JP3615476B2 - Optical access system, access node device, and user node device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加入者宅のユーザノード装置(ONU:Optical Network Unit)に高価な光源を置かずにアクセスノード装置との通信を確立する光波長多重アクセスシステムの技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
光アクセスシステムでは、低コスト化が必須であり、パッシブダブルスター(PDS)システムやユーザノード装置に光源を備えずにアクセスノード装置からの無変調な光を変調して反射される構成等々が多数検討されている。今後、インターネット、映像系サービス等ますます大容量、かつ低コストな光アクセスシステムの実現が強く要望されている状況にある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来技術の中で、最も検討が進められているPDSシステムにおいてはTCM(Time Compression Multiplexing)/TDMA(Time Division Multiple Access)といった技術により50〜150Mbit/sの容量で低コスト化が達成されている。一心双方向伝送のためのTCM技術では2倍の伝送速度が必要になるため、昨今のギガビットイーサクラスに対応した高速度での検討は発表されていない。
【0004】
また、ユーザノード装置に光源を備えずに無変調光をループさせる方法が考えられ、高速化が容易であるが、光ファイバが2心必要となり低コスト化が困難となる。
【0005】
また、直接、同一ファイバに反射させる検討においては、CW(Continuous Wave)光と反射光の波長が同一であるため、レーリー散乱光との干渉による著しい伝送劣化が問題となる。また、反射に用いる光素子の高速変調限界もある。
【0006】
本発明は、このような背景に行われたものであって、システム全体の低コスト化を実現できる光アクセスシステム、アクセスノード装置およびユーザノード装置を提供することを目的とする。本発明は、サービス即応性、保守性に優れたネットワーク構成が可能となる光アクセスシステム、アクセスノード装置およびユーザノード装置を提供することを目的とする。本発明は、ネットワークの高信頼化を達成できる光アクセスシステム、アクセスノード装置およびユーザノード装置を提供することを目的とする。本発明は、高安定なネットワークを構成できる光アクセスシステム、アクセスノード装置およびユーザノード装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明では、アクセスノード装置に、無変調光(CW光)の光源を備え、ユーザノード装置に対してこのCW光を送出し、ユーザノード装置では、例えば、周波数Δfで発振する発振器と周波数変調器とを備え、このCW光を変調して光信号の周波数(=波長)をCW光からΔfシフトさせてから、上りデータで変調してアクセスノード装置に送り返す。
【0008】
発振器としては、例えば、受信信号から抽出されるリタイミング回路のクロックを利用して低コストで高安定化を達成することができる。アクセスノード装置では周波数Δfだけシフトされた上り信号のみを光フィルタで抽出してCW光の近端反射光をカットする。
【0009】
このような構成とすることにより、ユーザノード装置に高価な光源を不要とし、かつ、CW光の周波数シフトにより高安定、高速に一心双方向伝送を可能としてシステム全体の低コスト化を実現できる。また、各ユーザノード装置からの光信号をアクセスノード装置でそのまま波長多重可能であるために、ユーザノード装置からセンタノードまで波長直結したトランスペアレントな系を安定でかつ経済的に構成でき、サービス即応性、保守性に優れたネットワーク構成が可能となる。また、ユーザノード装置で発生させた二つの光信号により現用系と予備系を容易に構成でき、ネットワークの高信頼化を達成できる。また、各ユーザノード装置からの光信号出力の制御をアクセスノード装置側において過剰な光損失を与えることなく制御でき、高安定なネットワークを構成できる。
【0010】
すなわち、本発明の第一の観点は、加入者を収容するアクセスノード装置と、加入者宅に設置されたユーザノード装置とを備え、前記アクセスノード装置と前記ユーザノード装置との間で光ファイバ一心を用いて双方向伝送する光アクセスシステムである。
【0011】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記アクセスノード装置は、前記ユーザノード装置宛ての下りデータで変調された光信号とは異なる波長のCW光の光源と、前記下りデータで変調された光信号および前記CW光を合波して光ファイバに送出する手段と、前記ユーザノード装置から到来する光信号で周波数が前記CW光の周波数からΔf離れた光信号を透過させる光フィルタとを備え、前記ユーザノード装置は、前記アクセスノード装置から到来する前記下りデータで変調された光信号および前記CW光が合波された光信号から前記CW光を分離する手段と、この分離する手段により分離された前記CW光の周波数を周波数Δf遷移させる手段と、周波数Δf遷移されたCW光を上りのデータで外部変調する手段とを備えたところにある。
【0012】
これにより、ユーザノード装置に高価な光源を不要とし、かつ、CW光の周波数シフトにより高安定、高速に一心双方向伝送を可能としてシステム全体の低コスト化を実現できる。また、各ユーザノード装置からの光信号をアクセスノード装置でそのまま波長多重可能であるために、ユーザノード装置からセンタノードまで波長直結したトランスペアレントな系を安定でかつ経済的に構成でき、サービス即応性、保守性に優れたネットワーク構成が可能となる。
