力される光信号に許容される品質劣化の程度に応じた品質の補償を行う品質補償部を選択する。制御部は、所定のポートから入力される光信号を選択された品質補償部に出力し、選択された品質補償部により品質が補償された光信号を、当該光信号の送信先に応じたポートから出力するよう光スイッチを制御する。

Description

光通信システム、制御装置、及び、品質補償方法
　本発明は、光通信システム、制御装置、及び、品質補償方法に関する。
　オールフォトニクス・ネットワーク（ＡＰＮ）は、フォトニクス技術をベースにした革新的ネットワークである。現在、ＡＰＮの実現を目指した開発が行われている（例えば、非特許文献１参照）。ＡＰＮでは、光ノードが光バックボーンネットワークおよび光アクセスネットワークを中継することにより、サービスごとに光パスをエンド・ツー・エンドで提供する。例えば、光ノードは、光ＳＷ（Switch）等であることが想定される。
　図１５は、ＡＰＮにおける光通信システム９１０の構成を示す図である。光通信システム９１０は、加入者装置９２０と、光ＳＷ９３０と、波長合分波部９４０と、光伝送路９５０と、管理制御装置９７０とを有する。２台の光ＳＷ９３０を、光ＳＷ９３０ａ、９３０ｂと記載する。光ＳＷ９３０ａに接続される２台の加入者装置９２０を、加入者装置９２０ａ－１、９２０ａ－２と記載し、光ＳＷ９３０ｂに接続される２台の加入者装置９２０を、加入者装置９２０ｂ－１、９２０ｂ－２と記載する。光ＳＷ９３０ａに接続される２台の波長合分波部９４０を波長合分波部９４０ａ－１、９４０ａ－２と記載し、光ＳＷ９３０ｂに接続される２台の波長合分波部９４０を波長合分波部９４０ｂ－１、９４０ｂ－２と記載する。波長合分波部９４０ａ－ｎ（ｎ＝１，２）と波長合分波部９４０ｂ－ｎの間の光伝送路９５０を、光伝送路９５０－ｎと記載する。
　ここでは、加入者装置９２０ａ－ｎは、加入者装置９２０ｂ－ｎと通信を行う。加入者装置９２０ａ－ｎが出力し、加入者装置９２０ｂ－ｎが受信する光信号には、波長λｎｕが用いられ、加入者装置９２０ｂ－ｎが出力し、加入者装置９２０ａ－ｎが受信する光信号には、波長λｎｄが用いられる。対向する加入者装置９２０ａ－ｎ及び加入者装置９２０ｂ－ｎは、光ＳＷ９３０ａ、９３０ｂと、波長合分波部９４０ａ－ｎ、９４０ｂ－ｎと、光伝送路９５０－ｎとを介して接続される。
　光ＳＷ９３０は、入力ポート９３１から入力した光を出力ポート９３２から出力し、出力ポート９３２から入力した光を入力ポート９３１から出力する。光ＳＷ９３０は、入力ポート９３１と出力ポート９３２との接続を変更することができる。波長合分波部９４０は、別々の複数のポートから入力した異なる波長の光信号を合波し、合波された光信号を単一のポートから出力する。また、波長合分波部９４０は、単一のポートから入力した異なる波長の光信号を分波し、分波された光信号をそれぞれ別々のポートから出力する。光通信システム９１０は、光ＳＷ９３０と波長合分波部９４０とを備えることにより、加入者装置９２０から出力された光信号を、選択した光伝送路９５０を用いて送信できる。
　加入者装置９２０ａ－１及び光ＳＷ９３０ａ間と、光ＳＷ９３０ｂ及び加入者装置９２０ｂ－１間と、光伝送路９５０－１とがそれぞれ異なるファイバ長である場合、光通信システム９１０は、加入者装置９２０ａ－１及び加入者装置９２０ｂ－１間で用いる光信号の信号パラメータの値を変更する。信号パラメータは、例えば、ボーレート、変調方式、出力光強度等を表す。信号パラメータが表すボーレート、変調方式、出力光強度の値を変更することにより、加入者装置９２０ａ－１及び加入者装置９２０ｂ－１は、品質良く信号を受信できる。
　図１６は、図１５の光通信システム９１０において容易に考えられる主信号導通までの動作を示すシーケンス図である。加入者装置９２０ａ－１は、光ＳＷ９３０ａに接続する（ステップＳ９０１）。加入者装置９２０ｂ－１は、光ＳＷ９３０ｂに接続する（ステップＳ９０２）。加入者装置９２０ａ－１は、管理制御装置９７０に加入者装置９２０ｂ－１への接続要求を送信する（ステップＳ９０３）。
　管理制御装置９７０は、加入者装置９２０ａ－１及び加入者装置９２０ｂ－１間で使用される通信波長と、光伝送路９５０と、信号パラメータの値とを決定する（ステップＳ９０４）。その後、管理制御装置９７０は、加入者装置９２０ａ－１及び加入者装置９２０ｂ－１に、通信波長及び信号パラメータを通知する（ステップＳ９０５、ステップＳ９０６）。管理制御装置９７０は、この信号パラメータに、ステップＳ９０４において決定した値を設定する。さらに、管理制御装置９７０は、光ＳＷ９３０ａ及び光ＳＷ９３０ｂそれぞれのポート接続関係を決定する（ステップＳ９０７）。ポート接続関係は、入力ポート９３１と出力ポート９３２との接続である。このポート接続関係は、加入者装置９２０ａ－１からの送信信号が、選択された光伝送路９５０－１を通って、加入者装置９２０ｂ－１に出力されるように設定される。管理制御装置９７０は、決定したポート接続関係を光ＳＷ９３０ａ及び光ＳＷ９３０ｂに通知する（ステップＳ９０８、ステップＳ９０９）。
　光ＳＷ９３０ａ及び光ＳＷ９３０ｂは、管理制御装置９７０から通知されたポート接続関係に従って、入力ポート９３１と出力ポート９３２との接続を設定する（ステップＳ９１０、ステップＳ９１１）。加入者装置９２０ａ－１及び加入者装置９２０ｂ－１は、管理制御装置９７０から通知された通信波長と信号パラメータを設定する（ステップＳ９１２、ステップＳ９１３）。光ＳＷ９３０ａ及び光ＳＷ９３０ｂがポート接続関係を設定した後に、加入者装置９２０ａ－１と加入者装置９２０ｂ－１との間の主信号の送信が開始される（ステップＳ９１４、ステップＳ９１５）。
　図１６では、管理制御装置９７０が、通信波長と、光伝送路９５０と、信号パラメータの値とを決定している。しかし、光通信システム９１０は、図１７に示すように動作してもよい。すなわち、図１６のステップＳ９０１～ステップＳ９０３の処理の後、管理制御装置９７０は、通信波長及び光伝送路９５０を決定し（ステップＳ９３１）、加入者装置９２０ａ－１及び加入者装置９２０ｂ－１に通信波長を通知する（ステップＳ９３２、ステップＳ９３３）。光通信システム９１０は、図１６のステップＳ９０７～ステップＳ９１１の処理を行う。加入者装置９２０ａ－１及び加入者装置９２０ｂ－１は、通知された通信波長を設定する（ステップＳ９３４、ステップＳ９３５）。加入者装置９２０ａ－１及び加入者装置９２０ｂ－１は、相互に制御信号等を送受信して光伝送路状態を推定する（ステップＳ９３６、ステップＳ９３７）。加入者装置９２０ａ－１及び加入者装置９２０ｂ－１は、推定結果に基づいて信号パラメータの値を決定し、決定した値の信号パラメータを設定する（ステップＳ９３８、ステップＳ９３９）。その後、加入者装置９２０ａ－１と加入者装置９２０ｂ－１との間の主信号の送信が開始される（ステップＳ９１４、ステップＳ９１５）。
　また、光通信システム９１０は、図１８に示すように動作してもよい。すなわち、加入者装置９２０ａ－１及び加入者装置９２０ｂ－１は、固定の値の信号パラメータを使用する。よって、光通信システム９１０は、信号パラメータの値を決定し、決定した値の信号パラメータを設定するための図１７のステップＳ９３６～ステップＳ９３９の処理を行わない。
河原　光貴、外１５名、"オールフォトニクス・ネットワークを支える光フルメッシュネットワーク構成技術"、日本電信電話株式会社，NTT技術ジャーナル、Vol.32, No.3、2020年
　現在一般的に使用されている伝送用光ファイバは、１．５５ｕｍ帯の通信波長では約１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの波長分散を有する。この波長分散が累積することにより、高速伝送の障害となってしまう。そこで、高速伝送のためには、光伝送路の累積波長分散の補償が必要である。
　所望の受信感度を得るためには、伝送損失と光デバイス損失に合わせた品質補償が必要である。一方で、変調方式、伝送速度、出力光強度によって許容される光強度の損失は異なる。そのため、許容される光強度の損失に従った品質補償が必要である。しかしながら、既存技術では、加入者装置全てに共通の品質補償を行う。ＡＰＮでは、許容される損失が各加入者装置で異なるため、既存技術のように共通の品質補償を行った場合、高速伝送等に障害が生じる可能性がある。
　上記事情に鑑み、本発明は、光信号の品質補償を柔軟に行うことが可能な光通信システム、制御装置、及び、品質補償方法を提供することを目的としている。
　本発明の一態様の光通信システムは、複数のポートを有し、いずれかの前記ポートから入力した光信号を他の前記ポートから出力する光スイッチと、前記光スイッチから出力された光信号の品質を補償し、品質を補償した前記光信号を前記光スイッチに入力する複数の品質補償部と、複数の前記品質補償部のうち、前記光スイッチの所定のポートから入力される光信号に許容される品質劣化の程度に応じた品質の補償を行う品質補償部を選択する処理と、前記所定のポートから入力される光信号を選択された前記品質補償部に出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された光信号を、当該光信号の送信先に応じたポートから出力するよう前記光スイッチを制御する処理とを行う制御部と、を備える。
　本発明の一態様の管理制御装置は、複数のポートのいずれかの前記ポートから入力した光信号を他の前記ポートから出力する光スイッチと接続される複数の品質補償部のうち、前記光スイッチの所定のポートから入力される光信号に許容される品質劣化の程度に応じた品質の補償を行う品質補償部を選択する選択部と、前記所定のポートから入力される光信号を選択された前記品質補償部に出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された光信号を、当該光信号の送信先に応じたポートから出力するよう前記光スイッチに指示する指示部と、を備える。
　本発明の一態様の品質補償方法は、複数のポートを有する光スイッチが、いずれかの前記ポートから入力した光信号を他の前記ポートから出力する転送ステップと、品質補償部が、前記光スイッチから出力された光信号の品質を補償し、品質を補償した前記光信号を前記光スイッチに入力する品質補償ステップと、制御部が、前記光スイッチに接続される複数の前記品質補償部のうち、前記光スイッチの所定のポートから入力される光信号に許容される品質劣化の程度に応じた品質の補償を行う品質補償部を選択する処理と、前記所定のポートから入力される光信号を選択された前記品質補償部に出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された光信号を、当該光信号の送信先に応じたポートから出力するよう前記光スイッチを制御する処理とを行う制御ステップと、を有する。
　本発明の一態様の品質補償方法は、複数のポートのいずれかの前記ポートから入力した光信号を他の前記ポートから出力する光スイッチと接続される複数の品質補償部のうち、前記光スイッチの所定のポートから入力される光信号に許容される品質劣化の程度に応じた品質の補償を行う品質補償部を選択する選択ステップと、前記所定のポートから入力される光信号を選択された前記品質補償部に出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された光信号を、当該光信号の送信先に応じたポートから出力するよう前記光スイッチに指示する指示ステップと、を有する。
　本発明により、光通信システムにおいて光信号の品質補償を柔軟に行うことが可能となる。
