JP3371877B2 - 光ファイバ伝送路測定システム - Google Patents
光ファイバ伝送路測定システムInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバ伝送路測
定システムに係わり、詳細には光ファイバ伝送路上を伝
送される信号の伝送遅延時間およびその伝送距離を測定
する光ファイバ伝送路測定システムに関する。
定システムに係わり、詳細には光ファイバ伝送路上を伝
送される信号の伝送遅延時間およびその伝送距離を測定
する光ファイバ伝送路測定システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の音声や画像といった各種形態の大
容量のマルチメディア情報通信や長距離の有線通信に
は、広帯域で低損失の光ファイバ伝送路を使用した光通
信システムが実用化されている。このような光通信シス
テムでは、例えば受動光ネットワーク（Passive Optica
l Network：以下、ＰＯＮと略す。）システムのように
双方向通信を行う場合、上り方向と下り方向における同
一波長成分の光信号が衝突しないように、各加入者間の
遅延時間を考慮して上り方向の送信タイミングを決定す
ることが行われる。また、長距離通信システムを含むこ
れらの光通信システムにおいては、定期的に伝送路の伝
送特性の測定が行われる。このため、一般的な光通信シ
ステムでは、伝送路上を伝送される信号の伝送遅延時間
およびその伝送距離の測定が行われ、伝送品質の維持が
図られる。このような測定を行う光ファイバ伝送路測定
システムに関する技術が種々提案されている。
容量のマルチメディア情報通信や長距離の有線通信に
は、広帯域で低損失の光ファイバ伝送路を使用した光通
信システムが実用化されている。このような光通信シス
テムでは、例えば受動光ネットワーク（Passive Optica
l Network：以下、ＰＯＮと略す。）システムのように
双方向通信を行う場合、上り方向と下り方向における同
一波長成分の光信号が衝突しないように、各加入者間の
遅延時間を考慮して上り方向の送信タイミングを決定す
ることが行われる。また、長距離通信システムを含むこ
れらの光通信システムにおいては、定期的に伝送路の伝
送特性の測定が行われる。このため、一般的な光通信シ
ステムでは、伝送路上を伝送される信号の伝送遅延時間
およびその伝送距離の測定が行われ、伝送品質の維持が
図られる。このような測定を行う光ファイバ伝送路測定
システムに関する技術が種々提案されている。
【０００３】図５は、従来の光ファイバ伝送路測定シス
テムの構成の概要を表わしたものである。この光ファイ
バ伝送路測定システムでは、所定の測定信号を送信する
送信側通信装置１０が、測定対象の光ファイバ伝送路１
１を介して受信側通信装置１２と接続されている。送信
側通信装置１０および受信側通信装置１２は、それぞれ
基準時計１３、１４を備えている。送信側通信装置１０
は、基準時計１３を監視して所定の送信時刻を検出する
送信時刻検出部１５の指示により、所定の信号パターン
の測定信号を送信信号に挿入して光ファイバ伝送路１１
を介して、受信側通信装置１２に対して送信する。受信
側通信装置１２は、光ファイバ伝送路１１を介してこの
測定信号の受信を検出すると、受信時刻計測部１６によ
り基準時計１４を参照してその受信時刻を計測する。そ
して、この送信時刻と受信時刻から光ファイバ伝送路１
１の伝送遅延時間を算出する。
テムの構成の概要を表わしたものである。この光ファイ
バ伝送路測定システムでは、所定の測定信号を送信する
送信側通信装置１０が、測定対象の光ファイバ伝送路１
１を介して受信側通信装置１２と接続されている。送信
側通信装置１０および受信側通信装置１２は、それぞれ
基準時計１３、１４を備えている。送信側通信装置１０
は、基準時計１３を監視して所定の送信時刻を検出する
送信時刻検出部１５の指示により、所定の信号パターン
の測定信号を送信信号に挿入して光ファイバ伝送路１１
を介して、受信側通信装置１２に対して送信する。受信
側通信装置１２は、光ファイバ伝送路１１を介してこの
測定信号の受信を検出すると、受信時刻計測部１６によ
り基準時計１４を参照してその受信時刻を計測する。そ
して、この送信時刻と受信時刻から光ファイバ伝送路１
１の伝送遅延時間を算出する。
【０００４】例えば、送信時刻検出部１５に設定されて
いる送信時刻を時刻ＴＡ１、受信時刻計測部１６によっ
て測定された受信時刻を時刻ＴＢ１としたとき、光ファ
イバ伝送路１１の伝送遅延時間Ｔａｂは、次の（１）式
のようになる。
いる送信時刻を時刻ＴＡ１、受信時刻計測部１６によっ
て測定された受信時刻を時刻ＴＢ１としたとき、光ファ
イバ伝送路１１の伝送遅延時間Ｔａｂは、次の（１）式
のようになる。
【０００５】Ｔａｂ＝ＴＢ１−ＴＡ１ …（１）
【０００６】このように光ファイバ伝送路１１の伝送遅
延時間が算出できると、これに伝送路の光ファイバの屈
折率と光速度とから容易に伝送距離を算出することがで
きる。ただし、伝送遅延時間のみを算出する場合には、
（１）式で示されるように送受信時刻のみが測定できれ
ば良いことから、光ファイバ伝送路１１は伝送媒体が光
ファイバだけでなく、他の有線通信に用いられるメタリ
ックケーブルにも適用することができる。
延時間が算出できると、これに伝送路の光ファイバの屈
折率と光速度とから容易に伝送距離を算出することがで
きる。ただし、伝送遅延時間のみを算出する場合には、
（１）式で示されるように送受信時刻のみが測定できれ
ば良いことから、光ファイバ伝送路１１は伝送媒体が光
ファイバだけでなく、他の有線通信に用いられるメタリ
ックケーブルにも適用することができる。
【０００７】図６は、従来の他の光ファイバ伝送路測定
システムの構成の概要を表わしたものである。この光フ
ァイバ伝送路測定システムでは、所定の測定信号を送信
する送信側通信装置２０が、測定対象の光ファイバ伝送
路２１を介して受信側通信装置２２との間で双方向の通
信を行うことができるようになっている。送信側通信装
置２０は、基準時計２３を備え、この基準時計２３を監
視して所定の送信時刻を検出する送信時刻検出部２４の
指示により、所定の信号パターンの測定信号を送信信号
に挿入して光ファイバ伝送路２１を介し、受信側通信装
置２２に対して送信する。受信側通信装置２２は、光フ
ァイバ伝送路２１を介してこの測定信号の受信を検出す
ると、これを光ファイバ伝送路２１を介し送信側送信装
置２０に対して送り返す。送信側通信装置２０は、光フ
ァイバ伝送路２１を介し受信側通信装置２２によって送
り返された測定信号を受信すると、受信時刻計測部２５
により基準時計２３を参照してその受信時刻を計測す
る。そして、この送信時刻と受信時刻から光ファイバ伝
送路２１の伝送遅延時間を算出する。
システムの構成の概要を表わしたものである。この光フ
ァイバ伝送路測定システムでは、所定の測定信号を送信
する送信側通信装置２０が、測定対象の光ファイバ伝送
路２１を介して受信側通信装置２２との間で双方向の通
信を行うことができるようになっている。送信側通信装
置２０は、基準時計２３を備え、この基準時計２３を監
視して所定の送信時刻を検出する送信時刻検出部２４の
指示により、所定の信号パターンの測定信号を送信信号
に挿入して光ファイバ伝送路２１を介し、受信側通信装
置２２に対して送信する。受信側通信装置２２は、光フ
ァイバ伝送路２１を介してこの測定信号の受信を検出す
ると、これを光ファイバ伝送路２１を介し送信側送信装
置２０に対して送り返す。送信側通信装置２０は、光フ
ァイバ伝送路２１を介し受信側通信装置２２によって送
り返された測定信号を受信すると、受信時刻計測部２５
により基準時計２３を参照してその受信時刻を計測す
る。そして、この送信時刻と受信時刻から光ファイバ伝
送路２１の伝送遅延時間を算出する。
【０００８】例えば、送信時刻検出部２４に設定されて
いる送信時刻を時刻ＴＡ１、受信時刻計測部２５によっ
て測定された受信時刻を時刻ＴＡ２としたとき、光ファ
イバ伝送路２１における送信側通信装置２０から受信側
通信装置２２までの伝送遅延時間Ｔａｂと受信側通信装
置２２から送信側通信装置２０までの伝送遅延時間Ｔｂ
