JP2003023400A - 光双方向通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １本の光ファイバを用いて局間で双方向の光
伝送を行う通信システムに関し、ｌ本の光フアイバで同
一波長双方向通信を経済的に送受信器の最大伝送速度で
実現できる方式の実現を目的とする。 【構成】 光信号を、一方の局から光カプラを介して接
続された１本の光ファイバを用いて他方の局へ伝送する
と共に、該光ファイバによって送られてきた他方の局か
らの光信号を前記光カプラで分波して受信することによ
り双方向の光伝送を行うよう構成された光双方向通信シ
ステムにおいて、それぞれの局装置を、送信データを光
信号に変換して前記光カプラを介して前記光ファイバに
送出する光送信器と、前記光ファイバ上の光信号を前記
光カプラを介して受信して受信データに変換する光受信
器と、該光受信器と前記光送信器と前記光ファイバに光
学的に接続され前記受信器の方向と前記送信器の方向と
の合分波比率が受信器の方向より送信器の方向が小であ
る光カプラとから成る送受信装置を含んで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１本の光ファイバ
を用いて局と加入者との間で双方向の光伝送を行う通信
システムに関し、ＴＣＭ伝送方式やＷＤＭフィルタを用
いることなくｌ本の光フアイバで同一波長双方向通信を
送受信器の最大伝送速度で実現できる光通信方式に係
る。

【０００２】

【従来の技術】光通信の分野において、大容量高速な光
通信を安価に提供するための加入者網の経済化を実現す
る技術としてｌ本の光ファイバで双方向の通信を行う方
式が提案されている。

【０００３】図３は従来のＴＣＭ方式の構成の例を示す
図である。この例は、上り方向に送受信できる時間と、
下り方向に送受信できる時間を分けるＴＣＭ技術で１本
の光ファイバを用いて双方向の通信を実現している。

【０００４】下り方向に割り当てられた時間内では局側
装置１−１の光送信器１−５から発せられる送信信号が
光カプラ１−３を通じて加入者側装置１−２の光カプラ
１−４により分岐され、加入者側装置１−２の光受信器
１−８に入力されることにより受信される。

【０００５】上り方向に割り当てられた時間において
は、加入者側装置１−２から局側装置１−１に対して同
様に光信号が送受信される。このように上り下りで時間
をずらして通信を行っているのは、上り下りで時間をず
らさないと受信側の光カプラにおいて分波された光信号
が受信側の光受信器だけでなく光送信器に向かう導波路
にも等分に突入してしまうからである。

【０００６】この突入光は光送信器の発光素子を撹乱さ
せ、光信号送信における雑音、伝送品質劣化の原因とな
る。そのため、ＴＣＭ技術では上り下りの送信割り当て
時間を配分することにより上り下りの信号の干渉を防い
でいる。従って、受信側装置で光信号を受信している時
には送信器は動作せず、受信側装置の送信器の動作にお
いて受信信号の影響を受けない。

【０００７】図４は従来のＷＤＭ方式の構成の例を示す
図である。この例は、加入者からの上り方向にｌ．３μ
ｍ、加入者への下り方向に１．５μｍの光波長を用いた
ＷＤＭ技術と光信号を合分波するＷＤＭフィルタにより
実現する方式である。

【０００８】下り方向の場合は局側装置２−１の光送信
器２−５から発せられるｌ．５μｍの送信信号はＷＤＭ
フイルタ２−３を通じて送信され、加入者側装置２−２
のＷＤＭフィルタ２−４により波長別に分岐され、光受
信器２−８に入力されることにより受信される。

【０００９】加入者側装置のＷＤＭフィルタにより１．
５μｍの波長の光のみが受信器ヘフィルタリングされる
ため、加入者側で受信されるｌ．５μｍの光信号を送信
器２−７方向に対して十分滅衰させることが可能にな
り、送信器の特性に影響を与えることなく上下方向同時
に送受信することが可能となる。上り方向においては
１．３μｍの波長において下り方向と同様に信号を送受
信する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述したような、従来
の光伝送方式の内、ＴＣＭ方式では、上り方向と下り方
向で時間を配分するため、局側装置、加入者側装置がデ
ータを受信中はデータを送信しないことになる。そのた
め、伝送路の利用効率が下がるという課題があった。例
えば、双方向を同じ帯域を使用するとすれば、上り方向
と下り方向で同じ時間を配分することになり、伝送速度
は送信器受信器の可能伝送帯域の半分になってしまう。

