JP2001333047A - 光伝送システム - Google Patents

光伝送システム

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JP2001333047A JP2000152819A JP2000152819A JP2001333047A JP 2001333047 A JP2001333047 A JP 2001333047A JP 2000152819 A JP2000152819 A JP 2000152819A JP 2000152819 A JP2000152819 A JP 2000152819A JP 2001333047 A JP2001333047 A JP 2001333047A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 3以上のサービスを柔軟に追加・多重可能で
あり、さらに帯域の利用効率を高めることができる経済
的な光伝送システムを実現する。 【解決手段】 サービスやユーザにそれぞれ波長を割り
当て、1本の光ファイバを介して波長分割多重伝送する
光伝送システムにおいて、3以上のサービスやユーザに
それぞれ割り当てられる波長を同一波長帯とし、各波長
の信号光を出力する光源および波長多重分離に用いる光
合分波器として波長制御を行わない構成とし、前記各サ
ービスやユーザに割り当てる波長帯域および非割当波長
域として光源の発振波長の温度変動の影響を受けない範
囲に設定することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長分割多重(W
DM)技術を用いた数チャネル程度のアクセス系のサー
ビス多重に適用される光伝送システムに関する。
【0002】本発明の光伝送システムは、例えばインタ
ーネット接続サービス(IPサービス)とCATV映像
伝送サービスとISDNサービスの各信号光をWDM伝
送する場合や、ATMシステムとCATV映像伝送サー
ビスの各信号光をWDM伝送する場合などに適用され
る。
【0003】
【従来の技術】図7〜10は、複数の異なったサービス
を提供するための従来の光伝送システムの構成例を示
す。
【0004】図7は、それぞれのサービスを提供するシ
ステムごとに伝送用の光ファイバを用意する例を示す。
各光ファイバ51−1〜51−nの一端には、サービス
を提供するセンタ側の光回線終端装置(OLT)52−
1〜52−nを介してそれぞれサービスノード53−1
〜53−nが接続され、他端にはユーザ側の光回線終端
装置(ONU)54−1〜54−nを介してそれぞれサ
ービス端末55−1〜55−nが接続される。
【0005】図8は、複数のサービスを電気的に多重
し、多重化信号として1波長で伝送する例を示す。光フ
ァイバ51の一端には、センタ側の光回線終端装置(O
LT)52および電気多重分離装置56を介してサービ
スノード53−1〜53−nが接続され、他端にはユー
ザ側の光回線終端装置(ONU)54および電気多重分
離装置57を介してサービス端末55−1〜55−nが
接続される。
【0006】図9は、2種類のサービスを異なる波長帯
( 1.3μmと 1.5μm)に割り当ててWDM伝送する例
を示す。ここでは、光パッシブネットワーク(PON)
構成を示し、1組のサービスノード53−1,53−2
に対して、複数組のサービス端末55−1,55−2
(図では1組のみを示す)が光スターカプラ58を介し
て並列に接続される。光ファイバ51の一端には、光合
分波器59で合分波される各波長対応にセンタ側の光回
線終端装置(OLT)52−1,52−2を介してそれ
ぞれサービスノード53−1,53−2が接続され、他
端には光合分波器60で合分波される各波長対応にユー
ザ側の光回線終端装置(ONU)54−1,54−2を
介してそれぞれサービス端末55−1,55−2が接続
される。
【0007】図10は、複数のサービスを高精度に波長
制御された複数の波長に割り当ててWDM伝送する例
(高密度WDM、DWDM)を示す。光ファイバ51の
一端には、光合分波器61で合分波される各波長対応に
センタ側の光回線終端装置(OLT)52−1〜52−
nを介してそれぞれサービスノード53−1〜53−n
が接続され、他端には光合分波器62で合分波される各
波長対応にユーザ側の光回線終端装置(ONU)54−
1〜54−nを介してそれぞれサービスノード55−1
〜55−nが接続される。さらに、本構成では、波長間
隔が1nm以下となるために、各波長を安定化制御する
波長誤差識別回路64および波長制御回路65が備えら
れる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図7に示す構成は、提
供するサービスごとに光ファイバを用意する必要があ
り、サービス数に比例してシステムコストが増大する。