ａは、次の（２）式のようになる。
いる送信時刻を時刻ＴＡ１、受信時刻計測部２５によっ
て測定された受信時刻を時刻ＴＡ２としたとき、光ファ
イバ伝送路２１における送信側通信装置２０から受信側
通信装置２２までの伝送遅延時間Ｔａｂと受信側通信装
置２２から送信側通信装置２０までの伝送遅延時間Ｔｂ
ａは、次の（２）式のようになる。
【０００９】
Ｔａｂ≒Ｔｂａ＝（ＴＡ２−ＴＡ１）／２ …（２）
【００１０】このように光ファイバ伝送路２１の伝送遅
延時間が算出できると、図５で示した光ファイバ伝送路
測定システムと同様に容易に伝送距離を算出することが
できる。ここで、送信側から受信側の方向を上り回線と
した場合、上り回線と下り回線が同距離でそれぞれ独立
していれば、光ファイバ伝送路は他の有線通信に用いら
れるメタリックケーブルであってもよいが、図６に示す
ように上り回線と下り回線とが同一伝送路とした場合
は、上りと下りの信号が干渉するため、波長を変える等
して一般的に光ファイバを使用することになる。
延時間が算出できると、図５で示した光ファイバ伝送路
測定システムと同様に容易に伝送距離を算出することが
できる。ここで、送信側から受信側の方向を上り回線と
した場合、上り回線と下り回線が同距離でそれぞれ独立
していれば、光ファイバ伝送路は他の有線通信に用いら
れるメタリックケーブルであってもよいが、図６に示す
ように上り回線と下り回線とが同一伝送路とした場合
は、上りと下りの信号が干渉するため、波長を変える等
して一般的に光ファイバを使用することになる。
【００１１】図７は、従来の更に他の例えば特開平１１
−１０１７１７号公報「光ファイバ伝送路測定方法」に
開示された技術を適用した光ファイバ伝送路測定システ
ムの構成の概要を表わしたものである。この光ファイバ
伝送路測定システムでは、所定の測定信号を送信する送
信側通信装置３０が、測定対象の光ファイバ伝送路３１
を介して受信側通信装置３２と接続されている。
−１０１７１７号公報「光ファイバ伝送路測定方法」に
開示された技術を適用した光ファイバ伝送路測定システ
ムの構成の概要を表わしたものである。この光ファイバ
伝送路測定システムでは、所定の測定信号を送信する送
信側通信装置３０が、測定対象の光ファイバ伝送路３１
を介して受信側通信装置３２と接続されている。
【００１２】送信側通信装置３０は、測定信号を生成す
る信号出力部３３と、信号出力部３３によって生成され
て出力された測定信号を２分岐してそれぞれλ１波長お
よびλ２波長の光信号に変換するλ１波長、λ２波長電
気−光（Electrical Optical：以下、Ｅ／Ｏと略す。）
変換器３４、３５と、λ１波長Ｅ／Ｏ変換器３４および
λ２波長Ｅ／Ｏ変換器３５によってＥ／Ｏ変換された測
定信号を合波して光ファイバ伝送路３１に送出する光結
合器３６とを備えている。
る信号出力部３３と、信号出力部３３によって生成され
て出力された測定信号を２分岐してそれぞれλ１波長お
よびλ２波長の光信号に変換するλ１波長、λ２波長電
気−光（Electrical Optical：以下、Ｅ／Ｏと略す。）
変換器３４、３５と、λ１波長Ｅ／Ｏ変換器３４および
λ２波長Ｅ／Ｏ変換器３５によってＥ／Ｏ変換された測
定信号を合波して光ファイバ伝送路３１に送出する光結
合器３６とを備えている。
【００１３】光ファイバ伝送路３１は、λ１波長、λ２
波長における屈折率ｎ１、ｎ２が既知の光ファイバによ
り構成される。
波長における屈折率ｎ１、ｎ２が既知の光ファイバによ
り構成される。
【００１４】受信側通信装置３２は、光ファイバ伝送路
３１を介して送信側通信装置３０によって送信された測
定信号を受信してλ１波長、λ２波長成分の光信号に分
波する光分波器３７と、光分波器３７によって分波され
た各波長成分の光信号を光−電気（Optical Electrica
l：以下、Ｏ／Ｅと略す。）変換するλ１波長、λ２波
長Ｏ／Ｅ変換器３８、３９と、受信側通信装置３２にお
いて基準時刻を計時する受信側基準時計４０と、この受
信側基準時計４０を参照してλ１波長、λ２波長Ｏ／Ｅ
変換器３８、３９によってそれぞれＯ／Ｅ変換された測
定信号を受信した時刻を計測するλ１波長、λ２波長受
信時刻計測部４１、４２と、λ１波長、λ２波長受信時
刻計測部４１、４２によって計測されたλ１波長、λ２
波長成分の測定信号の受信時刻と光ファイバ伝送路３１
を構成する光ファイバの各波長成分における屈折率から
伝送遅延時間および伝送距離を算出する演算部４３と、
この演算部４３に光ファイバ伝送路３１を構成する光フ
ァイバのλ１波長、λ２波長成分における屈折率を入力
するための屈折率データ入力部４４と、演算部４３によ
って算出された伝送遅延時間および伝送距離が出力され
る遅延時間出力部４５および伝送距離出力部４６とを備
えている。
３１を介して送信側通信装置３０によって送信された測
定信号を受信してλ１波長、λ２波長成分の光信号に分
波する光分波器３７と、光分波器３７によって分波され
た各波長成分の光信号を光−電気（Optical Electrica
l：以下、Ｏ／Ｅと略す。）変換するλ１波長、λ２波
長Ｏ／Ｅ変換器３８、３９と、受信側通信装置３２にお
いて基準時刻を計時する受信側基準時計４０と、この受
信側基準時計４０を参照してλ１波長、λ２波長Ｏ／Ｅ
変換器３８、３９によってそれぞれＯ／Ｅ変換された測
定信号を受信した時刻を計測するλ１波長、λ２波長受
信時刻計測部４１、４２と、λ１波長、λ２波長受信時
刻計測部４１、４２によって計測されたλ１波長、λ２
波長成分の測定信号の受信時刻と光ファイバ伝送路３１
を構成する光ファイバの各波長成分における屈折率から
伝送遅延時間および伝送距離を算出する演算部４３と、
この演算部４３に光ファイバ伝送路３１を構成する光フ
ァイバのλ１波長、λ２波長成分における屈折率を入力
するための屈折率データ入力部４４と、演算部４３によ
って算出された伝送遅延時間および伝送距離が出力され
る遅延時間出力部４５および伝送距離出力部４６とを備
えている。
【００１５】このような構成の光ファイバ伝送路測定シ
ステムでは、送信側通信装置３０から所定の測定信号が
互いに異なるλ１波長とλ２波長の光信号に変換され各
成分が多重されて同時に測定対象の光ファイバ伝送路３
１に対して送出される。光ファイバ伝送路３１では、λ
１波長、λ２波長成分の測定信号の速度ｖ１、ｖ２は、
屈折率ｎ１、ｎ２により決定される。各波長成分の速度
ｖ１、ｖ２は、真空の光速度をｃとすると、次の
（３）、（４）式で示される。
ステムでは、送信側通信装置３０から所定の測定信号が
互いに異なるλ１波長とλ２波長の光信号に変換され各
成分が多重されて同時に測定対象の光ファイバ伝送路３
１に対して送出される。光ファイバ伝送路３１では、λ
１波長、λ２波長成分の測定信号の速度ｖ１、ｖ２は、
屈折率ｎ１、ｎ２により決定される。各波長成分の速度
ｖ１、ｖ２は、真空の光速度をｃとすると、次の
（３）、（４）式で示される。
【００１６】ｖ１＝ｃ／ｎ１ …（３）
ｖ２＝ｃ／ｎ２ …（４）
【００１７】したがって、受信側通信装置３２では、同
時に送信されたλ１波長、λ２波長成分が多重された測
定信号は、波長成分ごとに受信時刻が異なる。ここで、
受信側通信装置３２におけるλ１波長、λ２波長成分の
受信時刻をそれぞれＴ１、Ｔ２とすると、受信側通信装
置３２で計測できる伝送遅延時間差Δｔは、次の（５）
式のようになる。
時に送信されたλ１波長、λ２波長成分が多重された測
定信号は、波長成分ごとに受信時刻が異なる。ここで、
受信側通信装置３２におけるλ１波長、λ２波長成分の
受信時刻をそれぞれＴ１、Ｔ２とすると、受信側通信装
置３２で計測できる伝送遅延時間差Δｔは、次の（５）
式のようになる。
【００１８】Δｔ＝Ｔ２−Ｔ１ …（５）
【００１９】これにより、λ１波長、λ２波長成分の測
定信号の伝送遅延時間ｔ１、ｔ２は、送信側通信装置３
０からの測定信号の送信時刻をＴ０とすると、次の
（６）、（７）式として示すことができ、（５）式から
（８）式の関係を得る。
定信号の伝送遅延時間ｔ１、ｔ２は、送信側通信装置３
０からの測定信号の送信時刻をＴ０とすると、次の
（６）、（７）式として示すことができ、（５）式から