【００１１】また、ＷＤＭ方式では、ＷＤＭフィルタを
経済的に実現することが困難であるという課題があっ
た。すなわち、ＷＤＭフィルタで波長ごとに出力方路を
分ける機構は非常に精巧な技術を必要とする。また、上
下方向で異なる波長を用いることは、局側装置と加入者
側装置で異なる波長の光を発する光送信器と異なる波長
を受信する光受信器を用いる必要があり、部品の共用化
による装置の製造コスト削減が難しいという課題があっ
た。

【００１２】本発明は、上述したような従来のＴＣＭ伝
送方式やＷＤＭフィルタを用いることなくｌ本の光フア
イバで同一波長双方向通信を送受信器の最大伝送速度で
実現できる装置を経済的に提供することを目的としてい
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述の
課題は、前記特許請求の範囲に記載した手段によって解
決される。すなわち、請求項１の発明は、光信号を、一
方の局から光カプラを介して接続された１本の光ファイ
バを用いて他方の局へ伝送すると共に、該光ファイバに
よって送られてきた他方の局からの光信号を前記光カプ
ラで分波して受信することにより双方向の光伝送を行う
よう構成された光双方向通信システムにおいて、

【００１４】それぞれの局装置を、送信データを光信号
に変換して、前記光カプラを介して前記光ファイバに送
出する光送信器と、前記光ファイバ上の光信号を前記光
カプラを介して受信して、受信データに変換する光受信
器と、該光受信器と前記光送信器と前記光ファイバに光
学的に接続され、前記受信器の方向と前記送信器の方向
との合分波比率が、受信器の方向より送信器の方向が小
である光カプラとから成る送受信装置を含んで構成した
光双方向通信装置である。

【００１５】請求項２の発明は、請求項１記載の光双方
向通信装置において、光カプラの、受信器の方向と送信
器の方向との合分波比率を、送信器方向をｘとするとき
受信器方向が１−ｘ（ただし０＜ｘ＜０．５）であるよ
うに構成したものである。

【００１６】従来は、受信側の光カブラから分波されて
光送信器に突入する光信号を阻止するため、ＴＣＭ技術
では、上り下りそれぞれの方向で送信する時間を異なら
しめ、また、ＷＤＭ技術では上下方向で異なる波長を用
いＷＤＭフィルタにて送受信波長を分けていた。

【００１７】これに対して、本発明では、上述のよう
に、光カプラの光結合比率を変化させることにより、受
信側において光送信器へ分波される光信号を滅衰させて
送信側への突入を阻止する。これにより従来ＷＤＭ技術
で使用されてきたフィルタは不必要となり、同じ波長を
用いて双方向の通信を行うことが可能となる。また、Ｔ
ＣＭ技術のように上り、下り方向で時間割り当てをする
必要がなく、送受信器の伝送速度を最大限に利用するこ
とが可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態の例を
示す図である。この系は、局側装置３−１、加入者側装
置３−２は、それぞれ送信データを光信号に変換する光
送信器３−３、３−４、受信した光信号を受信データと
して検出する光受信器３−５、３−６、送受信信号の通
過する１本の光ファイバを送信器側ｘ対受信器側（１−
ｘ）（０＜ｘ＜０。５）の割合で合分波する光カプラ３
−７、３−８からなる。

【００１９】この局側装置３−１、加入者側装置３−２
は、１本の光フアイバ３−９で接続されている。以下こ
の系において、局側からデータを送信し、加入者側で受
信する動作を説明する。局側装置２−１の光送信器３−
３から発した光信号は局側装置３−１の光カプラ３−７
においてｘ倍だけ滅衰して合波され、局側装置と加入者
側装置を結ぶ光ファイバを通過する。