本発明の第１の実施形態による光通信システムの構成を示す図である。 同実施形態による第一パラメータ表を示す図である。 同実施形態による光通信システムの動作を示すシーケンス図である。 第２の実施形態による光通信システムの構成を示す図である。 第３の実施形態による光通信システムの構成を示す図である。 第４の実施形態による光通信システムの構成を示す図である。 第５の実施形態による光通信システムの構成を示す図である。 同実施形態による第二パラメータ表を示す図である。 同実施形態による光通信システムの動作を示すシーケンス図である。 第６の実施形態による光通信システムの構成を示す図である。 第７の実施形態による光通信システムの構成を示す図である。 同実施形態による光通信システムの動作を示すシーケンス図である。 第８の実施形態による光通信システムの構成を示す図である。 第１～第８の実施形態による管理制御装置のハードウェア構成を示す図である。 従来技術の光通信システムの構成を示す図である。 従来技術の光通信システムの動作を示すシーケンス図である。 従来技術の光通信システムの動作を示すシーケンス図である。 従来技術の光通信システムの動作を示すシーケンス図である。
　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、複数の図面において同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
（第１の実施形態）
　図１は、第１の実施形態による光通信システム１１０の構成を示す図である。光通信システム１１０は、加入者装置１２０と、光ＳＷ１３０と、波長合分波部１４０と、光伝送路１５０と、分散補償部１６０と、管理制御装置１７０とを有する。加入者装置１２０、光ＳＷ１３０、波長合分波部１４０及び光伝送路１５０としてそれぞれ、図１５に示す加入者装置９２０、光ＳＷ９３０、波長合分波部９４０及び光伝送路９５０を用いることができる。
　２台の光ＳＷ１３０を、光ＳＷ１３０ａ、１３０ｂと記載する。光ＳＷ１３０ａに接続される加入者装置１２０を、加入者装置１２０ａと記載し、光ＳＷ１３０ｂに接続される加入者装置１２０を、加入者装置１２０ｂと記載する。また、Ｎ台（Ｎは１以上の整数）の加入者装置１２０ａを、加入者装置１２０ａ－１、…、１２０ａ－Ｎと記載し、Ｍ台（Ｍは１以上の整数）の加入者装置１２０ｂを、加入者装置１２０ｂ－１、…、１２０ｂ－Ｍと記載する。光ＳＷ１３０ａに接続されるＪ台（Ｊは１以上の整数）の波長合分波部１４０を波長合分波部１４０ａ－１、…、１４０ａ－Ｊと記載し、光ＳＷ１３０ｂに接続されるＪ台の波長合分波部１４０を波長合分波部１４０ｂ－１、…、１４０ｂ－Ｊと記載する。波長合分波部１４０ａ－ｊ（ｊは１以上Ｊ以下の整数）と波長合分波部１４０ｂ－ｊの間の光伝送路１５０を、光伝送路１５０－ｊと記載する。Ｋ個（Ｋは１以上の整数）の分散補償部１６０を、分散補償部１６０－１、…、１６０－Ｋと記載する。図１では、Ｎ＝２、Ｍ＝２、Ｊ＝２、Ｋ＝２の場合の例を示している。
　以下では、加入者装置１２０ａ－ｎ（ｎ＝１，２）が、加入者装置１２０ｂ－ｎと通信する場合を例に説明する。加入者装置１２０ａ－ｎが出力し、加入者装置１２０ｂ－ｎが受信する光信号には、波長λｎｕが用いられ、加入者装置１２０ｂ－ｎが出力し、加入者装置１２０ａ－ｎが受信する光信号には、波長λｎｄが用いられる。対向する加入者装置１２０ａ－ｎ及び加入者装置１２０ｂ－ｎは、光ＳＷ１３０ａ、１３０ｂと、波長合分波部１４０ａ－ｎ、１４０ｂ－ｎと、光伝送路１５０－ｎとを介して接続される。
　加入者装置１２０は、光信号の送信と受信の一方又は両方を行う。加入者装置１２０は、管理制御装置１７０から通知された波長の光信号を送受信する。また、加入者装置１２０は、管理制御装置１７０から通知された信号パラメータの値に従って光信号を送受信する。信号パラメータにより、信号の特性が決定される。例えば、信号パラメータは、ボーレート、変調方式、出力光強度を表す。
　光ＳＷ１３０は、複数の入力ポート１３１と複数の出力ポート１３２とを備える。光ＳＷ１３０は、入力ポート１３１から入力した光信号を出力ポート１３２へ出力し、出力ポート１３２から入力した光信号を入力ポート１３１へ出力する。光ＳＷ１３０は、入力ポート１３１と出力ポート１３２との接続を変更することができる。光ＳＷ１３０ａの一部の入力ポート１３１は、光伝送路を介して加入者装置１２０ａと接続され、光ＳＷ１３０ａの一部の出力ポート１３２は、光伝送路を介して波長合分波部１４０ａと接続される。また、光ＳＷ１３０ａの一部の入力ポート１３１及び一部の出力ポート１３２は、光伝送路を介して分散補償部１６０と接続される。光ＳＷ１３０ｂの入力ポート１３１は、光伝送路を介して加入者装置１２０ｂと接続され、光ＳＷ１３０ｂの出力ポート１３２は、光伝送路を介して波長合分波部１４０ｂと接続される。
　波長合分波部１４０は、複数の第一ポート（図示せず）及び一つの第二ポート（図示せず）を有する。複数の第一ポートはそれぞれ異なる波長に対応する。第一ポートはそれぞれ、光ＳＷ１３０の異なる出力ポート１３２と接続される。第二ポートは、光伝送路１５０と接続される。波長合分波部１４０は、複数の第一ポートにより光ＳＷ１３０から入力した異なる波長の光信号を合波し、合波された光信号を第二ポートから出力する機能と、第二ポートから入力した光信号を異なる波長の光信号に分波し、分波された光信号をそれぞれ別々の第一ポートから出力する機能とのいずれか又は両方を有する。例えば、波長合分波部１４０は、ＡＷＧ（Arrayed Waveguide Grating）である。
　光伝送路１５０は、光信号を伝送する。光伝送路１５０は、例えば、光ファイバである。分散補償部１６０は、光信号の品質を補償する品質補償部の一例である。分散補償部１６０は、光ＳＷ１３０の出力ポート１３２から出力された光信号の分散を補償し、分散を補償した光信号を光ＳＷ１３０の入力ポート１３１に入力する。各分散補償部１６０が補償できる分散量はそれぞれ異なる。Ｋ≧３の場合、一部の複数の分散補償部１６０において補償できる分散量が同じでもよい。このように、Ｋ個の分散補償部１６０が補償する分散量は、複数種類である。
　なお、一つの光信号の分散を複数の分散補償部１６０により補償してもよい。例えば、光ＳＷ１３０ａは、分散補償部１６０－１と接続される出力ポート１３２から光信号を出力する。分散補償部１６０－１は、光ＳＷ１３０ａから出力された光信号の分散を補償し、分散を補償した光信号を光ＳＷ１３０ａの入力ポート１３１に入力する。続いて、光ＳＷ１３０ａは、分散補償部１６０－１と接続される入力ポート１３１から入力した光信号を、分散補償部１６０－２と接続される出力ポート１３２から出力する。分散補償部１６０－２は、光ＳＷ１３０ａから出力された光信号の分散を補償し、分散を補償した光信号を光ＳＷ１３０ａの入力ポート１３１に入力する。この場合は、分散補償部１６０－１と分散補償部１６０－２を合わせた分散補償効果を期待できる。よって、分散補償部１６０の種類を削減し、また、分散補償部１６０の数を削減することができる。
　管理制御装置１７０は、光信号の品質補償のため光ＳＷ１３０内の光路を制御する制御装置の一例である。管理制御装置１７０は、管理制御部１７１を有する。管理制御部１７１は、記憶部１７２と、割当部１７３と、選択部１７４と、ポート接続決定部１７５と、通知部１７６とを有する。
　記憶部１７２は、第一パラメータ表を記憶する。第一パラメータ表は、光出力加入者装置と、光入力加入者装置と、リソース情報と、信号パラメータ情報と、許容品質劣化情報と、分散補償部情報とを対応付けたデータである。光出力加入者装置は、光信号を出力する加入者装置１２０である。光入力加入者装置は、光信号を受信する加入者装置１２０である。
　リソース情報は、光出力加入者装置から光入力加入者装置への光信号の伝送に用いられるリソースを示す。リソース情報は、リソースを特定する情報に加えて、又は、代えて、そのリソースの伝送品質に関する情報を含んでもよい。リソースは、通信波長と、光伝送路１５０とを含む。リソースは、光ＳＷ１３０と、波長合分波部１４０とを含んでもよい。伝送品質に関する情報は、リソースの仕様や特性のうち、信号品質が劣化する量、又は、信号品質が劣化する量の算出に用いられるものを示す。例えば、光伝送路１５０の場合、伝送品質に関する情報は、光伝送路１５０の長さ（伝送距離）、単位距離当たりの光ファイバの波長分散、累積波長分散などである。
　信号パラメータ情報は、加入者装置１２０が使用する信号パラメータの値又はその値が表す設定内容を示す。許容品質劣化情報は、許容される品質劣化の程度を表す。本実施形態において、許容品質劣化情報は許容される分散量を示す。品質補償部情報は、使用可能な品質補償部を示す。本実施形態において、品質補償部は、分散補償部１６０である。
　割当部１７３は、加入者装置１２０間の光パスに使用するリソースを割り当て、伝送パラメータの値を決定する。リソースの割り当てと、伝送パラメータの値の決定とには、任意の従来技術を用いることができる。なお、管理制御装置１７０と接続される他の装置が割当部１７３を有してもよい。
　選択部１７４は、光信号を出力する加入者装置１２０と、光信号を受信する加入者装置１２０と、それら加入者装置１２０間の光信号に用いられる信号パラメータ情報とにより示される検索条件に対応した品質補償部情報を第一パラメータ表から読み出す。信号パラメータ情報は、割当部１７３が決定した信号パラメータの値、又は、その信号パラメータの値が表す設定内容を示す。検索条件は、使用リソース情報をさらに含んでもよい。使用リソース情報は、割当部１７３が割り当てたリソースと、そのリソースの伝送品質に関する情報とのうち少なくとも一部の情報を含む。選択部１７４は、読み出した品質補償部情報が示す品質補償部の中から、使用する品質補償部を選択する。選択される品質補償部の数は一つでもよく、２以上でもよい。つまり、加入者装置１２０間の光パスは、１又は複数の品質補償部を経由する。
　ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０間の光パスにおいて、その加入者装置１２０間について選択部１７４が選択した品質補償部を経由させるための光ＳＷ１３０内のポート接続関係を決定する。ポート接続関係は、入力ポート１３１と出力ポート１３２との接続関係を示す。
　通知部１７６は、光信号を出力する加入者装置１２０及び光信号を受信する加入者装置１２０に、割当部１７３が決定したリソースと信号パラメータの値とを通知する。また、通知部１７６は、ポート接続決定部１７５が決定したポート接続関係を光ＳＷ１３０に通知する。
　図２は、第一パラメータ表の例を示す図である。第一パラメータ表は、番号と、光出力加入者装置と、光入力加入者装置と、光伝送路と、波長と、ファイバの波長分散と、伝送距離と、累積波長分散と、変調方式と、ボーレートと、許容分散量と、分散補償部情報とを対応付けた情報である。光伝送路、波長、ファイバの波長分散、伝送距離及び累積波長分散は、リソース情報である。変調方式及びボーレートは、信号パラメータ情報である。分散補償部情報は、品質補償部情報の例である。分散補償部情報は、使用可能な分散補償部１６０を示す。管理制御部１７１は、このように、光出力加入者装置から許容分散量までの項目を把握しておき、検索条件に基づいて分散補償部１６０を選択する。
　分散補償部１６０の選択の一例を示す。現在一般的に使用されている伝送用光ファイバ（Standard Single-Mode Fiber:SSMF）では、１５５０ｎｍ帯の通信波長は、約１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの波長分散を有する。そのため、伝送距離が１００ｋｍの場合の累積波長分散は、１７００ｐｓ／ｎｍである。また、変調方式が異なると、そのスペクトル広がりの違いから許容される分散値が異なる。さらに、許容分散値は、伝送速度の２乗に反比例して小さくなる。例えば、変調方式がＮＲＺ(Non return to Zero)　４０Ｇｂｐｓの信号に対する許容分散値は、約１００ｐｓ／ｎｍである（例えば、参考文献１参照）。この場合、累積波長分散量を、１７００ｐｓ／ｎｍから１００ｐｓ／ｎｍ以下に低減できるような分散補償機能を有する分散補償部１６０を選択すればよい。選択された分散補償部１６０は、第一パラメータ表に設定される。
（参考文献１）愛川ほか，「分散補償ファイバモジュール」，フジクラ技報，第119号，Vol.2，2010年,p.7-16
　図３は、光通信システム１１０の主信号導通までの動作を示すシーケンス図である。図３は、加入者装置１２０ａ－１が、加入者装置１２０ｂ－１と通信する場合の例を示している。また、ここでは、光信号が一つの品質補償部を経由する場合を例に説明する。