（８）式の関係を得る。
【００２０】
ｔ１＝Ｔ１−Ｔ０ …（６）
ｔ２＝Ｔ２−Ｔ０ …（７）
ｔ２−ｔ１＝Ｔ２−Ｔ１＝Δｔ …（８）
【００２１】また、伝送距離Ｓは、上述したｖ１、ｖ
２、ｔ１、ｔ２より次の（９）式のように示すことがで
きる。
２、ｔ１、ｔ２より次の（９）式のように示すことがで
きる。
【００２２】
Ｓ＝ｖ１×ｔ１＝ｖ２×ｔ２ …（９）
【００２３】（３）、（４）、（８）、（９）式より、
λ１波長、λ２波長成分の測定信号の伝送遅延時間ｔ
１、ｔ２および伝送距離Ｓは、受信側通信装置３２で計
測できるΔｔより、次のように算出することができる。
λ１波長、λ２波長成分の測定信号の伝送遅延時間ｔ
１、ｔ２および伝送距離Ｓは、受信側通信装置３２で計
測できるΔｔより、次のように算出することができる。
【００２４】
ｔ１＝（ｎ１／（ｎ２−ｎ１））×Δｔ …（１０）
ｔ２＝（ｎ２／（ｎ２−ｎ１））×Δｔ …（１１）
Ｓ＝（ｃ／（ｎ２−ｎ１））×Δｔ …（１２）
【００２５】このように受信側通信装置３２における基
準時計を参照した受信時刻の差であるΔｔのみで、送信
側通信装置との間の伝送遅延時間および伝送距離を算出
することができる。
準時計を参照した受信時刻の差であるΔｔのみで、送信
側通信装置との間の伝送遅延時間および伝送距離を算出
することができる。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら図５に示
した従来の光ファイバ伝送路測定システムは、送信側通
信装置１０と受信側通信装置１２とは互いに遠隔地点に
ある場合には、基準時計１３、１４は別個に設けられる
ため、送信時刻および受信時刻の基準時刻の同一性を保
証することができず、必ずしも正確な伝送遅延時間を測
定することができない。この場合、例えば、テレビジョ
ン放送や電話の時報、標準電波やＧＰＳ（Global Posit
ioning System）により送信側および受信側の基準時刻
の同一性を保証することも考えられるが、標準電波やＧ
ＰＳといった無線通信による空間伝播を伴うものは、天
気、気温、気圧等大気の状況により影響を受けやすく、
場合によっては基準時刻を一致させることができない場
合もある。その他テレビジョン放送や電話の時報を含め
て、送信側および受信側すべてにこれら基準時刻を一致
させるための付加装置が必要となって、装置の大型化お
よびコスト高を招くという問題がある。例えば、ＰＯＮ
システムでは、局装置と各加入者装置との間の距離はす
べて異なるため、全装置に付加装置が必要となってしま
う。
した従来の光ファイバ伝送路測定システムは、送信側通
信装置１０と受信側通信装置１２とは互いに遠隔地点に
ある場合には、基準時計１３、１４は別個に設けられる
ため、送信時刻および受信時刻の基準時刻の同一性を保
証することができず、必ずしも正確な伝送遅延時間を測
定することができない。この場合、例えば、テレビジョ
ン放送や電話の時報、標準電波やＧＰＳ（Global Posit
ioning System）により送信側および受信側の基準時刻
の同一性を保証することも考えられるが、標準電波やＧ
ＰＳといった無線通信による空間伝播を伴うものは、天
気、気温、気圧等大気の状況により影響を受けやすく、
場合によっては基準時刻を一致させることができない場
合もある。その他テレビジョン放送や電話の時報を含め
て、送信側および受信側すべてにこれら基準時刻を一致
させるための付加装置が必要となって、装置の大型化お
よびコスト高を招くという問題がある。例えば、ＰＯＮ
システムでは、局装置と各加入者装置との間の距離はす
べて異なるため、全装置に付加装置が必要となってしま
う。
【００２７】これに対して図６に示した従来の他の光フ
ァイバ伝送路測定システムでは、伝送遅延時間の測定基
準となる基準時計を送信側通信装置にのみ設ければよい
ので、上述した付加装置が不要となる点で有利である。
しかし、（２）式で示したように、実際には受信側通信
装置２２における測定信号の折り返し時間が含まれるた
め、行きと帰りの遅延時間の差の半分が伝送遅延時間の
測定結果に誤差を与える。すなわち、受信側通信装置２
２で測定信号を受信した時刻をＴＢ１、受信側通信装置
２２で送信側通信装置２０に対して送り返される時刻を
ＴＢ２とすると、伝送遅延時間Ｔａｂ、Ｔｂａは、次の
（１３）式のように示すことができる。
ァイバ伝送路測定システムでは、伝送遅延時間の測定基
準となる基準時計を送信側通信装置にのみ設ければよい
ので、上述した付加装置が不要となる点で有利である。
しかし、（２）式で示したように、実際には受信側通信
装置２２における測定信号の折り返し時間が含まれるた
め、行きと帰りの遅延時間の差の半分が伝送遅延時間の
測定結果に誤差を与える。すなわち、受信側通信装置２
２で測定信号を受信した時刻をＴＢ１、受信側通信装置
２２で送信側通信装置２０に対して送り返される時刻を
ＴＢ２とすると、伝送遅延時間Ｔａｂ、Ｔｂａは、次の
（１３）式のように示すことができる。
【００２８】
Ｔａｂ≒Ｔｂａ＝（（ＴＡ２−ＴＡ１）−（ＴＢ２−ＴＢ１））／２
…（１３）
【００２９】ここで、（ＴＢ２−ＴＢ１）が既知であれ
ば正確な伝送遅延時間を測定することができるが、その
場合受信側通信装置が限定されるという問題がある。ま
た、その他に伝送遅延時間測定のための上りと下りの双
方向通信が可能な付加装置が必要となるばかりか、双方
向で行われる伝送遅延時間を測定し、その誤差を補正す
る処理が必要となって、それだけ処理時間を要するとい
う問題がある。
ば正確な伝送遅延時間を測定することができるが、その
場合受信側通信装置が限定されるという問題がある。ま
た、その他に伝送遅延時間測定のための上りと下りの双
方向通信が可能な付加装置が必要となるばかりか、双方
向で行われる伝送遅延時間を測定し、その誤差を補正す
る処理が必要となって、それだけ処理時間を要するとい
う問題がある。
【００３０】さらに、図７に示した従来の更に他の光フ
ァイバ伝送路測定システムでは、このような誤差補正の
問題もなく、受信側のみで正確な伝送遅延時間を測定す
ることができる。しかしながら、送信側通信装置に複数
のＥ／Ｏ変換器と、光波長結合器とを必要とし、受信側
通信装置に光波長分波器と複数のＯ／Ｅ変換器とを必要
とするため、部品点数が多くなって、回路規模が大きく
なるという問題がある。
ァイバ伝送路測定システムでは、このような誤差補正の
問題もなく、受信側のみで正確な伝送遅延時間を測定す
ることができる。しかしながら、送信側通信装置に複数
のＥ／Ｏ変換器と、光波長結合器とを必要とし、受信側
通信装置に光波長分波器と複数のＯ／Ｅ変換器とを必要
とするため、部品点数が多くなって、回路規模が大きく
なるという問題がある。
【００３１】そこで本発明の目的は、光ファイバ伝送路
の伝送遅延時間および伝送距離の測定を受信側でのみ行
うとともに、送信側および受信側の構成を簡素化する光
ファイバ伝送路測定システムを提供することにある。
の伝送遅延時間および伝送距離の測定を受信側でのみ行
うとともに、送信側および受信側の構成を簡素化する光
ファイバ伝送路測定システムを提供することにある。
【００３２】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）一定時間間隔で互いに異なる互いに異なる波
長成分の光信号を交互に送出する送信側通信装置と、
（ロ）この送信側通信装置によって送出された光信号が
伝送される光ファイバ伝送路と、（ハ）この光ファイバ
伝送路を介して互いに異なる波長成分の光信号を受信し
これら光信号の受信間隔と波長成分の光信号それぞれに
対する光ファイバ伝送路の屈折率とに基づいて光ファイ
バ伝送路における光信号の伝送遅延時間および伝送距離
を算出する受信側通信装置とを光ファイバ伝送路測定シ
ステムに具備させる。
は、（イ）一定時間間隔で互いに異なる互いに異なる波
長成分の光信号を交互に送出する送信側通信装置と、
（ロ）この送信側通信装置によって送出された光信号が
伝送される光ファイバ伝送路と、（ハ）この光ファイバ
伝送路を介して互いに異なる波長成分の光信号を受信し
これら光信号の受信間隔と波長成分の光信号それぞれに
対する光ファイバ伝送路の屈折率とに基づいて光ファイ
