CN110089051B - 光通信装置和光通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及作为能够连接多个用户侧终端装置的光用户线路终端装置进行动作的光通信装置，其具有：信号生成部(发送信号生成器(32)、发送数字滤波器(33))，其生成向多个用户侧终端装置发送的信号；调整量决定部，其根据对多个用户侧终端装置分别分配的光资源和与多个用户侧终端装置中的每一个用户侧终端装置之间的传输距离，决定信号的复平面中的信号点的位置的调整量；信号调整部(34)，其根据调整量对信号的复平面中的信号点的位置进行调整；以及光信号生成部(37)，其将由信号调整部调整了信号点后的信号转换为光信号。

Description

光通信装置和光通信系统
技术领域
本发明涉及能够与多个对方侧装置进行通信的光通信装置和光通信系统。
背景技术
作为光接入网络的一个形式的无源型光网络系统也被称为PON(Passive OpticalNetwork)系统。PON系统由设置在站侧的光用户线路终端装置和设置在用户侧的1台以上的用户侧终端装置构成，光用户线路终端装置和各用户侧终端装置经由光纤这样的光传输路径进行通信。光用户线路终端装置也被称为OLT(Optical Line Terminal)，用户侧终端装置也被称为ONU(Optical Network Unit)。OLT和ONU是光通信装置。
现有的光接入网络使用光时分复用(OTDM：Optical Time DivisionMultiplexing)、波分复用(WDM：Wavelength Divison Multiplexing)、光码分复用(OCDM：Optical Code Division Multiplexing)这样的复用传输技术实现高速化和大容量化(例如专利文献1)。在专利文献1中记载了，在应用了波分复用的光接入网络中，通过变更要使用的波长来进行频带宽度的调整和频带的再次配置。
另一方面，随着今后的5G移动电话系统的普及，PON系统要求进一步实现大容量化、具体而言为100Gb/s级的大容量传输。与此相伴，在IEEE802.3ca中，将基于Ethernet(注册商标)的100Gb/s的传输容量作为对象的100G-EPON(Ethernet Passive OpticalNetwork)的标准化得到发展。
将骨干光网络作为对象而发展的数字相干技术能够在1个波长中实现100Gb/s的光纤传输，因此，考虑应用于以下一代PON系统为首的下一代光接入网络。另外，在以后的说明中，将在PON系统中应用了数字相干技术的方式称为相干PON方式。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-187622号公报
发明内容
发明要解决的课题
在每1个波长的传输容量为100Gb/s的相干PON方式中，在5G移动电话系统普及之前的当前时点，传输容量非常大，在ONU请求的传输容量小于100Gb/s的情况下，成为冗长的传输容量。因此，考虑在多个ONU中共用1个波长的形式。
但是，在针对OLT连接多个使用相同波长的ONU的情况下，OLT需要根据传输距离最长的ONU来调整输出光的功率。即，OLT需要调整输出光的功率，以使得与传输距离最长的ONU之间的通信品质满足规定的要件。具体而言，OLT需要调整输出光的功率，以使得传输距离最长的ONU中的比特错误率成为纠错极限即3.8×10-3以下。因此，在从OLT到各ONU的各个距离之差较大的情况下，得到比最小接收灵敏度大的信号强度的功率的光到达传输距离最长的ONU以外的ONU。这意味着传输距离最长的ONU以外的ONU与OLT通信时的OLT的消耗功率较大而成为必要以上，白白消耗了功率。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，得到能够抑制消耗功率的光通信装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题并实现目的，本发明涉及作为能够连接多个用户侧终端装置的光用户线路终端装置进行动作的光通信装置，其具有生成向多个用户侧终端装置发送的信号的信号生成部。此外，光通信装置具有调整量决定部，该调整量决定部根据对多个用户侧终端装置分别分配的光资源和与多个用户侧终端装置中的每一个用户侧终端装置之间的传输距离，决定信号的复平面中的信号点的位置的调整量。此外，光通信装置具有：信号调整部，其根据调整量对信号的复平面中的信号点的位置进行调整；以及光信号生成部，其将由信号调整部调整了信号点后的信号转换为光信号。此外，在与分配给同一波长的同一偏振的各用户侧终端装置之间的传输距离不同的情况下，所述调整量决定部决定调整量，以使得相比于在与分配给同一波长的同一偏振的各用户侧终端装置之间的传输距离相同的情况下向各用户侧终端装置发送的信号的强度，向传输距离短的用户侧终端装置发送的信号的强度较低。