【００２０】加入者側装置３−２の光カプラ３−８にお
いては光信号が（１−ｘ）倍減衰して加入者側装置３−
２の光受信器３−６へと入力されデータが受信される。
そして、このとき加入者側装置３−２の光送信器３−５
に突入する光パワーは局側装置３−１の光送信器３−３
から発せられる光パワーのｘ² 倍となる。

【００２１】従来用いられてきた光カプラは等分岐（ｘ
＝０．５）であり、この場合、加入者側装置の光送信器
に突入する光は局側装置の送信器から出力される光パワ
ーの０．２５倍（−６ｄＢ）になる。

【００２２】本発明においては、たとえばｘ＝０．１と
すれば、加入者側装置の光送信器に突入する光は局側装
置の送信器から出力される光パワーの０．０１倍（−２
０ｄＢ）となり、送信器に突入する光パワーを十分低滅
することが可能となる。光カプラの合分波比率は局側装
置、加入者側装置の受信器、送信器の特性によって選択
する。

【００２３】図２に光カプラの合分波比率ｘに対する受
信器、送信器それぞれに入力される光パワー減衰率の例
を示す。同図において、英字符号Ａは受信器方向への光
パワー減衰量、英字符号Ｂは送信器方向への光パワー減
衰量を示している。この図から光カプラの合分波比率
を、約０．５以下とすることにより、受信側での送信器
方向への光パワー減衰量を確保できることが分かる。

【００２４】これは局側装置から加入者側装置へ送信す
る場合も、加入者側装置から局側装置へ送信する場合も
全く同様である。本発明では、上り、下り方向の光出力
をカプラで制御するため、どのような波長の光を用いて
も動作は同じ結果となる。そのため同じ波長の光を用い
て上下方向の送受信を同時に行うことが可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光双方向通信において光カプラでの送信側と受信側の合
分波比率を変えることによって受信側において光送信機
へ分波される光信号を減衰させ送信器に突入する光パワ
ーを低減させることができる。

【００２６】これによって、本発明は、従来ＷＤＭ技術
で使われてきた高価なＷＤＭフィルタを用いることな
く、また、従来のＴＣＭ技術のように上り下り方向で時
間の使い分けをすることなく、１本の光ファイバで同一
波長双方向通信を送受信機の最大伝送速度で実現できる
系を経済的に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の例を示す図である。

【図２】光カプラの合分波比率と受信側の光送信器、光
受信器に入力される光パワー滅衰量の例を示す図であ
る。

【図３】従来のＴＣＭ伝送方式の構成の例を示す図であ
る。

【図４】従来のＷＤＭ伝送方式の構成の例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１−１、２−１、３−１ 局側装置 １−２、２−２、３−２ 加入者側装置 １−３、１−４ 光カプラ １−５、２−５、３−３ 光送信器 １−６、２−６、３−４ 光受信器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中津川 征士 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5K002 BA04 CA21 DA42 FA01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光信号を、一方の局から光カプラを介し
   て接続された１本の光ファイバを用いて他方の局へ伝送
   すると共に、該光ファイバによって送られてきた他方の
   局からの光信号を前記光カプラで分波して受信すること
   により双方向の光伝送を行うよう構成された光双方向通
   信システムにおいて、 それぞれの局装置を、 送信データを光信号に変換して、前記光カプラを介して
   前記光ファイバに送出する光送信器と、 前記光ファイバ上の光信号を前記光カプラを介して受信
   して、受信データに変換する光受信器と、 該光受信器と前記光送信器と前記光ファイバに光学的に
   接続され、前記受信器の方向と前記送信器の方向との合
   分波比率が、受信器の方向より送信器の方向が小である
   光カプラとから成る送受信装置を含んで構成したことを
   特徴とする光双方向通信装置。
2. 【請求項２】 光カプラの、受信器の方向と送信器の方
   向との合分波比率が、送信器方向をｘとするとき受信器
   方向が１−ｘ（ただし０＜ｘ＜０．５）である請求項１
   記載の光双方向通信装置。