バ伝送路における光信号の伝送遅延時間および伝送距離
を算出する受信側通信装置とを光ファイバ伝送路測定シ
ステムに具備させる。
【００３３】すなわち請求項１記載の発明では、測定対
象の光ファイバ伝送路に対して、送信側通信装置から一
定時間間隔で互いに異なる波長成分の光信号を交互に送
出させ、受信側通信装置で各波長成分の光信号の受信間
隔と光ファイバ伝送路における波長成分ごとの屈折率と
から光ファイバ伝送路における各波長成分の光信号の伝
送遅延時間および伝送距離を測定するようにした。
象の光ファイバ伝送路に対して、送信側通信装置から一
定時間間隔で互いに異なる波長成分の光信号を交互に送
出させ、受信側通信装置で各波長成分の光信号の受信間
隔と光ファイバ伝送路における波長成分ごとの屈折率と
から光ファイバ伝送路における各波長成分の光信号の伝
送遅延時間および伝送距離を測定するようにした。
【００３４】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
光ファイバ測定システムで、受信側通信装置は、互いに
異なる波長成分の光信号を受信する受信手段と、この受
信手段によって受信された互いに異なる波長成分の光信
号の受信間隔を測定する受信間隔測定手段と、この受信
間隔測定手段によって測定された受信間隔から互いに異
なる波長成分の光ファイバ伝送路における伝送遅延時間
の差分を算出し、互いに異なる波長成分の伝送遅延時間
の時間差から波長成分ごとの伝送遅延時間および伝送距
離を算出する算出手段とを備えることを特徴としてい
る。
光ファイバ測定システムで、受信側通信装置は、互いに
異なる波長成分の光信号を受信する受信手段と、この受
信手段によって受信された互いに異なる波長成分の光信
号の受信間隔を測定する受信間隔測定手段と、この受信
間隔測定手段によって測定された受信間隔から互いに異
なる波長成分の光ファイバ伝送路における伝送遅延時間
の差分を算出し、互いに異なる波長成分の伝送遅延時間
の時間差から波長成分ごとの伝送遅延時間および伝送距
離を算出する算出手段とを備えることを特徴としてい
る。
【００３５】すなわち請求項２記載の発明では、受信側
通信装置において、受信手段で各波長成分の光信号を受
信させ、受信間隔測定手段で各波長成分の光信号の受信
間隔を測定させ、算出手段でこの測定結果から互いに異
なる波長成分の光ファイバ伝送路における伝送遅延時間
の差分を算出してから、互いに異なる波長成分の伝送遅
延時間の時間差から波長成分ごとの伝送遅延時間および
伝送距離を算出させるようにした。
通信装置において、受信手段で各波長成分の光信号を受
信させ、受信間隔測定手段で各波長成分の光信号の受信
間隔を測定させ、算出手段でこの測定結果から互いに異
なる波長成分の光ファイバ伝送路における伝送遅延時間
の差分を算出してから、互いに異なる波長成分の伝送遅
延時間の時間差から波長成分ごとの伝送遅延時間および
伝送距離を算出させるようにした。
【００３６】請求項３記載の発明では、請求項２記載の
光ファイバ伝送路測定システムで、受信手段は、少なく
とも互いに異なる波長成分の光信号を受信する広帯域受
光素子であることを特徴としている。
光ファイバ伝送路測定システムで、受信手段は、少なく
とも互いに異なる波長成分の光信号を受信する広帯域受
光素子であることを特徴としている。
【００３７】すなわち請求項３記載の発明では、受信側
通信装置において、少なくとも互いに異なる波長成分の
光信号を受信する広帯域受光素子を用いるようにしたの
で、従来必要とされていた波長成分ごとの受光素子、光
波長分波器等の構成部品点数を減らすことができ、受信
側通信装置の構成を簡素化することができる。
通信装置において、少なくとも互いに異なる波長成分の
光信号を受信する広帯域受光素子を用いるようにしたの
で、従来必要とされていた波長成分ごとの受光素子、光
波長分波器等の構成部品点数を減らすことができ、受信
側通信装置の構成を簡素化することができる。
【００３８】請求項４記載の発明では、請求項１〜請求
項３記載の光ファイバ伝送路測定システムで、送信側通
信装置は、所定の周波数のクロックを供給するクロック
供給手段と、このクロック供給手段によって供給される
クロックに基づいて一定時間ごとに切替信号を生成する
切替信号生成手段と、この切替信号生成手段によって生
成された切替信号にしたがって互いに異なる波長成分の
光信号を交互に送出する可変波長発光手段とを備えるこ
とを特徴としている。
項３記載の光ファイバ伝送路測定システムで、送信側通
信装置は、所定の周波数のクロックを供給するクロック
供給手段と、このクロック供給手段によって供給される
クロックに基づいて一定時間ごとに切替信号を生成する
切替信号生成手段と、この切替信号生成手段によって生
成された切替信号にしたがって互いに異なる波長成分の
光信号を交互に送出する可変波長発光手段とを備えるこ
とを特徴としている。
【００３９】すなわち請求項４記載の発明では、送信側
通信装置で、クロック供給手段によって供給される所定
の周波数のクロックに基づいて一定時間間隔を測定し、
この間隔ごとに切替信号生成手段で切替信号を生成させ
る。そして、可変波長発光手段によりこの切替信号に従
って互いに異なる波長成分の光信号を交互に光ファイバ
伝送路に対し送出させるようにした。これにより、従来
必要とされていた波長成分ごとの発光素子および光結合
器等の構成部品点数を減らすことができ、送信側通信装
置の構成を簡素化することができる。
通信装置で、クロック供給手段によって供給される所定
の周波数のクロックに基づいて一定時間間隔を測定し、
この間隔ごとに切替信号生成手段で切替信号を生成させ
る。そして、可変波長発光手段によりこの切替信号に従
って互いに異なる波長成分の光信号を交互に光ファイバ
伝送路に対し送出させるようにした。これにより、従来
必要とされていた波長成分ごとの発光素子および光結合
器等の構成部品点数を減らすことができ、送信側通信装
置の構成を簡素化することができる。
【００４０】請求項５記載の発明では、請求項１〜請求
項４記載の光ファイバ伝送路測定システムで、送信側通
信装置は、主信号データの所定位置に光信号を挿入して
送信するものであることを特徴としている。
項４記載の光ファイバ伝送路測定システムで、送信側通
信装置は、主信号データの所定位置に光信号を挿入して
送信するものであることを特徴としている。
【００４１】すなわち請求項５記載の発明では、送信側
通信装置は、主信号データの所定位置に光信号を挿入し
て送信するようにしたので、光ファイバ伝送路測定用の
特別の送信手段を設けることなく、システムを低コスト
で構築することができる。
通信装置は、主信号データの所定位置に光信号を挿入し
て送信するようにしたので、光ファイバ伝送路測定用の
特別の送信手段を設けることなく、システムを低コスト
で構築することができる。
【００４２】
【００４３】
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００４４】図１は、本発明の一実施例における光ファ
イバ伝送路測定システムの構成の概要を表わしたもので
ある。本実施例における光ファイバ伝送路測定システム
では、所定の測定信号を送信する送信側通信装置５０
が、測定対象の光ファイバ伝送路５１を介し、測定信号
を受信して光ファイバ伝送路５１における伝送遅延時間
および伝送距離を測定する受信側通信装置５２と接続さ
れている。
イバ伝送路測定システムの構成の概要を表わしたもので
ある。本実施例における光ファイバ伝送路測定システム
では、所定の測定信号を送信する送信側通信装置５０
が、測定対象の光ファイバ伝送路５１を介し、測定信号
を受信して光ファイバ伝送路５１における伝送遅延時間
および伝送距離を測定する受信側通信装置５２と接続さ
れている。
【００４５】送信側通信装置５０は、所定の周波数のク
ロックを供給するクロック供給装置５３と、このクロッ
ク供給装置５３によって供給されるクロックから時間間
隔ｔ０を計時しこの時間ｔ０ごとにあらかじめ決められ
た信号パターンの測定信号を出力する測定信号出力部５
４と、この測定信号出力部５４によって出力された測定