【0013】
前記遷移させる手段は、例えば、周波数Δfの発振器と、この発振器の発振周波数Δfにより前記CW光を周波数Δf遷移させる周波数変調器とを備えることにより実現できる。このとき、前記発振器として前記ユーザノード装置内のリタイミング回路のクロック信号をN倍するN倍周器を備えてもよい。
【0014】
また、一つの前記アクセスノード装置に複数Nの前記ユーザノード装置が接続され、前記アクセスノード装置は、前記ユーザノード装置宛ての下りデータで変調された光信号とは異なるNチャネルの波長のCW光の光源と、複数Nの前記ユーザノード装置から到来する光信号で前記Nチャネルの波長のCW光の周波数からそれぞれΔf離れた光信号を透過させる光フィルタとを備えた構成とすることもできる。
【0015】
また、少なくとも二つの前記アクセスノード装置を含むリング伝送路を備えたり、さらに、少なくとも二つの前記リング伝送路が多重に接続された構成とすることもできる。これにより、簡単にネットワーク規模を拡大することができる。
【0016】
前記アクセスノード装置は、前記ユーザノード装置から到来する光信号で周波数が前記CW光の周波数から+Δf離れた信号および−Δf離れた信号をそれぞれ透過させる光フィルタを備え、前記ユーザノード装置は、前記分離する手段により分離された前記CW光の周波数を周波数+Δfおよび−Δf遷移させる手段と、周波数+Δfおよび−Δf遷移されたCW光を上りのデータで外部変調する手段とを備えた構成とすることもできる。
【0017】
このような構成とすれば、前記アクセスノード装置と前記ユーザノード装置との間および前記アクセスノード装置相互間には、現用および予備の光ファイバが設けられ、前記+Δf離れた信号および前記−Δf離れた信号のいずれか一方を前記現用の光ファイバを伝送する光信号とし他方を前記予備の光ファイバを伝送する光信号とすることもできる。
【0018】
これにより、ユーザノード装置で発生させた二つの光信号により現用系と予備系を容易に構成でき、ネットワークの高信頼化を達成できる。
【0019】
本発明の第二の観点は、アクセスノード装置であって、本発明の特徴とするところは、ユーザノード装置宛ての下りデータで変調された光信号とは異なる波長のCW光の光源と、前記下りデータで変調された光信号および前記CW光を合波して光ファイバに送出する手段と、前記ユーザノード装置から到来する光信号で周波数が前記CW光の周波数からΔf離れた光信号を透過させる光フィルタとを備えたところにある。
【0020】
本発明の第三の観点は、ユーザノード装置であって、本発明の特徴とするところは、アクセスノード装置から到来する下りデータで変調された光信号とCW光とが合波された光信号から前記CW光を分離する手段と、分離された前記CW光の周波数を周波数Δf遷移させる手段と、周波数Δf遷移されたCW光を上りのデータで外部変調する手段とを備えたところにある。
【0021】
前記遷移させる手段は、例えば、周波数Δfの発振器と、この発振器の発振周波数Δfにより前記CW光を周波数Δf遷移させる周波数変調器とを備えた構成とすることができる。このとき、前記発振器として前記ユーザノード装置内のリタイミング回路のクロック信号をN倍するN倍周器を備えることにより、発振器を簡単かつ安価に構成できる。
【0022】
また、前記アクセスノード装置には、前記ユーザノード装置宛ての下りデータで変調された光信号とは異なるNチャネルの波長の無変調光(CW光)の光源と、複数Nの前記ユーザノード装置から到来する光信号で周波数が前記Nチャネルの波長のCW光の周波数からそれぞれΔf離れた信号を透過させる光フィルタとを備えた構成とすることもできる。これにより、一つのアクセスノード装置に複数のユーザノード装置を収容することができる。
【0023】
また、前記アクセスノード装置には、前記ユーザノード装置から到来する光信号で周波数が前記CW光の周波数から+Δf離れた信号および−Δf離れた信号をそれぞれ透過させる光フィルタを備えた構成とすることもできる。また、このときには、前記ユーザノード装置には、前記分離する手段により分離された前記CW光の周波数を周波数+Δfおよび−Δf遷移させる手段を備えた構成とすることが望ましい。これにより、現用および予備の光ファイバを用いた信頼性の高い光アセスシステムを構築することができる。
【0024】
また、前記アクセスノード装置には、前記ユーザノード装置から到来する光信号の強度にしたがって送出する前記CW光の強度を調節する手段を備えることが望ましい。これにより、各ユーザノード装置からの光信号出力の制御をアクセスノード装置側において過剰な光損失を与えることなく制御でき、高安定なネットワークを構成できる。
【0025】
【発明の実施の形態】
本発明実施例の光アクセスシステムの構成を図1、図3、図4、図5、図7を参照して説明する。図1は本発明第一実施例の光アクセスシステムのブロック構成図である。図3は本発明第二実施例の光アクセスシステムのブロック構成図である。図4は本発明を適用するアクセス転送ネットワークの例を示す図である。図5は本発明第三実施例の光アクセスシステムのブロック構成図である。図7は本発明第三および四実施例の光アクセスシステムのブロック構成図である。
【0026】
本発明は、図1に示すように、加入者を収容するアクセスノード装置A−1と、加入者宅に設置されたユーザノード装置(ONU:Optical Network Unit)ONU−1とを備え、アクセスノード装置A−1とユーザノード装置ONU−1との間で一心の光ファイバF−1を用いて双方向伝送する光アクセスシステムである。
【0027】
