JP2006191618A - 波長分割多重方式の受動型光加入者網 - Google Patents

Abstract

【課題】逆多重化された光信号の各々の波長変化を監視して制御することのできる波長分割多重方式の受動型光加入者網を提供する。
【解決手段】本発明による光線路によりリンクされる波長分割多重方式の受動型光加入者網は、各々が上り光信号を生成する複数の光加入者端末装置と、前記各光加入者端末装置に提供するための下り光信号を生成すると共に、前記上り光信号の各々を監視信号及び受信信号に差等変換し、該当する監視信号を用いて、該当する光線路に異常が発生したか否か及び前記上り光信号の各々の波長変化を検出する中央基地局と、前記上り光信号を多重化して前記中央基地局に出力すると共に、前記下り光信号を逆多重化して該当する光加入者端末装置に出力する地域基地局と、を含む構成である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、波長分割多重方式の受動型光加入者網に関し、特に、光線路及び波長変化を監視する手段を含む受動型光加入者網に関する。

波長分割多重方式の光通信は、各々の光加入者端末装置に固有の波長を付与し、該当波長の光にデータを載せて伝送する光通信方法である。この方法は、各々の光加入者端末装置（加入者装置）に固有の波長を付与するので、セキュリティーの維持に優れており、加入者の増加などに伴う網の拡充が比較的容易であるなど、多くの利点を有している。

従来の受動型光加入者網は、サービスを提供するための中央基地局と、サービスの提供を受ける複数の光加入者端末装置と、中央基地局と光加入者端末装置との間で光信号を中継する地域基地局と、を含んでいる。中央基地局及び地域基地局は、単一の光線路によって連結（リンク）されている。

このような受動型光加入者網は、地域基地局の近隣に光加入者端末装置が位置され、各々の光加入者端末装置は、個別の光線路によって地域基地局と連結（リンク）されている。即ち二重星型構造であり、光線路の埋設及び管理が容易であるという利点を有する。

中央基地局は、各光加入者端末装置に提供するための下り光信号を多重化し、多重化した光信号を地域基地局に出力する。地域基地局は、多重化された下り光信号を逆多重化し、該当する光加入者端末装置にそれぞれ出力する。

各光加入者端末装置は、該当する下り光信号を検出する一方で、予め設定された波長を有する上り光信号を生成する。地域基地局は、各光加入者端末装置から入力される上り光信号を多重化して中央基地局に出力する。中央基地局は、多重化された上り光信号を逆多重化し、逆多重化した光信号を検出する。

このような受動型光加入者網は、温度変化による波長変化に敏感に反応する。即ち、温度変化による波長変化は、光加入者端末装置または中央基地局での誤動作を誘発する。

温度変化などによる誤動作を監視及び制御するための手段としては、大韓民国特許出願第１０−２００２−００６０８６８号公報に詳しく開示されている。

しかしながら、従来における技術は、多重化された上り光信号全体の強度変化に基づいて上り光信号全体の波長変化を監視及び制御するので、逆多重化された上り光信号の各々を個別的に監視及び制御することができない問題がある。従って、ある光加入者端末装置が上り光信号を生成する動作を停止すると、中央基地局は単純に上り光信号全体の強度変化を検知し、波長変化であると誤認してしまう問題がある。

本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、逆多重化された光信号の各々の波長変化を監視して制御することのできる波長分割多重方式の受動型光加入者網を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明による、光線路によりリンクされる受動型光加入者網は、各々が上り光信号を生成する複数の光加入者端末装置と、前記各光加入者端末装置に提供するための下り光信号を生成すると共に、前記上り光信号の各々を監視信号及び受信信号に差等変換し、該当する監視信号を用いて、該当する光線路に異常が発生したか否か及び前記上り光信号の各々の波長変化を検出する中央基地局と、前記上り光信号を多重化して前記中央基地局に出力すると共に、前記下り光信号を逆多重化して該当する光加入者端末装置に出力する地域基地局と、を含むことを特徴とする。

本発明の他の側面による、光線路によりリンクされる波長分割多重方式の受動型光加入者網は、各々が波長ロックされた上り光信号を生成する複数の光加入者端末装置と、波長ロックされた下り光信号を生成すると共に、前記上り光信号の各々を監視信号及び受信信号に差等変換し、該当する監視信号を用いて、該当する光加入者端末装置との間の光線路に異常が発生したか否か及び前記上り光信号の各々の波長変化を検出する中央基地局と、時分割多重化された上り光信号を生成すると共に、該当波長の下り光信号を時分割逆多重化する時分割中継局と、前記上り光信号を多重化して前記中央基地局に出力すると共に、前記下り光信号を逆多重化して該当する光加入者端末装置及び時分割中継局に出力する地域基地局と、を含むことを特徴とする。

