JP2001177505A - 波長多重双方向光伝送方法および装置 - Google Patents
波長多重双方向光伝送方法および装置Info
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Abstract
装置(ONU)との間において、簡単な構成でユーザ装
置が自律的に送信タイミングを制御し、光信号を双方向
伝送する。 【解決手段】 OSUから各ONUに供給する上り信号
用の無変調光として、各ONUに割り当てた波長を含
み、平坦で連続スペクトルを有する広帯域パルス光を例
えばビットレート周期で周期的に送信する。この広帯域
パルス光は、波長ルータに入力されると、各ONUに割
り当てられた波長の単一波長パルス光として切り出さ
れ、それぞれ対応するポートから各ONUに伝送され
る。しかも、各単一波長パルス光は周期的に各ONUに
入力されるので、各ONUでは適当なタイミングの単一
波長パルス光を選択し、変調して上り信号として折り返
す。
Description
U)と光源をもたないユーザ装置(ONU)との間で光
信号を双方向伝送する波長多重双方向光伝送方法および
装置に関する。
構成例を示す(特開平6−350566号公報)。ここ
で、λ1 ,λ2 ,…,λn は、単一の波長帯λに属する
波長であり、各波長がn個のユーザ装置にそれぞれ割り
当てられる。
波長λ1 ,λ2 ,…,λn の光信号を時間的に切り換え
て送信する。この光信号は、光ファイバ伝送路61を介
して波長ルータ60に伝送され、波長ルーティングによ
り波長対応のポートに分波され、それぞれ対応する光フ
ァイバ伝送路62を介してユーザ装置(ONU)70−
1〜70−nに伝送される。
には波長λ1 の光信号が分波され、光ファイバ伝送路6
2を介してONU70−1に伝送される。ONU70−
1に入力された光信号は光カプラ71で2分岐され、そ
の一方(下り信号)が光受信器72に受信され、他方が
上り信号として光変調器73で変調され、光ファイバ伝
送路63、波長ルータ60、光ファイバ伝送路64を介
してOSU50の受信部52まで伝送される。他のON
Uとの光信号の送受信についても同様である。OSU5
0の受信部52は、各ONU70−1〜70−nで変調
して折り返された波長λ1 ,λ2 ,…,λn の光信号
(上り信号)を時間的に切り換えて受信する。
成であり、ONUから上り信号として送信するための光
をOSUから供給してやる必要がある。その方法とし
て、OSUは、図10(a) に示すように下り信号と異な
るタイムスロットで、各ONUに割り当てた波長の無変
調光(直流光)を送信し、各ONUがその無変調光を変
調して上り信号として折り返すか、図10(b) に示すよ
うに各ONUが下り信号から搬送波成分を抽出し、変調
して上り信号として折り返す構成がとられる。
ステムは、各ONUごとに下り信号と上り信号に同一波
長を割り当てているので、OSUから各ONUに上り信
号用の無変調光を専用のタイムスロットで送信するため
に伝送効率が低下したり、ONUにおいて下り信号から
信号成分と上り信号用の搬送波成分を分離抽出するため
の構成が複雑になる問題点があった。
り返された波長λ1 〜λn の変調光(上り信号)は波長
ルータ60で合波され、光ファイバ伝送路64上に波長
多重される。しかし、波長ルータ60と各ONU70−
1〜70−nとの間の伝送距離(光ファイバ伝送路6
2,63の長さ)が異なる場合には、光ファイバ伝送路
64上で各ONUからの上り信号の時間位置が入れ替わ
ったり重なることがある。
からみてONU70−1よりONU70−2が遠い場合
を想定する。ONU70−1,70−2宛てにそれぞれ
送信された波長λ1 ,λ2 の下り信号(無変調光)は、
各ONUで変調して折り返され、上り信号としてOSU
50に到達する。ここで、下り信号が図11(a) のよう
なタイミングでOSU50から送信された場合には、上
り信号はOSU50の到達時点で重なり、受信部52で
受信できなくなる。
距離を考慮し、図11(b) に示すように下り信号の送信
間隔を空けて送信タイミングをずらすか、図11(c) に
示すように下り信号の送信順番を入れ替える必要があ
る。しかも、このような送信タイミング制御は、OSU
50の送信部51で行う必要があり、ONUの数に応じ
て飛躍的に複雑になる問題点があった。
号用の無変調光を送信する場合に上記の送信タイミング