ここで、本発明の特徴とするところは、アクセスノード装置A−1は、ユーザノード装置ONU−1宛ての下りデータで変調された光信号とは異なる波長の無変調光であるCW光源1と、前記下りデータで変調された光信号および前記CW光を合波して光ファイバに送出するとともに、ユーザノード装置ONU−1から到来する光信号で周波数が前記CW光の周波数からΔf離れた光信号を透過させる光フィルタとしてのアレイ導波路回折格子(AWG:Arrayed Wave Guide)2とを備え、ユーザノード装置ONU−1は、アクセスノード装置A−1から到来する前記下りデータで変調された光信号および前記CW光が合波された光信号から前記CW光を分離する帯域分波器3と、この帯域分波器3により分離された前記CW光の周波数を周波数Δf遷移させる手段と、周波数Δf遷移されたCW光を上りのデータで外部変調する外部変調器6とを備えたところにある。
【0028】
前記遷移させる手段は、周波数Δfの発振器5と、この発振器5の発振周波数Δfにより前記CW光を周波数Δf遷移させる周波数変調器4とを備える。
【0029】
図3に示すように、発振器5の代わりとしてユーザノード装置ONU−1内のリタイミング回路7のクロック信号をN倍するN倍周器8を備えることもできる。
【0030】
図5に示すように、一つのアクセスノード装置A−1に複数Nのユーザノード装置ONU−1〜ONU−nが接続され、アクセスノード装置A−1は、ユーザノード装置ONU−1〜ONU−n宛ての下りデータで変調された光信号とは異なるNチャネルの波長のCW光源である多波長光源9と、ユーザノード装置ONU−1〜ONU−nから到来する光信号で前記Nチャネルの波長のCW光の周波数からそれぞれΔf離れた光信号を透過させる光フィルタとしてのアレイ導波路回折格子(AWG)10とを備えることもできる。
【0031】
本発明の光アクセスシステムは、図4(a)に示すように、アクセスノード装置A−1、A−2、A−3を含むリング伝送路を備えアクセス転送ネットワークに適用することができる。さらに、図4(b)に示すように、少なくとも二つの前記リング伝送路が多重に接続され構成とすることもできる。
【0032】
図7に示すように、アクセスノード装置A−1は、ユーザノード装置ONU−nから到来する光信号で周波数が前記CW光の周波数から+Δf離れた信号および−Δf離れた信号をそれぞれ透過させる光フィルタとしてのアレイ導波路回折格子11を備え、ユーザノード装置ONU−nは、帯域分波器3により分離された前記CW光の周波数を周波数+Δfおよび−Δf遷移する二系統の発振器5および周波数変調器4と、周波数+Δfおよび−Δf遷移されたCW光を上りのデータで外部変調する二系統の外部変調器6とを備え、アクセスノード装置A−1とユーザノード装置ONU−nとの間およびアクセスノード装置A−1〜A−n相互間には、現用および予備の光ファイバが設けられ、前記+Δf離れた信号および前記−Δf離れた信号のいずれか一方を前記現用の光ファイバを伝送する光信号とし他方を前記予備の光ファイバを伝送する光信号とすることもできる。
【0033】
ユーザノード装置ONU−nから到来する光信号の強度にしたがって送出する前記CW光の強度を調節するための波長別光出力モニタ回路12および波長別光出力制御回路13を備えることもできる。
【0034】
以下では、本発明実施例をさらに詳細に説明する。
【0035】
(第一実施例)
本発明第一実施例を図1および図2に示す。図1はアクセスノード装置A−1においてCW光と下り光信号の合波および上り信号の分波のために、WDMシステムに広く用いられているアレイ導波路回折格子(AWG)2を用いている。
【0036】
このアレイ導波路回折格子2により周波数Δfだけシフトされた上り信号のみを抽出してCW光の近端反射をカットすることが可能となる。ユーザノード装置ONU−1内には周波数Δfで発振する発振器5と周波数変調器4を備え、帯域分波されたCW光を周波数変調器4で変調してから上りのデータ信号で外部変調する。このときの波長配置と周波数シフト(波長変換)された上り光信号の関係を図2に示す。
【0037】
(第二実施例)
本発明第二実施例を図3に示す。図3ではユーザノード装置ONU−1内の周波数Δfで発振する発振器としてリタイミング信号を利用する方法を示す。ユーザノード装置ONU−1内には通常送受信回路においてクロック抽出用のリタイミング回路7を備えている。このリタイミング回路7からのクロック信号をN倍するN倍周器8を備え、このN倍された信号により周波数変調器4を変調する具体的な構成例を示す。なお、図3では光送受信器に光サーキュレータ14を用いた構成を示しているが、図1のように帯域分波器3と光アイソレータ15の構成としても構わない。
【0038】
(第三実施例)
本発明第三実施例を図4〜図8を参照して説明する。図4(a)は本発明を適用するアクセス〜転送ネットワークの例であり、図4(b)はさらにリングが多重された場合を示している。図5はアクセスノードとn個のユーザノード装置ONUの構成を示す。アクセスノードA−1には、互いに異なる多数波長で無変調(CW光)の多波長光源を備え、図4の上位リングを介してセンタノードから各ユーザノード装置ONUに割当てられて伝送された波長と前記の多波長光源から、それぞれのユーザノード装置ONUに対して互いに異なる波長のCW光をアレイ導波路回折格子(AWG)により合波してそれぞれの光ファイバに送出する構成となっている。
【0039】
図5に示したユーザノード装置ONUの構成は図1または図3と同様である。図6はそのときの波長配置例であり、ユーザノード装置ONUに向かう下り光信号には、センタノードからの下り波長領域と多波長光源からのCW光の領域とからなる。それぞれのユーザノード装置ONUからの上りの光信号はそれぞれ元のCW光からΔfだけシフトしている。このうち、n番目のユーザノード装置ONUのみを記述したものが図7である。また図7ではCW光と変調された上り信号のみ記述している。