信号が主信号データの所定位置に挿入された送信信号を
出力する主信号データ送信部５５と、測定信号出力部５
４によって計時された時間間隔ｔ０ごとに切替信号を生
成する切替制御部５６と、この切替制御部５６によって
生成された切替信号に基づいて主信号データ送信部５５
によって出力された測定信号が挿入された送信信号を互
いに異なるλ１波長、λ２波長の光信号にＥ／Ｏ変換し
て光ファイバ伝送路５１に交互に送出する外部制御型可
変波長発光素子５７とを備えている。外部制御型可変波
長発光素子５７は、切替信号によって印可される電気信
号により発振波長を変化させることができる発光素子で
あって、例えば文献「ＷＤＭ用半導体光源」（NTT R&D
Vol.46 No.7 1997 p.669〜675 狩野、石井、三条、蓮
見）で開示されているような小型で量産性に優れる波長
可変半導体レーザとしての分布反射（Distributed Brag
g Reflector：ＤＢＲ）型レーザや多電極分布帰還（Dis
tributed FeedBack：ＤＦＢ）型レーザ等がある。
ロックを供給するクロック供給装置５３と、このクロッ
ク供給装置５３によって供給されるクロックから時間間
隔ｔ０を計時しこの時間ｔ０ごとにあらかじめ決められ
た信号パターンの測定信号を出力する測定信号出力部５
４と、この測定信号出力部５４によって出力された測定
信号が主信号データの所定位置に挿入された送信信号を
出力する主信号データ送信部５５と、測定信号出力部５
４によって計時された時間間隔ｔ０ごとに切替信号を生
成する切替制御部５６と、この切替制御部５６によって
生成された切替信号に基づいて主信号データ送信部５５
によって出力された測定信号が挿入された送信信号を互
いに異なるλ１波長、λ２波長の光信号にＥ／Ｏ変換し
て光ファイバ伝送路５１に交互に送出する外部制御型可
変波長発光素子５７とを備えている。外部制御型可変波
長発光素子５７は、切替信号によって印可される電気信
号により発振波長を変化させることができる発光素子で
あって、例えば文献「ＷＤＭ用半導体光源」（NTT R&D
Vol.46 No.7 1997 p.669〜675 狩野、石井、三条、蓮
見）で開示されているような小型で量産性に優れる波長
可変半導体レーザとしての分布反射（Distributed Brag
g Reflector：ＤＢＲ）型レーザや多電極分布帰還（Dis
tributed FeedBack：ＤＦＢ）型レーザ等がある。
【００４６】すなわち、このような構成の送信側通信装
置５０は、クロック供給装置５３によって供給されるク
ロックに基づいて所定の時間間隔ｔ０ごとに、あらかじ
め決められた信号パターンの測定信号を主信号データの
所定位置に挿入して、λ１波長、λ２波長の光信号とし
て交互に光ファイバ伝送路５１に対して送出する。主信
号データに挿入することで、測定信号用の特別の送信手
段を省略している。
置５０は、クロック供給装置５３によって供給されるク
ロックに基づいて所定の時間間隔ｔ０ごとに、あらかじ
め決められた信号パターンの測定信号を主信号データの
所定位置に挿入して、λ１波長、λ２波長の光信号とし
て交互に光ファイバ伝送路５１に対して送出する。主信
号データに挿入することで、測定信号用の特別の送信手
段を省略している。
【００４７】光ファイバ伝送路５１は、送信側通信装置
５０の外部制御型可変波長発光素子５７によって交互に
切替制御されるλ１波長、λ２波長における光信号の屈
折率が明確になっている。これにより、光ファイバ伝送
路５１を伝送される各波長における光信号の伝送速度が
一意に定まる。
５０の外部制御型可変波長発光素子５７によって交互に
切替制御されるλ１波長、λ２波長における光信号の屈
折率が明確になっている。これにより、光ファイバ伝送
路５１を伝送される各波長における光信号の伝送速度が
一意に定まる。
【００４８】受信側通信装置５２は、送信側通信装置５
０のクロック供給装置５３とは別個に設けられ互いに独
立して動作し所定の周波数のクロックを供給するクロッ
ク供給装置５８と、少なくとも２波長以上の光信号を受
信可能であって光ファイバ伝送路５１を介して送信側通
信装置５０によって交互に送信されたλ１波長、λ２波
長の測定信号を受信してＯ／Ｅ変換する広帯域受光素子
５９と、クロック供給装置５８によって供給されるクロ
ックに基づいて広帯域受光素子５９で受信されるλ１波
長の測定信号とλ２波長の測定信号の受信間隔およびλ
２波長の測定信号とλ１波長の測定信号の受信間隔を測
定する受信間隔測定部６０と、光ファイバ伝送路５１に
λ１波長、λ２波長における屈折率を入力するための屈
折率データ入力部６１と、受信間隔測定部６０によって
測定された各受信間隔と屈折率データ入力部６１を介し
て入力された光ファイバ伝送路５１の各屈折率から光フ
ァイバ伝送路５１の伝送遅延時間と伝送距離とを算出す
る演算部６２と、演算部６２によって算出された伝送遅
延時間および伝送距離が出力される遅延時間出力部６３
および伝送距離出力部６４とを備えている。
０のクロック供給装置５３とは別個に設けられ互いに独
立して動作し所定の周波数のクロックを供給するクロッ
ク供給装置５８と、少なくとも２波長以上の光信号を受
信可能であって光ファイバ伝送路５１を介して送信側通
信装置５０によって交互に送信されたλ１波長、λ２波
長の測定信号を受信してＯ／Ｅ変換する広帯域受光素子
５９と、クロック供給装置５８によって供給されるクロ
ックに基づいて広帯域受光素子５９で受信されるλ１波
長の測定信号とλ２波長の測定信号の受信間隔およびλ
２波長の測定信号とλ１波長の測定信号の受信間隔を測
定する受信間隔測定部６０と、光ファイバ伝送路５１に
λ１波長、λ２波長における屈折率を入力するための屈
折率データ入力部６１と、受信間隔測定部６０によって
測定された各受信間隔と屈折率データ入力部６１を介し
て入力された光ファイバ伝送路５１の各屈折率から光フ
ァイバ伝送路５１の伝送遅延時間と伝送距離とを算出す
る演算部６２と、演算部６２によって算出された伝送遅
延時間および伝送距離が出力される遅延時間出力部６３
および伝送距離出力部６４とを備えている。
【００４９】すなわち、このような構成の受信側通信装
置５２は、光ファイバ伝送路５１を介して送信側通信装
置５０によって等間隔の時間間隔ｔ０で交互にλ１波
長、λ２波長の光信号として送信された各測定信号を、
広帯域受光素子５９で各波長成分ごとに受信し、それぞ
れの受信間隔を測定することによって、送信側の基準時
刻と受信側の基準時刻とに同一性にかかわりなく小規模
な回路構成により、光ファイバ伝送路５１のλ１波長、
λ２波長における伝送遅延時間ｔ１、ｔ２および伝送距
離Ｓを測定する。
置５２は、光ファイバ伝送路５１を介して送信側通信装
置５０によって等間隔の時間間隔ｔ０で交互にλ１波
長、λ２波長の光信号として送信された各測定信号を、
広帯域受光素子５９で各波長成分ごとに受信し、それぞ
れの受信間隔を測定することによって、送信側の基準時
刻と受信側の基準時刻とに同一性にかかわりなく小規模
な回路構成により、光ファイバ伝送路５１のλ１波長、
λ２波長における伝送遅延時間ｔ１、ｔ２および伝送距
離Ｓを測定する。
【００５０】以下、このような本実施例における光ファ
イバ伝送路測定システムの動作について説明する。
イバ伝送路測定システムの動作について説明する。
【００５１】図２は、本実施例における光ファイバ伝送
路５１における伝送遅延時間および伝送距離の測定原理
を説明するための各変数の関係について模式的に表わし
たものである。すなわち、送信側通信装置５０によって
送信されるλ１波長の測定信号について、光ファイバ伝
送路５１内の屈折率をｎ１、伝送速度をｖ１とする。同
様に、送信側通信装置５０によって送信されるλ１波長
とは異なるλ２波長の測定信号について、光ファイバ伝
送路５１内の屈折率をｎ２、伝送速度をｖ２とする。こ
れらλ１波長、λ２波長の測定信号は、時刻Ｔ０に送信
側通信装置５０から送信され、光ファイバ伝送路５１内
の伝送速度の違いから、それぞれ時刻Ｔ１、Ｔ２に受信
側通信装置５２で受信されるものとする。
路５１における伝送遅延時間および伝送距離の測定原理
を説明するための各変数の関係について模式的に表わし