制御の他に、波長を時間的に切り換える必要があるの
で、波長安定化および高速切り換えのための制御装置が
必要であった。
たないユーザ装置(ONU)との間において、簡単な構
成でユーザ装置が自律的に送信タイミングを制御し、光
信号を双方向伝送する波長多重双方向光伝送方法および
装置を提供することを目的とする。
光伝送方法および装置は、OSUから各ONUに供給す
る上り信号用の無変調光として、各ONUに割り当てた
波長を含み、平坦で連続スペクトルを有する広帯域パル
ス光を例えばビットレート周期で周期的に送信する。こ
の広帯域パルス光は、波長ルータに入力されると、各O
NUに割り当てられた波長の単一波長パルス光として切
り出され、それぞれ対応するポートから各ONUに伝送
される。しかも、各単一波長パルス光は周期的に各ON
Uに入力されるので、各ONUでは適当なタイミングの
単一波長パルス光を選択し、変調して上り信号として折
り返す。これにより、光源をもたないONU側で上り信
号の送信タイミングを制御することができる。
明の第1の実施形態を示す。ここでは、局側装置(OS
U)から各ユーザ装置(ONU)への伝送方向を下り、
逆の伝送方向を上りとする。
送する変調光に波長帯λ' を割り当て、上り信号用とし
て伝送する無変調光に波長帯λ(≠λ' )を割り当て、
さらに波長帯λ' の波長λ'1〜λ'n、および波長帯λの
波長λ1 〜λn をそれぞれ各ONUに割り当てる。ま
た、上り信号用としてOSUから送信する波長帯λの無
変調光は、波長λ1 〜λn を含む連続スペクトルを有す
るパルス状の広帯域パルス光であり、例えばビットレー
ト周期で周期的に送信される。
置(ONU)30−1〜30−nが、波長ルータ20、
下りの光ファイバ伝送路21,22、上りの光ファイバ
伝送路23,24を介して接続される構成は従来と同様
である。
波長λ'1〜λ'nの変調光を時間的に切り換え、波長帯λ
の無変調光(広帯域パルス光)とともに、下り信号とし
て光ファイバ伝送路21に送信する(詳しくは図2を参
照して説明する)。波長ルータ20は、波長λ'1〜λ'n
の変調光を分波するとともに、波長帯λの無変調光(広
帯域パルス光)から波長λ1 〜λn の無変調光(単一波
長パルス光)を切り出し、それぞれ対応する光ファイバ
伝送路22を介してONU30−1〜30−nに送信す
る(詳しくは図3を参照して説明する)。
波長λ'1〜λ'nの変調光を受信し、波長λ1 〜λn の無
変調光(単一波長パルス光)を変調して上り信号として
送信する(詳しくは図4を参照して説明する)。波長λ
1 〜λn の変調光は、上り信号として光ファイバ伝送路
23、波長ルータ20、上りの光ファイバ伝送路24を
介してOSU10の受信部15に伝送される。
0の構成例を示す。OSU10の送信部11は、各ON
U宛ての送信信号により変調された波長λ'1〜λ'nの変
調光を時間的に切り換えて送信する多波長光源12と、
各ONUにおける上り信号用の波長帯λの無変調光(広
帯域パルス光)を周期的に送信する広帯域パルス光源1
3と、各波長の変調光および無変調光(広帯域パルス
光)を合波する合波器14とにより構成される。なお、
広帯域パルス光源13には、スーパーコンティニュウム
(SC)光源を用いることができる。OSU10の受信
部15は、波長λ1 〜λn の変調光を時分割で受信する
光受信器16により構成される。
に示すように波長λ1 〜λn を含む連続スペクトルを有
するパルス状の広帯域パルス光であり、例えばビットレ
ート周期で送信される。すなわち、時間的に切り換えて
送信される波長λ'1〜λ'nの変調光に対して、それぞれ
波長帯λの無変調光(広帯域パルス光)が波長多重され
る。
の波長λ'1〜λ'nの変調光は、多波長光源12から時間
的に切り換えて送信されるように説明したが、それに限
定されるものではない。例えば、広帯域パルス光源から
出力される広帯域パルス光を各波長ごとに切り出し、そ
れぞれ各ONU宛ての送信信号により変調し、波長多重
して送信するようにしてもよい。すなわち、下り信号と
して送信される各ONU宛ての変調光は、時間軸上で同
時に伝送されてもよい。また、上り信号用の無変調光
(広帯域パルス光)も任意の周期で周期的に伝送されて
いればよい。
タ20の機能(下り信号関係)を示す。図3(a) は波長
ルータ20の構成であり、下り信号に関する入出力ポー
トを示す。図3(b) は下り信号のスペクトルである。波