发明效果
根据本发明，发挥能够实现能够抑制消耗功率的光通信装置这样的效果。
附图说明
图1是示出构成为包含实施方式的光通信装置的光通信系统即PON系统的结构例的图。
图2是与PON系统的整体结构一起示出构成实施方式的PON系统的OLT和ONU的装置结构例的图。
图3是示出实施方式的OLT将光资源分配给各ONU的方法的一例的图。
图4是示出实施方式的OLT和ONU所具有的光收发器的结构例的图。
图5是示出实施方式的OLT所具有的光收发器的光发送部的结构例的图。
图6是示出实施方式的OLT所具有的光收发器的光接收部的结构例的图。
图7是示出实施方式的OLT和ONU所具有的光收发器的光接收部中包含的波形整形部的结构例的图。
图8是示出实现实施方式的OLT和ONU的处理电路的图。
图9是示出实现实施方式的OLT和ONU的控制电路的图。
图10是示出实施方式的PON系统的第1具体例的图。
图11是示出在图10所示的PON系统中OLT向各ONU发送的光信号的星座图的一例的图。
图12是示出实施方式的PON系统的第2具体例的图。
图13是示出在图12所示的PON系统中OLT向各ONU发送的光信号的星座图的一例的图。
图14是示出实施方式的PON系统中的从OLT朝向ONU的传输距离与最小接收灵敏度之间的关系的图。
图15是示出实施方式的PON系统中的I/Q不平衡参数θ与功率预算增益之间的关系的图。
图16是示出实施方式的PON系统中的下行方向的数据传输动作的一例的顺序图。
具体实施方式
下面，根据附图对本发明的实施方式的光通信装置和光通信系统进行详细说明。另外，本发明不由该实施方式进行限定。
实施方式
图1是示出构成为包含实施方式的光通信装置的光通信系统即PON系统的结构例的图。
本实施方式的PON系统100对应于相干PON方式，构成为包含OLT1和ONU21～24。OLT1是本发明的光通信装置。在以后的说明中，在不需要区分ONU21～24的情况下，有时将它们记载为ONU2。OLT1和各ONU2经由光传输路径和光耦合器3连接。在图1中，实线表示下行传输方向，成为从OLT1朝向各ONU2的传输。虚线表示上行传输方向，成为从各ONU2朝向OLT1的传输。在图1中，设ONU的数量为4，但是，ONU的数量不限于此。ONU的数量也可以是1～3或5以上。在虚线所示的上行传输中，从各ONU2朝向OLT1的信号在时间上进行突发传输。
此外，本实施方式的PON系统100使下行方向的传输容量可变。即，OLT1能够根据所连接的各ONU2需要的传输容量对下行方向的传输容量进行变更。
图2是与PON系统的整体结构一起示出构成本实施方式的PON系统100的OLT1和ONU2的装置结构例的图。
如图2所示，OLT1包含传输容量控制器11、光收发器121～124和光耦合分波器13。光收发器121～124使用的波长不同，但是内部结构相同。在以下的说明中，在不需要区分光收发器121～124的情况下，有时将它们记载为光收发器12。
传输容量控制器11对各光收发器12进行控制，对从OLT1朝向各ONU2的传输容量进行调整。
光收发器121～124是传输容量为100Gb/s的光收发器，分别收发不同的波长的光信号。在本实施方式中，设光收发器121～124发送的光信号的波长分别为λ1～λ4。光收发器121～124分别接收的光信号的波长是λ1～λ4以外的波长，但是，本实施方式的OLT1的特征在于发送动作，因此，在图2中省略各光收发器12接收的光信号的波长的记载。
光耦合分波器13对光收发器121～124分别输出的光信号进行合波而生成波长复用的状态的光信号，并且，按照每个波长对由ONU21～24分别输出且进行合计4波的波长复用的状态的光信号进行分波。光耦合分波器13将分波后的各波长的光信号输出到对各波长的光信号进行处理的光收发器121～124。
ONU21～24具有光收发器21。光收发器21是最大传输容量为100Gb/s的光收发器，并且设传输容量可变。在本实施方式中，ONU21～24能够从25Gb/s、50Gb/s和100Gb/s这3种中选择传输容量。另外，光收发器21的最大传输容量和能够选择的传输容量是一例。此外，能够选择的传输容量的种类也可以是2种或4种以上。另外，在以下的说明中，为了便于说明，有时将ONU21记载为ONU#1，将ONU22记载为ONU#2，将ONU23记载为ONU#3，将ONU24记载为ONU#4。
