CN1701543A - 光波分复用接入系统和光网络单元 - Google Patents

光波分复用接入系统和光网络单元 Download PDF

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Abstract

本发明提供光波分复用接入系统以及与其对应的光网络单元。n个光网络单元对应的下行光信号的波段(Da(波长λd1～λdn))、与n个光网络单元对应的上行光信号的波段(Ua(波长λu1～λun))、与m个光网络单元对应的下行光信号的波段(Db(波长λdn+1～λdn+m))、与m个光网络单元对应的上行光信号的波段(Ub(波长λun+1～λun+m))被设定在相互不同的频带，并且(Ua)与(Ub)被设定在相邻的频带，(Ua)与(Da)或者(Ub)与(Db)的至少一方被设定在相邻的频带；各光网络单元包括：接收在波段(Da～Db)中分配的波长λd1～λdn+m的下行光信号的下行光信号接收装置、以及发送在波段(Ua～Ub)中分配的波长λu1～λun+m的上行光信号或者包括波段(Ua～Ub)的宽频带的上行光信号的上行光信号发送装置。

Description

光波分复用接入系统和光网络单元
技术领域
本发明涉及在中心装置(OLT：Optical line terminal)与多个光网络单元(ONU：Optical network unit)之间对光信号进行双向传送的系统中，容易进行光网络单元的增设的光波分复用接入(Wavelength-divisionmultiple access)系统和与其对应的光网络单元。
背景技术
图1A表示现有的光波分复用(WDM：Wavelength-division multiplex(ing))接入系统的结构例(特开2000-196536号公报)。在图1A中，中心装置(OLT)50与波长复用解复用(Wavelength multi/demultiplex(ing))装置60的复用区间通过复用区间光纤1、2连接。波长复用解复用装置60和多个光网络单元(ONU)70-1～70-n的接入区间分别通过接入区间光纤3、4连接。在此，作为从OLT向光网络单元的下行信号用分配1个波段(Wavelength band)D。作为从光网络单元向OLT的上行光信号用分配1个波段U(≠D)。此外，表示分别将波段D的波长λd1～λdn和波段U的波长λu1～λun分配给各光网络单元的例子。
OLT50的发送部(S)51对波段D(波长λd1～λdn)的下行光信号和波段U(波长λu1～λun)的上行用光载波(Optical carrier(s))进行波长复用，通过复用区间光纤1将其向波长复用解复用装置60发送。波长复用解复用装置60分别将波段D的下行光信号和波段U的上行用光载分离为各波长。然后，波长复用解复用装置60将进行分波(波分离)而获得的波长λd1～λdn的下行光信号和波长λu1～λun的上行用光载波的各对通过接入区间光纤3分别向对应的光网络单元70-1～70-n发送。
光网络单元70-1通过WDM耦合器71对传送来的波长λd1的下行光信号和波长λu1的上行用光载波进行分波，通过光接收器(R)72接收波长λd1的下行光信号。另外，光网络单元70-1用光调制器(M)73对波长λu1的上行用光载波进行调制并作为上行光信号通过接入区间光纤4向波长复用解复用装置60发送。其它的光网络单元也是相同的。从各光网络单元发送的波长λu1～λun的上行光信号由波长复用解复用装置60进行波长复用。然后，进行了波长复用的上行光信号通过上行的复用区间光纤2传送给OLT50，由接收部(R)52接收。
在这里，如图1B所示，下行光信号的波段D(波长λd1～λdn)与上行光信号(上行用光载波)的波段U(波长λu1～λun)按照在波长轴上不重叠的方式配置。用作波长复用解复用装置60的阵列波导管衍射光栅(AWG：Arrayed waveguide grating(s))61具有将FSR(Free spectralrange)间隔的下行信号波长(例如λd1)与上行信号波长(例如λu1)在相同的端口处进行分波的功能。在各光网络单元中，成对地输入从波段D和波段U分别逐波(1波)地进行分波后的下行光信号与上行用光载波。因此，如图1C所示，可以通过使用分离波段D和波段U的相同规格的WDM耦合器71分离下行光信号和上行用光载波使它们相互不产生干扰。
另外，也提出有波长λu1～λun的上行用光载波在从OLT50的发送部51发送时作为包括波长λu1～λun的宽频带光(Broadband light)，由波长复用解复用装置60的AWG61进行光谱分片成为波长λu1～λun的上行用光载波而供给各光网络单元的方法(特开2001-177505号公报)。
另外，这样的设计的目的在于实现光网络单元70-1～70-n的构成要素的共用化(少种类化)。即，首先，各波长的上行用光载波从OLT50供给各光网络单元。这样，各光网络单元不必分别具有各自分配的波长的光源，而可利用相同规格的波段U的光调制器(Optical modulator)73。此外，在各光网络单元中分别逐波地输入波段D的下行信号和波段U的上行信号。为了对下行光信号和上行用光载波进行分离，各光网络单元可以利用对波段D和波段U进行分离的相同规格的WDM耦合器71。
此外，如图2A，在通过使用AWG61或多端口滤波器的波长复用解复用装置60而使OLT50与多个光网络单元70-1～70-n相对的结构中，作为光发送器(S)75使用波长可变光源，可以在各光网络单元配置相同规格的光发送器。在这种情况下，如图2B的波长特性所示，从光网络单元70-1到70-n分别发送不同波长的上行光信号λu1到λun。
此外，同样在图2A的结构中，也提出了如下所述的结构(Akimoto，K等人的“Spectrum-sliced，25-GHz spaced，155Mbps x 32channel WDMaccess”，发表于The 4th Pacific Rim Conference on Lasers andElectro-Optics，2001(CLEO/Pacific Rim 2001)，Vol.2，pp.II-556-557)。各光网络单元的光发送器(S)75是对在图2C的波长特性所示的波段U具有宽的光谱宽度的宽频带光进行调制的光发送器。各光网络单元对该宽频带光进行调制并作为上行光信号发送，波长复用解复用装置60对该上行光信号进行光谱分片(spectrum-slice)而进行波长复用，并将其传送给OLT50。虽然这种结构实质上等效于从各光网络单元发送各自不同的波长的上行光信号的结构，但其特征在于可在各光网络单元配置相同规格的光发送器。