　加入者装置１２０ａ－１は、光ＳＷ１３０ａに接続する（ステップＳ１０１）。加入者装置１２０ｂ－１は、光ＳＷ１３０ｂに接続する（ステップＳ１０２）。加入者装置１２０ａ－１は、管理制御装置１７０に接続要求を送信する（ステップＳ１０３）。接続要求には、加入者装置１２０ｂ－１が接続先であることを示す情報が設定される。
　管理制御装置１７０の割当部１７３は、加入者装置１２０ａ－１と加入者装置１２０ｂ－１との間の光信号に用いられる通信波長及び光伝送路１５０と、信号パラメータ値とを決定する（ステップＳ１０４）。
　例えば、割当部１７３は、加入者装置１２０ａ－１から送信された光信号が、光ＳＷ１３０ａ、波長合分波部１４０ａ－１、光伝送路１５０－１、波長合分波部１４０ｂ－１及び光ＳＷ１３０ｂを経由して加入者装置１２０ｂ－１へ出力されるように光パスを決定する。割当部１７３は、この光パスにおいて使用する波長λ１ｕを割り当てる。同様に、割当部１７３は、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１までの光パスを決定し、波長λ１ｄを割り当てる。割当部１７３は、この光パスに使用する信号パラメータの値を決定する。なお、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１への光信号については、第２～第４の実施形態で説明するため、本実施形態では詳細な説明を省略する。
　さらに、割当部１７３は、光パスに使用するボーレート、変調方式、出力光強度などを決定し、決定したボーレート、変調方式、出力光強度などに応じた信号パラメータ値を決定する。例えば、割当部１７３は、加入者装置１２０ａ－１及び光ＳＷ１３０ａ間と、光ＳＷ１３０ｂ及び加入者装置１２０ｂ－１間と、光伝送路１５０－１とがそれぞれ異なるファイバ長である場合に、加入者装置１２０ａ－１及び加入者装置１２０ｂ－１間で用いる光信号の信号パラメータの値を変更する。具体例として、割当部１７３は、光信号が経由する光伝送路１５０のファイバ長が短い場合は、高いボーレートで通信し、逆に、光信号が経由する光伝送路１５０のファイバ長が長い場合は、低いボーレートで通信するように、ボーレートを決定する。割当部１７３は、このように、光信号が経由する光伝送路１５０の状態に合わせてボーレートを変更する。これにより、加入者装置１２０ａ－１及び加入者装置１２０ｂ－１は、正確に光信号を受信することが可能となる。
　通知部１７６は、加入者装置１２０ａ－１及び加入者装置１２０ｂ－１に、割当てた通信波長と、決定した値の信号パラメータとを通知する（ステップＳ１０５、ステップＳ１０６）。
　選択部１７４は、加入者装置１２０ａ－１を示す光出力加入者装置と、加入者装置１２０ｂ－１を示す光入力加入者装置と、ステップＳ１０４において割り当てられたリソースのリソース情報と、ステップＳ１０４において決定された通信パラメータ値を表す通信パラメータ情報との組み合わせを検索条件に用いて、記憶部１７２に記憶されている第一パラメータ表から分散補償部情報を読み出す。光出力加入者装置と光入力加入者装置の組み合わせによって、使用されるリソースが固定である場合、検索条件はリソース情報を含まなくてもよい。光出力加入者装置と光入力加入者装置の組み合わせによって、使用される通信パラメータの値が固定である場合、検索条件は通信パラメータ情報を含まなくてもよい。選択部１７４は、分散補償部情報が示す分散補償部１６０の中から、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号に使用する分散補償部１６０－１を選択する（ステップＳ１０７）。選択部１７４は、同様に、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１への光信号に使用する分散補償部１６０を選択する。
　ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と加入者装置１２０ｂ－１との間の光パスが経由する光ＳＷ１３０ａ及び光ＳＷ１３０ｂを特定する。選択部１７４は、光ＳＷ１３０ａ及び光ＳＷ１３０ｂそれぞれのポート接続関係を決定する（ステップＳ１０８）。ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と加入者装置１２０ｂ－１との間の光パスにおいて、選択部１７４が選択した分散補償部１６０を経由するように、入力ポート１３１と出力ポート１３２とのポート接続関係を決定する。
　具体的には、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号には、分散補償部１６０－１を使用する。そこで、ポート接続決定部１７５は、分散補償部１６０－１が接続されている光ＳＷ１３０ａにおいて、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号が、波長合分波部１４０ａ－１と接続されている出力ポート１３２から出力されるまでの間に、分散補償部１６０－１を経由するように入力ポート１３１及び出力ポート１３２を接続する。つまり、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、分散補償部１６０－１が接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、分散補償部１６０－１が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。また、ポート接続決定部１７５は、光ＳＷ１３０ｂについては、波長合分波部１４０ｂ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２から入力した光信号を、加入者装置１２０ｂ－１と接続されている入力ポート１３１へ出力するようにポート接続関係を決定する。
　通知部１７６は、選択部１７４が決定した光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を光ＳＷ１３０ａに通知する（ステップＳ１０９）。同様に、通知部１７６は、選択部１７４が決定した光ＳＷ１３０ｂのポート接続関係を光ＳＷ１３０ｂに通知する（ステップＳ１１０）。光ＳＷ１３０ａは、ステップＳ１０９において通知されたポート接続関係に従って、入力ポート１３１と出力ポート１３２とを接続する（ステップＳ１１１）。同様に、光ＳＷ１３０ｂは、ステップＳ１１０において通知されたポート接続関係に従って、入力ポート１３１と出力ポート１３２とを接続する（ステップＳ１１２）。
　一方、加入者装置１２０ａ－１は、ステップＳ１０５において通知された通信波長及び信号パラメータを設定する（ステップＳ１１３）。同様に、加入者装置１２０ｂ－１は、ステップＳ１０６において通知された通信波長及び信号パラメータを設定する（ステップＳ１１４）。
　加入者装置１２０ａ－１は、波長λ１ｕの主信号を送信する。光ＳＷ１３０ａ及び光ＳＷ１３０ｂは、設定したポート接続関係に従って、加入者装置１２０ａ－１から送信された主信号を中継する。加入者装置１２０ｂ－１は、加入者装置１２０ａ－１から送信された主信号を受信する（ステップＳ１１５）。加入者装置１２０ｂ－１は、波長λ１ｄの主信号を送信する。光ＳＷ１３０ｂ及び光ＳＷ１３０ａは、設定したポート接続関係に従って、主信号を中継する。加入者装置１２０ａ－１は、加入者装置１２０ｂ－１から送信された主信号を受信する（ステップＳ１１６）。
　上記により、加入者装置１２０ａ－１から送信された光信号は、光ＳＷ１３０ａ、分散補償部１６０－１、光ＳＷ１３０ａを順に経由した後、波長合分波部１４０ａ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から波長合分波部１４０ｂ－１を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－１へ出力される。
　また、光通信システム１１０は、加入者装置１２０ａ－２と加入者装置１２０ｂ－２との間についても上記と同様の処理を行う。管理制御装置１７０の割当部１７３は、加入者装置１２０ａ－２から送信された光信号が、光ＳＷ１３０ａ、波長合分波部１４０ａ－２、光伝送路１５０－２、波長合分波部１４０ｂ－２及び光ＳＷ１３０ｂを経由して加入者装置１２０ｂ－２に入力するように光パスを決定する。割当部１７３は、加入者装置１２０ａ－２から加入者装置１２０ｂ－２への光信号に波長λ２ｕを割り当て、信号パラメータ値を決定する。選択部１７４は、加入者装置１２０ａ－２から加入者装置１２０ｂ－２への光信号に、分散補償部１６０－２を使用すると判断する。これにより、加入者装置１２０ａ－２から送信された光信号は、光ＳＷ１３０ａ、分散補償部１６０－２、光ＳＷ１３０ａを順に経由した後、波長合分波部１４０ａ－２を介して光伝送路１５０－２へ入力する。光伝送路１５０－２から波長合分波部１４０ｂ－２を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－２へ出力される。
　また、加入者装置１２０間の光信号は、複数の分散補償部１６０を経由してもよい。この場合、第一パラメータ表の分散補償部情報に、使用される分散補償部１６０の組み合わせが設定される。これにより、例えば、ステップＳ１０７において、選択部１７４は、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号に対して、分散補償部１６０－１及び分散補償部１６０－２を選択する。選択部１７４は、選択された分散補償部１６０－１及び分散補償部１６０－２が使用される順序を、所定の規則により決定する。あるいは、分散補償部情報は、分散補償部１６０－１及び分散補償部１６０－２が使用される順序の情報を含んでもよい。ここでは、選択部１７４は、分散補償部１６０－１を最初と決定する。
　この場合、ステップＳ１０８において、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、分散補償部１６０－１が接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、分散補償部１６０－１が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、分散補償部１６０－２が接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続を決定する。またさらに、ポート接続決定部１７５は、分散補償部１６０－２が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。
　なお、ポート接続決定部１７５は、同じ品質補償部をループして使用することがないように、光ＳＷ１３０の入力ポート１３１と出力ポート１３２との接続関係を制御する。これは、ループから主信号を取り出すために、光ＳＷ１３０の方路変更が必要になるからである。方路変更により、主信号断が発生する可能性がある。
　上述のように、光通信システム１１０は、光信号が経由する分散補償部１６０を選択できる。光通信システム１１０は、光伝送路１５０の状態や信号パラメータ値によっては、分散補償部１６０を経由しないように、光ＳＷ１３０ａの入力ポート１３１と出力ポート１３２とを接続してもよい。
　図３に示す本実施形態のシーケンスは、図１６に示す従来のシーケンスに対して、管理制御装置１７０から光ＳＷ１３０にポート接続関係を通知する前に、選択部１７４が分散補償部１６０を選択する処理（ステップＳ１０７）を追加し、ステップＳ９０７の処理に代えてステップＳ１０８の処理を行うものに相当する。同様に、光通信システム１１０は、図１７及び図１８に示す従来のシーケンスにおいてポート接続関係の決定処理（ステップＳ９０７）の前に、ステップＳ１０７の処理を追加した動作を行ってもよい。ポート接続決定部１７５は、ステップＳ９０８の処理に代えて、選択された分散補償部１６０と接続されている光ＳＷ１３０において、その分散補償部１６０を経由するようにポート接続関係を決定するステップＳ１０８の処理を行う。