さらに他の側面による、光線路によりリンクされる受動型光加入者網は、各々が波長ロックされた上り光信号を生成する複数の光加入者端末装置と、広波長帯域の下り光及び上り光並びに波長ロックされた下り光信号を生成し、前記上り光信号の各々を監視信号及び受信信号に差等変換し、該当する監視信号を用いて、該当する光線路に異常が発生したか否か及び前記上り光信号の各々の波長変化を監視し、さらに、下り光及び上り光を生成すると共に前記下り光信号及び上り光信号を入出力する循環部を含む、中央基地局と、前記上り光信号を多重化して前記中央基地局に出力すると共に、前記下り光信号を逆多重化して該当する光加入者端末装置に出力する地域基地局と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、逆多重化された光信号の各々の波長変化を監視して制御することができ、そして光信号の各々を波長別に監視することにより、エラーの原因または光信号の未受信原因を容易に把握することができる。

以下、本発明の好適な実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にするために、関連する公知の機能や構成についての具体的な説明は省略する。

図１は、本発明の第１の実施形態による波長分割多重方式の受動型光加入者網の構成を示すブロック図である。

図１に示したように、本発明の第１の実施形態による受動型光加入者網１００は、複数の光加入者端末装置１５０−1〜１５０−ｎと、中央基地局１１０と、地域基地局１４０と、を含む。光加入者端末装置１５０−1〜１５０−ｎの各々は、上り光信号を生成すると共に、該当波長の下り光信号を検出する。中央基地局１１０は、各光加入者端末装置１５０−1〜１５０−ｎに提供するための下り光信号を生成すると共に、上り光信号の各々を監視信号及び受信信号に差等変換し、これら該当する監視信号により該当光加入者端末装置１５０−1〜１５０−ｎとの間の光線路に異常が発生したか否か及び、上り光信号の各々の波長変化を監視する。地域基地局１４０は、上り光信号を多重化して中央基地局１１０に出力すると共に、下り光信号を逆多重化して該当する光加入者端末装置１５０−1〜１５０−ｎに出力する。また、光線路は、中央基地局１１０と地域基地局１４０とを連結（リンク）する幹線光ファイバと、地域基地局１４０と光加入者端末装置１５０−１〜１５０−ｎの各々とを連結（リンク）する複数の分配光ファイバと、を含む。

中央基地局１１０は、複数の送受信モジュール１２０−１〜１２０−ｎと、多重化された上り光信号を逆多重化すると共に、下り光信号を多重化して出力するための第１の多重化／逆多重化器１１１と、光線路に異常が発生したか否か及び逆多重化された光信号の波長変化を監視し、その結果に従って対応する制御動作を実行する制御手段１３０と、光分配器１１２と、を含む。

各送受信モジュール１２０−１〜１２０−ｎは、下り光信号を生成するための下り光源１２１と、該当波長の上り光信号を検出するための上り光検出器１２３と、検出された該当波長の上り光信号を受信信号及び監視信号の各々に差等変換するためのトランスインピーダンスアンプであるインピーダンス変換増幅器（Ｔｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１２４と、下り光源１２１及び上り光検出器１２３を第１の多重化／逆多重化器１１１に接続するための波長分割多重化器（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）１２２と、を含む。

上り光検出器１２３としては、フォトダイオード（ｐｈｏｔｏ ｄｉｏｄｅ）などを使用することができ、該当波長の上り光信号を電流信号にして検出し、検出された電流信号をインピーダンス変換増幅器１２４に出力する。

インピーダンス変換増幅器１２４は、上り光検出器１２３により検出された電流信号を監視信号及び受信信号に差等変換すると共に増幅し、受信信号からデータ（Ｄａｔｅ）を検出し、前記監視信号は前記制御手段１３０に出力する。

第１の多重化／逆多重化器１１１は、上り光信号を逆多重化して該当する送受信モジュール１２０−1〜１２０−ｎにそれぞれ出力すると共に、各送受信モジュール１２０−1〜１２０−ｎで生成された下り光信号を多重化して地域基地局１４０に出力する。第１の多重化／逆多重化器１１１としては、光導波路回折格子（Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｒｒａｙｅｄ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｇｒａｔｉｎｇ；ＡＷＧ）あるいは波長分割多重化／逆多重化フィルター（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ／ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘ ｆｉｌｔｅｒ）などを使用することができる。

第１の多重化／逆多重化器１１１は、多重化された上り光信号を逆多重化して各々のポートを通じて出力する。このとき、逆多重化された上り光信号は互いに一定の波長間隔に離隔される。第１の多重化／逆多重化器１１１においては、外部の温度変化があると、その温度変化に依存して逆多重化された上り光信号の波長が全体的に一定に移動する。

制御手段１３０は、各監視信号を用いて逆多重化された上り光信号の各々の波長変化を監視するための監視部１３１と、光受信器１３４と、第１の多重化／逆多重化器１１１の温度を制御するための温度制御部１３３と、光信号の波長変化及び光線路に異常が発生したか否かを判定し、その判定結果に従う制御信号を温度制御部１３３に出力するための演算部１３２と、を含む。即ち、制御手段１３０は、該当監視信号を用いて、該当光加入者端末装置１５０−1〜１５０−ｎと中央基地局１１０との間の光線路の状態及び、下り信号及び上り光信号の波長変化を監視し、その結果に従う制御動作を実行する。

