JP2001119373A - 情報信号を伝送する方法 - Google Patents

情報信号を伝送する方法

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JP2001119373A
JP2001119373A JP2000235219A JP2000235219A JP2001119373A JP 2001119373 A JP2001119373 A JP 2001119373A JP 2000235219 A JP2000235219 A JP 2000235219A JP 2000235219 A JP2000235219 A JP 2000235219A JP 2001119373 A JP2001119373 A JP 2001119373A
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optical
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Harald Schmuck
ハラルト・シユムツク
Martin Mittrich
マルテイーン・ミツトリツヒ
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Alcatel Lucent SAS
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Alcatel CIT SA
Alcatel SA
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    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
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    • H04B10/501Structural aspects
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    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
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    • H04B10/61Coherent receivers
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 下り/上りチャネルを備える通信ネットワー
クの上りチャネルで情報信号を伝送する方法と送受信装
置を提供すること。 【解決手段】 センタと、いくつかの中間装置とを備え
る通信ネットワークにおいて、センタで生成された光信
号が変調されずに中間装置に伝送され、それらの光信号
が変調器M1、M2、M3、M4に供給されて、伝送す
べき情報信号によってそれらを変調する。次いで、変調
信号が、中間装置内に別々の光源を必要とせずに、中間
装置からセンタに伝送される。非変調光信号は、例えば
CW光を含む。あるいは、光ヘテロダイン検出用に追加
的に使用される搬送周波数を含む。WDMの導入によ
り、下りチャネルと上りチャネルのどちらにおいても伝
送率を高めることが可能になり、異なる中間装置が同じ
周波数で異なるタイプの情報を伝送することが可能にな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、下りおよび上りチ
ャネルを備える通信ネットワークの上りチャネルを介し
て情報信号を伝送する方法、および通信ネットワークの
送受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】通信ネットワークは、例えばポイントツ
ーマルチポイントネットワークとして設計されている。
音声、データ、ビデオなどの情報が、センタから下りチ
ャネルを介して複数の顧客構内に、部分的には中間装置
を介して伝送される。顧客構内からは、音声、データ、
ビデオなどの情報は、上りチャネルを介してセンタに、
さらに必要であればそこから他の顧客構内または他のセ
ンタに伝送される。適用例は、例えば電話、インターネ
ット、ビデオオンデマンド、テレビ電話、ケーブルテレ
ビジョン、移動式無線である。通信ネットワークのトポ
ロジは、例えばファイバ/同軸(HFC)混成またはフ
ァイバ/無線(HFR)混成ネットワークである。HF
CおよびHFRでは、センタから少なくとも1つの中間
装置へ、かつ直接接続された顧客構内への伝送が、光回
線を介して行われる。HFCにおける中間装置は、光ネ
ットワークユニット(ONU)または広帯域光ネットワ
ーク終端(BONT)と呼ばれ、HFRにおける中間装
置は、基地局(BS)と呼ばれる。各ONUまたは各B
ONT、および各BSに、複数の顧客構内が、例えばそ
れぞれ同軸ケーブルおよび無線によって接続される。
【0003】センタから中間装置へ情報を伝送するため
