JP2006319857A - 1心双方向波長多重伝送システム - Google Patents

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Abstract

【課題】 1心双方向波長多重伝送システムにおいて、柔軟に増設可能とすることを目的としている。
【解決手段】 光送信信号を波長多重した波長多重光送信信号を送信するとともに、波長多重光受信信号を光受信信号に波長分離し、前記光送信信号の各波長に対する隣接波長の前記光受信信号を受信する波長多重伝送装置と、一部の波長の前記光送信信号を受信するとともに、この光送信信号の各波長に対する隣接波長の前記光受信信号を送信する光送受信装置と、前記波長多重伝送装置または他の光分岐挿入装置および前記光送受信装置に1心光ファイバ伝送路を介して接続され、前記波長多重光送信信号の1つの波長の前記光送信信号を分岐して前記光送受信装置に送出するとともに、この光送信信号の波長に対する隣接波長の前記光受信信号を前記光送受信装置から受けて前記波長多重光受信信号に挿入する光分岐挿入器を有する光分岐挿入装置と、を備えた。
【選択図】 図1

Description

この発明は、波長多重技術を用いて1本の光伝送路で双方向伝送を行う1心双方向波長多重伝送システムに関するものである。
1心双方向波長多重伝送システムは1本の光ファイバの光伝送路で双方向通信が可能なため経済的に優れたシステムである。
従来、例えばポイント−マルチポイント接続型の1心双方向波長多重伝送システムが、特許文献1に開示されている。この従来の1心双方向波長多重伝送システムは、センター局内の波長多重伝送装置と光合分岐回路が1本の光ファイバで接続され、さらに光合分岐回路と複数の遠隔の光送受信装置が、受信波長に対応したWDMフィルタを介してそれぞれ1本の光ファイバで接続された、いわゆるスター接続型のものである。上り信号と下り信号の波長配置としては、例えば第1の光送受信装置においては下り信号がλ1・上り信号がλ2、第2の光送受信装置においては下り信号がλ3・上り信号がλ4というように、上りと下りが交互になる波長配置が開示されている。
特開2004−363948号公報(第11頁、第6図)
特許文献1に開示された1心双方向波長多重伝送システムは、光合分岐回路の分岐数により、光送受信装置の増設が制限されるという問題点があった。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、1心双方向波長多重伝送システムにおいて、光送受信装置を柔軟に増設可能とすることを目的としている。
1心双方向波長多重伝送システムにおいて、光送信信号を波長多重した波長多重光送信信号を1心光ファイバ伝送路に送信するとともに、前記1心光ファイバ伝送路からの波長多重光受信信号を光受信信号に波長分離し、前記光送信信号の各波長に対する隣接波長の前記光受信信号を受信する波長多重伝送装置と、前記波長多重伝送装置で送信された前記波長多重光送信信号の一部の波長の前記光送信信号を受信するとともに、この光送信信号の各波長に対する隣接波長の前記光受信信号を前記波長多重伝送装置に送信する光送受信装置と、前記波長多重伝送装置または他の光分岐挿入装置に1心光ファイバ伝送路を介して接続されるとともに、前記光送受信装置に1心光ファイバ伝送路を介して接続された光分岐挿入装置であって、前記波長多重光送信信号の1つの波長の前記光送信信号を波長分離により分岐して前記光送受信装置に送出するとともに、この光送信信号の波長に対する隣接波長の前記光受信信号を前記光送受信装置から受けて前記波長多重光受信信号に波長多重により挿入する光分岐挿入器を有する光分岐挿入装置と、を備えたものである。
この発明は、1心双方向波長多重伝送システムにおいて、光分岐挿入器の増設により光送受信装置を柔軟に増設することができる。
実施の形態1.
この発明の実施の形態1による1心双方向波長多重伝送システムは、波長多重伝送装置と光送受信装置を、隣接する2波長に対応する光分岐挿入器を有する複数の光分岐挿入装置を介してバス型のトポロジーで接続するようにしたので、光分岐挿入器を有する光分岐挿入装置の増設により光送受信装置を柔軟に増設することができるものである。
図1は、この発明の実施の形態1による1心双方向波長多重伝送システムを示す構成図である。