監視部１３０は、送受信モジュール１２０−1〜１２０−ｎで生成された各監視信号からピーク電圧（Ｐｅａｋ ｖｏｌｔａｇｅ）を検出し、そして最初に検出されたピーク電圧を別に設けられたメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）に格納する。その後、監視部１３０は、送受信モジュール１２０−1〜１２０−ｎから実時間（リアルタイム）に受信される監視信号の電圧を検出し、最初に検出されてメモリ格納されたピーク電圧との差を算出する。

即ち、監視部１３１は、最初の動作時（初期動作時）に検出された監視信号の各々のピーク電圧を格納し、この格納した各ピーク電圧と、その後に実時間に検出される該当する各監視信号の電圧とを比較することにより、上り光信号の各々の波長変化を監視することができる。そして、実時間に測定される電圧値が対応するピーク電圧から変化すると、ピーク電圧に対する実時間に測定された電圧値の変化の程度を算出し、算出値を演算部１３２に出力する。

光受信器１３４は、光分配器１１２により分割された多重化された上り光信号の強度を測定し、測定された上り光信号の強度を演算部１３２に伝送する。

演算部１３２は、監視部１３１で検出された各監視信号の電圧変化と多重化された上り光信号の強度変化とを比較し、各上り光信号の波長変化の程度を算出する。そして監視部１３１は、監視結果を演算部１３２に通知し、演算部１３２は、監視部１３２からのデータに基づいて波長補償の制御を実施する。即ち、演算部１３２は、光信号の各々の波長変化の有無、及び該当光線路に異常が発生したか否かを判定し、第１の多重化／逆多重化器１１１の温度を制御するための制御信号を、温度制御部１３３に出力する。

温度制御部１３３は、制御信号に従って第１の多重化／逆多重化器１１１に加える温度を変化させる。すなわち、第１の多重化／逆多重化器１１１は、温度制御部１３３の指示に従って逆多重化される上り光信号の波長を調整する。

光分配器１１２は、地域基地局１４０で多重化された上り光信号を強度分割（パワー分割）し、分割された上り光信号の一部は第１の多重化／逆多重化器１１１に出力し、残りの上り光信号は制御手段１３０に出力する。

地域基地局１４０は、幹線光ファイバを介して中央基地局１１０に連結（リンク）され、さらに、各分配光ファイバを介して光加入者端末装置１５０−1〜１５０−ｎの各々と連結（リンク）されている。

地域基地局１４０は、第２の多重化／逆多重化器１４１を含んでいる。第２の多重化／逆多重化器１４１は、多重化された下り光信号を逆多重化して該当する光加入者端末装置１５０−1〜１５０−ｎに出力すると共に、上り光信号を多重化して中央基地局１１０に出力する。

各光加入者端末装置１５０−1〜１５０−ｎは、上り光信号を生成するための上り光源１５２と、該当波長の下り光信号を検出するための下り光検出器１５３と、上り光源１５２及び下り光検出器１５３を該当する分配光ファイバを介して地域基地局１４０に連結（リンク）するための波長選択結合器１５１と、を含む。

図２は、本発明の第２の実施形態による波長分割多重方式の受動型光加入者網の構成を示すブロック図である。

図２に示すように、第２実施形態による受動型光加入者網２００は、波長ロックされた上り光信号を生成するための複数の光加入者端末装置２５０−１〜２５０−ｎと、波長ロックされた下り光信号を生成すると共に、上り光信号の各々を監視信号及び受信信号に差等変換し、これら監視信号を用いて光線路に異常が発生したか否か、及び上り光信号の各々の波長変化を監視するための中央基地局２１０と、時分割多重化された上り光信号を生成すると共に、該当波長の下り光信号を時分割逆多重化するための時分割中継局３００と、上り光信号を多重化して中央基地局２１０に出力すると共に、下り光信号を逆多重化して該当する光加入者端末装置２５０−１〜２５０−ｎ及び時分割中継局３００に出力するための地域基地局２４０と、を含む。

中央基地局２１０は、複数の送受信モジュール２２０−１〜２２０−ｎと、波長ロックされた下り光信号を多重化すると共に、多重化された上り光信号を逆多重化するための第１の多重化／逆多重化器２１１と、該当光加入者端末装置２５０−１〜２５０−ｎと中央基地局２１０との間の各光線路の状態、及び下り光信号及び上り光信号の波長変化を監視し、その監視結果に従って制御動作を実行する制御手段２３０と、光分配器２１３と、広波長帯域の下り光を生成するための下り広帯域光源（ＢＬＳＩ−Ｄ）２１５と、広波長帯域の上り光を生成するための上り広帯域光源（ＢＬＳＩ−Ｕ）２１４と、下り広帯域光源２１５及び上り広帯域光源２１４を、第１の多重化／逆多重化器２１１及び地域基地局２４０に接続するための光スイッチ２１２と、を含む。

第１の多重化／逆多重化器２１１は、地域基地局２４０で多重化された上り光信号を逆多重化して該当する送受信モジュール２２０−１〜２２０−ｎに出力すると共に、各送受信モジュール２２０−１〜２２０−ｎで生成された下り光信号を多重化して地域基地局２４０に出力する。さらに、第１の多重化／逆多重化器２１１は、光スイッチ２１２を通じて入力された下り光を各下りチャンネルに分割し、分割された下り光を該当する送受信モジュール２２０−１〜２２０−ｎに出力する。