此外，OLT1与各ONU2之间的光传输区间由汇集区间、光耦合器3和接入区间#1～#4构成。在OLT1与光耦合器3之间的光传输路径即汇集区间中，从各ONU2朝向OLT1的信号以波分复用的状态进行传输，并且，从OLT1朝向各ONU2的信号以波分复用的状态进行传输。在光耦合器3与各ONU2之间的光传输路径即接入区间#1～#4中，从各ONU2朝向OLT1的信号以不与其他信号复用的状态进行传输，从OLT1朝向各ONU2的信号以复用的状态进行传输。即，光耦合器3在被输入从各ONU2朝向OLT1的信号后，进行波分复用并朝向OLT1输出，在被输入从OLT1朝向各ONU2的波分复用的状态的信号后，朝向ONU21～24分别进行分支。
图3是示出本实施方式的OLT1将波长、偏振、I/Q这样的光资源分配给各ONU2的方法的一例的图。图3示出ONU21～24分别使用相同传输容量的情况下的光资源的分配方法的例子。此外，图3按照ONU21～24各自的传输容量示出OLT1对ONU21～24分配哪个光资源。
在图3中，λ1～λ4表示OLT1的光收发器121～124分别发送的光信号的波长。此外，XI表示X偏振的I信号，XQ表示X偏振的Q信号，YI表示Y偏振的I信号，YQ表示Y偏振的Q信号。此外，#1～#4分别表示ONU#1～#4即ONU21～24。此外，“25Gb/s/ONU”表示每1台ONU2的传输容量为25Gb/s。同样，“50Gb/s/ONU”表示每1台ONU2的传输容量为50Gb/s，“100Gb/s/ONU”表示每1台ONU2的传输容量为100Gb/s。
如图3所示，在各ONU2的传输容量为25Gb/s的情况下，OLT1对ONU#1分配λ1的XI，对ONU#2分配λ1的XQ，对ONU#3分配λ1的YI，对ONU#4分配λ1的YQ。这样，在各ONU2的传输容量为25Gb/s的情况下，PON系统100成为仅利用1个波长、不利用除此以外的波长的动作模式。另外，设要使用的1个波长为λ1，但是，也可以从λ2～λ4中选择要使用的1个波长。
在各ONU2的传输容量为50Gb/s的情况下，OLT1对ONU#1分配λ1的XI和YI，对ONU#2分配λ1的XQ和YQ，对ONU#3分配λ2的XI和YI，对ONU#4分配λ2的XQ和YQ。这样，在各ONU2的传输容量为50Gb/s的情况下，PON系统100成为仅利用2个波长、不利用除此以外的波长的动作模式。另外，与各ONU2的传输容量为25Gb/s的情况同样，要使用的2个波长可以从λ3和λ4中进行选择。
在各ONU2的传输容量为100Gb/s的情况下，OLT1对ONU#1分配λ1的XI、XQ、YI和YQ，对ONU#2分配λ2的XI、XQ、YI和YQ，对ONU#3分配λ3的XI、XQ、YI和YQ，对ONU#4分配λ4的XI、XQ、YI和YQ。这样，在各ONU2的传输容量为100Gb/s的情况下，PON系统100成为利用全部4个波长的动作模式。
图3所示的光资源的分配由OLT1的传输容量控制器11决定。即，传输容量控制器11是根据ONU21～24分别请求的传输容量来分配用于向ONU21～24分别发送数据的光资源的光资源分配部。传输容量控制器11决定光资源的分配后，将决定结果通知给OLT1的光收发器121～124、ONU21～24的光收发器21。使用光收发器121～124中的1个或2个以上进行从传输容量控制器11朝向ONU21～24的光收发器21的通知。此外，传输容量控制器11使用光收发器121～124中的1个或2个以上，从各ONU2取得决定光资源的分配所需要的各ONU2的传输容量的信息。
另外，为了简化说明，说明了ONU21～24的传输容量相同的情况下的光资源的分配方法，但是，ONU21～24的传输容量不需要相同。例如，在2台ONU2的传输容量为50Gb/s、且其余2台ONU2的传输容量为25Gb/s的情况下，成为利用2个波长的动作模式。即，OLT1以2台ONU使用各波长的光资源的方式进行分配。此外，例如，在2台ONU2的传输容量为50Gb/s、且其余2台中的一个ONU2的传输容量为25Gb/s、另一个ONU2的传输容量为100Gb/s的情况下，成为利用3个波长的动作模式。即，OLT1对传输容量为100Gb/s的ONU2分配1个波长的光资源，将其余3个波长中的2个波长的光资源分配给传输容量为50Gb/s的2台ONU2和传输容量为25Gb/s的1台ONU2。