【0040】
ユーザノード装置ONU内の周波数変調波形として正弦波を用いて、変調指数を1〜2.5程度に設定してCW光に波長に対して+Δf、−Δfだけシフトした光信号を発生させる。このときの光スペクトル例を図8に示す。アクセスノードにおいては、図7に示したように、+Δf、−Δfだけシフトされた光信号のどちらかを現用信号として用い、どちらかを予備信号として用いる構成としている。
【0041】
(第四実施例)
本発明第四実施例を図7および図8により説明する。通常、アクセスノード装置A−1と各ユーザノード装置ONU間の距離は異なり光損失がばらつくために、それぞれの光出力を制御する必要が生じる。第四実施例では、第三実施例のユーザノード装置ONU内で発生させた複数の光信号のうち、一つの光信号をアクセスノードA−1側において分波する手段を図7のようにアレイ導波路回折格子(AWG)11で行い、この分波した光信号の出力を波長別光出力モニタ回路12で検出し、CW光の波長別光出力制御回路13を備え、この波長別光出力モニタ回路12の出力に応じて所定の出力にCW光出力を各波長別に制御できるようにしている。波長別光出力制御回路13用の波長の例は図8に示すようにCW光から2Δf離れた信号を用いることができる。予備光信号用のΔfだけシフトされた光信号を光出力制御用に用いてもよい。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、システム全体の低コスト化を実現できる。また、サービス即応性、保守性に優れたネットワーク構成が可能となる。さらに、ネットワークの高信頼化を達成できる。また、高安定なネットワークを構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第一実施例の光アクセスシステムのブロック構成図。
【図2】下り光信号の波長配置と周波数シフトされた上り光信号との関係を示す図。
【図3】本発明第二実施例の光アクセスシステムのブロック構成図。
【図4】本発明を適用するアクセス転送ネットワークの例を示す図。
【図5】本発明第三実施例の光アクセスシステムのブロック構成図。
【図6】下り光信号の波長配置と周波数変換された上り光信号との関係を示す図。
【図7】本発明第三および第四実施例の光アクセスシステムのブロック構成図。
【図8】下りのCW光信号と周波数シフトされた上り光信号との関係を示す図。
【符号の説明】
1 CW光源
2、10、11 アレイ導波路回折格子
3 帯域分波器
4 周波数変調器
5 発振器
6 外部変調器
7 リタイミング回路
8 N倍周器
9 多波長光源
12 波長別光出力モニタ回路
13 波長別光出力制御回路
14 光サーキュレータ
15 光アイソレータ
A−1、A−2、A−3、A−4 ユーザノード装置
ONU−1〜ONU−n アクセスノード装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technology of an optical wavelength multiplex access system that establishes communication with an access node device without placing an expensive light source in a user node device (ONU: Optical Network Unit) at a subscriber's home.
[0002]
[Prior art]
In an optical access system, cost reduction is essential, and there are many configurations such as a passive double star (PDS) system or a user node device that does not include a light source and modulates and reflects unmodulated light from the access node device. It is being considered. In the future, there is a strong demand for the realization of an optical access system with higher capacity and lower cost, such as the Internet and video services.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Among the above-described conventional technologies, the most studied PDS system achieves cost reduction with a capacity of 50 to 150 Mbit / s by a technology such as TCM (Time Compression Multiplexing) / TDMA (Time Division Multiple Access). ing. Since the TCM technology for single-fiber bidirectional transmission requires twice the transmission speed, no high-speed study corresponding to the recent Gigabit Ethernet class has been announced.