　本実施形態の光通信システム１１０は、光信号が伝送する光パスにおける累積波長分散量、および、許容される分散量に従って分散補償部１６０を選択し、光ＳＷ１３０内における光路を制御して、選択した分散補償部１６０を経由させる。これにより、複数種類の光伝送路状態や信号パラメータ値を選択できる光通信システムにおいても、適切な分散補償を行って、所望の受信感度を得ることができる。
（第２の実施形態）
　第１の実施形態においては、図１における加入者装置１２０ａから加入者装置１２０ｂへの光信号が分散補償部１６０を経由している。本実施形態では、加入者装置１２０ｂから加入者装置１２０ｂへの光信号も分散補償部１６０を経由する。本実施形態を、第１の実施形態との差分を中心に説明する。
　図４は、第２の実施形態の光通信システム２１０の構成を示す図である。図４に示す光通信システム２１０が、図１に示す第１の実施形態の光通信システム１１０と異なる点は、加入者装置１２０と光ＳＷ１３０の間に波長分離フィルタ２８０を備える点と、光ＳＷ１３０ｂが分散補償部１６０と接続されている点である。加入者装置１２０ａ－２、１２０ｂ－２、波長合分波部１４０ａ－２及び光伝送路１５０－２については記載を省略している。加入者装置１２０ａ－１と光ＳＷ１３０ａの間の波長分離フィルタ２８０を波長分離フィルタ２８０ａと記載し、加入者装置１２０ｂ－１と光ＳＷ１３０ｂの間の波長分離フィルタ２８０を波長分離フィルタ２８０ｂと記載する。波長分離フィルタ２８０ａ、２８０ｂは、波長λ１ｕと波長λ１ｄを分離する。光ＳＷ１３０ｂと接続される２台の分散補償部１６０を、分散補償部１６０－３、１６０－４と記載する。
　管理制御装置１７０が記憶する第一パラメータ表の形式は、第１の実施形態と同様である。ただし、図２に示す第１の実施形態の第一パラメータ表において、番号２の行の分散補償部情報には分散補償部１６０－３が設定される。
　光通信システム２１０は、以下を除き、図３に示す第１の実施形態の光通信システム１１０のシーケンス図と同様の処理を行う。
　すなわち、ステップＳ１０４において、割当部１７３は、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１までの光パスを、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１までの光パスと逆方向の光パスと決定する。ステップＳ１０７において、選択部１７４は、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１への光信号に用いる分散補償部１６０をさらに選択する。そこで、選択部１７４は、加入者装置１２０ｂ－１を示す光出力加入者装置と、加入者装置１２０ａ－１を示す光入力加入者装置と、ステップＳ１０４において割り当てられたリソースのリソース情報と、ステップＳ１０４において決定された通信パラメータ値を表す通信パラメータ情報との組み合わせを検索条件に用いて、第一パラメータ表から分散補償部情報を読み出す。選択部１７４は、読み出した分散補償部情報が示す分散補償部１６０の中から、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１への光信号に使用する分散補償部１６０－３を選択する。
　ステップＳ１０８において、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号については、第１の実施形態と同様にポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１への光信号については、以下のようにポート接続関係を決定する。
　ポート接続決定部１７５は、選択された分散補償部１６０－３が光ＳＷ１３０ｂに接続されていると判断する。ポート接続決定部１７５は、光ＳＷ１３０ｂにおいて、加入者装置１２０ｂ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号が、波長合分波部１４０ｂ－１と接続されている出力ポート１３２から出力されるまでの間に、分散補償部１６０－３を経由するように入力ポート１３１及び出力ポート１３２を接続する。つまり、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ｂ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、分散補償部１６０－３が接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ｂのポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、分散補償部１６０－３が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ｂ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ｂのポート接続関係を決定する。また、ポート接続決定部１７５は、光ＳＷ１３０ａについては、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｄに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２から入力した光信号を、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１へ出力するようにポート接続関係を決定する。
　ステップＳ１１５において、加入者装置１２０ａ－１は、波長λ１ｕの主信号を送信する。加入者装置１２０ａ－１から送信された主信号は、波長分離フィルタ２８０ａ、光ＳＷ１３０ａ、分散補償部１６０－１、光ＳＷ１３０ａを順に経由した後、波長合分波部１４０ａ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から波長合分波部１４０ｂ－１を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した主信号は、波長分離フィルタ２８０ｂを経由して加入者装置１２０ｂ－１へ出力される。
　ステップＳ１１６において、加入者装置１２０ｂ－１は、波長λ１ｄの主信号を送信する。加入者装置１２０ｂ－１から送信された主信号は、波長分離フィルタ２８０ｂ、光ＳＷ１３０ｂ、分散補償部１６０－３、光ＳＷ１３０ｂを順に経由した後、波長合分波部１４０ｂ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から波長合分波部１４０ａ－１を介して光ＳＷ１３０ａに入力した主信号は、波長分離フィルタ２８０ａを経由して加入者装置１２０ａ－１へ出力される。
　また、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１への光信号が複数の分散補償部１６０を経由してもよい。例えば、ステップＳ１０７において、選択部１７４は、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１への光信号に対して、分散補償部１６０－３及び分散補償部１６０－４を選択する。選択部１７４は、所定の規則に基づいて、又は、分散補償部情報に設定されている順序の情報に基づいて、分散補償部１６０－３を最初に使用すると決定する。
　この場合、ステップＳ１０８において、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ｂ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、分散補償部１６０－３が接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ｂのポート接続を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、分散補償部１６０－３が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、分散補償部１６０－４が接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ｂのポート接続を決定する。またさらに、ポート接続決定部１７５は、分散補償部１６０－４が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ｂ－１の波長λ１ｄに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ｂのポート接続関係を決定する。
　第２の実施形態の光通信システム２１０は、加入者装置１２０ａ－ｎから出力され、加入者装置１２０ｂ－ｎに受信される光信号と、加入者装置１２０ｂ－ｎから出力され、加入者装置１２０ａ－ｎに受信される光信号とを、それぞれ異なる分散補償部１６０を用いて分散補償できる。
（第３の実施形態）
　第２の実施形態の光通信システムは、光送信を行う加入者装置に最も近い光ＳＷが分散補償を行う。しかし、この構成に関わらず、例えば、加入者装置が出力した光信号の分散補償を、その加入者装置と接続されている光ＳＷとは異なる光ＳＷに接続されている分散補償部が行ってもよい。本実施形態を、第１及び第２の実施形態との差分を中心に説明する。
　図５は、第３の実施形態の光通信システム３１０の構成を示す図である。図５に示す光通信システム３１０が、図１に示す第１の実施形態の光通信システム１１０と異なる点は、光ＳＷ１３０と波長合分波部１４０との間に波長分離フィルタ３８０を備える点である。これにより、光ＳＷ１３０は、一つの出力ポート１３２により、波長分離フィルタ３８０を介して波長合分波部１４０と接続される。光ＳＷ１３０ａと波長合分波部１４０ａ－１の間の波長分離フィルタ３８０を波長分離フィルタ３８０ａと記載し、光ＳＷ１３０ｂと波長合分波部１４０ｂ－１の間の波長分離フィルタ３８０を波長分離フィルタ３８０ｂと記載する。
　波長分離フィルタ３８０ａ及び波長分離フィルタ３８０ｂは、波長λ１ｕと波長λ１ｄとを分離する。波長分離フィルタ３８０ａは、光ＳＷ１３０ａの出力ポート１３２から入力した波長λ１ｕの光信号を、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートへ出力し、波長合分波部１４０ａ－１の第一ポートが出力した波長λ１ｄの光信号を、光ＳＷ１３０ａの出力ポート１３２に出力する。波長分離フィルタ３８０ｂは、光ＳＷ１３０ｂの出力ポート１３２から入力した波長λ１ｄの光信号を、波長合分波部１４０ｂ－１の波長λ１ｄに対応した第一ポートへ出力し、波長合分波部１４０ｂ－１の第一ポートが出力した波長λ１ｕの光信号を、光ＳＷ１３０ｂの出力ポート１３２に出力する。
　管理制御装置１７０が記憶する第一パラメータ表の形式は、第１の実施形態と同様である。ただし、図２に示す第１の実施形態の第一パラメータ表において、番号２の行の分散補償部情報には分散補償部１６０－１が設定される。
　光通信システム３１０は、以下を除き、図３に示す第１の実施形態の光通信システム１１０のシーケンス図と同様の処理を行う。
　すなわち、ステップＳ１０４において、割当部１７３は、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１までの光パスを、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１までの光パスと逆方向の光パスと決定する。ステップＳ１０７において、選択部１７４は、第２の実施形態と同様の処理により、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１への光信号に用いる分散補償部１６０－１を選択する。
　ステップＳ１０８において、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号については、第１の実施形態と同様にポート接続関係を決定する。さらに、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１への光信号については、以下のようにポート接続関係を決定する。