たものである。すなわち、送信側通信装置５０によって
送信されるλ１波長の測定信号について、光ファイバ伝
送路５１内の屈折率をｎ１、伝送速度をｖ１とする。同
様に、送信側通信装置５０によって送信されるλ１波長
とは異なるλ２波長の測定信号について、光ファイバ伝
送路５１内の屈折率をｎ２、伝送速度をｖ２とする。こ
れらλ１波長、λ２波長の測定信号は、時刻Ｔ０に送信
側通信装置５０から送信され、光ファイバ伝送路５１内
の伝送速度の違いから、それぞれ時刻Ｔ１、Ｔ２に受信
側通信装置５２で受信されるものとする。
【００５２】したがって、光ファイバ伝送路５１におけ
るλ１波長、λ２波長の光信号の伝送遅延時間ｔ１、ｔ
２は、次の（１４）、（１５）式で示される。また、受
信側通信装置５２において検出されるλ１波長、λ２波
長の測定信号の伝送遅延時間の時間差である伝送遅延時
間差Δｔは、次の（１６）式で示される。
るλ１波長、λ２波長の光信号の伝送遅延時間ｔ１、ｔ
２は、次の（１４）、（１５）式で示される。また、受
信側通信装置５２において検出されるλ１波長、λ２波
長の測定信号の伝送遅延時間の時間差である伝送遅延時
間差Δｔは、次の（１６）式で示される。
【００５３】ｔ１＝Ｔ１−Ｔ０ …（１４）
ｔ２＝Ｔ２−Ｔ０ …（１５）
【００５４】図３は、本実施例における光ファイバ伝送
路測定システムにおける測定原理を説明するための測定
信号の送信シーケンスの概要を表わしたものである。す
なわち、送信側通信装置５０で、クロック供給装置５３
によって供給されるクロックに基づいて計時した時間間
隔ｔ０ごとに、交互にλ１波長、λ２波長の測定信号
を、伝送距離Ｓの光ファイバ伝送路５１を介し受信側通
信装置５２に対して送信する。光ファイバ伝送路５１で
は波長ごとに伝送速度が異なるため、受信側通信装置５
２にはλ１波長、λ２波長の測定信号がそれぞれ伝送遅
延時間ｔ１、ｔ２経過後に受信されることになる。本実
施例における光ファイバ伝送路測定システムは、受信側
通信装置５２におけるλ１波長の測定信号を受信してか
らλ２波長の測定信号を受信するまでの時間ｔ３と、λ
２波長の測定信号を受信してからλ１波長の測定信号を
受信するまでの時間ｔ４とを検出することによって、伝
送遅延時間ｔ１、ｔ２および伝送距離Ｓを測定すること
ができるようになっている。
路測定システムにおける測定原理を説明するための測定
信号の送信シーケンスの概要を表わしたものである。す
なわち、送信側通信装置５０で、クロック供給装置５３
によって供給されるクロックに基づいて計時した時間間
隔ｔ０ごとに、交互にλ１波長、λ２波長の測定信号
を、伝送距離Ｓの光ファイバ伝送路５１を介し受信側通
信装置５２に対して送信する。光ファイバ伝送路５１で
は波長ごとに伝送速度が異なるため、受信側通信装置５
２にはλ１波長、λ２波長の測定信号がそれぞれ伝送遅
延時間ｔ１、ｔ２経過後に受信されることになる。本実
施例における光ファイバ伝送路測定システムは、受信側
通信装置５２におけるλ１波長の測定信号を受信してか
らλ２波長の測定信号を受信するまでの時間ｔ３と、λ
２波長の測定信号を受信してからλ１波長の測定信号を
受信するまでの時間ｔ４とを検出することによって、伝
送遅延時間ｔ１、ｔ２および伝送距離Ｓを測定すること
ができるようになっている。
【００５５】このような測定を可能とする受信側通信装
置５２の演算部６２は、図示しない中央処理装置（Cent
ral Processing Unit：ＣＰＵ）を有し、読み出し専用
メモリ（Read Only Memory：ＲＯＭ）等の所定の記憶装
置に格納されたプログラムにしたがって、上述した測定
処理を実行することができるようになっている。
置５２の演算部６２は、図示しない中央処理装置（Cent
ral Processing Unit：ＣＰＵ）を有し、読み出し専用
メモリ（Read Only Memory：ＲＯＭ）等の所定の記憶装
置に格納されたプログラムにしたがって、上述した測定
処理を実行することができるようになっている。
【００５６】図４は、このような本実施例における受信
側通信装置５２の演算部６２の処理内容の概要を表わし
たものである。演算部６２では、あらかじめ屈折率デー
タ入力部６１より、光ファイバ伝送路５１におけるλ１
波長、λ２波長の屈折率ｎ１、ｎ２が入力されているも
のとする。このような演算部６２は、まず受信間隔測定
部６０によって広帯域受光素子５９で受信されたλ１波
長、λ２波長の測定信号の受信間隔から、時間ｔ３、ｔ
４を得る（ステップＳ７０）。そして、この時間ｔ３、
ｔ４から、λ１波長、λ２波長の測定信号の伝送遅延時
間の時間差である伝送遅延時間差Δｔを算出する（ステ
ップＳ７１）。
側通信装置５２の演算部６２の処理内容の概要を表わし
たものである。演算部６２では、あらかじめ屈折率デー
タ入力部６１より、光ファイバ伝送路５１におけるλ１
波長、λ２波長の屈折率ｎ１、ｎ２が入力されているも
のとする。このような演算部６２は、まず受信間隔測定
部６０によって広帯域受光素子５９で受信されたλ１波
長、λ２波長の測定信号の受信間隔から、時間ｔ３、ｔ
４を得る（ステップＳ７０）。そして、この時間ｔ３、
ｔ４から、λ１波長、λ２波長の測定信号の伝送遅延時
間の時間差である伝送遅延時間差Δｔを算出する（ステ
ップＳ７１）。
【００５７】以下、この処理の詳細について説明する。
前提条件として、時間間隔ｔ０ごとに交互に送信される
互いに異なるλ１波長、λ２波長の測定信号について、
光ファイバ伝送路５１において一方が他方を追い越さな
いものとする。すなわち、次の（１７）、（１８）式を
前提条件とする。これは、送信時間間隔ｔ０を十分長く
することによって、容易に実現することができる。
前提条件として、時間間隔ｔ０ごとに交互に送信される
互いに異なるλ１波長、λ２波長の測定信号について、
光ファイバ伝送路５１において一方が他方を追い越さな
いものとする。すなわち、次の（１７）、（１８）式を
前提条件とする。これは、送信時間間隔ｔ０を十分長く
することによって、容易に実現することができる。
【００５８】２×ｔ０＞ｔ３ …（１７）
２×ｔ０＞ｔ４ …（１８）
【００５９】ここで、λ２波長の伝送遅延時間ｔ２がλ
１波長の伝送遅延時間ｔ１以上であるとすると、Δｔは
次の（１９）式のように示すことができる。また、図３
で示すように受信側通信装置５２における、ｔ０とｔ
３、ｔ４の関係は、（２０）式のように示される。ま
た、図３において、送信側通信装置５０におけるλ１波
長の測定信号の送信時刻を基準とすると、その送信時刻
から時間ｔ０経過後に送信されたλ２波長の測定信号の
受信時刻は、ｔ０〜ｔ３を用いて（２１）式のような関
係を有するものとして示すことができる。
１波長の伝送遅延時間ｔ１以上であるとすると、Δｔは
次の（１９）式のように示すことができる。また、図３
で示すように受信側通信装置５２における、ｔ０とｔ
３、ｔ４の関係は、（２０）式のように示される。ま
た、図３において、送信側通信装置５０におけるλ１波
長の測定信号の送信時刻を基準とすると、その送信時刻
から時間ｔ０経過後に送信されたλ２波長の測定信号の
受信時刻は、ｔ０〜ｔ３を用いて（２１）式のような関
係を有するものとして示すことができる。
【００６０】
Δｔ＝｜ｔ２−ｔ１｜＝ｔ２−ｔ１ …（１９）
ｔ３＋ｔ４＝２×ｔ０ …（２０）
ｔ０＋ｔ２＝ｔ１＋ｔ３ …（２１）
【００６１】（２１）式から（１９）式におけるｔ１、
ｔ２を消去すると、（２２）式のようになる。そして、
（２０）式に（２２）式を代入すると、Δｔは（２３）
式のようにｔ３、ｔ４のみによって表わすことができ
る。
ｔ２を消去すると、（２２）式のようになる。そして、
（２０）式に（２２）式を代入すると、Δｔは（２３）
式のようにｔ３、ｔ４のみによって表わすことができ
る。
【００６２】
ｔ０＝ｔ３−Δｔ …（２２）
Δｔ＝（ｔ３−ｔ４）／２ …（２３）
【００６３】このようにステップＳ７１では、ステップ
Ｓ７０において受信間隔測定部６０より広帯域受光素子
５９で受信されたλ１波長、λ２波長の測定信号の受信
間隔として得た時間ｔ３、ｔ４から、λ１波長、λ２波
長の測定信号の伝送遅延時間の時間差である伝送遅延時
間差Δｔを算出することができる。