[0004]
In addition, a method of looping unmodulated light without providing a light source in the user node device is conceivable, and it is easy to increase the speed. However, it is difficult to reduce the cost because two optical fibers are required.
[0005]
Further, in the study of direct reflection on the same fiber, the wavelength of the CW (Continuous Wave) light and the reflected light is the same, so that significant transmission degradation due to interference with Rayleigh scattered light becomes a problem. There is also a high-speed modulation limit of optical elements used for reflection.
[0006]
An object of the present invention is to provide an optical access system, an access node device, and a user node device that can be realized at a low cost of the entire system. An object of the present invention is to provide an optical access system, an access node device, and a user node device that enable a network configuration excellent in service responsiveness and maintainability. It is an object of the present invention to provide an optical access system, an access node device, and a user node device that can achieve high network reliability. An object of the present invention is to provide an optical access system, an access node device, and a user node device that can constitute a highly stable network.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, in the present invention, the access node device includes a light source of unmodulated light (CW light), and the CW light is transmitted to the user node device. An oscillator that oscillates at a frequency Δf and a frequency modulator are provided. The CW light is modulated to shift the frequency (= wavelength) of the optical signal from the CW light by Δf, and then modulated with uplink data and sent back to the access node device. .
[0008]
As an oscillator, for example, high stabilization can be achieved at low cost by using a clock of a retiming circuit extracted from a received signal. In the access node device, only the upstream signal shifted by the frequency Δf is extracted by the optical filter to cut the near-end reflected light of the CW light.
[0009]
By adopting such a configuration, an expensive light source is not required for the user node device, and the single system bidirectional transmission can be realized with high stability and high speed by the frequency shift of the CW light, thereby realizing the cost reduction of the entire system. In addition, since the optical signal from each user node device can be wavelength-multiplexed as it is in the access node device, a transparent system directly connected to the wavelength from the user node device to the center node can be configured stably and economically. A network configuration with excellent maintainability is possible. In addition, the active system and the standby system can be easily configured by two optical signals generated by the user node device, and high reliability of the network can be achieved. In addition, the optical signal output from each user node device can be controlled without causing excessive optical loss on the access node device side, and a highly stable network can be configured.
[0010]
That is, a first aspect of the present invention includes an access node device that accommodates a subscriber and a user node device installed in a subscriber's house, and an optical fiber is provided between the access node device and the user node device. This is an optical access system that performs bidirectional transmission using a single core.
[0011]
Here, the present invention is characterized in that the access node device is modulated with the light source of the CW light having a wavelength different from the optical signal modulated with the downlink data addressed to the user node device, and the downlink data. A means for combining the optical signal and the CW light and transmitting the optical signal to the optical fiber; and an optical filter for transmitting an optical signal arriving from the user node device and having a frequency of Δf away from the frequency of the CW light. The user node apparatus separates the CW light from the optical signal modulated by the downlink data coming from the access node apparatus and the optical signal combined with the CW light, and the separation by the separating means. There is provided means for causing the frequency of the CW light to be shifted by a frequency Δf, and means for externally modulating the CW light having undergone the frequency Δf transition with upstream data.
[0012]
As a result, an expensive light source is not required for the user node device, and the single system bidirectional transmission can be performed with high stability and high speed by the frequency shift of the CW light, so that the cost of the entire system can be reduced. In addition, since the optical signal from each user node device can be wavelength-multiplexed as it is in the access node device, a transparent system directly connected to the wavelength from the user node device to the center node can be configured stably and economically. A network configuration with excellent maintainability is possible.
[0013]
The means for making the transition can be realized, for example, by including an oscillator having a frequency Δf and a frequency modulator that causes the CW light to make a frequency Δf transition by the oscillation frequency Δf of the oscillator. At this time, an N-multiplier that multiplies the clock signal of the retiming circuit in the user node device by N may be provided as the oscillator.
[0014]
Also, a plurality of N user node devices are connected to one access node device, and the access node device has a CW light having an N channel wavelength different from an optical signal modulated with downlink data addressed to the user node device. And an optical filter that transmits optical signals that are separated from the frequency of the CW light having the wavelength of the N channel by Δf from optical signals arriving from a plurality of N user node devices.
[0015]
In addition, a ring transmission path including at least two of the access node devices may be provided, or at least two of the ring transmission paths may be connected in a multiplexed manner. Thereby, the network scale can be easily expanded.
[0016]
The access node apparatus includes an optical filter that transmits an optical signal arriving from the user node apparatus and having a frequency that is + Δf apart from the frequency of the CW light and a signal that is −Δf apart, and the user node apparatus includes the optical filter A means for transitioning the frequency of the CW light separated by the means for separating the frequency + Δf and −Δf; and a means for externally modulating the CW light subjected to the frequency + Δf and −Δf transition with upstream data. You can also.
[0017]
With such a configuration, working and spare optical fibers are provided between the access node device and the user node device and between the access node devices, and the signal separated by + Δf and the signal separated by −Δf. Any one of the received signals may be an optical signal transmitted through the working optical fiber, and the other may be an optical signal transmitted through the spare optical fiber.