送受信モジュール２２０−１〜２２０−ｎの各々は、該当波長の下りチャンネルにより波長ロックされた下り光信号を生成するための下り光源２２１と、上り光検出器２２３と、インピーダンス変換増幅器２２４と、下り光源２２１及び上り光検出器２２３を第１の多重化／逆多重化器２１１に接続するための波長分割多重化器２２２と、を含む。

下り光源２２１としては、ファブリー・ペローレーザー（Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ ｌａｓｅｒ）あるいは半導体光増幅器などを使用することができ、該当下りチャンネルにより波長ロックされた下り光信号を生成する。

上り光検出器２２３は、第１の多重化／逆多重化器２１１で逆多重化された上り光信号の中の該当波長の上り光信号を電流に変換することによって検出する。上り光検出器２２３としては、フォトダイオードなどを使用することができる。インピーダンス変換増幅器（Ｔｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）２２４は、該当波長の上り光信号から変換された電流を受信信号及び監視信号の各々に差等変換及び増幅して出力する。

即ち、送受信モジュール２２０−１〜２２０−ｎの各々は、波長ロックされた下り光信号を生成すると共に、該当波長の上り光信号を監視信号及び受信信号に差等変換し、この受信信号からデータを検出する。

光分配器２１３は、地域基地局２４０で多重化された上り光信号を強度分割し、分割された上り光信号の一部は第１の多重化／逆多重化器２１１に出力し、残りの上り光信号は制御手段２３０に出力する。

下り広帯域光源２１５及び上り広帯域光源２１４としては、自発放出光（自然放出光）を生成することのできる半導体光増幅器あるいは希土類元素が添加された光ファイバ増幅器などを使用することができる。光スイッチ２１２は、下り広帯域光源２１４及び上り広帯域光源２１５を、第１の多重化／逆多重化器２１１及び光分配器２１３に接続する。

制御手段２３０は、各監視信号を用いて上り光信号の各々の波長変化を監視するための監視部２３１と、光受信器２３４と、第１の多重化／逆多重化器２１１の温度を制御するための温度制御部２３３と、上り光信号の各々を受信するか否か、及び各光線路に異常が発生したか否かを判定するための演算部２３５と、を含む。

図３は、図２に示す監視部２３１の構成を詳しく説明するためのブロック図である。

図３に示すように、監視部２３１は、電圧増幅器（Ｖｏｌｔａｇｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）２０２と、ピーク検出器（Ｐｅａｋ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）２０３と、上り光信号の各々に一対一で対応する複数のアナログ／デジタル変換器（Ａｎａｌｏｇｕｅ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２０４−１〜２０４−ｎと、メモリー２０６ａを含むプロセッサーユニット（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）２０６と、を含む。

図４は、監視部２３１が各監視信号を用いて該当波長を有する上り光信号の各々の波長に変化又は異常が発生したか否かを監視する方法を説明するためのグラフである。また図５は、本発明の実施形態に従う逆多重化された光信号の各々の波長変化を監視する方法の一例を示すフローチャートである。

図４及び図５参照しながら制御手段２３０の動作について説明すると、先ず監視部２３１は、該当するインピーダンス変換増幅器２２４から最初に受信される各監視信号のピーク電圧を電圧増幅器２０２により増幅し、この電圧が増幅された各監視信号の各々のピーク電圧をピーク検出器２０３により検出する。検出された各ピーク電圧は、該当するアナログ／デジタル変換器２０４−１〜２０４−ｎによりデジタル信号に変換され、プロセッサーユニット２０６を通じてメモリー２０６ａに格納される。

監視部２３１は、メモリー２０６ａに格納されたピーク電圧Ｖ１〜Ｖｎに対する、その後に検出される該当監視信号の電圧変化Ｖ1−ΔＶ〜Ｖｎ−ΔＶに従って上り光信号の各々の波長変化を監視する。即ち、監視部２３１は、該当する上り光信号の各々のピーク電圧の変化の程度を算出し、これにより上り光信号の各々の波長変化及び信号に異常が発生したか否かを監視する。

光受信機２３４は、光分配器２１３で強度分割された多重化された上り光信号の強度を検出する。演算部２３５は、各監視信号の電圧変化及び上り光信号の強度変化から各上り光信号の波長に異常が発生したか否か及び／又は光線路に異常が発生したか否かを判定し、その判定結果に基づいて温度制御部２３３を制御するための制御信号を生成する。

すなわち、温度制御部２３３は、上り光信号の波長を必要に応じて制御する制御信号に従い第１の多重化／逆多重化器２１１の温度を調節する。

即ち、制御手段２３０は、該当する監視信号を用いて該当する光加入者端末装置２５０−1〜２５０−ｎと中央基地局２１０との間の光線路の状態、及び下り光信号及び上り光信号の波長変化を監視し、その監視結果に従って制御動作を行う。

地域基地局２４０は、第２の多重化／逆多重化器２４１を含む。第２の多重化／逆多重化器２４１は、多重化された下り光信号を逆多重化して該当する光加入者端末装置２５０−１〜２５０−ｎ及び時分割中継局３００に出力すると共に、上り光信号を多重化して中央基地局２１０に出力する。さらに、第２の多重化／逆多重化器２４１は、光分配器２１３などを通じて入力される上り光を、各上りチャンネルに分割し、該当する光加入者端末装置２５０−１〜２５０−ｎ及び時分割中継局３００に出力する。

光加入者端末装置２５０−１〜２５０−ｎの各々は、該当波長の上りチャンネルにより波長ロックされた上り光信号を生成するための上り光源２５２と、逆多重化された下り光信号の中の該当波長の下り光信号を検出するための下り光検出器２５３と、下り光検出器２５３及び上り光源２５２を地域基地局２４０に連結（リンク）するための波長選択結合器２５１と、を含む。

時分割中継局３００は、複数の時分割光加入者端末装置３２０−１〜３２０−ｎと、時分配器（time splitter）３１０と、を含む。時分配器３１０は、該当波長の下り光信号を複数の下りタイムスロットに時分割逆多重化して該当する時分割光加入者端末装置３２０−１〜３２０−ｎに出力すると共に、時分割光加入者端末装置３２０−１〜３２０−ｎで生成された上りタイムスロットを上り光信号に時分割多重化して地域基地局２４０に出力する。時分配器３１０としては、パワースプリッター（Ｐｏｗｅｒ ｓｐｌｉｔｔｅｒ）などを使用することができる。

時分割光加入者端末装置 ３２０−１〜３２０−ｎの各々は、時分割逆多重化された複数の下りタイムスロットの中の該当下りタイムスロットを検出するためのタイムスロット検出器３２３と、上りタイムスロットを生成するためのタイムスロット生成器３２２と、タイムスロット検出器３２３及びタイムスロット生成器３２２を時分配器３１０に接続するための時結合器（time connector）３２１と、を含む。

図５に示すフローチャートについて、より詳しく説明すると、先ず、最初に受信される各監視信号のピーク電圧（Ｖ１，Ｖ２，…，Ｖｎ）を検出する（ステップＳ１）。その後、一定時間（△Ｔ）が経過した後（ステップＳ２）に受信される、各監視信号の電圧値を検出（測定）する（ステップＳ３）。続いて、ステップＳ１及びステップＳ３で検出した電圧値の差（△Ｖ１，△Ｖ２，…，△Ｖｎ）を算出し、さらにその平均値（△Ｖｍ）を算出する（ステップＳ４）。ここで、前記平均値（△Ｖｍ）と、Ｖｔｈとを比較し、平均値（△Ｖｍ）が小さい場合にはステップＳ２に戻る。Ｖｔｈは、雑音を考慮した無視することのできる値である。即ち、前記ステップＳ４は△ＶｍがＶｔｈを無視することができるか否かを判断する。反対に、平均値（△Ｖｍ）が大きい場合には、ステップＳ４で算出した各監視信号の差（△Ｖ１，△Ｖ２，…，△Ｖｎ）と、平均値（△Ｖｍ）とを各々比較する（ステップＳ６）。そして、平均値（△Ｖｍ）に対し所定の値（予め決めた一定の値）以上に小さい電圧差を有する監視信号があるか否かを判定する（ステップＳ７）。その結果、そのような監視信号が存在する場合にはステップＳ３に戻り、反対にない場合には所定のアルゴリズムを用いて温度制御部により多重化／逆多重化器の温度制御を行う（ステップＳ８）。そして、分岐波長が一致するか否かを監視部で判定し、一致しなければ再度アルゴリズムを用いて温度制御を行い、反対に一致すればステップＳ１に戻る。即ち、ステップＳ５のアルゴリズムまで監視部１３１で実施され、監視は各上り光信号を上り光信号の平均値と比較することによって行われることとなる。

図３は、本発明の第３実施形態による波長分割多重方式の受動型光加入者網の構成を示すブロック図である。

図３に示すように、本発明の第３実施形態による受動型光加入者網４００は、波長ロックされた各々の上り光信号を生成するための複数の光加入者端末装置４６０−１〜４６０−ｎと、波長ロックされた下り光信号を生成するための中央基地局４１０と、中央基地局４１０と光加入者端末装置４６０−１〜４６０−ｎとの間に位置された地域基地局４４０と、を含む。

中央基地局４１０は、下り光信号を生成すると共に、該当波長の上り光信号を監視信号及び受信信号の各々に差等変換し、これにより受信信号を検出するための複数の送受信モジュール４２０−1〜４２０−ｎと、互いに異なる波長を有する複数の非干渉性チャンネルに下り光を分割して該当する送受信モジュール４２０−1〜４２０−ｎに出力すると共に、各送受信モジュール４２０−1〜４２０−ｎで生成される波長ロックされた下り光信号を多重化して出力するための第１の多重化／逆多重化器４１２と、該当する監視信号から該当する光加入者端末装置４６０−１〜４６０−ｎと中央基地局４１０との間の光線路の状態及び下り光信号及び上り光信号の波長変化を監視し、その監視結果に従って制御動作を実行するための制御手段４３０と、循環部４５０と、を含む。

送受信モジュール４２０−1〜４２０−ｎの各々は、下り光信号を生成するための下り光源４２１と、該当波長の上り光信号を検出するための上り光検出器４２３と、検出された該当波長の上り光信号を受信信号及び監視信号の各々に差等変換するためのインピーダンス変換増幅器４２４と、下り光源４２１及び上り光検出器４２３を第１の多重化／逆多重化器４１２に接続するための波長分割多重化器４２２と、を含む。

制御手段４３０は、該当する送受信モジュール４２０−1〜４２０−ｎから最初に受信される各監視信号の各々のピーク電圧に対する該当監視信号の電圧変化を検出し、検出した電圧変化に従う制御信号を生成する監視部４３１と、制御信号に従って第１の多重化／逆多重化器４１２の温度を制御するための温度制御部４３２と、を含む。

循環部４５０は、下り光を生成するための下り広帯域光源４５１と、上り光を生成するための上り広帯域光源４５７と、第１の波長結合器４５５と、第２の波長結合器４５４と、第１のサーキュレーター４５３と、第２のサーキュレーター４５６と、を含む。

下り広帯域光源４５１及び上り広帯域光源４５６としては、互いに異なる波長帯域の光を生成することができる半導体光増幅器あるいは希土類添加光ファイバ増幅器などを使用することができる。

第１の波長結合器４５５は、下り光及び多重化された上り光信号を第１の多重化／逆多重化器４１２に出力すると共に、多重化された下り光信号を第２の波長結合器４５４を通じて地域基地局４４０に出力する。第２の波長結合器４５４は、上り光及び多重化された下り光信号を地域基地局４４０に出力すると共に、多重化された上り光信号を第１の光結合器４５５を通じて第１の多重化／逆多重化器４１２に出力する。

第１のサーキュレーター４５３は、下り広帯域光源４５１で生成された下り光を第１の波長結合器４５５に出力すると共に、第１の波長結合器４５５から出力された下り光信号を第２の波長結合器４５４に出力する。第２のサーキュレーター４５６は、上り広帯域光源４５７で生成された上り光を第２の光結合器４５４を通じて地域基地局４４０に出力すると共に、第２の波長結合器４５４から出力された上り光信号を第１の波長選択結合器４５５に出力する。

即ち、循環部４５０は、広波長帯域の下り光及び上り光と波長ロックされた下り光信号を生成し、下向き光信号を地域基地局４４０に出力し、地域基地局４４０から入力される上り光信号を第１の多重化／逆多重化器４１２に出力する。

地域基地局４４０は、各光加入者端末装置４６０−１〜４６０−ｎから入力される上り光信号を多重化して中央基地局４１０に出力すると共に、中央基地局４１０で多重化された下り光信号を逆多重化して該当する光加入者端末装置４６０−１〜４６０−ｎに出力するための第２の多重化／逆多重化器４４１を含む。また、第２の多重化／逆多重化器４４１は、上り光を互いに異なる波長を有する非干渉性チャンネルに分割して該当する光加入者端末装置４６０−１〜４６０−ｎに出力する。第２の多重化／逆多重化器４４１は、光導波路回折格子あるいは波長分割多重化／逆多重化フィルターなどを使用することができる。

光加入者端末装置４６０−１〜４６０−ｎの各々は、該当する下り光信号を検出し、該当する非干渉性チャンネルにより波長ロックされた上り光信号を生成する。

本発明の第１実施形態による波長分割多重方式の受動型光加入者網の構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態による波長分割多重方式の受動型光加入者網の構成を示すブロック図である。 図２に示す受動型光加入者網が備えた監視部を説明するためのブロック図である。 図２に示す受動型光加入者網が備えた監視部の動作を説明するためのグラフである。 本発明の実施形態に従う逆多重化された光信号の各々の波長変化を監視する方法を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態による波長分割多重方式の受動型光加入者網の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１１０，２１０，４１０ 中央基地局
１４０，２４０，４４０ 地域基地局
１５０−１〜１５０−ｎ 光加入者端末装置
２５０−１〜２５０−ｎ 光加入者端末装置
４６０−１〜４６０−ｎ 光加入者端末装置
１３０，２３０，４３０ 制御手段

Claims (18)

1. 光線路によりリンクされる受動型光加入者網であって、
   各々が上り光信号を生成する複数の光加入者端末装置と、
   前記各光加入者端末装置に提供するための下り光信号を生成すると共に、前記上り光信号の各々を監視信号及び受信信号に差等変換し、該当する監視信号を用いて、該当する光線路に異常が発生したか否か及び前記上り光信号の各々の波長変化を検出する中央基地局と、
   前記上り光信号を多重化して前記中央基地局に出力すると共に、前記下り光信号を逆多重化して該当する光加入者端末装置に出力する地域基地局と、
   を含むことを特徴とする波長分割多重方式の受動型光加入者網。
2. 前記中央基地局は、
   前記各下り光信号を生成すると共に、該当波長の上り光信号を監視信号及び受信信号に差等変換して受信信号を検出する複数の送受信モジュールと、
   前記上り光信号を逆多重化して該当する送受信モジュールに出力すると共に、前記各送受信モジュールで生成された下り光信号を多重化して前記地域基地局に出力する第１の多重化／逆多重化器と、
   前記監視信号を用いて、該当する光加入者端末装置と前記中央基地局との間の光線路の状態及び前記下り光信号及び前記上り光信号の波長変化を監視し、その監視結果に従って制御動作を実行する制御手段と、
   前記地域基地局で多重化された上り光信号を強度分割し、分割された上り光信号の一部は前記第１の多重化／逆多重化器に出力し、残りの上り光信号は前記制御手段に出力する光分配器と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の波長分割多重方式の受動型光加入者網。
3. 前記送受信モジュールの各々は、
   下り光信号を生成する下り光源と、
   該当波長の上り光信号を検出する上り光検出器と、
   検出された該当波長の上り光信号を受信信号及び監視信号の各々に差等変換するインピーダンス変換増幅器と、
   前記下り光源及び前記上り光検出器を、前記第１の多重化／逆多重化器に接続する波長分割多重化器と、
   を含むことを特徴とする請求項２に記載の波長分割多重方式の受動型光加入者網。
4. 前記制御手段は、
   該当する送受信モジュールの各々から最初に受信される前記監視信号のピーク電圧に対する、その後に受信される該当監視信号の電圧変化を検出する監視部と、
   前記光分配器により強度分割される前記多重化された上り光信号の強度変化を検知する光受信器と、
   前記第１の多重化／逆多重化器の温度を制御する温度制御部と、
   前記監視部により検出される前記監視信号の各々の電圧変化と、前記多重化された上り光信号の強度変化とを比較して前記上り光信号の各々の波長変化の程度を算出し、その結果に従って前記第１の多重化／逆多重化器の温度を制御するための制御信号を前記温度制御部に出力する演算部と、
   を含むことを特徴とする請求項２に記載の波長分割多重方式の受動型光加入者網。
5. 光線路によりリンクされる波長分割多重方式の受動型光加入者網であって、
   各々が波長ロックされた上り光信号を生成する複数の光加入者端末装置と、
   波長ロックされた下り光信号を生成すると共に、前記上り光信号の各々を監視信号及び受信信号に差等変換し、該当する監視信号を用いて、該当する光加入者端末装置との間の光線路に異常が発生したか否か及び前記上り光信号の各々の波長変化を検出する中央基地局と、
   時分割多重化された上り光信号を生成すると共に、該当波長の下り光信号を時分割逆多重化する時分割中継局と、
   前記上り光信号を多重化して前記中央基地局に出力すると共に、前記下り光信号を逆多重化して該当する光加入者端末装置及び時分割中継局に出力する地域基地局と、
   を含むことを特徴とする波長分割多重方式の受動型光加入者網。
6. 前記中央基地局は、
   前記下り光信号を生成すると共に、該当波長の上り光信号を監視信号及び受信信号に差等変換し、受信信号からデータを検出する複数の送受信モジュールと、
   前記上り光信号を逆多重化して該当する送受信モジュールに出力すると共に、前記下り光信号を多重化して前記地域基地局に出力する第１の多重化／逆多重化器と、
   前記監視信号を用いて、該当する光加入者端末装置と前記中央基地局との間の光線路の状態及び前記下り光信号及び前記上り光信号の波長変化を監視し、その監視結果に従って制御動作を実行する制御手段と、
   前記地域基地局で多重化された上り光信号を強度分割し、分割された上り光信号の一部は前記第１の多重化／逆多重化器に出力し、残りの上り光信号は前記制御手段に出力する光分配器と、
   を含むことを特徴とする請求項５に記載の波長分割多重方式の受動型光加入者網。
7. 前記中央基地局は、
   前記各送受信モジュールを波長ロックするための広波長帯域の下り光を生成する下り広帯域光源と、
   前記各光加入者端末装置を波長ロックするための広波長帯域の上り光を生成する上り広帯域光源と、
   前記下り広帯域光源及び上り広帯域光源を、前記第１の多重化／逆多重化器及び前記地域基地局に接続する光スイッチと、
   をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の波長分割多重方式の受動型光加入者網。
8. 前記送受信モジュールの各々は、
   下り光信号を生成する下り光源と、
   該当波長の上り光信号を検出する上り光検出器と、
   検出された該当波長の上り光信号を受信信号及び監視信号の各々に差等変換するインピーダンス変換増幅器と、
   前記下り光源及び前記上り光検出器を、前記第１の多重化／逆多重化器に接続する波長分割多重化器と、
   を含むことを特徴とする請求項６に記載の波長分割多重方式の受動型光加入者網。
9. 前記制御手段は、