另外，为了获得光谱宽度宽的调制(modulation)光，用电信号直接对超发光二极管(ス一パ一ルミネッセントグィォ一ド、superluminescentdiode)或半导体光放大器(SOA：Semiconductor optical amplifier(s))进行调制(Direct modulation)的方法是可能的。或者，用外部调制(Externalmodulation)器对半导体光放大器或铒添加光纤放大器(EDFA：Erbium-doped fiber amplifier(s))的输出光(宽频带无调制光)进行调制的方法是可能的。
然而，在现有的光波分复用接入系统中增设在OLT中收容的光网络单元的情况下，将分配给标准的光网络单元的波长和分配给增设的光网络单元的波长设定在不同的波段。一般考虑图3所示的那样的结构。在这种结构中，基本上将图1A所示的OLT50的发送部51和接收部52、波长复用解复用装置60的AWG61、光网络单元70-1～70-n作为标准和增设用并列地配置。
在此，在标准的光网络单元70-1～70-n分别地作为下行信号用分配波段Da的波长λd1～λdn和作为上行信号用分配波段Ua的波长λu1～λun。此外，在增设的光网络单元70-n+1～70-n+m分别地作为下行信号用分配波段Db的波长λdn+l～λdn+m和作为上行信号用分配波段Ub的波长λun+1～λun+m。
OLT50具有对波段Da(λdl～λdn)的下行光信号和波段Ua(λu1～λun)的上行用光载波进行波长复用发送的标准的发送部(Sa)51a。OLT50还具有对波段Db(λdn+l～λdn+m)的下行光信号和波段Ub(λun+1～λun+m)的上行用光载波进行波长复用发送的增设的发送部(Sb)51b。进而，OLT50具有接收波段Ua(λu1～λun)的上行光信号的标准的接收部(Ra)52a和接收波段Ub(λun+1～λun+m)的上行光信号的增设的接收部(Rb)52b。
从标准的发送部51a和增设的发送部51b发送的标准和增设的下行光信号和上行用光载波由WDM耦合器53d进行波长复用，并通过复用区间光纤1向波长复用解复用装置60发送。波长复用解复用装置60用WDM耦合器62d对标准的波段Da、Ua和增设的波段Db、Ub进行分波。波长复用解复用装置60将这些分离的波段用各自的AWG61a、61b分离为各波长的下行光信号和上行用光载波。由AWG61a分离的波长λd1～λdn的下行光信号和波长λu1～λun的上行用光载波的各对通过接入区间光纤3向各自对应的光网络单元70-1～70-n传送。由AWG61a分离的波长λdn+1～λdn+m的下行光信号和波长λun+1～λun+m的上行用光载波的各对通过接入区间光纤3向各自对应的光网络单元70-n+1～70-n+m传送。
标准的光网络单元70-1～70-n的WDM耦合器71a具有对波段Da和波段Ua进行分波的共同的特性。标准的光网络单元70-1～70-n的光调制器73a具有对波段Ua的光载波进行调制的共同的特性。另一方面，增设的光网络单元70-n+1～70-n+m的WDM耦合器71b具有对波段Db和波段Ub进行分波的共同的特性。增设的光网络单元70-n+1～70-n+m的光调制器73b具有对波段Ub的光载波进行调制的共同的特性。从各光网络单元发送的上行光信号通过接入区间光纤4传送给波长复用解复用装置60的AWG61a、61b。另外，各自进行了波长复用的标准和增设的上行光信号进一步由WDM耦合器62u进行合波(波合成)，并通过上行的复用区间光纤2向OLT50传送。OLT50用WDM耦合器53u分离为标准的波段Ua和增设的波段Ub，由标准的接收部52a和增设的接收部52b分别地接收被分离的波段。
图3所示的光波分复用接入系统是将图1A所示的现有的光波分复用接入系统简单地扩大的系统。即，如图4A所示，作为标准的下行光信号分配波段Da的波长λd1～λdn，以及作为上行信号用分配波段Ua的波长λu1～λun。此外，作为增设的下行光信号用分配波段Db的波长dn+l～λdn+m，以及作为上行光信号用分配波段Ub的波长λun+1～λun+m。并且，Ua、Da、Ub、Db按照它们的顺序被分配在波长轴上。
如图4B所示，在这样的分配中，只要OLT50的WDM耦合器53d、53u和波长复用解复用装置60的WDM耦合器62d、62u的透过特性可对标准的波段Ua、Da和增设的波段Ub、Db进行合并分离(merge orseparate)即可。因此，它们全部可以使用相同规格。
但是，标准的光网络单元70-1～70-n的WDM耦合器71a对波段Ua和波段Da进行分离，增设的光网络单元70-n+1～70-n+m的WDM耦合器71b对波段Ub和波段Db进行分离。因此，如图4的C、D所示，需要它们是各自不同的透过特性。此外，同样对于标准的光调制器73a和增设的光调制器73b的动作频带，如图4的E、F所示，在波段Ua和波段Ub不同。即，在标准的光网络单元和增设的光网络单元中，作为WDM耦合器71a、71b和光调制器73a、73b需要各自不同的规格。
另外，如果作为WDM耦合器71a、71b使用图4的G所示的那样的对波段Da、Ub与波段Ua、Db进行分离的透过特性的规格，则使它们共用化是可能的。但是，需要将对于WDM耦合器的光接收器和光调制器的连接端口在标准和增设进行替换，所以并不能说光网络单元实现了共用化。此外，光调制器73a、73b如果使用动作频带夹波段Da于中间从波段Ua到波段Ub的宽频带的规格，则共用化是可能的。但是，由于在目前的情况下，动作频带局限于数10nm左右，所以为了以单一种类进行对应，波长数(光网络单元数)受到限制。此外，即使是图2B或图2C所示的那样的在各光网络单元配置波长可变光源或调制宽频带光的光发送器75的结构，这些发光频带仍是限制因素。
发明内容
本发明的目的在于提供可以将标准的光网络单元和增设的光网络单元作为共同的规格、并且可以使光调制器的动作频带或光发送器的发光频带最小化的光波分复用接入系统以及与其对应的光网络单元。