【0009】図8に示す構成は、電気多重分離するため
の仕組みが必要になるとともに、多重化するサービスの
組合せごとに装置構成が異なり、かつ運用管理するため
のオペレーションシステムも新たなものが必要になる。
【0010】図9に示す構成は、 200nm程度離れた2
波長を使用するために、光源および光合分波器として比
較的安価なものを利用できるが、高々2つ程度のサービ
スが提供できるだけである。
【0011】図10に示すDWDMは、たとえば数波〜
100波程度の多重度が得られるので複数のサービスの提
供が可能となるが、WDM光源や光合分波器(フィル
タ)に0.1nm以下の高精度な波長制御が必要になり、
波長安定化手段を含めてシステム全体のコストが極めて
高くなる。
【0012】このように各従来構成には問題点がある
が、既存の光伝送システムやオペレーションシステムを
活かしながらアクセス系への適用形態を考慮すると、図
9または図10に示す構成が有力である。しかし、前者
はシステムコストが安価であるが、提供可能なサービス
が2つ程度であり、後者は多数のサービスを提供可能で
あるが、システムコストが高価になる問題がある。すな
わち、アクセス系において3〜6種程度のサービスを安
価に提供する最適なシステムは、現在のところ実用化さ
れていない。
【0013】また、図9または図10に示すシステムで
は、各サービスに割り当てる波長帯域Δλs と非割当波
長域Δλc から信号波長占有比を R=Δλs/(Δλs+Δλc) と定義すると、共にRが 0.5以下となり、必ずしも帯域
の利用効率が高いとは言えなかった。
【0014】本発明は、既存の安価な装置を利用しなが
ら3〜6種程度のサービスを柔軟に追加・多重可能であ
り、さらに帯域の利用効率を高めることができる経済的
な光伝送システムを提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の光伝送システム
は、WDMの多重度を上げる際に、DWDMシステムの
ような高精度な波長制御を不要とするために、温度変動
に対して発振波長変動が比較的少ない光源を用い、さら
に各サービスに割り当てる波長帯域および非割当波長域
を温度変動を見越して設定する。例えば、WDM光源と
して、単一波長で動作する分布帰還型レーザ(DFB−
LD)を用いる。DFB−LDの温度変動に対する発振
波長の変動は 0.1nm/℃であるので、100 ℃の温度変
動に対して波長変動は高々10nm程度になり、各チャネ
ルの中心波長間隔を20nm程度に設定すれば十分に対応
可能である。
【0016】すなわち、図2に示すように、各チャネル
の中心波長間隔20nmに対して、温度変動による波長変
動分にマージンを加えて各チャネルに割り当てる波長帯
域Δλs を15nmに設定すると、各非割当波長域Δλc
は5nmとなり、従来の高密度DWMに比べて1桁以上
も大きく緩和できる。この場合には、光合分波器に要求
される波長特性も緩和でき、比較的安価な光フィルタ等
を用いて構成することができる。なお、1.5 μm帯では
5〜6波程度の波長帯域を確保できるので、一部双方向
で2波使用するとしても、サービスとして3種類程度の
提供が可能となる。1.3 μm帯でも同様である。また、
信号波長占有比はR=15/(15+5)=0.75となり、帯
域の利用効率も高めることができる。
【0017】このような光伝送システムは、既存の光送
受信部の変更だけで対応でき、多くの電子回路やオペレ
ーションシステムなどはそのまま使用することができる
ので、経済的なサービス多重が可能となる。
【0018】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の光伝送システム
の第1の実施形態を示す。ここでは、光パッシブネット
ワーク(PON)構成をベースに、ISDNサービス、
CATV映像伝送サービス、IPサービスをWDMによ
り同時に提供するシステム構成を示す。各サービスに割
り当てる波長は、図3に示すように、ISDNサービス
に 1.3μm、CATV映像伝送サービスに1.50μm、I
Pサービスの上り用および下り用にそれぞれ1.5+μm、
1.5-μmを割り当てるものとする(1.5-μm<1.50μm
<1.5+μm)。
【0019】図において、光ファイバ10のセンタ側に
は、光ファイバ10の終端および光線路保守支援システ
ム(AURORA)11を収容するFTM(Fiber Term
ination Module)12、ISDNおよびCATV映像伝
送サービスの信号光( 1.3μm,1.50μm)とIPサー
ビスの信号光(1.5+μm、1.5-μm)を多重分離する光
合分波器13、光スターカプラ14、ISDNサービス
の信号光( 1.3μm)とCATV映像伝送サービスの信
号光(1.50μm)を多重分離する光合分波器15、IS
DNサービス用の光回線終端装置(STM−OLT)1
6、CATV映像伝送サービス用の光回線終端装置(S