图4是示出本实施方式的OLT1所具有的光收发器12和ONU2所具有的光收发器21的结构例的图。如图4所示，光收发器12和21具有光发送部30和光接收部40。另外，在光收发器12和光收发器21中，光发送部30的动作的一部分不同。在后面详细叙述，光收发器12的光发送部30进行用于抑制发送信号的光功率的处理。
图5是示出本实施方式的OLT1所具有的光收发器12的光发送部30的结构例的图。光收发器12的光发送部30具有发送处理部31、驱动器36和光信号生成部37。发送处理部31具有发送信号生成器32、发送数字滤波器33和信号调整部34，信号调整部34具有波形整形部35。光信号生成部37具有光源38和光调制器39。在图5中，利用虚线表示电信号，利用实线表示光信号。
发送信号生成器32根据所输入的发送数据、例如100Gb/s的发送数据，生成向对置的光收发器发送的数据信号。具体而言，发送信号生成器32进行对发送数据进行纠错编码的处理，进而，进行按照被称为DP-QPSK(Dual Polarization-Quadrature Phase ShiftKeying)的偏振复用4值相位调制或被称为DP-16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)的偏振复用16值振幅相位调制这样的调制方式将发送数据映射到符号的处理，生成数据信号。发送信号生成器32的具体处理内容和结构没有特别制约。发送信号生成器32由编码器和调节器实现。发送信号生成器32与发送数字滤波器33一起构成生成向ONU2发送的信号的信号生成部。
发送数字滤波器33例如由FIR(Finite Impulse Response)滤波器实现。发送数字滤波器33对由发送信号生成器32生成的数据信号执行滤波器处理，对期望频带的频谱进行整形。通过在发送侧进行频谱整形，具有能够减轻与相邻波长的信号之间的干涉的影响的优点。在设计能够实现高频率利用效率的WDM系统的情况下，例如，发送数字滤波器33以奈奎斯特形状对数据信号进行滤波，由此，OLT1能够高密度地对由各光收发器12生成的数据信号进行复用。另一方面，在成为以50GHz间隔这样的固定频率网格配置信道的设计的情况下，发送数字滤波器33进行频带限制，由此，OLT1能够抑制光源的频率漂移引起的干涉。
对信号调整部34输入后述I/Q不平衡参数。信号调整部34根据从外部输入的I/Q不平衡参数，针对从发送数字滤波器33输出的数据信号的X偏振和Y偏振，分别对I/Q轴的强度即I信号的强度和Q信号的强度进行调整。信号调整部34将调整后的数据信号输出到驱动器36。在信号调整部34中，波形整形部35对各偏振的I信号和Q信号执行基于I/Q不平衡参数的波形整形处理，对各信号的强度进行调整。强度调整后的各数据信号被输出到驱动器36。驱动器36将从信号调整部34输入的各数据信号的强度放大到光信号生成部37的光调制器39能够驱动的强度。
另外，设为波形整形部35进行各偏振的I信号和Q信号的强度差的调整，但是，也可以由驱动器36进行。该情况下，也可以构成为删除波形整形部35。在构成为驱动器36进行各偏振的I信号和Q信号的强度差的调整的情况下，驱动器36作为信号调整部进行动作。在驱动器36作为信号调整部进行动作的情况下，驱动器36按照I/Q不平衡参数对各偏振的I信号和Q信号的强度进行调整。
光信号生成部37将从信号调整部34输出且由驱动器36放大的信号即电信号转换为光信号。在光信号生成部37中，光源38送出连续光。光调制器39根据从驱动器36输入的强度调整后的数据信号对从光源38送出的连续光进行调制，生成作为发送信号的光信号。光调制器39将所生成的光信号输出到光耦合分波器13。
说明了OLT1所具有的光收发器12的光发送部30，但是，ONU2所具有的光收发器21的光发送部30的结构也同样。但是，在光收发器21的光发送部30中，不根据I/Q不平衡参数对从发送数字滤波器33输出的数据信号的各偏振的I信号和Q信号的强度进行调整。
图6是示出本实施方式的OLT1所具有的光收发器12的光接收部40的结构例的图。光收发器12的光接收部40具有相干接收机41和接收处理部42。接收处理部42具有ADC(Analog to Digital Converter)部43和波形整形部44。在图6中，利用实线表示光信号，利用虚线表示电信号。
相干接收机41构成为包含光源、偏振分束器、分束器、平衡式光电二极管等。相干接收机41将使经由光传输路径从ONU2接收到的光信号和光源生成的连续光进行混合干涉而接收到的光信号转换为电信号。
在接收处理部42中，模拟数字转换器即ADC部43对从相干接收机41输入的DP-QPSK信号或DP-16QAM信号这样的电模拟信号进行标本化、量化和编码，将其转换为数字信号。ADC部43将转换为数字信号后的DP-QPSK信号或DP-16QAM信号输出到波形整形部44。
波形整形部44是图7所示的结构，具有分散补偿部45、相位噪音补偿部46和自适应均衡部47。图7是示出图6所示的波形整形部44的结构例的图。在波形整形部44中，分散补偿部45针对从ADC部43输入的X偏振和Y偏振的I信号和Q信号，在频域或时域内对光纤传输时产生的分散效果进行均衡。相位噪音补偿部46使用四乘法等算法对接收到的光信号的频率与相干接收机41内的光源生成的连续光的频率之差以及光纤传输时产生的相位噪音的影响进行补偿。自适应均衡部47使用Constant Modulus Algorithm(CMA)这样的算法进行偏振分离，将其分离成各偏振的信号成分。
说明了OLT1所具有的光收发器12的光接收部40，但是，ONU2所具有的光收发器21的光接收部40也是相同的结构。
接着，对本实施方式的OLT1的硬件结构进行说明。OLT1和ONU2能够全部通过硬件实现。图5所示的光发送部30的光源38能够由半导体激光器实现，光调制器39能够由LN(铌酸锂)调制器实现。其他各结构要素例如分别构成为处理电路。此外，多个结构要素可以构成为1个处理电路，1个结构要素也可以由多个处理电路构成。
上述处理电路可以是专用硬件，也可以是具有存储器和执行存储器中存储的程序的CPU(Central Processing Unit、也称为中央处理装置、处理装置、运算装置、微处理器、微计算机、处理器、DSP(Digital Signal Processor))的控制电路。这里，存储器例如是RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、闪存、EPROM(Erasable ProgrammableRead Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等非易失性或易失性半导体存储器、磁盘、软盘、光盘、高密度盘、迷你盘、DVD(DigitalVersatile Disk)等。
在上述处理电路由专用硬件实现的情况下，处理电路例如是图8所示的处理电路101。处理电路101例如是单一电路、复合电路、程序化的处理器、并行程序化的处理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)或它们的组合。
在上述处理电路由具有CPU的控制电路实现的情况下，该控制电路例如是图9所示的结构的控制电路。如图11所示，控制电路具有CPU即处理器102和存储器103。在上述处理电路由控制电路实现的情况下，通过处理器102读出并执行存储器103中存储的与各结构要素各自的处理对应的程序来实现。此外，存储器103还用作处理器102实施的各处理中的暂时存储器。
构成OLT1或ONU2的各结构要素也可以一部分由专用硬件实现，一部分由具有CPU的控制电路实现。
接着，举出具体例对本实施方式的PON系统100的动作进行说明。
图10是示出本实施方式的PON系统100的第1具体例的图。设各ONU2的传输容量为25Gb/s。基于图3所示的分配方法对ONU21～24(ONU#1～#4)分配光资源。此外，在图10中，设连接OLT1和各ONU2的实线的长度表示OLT1与各ONU2之间的实际的传输路径的长度。由此，OLT1与ONU#1之间的传输路径和OLT1与ONU#4之间的传输路径比OLT1与ONU#2之间的传输路径和OLT1与ONU#3之间的传输路径短。
在图10所示的结构的PON系统100中，OLT1根据与各ONU2之间的传输路径的长度之差来调整对使用相同波长的ONU2分别发送的光信号的强度。图5所示的信号调整部34进行光信号的强度的调整。
图11是示出图10所示的结构的PON系统100中OLT1向各ONU2发送的光信号的星座图的一例的图。在图11中，空心的圆形表示调整强度之前的信号点，涂黑的圆形表示实际的信号点即调整强度之后的信号点。调整强度之前的信号点相当于输入到图5所示的信号调整部34的信号的信号点，调整强度之后的信号点相当于从信号调整部34输出的信号的信号点。
如图3和图10所示，关于被分配X偏振的ONU#1和ONU#2，从OLT1到ONU#1的传输路径比从OLT1到ONU#2的传输路径短。此外，关于被分配Y偏振的ONU#3和ONU#4，从OLT1到ONU#4的传输路径比从OLT1到ONU#3的传输路径短。因此，如图11所示，与XI轴相比，OLT1对XQ轴分配较强的信号强度，对与ONU#1相比而成为长距离传输的ONU#2分配更多的功率。此外，与YQ轴相比，OLT1对YI轴分配较强的信号强度，对与ONU#4相比而成为长距离传输的ONU#3分配更多的功率。这样，通过对X偏振和Y偏振各自的复平面上的信号点的位置进行调整，进行对各轴分配的信号强度的调整。图11所示的θ1和θ2是I/Q不平衡参数，被输入到构成OLT1的光收发器12的信号调整部34。信号调整部34根据θ1对X偏振的I信号和Q信号的强度进行调整，根据θ2对Y偏振的I信号和Q信号的强度进行调整。在X偏振的I轴和Q轴的信号强度相等的情况下，成为θ1＝45°。同样，在Y偏振的I轴和Q轴的信号强度相等的情况下，成为θ2＝45°。I/Q不平衡参数由传输容量控制器11生成。即，传输容量控制器11是决定向各ONU2发送的信号的复平面上的信号点的位置的调整量的调整量决定部。另外，在以后的说明中，有时将信号调整部34进行的信号调整称为I/Q不平衡调制。
图12是示出本实施方式的PON系统100的第2具体例的图。但是，省略ONU23和24的记载。设各ONU2的传输容量为50Gb/s。基于图3所示的分配方法对ONU21、22(ONU#1、#2)分配光资源。此外，在图12中，与图10同样，设连接OLT1和各ONU2的实线的长度表示OLT1与各ONU2之间的实际的传输路径的长度。由此，OLT1与ONU#1之间的传输路径比OLT1与ONU#2之间的传输路径短。
图13是示出图12所示的结构的PON系统100中OLT1向各ONU2发送的光信号的星座图的一例的图。在图13中，与图11同样，空心的圆形表示调整强度之前的信号点，涂黑的圆形表示调整强度之后的信号点。
如图3和图12所示，对ONU#1分配各偏振的I信号，对ONU#2分配各偏振的Q信号。此外，从OLT1到ONU#1的传输路径比从OLT1到ONU#2的传输路径短。因此，如图13所示，与XI轴相比，OLT1对XQ轴分配较强的信号强度，并且，与YI轴相比，对YQ轴分配较强的信号强度，对与ONU#1相比而成为长距离传输的ONU#2分配更多的功率。其中，设θ1＝θ2。
图14是示出本实施方式的PON系统100中的从OLT1朝向ONU2的传输距离与最小接收灵敏度之间的关系的图。最小接收灵敏度设为比特错误率达到3.8x10-3的接收灵敏度。在图14中，示出通过仿真和实验得到的结果。虚线表示仿真结果，实线表示实验结果。其中，条件是调制方式为DP-QPSK、传输容量为33GBaud。如图14所示，在光接入网络中假设的传输距离50km～80km中，最小接收灵敏度大致恒定而成为-31.5dBm。在这种最小接收灵敏度相对于传输距离几乎没有变化的区域中，使用I/Q不平衡调制的功率预算的最优化是有效的。
图15是示出本实施方式的PON系统100中的I/Q不平衡参数θ与功率预算增益之间的关系的图。在图15中，示出通过仿真和实验得到的结果。虚线表示仿真结果，实线表示实验结果。如图15所示，I轴和Q轴都能够通过二次函数来近似针对θ的功率预算增益的特性。因此，在设I轴的特性为G1＝a1θ2+b1θ+c1、Q轴的特性为G2＝a2θ2+b2θ+c2、ONU#1与ONU#2的功率预算差为ΔG的情况下，I/Q不平衡参数θ由下式(1)表示。但是，在ONU2的光接收部40中，在波形整形部44的相位噪音补偿部46使用四乘法进行补偿的情况下，能够对I成分和Q成分不平衡的信号进行补偿的范围成为π/6≦θ≦π/3。由此，OLT1在该范围内设定θ。
【数学式1】
Figure GDA0002100950480000121
接着，使用图16说明OLT1对ONU2传输数据的动作。图16是示出本实施方式的PON系统100中的下行方向的数据传输动作的一例的顺序图。这里，对与OLT1连接的ONU2的数量为2的情况下的动作例进行说明。设2台ONU2为ONU#1和ONU#2。此外，设OLT1预先掌握与各ONU2之间的传输路径的长度。例如，OLT1在连接了ONU#1的情况下，对ONU#1发送用于测定传输路径长度的信号，接收针对该信号的应答信号，由此掌握与ONU#1之间的传输路径的长度。具体而言，OLT1测定从发送测定用的信号到接收到应答信号为止的所要时间，根据测定出的所要时间计算传输路径长度。OLT1利用相同的方法计算与ONU#2之间的传输路径的长度。OLT1收集与各ONU2之间的传输路径的长度的信息的方法不限于此。OLT1也可以从PON系统100的管理者等受理各ONU2之间的传输路径长度的信息的输入。
在下行方向的数据传输中，首先，各ONU2对OLT1进行下行方向的数据传输的请求(步骤S1-1、S1-2)。此时，各ONU2将下行方向的传输容量通知给OLT1。
接着，OLT1确认光资源的空闲状况，对各ONU2分配光资源(步骤S2)。OLT1根据从ONU#1通知的传输容量和从ONU#2通知的传输容量，以要使用的波长即要使用的光收发器的数量较少的方式，决定对各ONU2分配的光资源。OLT1例如在从ONU#1和ONU#2通知的传输容量的合计值为100Gb/s以下的情况下，根据ONU#1和ONU#2请求的传输容量来分配未使用的1个波长的XI、XQ、YI、YQ的各信号。在OLT1中，传输容量控制器11进行光资源的分配。
接着，OLT1将步骤S2中分配的光资源通知给ONU#1和ONU#2(步骤S3-1、S3-2)。接受光资源的通知的ONU#1和ONU#2进行用于使用所通知的光资源的光收发器的设定(步骤S4-1、S4-2)，在设定完成后，针对OLT1进行设定完成的通知(步骤S5-1、S5-2)。
OLT1从ONU#1和ONU#2接受设定完成的通知后，设定I/Q不平衡参数(步骤S6)。OLT1根据步骤S2中的光资源的分配结果、与ONU#1之间的传输路径的长度和与ONU#2之间的传输路径的长度，决定I/Q不平衡参数。OLT1在将相同波长的光资源分配给ONU#1和ONU#2、并且与ONU#1之间的传输路径长度和与ONU#2之间的传输路径长度之差较大的情况下，以在I信号的强度和Q信号的强度之间出现差的方式设定I/Q不平衡参数。例如，在与图12和图13所示的第2具体例相当的情况下，OLT1以使得XQ轴的信号强度大于XI轴的信号强度、YQ轴的信号强度大于YI轴的信号强度的方式设定I/Q不平衡参数。OLT1在对ONU#1和ONU#2分配了不同的波长的情况下、以及与ONU#1之间的传输路径长度和与ONU#2之间的传输路径长度之差较小的情况下，设定为I/Q不平衡参数θ＝45°。
OLT1在I/Q不平衡参数的设定完成后，对ONU#1和ONU#2传输下行数据(步骤S7-1、S7-2)。OLT1在发送下行数据时，按照步骤S6中设定的I/Q不平衡参数，对要发送的信号的I轴上的强度和Q轴上的强度进行调整。数据传输的形式可以是当前的PON方式中使用的流(stream)型或除此以外的形式中的任意一方。ONU#1和ONU#2接收到下行数据后，向OLT1发送表示接收完成的数据传输完成通知(步骤S8-1、S8-2)。
如上所述，在本实施方式的PON系统100中，OLT1根据针对ONU2的光资源的分配结果以及与各ONU2之间的传输路径的长度，调整向各ONU2发送的光信号的各偏振的I轴上的信号强度和Q轴上的信号强度。由此，能够根据传输路径的长度来调整向各ONU2传输数据时的消耗功率，在对传输路径的长度不同的多个ONU2分配了相同波长的情况下，能够使向传输路径较短的ONU2发送的信号的功率小于向传输路径较长的ONU2发送的信号的功率，能够抑制消耗功率。
以上实施方式所示的结构示出本发明的内容的一例，能够与其他公知技术进行组合，还能够在不脱离本发明主旨的范围内省略、变更结构的一部分。
标号说明
1：OLT；21～24：ONU；3：光耦合器；11：传输容量控制器；12、121～124、21：光收发器；13：光耦合分波器；30：光发送部；31：发送处理部；32：发送信号生成器；33：发送数字滤波器；34：信号调整部；35、44：波形整形部；36：驱动器；37：光信号生成部；38：光源；39：光调制器；40：光接收部；41：相干接收机；42：接收处理部；43：ADC部；45：分散补偿部；46：相位噪音补偿部；47：自适应均衡部；100：PON系统。

Claims (6)

1.一种光通信装置，其作为能够连接多个用户侧终端装置的光用户线路终端装置进行动作，其特征在于，所述光通信装置具有：
信号生成部，其生成向所述多个用户侧终端装置发送的信号；
调整量决定部，其根据对所述多个用户侧终端装置分别分配的光资源和与所述多个用户侧终端装置中的每一个用户侧终端装置之间的传输距离，决定所述信号的复平面中的信号点的位置的调整量；
信号调整部，其根据所述调整量对所述信号的复平面中的信号点的位置进行调整；以及
光信号生成部，其将由所述信号调整部调整了信号点的位置后的信号转换为光信号，
在与分配给同一波长的同一偏振的各用户侧终端装置之间的传输距离不同的情况下，所述调整量决定部决定所述调整量，以使得相比于在与分配给同一波长的同一偏振的各用户侧终端装置之间的传输距离相同的情况下向各用户侧终端装置发送的信号的强度，向所述传输距离短的用户侧终端装置发送的信号的强度较低。
2.根据权利要求1所述的光通信装置，其特征在于，
所述调整量决定部决定所述调整量，以使得向所述传输距离长的用户侧终端装置发送的信号的强度和在与分配给同一波长的同一偏振的各用户侧终端装置之间的传输距离相同的情况下向各用户侧终端装置发送的信号的强度相同。
3.根据权利要求1或2所述的光通信装置，其特征在于，
所述光通信装置具有光资源分配部，该光资源分配部根据所述多个用户侧终端装置分别请求的传输容量，分配用于向所述多个用户侧终端装置分别发送数据的光资源。
4.根据权利要求3所述的光通信装置，其特征在于，
所述光资源分配部以使得要使用的波长数少的方式分配所述光资源。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的光通信装置，其特征在于，
所述信号生成部具有对信号频带进行限制的数字滤波器。
6.一种光通信系统，其特征在于，所述光通信系统具有：
权利要求1～5中的任意一项所述的光通信装置；以及
与所述光通信装置连接的多个用户侧终端装置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023209981A1 (ja) * 2022-04-28 2023-11-02 日本電信電話株式会社 局側光回線終端装置、通信システム、および制御方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1694572A (zh) * 2004-04-30 2005-11-09 三星电子株式会社 用于在无源光网络中补偿传输距离造成的损失的光收发器
CN101030823A (zh) * 2006-03-02 2007-09-05 台达电子工业股份有限公司 光网络单元及其控制方法
JP2013058928A (ja) * 2011-09-08 2013-03-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> パラメータ設計方法及びパラメータ設計プログラム
CN103684614A (zh) * 2012-09-11 2014-03-26 智邦科技股份有限公司 光学网络终端的网络装置及光信号的功率调整方法
JP2015046735A (ja) * 2013-08-28 2015-03-12 日本電信電話株式会社 光通信装置及びその省電力方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8107819B2 (en) * 2007-05-31 2012-01-31 Industrial Technology Research Institute Systems and methods for interference prediction
JP5626725B2 (ja) * 2010-09-10 2014-11-19 株式会社日立製作所 通信システム、通信装置および加入者装置
JP6053163B2 (ja) * 2013-06-19 2016-12-27 日本電信電話株式会社 多値変調信号生成方法及び光通信システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1694572A (zh) * 2004-04-30 2005-11-09 三星电子株式会社 用于在无源光网络中补偿传输距离造成的损失的光收发器
CN101030823A (zh) * 2006-03-02 2007-09-05 台达电子工业股份有限公司 光网络单元及其控制方法
JP2013058928A (ja) * 2011-09-08 2013-03-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> パラメータ設計方法及びパラメータ設計プログラム
CN103684614A (zh) * 2012-09-11 2014-03-26 智邦科技股份有限公司 光学网络终端的网络装置及光信号的功率调整方法
JP2015046735A (ja) * 2013-08-28 2015-03-12 日本電信電話株式会社 光通信装置及びその省電力方法

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