Ｓ７０において受信間隔測定部６０より広帯域受光素子
５９で受信されたλ１波長、λ２波長の測定信号の受信
間隔として得た時間ｔ３、ｔ４から、λ１波長、λ２波
長の測定信号の伝送遅延時間の時間差である伝送遅延時
間差Δｔを算出することができる。
【００６４】演算部６２が、ステップＳ７１でΔｔを算
出すると、次に光ファイバ伝送路５１におけるλ１波
長、λ２波長の測定信号の伝送遅延時間ｔ１、ｔ２を算
出し（ステップＳ７２）、続いて伝送距離Ｓを算出する
（ステップＳ７３）。このため、光ファイバ伝送路５１
における以下の関係式を用いる。
出すると、次に光ファイバ伝送路５１におけるλ１波
長、λ２波長の測定信号の伝送遅延時間ｔ１、ｔ２を算
出し（ステップＳ７２）、続いて伝送距離Ｓを算出する
（ステップＳ７３）。このため、光ファイバ伝送路５１
における以下の関係式を用いる。
【００６５】
Ｓ＝ｖ１×ｔ１＝ｖ２×ｔ２ …（２４）
ｎ１：ｎ２＝ｖ２：ｖ１より、ｎ２／ｎ１＝ｖ１／ｖ２ …（２５）
ｖ１＝ｃ１／ｎ１ …（２６）
ｖ２＝ｃ２／ｎ２ …（２７）
【００６６】（２４）式に（２５）式を代入すると、次
の（２８）式のようにｔ２をｔ１で示すことができる。
したがって、（１９）式より、Δｔをｔ１のみで表わす
と（２９）式のようになる。
の（２８）式のようにｔ２をｔ１で示すことができる。
したがって、（１９）式より、Δｔをｔ１のみで表わす
と（２９）式のようになる。
【００６７】
ｔ２＝ｖ１／ｖ２×ｔ１＝（ｎ２／ｎ１）×ｔ１ …（２８）
Δｔ＝（（ｎ２−ｎ１）／ｎ１）×ｔ１ …（２９）
【００６８】したがって、λ１波長の伝送遅延時間ｔ１
は、ステップＳ７１で算出したΔｔで表わすことがで
き、次の（３０）式のようになる。同様にして、λ２波
長の伝送遅延時間ｔ２もΔｔで表わすことができる
（（３１）式）。
は、ステップＳ７１で算出したΔｔで表わすことがで
き、次の（３０）式のようになる。同様にして、λ２波
長の伝送遅延時間ｔ２もΔｔで表わすことができる
（（３１）式）。
【００６９】
ｔ１＝（ｎ１／（ｎ２−ｎ１））×Δｔ …（３０）
ｔ２＝（ｎ２／（ｎ２−ｎ１））×Δｔ …（３１）
【００７０】（３０）式あるいは（３１）式を（２４）
式に代入すると、光ファイバ伝送路５１の伝送距離Ｓを
（３２）式のように算出することができる。
式に代入すると、光ファイバ伝送路５１の伝送距離Ｓを
（３２）式のように算出することができる。
【００７１】
【００７２】このようにステップＳ７２、ステップＳ７
３では、ステップＳ７１において算出したλ１波長、λ
２波長の測定信号の伝送遅延時間の時間差である伝送遅
延時間差Δｔから、光ファイバ伝送路５１におけるλ１
波長、λ２波長の測定信号の伝送遅延時間ｔ１、ｔ２お
よび伝送距離Ｓを、それぞれ（３０）〜（３２）式のよ
うに算出することができる。
３では、ステップＳ７１において算出したλ１波長、λ
２波長の測定信号の伝送遅延時間の時間差である伝送遅
延時間差Δｔから、光ファイバ伝送路５１におけるλ１
波長、λ２波長の測定信号の伝送遅延時間ｔ１、ｔ２お
よび伝送距離Ｓを、それぞれ（３０）〜（３２）式のよ
うに算出することができる。
【００７３】ここでは、λ２波長の伝送遅延時間ｔ２が
λ１波長の伝送遅延時間ｔ１以上であるとしたが、λ２
波長の伝送遅延時間ｔ２がλ１波長の伝送遅延時間ｔ１
より小さいときは、同様にして次の（３３）〜（３６）
式のように示すことができる。
λ１波長の伝送遅延時間ｔ１以上であるとしたが、λ２
波長の伝送遅延時間ｔ２がλ１波長の伝送遅延時間ｔ１
より小さいときは、同様にして次の（３３）〜（３６）
式のように示すことができる。
【００７４】
Δｔ＝（ｔ４−ｔ３）／２ …（３３）
ｔ１＝（ｎ１／（ｎ１−ｎ２））×Δｔ …（３４）
ｔ２＝（ｎ２／（ｎ１−ｎ２））×Δｔ …（３５）
Ｓ＝（ｃ／（ｎ１−ｎ２））×Δｔ …（３６）
【００７５】このように本実施例における光ファイバ伝
送路測定システムでは、送信側通信装置５０でクロック
供給装置５３によって供給されたクロックに基づいて計
時した送信時間間隔ｔ０ごとに、外部制御型可変波長発
光素子５７によりλ１波長、λ２波長の所定の測定信号
を交互に、測定対象の光ファイバ伝送路５１に送出する
ようにした。そして、受信側通信装置５２において、広
帯域受光素子５９により各波長の測定信号を受信し、受
信間隔測定部６０で送信側とは独立したクロック供給装
置５８によって供給されたクロックに基づいて各波長の
測定信号の受信間隔を測定して、あらかじめ認識してい
る光ファイバ伝送路５１の波長ごとの屈折率を用いて各
波長の伝送遅延時間ｔ１、ｔ２および伝送距離Ｓを測定
するようにした。これは、交互に送信される互いに異な
るλ１波長、λ２波長の測定信号について、光ファイバ
伝送路５１において一方が他方を追い越さないことを前
提としており、一般的に光ファイバ伝送路５１の距離が
１００キロメートルという長距離の場合には、送信時間
間隔ｔ０は２５０マイクロ秒以上あれば、この前提条件
を容易に満たすことができる。これにより、受信側で送
信側の送信時間間隔ｔ０を認識することができなくて
も、受信側のみで測定対象の光ファイバ伝送路における
伝送遅延時間および伝送距離を測定することができる。
しかも、従来のように送信側における波長成分ごとの発
光素子および光結合器、受信側における波長成分ごとの
受光素子、光波長分波器等の構成部品点数を減らすこと
ができるので、送信側および受信側において構成を簡素
化することができる。また、図７に示した従来の光ファ
イバ伝送路測定システムと比較すると、交互に１波長成
分のみを送出するため、光ファイバ伝送路のもつ帯域を
有効活用することができる。
送路測定システムでは、送信側通信装置５０でクロック
供給装置５３によって供給されたクロックに基づいて計
時した送信時間間隔ｔ０ごとに、外部制御型可変波長発
光素子５７によりλ１波長、λ２波長の所定の測定信号
を交互に、測定対象の光ファイバ伝送路５１に送出する
ようにした。そして、受信側通信装置５２において、広
帯域受光素子５９により各波長の測定信号を受信し、受
信間隔測定部６０で送信側とは独立したクロック供給装
置５８によって供給されたクロックに基づいて各波長の
測定信号の受信間隔を測定して、あらかじめ認識してい
る光ファイバ伝送路５１の波長ごとの屈折率を用いて各
波長の伝送遅延時間ｔ１、ｔ２および伝送距離Ｓを測定
するようにした。これは、交互に送信される互いに異な
るλ１波長、λ２波長の測定信号について、光ファイバ
伝送路５１において一方が他方を追い越さないことを前
提としており、一般的に光ファイバ伝送路５１の距離が
１００キロメートルという長距離の場合には、送信時間
間隔ｔ０は２５０マイクロ秒以上あれば、この前提条件
を容易に満たすことができる。これにより、受信側で送
信側の送信時間間隔ｔ０を認識することができなくて
も、受信側のみで測定対象の光ファイバ伝送路における
伝送遅延時間および伝送距離を測定することができる。
しかも、従来のように送信側における波長成分ごとの発
光素子および光結合器、受信側における波長成分ごとの
受光素子、光波長分波器等の構成部品点数を減らすこと
ができるので、送信側および受信側において構成を簡素
化することができる。また、図７に示した従来の光ファ
イバ伝送路測定システムと比較すると、交互に１波長成
分のみを送出するため、光ファイバ伝送路のもつ帯域を
有効活用することができる。
【００７６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、受
信側で送信側の送信時間間隔を認識することができなく
ても、受信側のみで測定対象の光ファイバ伝送路におけ
る伝送遅延時間および伝送距離を測定することができ
る。また、交互に１波長成分のみを送出するため、光フ
ァイバ伝送路のもつ帯域を有効活用することができる。
信側で送信側の送信時間間隔を認識することができなく
ても、受信側のみで測定対象の光ファイバ伝送路におけ
る伝送遅延時間および伝送距離を測定することができ
る。また、交互に１波長成分のみを送出するため、光フ
ァイバ伝送路のもつ帯域を有効活用することができる。
【００７７】更に請求項３記載の発明によれば、受信側