　ポート接続決定部１７５は、選択された分散補償部１６０－１が光ＳＷ１３０ａに接続されていると判断する。ポート接続決定部１７５は、光ＳＷ１３０ｂについては、加入者装置１２０ｂ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ｂ－１が接続されている出力ポート１３２へ出力するようにポート接続関係を決定する。また、ポート接続決定部１７５は、光ＳＷ１３０ａにおいて、波長合分波部１４０ａ－１と接続される出力ポート１３２から入力した光信号を、分散補償部１６０－１が接続されている入力ポート１３１に出力するようポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、分散補償部１６０－１が接続されている出力ポート１３２から入力した光信号を、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。
　ステップＳ１１５において、加入者装置１２０ａ－１は、波長λ１ｕの主信号を送信する。加入者装置１２０ａ－１から送信された主信号は、光ＳＷ１３０ａ、分散補償部１６０－１、光ＳＷ１３０ａを順に経由した後、波長分離フィルタ３８０ａ及び波長合分波部１４０ａ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から波長合分波部１４０ｂ－１及び波長分離フィルタ３８０ａを介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－１へ出力される。
　ステップＳ１１６において、加入者装置１２０ｂ－１は、波長λ１ｄの主信号を送信する。加入者装置１２０ｂ－１から送信された主信号は、光ＳＷ１３０ｂ、波長分離フィルタ３８０ｂ及び波長合分波部１４０ｂ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から波長合分波部１４０ａ－１及び波長分離フィルタ３８０ａを介して光ＳＷ１３０ａに入力した主信号は、分散補償部１６０－１及び光ＳＷ１３０ａを経由して加入者装置１２０ａ－１へ出力される。
　また、加入者装置１２０間の光信号は、複数の分散補償部１６０を経由してもよい。例えば、ステップＳ１０７において、選択部１７４は、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号に対して、分散補償部１６０－１及び分散補償部１６０－２を選択する。この場合、ステップＳ１０８において、ポート接続決定部１７５は、第１の実施形態と同様に、加入者装置１２０ａ－１から送信された光信号が、光ＳＷ１３０ａ、分散補償部１６０－１、光ＳＷ１３０ａ、分散補償部１６０－２、光ＳＷ１３０ａを順に経由するように、光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。
　また、例えば、ステップＳ１０７において、選択部１７４は、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１への光信号に対して、分散補償部１６０－１及び分散補償部１６０－２を選択する。選択部１７４は、所定の規則に基づいて、又は、分散補償部情報に設定されている順序の情報に基づいて、分散補償部１６０－１を最初に使用すると決定する。この場合、ステップＳ１０８において、ポート接続決定部１７５は、光ＳＷ１３０ａにおいて、波長合分波部１４０ａ－１と接続される出力ポート１３２から入力した光信号を、分散補償部１６０－１が接続されている入力ポート１３１に出力するようポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、分散補償部１６０－１が接続されている出力ポート１３２から入力した光信号を、分散補償部１６０－２が接続されている入力ポート１３１に出力するよう光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。またさらに、ポート接続決定部１７５は、分散補償部１６０－２が接続されている出力ポート１３２から入力した光信号を、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。
　本実施形態では、加入者装置１２０ａ－ｎから出力され、加入者装置１２０ｂ－ｎにより受信される光信号と、加入者装置１２０ｂ－ｎから出力され、加入者装置１２０ａ－ｎにより受信される光信号とを、同一の分散補償部１６０を用いて分散補償することができる。このような制限はあるものの、光ＳＷ１３０のポート数を、第２の実施形態よりも削減できる。
（第４の実施形態）
　本実施形態では、光ＳＷと分散補償部との間に波長合分波部を挿入する。これにより、本実施形態の光通信システムは、異なる波長の光信号に対して一括して分散補償を行う。本実施形態を、第１の実施形態との差分を中心に説明する。
　図６は、第４の実施形態の光通信システム４１０の構成を示す図である。図６に示す光通信システム４１０が、図１に示す第１の実施形態の光通信システム１１０と異なる点は、光ＳＷ１３０ａと分散補償部１６０の間に、波長合分波部４４０を備える点である。これにより、光ＳＷ１３０ａは、波長合分波部４４０を介して分散補償部１６０と接続される。波長合分波部４４０として、波長合分波部１４０と同様の装置を用いることができる。光ＳＷ１３０ａの複数の出力ポート１３２と、分散補償部１６０－ｋ（図６では、ｋ＝１，２）とに接続される波長合分波部４４０を波長合分波部４４０ａ－ｋ－１と記載し、分散補償部１６０－ｋと、光ＳＷ１３０ａの複数の入力ポート１３１とに接続される波長合分波部４４０を波長合分波部４４０ａ－ｋ－２と記載する。
　波長合分波部４４０は、複数の第一ポート（図示せず）及び一つの第二ポート（図示せず）を有する。複数の第一ポートはそれぞれ異なる波長に対応する。波長合分波部４４０は、複数の第一ポートそれぞれにより入力した異なる波長の光信号を合波し、合波された光信号を第二ポートから出力する機能と、第二ポートから入力した光信号を異なる波長の光信号に分波し、分波された光信号をそれぞれ別々の第一ポートから出力する機能とのいずれか又は両方を有する。波長合分波部４４０ａ－ｋ－１の第一ポートはそれぞれ、光ＳＷ１３０ａの異なる出力ポート１３２と接続される。波長合分波部４４０ａ－ｋ－１の第二ポートは、分散補償部１６０－ｋとの間の光伝送路に接続される。波長合分波部４４０ａ－ｋ－２の第一ポートはそれぞれ、光ＳＷ１３０ａの異なる入力ポート１３１と接続される。波長合分波部４４０ａ－ｋ－２の第二ポートは、分散補償部１６０－ｋとの間の光伝送路に接続される。
　光通信システム４１０は、以下を除き、図３に示す第１の実施形態の光通信システム１１０のシーケンス図と同様の処理を行う。
　すなわち、ステップＳ１０８において、管理制御装置１７０のポート接続決定部１７５は、ステップＳ１０７において選択された分散補償部１６０－１が、波長合分波部４４０ａ－１－１及び波長合分波部４４０ａ－１－２を介して光ＳＷ１３０ａと接続されていると判断する。ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部４４０ａ－１－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、波長合分波部４４０ａ－１－２の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。
　これにより、加入者装置１２０ａ－１から送信された波長λ１ｕの光信号は、光ＳＷ１３０ａ、波長合分波部４４０ａ－１－１、分散補償部１６０－１、波長合分波部４４０ａ－１－２、光ＳＷ１３０ａを順に経由し、波長合分波部１４０ａ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から、波長合分波部１４０ｂ－１を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－１へ出力される。
　一方で、上記と同様の処理により、管理制御装置１７０の割当部１７３が加入者装置１２０ａ－２から加入者装置１２０ｂ－２への光信号に波長λ２ｕを割り当て、選択部１７４は、この光信号に分散補償部１６０－１を利用すると判断したとする。この場合、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－２と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部４４０ａ－１－１の波長λ２ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、波長合分波部４４０ａ－１－２の波長λ２ｕに対応した第一ポートと接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－２の波長λ２ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。これにより、加入者装置１２０ａ－２から送信された波長λ２ｕの光信号は、光ＳＷ１３０ａ、波長合分波部４４０ａ－１－１、分散補償部１６０－１、波長合分波部４４０ａ－１－２、光ＳＷ１３０ａを順に経由し、波長合分波部１４０ａ－２を介して光伝送路１５０－２へ入力する。光伝送路１５０－２から、波長合分波部１４０ｂ－２を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－２へ出力される。
　波長合分波部４４０ａ－１－１は、光ＳＷ１３０ａから入力した波長λ１ｕの光信号と波長λ２ｕの光信号を合波して分散補償部１６０－１に出力し、波長合分波部４４０ａ－１－２は、分散補償部１６０－１が分散を補償した光信号から波長λ１ｕの光信号と波長λ２ｕの光信号を分波して光ＳＷ１３０ａに出力する。このように、波長合分波部４４０が、複数波長の光信号を合波し、合波した光信号を分散補償部１６０へ入力することにより、同一の分散補償部１６０を用いて複数波長の光信号を一括で分散補償できる。よって、分散補償部１６０の数を削減することができる。
　また、加入者装置１２０間の信号は、複数の分散補償部１６０を経由してもよい。例えば、ステップＳ１０７において、選択部１７４は、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号に対して、分散補償部１６０－１及び分散補償部１６０－２を選択し、分散補償部１６０－１を最初に使用すると決定する。この場合、ステップＳ１０８において、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部４４０ａ－１－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、波長合分波部４４０ａ－１－２の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部４４０ａ－２－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。またさらに、ポート接続決定部１７５は、波長合分波部４４０ａ－２－２の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。この場合は、分散補償部１６０－１と１６０－２を合わせた分散補償効果を期待できる。よって、複数の分散補償部１６０を経由する場合、分散補償部１６０の種類を削減し、分散補償部１６０の数をさらに削減することができる。
（第５の実施形態）
　第１の実施形態においては、品質補償部として分散補償部を用いていた。第５の実施形態においては、品質補償部として光増幅部を用いる。本実施形態を、第１の実施形態との差分を中心に説明する。
　図７は、第５の実施形態による光通信システム５１０の構成を示す図である。図７に示す光通信システム５１０が、図１に示す光通信システム１１０と異なる点は、分散補償部１６０に代えて光増幅部５６０を備える点である。Ｋ個（Ｋは１以上の整数）の光増幅部５６０を、光増幅部５６０－１、…、５６０－Ｋと記載する。図７では、Ｋ＝２の場合を例に示している。