CM−OLT)17、IPサービスの送受信光(1.5+μ
m、1.5-μm)を分離する光合分波器18、光電気変換
器(O/E)19、ルータ20が配置される。
【0020】光ファイバ10のユーザ側には、ISDN
の信号光( 1.3μm)とCATV映像伝送サービスの信
号光(1.50μm)とIPサービスの信号光(1.5+μm、
1.5-μm)を多重分離する光合分波器21、ISDNサ
ービス用の光回線終端装置(STM−ONU)22、電
話機23、CATV映像伝送サービス用の光回線終端装
置(SCM−ONU)24、VOD用端末(STB)2
5、テレビ装置(TV)26、IPサービスの送受信光
(1.5+μm、1.5-μm)を分離する光合分波器27、光
電気変換器(O/E)28、ルータ29が配置される。
【0021】ここで、図4を参照して各光合分波器の構
成について説明する。図4(1) は、光合分波器18(2
7)を構成するWDMフィルタ31を示す。WDMフィ
ルタ31は、IPサービスの送受信光(1.5+μm、1.5-
μm)を分離する。この送受信光の波長間隔は30nm以
上になるので、高価な光フィルタを用いなくても十分に
分離可能である。
【0022】図4(2) は、光合分波器15を構成するW
DMフィルタ32を示す。WDMフィルタ32は、IS
DNサービスの信号光( 1.3μm)とCATV映像伝送
サービスの信号光(1.50μm)を多重分離する。
【0023】図4(3) は、光合分波器13を構成するW
DMフィルタ33〜35を示す。WDMフィルタ33
は、ISDNサービスの信号光( 1.3μm)とCATV
映像伝送サービスの信号光(1.50μm)を多重分離し、
ISDNサービスの信号光( 1.3μm)はWDMフィル
タ35に接続される。WDMフィルタ34は、CATV
映像伝送サービスの信号光(1.50μm)とIPサービス
の信号光(1.5+μm、1.5-μm)を多重分離する。WD
Mフィルタ35は、WDMフィルタ33で多重分離され
た 1.3μmのISDNサービスの信号光と、 1.5μm帯
のCATV映像伝送サービスおよびIPサービスの信号
光を多重分離する。
【0024】図4(4) は、光合分波器21を構成するW
DMフィルタ36,37を示す。WDMフィルタ36
は、 1.3μmのISDNサービスの信号光と、 1.5μm
帯のCATV映像伝送サービスおよびIPサービスの信
号光を多重分離する。WDMフィルタ37は、CATV
映像伝送サービスの信号光(1.50μm)とIPサービス
の信号光(1.5+μm、1.5-μm)を多重分離する。
【0025】なお、光線路保守支援システム(AURO
RA)11が利用する監視光の波長を1.65μmとする
と、FTM12はこの監視光を合分波する機能を有す
る。また、光合分波器13および光合分波器21には、
監視光(1.65μm)を遮断する光フィルタが備えられ
る。
【0026】また、WDMフィルタ34,37は、IP
サービスの信号光(1.5+μm、1.5-μm)の間に、CA
TV映像伝送サービスの信号光(1.50μm)を挿入する
ことになるので、例えば遮断特性が5dB/nm以上で
通過波長帯域20nm程度の特性が要求される。
【0027】また、各サービスに割り当てる波長の大小
関係は、図3に示す例に限らない。例えば、1.5-μm<
1.5+μm<1.50μmのように設定してもよい。また、1.
50μm<1.5-μm<1.5+μmのように設定すると、光合
分波器13は、1つのハイパスフィルタ(またはローパ
スフィルタ)で対応可能である。一方、光合分波器21
は、ISDNサービスの信号光( 1.3μm)およびCA
TV映像伝送サービス(1.50μm)と、IPサービスの
信号光(1.5+μm、1.5-μm)を多重分離するWDMフ
ィルタと、ISDNサービスの信号光( 1.3μm)とC
ATV映像伝送サービス(1.50μm)を多重分離するW
DMフィルタで構成される。
【0028】本実施形態の構成では、3つのサービスを
多重する光伝送システムを実現することができる。この
光伝送システムは、波長制御を要する高精度の光源や光
合分波器が不要となり、システム監視やオペレーション
システムは各サービスシステムのものを使用することが
でき、経済的なシステムとなる。
【0029】また、本実施形態では、スター型のPON
形態をベースに説明したが、ポイント・ツ・ポイント
(P−P)の形態にも適用可能である。さらに、PO
N、P−Pのいずれに対してもISDNサービスは多重
せず、CATV映像伝送サービスにIPサービスを多重
伝送する形態としてもよい。
【0030】図5は、本発明の光伝送システムの第2の
実施形態を示す。本実施形態は、ATMシステムにCA
TV映像伝送サービスを多重するものである。各サービ
スに割り当てる波長は、図6に示すように、ATMシス
テムの上り信号光として 1.3μm、下り信号光として1.