に、例えば1つの波長が使用される。これは、センタに
光源、例えばレーザやレーザダイオードを必要とする。
中間装置からセンタへは、情報は、さらなる波長を使用
して上りチャネルを介して伝送される。したがって、各
中間装置が光源を必要とする。具体的には、高密度波長
分割多重(DWDM)が使用される場合、個々の波長が
小さい周波数間隔を有するため、高い波長安定性が必要
とされる。中間装置は通常、屋外、すなわち適切な温度
に保たれているビルディング内ではない場所に位置され
ている。そのため温度変動を受ける。しかし、特にレー
ザ源の波長は温度感度が高く、例えば12GHz/℃で
あり、したがって波長の安定性に関する厳しい要件を満
たすことができないことがたびたびある。さらに、通信
ネットワーク内に多数の中間装置があるため、それに対
応して多数のレーザ源が必要とされる。レーザ源は比較
的高価な構成要素であり、したがって通信ネットワーク
の実施が非常にコストのかかるものとなる。
【0004】この問題を解決するために追従されてきた
手法としては、コストを抑え、温度感度をなくすため
に、中間装置から光源を除去するものがある。
【0005】EP0461380は、中間装置が、セン
タによって追加的に伝送される非変調搬送周波数を、伝
送すべき情報信号によって変調する反射光変調器を備
え、それにより別々の光源を有することなく下りチャネ
ルを介してセンタに情報を伝送する無線通信システムを
開示する。センタから中間装置に情報を伝送する際に
は、単一の波長で伝送される搬送周波数のスペクトルが
利用される。1つの搬送周波数が変調されずに伝送され
る。他の搬送周波数は、それぞれの情報信号によって変
調される。受信端で、それらの変調搬送周波数を非変調
搬送周波数と混合することによって無線信号に関する出
力周波数が生成される。基地局など、同じ周波数で異な
る情報を伝送しなければならない様々な中間装置は、こ
の方法によって直接提供することができない。対応する
各中間装置が、別々の光回線を介して供給を受けなけれ
ばならず、コストがかかる。
【0006】EP0809372では、センタによって
伝送される変調波長の一部が、中間装置内で変調器に供
給され、そこで伝送すべき情報信号によって個々の時間
スロットがTDMモードに変調され、後続のCDMAエ
ンコーダで符号化され、次いで上りチャネルを介してセ
ンタに伝送される(TDM=time−divisio
n multiplexing(時分割多重)、CDM
A=code division multiple
access(符号分割多重アクセス))。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、通信ネット
ワークの温度独立動作を可能にする3つの部分的に一致
した(coherent)解決策を提供する。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1による方法は、
下りチャネルにおいて波長分割多重を使用して光信号が
伝送され光信号は光ヘテロダイン検出を可能にするよう
に光信号の対からなり各対が変調光信号と非変調光信号
を含むこと、所与の対の非変調光信号の一部が下りチャ
ネルを介して受信される光信号から抽出されること、お
よび抽出された光信号が伝送すべき情報信号によって変
調され上りチャネルを介して送り出されることを特徴と
する。この方法では、個々の波長が二様に利用される。
所与の波長の非変調光信号は、一方では、所与の変調光
信号と混合されて(HFRで使用するための)所望の伝
送周波数を発生し、他方では、伝送すべき情報信号によ
って変調される。これは既存の波長能力の最適な利用を
表し、伝送能力を変更せずに、具体的には光ヘテロダイ
ン検出を使用する場合に、より多くの情報信号を伝送す
ることを可能にする。
【0009】請求項2に記載の、この方法を実施するた
めの送受信装置は、波長分割多重を使用して下りチャネ
ルにおいて伝送され少なくとも1つの変調光信号と少な
くとも1つの非変調光信号とを含む光信号を受信するた
めのおよび光信号から所与の非変調光信号を抽出するた
めの受信ユニットが提供されること、抽出された光信号
の一部分を抽出するためのおよびその部分を変調器に供
給するための抽出ユニットが提供されること、および変
調器が抽出された光信号を伝送すべき情報信号によって
変調するようにかつ変調信号を通信ネットワークの上り
チャネルを介して伝送するように適合されていることを
特徴とする。
【0010】請求項3に記載の方法は、下りチャネルに
おいて波長分割多重を使用して光信号が伝送され、光信
号が少なくとも1つの変調光信号と少なくとも1つの非
変調光信号とを含むこと、非変調光信号がCW(連続
波)光として伝送されること、所与の非変調光信号が下
りチャネルを介して受信される光信号から抽出されるこ
と、および抽出された光信号が伝送すべき情報信号によ
って変調されその後上りチャネルを介して送り出される
ことを特徴とする。この方法は、CW光の伝送に関する
個々の波長の排他的予約(exclusive res
ervation)を特徴とする。CW光の使用によ
り、伝送される情報信号の任意のタイプの変調を上りチ
ャネルにおいて実施することができる。例えば、TDM
A(時分割多重アクセス)、CDMA、FDMA(周波
数分割多重アクセス)を使用することができる。この利
点に対して支払われる代価は、センタから中間装置に情
報を伝送することができない個々の波長を予約しなけれ
ばならないことである。さらに、CW光が使用される場
合、同期に関する問題が生じない。
【0011】請求項4に記載の方法は、下りチャネルに
おいて波長分割多重を使用して光信号が伝送され、光信
号が異なる波長での、少なくとも1つの変調光信号と少
なくとも2つの非変調光信号とを含むこと、少なくとも
2つの所与の非変調光信号が下りチャネルを介して受信
される光信号から抽出されること、および抽出された光
信号がそれぞれ伝送すべき情報信号によって変調されそ
の後上りチャネル上に組み合わされることを特徴とす
る。この方法の重要な特徴は、最初に、中間装置におい
て波長分割多重が行われることである。波長分割多重の
導入により、同じ光回線を介してより多くの情報を伝送
することが可能になる。ネットワークは、新たな中間装
置、新たなネットワークトポロジなどを提供するのでは
なく、中間装置内に変調器およびマルチプレクサを挿入
することによって簡単に拡張することができる。これは
特に、製造、設置、および保守のコストを抑える。
【0012】請求項5に記載される、この方法を実施す
るための送受信装置は、波長分割多重を使用して下りチ
ャネルにおいて伝送され、異なる波長での、少なくとも
1つの変調光信号と少なくとも2つの非変調光信号とを
含む光信号を受信するため、および少なくとも2つの所
与の非変調光信号を光信号から抽出するための受信ユニ
ットが提供されること、2つの抽出された光信号をそれ
ぞれの伝送すべき情報信号によって変調するための少な
くとも2つの変調器が提供されること、および変調信号
を、波長分割多重を使用して通信ネットワークの上りチ
ャネル上に組み合わせるためのマルチプレクサが提供さ
れることを特徴とする。
【0013】以下の記述から明らかになるように、特
に、請求項5に記載の方法は、請求項1および3に記載
の方法のいずれかと組み合わせることができる。
【0014】次に、添付図面を参照しながら本発明の3
つの実施形態を説明する。
【0015】
【発明の実施の形態】ここで、図1を参照して、第1の
実施形態を説明する。図1は、本発明による第1の通信
ネットワークを示す。通信ネットワークは、そのうちの
1つが図示されるいくつかの中間装置に光回線によって
接続されたセンタを備えるポイントツーマルチポイント
ネットワークとして設計される。図を簡単にするため、
中間装置に接続された、またはセンタに直接接続された
複数の顧客構内は図示しない。通信ネットワークは、例
えばHFCやHFRネットワークとして設計される。
【0016】別法として、通信ネットワークが、センタ
と中間装置の間の光回線と、中間装置と顧客構内の間の
銅回線とからなっている場合があり、それらを介して情
報信号が、例えばADSLフォーマットなどで伝送され
る(ADSL=Asynchronous Digit
al Subscriber Line(非同期デジタ
ル加入者回線))。通信ネットワークはまた、上のネッ
トワーク構造の混成からなっていてもよい。下りチャネ
ルおよび上りチャネルを実現するために、図示されるよ
うに2つの別々の光回線を使用する、または共通の光回
線を使用することができる。最も簡単な場合では、通信
ネットワークが、2つの送受信装置間のポイントツーポ
イント接続であってもよい。
【0017】情報信号は、高密度波長分割多重(DWD
M)を使用してセンタから中間装置に伝送される。1つ
の中間装置に4つの波長を割り当てることによって、例
えば基地局に、下りチャネルを介して4倍の量のデータ
を供給することができる。基地局の各90°セクタに関
して1つの波長が使用される。DWDMネットワークで
は、50、100、200GHzのチャネル間隔が可能
である。高い波長安定性が必要である。レーザ源は、温
度感度が約700MHz/℃の光フィルタ、約1.5G
Hz/℃のアレイ導波路(AWG)など他のDWDM構
成要素とは対照的に、約12GHz/℃の高い温度感度
を示す。ビルディングの屋外では、温度が−40℃と+
85℃の間で変動する可能性がある。その場合、具体的
には50GHzチャネル間隔で、波長安定性はもはや保
証されない。したがって、中間装置から、ビルディング
内部に位置し上の温度変動を受けないセンタにレーザ源
を移動することが提供される。
【0018】センタは、8つの光トランスミッタTX
1、TX2、TX3、TX4、TX5、TX6、TX
7、TX8、マルチプレクサ10、デマルチプレクサ1
2、および4つの光レシーバRX5、RX6、RX7、
RX8を含む。
【0019】図示される中間装置は、受信ユニット1
1、4つの光レシーバRX1、RX2、RX3、RX