　光増幅部５６０は、光ＳＷ１３０の出力ポート１３２から出力された光信号を増幅し、増幅した光信号を光ＳＷ１３０の入力ポート１３１に入力する。各光増幅部５６０の利得はそれぞれ異なる。Ｋ≧３の場合、一部の複数の光増幅部５６０の利得が同じでもよい。このように、Ｋ個の光増幅部５６０の利得は、複数種類である。
　なお、一つの光信号を複数の光増幅部５６０により増幅してもよい。例えば、光ＳＷ１３０ａは、光増幅部５６０－１と接続される出力ポート１３２から光信号を出力する。光増幅部５６０－１は、光ＳＷ１３０ａから出力された光信号を増幅し、増幅した光信号を光ＳＷ１３０ａの入力ポート１３１に入力する。続いて、光ＳＷ１３０ａは、光増幅部５６０－１と接続される入力ポート１３１から入力した光信号を、光増幅部５６０－２と接続される出力ポート１３２から出力する。光増幅部５６０－２は、光ＳＷ１３０ａから出力された光信号を増幅し、増幅した光信号を光ＳＷ１３０ａの入力ポート１３１に入力する。この場合は、光増幅部５６０－１と光増幅部５６０－２を合わせた増幅を期待できる。よって、光増幅部５６０の種類を削減し、また、光増幅部５６０の数を削減することができる。
　図８は、本実施形態の第二パラメータ表の例を示す図である。管理制御装置１７０の記憶部１７２は、図２に示す第一パラメータ表に代えて、図８に示す第二パラメータ表を記憶する。第二パラメータ表は、番号と、光出力加入者装置と、光入力加入者装置と、光伝送路と、波長と、伝送損失と、光デバイス損失と、累積損失と、変調方式と、ボーレートと、最小受信感度と、送信光強度と、最大許容損失と、光増幅部情報とを対応付けた情報である。光伝送路、波長、伝送損失、光デバイス損失及び累積損失は、リソース情報である。伝送損失は、光伝送路１５０の伝送損失を表し、光デバイス損失は光ＳＷ１３０及び波長合分波部１４０の損失を表す。累積損失は、伝送損失と光デバイス損失の合計である。光増幅部情報は、使用可能な光増幅部５６０を示す。管理制御部１７１は、このように、光出力加入者装置から最大許容損失までの項目を把握しておき、光出力加入者装置と、光入力加入者装置と、使用リソース情報と、信号パラメータ情報とにより示される検索条件に基づいて光増幅部５６０を選択する。選択される光増幅部５６０の数は、一つでもよく、２以上でもよい。
　光増幅部５６０の選択の一例を示す。現在一般的に使用されている伝送用光ファイバでは、１５５０ｎｍ帯の通信波長は、約０．２５ｄＢ／ｋｍの伝送損失を有する。そのため、伝送距離が１００ｋｍの場合の伝送損失は、２５ｄＢである。波長合分波部１４０として用いられるＡＷＧの光損失を３ｄＢ、光ＳＷ１３０の損失を５ｄＢ（例えば、参考文献２参照）とする。この場合、ＡＷＧを２台、光ＳＷ１３０を２台経由する場合の光デバイス損失は１６ｄＢである。よって、伝送損失と光デバイス損失を合計した累積損失は、４１ｄＢである。また、変調方式、ボーレート、及び、受信器の構成によって、所望のビットエラーレートを得るための受信感度が異なる。そして、送信光強度が異なると、所望の受信感度を得るために、許容される最大損失が異なる。例えば、変調方式がＮＲＺ　１０Ｇｂｐｓの信号を、ＩＭＤＤ（Intensity-modulation and Direct-detection）受信した場合に、ビットエラーレートが１０－３となる最小受信感度が－１６ｄＢｍであるとする。送信光強度＋４ｄＢｍの信号に対する最大許容損失は約２０ｄＢである。この場合、累積損失を４１ｄＢから２０ｄＢ以下に低減できるような、つまり２１ｄＢ以上の利得となる光増幅部５６０を選べばよい。選択された光増幅部５６０は、第二パラメータ表に設定される。
（参考文献２）Yuko Kawajiri，Naru Nemoto，Koichi Hadama，Yuzo Ishii，Mitsuhiro Makihara，Joji Yamaguchi，Tsuyoshi Yamamoto，”512 × 512 Port 3D MEMS Optical Switch Module with Toroidal Concave Mirror”，NTT Technical Review，Vol.10，No.11，Nov. 2012.
　図９は、光通信システム５１０の主信号導通までの動作を示すシーケンス図である。ここでは、加入者装置１２０ａ－１が、加入者装置１２０ｂ－１と通信する場合を例に示している。図９において、図３に示す第１の実施形態による光通信システム１１０と同じ処理には、同じ符号を付している。
　光通信システム５１０は、図３のステップＳ１０１～ステップＳ１０６と同様の処理を行う。管理制御装置１７０の選択部１７４は、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号について、第１の実施形態のステップＳ１０７と同様の検索条件を用いて、記憶部１７２に記憶されている第二パラメータ表から光増幅部情報を読み出す。選択部１７４は、光増幅部情報が示す光増幅部５６０の中から、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号に使用する光増幅部５６０－１を選択する（ステップＳ５０１）。さらに、選択部１７４は、加入者装置１２０ｂ－１から加入者装置１２０ａ－１への光信号に使用する光増幅部５６０を選択する。
　ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と加入者装置１２０ｂ－１との間の光パスにおいて、選択部１７４が選択した光増幅部５６０を経由するように、入力ポート１３１と出力ポート１３２とを接続するポート接続関係を決定する（ステップＳ５０２）。
　具体的には、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、光増幅部５６０－１が接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、光増幅部５６０－１が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。また、ポート接続決定部１７５は、光ＳＷ１３０ｂについては、波長合分波部１４０ｂ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２から入力した光信号を、加入者装置１２０ｂ－１と接続されている入力ポート１３１へ出力するようにポート接続関係を決定する。光通信システム５１０は、図３のステップＳ１０９～ステップＳ１１４の処理を行う。
　加入者装置１２０ａ－１は、波長λ１ｕの主信号を送信する。光ＳＷ１３０ａ及び光ＳＷ１３０ｂは、設定したポート接続関係に従って、加入者装置１２０ａ－１から送信された主信号を中継する。加入者装置１２０ｂ－１は、加入者装置１２０ａ－１から送信された主信号を受信する（ステップＳ５０３）。同様に、加入者装置１２０ｂ－１は、波長λ１ｄの主信号を送信する。光ＳＷ１３０ｂ及び光ＳＷ１３０ａは、設定したポート接続関係に従って、主信号を中継する。加入者装置１２０ａ－１は、加入者装置１２０ｂ－１から送信された主信号を受信する（ステップＳ５０４）。
　上記により、加入者装置１２０ａ－１から送信された光信号は、光ＳＷ１３０ａ、光増幅部５６０－１、光ＳＷ１３０ａを順に経由した後、波長合分波部１４０ａ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から波長合分波部１４０ｂ－１を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－１へ出力される。
　また、光通信システム１１０は、加入者装置１２０ａ－２と加入者装置１２０ｂ－２との間についても上記と同様の処理を行う。これにより、加入者装置１２０ａ－２から送信された光信号は、光ＳＷ１３０ａ、光増幅部５６０－２、光ＳＷ１３０ａを順に経由した後、波長合分波部１４０ａ－２を介して光伝送路１５０－２へ入力する。光伝送路１５０－２から波長合分波部１４０ｂ－２を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－２へ出力される。
　また、加入者装置１２０間の光信号は、複数の光増幅部５６０を経由してもよい。この場合、第二パラメータ表の分散補償部情報に、使用される光増幅部５６０の組み合わせが設定される。これにより、例えば、ステップＳ５０１において、選択部１７４は、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号に対して、光増幅部５６０－１及び光増幅部５６０－２を選択する。選択部１７４は、選択された光増幅部５６０－１及び光増幅部５６０－２が使用される順序を、所定の規則により決定する。あるいは、分散補償部情報は、光増幅部５６０－１及び光増幅部５６０－２が使用される順序の情報を含んでもよい。ここでは、選択部１７４は、光増幅部５６０－１を最初と決定する。
　この場合、ステップＳ５０２において、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、光増幅部５６０－１が接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、光増幅部５６０－１が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、光増幅部５６０－２が接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続を決定する。またさらに、ポート接続決定部１７５は、光増幅部５６０－２が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。
　上述のように、光通信システム５１０は、光信号が経由する光増幅部５６０を選択できる。光通信システム５１０は、光伝送路１５０の状態や信号パラメータ値によっては、光増幅部５６０を経由しないように、光ＳＷ１３０ａの入力ポート１３１と出力ポート１３２とを接続してもよい。
　図９に示す本実施形態のシーケンスは、図１６に示す従来のシーケンスに対して、管理制御装置１７０から光ＳＷ１３０にポート接続関係を通知する前に、選択部１７４が光増幅部５６０を選択する処理（ステップＳ５０１）を追加し、ステップＳ９０７の処理に代えてステップＳ５０２の処理を行うものに相当する。ステップＳ５０１の処理は、図８に示す第二パラメータ表を参照して、実行される。また、光通信システム５１０は、図１７及び図１８に示す従来のシーケンスにおいてポート接続関係の決定処理（ステップＳ９０７）の前に、ステップＳ５０１の処理を追加した動作を行ってもよい。ポート接続決定部１７５は、ステップＳ９０８の処理に代えて、選択された光増幅部５６０と接続されている光ＳＷ１３０において、その光増幅部５６０を経由するようにポート接続関係を決定するステップＳ５０２の処理を行う。
　本実施形態の光通信システム５１０は、光信号が伝送する光パスにおける累積損失、および、許容される損失に従って光増幅部５６０を選択し、光ＳＷ１３０内における光路を制御して、選択した光増幅部５６０を経由させる。これにより、複数種類の光伝送路状態や信号パラメータ値を選択できる光通信システムにおいても、適切な光増幅を行って、所望の受信感度を得ることができる。
（第６の実施形態）
　本実施形態では、光ＳＷと光増幅部との間に波長合分波部を挿入する。これにより、本実施形態の光通信システムは、異なる波長の光信号に対して一括して増幅を行う。本実施形態を、上述の実施形態との差分を中心に説明する。
　図１０は、第６の実施形態の光通信システム６１０の構成を示す図である。図１０に示す光通信システム６１０が、図６に示す第４の実施形態の光通信システム４１０と異なる点は、分散補償部１６０に代えて光増幅部５６０を備える点と、管理制御装置１７０の記憶部１７２が、図８に示す第５の実施形態の第二パラメータ表を記憶する点である。本実施形態の光ＳＷ１３０ａは、波長合分波部４４０を介して光増幅部５６０と接続される。波長合分波部４４０ａ－ｋ－１及び波長合分波部４４０ａ－ｋ－２に接続されている光増幅部５６０を光増幅部５６０－ｋと記載する。
　光通信システム６１０は、以下を除き、図９に示す第５の実施形態の光通信システム５１０のシーケンス図と同様の処理を行う。
