JP2006129327A - Wavelength multiplexed transmission system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、波長の異なるデータ信号や映像信号を1本の光ファイバに重畳して伝送する波長多重伝送システムに関する。 The present invention relates to a wavelength division multiplexing transmission system for transmitting data signals and video signals having different wavelengths superimposed on a single optical fiber.
近年、情報通信ネットワークの進展に伴い、例えばCATV光伝送システムやFTTH光伝送システム等1本の光ファイバに異なる波長の信号を重畳して伝送する波長多重伝送システムが提案されている。これは光増幅器の高出力化、低NF(Noise Figure)化が可能になったこと、外部変調方式の光送信機の出現によりアナログの映像信号がFTTH上に伝送されるようになったこと等が挙げられる。 2. Description of the Related Art In recent years, with the progress of information communication networks, wavelength multiplex transmission systems that superimpose and transmit signals of different wavelengths on one optical fiber, such as a CATV optical transmission system and an FTTH optical transmission system, have been proposed. This is because the output of the optical amplifier can be increased and the NF (Noise Figure) can be reduced, and an analog video signal can be transmitted on the FTTH due to the appearance of an optical transmitter of an external modulation system. Is mentioned.
このうちCATV光伝送システムは70〜770MHzの伝送帯域で最大77チャンネル程度の放送波を周波数多重し、光信号に変換して伝送するものである。このCATV光伝送システムには直接変調方式と外部変調方式の2種類がある。 Of these, the CATV optical transmission system frequency-multiplexes broadcast waves of up to about 77 channels in a transmission band of 70 to 770 MHz, converts them into optical signals, and transmits them. There are two types of CATV optical transmission systems: a direct modulation system and an external modulation system.
直接変調方式によるCATV光伝送システムは半導体レーザ(LD)の電流を映像信号によって変調し、光信号を直接変調、出力させるものである(例えば、特許文献1参照)。直接変調方式ではLDのチャーピングと呼ばれる現象により光スペクトルの広がりが発生し、光分散の影響が出やすくなるが安価に構成できる。一方、外部変調方式によるCATV光伝送システムはLDでの変調を行わず、外部変調素子を用いて信号変調を行うもので、チャーピング特性に優れているが外部に変調器を設ける必要があるためにコスト面で直接変調方式より高価になる(例えば、特許文献2参照)。 The CATV optical transmission system based on the direct modulation system modulates the current of a semiconductor laser (LD) with a video signal, and directly modulates and outputs the optical signal (see, for example, Patent Document 1). In the direct modulation method, the spread of the optical spectrum occurs due to a phenomenon called LD chirping, and the influence of light dispersion is likely to occur, but it can be configured at low cost. On the other hand, a CATV optical transmission system based on an external modulation system does not perform modulation with an LD, but performs signal modulation using an external modulation element, which is excellent in chirping characteristics, but requires an external modulator. However, it is more expensive than the direct modulation method in terms of cost (see, for example, Patent Document 2).
また、FTTH光伝送システムは、各加入者までのアクセス区間を光ファイバ化し、高速な情報通信環境を整備するという構想で、光ファイバ伝送路の途中に受動的な分岐装置(光カプラ)を設けて伝送路を例えば2〜32本に分岐させたスター型ネットワークであるPON(Passive Optical Network)による光配線形態を構成している(例えば、特許文献3参照)。 In addition, the FTTH optical transmission system has a concept of using optical fiber for the access section to each subscriber and creating a high-speed information communication environment. A passive branch device (optical coupler) is provided in the middle of the optical fiber transmission line. Thus, for example, an optical wiring configuration using a PON (Passive Optical Network), which is a star-type network in which the transmission path is branched into 2 to 32, is configured (see, for example, Patent Document 3).
ところで、上記のような従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。 By the way, the conventional techniques as described above have the following problems to be solved.
即ち、1本の光ファイバに光カプラを用いてデータ信号と光増幅器で増幅された映像信号を重畳して伝送させた場合にしばしば相互位相変調(XPM;Cross−Phase Modulation)と呼ばれる現象が生じ、お互いの信号に干渉性のノイズが発生する場合がある。特に映像信号がアナログ方式の場合、データ信号の影響により受信した映像のノイズが顕著に現れる。このXPMは光ファイバに入射する光パワーが強いほど、また光ファイバが長距離になるほど影響が大きくなる。従って、情報通信ネットワークの発展に伴い光ファイバがより長距離化し、光パワーがより高強度化すればこのXPMの影響は無視できない問題となる。 That is, a phenomenon called cross-phase modulation (XPM) often occurs when a data signal and a video signal amplified by an optical amplifier are superimposed on a single optical fiber and transmitted. In some cases, coherent noise occurs in the signals of each other. In particular, when the video signal is an analog system, the noise of the received video appears significantly due to the influence of the data signal. The effect of XPM increases as the optical power incident on the optical fiber increases and as the optical fiber becomes longer. Therefore, if the optical fiber becomes longer and the optical power becomes higher with the development of the information communication network, the influence of the XPM becomes a problem that cannot be ignored.
上記問題を回避するために映像信号とデータ信号を別々の光ファイバで伝送する2心光ファイバ伝送方式も考えられるが、伝送路には多心数の光ファイバが必要となり、コスト面で高価なものとなりまたシステム構成上からも煩雑となるので好ましくない。 In order to avoid the above problems, a two-fiber optical fiber transmission system that transmits video signals and data signals through separate optical fibers is also conceivable. However, the transmission path requires a large number of optical fibers, which is expensive in terms of cost. This is not preferable because it becomes complicated and complicated from the viewpoint of the system configuration.
本発明は従来から用いられている1心光ファイバ伝送方式において、XPMの影響をなくし、データ信号と映像信号それぞれにノイズが発生しない波長多重伝送システムを実現するものである。 The present invention realizes a wavelength division multiplexing transmission system that eliminates the influence of XPM and does not generate noise in each of a data signal and a video signal in a conventionally used single-core optical fiber transmission system.
本発明は以上の点を解決するため次のような構成からなるものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration.
即ち、本発明はまず第1の態様として、波長の異なる映像信号とデータ信号を1本の光ファイバに重畳して伝送する波長多重伝送システムにおいて、前記データ信号を所定量減衰させる手段を設けて伝送することを特徴とする。 That is, according to the present invention, as a first aspect, in a wavelength division multiplexing transmission system for transmitting a video signal and a data signal having different wavelengths superimposed on a single optical fiber, means for attenuating the data signal by a predetermined amount is provided. It is characterized by transmitting.
また、第2の態様として、前記第1の態様において、前記映像信号とデータ信号を合波用光カプラにより重畳する前に前記データ信号を減衰させる手段を設けることを特徴とする。 According to a second aspect, in the first aspect, means for attenuating the data signal is provided before the video signal and the data signal are superimposed by a multiplexing optical coupler.
さらに、第3の態様として、前記第1の態様または第2の態様において、前記データ信号を減衰させる手段として光減衰器または光減衰ファイバを用いることを特徴とする。 Furthermore, as a third aspect, in the first aspect or the second aspect, an optical attenuator or an optical attenuating fiber is used as means for attenuating the data signal.
また、第4の態様として、前記第3の態様において、前記光減衰器または光減衰ファイバは1.49μmの波長のデータ信号を減衰させるものであることを特徴とする。 As a fourth aspect, in the third aspect, the optical attenuator or the optical attenuation fiber attenuates a data signal having a wavelength of 1.49 μm.
さらに、第5の態様として、波長の異なる映像信号とデータ信号を1本の光ファイバに重畳して伝送する波長多重伝送システムにおいて、前記映像信号とデータ信号を合波用光カプラにより重畳した後の合波信号を減衰させる手段を設けることを特徴とする。
また、第6の態様として、前記第5の態様において、前記合波信号のうち、前記データ信号のみを減衰させる手段を設けることを特徴とする。
Furthermore, as a fifth aspect, in a wavelength division multiplexing transmission system for transmitting a video signal and a data signal having different wavelengths superimposed on a single optical fiber, the video signal and the data signal are superimposed by a multiplexing optical coupler. Means for attenuating the combined signal is provided.
As a sixth aspect, in the fifth aspect, a means for attenuating only the data signal of the combined signal is provided.
さらに、第7の態様として、前記第6の態様において、前記データ信号のみを減衰させる手段として光減衰器または光減衰ファイバを用いることを特徴とする。
また、第8の態様として、前記第7の態様において、前記光減衰器または光減衰ファイバは1.49μmの波長のデータ信号を減衰させるものであることを特徴とする。
さらに、第9の態様として、前記第5の態様から第8の態様のいずれかの態様において、前記合波信号を減衰させる手段は、前記映像信号とデータ信号を合波用光カプラにより重畳した直後に設けることを特徴とする。
Furthermore, as a seventh aspect, in the sixth aspect, an optical attenuator or an optical attenuating fiber is used as means for attenuating only the data signal.
As an eighth aspect, in the seventh aspect, the optical attenuator or optical attenuation fiber attenuates a data signal having a wavelength of 1.49 μm.
Further, as a ninth aspect, in any one of the fifth to eighth aspects, the means for attenuating the combined signal superimposes the video signal and the data signal by a combining optical coupler. It is provided immediately after.
また、第10の態様として、波長の異なる映像信号とデータ信号を1本の光ファイバに重畳して伝送する波長多重伝送システムにおいて、前記映像信号とデータ信号を合波用光カプラにより重畳した後の合波信号を分岐用光カプラにより分岐して減衰させるものであることを特徴とする。 According to a tenth aspect, in the wavelength division multiplexing transmission system in which the video signal and the data signal having different wavelengths are superimposed and transmitted on one optical fiber, the video signal and the data signal are superimposed by the multiplexing optical coupler. The combined signal is branched and attenuated by a branching optical coupler.
さらに、第11の態様として、前記第10の態様において、前記分波用光カプラは前記映像信号とデータ信号を合波用光カプラにより重畳した直後に設けることを特徴とする。 Furthermore, as an eleventh aspect, in the tenth aspect, the demultiplexing optical coupler is provided immediately after the video signal and the data signal are superimposed by the multiplexing optical coupler.
本発明によれば、データ信号を所定量減衰させることによりXPMの影響をなくし、データ信号、映像信号それぞれにノイズの発生のない波長多重伝送システムを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a wavelength division multiplexing transmission system in which the influence of XPM is eliminated by attenuating a data signal by a predetermined amount and no noise is generated in each of the data signal and the video signal.
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の波長多重伝送システムの第一の実施の形態を表す構成例である。図1において、本発明の波長多重伝送システム1は、まず映像信号を伝送するために、放送受信設備2と例えば同軸ケーブル等のケーブル31により接続されている光変調器4、この光変調器4と光ファイバ51により接続されている光増幅器6、そしてこの光増幅器6と光ファイバ52により接続されている合波用光カプラ7から構成されている。
FIG. 1 is a configuration example showing a first embodiment of a wavelength division multiplexing transmission system of the present invention. Referring to FIG. 1, a wavelength division multiplexing transmission system 1 according to the present invention includes an
一方データ信号を伝送するために、各種サーバやインターネット上位設備などの機器類8とUTPケーブル(Unshielded Twisted Pair Cable)等のケーブル32により接続されているGE−PON(Gigabit Ether−Passive Optical Network)センター側装置9、そしてこのGE−PONセンター側装置9とやはり光ファイバ53により接続されている前記した合波用光カプラ7から構成されているが、GE−PONセンター側装置9と合波用光カプラ7との間の光ファイバ53の途中にデータ信号を減衰させる手段として光減衰器10が挿入されている。
On the other hand, in order to transmit data signals, GE-PON (Gigabit Ether-Passive Optical Network) center connected to
前記合波用光カプラ7は長距離伝送用光ファイバ54により分波用光カプラ(波長フィルタ)11と接続され、光ファイバ55によりGE−PON加入者側装置12、光ファイバ56により光映像受信機13に接続されるようになっている。さらにGE−PON加入者側装置12はUTPケーブル等のケーブル33により図示しないパソコン(PC)やスイッチングハブ(SW−HUB)等に接続され、光映像受信機13は同軸ケーブル等のケーブル34によりやはり図示しない映像受像設備等に接続されている。
The multiplexing
上記のような構成を有する本実施の形態の波長多重伝送システム1の作用を説明すると、まず放送受信設備2からの映像信号がケーブル31により伝送されて光変調器4により光信号に変調され、光ファイバ51により光増幅器6に入力される。そしてこの光増幅器6により増幅された映像信号は合波用光カプラ7に入力される。一方、各種サーバやインターネット上位設備などの機器類8からのデータ信号はケーブル32により伝送されてGE−PONセンター側装置9に入力される。
The operation of the wavelength division multiplexing transmission system 1 of the present embodiment having the above-described configuration will be described. First, the video signal from the
このデータ信号が例えば+2.5dBmの光出力パワー強度を有している場合には、映像信号とデータ信号とが重畳された信号にXPMが生じないためにはデータ信号を−2dBm以下にする必要がある。そこでデータ信号を減衰させる手段としてGE−PONセンター側装置9と合波用光カプラ7との間の光ファイバ53からなる伝送路の途中に光減衰器10を設けてデータ信号を減衰させる。このようにすると映像信号とデータ信号とが重畳された信号にXPMが生じることがなくなるために映像信号とデータ信号それぞれにノイズが発生しないようになる。
When this data signal has an optical output power intensity of +2.5 dBm, for example, the data signal needs to be −2 dBm or less so that XPM does not occur in the signal in which the video signal and the data signal are superimposed. There is. Therefore, as a means for attenuating the data signal, an
なお、本実施の形態ではデータ信号を減衰させる手段として光減衰器を用いた例で説明しているが、光減衰器に代えて光減衰ファイバを用いてもよい。この時に用いる光減衰器や光減衰ファイバは、データ信号が1.49μmの波長の信号を用いるために1.49μmの波長を主体的に減衰させるような機能を有するものであることが好ましい。 In this embodiment, an example in which an optical attenuator is used as a means for attenuating a data signal is described. However, an optical attenuating fiber may be used instead of the optical attenuator. The optical attenuator and the optical attenuating fiber used at this time preferably have a function of mainly attenuating a wavelength of 1.49 μm in order to use a signal having a wavelength of 1.49 μm.
次に本発明の波長多重伝送システムの第二の実施の形態について説明する。図2は本発明の波長多重伝送システムの第二の実施の形態を表す構成例である。なお、以後図1において説明した箇所と同一の箇所は同一の番号で表すこととする。 Next, a second embodiment of the wavelength division multiplexing transmission system of the present invention will be described. FIG. 2 is a configuration example showing a second embodiment of the wavelength division multiplexing transmission system of the present invention. Hereinafter, the same portions as those described in FIG. 1 are denoted by the same numbers.
図2において、本発明の波長多重伝送システム1は、まず映像信号を伝送するために、放送受信設備2とケーブル31により接続されている光変調器4、この光変調器4と光ファイバ51により接続されている光増幅器6、この光増幅器6とやはり光ファイバ52により接続されている合波用光カプラ7から構成され、一方データ信号を伝送するために、各種サーバやインターネット上位設備などの機器類8とケーブル32により接続されているGE−PONセンター側装置9、このGE−PONセンター側装置9と光ファイバ53により接続されている前記した合波用光カプラ7から構成されているが、本第二の実施の形態では合波用光カプラ7に接続されている長距離伝送用光ファイバ54の途中、即ち合波用光カプラ7のすぐ後に合波用光カプラ7により合波された信号を減衰させる手段として光減衰器10が挿入されている。
In FIG. 2, a wavelength division multiplexing transmission system 1 according to the present invention first includes an
ここで、光減衰器10は上記したように合波された信号を減衰させるものであるが、実質的には合波信号のうちのXPMの発生に影響の大きい1.49μmの波長のデータ信号のみを減衰させるものであることが好ましい。なお、光減衰器10の挿入個所は特に限定されないが、光信号の伝送距離が長くなるほどXPMの影響が大きくなるためにできる限り合波用光カプラ7の直後に設けることが望ましい。
Here, the
そして、合波用光カプラ7は光減衰器10を介して長距離伝送用光ファイバ54により分波用光カプラ11と接続され、光ファイバ55によりGE−PON加入者側装置12、光ファイバ56により光映像受信機13に接続されるようになっている。さらにGE−PON加入者側装置12はケーブル33により図示しないパソコン(PC)やスイッチングハブ(SW−HUB)等に接続され、光映像受信機13はケーブル34によりやはり図示しない映像受像設備等に接続されている。
The multiplexing
本第二の実施の形態においては、映像信号とデータ信号を重畳させた後の信号のうち、データ信号が−2dBm以下になるような減衰を与えるようにする。このようにすると図1で説明した第一の実施の形態と同じように映像信号とデータ信号とが重畳された信号にXPMが生じることがなくなるために映像信号とデータ信号それぞれにノイズが発生しないようになる。 In the second embodiment, attenuation is applied so that the data signal is -2 dBm or less among the signals after superimposing the video signal and the data signal. In this way, XPM is not generated in the signal in which the video signal and the data signal are superimposed as in the first embodiment described with reference to FIG. 1, and therefore no noise is generated in the video signal and the data signal. It becomes like this.
なお、本実施の形態においてもデータ信号を減衰させる手段として光減衰器を用いた例で説明しているが、第一の実施の形態と同じように光減衰器に代えて光減衰ファイバを用いてもよい。そしてやはりこの時に用いる光減衰器や光減衰ファイバは、データ信号が1.49μmの波長の信号を用いるために1.49μmの波長を主体的に減衰させるような機能を有するものであることが好ましい。 In this embodiment, an example in which an optical attenuator is used as a means for attenuating a data signal is described. However, an optical attenuating fiber is used instead of the optical attenuator as in the first embodiment. May be. The optical attenuator and the optical attenuating fiber used at this time preferably have a function of mainly attenuating the wavelength of 1.49 μm because the data signal uses a signal having a wavelength of 1.49 μm. .
さらに本発明の波長多重伝送システムの第三の実施の形態について説明する。図3は本発明の波長多重伝送システムの第三の実施の形態を表す構成例である。図3において、本発明の波長多重伝送システム1は、まず映像信号を伝送するために、放送受信設備2とケーブル31により接続されている光変調器4、この光変調器4と光ファイバ51により接続されている光増幅器6、この光増幅器6とやはり光ファイバ52により接続されている合波用光カプラ7から構成され、一方データ信号を伝送するために、各種サーバやインターネット上位設備などの機器類8とケーブル32により接続されているGE−PONセンター側装置9、このGE−PONセンター側装置9とやはり光ファイバ53により接続されている前記した合波用光カプラ7から構成されているが、合波用光カプラ7のすぐ後に分岐用光カプラ(波長と無関係に光出力パワーを分岐するカプラ)14を配置し、光ファイバ54による長距離伝送を行うよりも前に合波用光カプラ7で重畳された後の信号を例えば4分岐して減衰させるようにしている。
Furthermore, a third embodiment of the wavelength division multiplexing transmission system of the present invention will be described. FIG. 3 is a structural example showing a third embodiment of the wavelength division multiplexing transmission system of the present invention. In FIG. 3, a wavelength division multiplexing transmission system 1 according to the present invention includes an
これは、XPMが生じやすくなるための原因の一つに光ファイバによる伝送が長距離化することが挙げられるが、映像信号とデータ信号を重畳した信号を長距離の光ファイバにより伝送させるよりも前に信号を分岐することにより減衰させてXPMが生じないようにするものである。例えば図3に示すように合波用光カプラ7のすぐ後で分岐用光カプラ14により4分岐し、その後光ファイバ54により各分岐した信号を長距離伝送させる。長距離伝送された後の信号は例えば16分岐ずつ各クロージャ15毎に分けられて図示しない各種機器等に伝送されるようになっている。このようにしてもXPMが生じることがなくなるので映像信号とデータ信号それぞれにノイズが発生しないようになる。
This is because one of the causes for the occurrence of XPM is that the transmission by the optical fiber becomes longer, but the signal obtained by superimposing the video signal and the data signal is transmitted by the long distance optical fiber. The signal is previously attenuated by branching so that XPM does not occur. For example, as shown in FIG. 3, the signal is branched into four by the branching
なお、分岐用光カプラの分岐数には特に限定はなく、目的とする減衰量を得るために適宜最適な分岐数を選択すればよい。 The number of branches of the branching optical coupler is not particularly limited, and an optimal number of branches may be selected as appropriate in order to obtain a target attenuation.
1・・・波長多重伝送システム
2・・・放送受信設備
4・・・光変調器
6・・・光増幅器
7・・・合波用光カプラ
8・・・機器類
9・・・GE−PONセンター側装置
10・・・光減衰器
11・・・分波用光カプラ
12・・・GE−PON加入者側装置
13・・・光映像受信機
14・・・分岐用光カプラ
15・・・クロージャ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wavelength
Claims (11)
11. The wavelength division multiplexing transmission system according to claim 10, wherein the demultiplexing optical coupler is provided immediately after the video signal and the data signal are superimposed by the multiplexing optical coupler.
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