4、4つの光変調器M1、M2、M3、M4、およびマ
ルチプレクサ13を含む。
【0020】光トランスミッタTX1は、光源、例えば
レーザやレーザダイオードを含む。光源は、CWモード
で操作される、すなわちCW光を放出する。この光が直
接的にまたは間接的に、伝送すべき情報信号によって変
調され、間接的な変調は電気光学変調器によって行われ
る。変調出力信号はマルチプレクサ10に印加される。
光トランスミッタTX1は、第1の波長λ1の変調光を
発生する。
【0021】光トランスミッタTX2、TX3、TX4
は、光トランスミッタTX1と同じ原理で動作する。こ
れらもマルチプレクサ10に印加される光変調信号を発
生する。相違点は、第1に、他のコンテンツを有する情
報信号が使用されることである。
【0022】第2に、各光トランスミッタTX1、TX
2、TX3、TX4が異なる波長の光を発生する。光ト
ランスミッタTX2は、波長λ2の光を発生する。光ト
ランスミッタTX3は、波長λ3の光を発生する。光ト
ランスミッタTX4は、波長λ4の光を発生する。
【0023】光トランスミッタTX5は、光源、例えば
レーザやレーザダイオードを含む。光源は、CWモード
で操作される、すなわちCW光を放出する。この光はマ
ルチプレクサ10に直接伝送される。発生する光は変調
されていない。この光が下りチャネルを介して中間装置
に伝送され、そこで伝送すべき情報信号によって変調さ
れ、次いで上りチャネルを介してセンタに伝送し返さ
れ、伝送された情報信号が評価される。
【0024】光トランスミッタTX6、TX7、TX8
は、トランスミッタTX5と同じ原理で動作する。これ
らもマルチプレクサ10に印加される非変調光信号を発
生する。各光トランスミッタTX1、TX2、TX3、
TX4、TX5、TX6、TX7、TX8は、異なる波
長の光を発生する。
【0025】マルチプレクサ10は、例えば波長分割マ
ルチプレクサとして設計される。これは例えば、光スプ
リッタ、光合成器などのDWDM構成要素を含む。
【0026】受信ユニット11は、センタによって下り
チャネルを介して伝送される光信号を受信する。受信ユ
ニット11は、例えば受信された光信号を異なる波長の
信号に分離するためのDWDM構成要素を含む波長分割
デマルチプレクサを含む。受信ユニット11の出力端子
で、例えば8つの異なる波長を有する8つの異なる信号
がこの場合利用可能である。これらの信号のうち4つ
は、4つの光レシーバRX1、RX2、RX3、RX4
に印加される。各レシーバRX1、RX2、RX3、R
X4において、受信された信号が復調され、それにより
伝送された情報信号を検出し、分析する、またはさらに
処理することができる。あるいは、例えば無線によって
顧客構内に正しいフォーマットで伝送するために、受信
された信号の変換のみが行われる。波長λ5、λ6、λ
7、λ8を有する受信ユニット11の出力端子での4つ
の信号は変調されていない。これらは、変調器M1、M
2、M3、M4に印加される。変調器M1、M2、M
3、M4は、波長λ5、λ6、λ7、λ8の信号をそれ
ぞれの伝送すべき情報信号によって変調する電気光学変
調器である。伝送すべき信号は、例えば中間装置に接続
された顧客構内から生じる。情報信号は、例えば、電
話、インターネット、Eメール、テレビ電話などのため
の音声、データ、および/またはビデオを含む。変調
は、TDMA、CDMA、またはFDMAを使用して行
われる。そのように変調された信号は、マルチプレクサ
13に印加される。マルチプレクサ13は、例えば波長
分割マルチプレクサとして設計される。マルチプレクサ
13は、例えば光スプリッタ、光合成器、光結合器など
のDWDM構成要素を含む。次いで、組み合わされた光
信号が、上りチャネルを介してセンタに同時に伝送され
る。
【0027】DWDM構成要素から構成されるデマルチ
プレクサ12は、波長λ5、λ6、λ7、λ8の光信号
を受信し、それらを、それぞれ1つの波長を有する4つ
の信号に分離し、これら4つの信号を4つの光レシーバ
RX5、RX6、RX7、RX8に供給する。各光レシ
ーバRX5、RX6、RX7、RX8において、受信さ
れた光信号が復調され、次いで分析用の処理装置に供給
される。あるいは、下りチャネルを介して対応する情報
信号を直接再伝送するために、変換のみが行われる。そ
のとき、例えばセンタに接続された2つの顧客構内間で
の電話接続の場合には、センタが中継局または交換局と
して働く。
【0028】次に、図2を参照しながら第2の実施形態
を説明する。図2は、本発明による第2の通信ネットワ
ークを示す。通信ネットワークは、波長分割多重を使用
して、ミリメートル波信号を光によって伝送する働きを
する。搬送周波数は、例えば20GHz〜60GHzの
範囲内にある。具体的には、適用例は、半径10m〜2
kmのセルを提供する基地局に対する光フィーダを備え
る移動式無線システムにある。この実施形態は、光ヘテ
ロダイン検出を使用し、ヘテロダイン源を採用する。ヘ
テロダイン源は、2つの搬送周波数を発生する光源であ
り、周波数の一方は変調されずに伝送され、他方は伝送
すべき情報信号によって変調された後に伝送される。受
信端で、伝送すべき信号を含む無線信号を伝送するため
の所望の出力周波数が、2つの搬送周波数を混合するこ
とによって生成される。少なくとも2つの非変調搬送周
波数と、情報信号によって変調された少なくとも2つの
搬送周波数とが、少なくとも2つの異なる波長で伝送さ
れる。このようにすると、複数の基地局など異なる中間
装置が、同じ周波数で異なる情報を伝送することができ
る。非変調搬送波と第1の情報信号によって変調された
搬送波とからなる搬送周波数の第1の対は、非変調搬送
波と第2の情報信号によって変調された搬送波とからな
る搬送周波数の第2の対と周波数分離が等しく、第1の
波長で伝送され、第2の対は第2の波長で伝送される。
別法として、各搬送周波数を別々の波長で伝送すること
ができ、それにより4つの搬送周波数を伝送するために
4つの波長が必要とされる。少なくとも2つの異なる波
長で伝送される3つの搬送周波数を使用して2つの異な
る情報信号を伝送することも可能である。これを実施す
るために、1つの搬送周波数が変調されずに伝送されて
基準周波数として働き、他の2つの搬送周波数は情報信
号によって変調されて、非変調搬送周波数から同じ距離
だけ離隔される。別法として、異なる中間装置において
異なる情報信号に関する同一の出力周波数を発生するこ
とを可能にするために、2つ以上の非変調基準搬送周波
数を1つの波長で使用することができる。これを行うた
めに、例えば昇順の周波数順序で、1つの基準周波数、
3つの変調搬送周波数、1つの基準周波数、3つの変調
搬送周波数などが伝送される。
【0029】通信ネットワークは、例えばポイントツー
マルチポイントHFCまたはHFRネットワークとして
設計される。これは、そこから下りチャネルを介して少
なくとも1つの中間装置に情報が伝送されるセンタを備
え、図を簡単にするため、中間装置は1つだけが示され
ている。センタと中間装置の間のリンクは、グラス光フ
ァイバなどの光回線からなる。中間装置は、例えば基地
局やONUとして設計されている。基地局は、移動式無
線システムのセルを提供し、ONUは、例えばセットト
ップボックスが通信ユニットとして使用されるいくつか
の顧客構内に奉仕する。中間装置からセンタへの伝送
は、光回線からなる上りチャネルを介して行われる。光
回線は、下りチャネル用の回線に対応することができ、
その場合光回線が両方向に操作される。別法として、異
なるタイプの単一方向回線を使用することもできる。
【0030】センタは、4つの光トランスミッタTX1
0、TX20、TX30、TX40、マルチプレクサ1
4、デマルチプレクサ16、および4つの光レシーバR
X50、RX60、RX70、RX80を含む。
【0031】図示される中間装置は、受信ユニット1
5、4つの抽出ユニット18、19、20、21、4つ
の結合ユニット22、23、24、25、4つの光レシ
ーバRX10、RX20、RX30、RX40、4つの
電気光学変調器M10、M20、M30、M40、およ
びマルチプレクサ17を含む。単一方向動作用にのみ設
計される中間装置の最小構成としては、例えば、受信ユ
ニット15、1つの結合ユニット、例えば22、および
1つの光レシーバ、例えばRX10のみが必要である。
その場合、他の中間装置が、例えば、受信ユニット1
5、結合ユニット23、および光レシーバRX20を含
むことができる。両方向動作を可能にするためには、1
つの抽出ユニット、例えば18や19、および1つの電
気光学変調器、例えばM10やM20を挿入すれば十分
である。
【0032】光トランスミッタTX10は、レーザやレ
ーザダイオードなど、2つの異なる波長λ10およびλ
20を発生するための2つの光源を含む。波長λ10で
は非変調搬送周波数が伝送され、波長λ20では情報信
号によって変調された搬送周波数が伝送される。波長λ
10およびλ20は、マルチプレクサ14に印加され
る。マルチプレクサは、波長分割マルチプレクサとして
設計されて、全ての波長を共通の光回線を介して伝送す
る。
【0033】光トランスミッタTX20、TX30、T
X40は、他の情報信号が伝送されること以外は光トラ
ンスミッタTX10と同じ原理で動作する。
【0034】全ての光トランスミッタTX10、TX2
0、TX30、TX40を、1つの波長で複数の搬送周
波数を伝送するようにアップグレードすることができ
る。その場合、2つ以上の波長がセンタから中間装置に
伝送され、各波長が1つまたは複数の搬送周波数を伝送
する。このようにすると、光回線の能力が最適に利用さ
れる。このとき、中間装置に対する搬送周波数の定義さ
れた割当てを提供しなければならない。この場合、各中
間装置は、例えば、割り当てられる搬送周波数を選択す
るためのフィルタ、例えば帯域フィルタを含む。
【0035】受信ユニット15は、受信された光信号を
波長に応じて分離するデマルチプレクサを含む。波長λ
10およびλ20は、抽出ユニット18および結合ユニ
ット22を介して光レシーバRX10に印加される。波
長λ30およびλ40は、抽出ユニット19および結合
ユニット23を介して光レシーバRX20に印加され
る。波長λ50およびλ60は、抽出ユニット20およ
び結合ユニット24を介して光レシーバRX30に印加
される。波長λ70およびλ80は、抽出ユニット21
および結合ユニット25を介して光レシーバRX40に
印加される。
【0036】全ての抽出ユニット18、19、20、2
1が、例えば非対称光結合器として設計される。それら
は、所与の波長の受信された光信号の一部を抽出し、電
気光学変調器M10、M20、M30、M40の1つに
それを供給する。例えば受信された信号の30%に達
し、非変調搬送周波数を含む抽出部分を使用して、上り
チャネルを介してセンタに情報信号を伝送する。非変調
搬送周波数は、それぞれの電気光学変調器M10、M2
0、M30、M40において変調され、次いでマルチプ
レクサ17に印加される。マルチプレクサ17は、波長
分割マルチプレクサとして設計され、送信すべき信号を
単一の光回線上に組み合わせる。必要であれば、マルチ
プレクサ17の後に光増幅器が続く。
【0037】全ての結合ユニット22、23、24、2
5が、例えば光結合器として設計されて、一緒にあるべ
きである受信された光信号を1つに組み合わせる。結合
器の出力は、関連する光レシーバRX10、RX20、
RX30、RX40に供給され、そこで例えば無線信号
としての信号の処理または再伝送が行われる。
【0038】関連する結合ユニットを伴う抽出ユニット
も、2つの入力ポートと2つの出力ポートを備える非対
称波長依存光結合器を使用することによって、単一の構
成要素として設計することができる。
【0039】上りチャネルを介して伝送された光信号
は、センタでデマルチプレクサ16において波長に応じ
て分離され、各波長が、評価を行うための光レシーバR
X50、RX60、RX70、RX80に印加される。
【0040】マルチプレクサ14および17、受信ユニ
ット15、およびデマルチプレクサ16は、アレイ導波
路(AWG)から構成することもできる。これは、製造
コストを低減させる。
【0041】次に、図3を参照しながら第3の実施形態
を説明する。図3は、本発明による第3の通信ネットワ
ークを示す。通信ネットワークは、そのうちの1つが図
示されるいくつかの中間装置に光回線によって接続され
たセンタを備えるポイントツーマルチポイントネットワ
ークとして設計される。図を簡単にするため、中間装置
に接続された、またはセンタに直接接続された複数の顧
客構内は図示しない。通信ネットワークは、例えばHF
CまたはHFRネットワークとして設計される。別法と
して、通信ネットワークが、センタと中間装置の間の光
回線と、中間装置と顧客構内の間の銅回線とからなって
いる場合があり、それらを介して情報信号が、例えばA
DSLフォーマットなどで伝送される。通信ネットワー
クはまた、上のネットワーク構造の混成からなっていて
もよい。下りチャネルおよび上りチャネルを実施するた
めに、図示されるように2つの別々の光回線を使用す
る、または共通の光回線を使用することができる。最も
簡単な場合では、通信ネットワークが、2つの送受信装
置間のポイントツーポイント接続であってもよい。
【0042】情報信号は、高密度波長分割多重(DWD
M)を使用してセンタから中間装置に伝送される。1つ
の中間装置に4つの波長を割り当てることによって、例
えば基地局に、下りチャネルを介して4倍の量のデータ
を供給することができる。基地局の各90°セクタに関
して1つの波長が使用される。DWDMネットワークで
は、50、100、200GHzのチャネル間隔が可能
である。高い波長安定性が必要である。レーザ源は、温
度感度が約700MHz/℃の光フィルタ、約1.5G
Hz/℃のアレイ導波路(AWG)など他のDWDM構
成要素とは対照的に、約12GHz/℃の高い温度感度
を示す。ビルディングの屋外では、温度が−40℃と+
85℃の間で変動する可能性がある。その場合、具体的
には50GHzチャネル間隔で、波長安定性はもはや保
証されない。したがって、本発明によれば、中間装置か
ら、ビルディング内部に位置し上の温度変動を受けない
センタにレーザ源が移動される。
【0043】センタは、4つの光トランスミッタTX1
00、TX200、TX300、TX400、マルチプ
レクサ28、デマルチプレクサ26、および4つの光レ
シーバRX500、RX600、RX700、RX80
0を含む。
【0044】図示される中間装置は、受信ユニット2
9、4つの光レシーバRX100、RX200、RX3
00、RX400、4つの抽出ユニット30、31、3
2、33、4つの光変調器M100、M200、M30
0、M400、およびマルチプレクサ27を含む。
【0045】光トランスミッタTX100は、光源、例
えばレーザやレーザダイオードを含む。光源はCWモー
ドで操作される、すなわちCW光を放出する。この光が
直接的にまたは間接的に、伝送すべき情報信号によって