　すなわち、ステップＳ５０２において、管理制御装置１７０のポート接続決定部１７５は、ステップＳ５０１において選択された光増幅部５６０－１が、波長合分波部４４０ａ－１－１及び波長合分波部４４０ａ－１－２を介して光ＳＷ１３０ａと接続されていると判断する。ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部４４０ａ－１－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、波長合分波部４４０ａ－１－２の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。
　これにより、加入者装置１２０ａ－１から送信された波長λ１ｕの光信号は、光ＳＷ１３０ａ、波長合分波部４４０ａ－１－１、光増幅部５６０－１、波長合分波部４４０ａ－１－２、光ＳＷ１３０ａを順に経由し、波長合分波部１４０ａ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から、波長合分波部１４０ｂ－１を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－１へ出力される。
　一方で、上記と同様の処理により、管理制御装置１７０の割当部１７３が加入者装置１２０ａ－２から加入者装置１２０ｂ－２への光信号に波長λ２ｕを割り当て、選択部１７４は、この光信号に光増幅部５６０－１を利用すると判断したとする。この場合、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－２と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部４４０ａ－１－１の波長λ２ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、波長合分波部４４０ａ－１－２の波長λ２ｕに対応した第一ポートと接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－２の波長λ２ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。これにより、加入者装置１２０ａ－２から送信された波長λ２ｕの光信号は、光ＳＷ１３０ａ、波長合分波部４４０ａ－１－１、光増幅部５６０－１、波長合分波部４４０ａ－１－２、光ＳＷ１３０ａを順に経由し、波長合分波部１４０ａ－２を介して光伝送路１５０－２へ入力する。光伝送路１５０－２から、波長合分波部１４０ｂ－２を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－２へ出力される。
　波長合分波部４４０ａ－１－１は、光ＳＷ１３０ａから入力した波長λ１ｕの光信号と波長λ２ｕの光信号を合波して光増幅部５６０－１に出力し、波長合分波部４４０ａ－１－２は、光増幅部５６０－１が分散を補償した光信号から波長λ１ｕの光信号と波長λ２ｕの光信号を分波して光ＳＷ１３０ａに出力する。このように、波長合分波部４４０が、複数波長の光信号を合波し、合波した光信号を光増幅部５６０へ入力することにより、同一の光増幅部５６０を用いて複数波長の光信号を一括で増幅できる。よって、光増幅部５６０の数を削減することができる。
　また、加入者装置１２０間の信号は、複数の光増幅部５６０を経由してもよい。例えば、ステップＳ５０１において、選択部１７４は、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号に対して、光増幅部５６０－１及び光増幅部５６０－２を選択し、光増幅部５６０－１を最初に使用すると決定する。この場合、ステップＳ５０２において、ポート接続決定部１７５は、第４の実施形態において、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号に対して分散補償部１６０－１及び分散補償部１６０－２が選択された場合と同様に、光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。このように複数の光増幅部５６０を経由する場合、光増幅部５６０の種類を削減し、光増幅部５６０の数をさらに削減することができる。
（第７の実施形態）
　本実施形態の光通信システムは、分散量が異なる複数の分散補償部と、利得が異なる複数の光増幅部とを有する。本実施形態を、上述した実施形態との差分を中心に説明する。
　図１１は、第７の実施形態による光通信システム７１０の構成を示す図である。図１１に示す光通信システム７１０が、図１に示す光通信システム１１０と異なる点は、図７に示す第５の実施形態の光増幅部５６０をさらに備える点である。光ＳＷ１３０ａの一部の入力ポート１３１及び一部の出力ポート１３２は、光伝送路を介して、光増幅部５６０－１～５６０－Ｋと接続される。図１１では、Ｋ＝２の場合を例に示している。
　また、管理制御装置１７０の記憶部１７２は、図２に示す第一パラメータ表と、図８に示す第二パラメータ表とを記憶する。記憶部１７２は、図２に示す第一パラメータ表と、図８に示す第二パラメータ表とを統合したパラメータ表を記憶してもよい。
　図１２は、光通信システム７１０の主信号導通までの動作を示すシーケンス図である。ここでは、加入者装置１２０ａ－１が、加入者装置１２０ｂ－１と通信する場合を例に示している。図１２において、図３に示す第１の実施形態による光通信システム１１０と同じ処理には、同じ符号を付している。
　光通信システム７１０は、図３のステップＳ１０１～ステップＳ１０６と同様の処理を行う。管理制御装置１７０の選択部１７４は、第１の実施形態のステップＳ１０７と同様に加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号に用いる分散補償部１６０－１を決定する。さらに、選択部１７４は、図９に示す第５の実施形態のステップＳ５０１と同様に加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号に用いる光増幅部５６０－１を選択する（ステップＳ７０１）。
　ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と加入者装置１２０ｂ－１との間の光パスにおいて、選択部１７４が選択した分散補償部１６０－１及び光増幅部５６０－１を経由するように入力ポート１３１と出力ポート１３２とを接続するポート接続関係を決定する（ステップＳ７０２）。
　具体的には、ポート接続決定部１７５は、以下のように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、分散補償部１６０－１が接続されている出力ポート１３２へ出力するようポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、分散補償部１６０－１が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、光増幅部５６０－１が接続されている出力ポート１３２へ出力するようにポート接続関係を決定する。そしてさらに、ポート接続決定部１７５は、光増幅部５６０－１が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するようにポート接続関係を決定する。光通信システム７１０は、図３のステップＳ１０９～ステップＳ１１４の処理を行う。
　加入者装置１２０ａ－１は、波長λ１ｕの主信号を送信する。光ＳＷ１３０ａ及び光ＳＷ１３０ｂは、設定したポート接続関係に従って、加入者装置１２０ａ－１から送信された主信号を中継する。加入者装置１２０ｂ－１は、加入者装置１２０ａ－１から送信された主信号を受信する（ステップＳ７０３）。同様に、加入者装置１２０ｂ－１は、波長λ１ｄの主信号を送信する。光ＳＷ１３０ｂ及び光ＳＷ１３０ａは、設定したポート接続関係に従って、主信号を中継する。加入者装置１２０ａ－１は、加入者装置１２０ｂ－１から送信された主信号を受信する（ステップＳ７０４）。
　ステップＳ７０３において、加入者装置１２０ａ－１から送信された光信号は、光ＳＷ１３０ａ、分散補償部１６０－１、光ＳＷ１３０ａ、光増幅部５６０－１、光ＳＷ１３０ａを順に経由した後、波長合分波部１４０ａ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から、波長合分波部１４０ｂ－１を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－１へ出力される。
　加入者装置１２０間の信号は、複数の分散補償部１６０を経由してもよく、複数の光増幅部５６０を経由してもよい。ポート接続決定部１７５は、選択部１７４が選択した１以上の分散補償部１６０と、１以上の光増幅部５６０とを経由するように、上述した実施形態と同様に光ＳＷ１３０のポート接続関係を決定する。
　上述のように、光通信システム８１０は、光信号が経由する分散補償部１６０及び光増幅部５６０を選択できる。光通信システム８１０は、光伝送路の状態や信号パラメータ値によっては、分散補償部１６０と光増幅部５６０の一方又は両方を経由しないように、光ＳＷ１３０ａの入力ポートと出力ポートを接続してもよい。さらに、光通信システム８１０は、図６又は図１０に示すように、光ＳＷ１３０ａと分散補償部１６０－ｋとの間に波長合分波部４４０ａ－ｋ－１及び波長合分波部４４０ａ－ｋ－２を挿入してもよく、光ＳＷ１３０ａと光増幅部５６０－ｋとの間に波長合分波部４４０ａ－ｋ－１及び波長合分波部４４０ａ－ｋ－２を挿入してもよい。
　図１０に示す本実施形態のシーケンスは、図１６に示す従来のシーケンスに対して、管理制御装置１７０から光ＳＷ１３０にポート接続関係を通知する前に、選択部１７４が分散補償部１６０及び光増幅部５６０を選択する処理（ステップＳ７０１）を追加し、ステップＳ９０７の処理に代えてステップＳ７０２の処理を行うものに相当する。同様に、光通信システム７１０は、図１７及び図１８に示す従来のシーケンスにおいてポート接続関係の決定処理（ステップＳ９０７）の前に、ステップＳ７０１の処理を追加した動作を行ってもよい。ポート接続決定部１７５は、ステップＳ９０８の処理に代えて、ステップＳ７０２の処理を行う。
（第８の実施形態）
　本実施形態の光通信システムは、分散補償部と光増幅部とを含む品質補償部を複数有する。本実施形態を、上述した実施形態との差分を中心に説明する。
　図１３は、第８の実施形態による光通信システム８１０の構成を示す図である。図１３に示す光通信システム８１０が、図１に示す光通信システム１１０と異なる点は、分散補償部１６０に代えて、品質補償部８６０を備える点である。Ｋ個の品質補償部８６０を、品質補償部８６０－１、…、８６０－Ｋと記載する。品質補償部８６０－ｋは、分散補償部１６０－ｋ及び光増幅部５６０－ｋを有する。光ＳＷ１３０ａの一部の入力ポート１３１及び一部の出力ポート１３２は、光伝送路を介して品質補償部８６０と接続される。図１３では、Ｋ＝２の場合を例に示している。
　また、管理制御装置１７０の記憶部１７２は、光出力加入者装置、光入力加入者装置、光伝送路、変調方式及びボーレートなどの共通項目をキー情報に用いて、図２に示す第一パラメータ表と、図８に示す第二パラメータ表とを統合したパラメータ表を記憶する。このパラメータ表は、分散補償部情報及び光増幅部情報に代えて品質補償部情報を含む。品質補償部情報は、使用可能な品質補償部８６０を示す。選択部１７４は、パラメータ表から検索条件に合致する品質補償部情報を読み出し、品質補償部情報から使用する品質補償部８６０を選択する。選択される品質補償部８６０の数は一つでもよく、２以上でもよい。
　光通信システム８１０の動作は、図１２に示す第７の実施形態の光通信システム７１０の動作と同様である。ただし、ステップＳ７０１において、管理制御装置１７０の選択部１７４は、加入者装置１２０ａ－１から加入者装置１２０ｂ－１への光信号に用いる品質補償部８６０－１を選択する。
　ステップＳ７０２において、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と加入者装置１２０ｂ－１との間の光パスにおいて、選択部１７４が選択した品質補償部８６０－１を経由するように入力ポート１３１と出力ポート１３２とを接続するポート接続関係を決定する。