[0018]
As a result, the active system and the standby system can be easily configured by the two optical signals generated by the user node device, and high reliability of the network can be achieved.
[0019]
According to a second aspect of the present invention, there is provided an access node device, and the feature of the present invention is that a light source of CW light having a wavelength different from that of an optical signal modulated by downlink data addressed to a user node device, Means for combining an optical signal modulated with downlink data and the CW light and transmitting the optical signal to an optical fiber; and an optical signal arriving from the user node device and transmitting an optical signal whose frequency is Δf away from the frequency of the CW light And an optical filter to be provided.
[0020]
A third aspect of the present invention is a user node device, which is characterized in that an optical signal obtained by combining an optical signal modulated by downlink data coming from an access node device and CW light is combined. Means for separating the CW light from the light, means for making a frequency Δf transition of the frequency of the separated CW light, and means for externally modulating the CW light subjected to the frequency Δf transition with upstream data.
[0021]
The means for making the transition can be configured to include, for example, an oscillator having a frequency Δf and a frequency modulator that causes the CW light to make a frequency Δf transition by the oscillation frequency Δf of the oscillator. At this time, the oscillator can be configured easily and inexpensively by providing an N-multiplier that multiplies the clock signal of the retiming circuit in the user node device as the oscillator.
[0022]
The access node device includes a light source of non-modulated light (CW light) having an N channel wavelength different from an optical signal modulated with downlink data addressed to the user node device, and a plurality of N user node devices. An optical filter that transmits an incoming optical signal having a frequency of Δf away from the frequency of the CW light having the N-channel wavelength may also be provided. Thereby, a plurality of user node devices can be accommodated in one access node device.
[0023]
The access node apparatus includes an optical filter that transmits an optical signal arriving from the user node apparatus and having a frequency that is separated from the frequency of the CW light by + Δf and a signal that is separated by −Δf. You can also. In this case, it is desirable that the user node apparatus includes a means for causing the frequency of the CW light separated by the separating means to transition between frequency + Δf and −Δf. As a result, a highly reliable optical access system using the working and spare optical fibers can be constructed.
[0024]
The access node apparatus preferably includes means for adjusting the intensity of the CW light transmitted according to the intensity of the optical signal coming from the user node apparatus. Thereby, control of optical signal output from each user node apparatus can be controlled without giving excessive optical loss on the access node apparatus side, and a highly stable network can be configured.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The configuration of the optical access system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1, FIG. 3, FIG. 4, FIG. FIG. 1 is a block diagram of an optical access system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram of an optical access system according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing an example of an access transfer network to which the present invention is applied. FIG. 5 is a block diagram of an optical access system according to the third embodiment of the present invention. FIG. 7 is a block diagram of an optical access system according to the third and fourth embodiments of the present invention.
[0026]
As shown in FIG. 1, the present invention includes an access node device A-1 that accommodates subscribers, and a user node device (ONU: Optical Network Unit) ONU-1 installed in the subscriber's home. This is an optical access system that performs bi-directional transmission between the device A-1 and the user node device ONU-1 using a single optical fiber F-1.
[0027]
Here, the feature of the present invention is that the access node apparatus A-1 includes a CW
[0028]
The means for making the transition includes an
[0029]
As shown in FIG. 3, an N multiplier 8 that multiplies the clock signal of the retiming circuit 7 in the user node device ONU-1 by N can be provided instead of the
[0030]
As shown in FIG. 5, a plurality of N user node devices ONU-1 to ONU-n are connected to one access node device A-1, and the access node device A-1 is connected to the user node devices ONU-1 to ONU-. a multi-wavelength
[0031]
As shown in FIG. 4A, the optical access system of the present invention includes a ring transmission line including access node devices A-1, A-2, and A-3, and can be applied to an access transfer network. Further, as shown in FIG. 4B, at least two ring transmission lines can be connected in a multiplexed manner.
[0032]
As shown in FIG. 7, the access node device A-1 is an optical signal arriving from the user node device ONU-n that transmits a signal whose frequency is + Δf apart from the frequency of the CW light and a signal that is −Δf apart. The user node device ONU-n includes an arrayed
[0033]
A wavelength-specific optical
[0034]
In the following, embodiments of the present invention will be described in more detail.
[0035]
(First Example)
A first embodiment of the present invention is shown in FIGS. FIG. 1 uses an arrayed waveguide grating (AWG) 2 widely used in a WDM system for multiplexing of CW light and downstream optical signals and for demultiplexing upstream signals in the access node device A-1. .