为了实现这样的目的，本法明的光波分复用接入系统是经由波长复用解复用装置配置中心装置(OLT)与n个光网络单元(ONU)以及m个光网络单元，中心装置与波长复用解复用装置的复用区间通过复用区间光纤连接，波长复用解复用装置与各光网络单元的接入区间分别通过接入区间光纤连接，将从上述中心装置向上述各光网络单元的下行光信号和从上述各光网络单元向上述中心装置的上行光信号，利用对各光网络单元的每个分配的波长在上述复用区间进行波长复用传送，由上述波长复用解复用装置进行波长复用或波长解复用而进行双向传送的光波分复用接入系统，其特征在于：与上述n个光网络单元对应的下行光信号的波段Da(波长λd1～λdn)、与上述n个光网络单元对应的上行光信号的波段Ua(波长λu1～λun)、与上述m个光网络单元对应的下行光信号的波段Db(波长λdn+1～λdn+m)、与上述m个光网络单元对应的上行光信号的波段Ub(波长λun+1～λun+m)被设定在相互不同的频带，并且波段Ua与波段Ub被设定在相邻的频带，波段Ua与波段Da或者波段Ub与波段Db的至少一方被设定在相邻的频带；上述各光网络单元包括：接收在上述波段Da～Db中分配的波长λd1～λdn+m的下行光信号的下行光信号接收装置、以及发送在上述波段Ua～Ub中分配的波长λu1～λun+m的上行光信号或者包括上述波段Ua～Ub的宽频带的上行光信号的上行光信号发送装置。
此外，为了实现上述目的，本发明的光网络单元是在光波分复用接入系统中使用的光网络单元(ONU)，其特征在于：上述光波分复用接入系统是经由波长复用解复用装置配置中心装置(OLT)与n个光网络单元以及m个光网络单元，中心装置与波长复用解复用装置的复用区间通过复用区间光纤连接，波长复用解复用装置与各光网络单元的接入区间分别通过接入区间光纤连接，将从上述中心装置向上述各光网络单元的下行光信号和从上述各光网络单元向上述中心装置的上行光信号，利用对各光网络单元的每个分配的波长在上述复用区间进行波长复用传送，由上述波长复用解复用装置进行波长复用或波长解复用而进行双向传送的光波分复用接入系统；与上述n个光网络单元对应的下行光信号的波段Da(波长λd1～λdn)、与上述n个光网络单元对应的上行光信号的波段Ua(波长λu1～λun)、与上述m个光网络单元对应的下行光信号的波段Db(波长λdn+1～λdn+m)、与上述m个光网络单元对应的上行光信号的波段Ub(波长λun+1～λun+m)被设定在相互不同的频带，并且波段Ua与波段Ub被设定在相邻的频带，波段Ua与波段Da或者波段Ub与波段Db的至少一方被设定在相邻的频带；上述各光网络单元包括：接收在上述波段Da～Db中分配的波长λd1～λdn+m的下行光信号的下行光信号接收装置、以及发送在上述波段Ua～Ub中分配的波长λu1～λun+m的上行光信号或者包括上述波段Ua～Ub的宽频带的上行光信号的上行光信号发送装置。
此外，为了实现上述目的，本发明的光网络单元是在光波分复用接入系统中使用的光网络单元(ONU)，其特征在于：上述光波分复用接入系统是经由波长复用解复用装置配置中心装置(OLT)与n个光网络单元以及m个光网络单元，中心装置与波长复用解复用装置的复用区间通过复用区间光纤连接，波长复用解复用装置与各光网络单元的接入区间分别通过接入区间光纤连接，将从上述中心装置向上述各光网络单元的下行光信号和从上述各光网络单元向上述中心装置的上行光信号，利用对各光网络单元的每个分配的波长在上述复用区间进行波长复用传送，由上述波长复用解复用装置进行波长复用或波长解复用而进行双向传送的光波分复用接入系统；与上述n个光网络单元对应的下行光信号的波段Da(波长λd1～λdn)、与上述n个光网络单元对应的上行光信号的波段Ua(波长λu1～λun)、与上述m个光网络单元对应的下行光信号的波段Db(波长λdn+1～λdn+m)、与上述m个光网络单元对应的上行光信号的波段Ub(波长λun+1～λun+m)被设定在相互不同的频带，并且波段Ua与波段Ub被设定在相邻的频带，波段Ua与波段Da或者波段Ub与波段Db的至少一方被设定在相邻的频带；上述接入区间是对上述各光网络单元的每个通过2条接入区间光纤连接的结构；上述中心装置是将上述波段Ua～Ub(波长λu1～λun+m)的上行用光载波和上述波段Da～Db(波长λd1～λdn+m)的下行光信号进行波长复用并发送到上述复用区间光纤的结构；上述波长复用解复用装置的结构是，从通过上述复用区间光纤输入的上行用光载波和下行光信号分波为与各光网络单元对应的波长的上行用光载波和下行光信号并通过各个一方的接入区间光纤输出给各光网络单元，对从各个另一方的接入区间光纤输入的与各光网络单元对应的波长的上行光信号进行合波并输出给上述复用区间光纤；上述各光网络单元包括：具有在上行光信号的波段Ua～Ub和下行光信号的波段Da～Db进行分波的特性的、对通过上述一方的接入区间光纤输入的与各光网络单元对应的波长的上行用光载波和下行光信号进行分波的波段分波器(demultiplexer)；接收在由上述波段分波器分波的上述波段Da～Db中分配的波长λdl～λdn+m的下行光信号的下行光信号接收装置；由将在由上述波段分波器分波的上述波段Ua～Ub中分配的波长λu1～λun+m的上行用光载波进行调制并发送给另一方的接入区域光纤的光调制器构成的上行光信号发送装置。
此外，为了实现上述目的，本发明的光网络单元是在光波分复用接入系统中使用的光网络单元(ONU)，其特征在于：上述光波分复用接入系统是经由波长复用解复用装置配置中心装置(OLT)与n个光网络单元以及m个光网络单元，中心装置与波长复用解复用装置的复用区间通过复用区间光纤连接，波长复用解复用装置与各光网络单元的接入区间分别通过接入区间光纤连接，将从上述中心装置向上述各光网络单元的下行光信号和从上述各光网络单元向上述中心装置的上行光信号，利用对各光网络单元的每个分配的波长在上述复用区间进行波长复用传送，由上述波长复用解复用装置进行波长复用或波长解复用而进行双向传送的光波分复用接入系统；与上述n个光网络单元对应的下行光信号的波段Da(波长λd1～λdn)、与上述n个光网络单元对应的上行光信号的波段Ua(波长λu1～λun)、与上述m个光网络单元对应的下行光信号的波段Db(波长λdn+1～λdn+m)、与上述m个光网络单元对应的上行光信号的波段Ub(波长λun+1～λun+m)被设定在相互不同的频带，并且波段Ua与波段Ub被设定在相邻的频带，波段Ua与波段Da或者波段Ub与波段Db的至少一方被设定在相邻的频带；上述接入区间是对上述各光网络单元的每个通过1条接入区间光纤连接的结构；上述各光网络单元包括：具有在上行光信号的波段Ua～Ub和下行光信号的波段进行分波的特性的、将通过上述接入区间光纤输入的与各光网络单元对应的波长的下行光信号输出给上述下行光信号接收装置、将从上述上行光信号发送装置输出的与各光网络单元对应的波长的上行光信号输出给上述接入区间光纤的波段分波器；接收在由上述波段分波器分波的上述波段Da～Db中分配的波长λd1～λdn+m的下行光信号的下行光信号接收装置；以及发送在上述波段Ua～Ub中分配的波长λu1～λun+m的上行光信号或者包括上述波段Ua～Ub的宽频带的上行光信号的上行光信号发送装置。
附图说明
图1A～图1C是表示现有的光波分复用接入系统的结构例的图。