　具体的には、ポート接続決定部１７５は、加入者装置１２０ａ－１と接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、品質補償部８６０－１が接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。さらに、ポート接続決定部１７５は、品質補償部８６０－１が接続されている入力ポート１３１から入力した光信号を、波長合分波部１４０ａ－１の波長λ１ｕに対応した第一ポートと接続されている出力ポート１３２へ出力するように光ＳＷ１３０ａのポート接続関係を決定する。
　これにより、加入者装置１２０ａ－１から送信された波長λ１ｕの主信号は、光ＳＷ１３０ａ、品質補償部８６０－１、光ＳＷ１３０ａを順に経由した後、波長合分波部１４０ａ－１を介して光伝送路１５０－１へ入力する。光伝送路１５０－１から、波長合分波部１４０ｂ－１を介して光ＳＷ１３０ｂに入力した光信号は、加入者装置１２０ｂ－１へ出力される。
　加入者装置１２０間の信号は、複数の品質補償部８６０を経由してもよい。ポート接続決定部１７５は、選択部１７４が選択した１以上の品質補償部８６０を経由するように、上述した実施形態と同様に光ＳＷ１３０のポート接続関係を決定する。
　本実施形態では、分散補償部１６０と光増幅部５６０とを合わせて品質補償部８６０を構成している。複数の加入者装置１２０が同一の信号パラメータを用い、かつ、同一の光伝送路１５０を経由する場合は、光伝送路１５０のファイバ長に従って、累計波長分散と累計損失が決まる場合がある。そこで、本構成が可能となる。
　管理制御装置１７０が有する管理制御部１７１のハードウェア構成例を説明する。図１４は、管理制御装置１７０のハードウェア構成例を示す装置構成図である。管理制御装置１７０は、プロセッサ７１と、記憶部７２と、通信インタフェース７３と、ユーザインタフェース７４とを備える。
　プロセッサ７１は、演算や制御を行う中央演算装置である。プロセッサ７１は、例えば、ＣＰＵである。プロセッサ７１は、記憶部７２からプログラムを読み出して実行することにより、管理制御部１７１の機能を実現する。記憶部７２は、さらに、プロセッサ７１が各種プログラムを実行する際のワークエリアなどを有する。通信インタフェース７３は、他装置と通信可能に接続するものである。ユーザインタフェース７４は、キーボード、ポインティングデバイス（マウス、タブレット等）、ボタン、タッチパネル等の入力装置や、ディスプレイなどの表示装置である。ユーザインタフェース７４により、人為的な操作が入力される。
　なお、管理制御装置１７０の機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。
　以上説明した実施形態によれば、複数種類の伝送路状態や信号パラメータを選択できる光通信システムにおいても、最適な分散補償と光増幅との一方又は両方を行い、所望の受信感度を得ることができる。
　本実施形態では、発着の加入者装置の組み合わせ毎に、信号パラメータ値に応じた品質補償部の情報を設定したパラメータ表を予め用意しておく。光通信システムは、このパラメータ表に基づいて、品質補償部を選択する。よって、複数種類の伝送路状態等に柔軟に対応した品質補償が可能である。品質補償は、分散補償と、光増幅の一方又は両方により行う。例えば、許容される分散値や損失が各加入者装置で異なるＡＰＮに適用する場合に好適である。
　以上説明した実施形態によれば、光通信システムは、光スイッチと、複数の品質補償部と、制御部とを備える。光スイッチは、複数のポートを有する。光スイッチは、いずれかのポートから入力した光信号を他のポートから出力する。品質補償部は、光スイッチから出力された光信号の品質を補償し、品質を補償した光信号を光スイッチに入力する。制御部は、選択部と、指示部とを有する。制御部は、実施形態の管理制御部１７１に対応する。選択部は、複数の品質補償部のうち、光スイッチの所定のポートから入力される光信号に許容される品質劣化の程度に応じた品質の補償を行う品質補償部を選択する。指示部は、所定のポートから入力される光信号を選択部により選択された品質補償部に出力し、選択された品質補償部により品質が補償された光信号を、当該光信号の送信先に応じたポートから出力するよう光スイッチに指示する。指示部は、実施形態のポート接続決定部１７５及び通知部１７６に対応する。
　選択部は、複数の品質補償部の中から、光スイッチの所定のポートから入力される光信号に許容される品質劣化の程度に応じた品質の補償を行うための２以上の品質補償部を選択してもよい。指示部は、所定のポートから入力される光信号を選択された品質補償部に順に出力し、選択された全ての品質補償部により品質が補償された光信号を、当該光信号の送信先に応じたポートから出力するよう光スイッチを制御する。
　光信号に許容される品質劣化の程度は、当該光信号の伝送に使用されるリソースと、当該光信号の特性を制御するために光信号の送信装置において用いられる信号パラメータの値との一方又は両方に対応する。リソースは、光伝送路１５０、波長、光信号を中継する装置などである。光信号を中継する装置は、例えば、光ＳＷ１３０、波長合分波部１４０などである。光信号の送信装置は、例えば、加入者装置１２０である。光信号の特性は、例えば、変調方式、ボーレート、光強度などである。また、品質補償部は、光信号の分散の補償と、光信号の増幅との一方又は両方を行う。
　以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれら実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
　　７１　プロセッサ
　　７２　記憶部
　　７３　通信インタフェース
　　７４　ユーザインタフェース
　　１１０　光通信システム
　　１２０ａ－１　加入者装置
　　１２０ａ－２　加入者装置
　　１２０ｂ－１　加入者装置
　　１２０ｂ－２　加入者装置
　　１３１　入力ポート
　　１３２　出力ポート
　　１４０ａ－１　波長合分波部
　　１４０ａ－２　波長合分波部
　　１４０ｂ－１　波長合分波部
　　１４０ｂ－２　波長合分波部
　　１５０－１　光伝送路
　　１５０－２　光伝送路
　　１６０－１　分散補償部
　　１６０－２　分散補償部
　　１６０－３　分散補償部
　　１６０－４　分散補償部
　　１７０　管理制御装置
　　１７１　管理制御部
　　１７２　記憶部
　　１７３　割当部
　　１７４　選択部
　　１７５　ポート接続決定部
　　１７６　通知部
　　２１０　光通信システム
　　２８０ａ　波長分離フィルタ
　　２８０ｂ　波長分離フィルタ
　　３１０　光通信システム
　　３８０ａ　波長分離フィルタ
　　３８０ｂ　波長分離フィルタ
　　４１０　光通信システム
　　４４０ａ－１－１　波長合分波部
　　４４０ａ－１－２　波長合分波部
　　４４０ａ－２－１　波長合分波部
　　４４０ａ－２－２　波長合分波部
　　５１０　光通信システム
　　５６０－１　光増幅部
　　５６０－２　光増幅部
　　６１０　光通信システム
　　７１０　光通信システム
　　８１０　光通信システム
　　８６０－１　品質補償部
　　８６０－２　品質補償部
　　９１０　光通信システム
　　９２０ａ－１　加入者装置
　　９２０ａ－２　加入者装置
　　９２０ｂ－１　加入者装置
　　９２０ｂ－２　加入者装置
　　９３１　入力ポート
　　９３２　出力ポート
　　９４０ａ－１　波長合分波部
　　９４０ａ－２　波長合分波部
　　９４０ｂ－１　波長合分波部
　　９４０ｂ－２　波長合分波部
　　９５０－１　光伝送路
　　９５０－２　光伝送路
　　９７０　管理制御装置

Claims (8)

  1. 　複数のポートを有し、いずれかの前記ポートから入力した光信号を他の前記ポートから出力する光スイッチと、
    　前記光スイッチから出力された光信号の品質を補償し、品質を補償した前記光信号を前記光スイッチに入力する複数の品質補償部と、
    　複数の前記品質補償部のうち、前記光スイッチの所定のポートから入力される光信号に許容される品質劣化の程度に応じた品質の補償を行う品質補償部を選択する処理と、前記所定のポートから入力される光信号を選択された前記品質補償部に出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された光信号を、当該光信号の送信先に応じたポートから出力するよう前記光スイッチを制御する処理とを行う制御部と、
    　を備える光通信システム。
  2. 　複数のポートのいずれかの前記ポートから入力した光信号を他の前記ポートから出力する光スイッチと接続される複数の品質補償部のうち、前記光スイッチの所定のポートから入力される光信号に許容される品質劣化の程度に応じた品質の補償を行う品質補償部を選択する選択部と、
    　前記所定のポートから入力される光信号を選択された前記品質補償部に出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された光信号を、当該光信号の送信先に応じたポートから出力するよう前記光スイッチに指示する指示部と、
    　を備える制御装置。
  3. 　前記選択部は、複数の前記品質補償部の中から、前記光スイッチの所定のポートから入力される光信号に許容される品質劣化の程度に応じた品質の補償を行うための２以上の品質補償部を選択し、
    　前記指示部は、前記所定のポートから入力される光信号を選択された前記品質補償部に順に出力し、選択された全ての前記品質補償部により品質が補償された光信号を、当該光信号の送信先に応じたポートから出力するよう前記光スイッチを制御する、
    　請求項２に記載の制御装置。
  4. 　前記光信号に許容される品質劣化の程度は、当該光信号の伝送に使用されるリソースと、当該光信号の特性を制御するために光信号の送信装置において用いられる信号パラメータの値との一方又は両方に対応する、
    　請求項２又は請求項３に記載の制御装置。
  5. 　前記リソースは、前記光信号が伝送する伝送路と、前記光信号を中継する装置との一方又は両方である、
    　請求項４に記載の制御装置。
  6. 　前記品質補償部は、光信号の分散の補償と、光信号の増幅との一方又は両方を行う、
    　請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の制御装置。
  7. 　複数のポートを有する光スイッチが、いずれかの前記ポートから入力した光信号を他の前記ポートから出力する転送ステップと、
    　品質補償部が、前記光スイッチから出力された光信号の品質を補償し、品質を補償した前記光信号を前記光スイッチに入力する品質補償ステップと、
    　制御部が、前記光スイッチに接続される複数の前記品質補償部のうち、前記光スイッチの所定のポートから入力される光信号に許容される品質劣化の程度に応じた品質の補償を行う品質補償部を選択する処理と、前記所定のポートから入力される光信号を選択された前記品質補償部に出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された光信号を、当該光信号の送信先に応じたポートから出力するよう前記光スイッチを制御する処理とを行う制御ステップと、
    　を有する品質補償方法。
  8. 　複数のポートのいずれかの前記ポートから入力した光信号を他の前記ポートから出力する光スイッチと接続される複数の品質補償部のうち、前記光スイッチの所定のポートから入力される光信号に許容される品質劣化の程度に応じた品質の補償を行う品質補償部を選択する選択ステップと、
    　前記所定のポートから入力される光信号を選択された前記品質補償部に出力し、選択された前記品質補償部により品質が補償された光信号を、当該光信号の送信先に応じたポートから出力するよう前記光スイッチに指示する指示ステップと、
    　を有する品質補償方法。
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