通信装置において、少なくとも互いに異なる波長成分の
光信号を受信する広帯域受光素子を用いるようにしたの
で、従来必要とされていた波長成分ごとの受光素子、光
波長分波器等の構成部品点数を減らすことができ、受信
側通信装置の構成を簡素化することができる。
通信装置において、少なくとも互いに異なる波長成分の
光信号を受信する広帯域受光素子を用いるようにしたの
で、従来必要とされていた波長成分ごとの受光素子、光
波長分波器等の構成部品点数を減らすことができ、受信
側通信装置の構成を簡素化することができる。
【００７８】更にまた請求項４記載の発明によれば、送
信側通信装置で、クロック供給手段によって供給される
所定の周波数のクロックに基づいて一定時間間隔を測定
し、この間隔ごとに切替信号生成手段で切替信号を生成
させ、可変波長発光手段によりこの切替信号に従って互
いに異なる波長成分の光信号を交互に光ファイバ伝送路
に対し送出させるようにしたので、従来必要とされてい
た波長成分ごとの発光素子および光結合器等の構成部品
点数を減らすことができ、送信側通信装置の構成を簡素
化することができる。
信側通信装置で、クロック供給手段によって供給される
所定の周波数のクロックに基づいて一定時間間隔を測定
し、この間隔ごとに切替信号生成手段で切替信号を生成
させ、可変波長発光手段によりこの切替信号に従って互
いに異なる波長成分の光信号を交互に光ファイバ伝送路
に対し送出させるようにしたので、従来必要とされてい
た波長成分ごとの発光素子および光結合器等の構成部品
点数を減らすことができ、送信側通信装置の構成を簡素
化することができる。
【００７９】更に請求項５記載の発明によれば、送信側
通信装置は、主信号データの所定位置に光信号を挿入し
て送信するようにしたので、光ファイバ伝送路測定用の
特別の送信手段を設けることなく、システムを低コスト
で構築することができる。
通信装置は、主信号データの所定位置に光信号を挿入し
て送信するようにしたので、光ファイバ伝送路測定用の
特別の送信手段を設けることなく、システムを低コスト
で構築することができる。
【図１】本発明の一実施例における光ファイバ伝送路測
定システムの構成の概要を示す構成図である。
定システムの構成の概要を示す構成図である。
【図２】本実施例における光ファイバ伝送路における伝
送遅延時間および伝送距離の測定原理を説明するための
各変数の関係について模式的に示す説明図である。
送遅延時間および伝送距離の測定原理を説明するための
各変数の関係について模式的に示す説明図である。
【図３】本実施例における光ファイバ伝送路測定システ
ムにおける測定信号の送信シーケンスの概要を示すシー
ケンス図である。
ムにおける測定信号の送信シーケンスの概要を示すシー
ケンス図である。
【図４】本実施例における受信側通信装置５２の演算部
６２の処理内容の概要を示す流れ図である。
６２の処理内容の概要を示す流れ図である。
【図５】従来の光ファイバ伝送路測定システムの構成の
概要を示す構成図である。
概要を示す構成図である。
【図６】従来の他の光ファイバ伝送路測定システムの構
成の概要を示す構成図である。
成の概要を示す構成図である。
【図７】従来の更に他の光ファイバ伝送路測定システム
の構成の概要を示す構成図である。
の構成の概要を示す構成図である。
５０ 送信側通信装置
５１ 光ファイバ伝送路
５２ 受信側通信装置
５３、５８ クロック供給装置
５４ 測定信号出力部
５５ 主信号データ送信部
５６ 切替制御部
５７ 外部制御型可変波長発光素子
５９ 広帯域受光素子
６０ 受信間隔測定部
６１ 屈折率データ入力部
６２ 演算部
６３ 遅延時間出力部
６４ 伝送距離出力部
Claims (5)
- 【請求項１】 一定時間間隔で互いに異なる波長成分の
光信号を交互に送出する送信側通信装置と、 この送信側通信装置によって送出された前記光信号が伝
送される光ファイバ伝送路と、 この光ファイバ伝送路を介して前記互いに異なる波長成
分の光信号を受信しこれら光信号の受信間隔と前記波長
成分の光信号それぞれに対する前記光ファイバ伝送路の
屈折率とに基づいて前記光ファイバ伝送路における前記
光信号の伝送遅延時間および伝送距離を算出する受信側
通信装置とを具備することを特徴とする光ファイバ伝送
路測定システム。 - 【請求項２】 前記受信側通信装置は、前記互いに異な
る波長成分の光信号を受信する受信手段と、この受信手
段によって受信された前記互いに異なる波長成分の光信
号の受信間隔を測定する受信間隔測定手段と、この受信
間隔測定手段によって測定された前記受信間隔から前記
互いに異なる波長成分の前記光ファイバ伝送路における
伝送遅延時間の差分を算出し、前記互いに異なる波長成
分の伝送遅延時間の時間差から前記波長成分ごとの伝送
遅延時間および前記伝送距離を算出する算出手段とを備
えることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ伝送路
測定システム。 - 【請求項３】 前記受信手段は、少なくとも前記互いに
異なる波長成分の光信号を受信する広帯域受光素子であ
ることを特徴とする請求項２記載の光ファイバ伝送路測
定システム。 - 【請求項４】 前記送信側通信装置は、所定の周波数の
クロックを供給するクロック供給手段と、このクロック
供給手段によって供給されるクロックに基づいて前記一
定時間ごとに切替信号を生成する切替信号生成手段と、
この切替信号生成手段によって生成された切替信号にし
たがって前記互いに異なる波長成分の光信号を交互に送
出する可変波長発光手段とを備えることを特徴とする請
求項１〜請求項３記載の光ファイバ伝送路測定システ
ム。 - 【請求項５】 前記送信側通信装置は、主信号データの
所定位置に前記光信号を挿入して送信するものであるこ
とを特徴とする請求項１〜請求項４記載の光ファイバ伝
送路測定システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000025850A JP3371877B2 (ja) | 2000-02-03 | 2000-02-03 | 光ファイバ伝送路測定システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000025850A JP3371877B2 (ja) | 2000-02-03 | 2000-02-03 | 光ファイバ伝送路測定システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001217756A JP2001217756A (ja) | 2001-08-10 |
| JP3371877B2 true JP3371877B2 (ja) | 2003-01-27 |
Family
ID=18551648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000025850A Expired - Fee Related JP3371877B2 (ja) | 2000-02-03 | 2000-02-03 | 光ファイバ伝送路測定システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3371877B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5759420B2 (ja) * | 2012-06-12 | 2015-08-05 | 日本電信電話株式会社 | 光通信システム及び新規接続端末検出方法 |
| JP5913067B2 (ja) * | 2012-11-29 | 2016-04-27 | 株式会社日立製作所 | 時刻同期システム、伝送路遅延時間補正方法、時刻同期装置 |
-
2000
- 2000-02-03 JP JP2000025850A patent/JP3371877B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2001217756A (ja) | 2001-08-10 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |