JP2004260360A

JP2004260360A - One-to-many connection optical network including ranging function, central station device and storage station device

Info

Publication number: JP2004260360A
Application number: JP2003046593A
Authority: JP
Inventors: Manabu Yoshino; 學吉野; Norimoto Miki; 準基三鬼
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2003-02-24
Filing date: 2003-02-24
Publication date: 2004-09-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To identify the arriving phase of the ranging light without using a ranging window. <P>SOLUTION: In a one-to-many connection optical network, RZ data signal light beams transmitted from a plurality of storage station devices are received by one central station device through an optical fiber network. The storage station device transmits the ranging light of intensity, which continues for a prescribed time that is twice as much as an adjacent time slot interval of RZ data signal light and which does not give a code error rate exceeding the allowance to a data signal. The central station device detects the total of the light intensity in the phase except the time slot of RZ data signal light and identifies the arriving phase of ranging light transmitted from the storage station device in the middle of ranging. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の収容局装置から送信されたＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−Ｚｅｒｏ）データ信号光を光ファイバ網を介して１つの中央局装置が受信するためのレンジング機能を含む１対多接続光網および中央局装置並びに収容局装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、１対多接続光網の構成例を示す。図において、１対多接続光網は、中央局装置１０に対してデータ信号を送信する複数の収容局装置２０−１〜２０−ｎが、光ファイバ網３０を介して中央局装置１０に接続される構成である。ここで、複数の収容局装置から送信されたデータ信号は、同一の光ファイバを介して同時に中央局装置１０に到達することになる。
【０００３】
このため、中央局装置１０から収容局装置２０にデータ送信許可を与えてから、収容局装置２０が送信したデータ信号が中央局装置１０に到着するまでの遅延時間を測定し、中央局装置１０が同時に処理可能な信号数を超えたデータ信号が同時に中央局装置１０に到着しないように調整するレンジング機能が利用される。
【０００４】
従来のレンジング機能を備える１対多接続光網としては、例えばＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ９８３．１に示されるものがある。この勧告には、中央局装置（ＯＬＴ）に到着する異なる複数の収容局装置（ＯＮＵ）からのデータ信号が衝突しないように、各データ信号がＯＬＴに到着する位相を制御するレンジング機能がある。このレンジングに用いる信号光であるレンジングセルが、通信中の他のＯＮＵのデータ信号と衝突しないようにするために、通信中のＯＮＵにデータ送信を許可しないレンジングウインドウと呼ばれるレンジングセルのみが使用する時間を設定している。このレンジングウインドウは、ＯＬＴ−ＯＮＵ間距離が０〜２０ｋｍである場合は０．２ｍｓとなっている。
【０００５】
しかし、このレンジングウインドウを設定することにより、データ信号に割り当て可能な時間スロット（上り帯域）が減少し、かつデータ信号の時間スロット配置が不均等になり、データ信号に遅延揺らぎを発生させる問題があった。
【０００６】
この問題を解決する方法として、レンジングウインドウを用いないレンジング方法が特許文献１に開示されている。これによれば、データ信号の伝送帯域外の帯域で変調した擬似ノイズシーケンスを、データ信号を妨害しないように強度を調整してレンジング中の収容局装置からレンジング光として送出する。中央局装置は、受信した上り光とレンジング光に用いた擬似ノイズシーケンスとの相関をとり、その相関値の極値によりレンジング光の到着時間位相を検出する。
【０００７】
【特許文献１】
特表平１０−５０８４４３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載の従来のレンジング方法では、レンジング光の変調帯域をデータ信号の伝送帯域以上にする場合、サンプリング定理により、レンジング光を変調する擬似ノイズシーケンスの変調帯域がデータ信号の伝送帯域の２倍以上でないと、レンジング光の到着を識別することができない。このため、電気回路の処理限界に近いＧｂｉｔ／ｓ以上の帯域でデータ信号を伝送する場合には、レンジングのための擬似ノイズシーケンスを識別するための電気回路は広帯域なものが要求され、高価あるいは構成が困難になる問題がある。また、レンジング光が到着していなくても、一連のデータ信号のビットパターンが擬似ノイズシーケンスに合致すると、レンジング光が到着したと誤識別する可能性もある。
【０００９】
一方、レンジング光の変調帯域をデータ信号の伝送帯域以下にする場合は、文献にあるように、データ信号の時間スロットよりも広い時間スロットになるレンジング光の位相を検出するために、データ信号の伝送帯域の２倍または４倍の周期でサンプリングしている。したがって、レンジング光の変調帯域がデータ信号の伝送帯域以上の場合と同様に、電気回路は広帯域なものが要求され、高価あるいは構成が困難になる問題がある。また、データ信号に重畳して同時到着したレンジング光を検出するためには、単純な閾値制御ではないアナログ処理が必要となり、電気回路のコスト上昇を招く問題がある。
【００１０】
さらに、データ信号のオンビットとオフビットの比、および収容局装置ごとの光強度変動により、光信号の受信レベルが甚だしく変動し、データ信号とレンジング光の両方を同時に受信するために要求される受光レベルの幅が数十ｄＢとなると、実現は困難になる。
【００１１】
本発明は、データ信号のオン／オフによる影響やデータ信号光強度変動の影響を回避し、データ信号よりも広帯域なアナログ処理を不用とし、データ信号の伝送帯域に等しい帯域の電気回路により、レンジングウインドウによるデータ信号に割当可能な時間スロット削減を軽減し、データ信号の遅延変動を抑制することができるレンジング機能を含む１対多接続光網および中央局装置並びに収容局装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、複数の収容局装置から送信されたＲＺデータ信号光を光ファイバ網を介して１つの中央局装置が受信する１対多接続光網において、収容局装置は、ＲＺデータ信号光の隣接する時間スロット間隔の２倍以上の所定時間連続し、かつデータ信号に対して許容値を超えた符号誤り率を与えない光強度のレンジング光をレンジング時に送出する構成であり、中央局装置は、ＲＺデータ信号光の時間スロット以外の位相における光強度の合計を検出し、レンジング中の収容局装置から送信されたレンジング光の到着位相を識別する構成である。
【００１３】
また、中央局装置は、通信中の収容局装置の各ＲＺデータ信号光の位相ずれを識別し、その位相ずれを有する各ＲＺデータ信号光の時間スロット以外の位相における光強度の合計を検出し、レンジング中の収容局装置から送信されたレンジング光の到着位相を識別する構成としてもよい（請求項２）。
【００１４】
また、中央局装置は、ＲＺデータ信号光の時間スロット以外の位相と、ＲＺデータ信号光を識別する時間スロット位相のうち、データが「オフ」と識別された時間スロットの位相における光強度の合計を検出し、レンジング中の収容局装置から送信されたレンジング光の到着位相を識別する構成としてもよい（請求項３）。
【００１５】
また、中央局装置は、ＲＺデータ信号光の時間スロット以外の位相における光を同位相で出力する手段を含み、同位相で出力される光強度を検出し、レンジング中の収容局装置から送信されたレンジング光の到着位相を識別する構成としてもよい（請求項４）。
【００１６】
また、中央局装置は、ＲＺデータ信号光の時間スロットの位相における光と時間スロット以外の位相における光をそれぞれ同位相で出力する手段を含み、それぞれ同位相で出力される光強度を検出し、一方の光強度が信号光強度を示すときの他方の光強度から、レンジング中の収容局装置から送信されたレンジング光の到着位相を識別する構成としてもよい（請求項５）。
【００１７】
ここで、レンジング光は、連続光または時間的に連続するパルス光列のいずれでもよい（請求項６）。
【００１８】
また、収容局装置は、レンジング光の光強度を中央局装置からの指示があるまで徐々に増加する構成であり、中央局装置は、レンジング光の光強度が所定値を超えてレンジング光の到着位相を検出したときに、レンジング中の収容局装置に対してレンジング光の光強度の増加抑止を指示する構成である（請求項７）。
【００１９】
また、中央局装置は、収容局装置から送信されたレンジング光の存在を検出すると、そのレンジング光の位相がレンジング中の収容局装置に割り当てるＲＺデータ信号光の時間スロットの位相に一致するまで、レンジング中の収容局装置に対して位相シフトを指示する構成であり、レンジング中の収容局装置は、中央局装置からの位相シストの指示に応じてレンジング光の位相をシフトする構成である（請求項８）。
【００２０】
請求項９の発明の中央局装置は、ＲＺデータ信号光の時間スロット以外の位相でサンプリングする手段と、サンプリングされた光強度の合計を検出し、レンジング中の収容局装置から送信されたレンジング光の到着位相を識別する手段とを備える。
【００２１】
請求項１０の発明の中央局装置は、ＲＺデータ信号光を識別する時間スロット位相のうち、データが「オフ」と識別された時間スロットの位相における光強度の合計を検出し、レンジング中の収容局装置から送信されたレンジング光の到着位相を識別する手段を備える。
【００２２】
請求項１１の発明の中央局装置は、ＲＺデータ信号光の時間スロット以外の位相における光を同位相で出力する手段と、同位相で出力される光強度を検出し、レンジング中の収容局装置から送信されたレンジング光の到着位相を識別する手段とを備える。
【００２３】
請求項１２の発明の中央局装置は、ＲＺデータ信号光の時間スロットの位相における光と時間スロット以外の位相における光をそれぞれ同位相で出力する手段と、それぞれ同位相で出力される光強度を検出し、一方の光強度が信号光強度を示すときの他方の光強度から、レンジング中の収容局装置から送信されたレンジング光の到着位相を識別する手段とを備える。
【００２４】
また、これらの中央局装置は、レンジング光の到着位相を検出したときに、レンジング中の収容局装置に対してレンジング光の光強度の増加抑止を指示する手段を含む（請求項１３）。
【００２５】
請求項１４の発明の収容局装置は、レンジング光の光強度を中央局装置からの指示があるまで徐々に増加する手段を含む。
【００２６】
また、これらの中央局装置は、収容局装置から送信されたレンジング光の存在を検出すると、そのレンジング光の位相がレンジング中の収容局装置に割り当てるＲＺデータ信号光の時間スロットの位相に一致するまで、レンジング中の収容局装置に対して位相シフトを指示する手段を含む（請求項１５）。
【００２７】
請求項１６の発明の収容局装置は、中央局装置からの位相シストの指示に応じてレンジング光の位相をシフトする手段を含む。
【００２８】
【発明の実施の形態】
（レンジング光の第１の構成例）
図１は、ＲＺデータ信号光に対するレンジング光の第１の構成例を示す。ＲＺデータ信号光は全時間スロットにおいて「オン」の例であり、時間スロット間隔をＴとする。レンジング光は、ＲＺデータ信号光の時間スロット間隔Ｔの２倍以上の時間連続する連続光とする。ここでは、レンジング光の連続時間はＲＺデータ信号光の２^ｎビット相当（ｎは１以上の整数）とする。
【００２９】
レンジング光強度は、中央局装置にレンジング光と同時に到着する他の収容局装置からのＲＺデータ信号光に対するレンジング光による符号誤り率劣化等が許容値を越えない強度とし、ｎは符号化利得により復号後のレンジング光が検出可能な大きさとする。例えば、中央局装置に到着する１Ｇｂｉｔ／ｓのＲＺデータ信号光のオンレベルが−３０ｄＢｍ、光検出器の暗電流が１０^−１０Ａ、受信雑音温度３００Ｋ、過剰雑温度０．３５としたときに、符号誤り率１０^−９を要求すると、中央局装置に到着するレンジング光強度は−４１ｄＢｍ程度以下に制限される。通信中であるＲＺデータ信号光の消光比を２０ｄＢとすると、レンジング光とＲＺデータ信号光のオフレベル強度の比は高々９ｄＢとなり、ｎ＝６の符号化利得の場合は、４×１０^−５程度の符号誤りが発生する。したがって、ＲＺデータ信号光のオフ時の発光をレンジング光と誤識別しないために、連続２段検出の保護段数を設定する。
【００３０】
（レンジング光の第２の構成例）
図２は、ＲＺデータ信号光に対するレンジング光の第２の構成例を示す。ＲＺデータ信号光は全時間スロットにおいて「オン」の例であり、時間スロット間隔をＴとする。レンジング光は、ＲＺデータ信号光の時間スロット間隔Ｔに例えば２パルス配置され、かつ時間スロット間隔Ｔの２倍以上の時間連続する光パルス列とする。ここでは、レンジング光の連続時間はＲＺデータ信号光の２^ｎビット相当（ｎは１以上の整数）、すなわち２^ｎ＋１パルス列とする。
【００３１】
このようなレンジング光は、ＲＺデータ信号のＲＺ変調器またはパルス光源を時間スロット間隔Ｔの２倍以上の高い周波数で作動させるか、ＲＺ変調器またはパルス光源の単一出力光パルスを図３に示す符号化器を介して生成することができる。符号化器は、遅延のない経路と、ＲＺデータ信号の時間スロット周期Ｔ／２ずつ遅延時間を順次増加させた経路をスプリッタで（ｎ＋１）段カスケードに接続することにより、単一光パルスから２^ｎ＋１の光パルス列を生成することができる。
【００３２】
（中央局装置の受信回路の第１の構成例）
図４（ａ），（ｂ）は、中央局装置の受信回路の第１の構成例を示す。図４（ａ）において、中央局装置の受信回路は、到着するＲＺデータ信号光およびレンジング光（上り光）を検出する光検出器１１、光検出器１１の出力からＲＺデータ信号を識別するデータ信号識別手段１２、光検出器１１の出力からレンジング位相を識別するレンジング位相識別手段１３ａにより構成される。
【００３３】
レンジング位相識別手段１３ａは、データ信号識別手段１２でＲＺデータ信号光の識別に用いた時間スロット間隔Ｔでのクロック信号に対応する時間スロット位相情報を入力し、Ｔ／２だけ位相をずらして出力する位相差付与手段１３１と、位相差付与手段１３１から出力されるＴ／２ずれた時間スロット位相情報の位相で光検出器１１の出力をサンプリングするサンプリング手段１３２と、サンプリング出力をレンジング光の連続時間に相当する所定の回数（２^ｎ回）積算する積算手段１３３により構成される。
【００３４】
図４（ｂ）のレンジング位相識別手段１３ｂは、データ信号識別手段１２から入力する時間スロット位相情報の位相をＴ／２だけずらしてサンプリング手段１３２に与えるのではなく、光検出器１１の出力を位相差付与手段１３１に入力し、Ｔ／２だけずらしてサンプリング手段１３２に入力し、時間スロット位相情報でサンプリングする構成である。
【００３５】
レンジング光の到着位相を識別するレンジング手順について説明する。レンジングは、１収容局ずつ順に行う。なお、中央局装置に到着するレンジング光の光強度は、収容局装置ごとの光出力特性および中央局装置までの光損失特性により不明であるので、レンジング中の収容局装置はレンジング光強度を中央局装置から指示があるまで、所定のステップで徐々に増大する。中央局装置のレンジング位相識別手段１３ａ，１３ｂは、レンジング光が未到着のとき、ＲＺデータ信号光のオフレベルの光強度は十分に小さいために光強度０を検出する。レンジング光が到着し、上記のサンプリング位相でサンプリングして光強度を積算し、ピーク強度が所定のレンジング光強度に（２^ｎ−１）を乗じた値以上になると、レンジング光の到着位相として識別する。
【００３６】
中央局装置は、レンジング光の到着位相を検出出力後に、レンジング光を送出しているレンジング中の収容局装置に対してレンジング光の増加抑止の指示を発行する。そして、そのレンジング光の位相がレンジング中の収容局装置に割り当てるＲＺデータ信号光の時間スロットの位相に一致するまで、レンジング中の収容局装置に対してレンジング光の送出位相をシフトするように指示する。レンジング中の収容局装置は、中央局装置からの位相シフトの指示に応じてレンジング光の位相をシフトする。位相シフトの結果、レンジング光の位相が所定の位相になったところで位相シフトの指示を停止し、レンジング中の収容局装置からの送出光をレンジング光からＲＺデータ信号光に変更してレンジングを完了する。
【００３７】
このように、本実施形態では、ＲＺデータ信号光の時間スロット間隔Ｔの２倍以上の時間連続するレンジング光について、ＲＺデータ信号光の時間スロット以外の位相でサンプリングして相関検出することにより、レンジングウインドウを用いることなくレンジング光の到着位相を識別出力することができる。
【００３８】
なお、本発明で用いる光検出器は、光検出器の受光感度のダイナミックレンジが小さくＲＺデータ信号光とレンジング光を同一受光感度設定にて検出できない場合、ＲＺデータ信号光の時間スロット間隔の半分のＴ／２周期で、光検出器の受光感度をＲＺデータ信号光とレンジング光として想定する光強度に応じた受光感度設定に変更する光検出器としてもよく、それぞれ対応する受光感度を設定した光検出器の組としてもよい。
【００３９】
（中央局装置の受信回路の第２の構成例）
図５（ａ），（ｂ）は、中央局装置の受信回路の第２の構成例を示す。図５（ａ）において、中央局装置の受信回路は、到着するＲＺデータ信号光およびレンジング光（上り光）を検出する光検出器１１、光検出器１１の出力からＲＺデータ信号を識別するデータ信号識別手段１２、光検出器１１の出力からレンジング位相を識別するレンジング位相識別手段１３ｃにより構成される。
【００４０】
レンジング位相識別手段１３ｃは、データ信号識別手段１２でＲＺデータ信号光の識別に用いた時間スロット間隔Ｔでのクロック信号に対応する時間スロット位相情報を入力し、さらに各収容局装置から到着するＲＺデータ信号光の時間スロットの位相ずれを示す位相ずれ情報を入力し、ＲＺデータ信号光の時間スロット以外のサンプリング位相を出力する位相ずれ反映手段１３４と、光検出器１１の出力を時間スロット間隔の半分のＴ／２以上遅延させる遅延手段１３７と、位相ずれ反映手段１３４から出力されるサンプリング位相で遅延手段１３７の出力をサンプリングするサンプリング手段１３２と、サンプリング出力をレンジング光の連続時間に相当する所定の回数（２^ｎ回）積算する積算手段１３３により構成される。
【００４１】
本構成例は、中央局装置に到着するべき位相にジッタが重畳した位相でＲＺデータ信号光が到着する場合に特に有効である。第１の構成例では、ＲＺデータ信号光が中央局装置に到着していないはずの位相でサンプリングするが、ＲＺデータ信号光にジッタが重畳した場合、ＲＺデータ信号光が到着している位相でサンプリングするおそれがあり、ジッタののったＲＺデータ信号光をレンジング光としてサンプリングすると、レンジング光を誤識別する問題がある。そこで、本構成例の位相ずれ反映手段１３４は、ＲＺデータ信号光の連続する２つの時間スロットに対して、実際に到着した２つのＲＺデータ信号光に重畳するジッタに応じた位相ずれ情報を受信する。これらの位相ずれ情報を用い、連続するＲＺデータ信号光の時間的に中央に位置する位相でサンプリング手段１３２がサンプリングするように、位相ずれ反映手段１３４が光検出器出力をサンプリングする位相を調整することにより、ＲＺデータ信号光の到着しない位相でのサンプリングを実現する。遅延手段１３７は、レンジング位相識別手段１３ｃが連続する２つの時間スロットに対応するＲＺデータ信号光のデータ信号識別手段１２による識別位相に基づく位相ずれ情報を受けてから、連続するＲＺデータ信号光の内で時間的に後ろに位置するＲＺデータ信号光よりも時間的に前に位置する光検出器出力をサンプリングするために遅延を与える。
【００４２】
図５（ｂ）のレンジング位相識別手段１３ｄは、データ信号識別手段１２から入力する時間スロット位相情報の位相に位相ずれを反映させてサンプリング手段１３２に与えるのではなく、光検出器１１の出力を位相ずれ反映手段１３４に入力し、位相ずれ情報に応じて位相をずらしてサンプリング手段１３２に入力し、時間スロット位相情報でサンプリングする構成である。
【００４３】
なお、位相ずれが通信中の収容局装置ごとに固定的な値である場合は、対象とする時間スロットを使用する収容局装置の位相ずれを収容局装置ごとに固定的に与えるようにしてもよい。この場合、サンプリング手段１３２でサンプリングする位相よりも新しい光検出器１１の出力結果を用いる必要がないため遅延手段１３７を省略し、光検出器１１の出力をサンプリング手段１３２または位相ずれ反映手段１３４に入力してもよい。
【００４４】
このように、本実施形態では、ＲＺデータ信号光の時間スロット間隔Ｔの２倍以上の時間連続するレンジング光について、通信中の収容局装置ごとの各ＲＺデータ信号光の時間スロットの位相ずれを補正することにより、ＲＺデータ信号光の時間スロット以外の位相で、しかも位相ずれによりレンジング光よりも十数ｄＢ強度の大きいＲＺデータ信号光をレンジング光と誤ることなくサンプリングして相関検出し、レンジング光の到着位相を識別出力することができる。
【００４５】
（中央局装置の受信回路の第３の構成例）
図６は、中央局装置の受信回路の第３の構成例を示す。図６において、中央局装置の受信回路は、到着するＲＺデータ信号光およびレンジング光（上り光）を検出する光検出器１１、光検出器１１の出力からＲＺデータ信号を識別するデータ信号識別手段１２、光検出器１１の出力からレンジング位相を識別するレンジング位相識別手段１３ｅにより構成される。
【００４６】
レンジング位相識別手段１３ｅは、データ信号識別手段１２からＲＺデータ信号光を識別する時間スロット位相のうち、データが「オフ」と識別された時間スロットオフ位相情報を入力して光検出器１１の出力をサンプリングするサンプリング手段１３２と、サンプリング出力をレンジング光の連続時間に相当する所定の回数（２^ｎ回）積算する積算手段１３３により構成される。なお、この時間スロットオフ位相情報は、データが「オフ」のときに限らず、初めからデータの割当のない時間スロットも含むものとする。
【００４７】
これにより、例えばＲＺデータ信号光のオン／オフ比が１の場合は、ＲＺデータ信号光の半分の時間スロットにおいて、オンであるＲＺデータ信号光の影響を受けることなくレンジング光を識別することができる。本構成例は、ＲＺデータ信号間の受信光が零である位相を用いていないため、ＲＺデータ信号を用いる１対多接続光網に加えて、データ信号間の受信光が零とならないＮＲＺデータ信号を用いる１対多接続光網にも適用可能である。また、本構成において、第１の構成例の時間スロット位相とＴ／２ずれた位相でのサンプリングを併用することにより、第１の構成例に比べて単位時間当たりのサンプリング数を増加させることができるので、短時間でかつ高感度なレンジングが可能になる。
【００４８】
（中央局装置の受信回路の第４の構成例）
図７（ａ），（ｂ）は、中央局装置の受信回路の第４の構成例を示す。図７（ａ）において、中央局装置の受信回路は、到着するＲＺデータ信号光およびレンジング光（上り光）を２分岐する光分岐器１４、分岐されたＲＺデータ信号光を検出する光検出器１１、光検出器１１の出力からＲＺデータ信号を識別するデータ信号識別手段１２、分岐されたＲＺデータ信号光およびレンジング光を入力し、レンジング位相を識別するレンジング位相識別手段１３ｆにより構成される。
【００４９】
レンジング位相識別手段１３ｆは、データ信号識別手段１２でＲＺデータ信号光の識別に用いた時間スロット間隔Ｔでのクロック信号に対応する時間スロット位相情報を入力し、Ｔ／２だけ位相をずらして出力する位相差付与手段１３１と、ＲＺデータ信号光の時間スロットの位相における光と時間スロット以外の位相における光をそれぞれ同位相で順次出力する復号器１３８と、位相差付与手段１３１から出力されるＴ／２ずれた時間スロット位相情報の位相で復号器１３８の出力を検出し、ＲＺデータ信号光の時間スロット以外の位相におけるレンジング光を識別する光検出器１３５により構成される。ここで、復号器１３８は、図３に示すものと各段の遅延時間と段数の異なる同様の構成であり、遅延のない経路と、ＲＺデータ信号の時間スロット周期Ｔずつ遅延時間を順次増加させた経路をスプリッタでｎ段カスケードに接続して構成される。
【００５０】
図７（ｂ）のレンジング位相識別手段１３ｇは、データ信号識別手段１２から入力する時間スロット位相情報の位相をＴ／２だけずらして光検出器１３５に与えるのではなく、到着するＲＺデータ信号光およびレンジング光を位相差付与手段１３１に入力し、Ｔ／２だけずらして復号器１３８に入力し、光検出器１３５でＲＺデータ信号光の時間スロット以外の位相におけるレンジング光を識別する。
【００５１】
本構成例の光遅延線からなる復号器１３８は、前述の構成例のサンプリング手段および積算手段が行うＲＺデータ信号光の時間スロット以外の位相におけるレンジング光のサンプリングと同様の機能を果たしており、第１の構成例等に比べて電気回路の構成が簡単になる。また、電気段の処理が軽減されているので、特にＯＴＤＭのように電気段ではなく光段で多重化する網において有効である。
【００５２】
（中央局装置の受信回路の第５の構成例）
図８は、中央局装置の受信回路の第５の構成例を示す。本実施形態では、ＲＺデータ信号光のパルス幅の２倍の間隔で、ＲＺデータ信号光の時間スロット間隔Ｔが設定されているものとする。
【００５３】
図８において、中央局装置の受信回路は、到着するＲＺデータ信号光およびレンジング光（上り光）を２分岐する分岐器１４、分岐されたＲＺデータ信号光を検出する光検出器１１、光検出器１１の出力からＲＺデータ信号を識別するデータ信号識別手段１２、分岐されたＲＺデータ信号光およびレンジング光を入力し、レンジング信号を識別するレンジング位相識別手段１３ｈにより構成される。
【００５４】
レンジング位相識別手段１３ｈは、分岐器１４で分岐されたＲＺデータ信号光およびレンジング光を入力して２分岐し、かつその一方にＴ／２の遅延を与える分岐遅延器１３６と、Ｔ／２の遅延差を有するＲＺデータ信号光の時間スロットの位相における光と時間スロット以外の位相における光をそれぞれ同位相で出力する復号器１３８−１，１３８−２と、各復号器１３８−１，１３８−２の出力を検出する光検出器１３５−１，１３５により構成される。
【００５５】
この構成では、例えば、全収容局装置から中央局装置に到着するＲＺデータ信号光の強度が等しい場合、一方の光検出器でＲＺデータ信号光の時間スロットに同期して［（データ信号のデューティ比）×（２^ｎ時間スロット内で通信中の収容局装置に割当済の時間スロット）×（ＲＺデータ信号光強度）］が検出されるときの他方の光検出器の出力は、ＲＺデータ信号光の時間スロット以外の位相におけるレンジング光に対応するので、レンジング光の到着位相を識別することができる。また、収容局装置ごとに中央局装置に到着するＲＺデータ信号光の強度が異なる場合は、［（データ信号のデューティ比）×Σ（２^ｎ時間スロット内で通信中のある収容局装置に割当済の時間スロット）×（ある収容局装置のＲＺデータ信号光強度）］となり、Σは収容局装置ごとの合計を意味する。
【００５６】
また、復号器により合計されたレンジング光強度よりも、ＲＺデータ信号光の強度が大きい場合は、復号器１３８−１と復号器１３８−２のうちで、ＲＺデータ信号光の時間スロットに同期するために用いる方の復号器を省略してもよく、その場合はＲＺデータ信号光の強度が検出されるときの他方の光検出器の出力を用いてレンジング位相を検出することができる。すなわち、第４の構成例のようにデータ信号識別手段１２からの時間スロット位相情報を用いることなく、レンジングを行うことができる。
【００５７】
（中央局装置の受信回路の第６の構成例）
図９は、中央局装置の受信回路の第６の構成例を示す。本構成例のレンジング位相識別手段１３ｉは、第５の構成例における光遅延線からなる復号器１３８−１，１３８−２に代わり、第１の構成例等で用いたサンプリング手段１３２−１，１３２−２と積算手段１３３−１，１３３−２を用いる。ただし、分岐遅延器１３６は電気段の構成となる。レンジング光の到着位相を識別する原理は、第５の構成例と同様である。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、データ信号に許容範囲を超えた符号誤り率を与えないような強度で、ＲＺデータ信号光の時間スロット間隔の２倍以上連続するレンジング光を収容局装置から送出させ、中央局装置でＲＺデータ信号光の時間スロット以外の位相でレンジング光を検出することにより、レンジングウインドウを用いることなくレンジング光の到着位相を識別することができる。これにより、レンジングウインドウ適用による問題であるデータ信号用の上り帯域が減少する問題や、上りデータに遅延揺らぎが発生する問題を回避することができる。
【００５９】
さらに、本発明は、データの伝送速度の数倍の電気処理が要求される従来例と異なり、データの伝送帯域に対応する処理速度の電気回路で処理が可能であるので、データ伝送速度をＧｂｉｔ／ｓ以上の帯域に広帯域化する場合でも、容易かつ安価な電気回路で対応することができる。
【００６０】
また、データ信号光が到着しない位相におけるレンジング光のみをレンジングに用いることにより、擬似ノイズシーケンスを用いてレンジング光を識別する従来例と異なり、レンジング光強度に対して極めて大きいデータ信号光をレンジング光到着と誤識別する問題を回避することができる。さらに、上りデータのオンとオフの比、および収容局装置ごとの光強度変動による影響も無視することができる。
【００６１】
また、データ信号光とレンジング光を同時に検出する必要がなく、それぞれ専用の光検出器で検出することができるので、従来のように両方を同時に検出するためのダイナミックレンジが大きい光検出器が不用となり、ダイナミックレンジの狭い安価な光検出器を用いてディジタル的な閾値処理により対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＲＺデータ信号光に対するレンジング光の第１の構成例を示す図。
【図２】ＲＺデータ信号光に対するレンジング光の第２の構成例を示す図。
【図３】符号化器（復号器）の構成例を示す図。
【図４】中央局装置の受信回路の第１の構成例を示す図。
【図５】中央局装置の受信回路の第２の構成例を示す図。
【図６】中央局装置の受信回路の第３の構成例を示す図。
【図７】中央局装置の受信回路の第４の構成例を示す図。
【図８】中央局装置の受信回路の第５の構成例を示す図。
【図９】中央局装置の受信回路の第６の構成例を示す図。
【図１０】１対多接続光網の構成例を示す図。
【符号の説明】
１０中央局装置
１１光検出器
１２データ信号識別手段
１３ａ〜１３ｉレンジング位相識別手段
１４光分岐器
２０収容局装置
３０光ファイバ網
１３１位相差付与手段
１３２サンプリング手段
１３３積算手段
１３４位相ずれ反映手段
１３５光検出器
１３６分岐遅延器
１３７遅延手段
１３８復号器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to one-to-many connection light including a ranging function for one central office apparatus to receive RZ (Return-to-Zero) data signal light transmitted from a plurality of accommodation apparatuses via an optical fiber network. The present invention relates to a network, a central office apparatus, and an accommodation station apparatus.
[0002]
[Prior art]
FIG. 10 shows a configuration example of a point-to-multipoint connection optical network. In the figure, a point-to-multipoint connection optical network includes a plurality of accommodating station apparatuses 20-1 to 20-n that transmit data signals to the central office apparatus 10 connected to the central office apparatus 10 via an optical fiber network 30. It is a configuration that is performed. Here, the data signals transmitted from the plurality of accommodating station devices reach the central station device 10 at the same time via the same optical fiber.
[0003]
For this reason, the delay time from when the central office apparatus 10 grants data transmission permission to the accommodation station apparatus 20 until the data signal transmitted by the accommodation station apparatus 20 reaches the central office apparatus 10 is measured, and the central office apparatus 10 A ranging function is used to adjust data signals exceeding the number of signals that can be simultaneously processed so as not to arrive at the central office 10 at the same time.
[0004]
As a conventional point-to-multipoint connection optical network having a ranging function, there is, for example, one shown in ITU-T recommendation G983.1. This recommendation has a ranging function for controlling the phase at which each data signal arrives at the OLT so that the data signals from a plurality of different accommodation units (ONUs) arriving at the central office (OLT) do not collide. In order to prevent a ranging cell, which is a signal light used for the ranging, from colliding with a data signal of another ONU during communication, only a ranging cell called a ranging window that does not permit data transmission to the ONU during communication is used. You have set the time. This ranging window is 0.2 ms when the distance between the OLT and the ONU is 0 to 20 km.
[0005]
However, by setting this ranging window, the time slots (up-band) that can be allocated to the data signal are reduced, and the time slot arrangement of the data signal becomes uneven, which causes a problem that delay fluctuation occurs in the data signal. there were.
[0006]
As a method for solving this problem, Patent Literature 1 discloses a ranging method that does not use a ranging window. According to this, the pseudo noise sequence modulated in a band outside the transmission band of the data signal is adjusted in intensity so as not to disturb the data signal, and is transmitted as ranging light from the ranging accommodation station apparatus. The central office apparatus obtains a correlation between the received upstream light and the pseudo noise sequence used for the ranging light, and detects an arrival time phase of the ranging light based on an extreme value of the correlation value.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. Hei 10-508443
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional ranging method described in Patent Document 1, when the modulation band of the ranging light is set to be equal to or larger than the transmission band of the data signal, the modulation band of the pseudo noise sequence that modulates the ranging light is equal to the transmission band of the data signal by the sampling theorem. If it is not twice or more, arrival of the ranging light cannot be identified. Therefore, when transmitting a data signal in a band of Gbit / s or more close to the processing limit of an electric circuit, an electric circuit for identifying a pseudo noise sequence for ranging needs to have a wide band, and is expensive or expensive. There is a problem that the configuration becomes difficult. Even if the ranging light has not arrived, if the bit pattern of the series of data signals matches the pseudo-noise sequence, there is a possibility that the ranging light is erroneously identified as having arrived.
[0009]
On the other hand, when the modulation band of the ranging light is set to be equal to or less than the transmission band of the data signal, as described in the literature, in order to detect the phase of the ranging light which is a time slot wider than the time slot of the data signal, Sampling is performed at a cycle twice or four times the transmission band. Therefore, similarly to the case where the modulation band of the ranging light is equal to or larger than the transmission band of the data signal, the electric circuit is required to have a wide band, and there is a problem that the circuit is expensive or difficult to configure. In addition, in order to detect ranging light that has arrived at the same time as being superimposed on a data signal, analog processing other than simple threshold control is required, which causes a problem of increasing the cost of an electric circuit.
[0010]
Further, the reception level of the optical signal fluctuates significantly due to the ratio of the on-bit to the off-bit of the data signal and the light intensity fluctuation for each of the accommodating station devices, and it is required to receive both the data signal and the ranging light at the same time. When the width of the light receiving level is several tens of dB, it is difficult to realize the light receiving level.
[0011]
The present invention avoids the effects of data signal on / off and the effects of data signal light intensity fluctuations, eliminates the need for analog processing in a wider band than the data signal, and uses an electric circuit having a band equal to the transmission band of the data signal. It is an object of the present invention to provide a point-to-multipoint connection optical network, a central station apparatus, and an accommodation station apparatus including a ranging function capable of reducing the reduction of time slots that can be allocated to a data signal by a window and suppressing a delay variation of the data signal. And
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a point-to-multipoint connection optical network in which one central office apparatus receives RZ data signal light transmitted from a plurality of accommodation office apparatuses via an optical fiber network, The configuration is such that ranging light having a light intensity that is continuous for a predetermined time equal to or more than twice the interval between adjacent time slots of the signal light and does not give a code error rate exceeding an allowable value to the data signal at the time of ranging is provided. The station device is configured to detect the sum of the light intensities in phases other than the time slot of the RZ data signal light, and to identify the arrival phase of the ranging light transmitted from the ranging station device during ranging.
[0013]
Also, the central office apparatus identifies the phase shift of each RZ data signal light of the accommodated station apparatus during communication, and detects the total light intensity of each RZ data signal light having the phase shift in phases other than the time slot. Alternatively, a configuration may be adopted in which the arrival phase of ranging light transmitted from the accommodation station apparatus during ranging is identified (claim 2).
[0014]
Further, the central office apparatus calculates the sum of the light intensities in the phases other than the time slot of the RZ data signal light and the phase of the time slot in which the data is identified as “off” among the time slot phases for identifying the RZ data signal light. May be detected to identify the arrival phase of the ranging light transmitted from the ranging station device during ranging (claim 3).
[0015]
In addition, the central office apparatus includes a unit that outputs the light in the phase other than the time slot of the RZ data signal light in the same phase, detects the light intensity output in the same phase, and transmits the light intensity from the accommodation station apparatus during ranging. The arrival phase of the ranging light may be identified (claim 4).
[0016]
Further, the central station apparatus includes a unit that outputs the light in the phase of the time slot of the RZ data signal light and the light in the phase other than the time slot in the same phase, and detects the light intensity output in the same phase, A configuration may be adopted in which the arrival phase of ranging light transmitted from the ranging station apparatus during ranging is identified from the other light intensity when one light intensity indicates the signal light intensity (claim 5).
[0017]
Here, the ranging light may be either a continuous light or a temporally continuous pulse light train (claim 6).
[0018]
Further, the accommodation station apparatus is configured to gradually increase the light intensity of the ranging light until instructed by the central station apparatus. When the phase is detected, the configuration is such that an instruction to suppress an increase in the light intensity of the ranging light is given to the accommodated station apparatus during ranging (claim 7).
[0019]
Further, when the central office apparatus detects the presence of the ranging light transmitted from the accommodation station apparatus, until the phase of the ranging light coincides with the phase of the time slot of the RZ data signal light allocated to the ranging accommodation apparatus during ranging, This is a configuration in which a phase shift is instructed to the accommodation station apparatus in the ranging, and the accommodation station apparatus in the range shifts the phase of the ranging light in accordance with the instruction of the phase cyst from the central station apparatus (claim Item 8).
[0020]
The central office apparatus according to the ninth aspect of the present invention includes a means for sampling at a phase other than the time slot of the RZ data signal light, a ranging light transmitted from the ranging accommodation station apparatus by detecting a total of the sampled light intensities. Means for identifying the arrival phase of
[0021]
The central office apparatus according to the tenth aspect of the present invention detects the total light intensity in the phase of the time slot in which the data is identified as "off" among the time slot phases for identifying the RZ data signal light, and accommodates the signal during ranging. Means are provided for identifying an arrival phase of ranging light transmitted from the station device.
[0022]
A central office apparatus according to the invention of claim 11, wherein the RZ data signal light has a phase other than a time slot, and outputs the light in the same phase; Means for identifying the arrival phase of the ranging light transmitted from.
[0023]
A central office apparatus according to a twelfth aspect of the present invention is a center station apparatus for outputting, in the same phase, the light in the phase of the time slot of the RZ data signal light and the light in the phase other than the time slot, and the light intensity output in the same phase. Means for detecting the arrival phase of ranging light transmitted from the accommodation station apparatus during ranging from the other light intensity when one of the light intensities indicates the signal light intensity.
[0024]
In addition, these central office apparatuses include means for instructing, when detecting the arrival phase of the ranging light, an increase in the light intensity of the ranging light to the accommodation station apparatus during ranging (claim 13).
[0025]
An accommodation station apparatus according to a fourteenth aspect of the present invention includes means for gradually increasing the light intensity of the ranging light until an instruction from the central station apparatus is issued.
[0026]
When these central office apparatuses detect the presence of ranging light transmitted from the accommodation station apparatus, the phase of the ranging light coincides with the phase of the time slot of the RZ data signal light allocated to the ranging accommodation apparatus during ranging. Up to this point, means for instructing a phase shift to the serving station apparatus during ranging is included (claim 15).
[0027]
An accommodation station apparatus according to a sixteenth aspect of the present invention includes means for shifting the phase of ranging light in accordance with a phase shift instruction from the central office apparatus.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(First configuration example of ranging light)
FIG. 1 shows a first configuration example of ranging light for RZ data signal light. The RZ data signal light is an example of “ON” in all time slots, and the time slot interval is T. The ranging light is continuous light that is continuous for at least twice the time slot interval T of the RZ data signal light. Here, the continuous time of the ranging light is 2 times of the RZ data signal light. ⁿ Bit equivalent (n is an integer of 1 or more).
[0029]
The ranging light intensity is an intensity such that a code error rate deterioration or the like due to the ranging light with respect to the RZ data signal light from another accommodation station device arriving at the same time as the ranging light at the central office device does not exceed an allowable value, and n is a coding gain. The size of the ranging light after decoding is set to be detectable. For example, the ON level of the 1 Gbit / s RZ data signal light arriving at the central office apparatus is −30 dBm, and the dark current of the photodetector is 10 dB. ^-10 A, when the reception noise temperature is 300K and the excess noise temperature is 0.35, the bit error rate is 10 ^-9 Is requested, the ranging light intensity arriving at the central office apparatus is limited to about -41 dBm or less. Assuming that the extinction ratio of the RZ data signal light during communication is 20 dB, the ratio of the off-level intensities of the ranging light and the RZ data signal light is at most 9 dB. In the case of an encoding gain of n = 6, 4 × 10 ^-5 Approximate code errors occur. Therefore, the number of protection steps for continuous two-step detection is set in order to prevent erroneous identification of the off-state emission of the RZ data signal light as ranging light.
[0030]
(Second configuration example of ranging light)
FIG. 2 shows a second configuration example of the ranging light with respect to the RZ data signal light. The RZ data signal light is an example of “ON” in all time slots, and the time slot interval is T. The ranging light is, for example, two pulses arranged in the time slot interval T of the RZ data signal light, and is an optical pulse train that is continuous for at least twice the time slot interval T. Here, the continuous time of the ranging light is 2 times of the RZ data signal light. ⁿ Bit equivalent (n is an integer of 1 or more), that is, 2 ^{n + 1} Let it be a pulse train.
[0031]
Such ranging light may operate the RZ modulator or pulsed light source of the RZ data signal at a frequency higher than twice the time slot interval T, or a single output light pulse of the RZ modulator or pulsed light source as shown in FIG. It can be generated via the encoder shown. The encoder connects a path having no delay and a path in which the delay time is sequentially increased by the time slot period T / 2 of the RZ data signal to an (n + 1) -stage cascade by a splitter, so that a single optical pulse can be converted into two paths. ^{n + 1} Can be generated.
[0032]
(First Configuration Example of Receiving Circuit of Central Station Device)
FIGS. 4A and 4B show a first configuration example of the receiving circuit of the central office. In FIG. 4A, a receiving circuit of the central office device includes a photodetector 11 for detecting an arriving RZ data signal light and a ranging light (upstream light), and data for identifying an RZ data signal from an output of the photodetector 11. The signal discriminating means 12 includes a ranging phase discriminating means 13a for discriminating a ranging phase from the output of the photodetector 11.
[0033]
The ranging phase discriminating means 13a inputs time slot phase information corresponding to the clock signal at the time slot interval T used for discriminating the RZ data signal light by the data signal discriminating means 12, and outputs the information by shifting the phase by T / 2. A phase difference providing means 131, a sampling means 132 for sampling the output of the photodetector 11 with the phase of the time slot phase information shifted by T / 2 outputted from the phase difference providing means 131, A predetermined number of times (2 ⁿ It is constituted by an integrating means 133 for performing integration.
[0034]
The ranging phase discriminating means 13b shown in FIG. 4 (b) does not shift the phase of the time slot phase information input from the data signal discriminating means 12 by T / 2 and supplies it to the sampling means 132, but instead outputs the output of the photodetector 11 to the sampling means 132. In this configuration, the signal is input to the phase difference providing means 131, input to the sampling means 132 after being shifted by T / 2, and is sampled using the time slot phase information.
[0035]
A ranging procedure for identifying the arrival phase of ranging light will be described. The ranging is performed sequentially for each accommodation station. Since the light intensity of the ranging light arriving at the central office is unknown due to the optical output characteristics of each accommodating office and the optical loss characteristics to the central office, the ranging optical intensity of the ranging office during the ranging operation is not known. Until an instruction is given from the station device, the value gradually increases in predetermined steps. The ranging phase discriminating means 13a, 13b of the central office detects the light intensity 0 when the ranging light has not arrived, because the off-level light intensity of the RZ data signal light is sufficiently small. The ranging light arrives, is sampled at the sampling phase described above, and the light intensity is integrated, and the peak intensity reaches a predetermined ranging light intensity (2 ⁿ If it exceeds the value obtained by multiplying by -1), it is identified as the arrival phase of ranging light.
[0036]
After detecting and outputting the arrival phase of the ranging light, the central office apparatus issues an instruction to suppress the increase in the ranging light to the ranging accommodation station apparatus that is transmitting the ranging light. Instructing the ranging station apparatus to shift the transmission phase of the ranging light until the phase of the ranging light matches the phase of the time slot of the RZ data signal light allocated to the ranging station apparatus. I do. The accommodation station apparatus during ranging shifts the phase of the ranging light according to the phase shift instruction from the central office apparatus. When the phase of the ranging light becomes a predetermined phase as a result of the phase shift, the instruction of the phase shift is stopped, and the ranging light is changed from the ranging light to the RZ data signal light, and the ranging light is completed, and the ranging is completed. I do.
[0037]
As described above, in the present embodiment, the ranging light continuous for at least twice the time slot interval T of the RZ data signal light is sampled at a phase other than the time slot of the RZ data signal light, and the correlation is detected. The arrival phase of ranging light can be identified and output without using a ranging window.
[0038]
Note that the photodetector used in the present invention has a half of the time slot interval of the RZ data signal light when the dynamic range of the light sensitivity of the photodetector is so small that the RZ data signal light and the ranging light cannot be detected at the same light sensitivity setting. In the T / 2 cycle, the light receiving sensitivity of the light detector may be changed to the light receiving sensitivity setting according to the light intensity assumed as the RZ data signal light and the ranging light, and the corresponding light receiving sensitivity is set. It may be a set of photodetectors.
[0039]
(Second configuration example of the receiving circuit of the central office device)
FIGS. 5A and 5B show a second configuration example of the receiving circuit of the central office apparatus. In FIG. 5A, a receiving circuit of the central office device includes a photodetector 11 for detecting an arriving RZ data signal light and a ranging light (uplink light), and data for identifying an RZ data signal from an output of the photodetector 11. The signal discriminating means 12 includes a ranging phase discriminating means 13c for discriminating a ranging phase from the output of the photodetector 11.
[0040]
The ranging phase discriminating means 13c inputs time slot phase information corresponding to the clock signal at the time slot interval T used for discriminating the RZ data signal light by the data signal discriminating means 12, and further inputs the RZ signal arriving from each accommodation station apparatus. Phase shift information indicating the phase shift of the time slot of the data signal light is input, and a phase shift reflecting means 134 for outputting a sampling phase other than the time slot of the RZ data signal light; A delay unit 137 for delaying by half T / 2 or more, a sampling unit 132 for sampling the output of the delay unit 137 with the sampling phase output from the phase shift reflecting unit 134, and a predetermined output corresponding to the continuous time of the ranging light. (2 ⁿ It is constituted by an integrating means 133 for performing integration.
[0041]
This configuration example is particularly effective when the RZ data signal light arrives at a phase in which the jitter is superimposed on the phase to arrive at the central office apparatus. In the first configuration example, sampling is performed at a phase at which the RZ data signal light should not have arrived at the central office apparatus. However, when jitter is superimposed on the RZ data signal light, sampling is performed at the phase at which the RZ data signal light has arrived. If the RZ data signal light with jitter is sampled as ranging light, there is a problem that the ranging light is erroneously identified. Therefore, the phase shift reflecting unit 134 of the present configuration example receives the phase shift information corresponding to the jitter superimposed on the actually arrived two RZ data signal lights for two consecutive time slots of the RZ data signal light. I do. Using this phase shift information, the phase shift reflecting unit 134 adjusts the phase at which the output of the photodetector is sampled so that the sampling unit 132 samples at the phase that is temporally located at the center of the continuous RZ data signal light. This realizes sampling at a phase at which the RZ data signal light does not arrive. The delay unit 137 receives the phase shift information based on the identification phase of the RZ data signal light corresponding to the two continuous time slots by the ranging signal identification unit 13c based on the identification phase of the data signal identification unit 12, and then delays the continuous RZ data signal light. A delay is provided in order to sample the photodetector output located earlier in time than the RZ data signal light located later in time.
[0042]
The ranging phase discriminating means 13d shown in FIG. 5 (b) does not reflect the phase shift in the phase of the time slot phase information input from the data signal discriminating means 12 and gives it to the sampling means 132. In this configuration, the signal is input to the phase shift reflecting means 134, shifted in phase according to the phase shift information, input to the sampling means 132, and is sampled by the time slot phase information.
[0043]
If the phase shift is a fixed value for each of the accommodated station devices that are communicating, the phase shift of the accommodated station device that uses the target time slot may be fixedly provided for each of the accommodated station devices. Good. In this case, since it is not necessary to use an output result of the photodetector 11 that is newer than the phase sampled by the sampling means 132, the delay means 137 is omitted, and the output of the photodetector 11 is sent to the sampling means 132 or the phase shift reflecting means 134. You may enter it.
[0044]
As described above, in the present embodiment, the phase shift of the time slot of each RZ data signal light for each of the accommodated optical network units with respect to the ranging light that is continuous for at least twice the time slot interval T of the RZ data signal light. By performing the correction, the RZ data signal light having a phase other than the time slot of the RZ data signal light and having an intensity more than tens of dB higher than the ranging light due to the phase shift is sampled without being mistaken for the ranging light, and the correlation detection is performed. The arrival phase of light can be identified and output.
[0045]
(Third Configuration Example of Receiving Circuit of Central Station Device)
FIG. 6 shows a third configuration example of the receiving circuit of the central office apparatus. In FIG. 6, a receiving circuit of the central office device includes a photodetector 11 for detecting an arriving RZ data signal light and a ranging light (uplink light), and a data signal identification means for identifying the RZ data signal from the output of the photodetector 11. 12. A ranging phase identification unit 13e for identifying a ranging phase from the output of the photodetector 11.
[0046]
The ranging phase discriminating means 13 e receives, from the data signal discriminating means 12, the time slot off phase information in which the data is identified as “off” among the time slot phases for identifying the RZ data signal light, and outputs the output of the photodetector 11. Sampling means 132 for sampling the sampling output and a predetermined number of times (2 ⁿ It is constituted by an integrating means 133 for performing integration. Note that this time slot off phase information is not limited to when the data is “off”, but also includes a time slot to which no data is allocated from the beginning.
[0047]
Thus, for example, when the on / off ratio of the RZ data signal light is 1, the ranging light can be identified without being affected by the on RZ data signal light in the half time slot of the RZ data signal light. it can. Since this configuration example does not use a phase in which the received light between the RZ data signals is zero, in addition to the point-to-multipoint optical network using the RZ data signal, the NRZ data in which the received light between the data signals is not zero is used. The present invention is also applicable to a point-to-multipoint connection optical network using signals. Further, in the present configuration, the sampling number per unit time can be increased as compared with the first configuration example by using the sampling at the phase shifted by T / 2 with the time slot phase of the first configuration example. As a result, short-time and high-sensitivity ranging can be performed.
[0048]
(Fourth configuration example of the receiving circuit of the central office device)
FIGS. 7A and 7B show a fourth configuration example of the receiving circuit of the central office. In FIG. 7A, a receiving circuit of the central office device includes an optical splitter 14 for splitting an incoming RZ data signal light and a ranging light (uplink light) into two, and a photodetector for detecting the split RZ data signal light. 11, a data signal identifying means 12 for identifying an RZ data signal from the output of the photodetector 11, a ranging phase identifying means 13f for inputting the branched RZ data signal light and the ranging light and identifying a ranging phase.
[0049]
The ranging phase discriminating means 13f inputs the time slot phase information corresponding to the clock signal at the time slot interval T used for discriminating the RZ data signal light by the data signal discriminating means 12, and outputs the phase shifted by T / 2. A phase difference providing means 131, a decoder 138 for sequentially outputting the light in the phase of the time slot of the RZ data signal light and the light in the phase other than the time slot in the same phase, respectively, and T output from the phase difference providing means 131. The output of the decoder 138 is detected by the phase of the time slot phase information shifted by / 2, and the optical detector 135 is configured to identify the ranging light in the phase other than the time slot of the RZ data signal light. Here, the decoder 138 has the same configuration as that shown in FIG. 3 except that the delay time of each stage and the number of stages are different, and the delay time is sequentially increased by the delay-free path and the time slot period T of the RZ data signal. Are connected to an n-stage cascade by a splitter.
[0050]
The ranging phase discriminating means 13g shown in FIG. 7 (b) does not shift the phase of the time slot phase information input from the data signal discriminating means 12 by T / 2 and gives it to the photodetector 135. The ranging light is input to the phase difference providing means 131, input to the decoder 138 after being shifted by T / 2, and the photodetector 135 identifies the ranging light in the phase other than the time slot of the RZ data signal light.
[0051]
The decoder 138 including the optical delay line of this configuration example has the same function as the sampling of the ranging light in the phase other than the time slot of the RZ data signal light performed by the sampling unit and the integration unit of the above-described configuration example. The configuration of the electric circuit is simplified as compared with the first configuration example and the like. Also, since the processing at the electric stage is reduced, it is particularly effective in a network where multiplexing is performed not at the electric stage but at the optical stage as in OTDM.
[0052]
(Fifth Configuration Example of Receiving Circuit of Central Station Device)
FIG. 8 shows a fifth configuration example of the receiving circuit of the central office apparatus. In the present embodiment, it is assumed that the time slot interval T of the RZ data signal light is set at twice the pulse width of the RZ data signal light.
[0053]
In FIG. 8, the receiving circuit of the central office device includes a splitter 14 for splitting the arriving RZ data signal light and the ranging light (uplink light) into two, a photodetector 11 for detecting the split RZ data signal light, a photodetector. It comprises a data signal identification means 12 for identifying an RZ data signal from the output of the detector 11, a ranging phase identification means 13h which receives the branched RZ data signal light and the ranging light, and identifies a ranging signal.
[0054]
The ranging phase discriminating means 13h receives the RZ data signal light and the ranging light branched by the branching device 14 and branches them into two, and provides a delay of T / 2 to one of them, and a branching delay unit 136 of T / 2. Decoders 138-1 and 138-2 for outputting in phase the light in the phase of the time slot and the light in the phase other than the time slot of the RZ data signal light having a delay difference, and the decoders 138-1 and 138- 2 are constituted by photodetectors 135-1 and 135 that detect the outputs of the two.
[0055]
In this configuration, for example, when the intensities of the RZ data signal light arriving at the central office device from all the accommodating station devices are the same, one photodetector synchronizes with the time slot of the RZ data signal light by [(duty of the data signal). Ratio) × (2 ⁿ The output of the other photodetector when the (time slot allocated to the accommodation station apparatus communicating in the time slot) × (RZ data signal light intensity)] is detected, outputs the signals other than the time slot of the RZ data signal light. Since it corresponds to the ranging light in the phase, the arrival phase of the ranging light can be identified. Further, when the intensity of the RZ data signal light arriving at the central office device differs for each accommodation station device, [(duty ratio of data signal) × Σ (2 ⁿ The time slot assigned to a certain accommodation station apparatus communicating within the time slot) × (RZ data signal light intensity of a certain accommodation station apparatus)], and Σ means the total for each accommodation station apparatus.
[0056]
Also, when the intensity of the RZ data signal light is higher than the ranging light intensity summed by the decoder, one of the decoders 138-1 and 138-2 synchronizes with the time slot of the RZ data signal light. In this case, the ranging phase can be detected using the output of the other photodetector when the intensity of the RZ data signal light is detected. That is, ranging can be performed without using time slot phase information from the data signal identification unit 12 as in the fourth configuration example.
[0057]
(Sixth configuration example of the receiving circuit of the central office device)
FIG. 9 shows a sixth configuration example of the receiving circuit of the central office apparatus. The ranging phase discriminating means 13i of this configuration example replaces the decoders 138-1 and 138-2 comprising the optical delay lines in the fifth configuration example, and replaces the sampling means 132-1 and 132 used in the first configuration example and the like. -2 and integrating means 133-1, 133-2 are used. However, the branch delay unit 136 has a configuration of an electric stage. The principle of identifying the arrival phase of ranging light is the same as in the fifth configuration example.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, the present invention provides ranging light, which has a strength not to give a code error rate exceeding an allowable range to a data signal and which is continuous for at least twice the time slot interval of the RZ data signal light from the accommodation station apparatus. By causing the central station apparatus to detect the ranging light at a phase other than the time slot of the RZ data signal light, the arrival phase of the ranging light can be identified without using a ranging window. As a result, it is possible to avoid a problem that the upstream band for the data signal decreases and a problem that delay fluctuation occurs in the upstream data, which is a problem due to the application of the ranging window.
[0059]
Further, the present invention can be processed by an electric circuit having a processing speed corresponding to the data transmission band, unlike the conventional example requiring electrical processing several times faster than the data transmission speed. / S or more can be accommodated with an easy and inexpensive electric circuit.
[0060]
Further, by using only the ranging light in the phase in which the data signal light does not arrive for the ranging, unlike the conventional example in which the ranging light is identified using the pseudo noise sequence, the data signal light having a very large ranging light intensity is compared with the ranging light. The problem of incorrectly identifying an arrival can be avoided. Further, the influence of the on / off ratio of the uplink data and the light intensity fluctuation for each accommodation station device can be neglected.
[0061]
In addition, since it is not necessary to detect the data signal light and the ranging light at the same time, and they can be detected by dedicated photodetectors, there is no need for a photodetector with a large dynamic range to detect both simultaneously as in the past. This can be handled by digital threshold processing using an inexpensive photodetector with a narrow dynamic range.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first configuration example of ranging light for RZ data signal light.
FIG. 2 is a diagram illustrating a second configuration example of ranging light with respect to RZ data signal light.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of an encoder (decoder).
FIG. 4 is a diagram illustrating a first configuration example of a receiving circuit of the central office apparatus.
FIG. 5 is a diagram illustrating a second configuration example of the receiving circuit of the central office apparatus.
FIG. 6 is a diagram illustrating a third configuration example of the receiving circuit of the central office apparatus.
FIG. 7 is a diagram illustrating a fourth configuration example of the receiving circuit of the central office apparatus.
FIG. 8 is a diagram illustrating a fifth configuration example of the receiving circuit of the central office apparatus.
FIG. 9 is a diagram illustrating a sixth configuration example of the receiving circuit of the central office apparatus.
FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of a point-to-multipoint connection optical network.
[Explanation of symbols]
10 Central office equipment
11 Photodetector
12 Data signal identification means
13a to 13i ranging phase identification means
14 Optical branching device
20 accommodation station equipment
30 Optical fiber network
131 phase difference providing means
132 sampling means
133 Accumulation means
134 Phase shift reflecting means
135 Photodetector
136 Branch delay device
137 Delay means
138 decoder

Claims

In a point-to-multipoint connection optical network in which one central office apparatus receives RZ data signal light transmitted from a plurality of accommodation station apparatuses via an optical fiber network,
The accommodating station apparatus outputs ranging light having a light intensity that is continuous for a predetermined time equal to or more than twice an adjacent time slot interval of the RZ data signal light and does not give a code error rate exceeding an allowable value to the data signal. It is a configuration that is sent at the time of ranging,
The central office apparatus is configured to detect a sum of light intensities at phases other than a time slot of the RZ data signal light and to identify an arrival phase of ranging light transmitted from the ranging station apparatus during ranging. One-to-many connection optical network including a ranging function.

A point-to-multipoint optical network including a ranging function according to claim 1,
The central office apparatus identifies a phase shift of each RZ data signal light of the communicating central office apparatus, and detects a sum of light intensities at phases other than the time slot of each RZ data signal light having the phase shift, A point-to-multipoint connection optical network including a ranging function, characterized in that the arrival phase of ranging light transmitted from an accommodation station apparatus during ranging is identified.

A point-to-multipoint optical network including a ranging function according to claim 1,
The central office apparatus may further include a light intensity of a phase other than a time slot of the RZ data signal light and a time slot phase in which data is identified as “off” among time slot phases for identifying the RZ data signal light. A one-to-multiple connection optical network including a ranging function, characterized in that the sum is detected and an arrival phase of ranging light transmitted from an accommodation station apparatus during ranging is identified.

A point-to-multipoint optical network including a ranging function according to claim 1,
The central office apparatus includes a unit that outputs, in the same phase, light in a plurality of phases other than the time slot of the RZ data signal light, detects the light intensity output in the same phase, and transmits the light intensity from the accommodation station apparatus during ranging. A one-to-many connection optical network including a ranging function, wherein the one-to-many connection optical network has a configuration for identifying an arrival phase of the selected ranging light.

A point-to-multipoint optical network including a ranging function according to claim 1,
The central office apparatus includes means for outputting the light in the phase of the time slot of the RZ data signal light and the light in a plurality of phases other than the time slot in the same phase, respectively, and detects the light intensity output in the same phase. A configuration in which the arrival phase of ranging light transmitted from the ranging station apparatus during ranging is identified from the other light intensity when one light intensity indicates the signal light intensity. Multi-connection optical network.

A point-to-multipoint optical network including a ranging function according to claim 1,
The one-to-multiple connection optical network having a ranging function, wherein the ranging light is a continuous light or a pulse light train that is continuous in time.

A point-to-multipoint optical network including a ranging function according to claim 1,
The accommodation station device is configured to gradually increase the light intensity of the ranging light until instructed by the central station device,
The central office apparatus, when the light intensity of the ranging light exceeds a predetermined value and detects the arrival phase of the ranging light, instructs the containing station apparatus during ranging to suppress an increase in the light intensity of the ranging light. A point-to-multipoint connection optical network including a ranging function.

A point-to-multipoint optical network including a ranging function according to claim 1,
The central office apparatus, when detecting the presence of the ranging light transmitted from the accommodation station apparatus, until the phase of the ranging light coincides with the phase of the time slot of the RZ data signal light allocated to the accommodation station apparatus being ranging, It is a configuration that instructs the phase shift to the accommodation station apparatus during ranging,
The one-to-many connection optical network including a ranging function, wherein the accommodating station apparatus during the ranging is configured to shift a phase of ranging light in accordance with a phase shift instruction from the central office apparatus.

A ranging light having a light intensity that is continuous for a predetermined time equal to or more than twice the adjacent time slot interval of the RZ data signal light transmitted from the accommodation station apparatus and that does not give a code error rate exceeding an allowable value to the data signal. In the central office device to be detected,
Means for sampling at a phase other than the time slot of the RZ data signal light;
Means for detecting the sum of the sampled light intensities and identifying an arrival phase of ranging light transmitted from the ranging station apparatus during ranging.

A ranging light having a light intensity that is continuous for a predetermined time equal to or more than twice the adjacent time slot interval of the RZ data signal light transmitted from the accommodation station apparatus and that does not give a code error rate exceeding an allowable value to the data signal. In the central office device to be detected,
Among the time slot phases for identifying the RZ data signal light, the sum of the light intensities in the phase of the time slot in which the data is identified as "off" is detected, and the arrival of ranging light transmitted from the ranging station apparatus during ranging is detected. A central office apparatus comprising means for identifying a phase.

A ranging light having a light intensity that is continuous for a predetermined time equal to or more than twice the adjacent time slot interval of the RZ data signal light transmitted from the accommodation station apparatus and that does not give a code error rate exceeding an allowable value to the data signal. In the central office device to be detected,
Means for outputting in-phase light at a phase other than the time slot of the RZ data signal light,
Means for detecting the light intensity output in the same phase and identifying an arrival phase of ranging light transmitted from the accommodated station apparatus during ranging.

A ranging light having a light intensity that is continuous for a predetermined time equal to or more than twice the adjacent time slot interval of the RZ data signal light transmitted from the accommodation station apparatus and that does not give a code error rate exceeding an allowable value to the data signal. In the central office device to be detected,
Means for outputting the light in the phase of the time slot of the RZ data signal light and the light in the phase other than the time slot in the same phase,
Detecting the light intensities output in phase with each other, and identifying the arrival phase of the ranging light transmitted from the accommodation station apparatus being ranging from the other light intensity when one of the light intensities indicates the signal light intensity And a means for central office.

The central office device according to any one of claims 9 to 12,
A central office apparatus comprising means for instructing, when detecting the arrival phase of the ranging light, an increase in the intensity of the ranging light to an accommodation station apparatus during ranging.

An accommodating station apparatus for transmitting ranging light having a light intensity that is continuous for a predetermined time equal to or more than twice an adjacent time slot interval of the RZ data signal light and does not give a code error rate exceeding an allowable value to the data signal,
An accommodating station apparatus comprising: means for gradually increasing the light intensity of the ranging light until instructed by a central station apparatus.

The central office device according to any one of claims 9 to 12,
When detecting the presence of the ranging light transmitted from the accommodation station apparatus, the ranging station apparatus that is performing ranging until the phase of the ranging light matches the phase of the time slot of the RZ data signal light allocated to the accommodation station apparatus that is performing ranging. A means for instructing a phase shift to the central office.

An accommodating station apparatus for transmitting ranging light having a light intensity that is continuous for a predetermined time equal to or more than twice an adjacent time slot interval of the RZ data signal light and does not give a code error rate exceeding an allowable value to the data signal,
An accommodation station apparatus comprising means for shifting the phase of ranging light in accordance with a phase shift instruction from the central station apparatus.