長ルータ20には、下り信号として波長λ'1〜λ'nの変
調光および波長帯λ(λ1 〜λn )の無変調光(広帯域
パルス光)が入力される。
ーティングされるポート♯1〜♯nの関係を示す。波長
ルータ20は、波長帯λ' に対して波長λ'1,λ'2,
…,λ'nの変調光を透過し、波長帯λに対して波長λ1
,λ2 ,…,λn の無変調光を透過し、それぞれ所定
のポート♯1〜♯nにルーティングする。図3(d) は波
長ルータ20のポート♯1の出力光スペクトルであり、
波長λ'1の変調光と、広帯域パルス光から切り出された
波長λ1 の無変調光(単一波長パルス光)が出力され
る。
回折格子(AWG)を用いれば、入力された広帯域パル
ス光が各波長成分ごとにそれぞれ対応する出力ポートに
切り出され、かつ波長精度も高いので、OSU10の送
信部11における広帯域パルス光源13には多波長光源
のように発振波長を安定化させるための波長制御技術は
不要である。
0−i(iは1〜n)の構成例を示す。なお、ONU3
0−1〜30−nはすべて同一構成である。ONU30
−iには、波長ルータ20によってルーティングされた
波長λ'iの変調光および波長λi の無変調光(単一波長
パルス光)が入力される。分波器31は、入力光を波長
帯ごとに分波する機能を有し、波長λ'iの変調光は光受
信器32に分波され、波長λi の無変調光は光変調器3
3に分波される。光受信器32は波長λ'iの変調光を受
信してOSUからの送信信号を検出し、光変調器33は
波長λi の無変調光をOSUへの送信信号で変調し、上
り信号として送信する。
すように上り信号用として波長λiの無変調光(単一波
長パルス光)が周期的に入力されるので、所定のタイミ
ングの無変調光を変調し、その他のタイミングのときは
光変調器をオフ(駆動電圧オフ)に設定して無変調光を
終端する。これにより、ONU30−iは任意のタイミ
ングで波長λi の変調光を上り信号として送信すること
ができる。
は、各ONU30−1〜30−nから送信された波長λ
1 〜λn の変調光(上り信号)が、OSU10に到達す
るときに時間軸上で重ならないように選択される。例え
ば、図5に示す例では、ONU30−1に波長λ1 の無
変調光が周期的に入力され、ONU30−2に波長λ2
の無変調光が周期的に入力されており、それぞれ適当な
タイミングaで無変調光を変調して折り返すことによ
り、OSUに受信される時点で時間軸上に重ならないよ
うに並べることができる。
変調光は、図1に示すように時間軸上に順番に並ぶ必要
はなく、所定のガード時間をおいて互いに重ならなけれ
ば十分である。そのためには、例えば各ONUが送信要
求パケットをOSUに送信し、OSUが各ONUからの
送信要求パケットを受信し、それぞれの受信タイミング
から計算した各ONUの送信タイミング情報を各ONU
に通知し、各ONUがその送信タイミング情報に基づい
て変調タイミングを設定する方法をとればよい。
信号用の無変調光は1フレームに1つであり、その入力
タイミングが自動的に送信タイミングになり、ONU側
で送信タイミングを選択することはできなかった。した
がって、OSU側でONUの送信タイミングを考慮して
上り信号用の無変調光を送信する必要があった。それに
対して、本発明の構成では、ONU30−iに波長λi
の無変調光が周期的に入力され、あたかもONU30−
iが波長λi のパルス光源をもっているのと同じ状態に
なる。これにより、ONU側で送信タイミングを調整で
きるので、OSUの広帯域パルス光源は周期的に広帯域
パルス光を送信するだけでよく、各ONUに合わせて送
信タイミングを調整する必要はない。
の実施形態の構成例を示す。図において、光ファイバ伝
送路25は双方向に光信号を伝送する構成であり、光カ
プラ26は上り信号と下り信号を分離する。その他の構
成は第1の実施形態と同様である。
ら波長ルータ20に伝送される下り信号と、波長ルータ
20からOSU10に伝送される上り信号とを共通の光
ファイバ伝送路25を介して双方向に伝送する。この場
合には、光カプラ26または光サーキュレータを介し
て、光ファイバ伝送路25とOSU10の送信部および
受信部を接続する。
1〜30−nに伝送される下り信号と、各ONU30−
1〜30−nから波長ルータ20に伝送される上り信号
とをそれぞれ共通の光ファイバ伝送路25を介して双方
向に伝送する。この場合には、光カプラ26または光サ
ーキュレータを介して、光ファイバ伝送路25とONU
30−1〜30−nの分波器および光変調器を接続す
る。
の実施形態の構成例を示す。本実施形態は、OSU10
から波長ルータ20に伝送される下り信号の変調光と無
変調光(広帯域パルス光)とをそれぞれ個別の光ファイ
バ伝送路21−1,21−2を介して伝送する構成であ
る。波長ルータ20は、光ファイバ伝送路21−1を介
して伝送された波長λ'1〜λ'nの変調光と、光ファイバ
伝送路21−2を介して伝送された波長帯λの無変調光
を入力し、各ONU対応に分波する。例えば、波長λ'1
の変調光と波長λ1 の無変調光を合流し、光ファイバ伝
送路22を介してONU30−1に送信する。
の実施形態の構成例を示す。本実施形態は、下り信号の
変調光と無変調光(広帯域パルス光)とをそれぞれ個別
の光ファイバ伝送路を介して伝送する場合に、無変調光
(広帯域パルス光)を伝送する光ファイバ伝送路と波長
ルータ20からOSU10に伝送される上り信号とを共
通の光ファイバ伝送路25を介して双方向に伝送する構
成である。
−nに割り当てられる波長は、下り信号と上り信号でそ
れぞれ1つの波長帯に限定する必要はなく、それぞれ2
以上の波長帯を割り当ててもよい。この場合には、波長
ルータ20として用いるアレイ導波路回折格子(AW
G)の周期性を利用し、各波長帯のそれぞれ周期的に対
応する波長を各ONUに割り当てればよい。
0から各ONU30−1〜30−nに伝送される下り信
号の変調光の帯域と、上り信号用として伝送される無変
調光の帯域が異なるものとして説明した。しかし、両帯
域を同一とし、従来のように両信号を異なるタイムスロ
ットで伝送する構成としてもよい。このような構成とし
ても、OSU10から広帯域パルス光を周期的に送信
し、波長ルータ20で各ONUに対応する波長の単一波
長パルス光を切り出し、各ONU30−1〜30−nで
周期的に入力される単一波長パルス光から任意の送信タ
イミングを選択できる本発明の特徴は活かされる。
双方向光伝送方法および装置は、各ONUの上り信号用
にOSUから無変調光(広帯域パルス光)を周期的に送
信する構成であるので、OSUで波長制御や送信タイミ
ング制御を行う必要がなく、装置規模および消費電力の
軽減を図ることができる。
制御を行うことができる。すなわち、各ONUは周期的
に入力される無変調光(単一波長パルス光)から所定の
タイミングのものを変調し、他の無変調光(単一波長パ
ルス光)を終端することにより、任意の送信タイミング
を選択することができる。これにより、OSUから供給
される無変調光を変調して折り返すONUにおいて、そ
の送信タイミングを独自に制御し、OSUの受信部にお
ける各ONUからの上り信号の衝突を回避することがで
きる。
に、従来構成ではOSUにおいて上り信号用の多波長光
源の設定および波長ルータの設定を変更する必要がある
が、本発明は上り信号用としてOSUから広帯域パルス
光を周期的に送信する構成であるので、上り信号用の光
源の設定変更は不要であり、波長ルータの設定のみを変
更するだけで対応することができる。
示す図。
(下り信号関係)を示す図。
1〜n)の構成例を示す図。
図。
図。
Uの波長割り当て例を示す図。
する図。
Claims (10)
- 【請求項1】 局側装置(OSU)と、光源をもたない
複数のユーザ装置(ONU)との間を波長ルータおよび
光ファイバ伝送路を介して接続し、局側装置は各ユーザ
装置へ伝送する下り信号として各ユーザ装置に割り当て
た波長の変調光を無変調光とともに送信し、各ユーザ装
置はそれぞれ割り当てられた波長の変調光を受信し、無
変調光を変調して上り信号として折り返し送信する波長
多重双方向光伝送方法において、 前記局側装置は、前記無変調光として、前記ユーザ装置
に割り当てた波長を含み、平坦で連続スペクトルを有す
る広帯域パルス光を周期的に送信し、 前記波長ルータは、前記局側装置から送信された変調光
および無変調光(広帯域パルス光)を入力し、前記各ユ
ーザ装置に割り当てた波長の変調光を分波し、さらに前
記無変調光(広帯域パルス光)から前記各ユーザ装置に
割り当てた波長の無変調光(単一波長パルス光)を切り
出し、前記各ユーザ装置に対応するポートからそれぞれ
対応する波長の変調光および無変調光(単一波長パルス
光)を各ユーザ装置に送信し、 前記各ユーザ装置は、周期的に入力される前記無変調光
(単一波長パルス光)から所定のタイミングの無変調光
(単一波長パルス光)を選択して変調し、他の無変調光
(単一波長パルス光)を終端することを特徴とする波長
多重双方向光伝送方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の波長多重双方向光伝送
方法において、 前記局側装置から下り信号として送信される各ユーザ装
置に割り当てた波長の変調光と、上り信号用の無変調光
(広帯域パルス光)が異なる波長帯に設定されることを
特徴とする波長多重双方向光伝送方法。 - 【請求項3】 請求項1に記載の波長多重双方向光伝送
方法において、 前記局側装置から下り信号として送信される各ユーザ装
置に割り当てた波長の変調光と、上り信号用の無変調光
(広帯域パルス光)が同一の波長帯に設定され、かつ異
なるタイムスロットで送信されることを特徴とする波長
多重双方向光伝送方法。 - 【請求項4】 請求項1に記載の波長多重双方向光伝送
方法において、 前記ユーザ装置が周期的に入力される前記無変調光(単
一波長パルス光)を変調する送信タイミングは、前記各
ユーザ装置から送信された上り信号が前記局側装置に互
いに異なるタイミングで受信されるように選択されるこ
とを特徴とする波長多重双方向光伝送方法。 - 【請求項5】 請求項4に記載の波長多重双方向光伝送
方法において、 前記ユーザ装置が選択する送信タイミングは、前記局側
装置から各ユーザ装置に通知されることを特徴とする波
長多重双方向光伝送方法。 - 【請求項6】 局側装置(OSU)と、光源をもたない
複数のユーザ装置(ONU)との間を波長ルータおよび
光ファイバ伝送路を介して接続し、局側装置は各ユーザ
装置へ伝送する下り信号として各ユーザ装置に割り当て
た波長の変調光を無変調光とともに送信し、各ユーザ装
置はそれぞれ割り当てられた波長の変調光を受信し、無
変調光を変調して上り信号として折り返し送信する波長
多重双方向光伝送装置において、 前記局側装置は、 前記各ユーザ装置に割り当てた波長の変調光を送信する
多波長光源と、 前記無変調光として、前記ユーザ装置に割り当てた波長
を含み、平坦で連続スペクトルを有する広帯域パルス光
を周期的に送信する広帯域パルス光源とを備えたことを
特徴とする波長多重双方向光伝送装置。 - 【請求項7】 請求項6に記載の波長多重双方向光伝送
装置において、 前記広帯域パルス光源は、スーパーコンティニュウム
(SC)光源であることを特徴とする波長多重双方向光
伝送装置。 - 【請求項8】 請求項6に記載の波長多重双方向光伝送
装置において、 前記波長ルータは、前記局側装置から送信された変調光
および無変調光(広帯域パルス光)を入力し、前記各ユ
ーザ装置に割り当てた波長の変調光を分波し、さらに前
記無変調光(広帯域パルス光)から前記各ユーザ装置に
割り当てた波長の無変調光(単一波長パルス光)を切り
出し、前記各ユーザ装置に対応するポートからそれぞれ
対応する波長の変調光および無変調光(単一波長パルス
光)を各ユーザ装置に送信する構成であることを特徴と
する波長多重双方向光伝送装置。 - 【請求項9】 請求項8に記載の波長多重双方向光伝送
装置において、 前記波長ルータは、アレイ導波路回折格子(AWG)で
あることを特徴とする波長多重双方向光伝送装置。 - 【請求項10】 請求項6に記載の波長多重双方向光伝
送装置において、 前記各ユーザ装置は、 それぞれ割り当てられた波長の変調光および無変調光
(単一波長パルス光)を分波または分岐する分波器と、 前記変調光を受信する光受信器と、 前記分波器を介して周期的に入力される無変調光(単一
波長パルス光)から所定のタイミングの無変調光(単一
波長パルス光)を選択して変調し、他の無変調光(単一
波長パルス)を終端する光変調器とを備えたことを特徴
とする波長多重双方向光伝送装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP35751399A JP3589604B2 (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | 波長多重双方向光伝送方法および装置 |
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JP2001177505A true JP2001177505A (ja) | 2001-06-29 |
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