图2A～图2C是表示现有的光波分复用接入系统的结构例的图。
图3是表示现有的光波分复用接入系统的增设例的图。
图4是表示增设结构中的WDM耦合器和光调制器的特性的图。
图5A和图5B是表示本发明的光波分复用接入系统的实施例1的图。
图6是表示实施例1的WDM耦合器和光调制器的特性的图。
图7是表示实施例2的WDM耦合器和光调制器的特性的图。
图8是表示实施例3的WDM耦合器和光调制器的特性的图。
图9是实施例1的波长合分波器(Wavelength multi/demultiplexer，波长复用解复用器)21a的其它结构例的图。
图10是表示实施例1的波长合分波器21a的另一结构例的图。
图11A和图11B是表示本发明的光波分复用接入系统的实施例4的图。
图12A和图12B是表示本发明的光波分复用接入系统的实施例5的图。
图13A～图13D是表示本发明的标准和增设的波段分配的特征的图。
具体实施方式
实施例1.
图5A、图5B表示本发明的光波分复用接入系统的实施例1。在图5A中，中心装置(OLT)10与波长复用解复用装置20的复用区间通过复用区间光纤1、2连接。波长复用解复用装置20与多个光网络单元(ONU)30-1～30-n、30-n+1～30-n+m的接入区间分别通过接入区间光纤3、4连接。在此，假定以光网络单元30-1～30-n为标准，增设光网络单元30-n+1～30-n+m的情况。
本发明在标准的光网络单元30-1～30-n作为下行信号用分配波段Da的波长λd1～λdn，以及作为上行信号用分配波段Ua的波长λu1～λun。此外，在增设的光网络单元30-n+1～30-n+m作为下行信号用分配波段Db的波长λdn+1～λdn+m，以及作为上行信号用分配波段Ub的波长λun+1～λun+m。此外，本发明具有将波段Ua与波段Ub设定在相邻的频带的特征。在本实施例中，虽然表示Da、Ua、Ub、Db按它们的顺序分配在波长轴上的例子，但是，该排列方式也可相反。
OLT10具有对波段Da(λd1～λdn)的下行光信号与波段Ua(λu1～λun)的上行用光载波进行波长复用发送的标准的发送部(Sa)11a。另外，OLT10具有对波段Db(λd+1～λdn+m)的下行光信号与波段Ub(λun+1～λun+m)的上行用光载波进行波长复用发送的增设的发送部(Sb)11a。另外，OLT10具有接收波段Ua(λu1～λun)的上行光信号的标准的接收部(Ra)12a和接收波段Ub(λun+1～λun+m)的上行光信号的增设的接收部(Rb)12b。
从标准的发送部11a和增设的发送部的发送部11b发送的标准和增设的下行光信号和上行用光载波由WDM耦合器13d进行波长复用而通过复用区间光纤1向波长复用解复用装置20发送。波长复用解复用装置20用WDM耦合器22d对标准的波段Da、Ua与增设的波段Db、Ub进行分离。然后，波长复用解复用装置20用各自的波长合分波器21a、21b分别对各波长的下行光信号和上行用光载波进行分离。由波长合分波器21a分离的波长λd1～λdn的下行光信号和波长λu1～λun的上行用光载波的各对通过接入区间光纤3分别传送给对应的光网络单元30-1～30-n。此外，由波长合分波器21b分离的波长λdn+1～λdn+m的下行光信号和波长λun+1～λun+m的上行用光载波的各对通过接入区间光纤3分别传送给对应的光网络单元30-n+1～30-n+m。
光网络单元30-1～30-n+m的WDM耦合器具有对下行信号的波段Da、Db和上行信号的波段Ua、Ub进行分离的共同的透过特性(或反射特性)。光调制器33具有对相邻的波段Ua～Ub的光载波进行调制的共同的特性。各光网络单元用光接收器(R)32接收由WDM耦合器31分离的波段Da、Db中的分配的波长的下行光信号。另外，各光网络单元用光调制器(M)33对波段Ua、Ub中的分配的波长的上行用光载波进行调制，将其作为上行光信号发送。从各光网络单元发送的上行光信号通过接入区间光纤4传送给波长复用解复用装置20的波长合分波器21a、21b。接着，由波长合分波器21a、21b分别进行波长复用的标准和增设的上行光信号进一步由WDM耦合器22u进行合波，通过上行的复用区间光纤2传送给OLT10。在OLT10中，由WDM耦合器13u将上行光信号分离为标准的波段Ua与增设的波段Ub。
图6表示实施例1的WDM耦合器和光调制器的特性。如图6A所示，在本实施例中，Da、Ua、Ub、Db按它们的顺序分配在波长轴上。由此，如图6所示，只要OLT10的WDM耦合器13d、13u和波长复用解复用装置20的WDM耦合器22d、22u的透过特性可将标准的波段Ua、Da和增设的波段Ub、Db进行合并分离即可。因此，WDM耦合器13d、13u和WDM耦合器22d、22u可全部使用相同规格耦合器。在这里，在WDM耦合器13d、13u的反射端口处连接有标准的发送部11a和接收部12a。另外，在它们的透过端口处连接有增设的发送部11b和接收部12b。另外，在WDM耦合器22d、22u的反射端口处连接有标准的波长合分波器21a。另外，在它们的透过端口处连接有增设的波长合分波器21b。
进而，如图6C所示，只要标准的光网络单元30-1～30-n和增设的光网络单元30-n+1～30-n+m的WDM耦合器31的透过特性可对下行光信号的波段Da、Db和上行用光载波的波段Ub、Ub进行分离即可。即，将上行用光载波(上行光信号)的波段Ua、Ub设定在相邻的频带。由此，WDM耦合器31可以在其透过端口处对波段Ua、Ub的上行用光载波进行分离、在其反射端口处对波段Da、Db的下行光信号进行分离的透过特性进行对应。因此，标准和增设的各光网络单元的WDM耦合器31可以实现共用化。此外，同样对于标准和增设的各光网络单元的光调制器31，将上行用光载波的波段Ua、Ub设定在相邻的频带。由此，光调制器33可以图6的D所示的具有连续的动作频带的相同规格的耦合器进行对应。
例如，在将波段Da、Ua、Ub、Db分别设定在1525～1545nm、1545～1565nm、1570～1590nm、1590～1610nm的情况下，作为标准和增设的各光网络单元的光调制器33可采用动作频带在1545～1590nm的45nm左右的耦合器。因此，容易实现包括WDM耦合器31的光网络单元的单一种类化。
此外，标准的下行光信号和上行光信号(上行用光载波)的波段成为1525～1565nm，增设的下行光信号和上行光信号(上行用光载波)的波段成为1570～1610nm。因此，例如，在波长复用解复用装置20内，可使用铒添加光纤放大器或增益转换型铒添加光纤放大器(Gain-shifted EDFA(s))一起对各自的波段进行放大。
实施例2.