変調され、間接的な変調は電気光学変調器によって行わ
れる。変調出力信号はマルチプレクサ28に印加され
る。光トランスミッタTX100は、第1の波長λ10
0の変調光を発生する。使用される変調技法は、例えば
TDMである。センタから中間装置へ情報を伝送するた
めに、既存の時間スロット全てが使用されるわけではな
い。伝送に使用されない時間スロットを使用して、中間
装置内で光トランスミッタを使用することなく、中間装
置からセンタに情報を伝送する。割り当てられた時間ス
ロットでは、中間装置がTDMA、FDMA、またはC
DMAを使用することができる。変調技法として、TD
Mではなく、周波数分割多重(FDM)、または符号分
割多重(CDM)を使用することができる。FDMで
は、センタから中間装置に情報を伝送するために、利用
可能な周波数の一部が使用され、残りは、中間装置から
センタに情報を伝送するために使用される。CDMで
は、センタから中間装置に情報を伝送するために、利用
可能な符号の一部が使用され、残りは、中間装置からセ
ンタに情報を伝送するために使用される。
【0046】光トランスミッタTX200、TX30
0、TX400は、光トランスミッタTX100と同じ
原理で動作する。これらもマルチプレクサ28に印加さ
れる光変調信号を発生する。相違点は、第1に、他のコ
ンテンツを有する情報信号が使用されることである。第
2に、各光トランスミッタTX100、TX200、T
X300、TX400が異なる波長の光を発生する。光
トランスミッタTX200は、波長λ200の光を発生
する。光トランスミッタTX300は、波長λ300の
光を発生する。光トランスミッタTX400は、波長λ
400の光を発生する。
【0047】マルチプレクサ28は、例えば波長分割マ
ルチプレクサとして設計される。これは例えば、光スプ
リッタ、光合成器などのDWDM構成要素を含む。
【0048】受信ユニット29は、センタによって下り
チャネルを介して伝送される光信号を受信する。受信ユ
ニット29は、例えば受信された光信号を異なる波長の
信号に分離するためのDWDM構成要素を含む波長分割
デマルチプレクサを含む。受信ユニット29の出力端子
で、例えば8つの異なる波長を有する8つの異なる信号
がこの場合利用可能である。これらの信号のうち4つ
は、4つの光レシーバRX100、RX200、RX3
00、RX400に印加される。各レシーバRX10
0、RX200、RX300、RX400において、受
信された信号が復調され、それにより伝送された情報信
号を検出し、分析またはさらに処理することができる。
あるいは、例えば無線によって顧客構内に正しいファー
マットで信号を伝送するために、受信された信号の変換
のみが行われる。
【0049】全ての抽出ユニット30、31、32、3
3が、例えば非対称光結合器として設計される。それら
は、所与の波長の受信された光信号の一部を抽出し、電
気光学変調器M100、M200、M300、M400
の1つにそれを供給する。抽出部分、例えば受信された
信号の30%を使用して、上りチャネルを介してセンタ
に情報信号を伝送する。
【0050】変調器M100、M200、M300、M
400は、波長λ100、λ200、λ300、λ40
0の信号をそれぞれの伝送すべき情報信号によって変調
する電気光学変調器である。伝送すべき信号は、例えば
中間装置に接続された顧客構内から生じる。情報信号
は、例えば、電話、インターネット、Eメール、テレビ
電話などのための音声、データ、および/またはビデオ
を含む。変調は、TDMA、CDMA、またはFDMA
を使用して行われる。そのように変調された信号は、マ
ルチプレクサ27に印加される。マルチプレクサ27
は、例えば波長分割マルチプレクサとして設計される。
マルチプレクサ27は、例えば光スプリッタ、光合成
器、光結合器などのDWDM構成要素を含む。次いで、
組み合わされた光信号が、上りチャネルを介してセンタ
に同時に伝送される。
【0051】DWDM構成要素から構成されるデマルチ
プレクサ26は、波長λ100、λ200、λ300、
λ400の光信号を受信し、それらを、それぞれ1つの
波長を有する4つの信号に分離し、これら4つの信号を
4つの光レシーバRX500、RX600、RX70
0、RX800に供給する。各光レシーバRX500、
RX600、RX700、RX800において、受信さ
れた光信号が復調され、次いで分析用の処理装置に供給
される。あるいは、下りチャネルを介して対応する情報
信号を直接再伝送するために、変換のみが行われる。そ
のとき、例えばセンタに接続された2つの顧客構内間で
の電話接続の場合には、センタが中継局または交換局と
して働く。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による第1の通信ネットワークの概略ブ
ロック図である。
【図2】本発明による第2の通信ネットワークの概略ブ
ロック図である。
【図3】本発明による第3の通信ネットワークの概略ブ
ロック図である。
【符号の説明】