50μmを割り当て、CATV映像伝送サービスに1.5-μ
m(または1.5+μm)を割り当てるものとする(1.5-μ
m<1.50μm<1.5+μm)。
【0031】図において、光ファイバ10のセンタ側に
は、光スターカプラ14、ATMシステムの信号光(
1.3μm,1.50μm)とCATV映像伝送サービスの信
号光(1.5-μm)を多重分離する光合分波器41、AT
Mシステム用の光回線終端装置(OLT)42、CAT
V映像伝送サービス用の光回線終端装置(SCM−OL
T)17が配置される。
【0032】光ファイバ10のユーザ側には、ATMシ
ステムの信号光( 1.3μm,1.50μm)とCATV映像
伝送サービスの信号光(1.5-μm)を多重分離する光合
分波器43、ATMシステム用の光回線終端装置(ON
U)44、ATM端末45、CATV映像伝送サービス
用の光回線終端装置(SCM−ONU)24、VOD用
端末(STB)25、テレビ装置(TV)26が配置さ
れる。
【0033】光合分波器41,43には、CATV映像
伝送サービスの信号光(1.5-μm)と、ATMシステム
の信号光( 1.3μm,1.50μm)を多重分離するWDM
フィルタ(バンドパスフィルタ)が用いられる。
【0034】本実施形態の構成では、ATMシステムの
データ伝送に加え、アナログ/ディジタル映像情報など
の分配サービスの提供が可能となる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、ユーザに各種サー
ビスを提供するアクセス系では、ISDNサービス、C
ATV映像伝送サービス、IPサービス、ATMシステ
ムなど、数種類程度のサービスを提供する光伝送システ
ムとして、従来のDWDMは容量が大き過ぎる上に極め
て高コストになる。それに対して、本発明の光伝送シス
テムは、WDM光源および光合分波器として波長制御を
行わない構成とすることにより、既存のシステムやオペ
レーションシステムを最大限に活かしながら、各種サー
ビスを経済的に、さらに柔軟かつ迅速に追加・多重伝送
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光伝送システムの第1の実施形態を示
すブロック図。
【図2】本発明の光伝送システムの波長配置例を示す
図。
【図3】第1の実施形態の波長配置例を示す図。
【図4】第1の実施形態の光合分波器の構成例を示す
図。
【図5】本発明の光伝送システムの第2の実施形態を示
すブロック図。
【図6】第2の実施形態の波長配置例を示す図。
【図7】別線による従来の光伝送システムの構成例を示
す図。
【図8】電気的多重を用いた従来の光伝送システムの構
成例を示す図。
【図9】1.3/1.5 μm帯のWDMによる従来の光伝送
システムの構成例を示す図。
【図10】DWDMによる従来の光伝送システムの構成
例を示す図。
【符号の説明】
10 光ファイバ 11 光線路保守支援システム(AURORA) 12 FTM(Fiber Termination Module) 13,15,18,21,27 光合分波器 14 光スターカプラ 16 ISDNサービス用の光回線終端装置(STM−
OLT) 17 CATV映像伝送サービス用の光回線終端装置
(SCM−OLT) 19,18 光電気変換器(O/E) 20,29 ルータ 22 ISDNサービス用の光回線終端装置(STM−
ONU) 23 電話機 24 CATV映像伝送サービス用の光回線終端装置
(SCM−ONU) 25 VOD用端末(STB) 26 テレビ装置(TV) 31〜37 WDMフィルタ 41,43 光合分波器 42 ATMシステム用の光回線終端装置(OLT) 44 ATMシステム用の光回線終端装置(ONU) 45 ATM端末

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サービスやユーザにそれぞれ波長を割り
    当て、1本の光ファイバを介して波長分割多重伝送する
    光伝送システムにおいて、 3以上のサービスやユーザにそれぞれ割り当てられる波
    長を同一波長帯とし、各波長の信号光を出力する光源お
    よび波長多重分離に用いる光合分波器として波長制御を
    行わない構成とし、前記各サービスやユーザに割り当て
    る波長帯域および非割当波長域として光源の発振波長の
    温度変動の影響を受けない範囲に設定することを特徴と
    する光伝送システム。
  2. 【請求項2】 サービスやユーザにそれぞれ波長を割り
    当て、1本の光ファイバを介して波長分割多重伝送する
    光伝送システムにおいて、 3以上のサービスやユーザにそれぞれ割り当てられる波
    長を 1.3μm帯および1.5μm帯の少なくとも一方の波
    長帯とし、各波長の信号光を出力する光源および波長多
    重分離に用いる光合分波器として波長制御を行わない構
    成とし、前記各サービスやユーザに割り当てる波長帯域
    および非割当波長域として光源の発振波長の温度変動の
    影響を受けない範囲に設定することを特徴とする光伝送
    システム。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の光伝送
    システムにおいて、光源として単一波長の信号光を出力
    する分布帰還型レーザ(DFB−LD)を用い、前記各
    サービスやユーザに割り当てる波長帯域を10〜15nm、
    非割当波長域を5〜10nmとし、各波長帯で2〜6波の
    信号光を波長多重伝送することを特徴とする光伝送シス
    テム。
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