图7表示实施例2的WDM耦合器和光调制器的特性。本发明的光波分复用接入系统的实施例2的结构与图5A所示的实施例1相同。在本实施例中，虽然表示Ua、Ub、Db、Da按它们的顺序分配在波长轴上的例子，但该排列方式也可相反。
如图7B所示，只要OLT10的WDM耦合器13d、13u和波长复用解复用装置20的WDM耦合器22d、22u的透过特性可对标准的波段Ua、Da与增设的波段Ub、Db进行合并分离即可。因此，WDM耦合器13d、13u和WDM耦合器22d、22u可全部地采用相同规格的耦合器。在这里，在WDM耦合器13d、13u的反射端口处连接标准的发送部11a和接收部12a。此外，在它们的透过端口处连接增设的发送部11b和接收部12b。此外，在WDM耦合器22d、22u的反射端口处连接标准的波长合分波器21a。此外，在它们的透过端口处连接增设的波长合分波器21b。
进而，如图7C所示，只要标准的光网络单元30-1～30-n和增设的光网络单元30-n+1～30-n+m的WDM耦合器31的透过特性可对下行光信号的波段Da、Db和上行用光载波的波段Ua、Ub进行分离即可。即，将上行用光载波(上行光信号)的波段Ua、Ub设定在相邻的频带。由此，WDM耦合器31可用在其透过端口处对波段Ua、Ub的上行用光载波进行分离，在其反射端口处对波段Da、Db的下行光信号进行分离的透过特性的耦合器进行对应。因此，标准和增设的各光网络单元的WDM耦合器31可以实现共用化。此外，同样对于标准和增设的各光网络单元的光调制器33，也将上行用光载波的波段Ua、Ub设定在相邻的频带。由此，光调制器33可以用图7D所示的具有连续的动作频带的相同规格的调制器进行对应。
例如，在将波段Ua、Ub、Db、Da分别设定在1525～1545nm、1545～1565nm、1570～1590nm、1590～1610nm的情况下，作为标准和增设的各光网络单元的光调制器33只要使用动作频带为1525～1565nm的40nm左右的光调制器即可。因此，容易实现包括WDM耦合器31的光网络单元的单一种类化。
实施例3.
图8表示实施例3的WDM耦合器和光调制器的特性。本发明的光波分复用接入系统的实施例3的结构与图5A所示的实施例1相同。在本实施例中，表示出Ub、Ua、Da、Db按照它们的顺序分配在波长轴上的例子，但该排列方式也可相反。
如图8B所示，只要OLT10的WDM耦合器13d、13u和波长复用解复用装置20的WDM耦合器22d、22u的透过特性可对标准的波段Ua、Ub与增设的波段Ub、Db进行合并分离即可。因此，WDM耦合器13d、13u和WDM耦合器22d、22u可全部地采用相同规格。在这里，在WDM耦合器13d、13u的反射端口处连接标准的发送部11a和接收部12a。此外，在它们的透过端口处连接增设的发送部11b和接收部12b。此外，在WDM耦合器22d、22u的反射端口处连接标准的波长合分波器21a。此外，在它们的透过端口处连接增设的波长合分波器21b。
进而，如图8C所示，只要标准的光网络单元30-1～30-n和增设的光网络单元30-n+1～30-n+m的WDM耦合器31的透过特性可对下行光信号的波段Da、Db和上行用光载波的波段Ua、Ub进行分离即可。即，将上行用光载波(上行光信号)的波段Ua、Ub设定在相邻的频带。由此，WDM耦合器31可用在其透过端口处对波段Ua、Ub的上行用光载波进行分离，在其反射端口处对波段Da、Db的下行光信号进行分离的透过特性的耦合器进行对应。因此，标准和增设的各光网络单元的WDM耦合器31可以实现共用化。此外，同样对于标准和增设的各光网络单元的光调制器33，也将上行用光载波的波段Ua、Ub设定在相邻的频带。由此，光调制器33可用图8的D所示的具有连续的动作频带的相同规格的光调制器进行对应。
例如，在将波段Ub、Ua、Da、Db分别设定在1525～1545nm、1545～1565nm、1570～1590nm、1590～1610nm的情况下，作为标准和增设的各光网络单元的光调制器33只要使用动作频带为1525～1565nm的40nm左右的光调制器即可。因此，容易实现包括WDM耦合器31的光网络单元的单一种类化。
波长合分波器21a、21b的结构例。
图5A、图5B所示的波长复用解复用装置20的波长合分波器21a是假定分别成对地对波长λd1～λdn的下行光信号和波长λu1～λun的上行用光载波在相同端口进行分波的AWG。因此，如图6A所示，各对的波长间隔被设定为FSR(或其整数倍)。但是，对于波长λu1～λun的上行光信号的合波，不一定需要AWG的功能。其结构也可如图9所示，对下行光信号和上行用光载波的分离使用AWG23、对上行光信号的合波使用合波器24即可。
此外，如图10所示，也可以采用代替图9的AWG23而使用对波长λd1～λdn的下行光信号进行分波的分波器25-1和对波长λu1～λun的上行用光载波进行分波的分波器25-2，由WDM耦合器26对波段Da的下行光信号和波段Ua的上行用光载波进行分波并将它们输入到各分波器25-1、25-2中，由WDM耦合器26-1～26-n分别对成对的下行光信号和上行用光载波进行合波的结构。在本结构中，对应于各光网络单元，成对的下行光信号和上行用光载波的波长间隔不必为AWG的FSR，可任意地设定。
波长合分波器21b的结构与以上所示的波长合分波器21a的结构相同。另外，在作为波长合分波器使用AWG的结构中，如实施例2的图7所示，与标准的各光网络单元对应的下行光信号和上行用光载波的波长间隔大大不同。此外，在作为波长合分波器使用AWG的结构中，如实施例3的图8A所示，与增设的各光网络单元对应的下行光信号和上行用光载波的波长间隔大大不同。因此，波长合分波器21a、21b需要由与实施例2和实施例3的各实施例对应的AWG构成。
实施例4、实施例5.