[0036]
Only the upstream signal shifted by the frequency Δf can be extracted by this arrayed waveguide grating 2 to cut the near-end reflection of the CW light. The user node device ONU-1 includes an
[0037]
(Second embodiment)
A second embodiment of the present invention is shown in FIG. FIG. 3 shows a method of using a retiming signal as an oscillator that oscillates at a frequency Δf in the user node device ONU-1. The user node device ONU-1 is provided with a retiming circuit 7 for clock extraction in a normal transmission / reception circuit. A specific configuration example is shown in which an N multiplier 8 that multiplies the clock signal from the retiming circuit 7 is provided, and the
[0038]
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4A shows an example of an access-transfer network to which the present invention is applied, and FIG. 4B shows a case where rings are further multiplexed. FIG. 5 shows a configuration of an access node and n user node devices ONU. The access node A-1 is provided with a multi-wavelength light source that is not modulated (CW light) at a plurality of different wavelengths, and is transmitted from the center node to each user node device ONU via the upper ring of FIG. From the multi-wavelength light source, the CW lights having different wavelengths are multiplexed by the arrayed waveguide diffraction grating (AWG) to the respective user node devices ONU and transmitted to the respective optical fibers.
[0039]
The configuration of the user node apparatus ONU shown in FIG. 5 is the same as that in FIG. 1 or FIG. FIG. 6 shows an example of wavelength arrangement at that time, and a downstream optical signal directed to the user node apparatus ONU includes a downstream wavelength region from the center node and a region of CW light from the multi-wavelength light source. The upstream optical signal from each user node apparatus ONU is shifted from the original CW light by Δf. Of these, FIG. 7 describes only the nth user node device ONU. In FIG. 7, only the CW light and the modulated upstream signal are described.
[0040]
Using a sine wave as a frequency modulation waveform in the user node apparatus ONU, the modulation index is set to about 1 to 2.5, and an optical signal shifted by + Δf and −Δf with respect to the wavelength is generated in the CW light. An example of an optical spectrum at this time is shown in FIG. In the access node, as shown in FIG. 7, one of the optical signals shifted by + Δf and −Δf is used as a working signal, and one is used as a spare signal.
[0041]
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Usually, since the distance between the access node apparatus A-1 and each user node apparatus ONU is different and the optical loss varies, it is necessary to control the respective optical outputs. In the fourth embodiment, means for demultiplexing one optical signal on the access node A-1 side among the plurality of optical signals generated in the user node apparatus ONU of the third embodiment is arranged as shown in FIG. Performed by a waveguide diffraction grating (AWG) 11, the output of the demultiplexed optical signal is detected by a wavelength-specific light
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the cost of the entire system. In addition, a network configuration excellent in service responsiveness and maintainability becomes possible. Furthermore, high reliability of the network can be achieved. In addition, a highly stable network can be configured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an optical access system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between a wavelength arrangement of a downstream optical signal and a frequency-shifted upstream optical signal.
FIG. 3 is a block diagram of an optical access system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an example of an access transfer network to which the present invention is applied.
FIG. 5 is a block diagram of an optical access system according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between wavelength arrangement of downstream optical signals and upstream optical signals subjected to frequency conversion.
FIG. 7 is a block diagram of an optical access system according to third and fourth embodiments of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between a downstream CW optical signal and a frequency-shifted upstream optical signal.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記アクセスノード装置は、
前記ユーザノード装置宛ての下りデータで変調された光信号とは異なる波長の無変調光であるCW(Continuous Wave)光の光源と、
前記下りデータで変調された光信号および前記CW光を合波して光ファイバに送出する手段と、
前記ユーザノード装置から到来する光信号で周波数が前記CW光の周波数からΔf離れた光信号を透過させる光フィルタと
を備え、
前記ユーザノード装置は、
前記アクセスノード装置から到来する前記下りデータで変調された光信号および前記CW光が合波された光信号から前記CW光を分離する手段と、
この分離する手段により分離された前記CW光の周波数を周波数Δf遷移させる手段と、
周波数Δf遷移されたCW光を上りのデータで外部変調する手段と、
この外部変調する手段の出力光を前記アクセスノード宛の上り方向の光信号として前記光ファイバに送出する手段と
を備えたことを特徴とする光アクセスシステム。An optical access system comprising an access node device accommodating a subscriber and a user node device installed in the subscriber's house, and bi-directionally transmitting between the access node device and the user node device using a single optical fiber In
The access node device
A light source of CW (Continuous Wave) light that is unmodulated light having a wavelength different from that of an optical signal modulated by downlink data addressed to the user node device;
Means for combining the optical signal modulated with the downlink data and the CW light and sending them to an optical fiber;
An optical filter that transmits an optical signal having a frequency of Δf away from the frequency of the CW light by an optical signal arriving from the user node device;
The user node device is
Means for separating the CW light from the optical signal modulated by the downlink data coming from the access node device and the optical signal combined with the CW light;
Means for causing a frequency Δf transition of the frequency of the CW light separated by the separating means;
Means for externally modulating the CW light having a frequency Δf transition with upstream data ;
An optical access system comprising: means for transmitting the output light of the means for external modulation to the optical fiber as an upstream optical signal addressed to the access node .