10、13 マルチプレクサ 11 受信ユニット 12 デマルチプレクサ 18、19、20、21 抽出ユニット 22、23、24、25 結合ユニット TX1 光トランスミッタ M1 光変調器 RX1 光レシーバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04B 10/06

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下りおよび上りチャネルを備える通信ネ
    ットワークの上りチャネルを介して情報信号を伝送する
    方法であって、 下りチャネルにおいて波長分割多重を使用して光信号が
    伝送され光信号は光ヘテロダイン検出を可能にするよう
    に光信号の対からなり各対が変調光信号と非変調光信号
    を含むこと、所与の対の非変調光信号の一部が下りチャ
    ネルを介して受信される光信号から抽出されること、お
    よび抽出された光信号が伝送すべき情報信号によって変
    調され上りチャネルを介して送り出されることを特徴と
    する方法。
  2. 【請求項2】 下りおよび上りチャネルを備える通信ネ
    ットワークの送受信装置であって、 波長分割多重を使用して下りチャネルにおいて伝送され
    少なくとも1つの変調光信号と少なくとも1つの非変調
    光信号とを含む光信号を受信するためのおよび光信号か
    ら所与の非変調光信号を抽出するための受信ユニット
    (15)が提供されること、抽出された光信号の一部分
    を抽出するためのおよび前記部分を変調器(M10、M
    20、M30、M40)に供給するための抽出ユニット
    (18、19、20、21)が提供されること、および
    変調器(M10、M20、M30、M40)が抽出され
    た光信号を伝送すべき情報信号によって変調するように
    かつ変調信号を通信ネットワークの上りチャネルを介し
    て伝送するように適合されていることを特徴とする送受
    信装置。
  3. 【請求項3】 下りおよび上りチャネルを備える通信ネ
    ットワークの上りチャネルを介して情報信号を伝送する
    方法であって、 下りチャネルにおいて波長分割多重を使用して光信号が
    伝送され光信号が少なくとも1つの変調光信号と少なく
    とも1つの非変調光信号とを含むこと、非変調光信号が
    CW光として伝送されること、所与の非変調光信号が下
    りチャネルを介して受信される光信号から抽出されるこ
    と、および抽出された光信号が伝送すべき情報信号によ
    って変調されその後上りチャネルを介して送り出される
    ことを特徴とする方法。
  4. 【請求項4】 下りおよび上りチャネルを備える通信ネ
    ットワークの上りチャネルを介して情報信号を伝送する
    方法であって、 下りチャネルにおいて波長分割多重を使用して光信号が
    伝送され光信号が異なる波長での、少なくとも1つの変
    調光信号と少なくとも2つの非変調光信号とを含むこ
    と、少なくとも2つの所与の非変調光信号が下りチャネ
    ルを介して受信される光信号から抽出されること、およ
    び抽出された光信号がそれぞれ伝送すべき情報信号によ
    って変調されその後上りチャネル上に組み合わされるこ
    とを特徴とする方法。
  5. 【請求項5】 下りおよび上りチャネルを備える通信ネ
    ットワークの送受信装置であって、 波長分割多重を使用して下りチャネルにおいて伝送さ
    れ、異なる波長での、少なくとも1つの変調光信号と少
    なくとも2つの非変調光信号とを含む光信号を受信する
    ためのおよび少なくとも2つの所与の非変調光信号を光
    信号から抽出するための受信ユニット(11)が提供さ
    れること、2つの抽出された光信号をそれぞれの伝送す
    べき情報信号によって変調するための少なくとも2つの
    変調器(M1、M2、M3)が提供されること、および
    変調信号を波長分割多重を使用して通信ネットワークの
    上りチャネル上に組み合わせるためのマルチプレクサ
    (13)が提供されることを特徴とする送受信装置。
  6. 【請求項6】 受信ユニット(11、15)が波長分割
    マルチプレクサとして設計されていることを特徴とする
    請求項2または5に記載の送受信装置。
  7. 【請求項7】 光ヘテロダイン検出を使用して情報信号
    を伝送する方法であって、 少なくとも1つの非変調搬送周波数と、情報信号によっ
    て変調された少なくとも2つの搬送周波数とが、少なく
    とも2つの異なる波長で伝送されること、または少なく
    とも2つの非変調搬送周波数と、情報信号によって変調
    された少なくとも2つの搬送周波数とが、少なくとも1
    つの波長で伝送されることを特徴とする方法。
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