实施例1结构为，对从OLT10供给各光网络单元的上行用光载波进行波长复用并发送，由波长复用解复用装置20对各波长的上行用光载波进行分波并分别供给对应的光网络单元，由各光网络单元对上行用光载波进行调制作为上行光信号发送。以下所示的实施例4和实施例5虽然是具有向各光网络单元发送上行光信号的光发送器的结构，但进行如实施例1～实施例3所示的波长分配。由此，实施例4和实施例5可以将其光发送器的动作频带共用化，因而可以实现标准和增设的光网络单元的共用化。
图11A、图11B表示本发明的光波分复用接入系统的实施例4。本实施例的OLT10具有对波段Da(λd1～λdn)的下行光信号进行波长复用发送的标准的发送部(Sa)14a和对波段Db(λdn+1～λdn+m)的下行光信号进行波长复用发送的增设的发送部(Sb)14b。此外，OLT10具有接收波段Ua(λu1～λun)的上行光信号的标准的接收部(Ra)12a和接收波段Ub(λun+1～λun+m)的上行光信号的增设的接收部(Rb)12b。
从标准的发送部14a和增设的发送部14b发送的标准和增设的下行光信号由WDM耦合器13d进行波长复用，通过复用区间光纤1发送给波长复用解复用装置20。波长复用解复用装置20用WDM耦合器22d对标准的波段Da和增设的波段Db进行分波，由各自的波长合分波器21a、21b分别对各波长的下行光信号进行分波。由波长合分波器21a分波后的波长λd1～λdn的下行光信号通过接入区间光纤3分别传送给对应的光网络单元30-1～30-n。此外，由波长合分波器21b分波后的波长λdn+1～λdn+m的下行光信号通过接入区间光纤3分别传送给对应的光网络单元30-n+1～30-n+m。
光网络单元30-1～30-n+m用光接收器(R)32接收由波长合分波器21a、21b分波后的波段Da、Db中的分配的波长的下行光信号。此外，光网络单元30-1～30-n+m从光发送器(S)35发送波段Ua、Ub中的分配的波长的上行光信号。从各光网络单元发送的上行光信号通过接入区间光纤4传送给波长复用解复用装置20的波长合分波器21a、21b。另外，由各自的波长合分波器21a、21b进行波长复用的标准和增设的上行光信号进一步由WDM耦合器22u进行合波，通过上行的复用区间光纤2传送给OLT10。在OLT10中，由WDM耦合器13u将上行光信号进行分波成标准的波段Ua和增设的波段Ub，分别用标准的接收部12a和增设的接收部12b进行接收。
在本实施例中，OLT10的WDM耦合器13d和波长复用解复用装置20的WDM耦合器22d对标准的波段Da和增设的波段Db进行合并分离。此外，OLT10的WDM耦合器13u和波长复用解复用装置20的WDM耦合器22u对标准的波段Ua和增设的波段Ub进行合分波。因此，WDM耦合器13d、13u和WDM耦合器22d、22u的任意一个都可用图6的B、图7的B、图8的B所示的透过特性的耦合器进行对应。波长复用解复用装置20的波长合分波器21a用1个元件(AWG)实现对标准的波段Da的下行光信号进行分波，对标准的波段Ua的上行光信号进行复用的功能。但是，也可以使分波和合波在分波器和合波器分别地对应。这种情况即使对于波长合分波器21b也相同。
进而，本实施例的各光网络单元的光发送器35将标准的波段Ua和增设的波段Ub设定在相邻的频带。由此，光发送器35可用图6D、图7D、图8D所示的具有连续的动作频带的相同规格的光发送器进行对应。例如，在将波段Da、Ua、Ub、Db分别设定在1525～1545nm、1545～1565nm、1570～1590nm、1590～1610nm的情况下，通过作为光发送器35使用动作频带为1545～1590nm的波长可变光源，各光网络单元可发送分别设定的波长的上行光信号。此外，也可以采用光发送器35将包括波段Ua～Ub的宽频带光调制并发送，由波长合分波器21a、21b对发送的光进行光谱分片的结构。
图12A、图12B表示本发明的光波分复用接入系统的实施例5。本实施例的特征是，在实施例4的结构中，OLT10与波长复用解复用装置20的复用区间通过1条复用区间光纤1连接，波长复用解复用装置20与各光网络单元的接入区间分别通过1条接入区间光纤3连接。
在本实施例中，OLT10的WDM耦合器13和波长复用解复用装置20的WDM耦合器22对标准的波段Da、Ua和增设的波段Db、Ub进行合并分离。它们的任意一个都可用图6的B、图7的B、图8的C所示的透过特性的耦合器进行对应。此外，各光网络单元具有对下行光信号的波段Da、Db和上行光信号的波段Ua、Ub进行解分波的WDM耦合器31。该透过特性可用图6的C、图7的C、图8的C所示的耦合器进行对应。此外，OLT10也同样具有对由WDM耦合器13进行合并分离的标准的下行光信号的波段Da和上行光信号的波段Ua进行分波的WDM耦合器15a。进而，OLT10具有对增设的下行光信号的波段Db和上行光信号的波段Ub进行分波的WDM耦合器15b。这些WDM耦合器的透过特性可用图6的C、图7的C、图8的C所示的耦合器进行对应。另外，在OLT10中，也可将WDM耦合器13与WDM耦合器15a、15b的功能互换。
其它的实施例.