周波数Δfの発振器と、
この発振器の発振周波数Δfにより前記CW光を周波数Δf遷移させる周波数変調器と
を備えた請求項1記載の光アクセスシステム。The means for transition is:
An oscillator of frequency Δf;
The optical access system according to claim 1, further comprising: a frequency modulator that causes the CW light to transition at a frequency Δf by an oscillation frequency Δf of the oscillator.
前記発振器はこのリタイミング回路の抽出したクロック信号をN倍して出力するN倍周器を含む
請求項2記載の光アクセスシステム。 The user node device includes a retiming circuit that extracts a clock of the downlink data,
It said oscillator optical access system <br/> claim 2 comprising N times frequency divider for outputting the extracted clock signal of the retiming circuit N times to.
前記アクセスノード装置は、
前記ユーザノード装置宛ての下りデータで変調された光信号とは異なるNチャネルの波長の無変調光(CW光)の光源と、
複数Nの前記ユーザノード装置から到来する光信号で前記Nチャネルの波長のCW光の周波数からそれぞれΔf離れた光信号を透過させる光フィルタと
を備えた請求項1または2記載の光アクセスシステム。A plurality of N user node devices are connected to one access node device,
The access node device
A light source of non-modulated light (CW light) having an N channel wavelength different from an optical signal modulated by downlink data addressed to the user node device;
The optical access system according to claim 1, further comprising: an optical filter that transmits optical signals that are separated from the frequency of the CW light having the wavelength of the N channel by Δf from optical signals that arrive from a plurality of N user node apparatuses.
前記発振器は正弦波発振器であり、
前記周波数変調器は、前記CW光を周波数変調することにより前記CW光の周波数に対して正方向に周波数Δf遷移した成分と負方向に周波数Δf遷移した成分とを含む光信号を発生させる構成であり、
前記外部変調する手段は、前記正方向に周波数Δf遷移した成分と負方向に周波数Δf遷移した成分とを含む光信号を上りのデータで変調する構成である
請求項2記載の光アクセスシステム。The access node device includes an optical filter that transmits an optical signal arriving from the user node device and having a frequency that is + Δf apart from a frequency of the CW light and a signal that is −Δf apart from the frequency of the CW light.
The oscillator is a sine wave oscillator;
The frequency modulator is configured to generate an optical signal including a component having a frequency Δf transition in the positive direction and a component having a frequency Δf transition in the negative direction with respect to the frequency of the CW light by frequency-modulating the CW light. Yes,
The light according to claim 2, wherein the external modulating means is configured to modulate an optical signal including a component having a frequency Δf transition in the positive direction and a component having a frequency Δf transition in the negative direction with upstream data. Access system.
前記下りデータで変調された光信号および前記CW光を合波して光ファイバに送出する手段と、
前記ユーザノード装置から到来する光信号で周波数が前記CW光の周波数からΔf離れた光信号を透過させる光フィルタと
を備えたことを特徴とするアクセスノード装置。CW light , which is unmodulated light having a wavelength different from that of the optical signal modulated by the downlink data addressed to the user node device, is generated as an optical signal used by the user node device to change the frequency by Δf and used for modulation of the uplink data. A light source to
Means for combining the optical signal modulated with the downlink data and the CW light and sending them to an optical fiber;
An access node device comprising: an optical filter that transmits an optical signal arriving from the user node device and having a frequency of Δf away from the frequency of the CW light.
分離された前記CW光の周波数を周波数Δf遷移させる手段と、
周波数Δf遷移されたCW光を上りのデータで外部変調する手段と
を備えたことを特徴とするユーザノード装置。Means for separating the CW light from the optical signal obtained by combining the optical signal modulated with the downlink data coming from the access node device and the CW light;
Means for transitioning the frequency of the separated CW light by a frequency Δf;
A user node apparatus comprising: means for externally modulating CW light having a frequency Δf transition with uplink data.
周波数Δfの発振器と、
この発振器の発振周波数Δfにより前記CW光を周波数Δf遷移させる周波数変調器と
を備えた請求項8記載のユーザノード装置。The means for transition is:
An oscillator of frequency Δf;
9. The user node device according to claim 8, further comprising: a frequency modulator that causes the CW light to transition at a frequency Δf by an oscillation frequency Δf of the oscillator.
前記発振器はこのリタイミング回路の抽出したクロック信号をN倍して出力するN倍周器を含む
請求項9記載のユーザノード装置。 A retiming circuit for extracting a clock of the downlink data;
The oscillator user node apparatus <br/> claim 9 further comprising a N-fold frequency divider for outputting the extracted clock signal of the retiming circuit N times to.
複数Nの前記ユーザノード装置から到来する光信号で周波数が前記Nチャネルの波長のCW光の周波数からそれぞれΔf離れた信号を透過させる光フィルタと
を備えた請求項7記載のアクセスノード装置。A light source of CW light that is unmodulated light having an N channel wavelength different from an optical signal modulated by downlink data addressed to the user node device;
The access node apparatus according to claim 7, further comprising: an optical filter that transmits optical signals arriving from a plurality of N user node apparatuses each having a frequency of Δf away from the frequency of the CW light having the wavelength of the N channel.
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