   該当する送受信モジュールの各々から最初に受信される前記監視信号のピーク電圧に対する、その後に受信される該当監視信号の電圧変化を検出して前記上り光信号の各々の波長変化を監視する監視部と、
   前記光分配器により強度分割される前記多重化された上り光信号の強度変化を検出する光受信器と、
   前記第１の多重化／逆多重化器を制御する温度制御部と、
   前記各監視信号の電圧変化及び前記上り光信号の強度変化を用いて、前記上り光信号の各々の波長に変化又は異常が発生したか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記温度制御部を制御するための制御信号を生成する演算部と、
   を含むことを特徴とする請求項６に記載の波長分割多重方式の受動型光加入者網。
10. 前記時分割中継局は、
    該当波長の下り光信号を複数の下りタイムスロットに時分割逆多重化して出力すると共に、複数の上りタイムスロットを上り光信号に時分割多重化して前記地域基地局に出力する時分配器と、
    前記複数の下りタイムスロットの中の該当する下りタイムスロットを検出すると共に、前記各上りタイムスロットを生成する複数の時分割光加入者端末装置と、
    を含むことを特徴とする請求項５に記載の波長分割多重方式の受動型光加入者網。
11. 前記時分割光加入者端末装置の各々は、
    時分割逆多重化された複数の下りタイムスロットの中の該当する下りタイムスロットを検出するタイムスロット検出器と、
    前記上りタイムスロットを生成するタイムスロット生成器と、
    前記タイムスロット検出器及び前記タイムスロット生成器を、前記時分配器に接続する結合器と、
    を含むことを特徴とする請求項１０に記載の波長分割多重方式の受動型光加入者網。
12. 前記時分配器は、パワースプリッターを含むことを特徴とする請求項１０に記載の波長分割多重方式の受動型光加入者網。
13. 光線路によりリンクされる受動型光加入者網であって、
    各々が波長ロックされた上り光信号を生成する複数の光加入者端末装置と、
    広波長帯域の下り光及び上り光並びに波長ロックされた下り光信号を生成し、前記上り光信号の各々を監視信号及び受信信号に差等変換し、該当する監視信号を用いて、該当する光線路に異常が発生したか否か及び前記上り光信号の各々の波長変化を監視し、さらに、下り光及び上り光を生成すると共に前記下り光信号及び上り光信号を入出力する循環部を含む、中央基地局と、
    前記上り光信号を多重化して前記中央基地局に出力すると共に、前記下り光信号を逆多重化して該当する光加入者端末装置に出力する地域基地局と、
    を含むことを特徴とする波長分割多重方式の受動型光加入者網。
14. 前記中央基地局は、
    下り光信号を生成すると共に、該当波長の上り光信号の各々を監視信号及び受信信号に差等変換し、受信信号を検出する複数の送受信モジュールと、
    前記下り光を互いに異なる波長を有する複数の非干渉性チャンネルに分割して該当する送受信モジュールに出力すると共に、前記各送受信モジュールからの波長ロックされた下り光信号を多重化して出力するための第１の多重化／逆多重化器と、
    前記監視信号を用いて、該当する光加入者端末装置と前記中央基地局との間の光線路の状態及び前記下り光信号及び前記上り光信号の波長変化を監視し、その監視結果に従って制御動作を実行する制御手段と、
    を含むことを特徴とする請求項１３に記載の波長分割多重方式の受動型光加入者網。
15. 前記循環部は、
    前記下り光を生成する下り広帯域光源と、
    前記上り光を生成する上り広帯域光源と、
    前記下り光及び前記多重化された上り光信号を前記第１の多重化／逆多重化器に出力すると共に、前記多重化された下り光信号を前記地域基地局に出力する第１の波長結合器と、
    前記上り光及び前記多重化された下り光信号を前記地域基地局に出力すると共に、前記多重化された上り光信号を前記第１の多重化／逆多重化器に出力する第２の波長結合器と、
    前記下り広帯域光源で生成される前記下り光を前記第１の波長結合器に出力すると共に、前記第１の波長結合器から出力される前記下り光信号を前記第２の波長結合器に出力する第１のサーキュレーターと、
    前記上り広帯域光源で生成される前記上り光を前記地域基地局に出力すると共に、前記第２の波長結合器から出力される前記上り光信号を前記第１の波長結合器に出力する第２のサーキュレーターと、
    を含むことを特徴とする請求項１３に記載の波長分割多重方式の受動型光加入者網。
16. 前記送受信モジュールの各々は、
    下り光信号を生成する下り光源と、
    該当波長の上り光信号を検出する上り光検出器と、
    検出された該当波長の上り光信号の各々を受信信号及び監視信号の各々に差等変換するインピーダンス変換増幅器と、
    前記下り光源及び前記上り光検出器を、前記第１の多重化／逆多重化器に接続する波長分割多重化器と、
    を含むことを特徴とする請求項１４に記載の波長分割多重方式の受動型光加入者網。
17. 前記制御手段は、
    該当する送受信モジュールの各々から最初に受信される前記監視信号のピーク電圧に対する、その後に受信される該当監視信号の電圧変化を検出し、その検出結果に従う制御信号を生成する監視部と、
    前記制御信号に従って前記第１の多重化／逆多重化器の温度を制御する温度制御部と、
    を含むことを特徴とする請求項１４に記載の波長分割多重方式の受動型光加入者網。
18. 前記地域基地局は、第２の多重化／逆多重化器を含むことを特徴とする請求項１３に記載の波長分割多重方式の受動型光加入者網。

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