在以上说明的实施例中，假定相对标准的n个光网络单元增设m个光网络单元的情况进行了说明。但是，上述的实施例，在将最初的n+m个光网络单元分割为n个光网络单元和m个光网络单元，确保将一方作为标准用，而将另一方作为增设用的情况下也是同样的。即，在分别对图10A所示的上行光信号的波段U与下行光信号的波段D进行2分割的情况下，本在标准和增设的波段的排列方法上具有本发明的特征。
图13A～图13D表示本发明的标准和增设的波长分配的特征。在图13A～图13D中，设“a”为标准，设“b”为增设。在这种情况下，图13A所示的方法是将波段U和波段D简单地在波长轴上进行分割，按照Ua、Ub、Da、Db的顺序(或其相反顺序)进行排列的方法。对此，图13B、图13C、图13D所示的方法为按照Ua与Ub相邻、且Ua与Da或者Ub与Db中的至少1方相邻(如图中的下划线所示)的方式进行设定的方法。通过该方法，可以实现上述的实施例所示的光网络单元的相同规格化。另外，图13A与图4(现有例)相对应，图13B、图13C、图13D分别与图6(实施例1)、图7(实施例2)、图8(实施例3)相对应。
产业上的利用的可能性.
如以上所说明的，按照本发明，通过将分配给标准的光网络单元的上行光信号的波段Ua与分配给增设的光网络单元的上行光信号的波段Ub设定在相邻的频带，可以使以标准和增设的光网络单元发送上行光信号的上行光信号发送装置(光调制器、使用波长可变光源的光发送器、使用宽频带光源(Broadband light source)的光发送器)的动作频带或发光频带最小化，从而可以用相同规格的光信号发送装置进行对应。
此外，在将上行用光载波从OLT供给各光网络单元的结构中，可以将在各光网络单元对上行用光载波和下行光信号进行分波的波段分波器用相同规格的分波器进行对应。由此，可以容易增设在OLT收容的光网络单元。

Claims (9)

1.一种光波分复用接入系统，该光波分复用接入系统经由波长复用解复用装置配置有中心装置(OLT)与n个光网络单元(ONU)以及m个光网络单元，中心装置与波长复用解复用装置的复用区间通过复用区间光纤连接，波长复用解复用装置与各光网络单元的接入区间分别通过接入区间光纤连接，将从上述中心装置向上述各光网络单元的下行光信号和从上述各光网络单元向上述中心装置的上行光信号，利用对各光网络单元的每个分配的波长在上述复用区间进行波长复用传送，由上述波长复用解复用装置进行波长复用或波长解复用而进行双向传送，其特征在于：
与上述n个光网络单元对应的下行光信号的波段Da(波长λd1～λdn)、与上述n个光网络单元对应的上行光信号的波段Ua(波长λu1～λun)、与上述m个光网络单元对应的下行光信号的波段Db(波长λdn+1～λdn+m)、与上述m个光网络单元对应的上行光信号的波段Ub(波长λun+1～λun+m)被设定在相互不同的频带，并且波段Ua与波段Ub相邻，波段Ua与波段Da或者波段Ub与波段Db的至少一方被设定在相邻的频带；
上述各光网络单元包括：
接收在上述波段Da～Db中分配的波长λd1～λdn+m的下行光信号的下行光信号接收装置；以及
发送在上述波段Ua～Ub中分配的波长λu1～λun+m的上行光信号或者包括上述波段Ua～Ub的宽频带的上行光信号的上行光信号发送装置。
2.根据权利要求1所述的光波分复用接入系统，其特征在于：
上述下行光信号的波段Da、Db和上述上行光信号的波段Ua、Ub在波长轴上，
按照波段Da、波段Ua、波段Ub、波段Db的顺序，或者
按照波段Db、波段Ub、波段Ua、波段Da的顺序设定。
3.根据权利要求1所述的光波分复用接入系统，其特征在于：
上述下行光信号的波段Da、Db和上述上行光信号的波段Ua、Ub在波长轴上，
按照波段Ua、波段Ub、波段Db、波段Da的顺序，或者
按照波段Da、波段Db、波段Ub、波段Ua的顺序设定。
4.根据权利要求1所述的光波分复用接入系统，其特征在于：
上述下行光信号的波段Da、Db和上述上行光信号的波段Ua、Ub在波长轴上，
按照波段Ub、波段Ua、波段Da、波段Db的顺序，或者
按照波段Db、波段Da、波段Ua、波段Ub的顺序设定。
5.根据权利要求1所述的光波分复用接入系统，其特征在于：
上述接入区间是对上述各光网络单元的每个通过2条接入区间光纤连接的结构；
上述中心装置是将上述波段Ua～Ub(波长λu1～λun+m)的上行用光载波和上述波段Da～Db(波长λd1～λdn+m)的下行光信号进行波长复用并发送到上述复用区间光纤的结构；
上述波长复用解复用装置的结构是，从通过上述复用区间光纤输入的上行用光载波和下行光信号将与各光网络单元对应的波长的上行用光载波和下行光信号分波并通过各个一方的接入区间光纤输出给各光网络单元，将从各个另一方的接入区间光纤输入的与各光网络单元对应的波长的上行光信号合波并输出给上述复用区间光纤；
上述光网络单元包括：具有在上行光信号的波段Ua～Ub和下行光信号的波段进行分波的特性的、对通过上述一方的接入区间光纤输入的与各光网络单元对应的波长的上行用光载波和下行光信号进行分波的波段分波器；作为上述上行光信号发送装置、对由波段分波器分波的与各光网络单元对应的波长的上行用光载波进行调制并发送给另一方的接入区间光纤的光调制器。
6.根据权利要求1所述的光波分复用接入系统，其特征在于：
上述接入区间是对上述各光网络单元的每个通过1条接入区间光纤连接的结构；
上述光网络单元包括：具有在上行光信号的波段Ua～Ub和下行光信号的波段进行分波的特性的、将通过上述接入区间光纤输入的与各光网络单元对应的波长的下行光信号输出给上述下行光信号接收装置并将从上述上行光信号发送装置输出的与各光网络单元对应的波长的上行光信号输出给上述接入区间光纤的波段分波器。
7.一种光网络单元(ONU)，该光网络单元在光波分复用接入系统中使用，其特征在于：
上述光波分复用接入系统是经由波长复用解复用装置配置有中心装置(OLT)与n个光网络单元以及m个光网络单元，中心装置与波长复用解复用装置的复用区间通过复用区间光纤连接，波长复用解复用装置与各光网络单元的接入区间分别通过接入区间光纤连接，将从上述中心装置向上述各光网络单元的下行光信号和从上述各光网络单元向上述中心装置的上行光信号，利用对各光网络单元的每个分配的波长在上述复用区间进行波长复用传送，由上述波长复用解复用装置进行波长复用或波长解复用而进行双向传送的光波分复用接入系统；
与上述n个光网络单元对应的下行光信号的波段Da(波长λd1～λdn)、与上述n个光网络单元对应的上行光信号的波段Ua(波长λu1～λun)、与上述m个光网络单元对应的下行光信号的波段Db(波长λdn+1～λdn+m)、与上述m个光网络单元对应的上行光信号的波段Ub(波长λun+1～λun+m)被设定在相互不同的频带，并且波段Ua与波段Ub相邻，波段Ua与波段Da或者波段Ub与波段Db的至少一方被设定在相邻的频带；
上述各光网络单元包括：
接收在上述波段Da～Db中分配的波长λd1～λdn+m的下行光信号的下行光信号接收装置；以及
发送在上述波段Ua～Ub中分配的波长λu1～λun+m的上行光信号或者包括上述波段Ua～Ub的宽频带的上行光信号的上行光信号发送装置。
8.一种光网络单元(ONU)，该光网络单元在光波分复用接入系统中使用，其特征在于：
上述光波分复用接入系统是经由波长复用解复用装置配置有中心装置(OLT)与n个光网络单元以及m个光网络单元，中心装置与波长复用解复用装置的复用区间通过复用区间光纤连接，波长复用解复用装置与各光网络单元的接入区间分别通过接入区间光纤连接，将从上述中心装置向上述各光网络单元的下行光信号和从上述各光网络单元向上述中心装置的上行光信号，利用对各光网络单元的每个分配的波长在上述复用区间进行波长复用传送，由上述波长复用解复用装置进行波长复用或波长解复用而进行双向传送的光波分复用接入系统；
与上述n个光网络单元对应的下行光信号的波段Da(波长λd1～λdn)、与上述n个光网络单元对应的上行光信号的波段Ua(波长λu1～λun)、与上述m个光网络单元对应的下行光信号的波段Db(波长λdn+1～λdn+m)、与上述m个光网络单元对应的上行光信号的波段Ub(波长λun+1～λun+m)被设定在相互不同的频带，并且波段Ua与波段Ub相邻，波段Ua与波段Da或者波段Ub与波段Db的至少一方被设定在相邻的频带；
上述接入区间是对上述各光网络单元的每个通过2条接入区间光纤连接的结构；
上述中心装置是将上述波段Ua～Ub(波长λu1～λun+m)的上行用光载波和上述波段Da～Db(波长λd1～λdn+m)的下行光信号进行波长复用并发送到上述复用区间光纤的结构；
上述波长复用解复用装置的结构是，从通过上述复用区间光纤输入的上行用光载波和下行光信号将与各光网络单元对应的波长的上行用光载波和下行光信号分波并通过各个一方的接入区间光纤输出给各光网络单元，对从各个另一方的接入区间光纤输入的与各光网络单元对应的波长的上行光信号进行合波并输出给上述复用区间光纤；
上述各光网络单元包括：
具有在上行光信号的波段Ua～Ub和下行光信号的波段Da～Db进行分波的特性的、对通过上述一方的接入区间光纤输入的与各光网络单元对应的波长的上行用光载波和下行光信号进行分波的波段分波器；
接收在由上述波段分波器分波的上述波段Da～Db中分配的波长λd1～λdn+m的下行光信号的下行光信号接收装置；
由对在由上述波段分波器分波的上述波段Ua～Ub中分配的波长λu1～λun+m的上行用光载波进行调制并发送给另一方的接入区域光纤的光调制器构成的上行光信号发送装置。
9.一种光网络单元(ONU)，该光网络单元在光波分复用接入系统中使用，其特征在于：
上述光波分复用接入系统是经由波长复用解复用装置配置有中心装置(OLT)与n个光网络单元以及m个光网络单元，中心装置与波长复用解复用装置的复用区间通过复用区间光纤连接，波长复用解复用装置与各光网络单元的接入区间分别通过接入区间光纤连接，将从上述中心装置向上述各光网络单元的下行光信号和从上述各光网络单元向上述中心装置的上行光信号，利用对各光网络单元的每个分配的波长在上述复用区间进行波长复用传送，由上述波长复用解复用装置进行波长复用或波长解复用而进行双向传送的光波分复用接入系统；
与上述n个光网络单元对应的下行光信号的波段Da(波长λd1～λdn)、与上述n个光网络单元对应的上行光信号的波段Ua(波长λu1～λun)、与上述m个光网络单元对应的下行光信号的波段Db(波长λdn+1～λdn+m)、与上述m个光网络单元对应的上行光信号的波段Ub(波长λun+1～λun+m)被设定在相互不同的频带，并且波段Ua与波段Ub相邻，波段Ua与波段Da或者波段Ub与波段Db的至少一方被设定在相邻的频带；
上述接入区间是对上述各光网络单元的每个通过1条接入区间光纤连接的结构；
上述各光网络单元包括：
具有在上行光信号的波段Ua～Ub和下行光信号的波段进行分波的特性的、将通过上述接入区间光纤输入的与各光网络单元对应的波长的下行光信号输出给上述下行光信号接收装置并将从上述上行光信号发送装置输出的与各光网络单元对应的波长的上行光信号输出给上述接入区间光纤的波段分波器；
接收在由上述波段分波器分波的上述波段Da～Db中分配的波长λd1～λdn+m的下行光信号的下行光信号接收装置；以及
发送在上述波段Ua～Ub中分配的波长λu1～λun+m的上行光信号或者包括上述波段Ua～Ub的宽频带的上行光信号的上行光信号发送装置。
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