図1において、1は1心光ファイバ伝送路としての伝送路であり、波長多重伝送装置2と光送受信装置4−1〜4−n(nは1以上の整数)は、いわゆるバス型のトポロジーで伝送路1を介して接続されている。波長多重伝送装置2は光送受信器6−1〜6−nと波長多重分離器5から構成され、光分岐挿入装置3−1〜3−nはそれぞれ光分岐挿入器7−1〜7−nから構成され、光送受信装置4−1〜4−nはそれぞれ光送受信器8−1〜8−nと光合分波器9−1〜9−nから構成されている。
図1に示すように、本実施の形態では、波長数を2n、光送受信装置4−i(iは1からnまでの整数)から波長多重伝送装置2への上り波長を奇数波長λ2i−1、波長多重伝送装置2から光送受信装置4−iへの下り波長を偶数波長λ2iとし、多重伝送装置2に近い(伝送路損失が小さい)光送受信装置4−1よりλ1、λ2と短い波長を割り当てるという波長配置としている。この波長配置は例えば1.5μm帯に配置できる。ただし、これにより本発明の光送受信装置での波長配置が限定されるものではない。
次に動作について説明する。
まず、波長多重伝送装置2から光送受信装置4−1〜4−nへの下り信号としては、波長多重伝送装置2に具備される光送受信器6−1〜6−nからの光送信信号が波長多重分離器5により波長多重され、波長多重光送信信号として伝送路1に送出される。光分岐挿入装置3―iは波長多重光送信信号のうち波長λ2iの光送信信号を波長分離により分岐し、光送受信装置4−iへ送出する。光送受信装置4−iでは光合分波器9−iを介して光送受信器8−iで光送信信号(波長λ2i)が受信される。
一方、光送受信装置4−iから波長多重伝送装置2への上り信号としては、光送受信装置4−i内に具備される光送受信器8−iから送信された光受信信号(波長λ2i−1)は光合分波器9−iを介して光分岐挿入装置3−iへ送出される。光分岐挿入装置3−iに具備される光分岐挿入器7−iにより他の光送受信装置4−i+1〜4−nから送出された波長多重光受信信号に光受信信号(波長λ2i−1)が波長多重により挿入され、伝送路1へ送出される。波長多重伝送装置2では伝送路1からの波長多重光受信信号が波長多重分離器5により波長分離され、それぞれ光送受信器6−1〜6−nにより光受信信号が受信される。
ここで、この発明の実施の形態1による光分岐挿入器を有する光分岐挿入装置を用いた構成によれば、例えばシステム建設当初は光分岐挿入装置3−1〜3−n−1と光送受信装置4−1〜4−n−1とから構成し、後から光分岐挿入装置3−nと光送受信装置4−nとを増設するようにすることができる。また、隣接する2波長に対応する光分岐挿入器を用い、短い波長から順に用いるようにしているので、増設波長の選択が容易である。このように、光分岐挿入器を有する光分岐挿入装置の増設により光送受信装置を柔軟に増設することができる。これにより、システム建設当初は少ない部品・装置点数で経済的な構築が期待できる。さらに、波長多重伝送装置2の波長多重数を予め多く構成しておくか、あるいは増設可能に構成しておけば、より柔軟に光分岐挿入装置と光送受信装置とを増設することができる。
また、図2は、波長多重伝送装置2の波長多重分離器5で発生するクロストークについて説明するための説明図である。波長多重分離器5の波長間隔はλ、チャネル数は2nである。まず、クロストークの説明のため、波長多重分離器5に入力される波長多重光受信信号の各波長の光レベルは同じとする。自チャネルをj、自波長をλjとすると他チャネルk(1〜2nのうちjを除く)においてλkの挿入損失と自チャネルjでのλkにおける挿入損失との差がチャネルkからのクロストークとなる。一般に自波長λjから離れるほど挿入損失差が大きく、すなわちクロストークが小さくなるため、クロストークは隣接チャネルからのクロストークが支配的となる。図2では、j=iの自チャネルに対するk=i+1の隣接チャネルからのクロストークについて示している。
ここで、波長多重分離器5に入力される波長多重光の各波長のレベルが異なり、隣接チャネルi+1の入力レベルが自チャネルiのものより大きい場合にはその差分だけクロストークが大きくなる。例えば、図1に示したバス型の接続のトポロジーにおいては、もし仮に自チャネルiを光送受信装置4−nからの上り信号、隣接チャネルi+1を光送受信装置4−1からの上り信号と設定したと仮定すると、伝送路損失が異なることに起因する大きなレベル偏差が生じ、隣接チャネルi+1からのクロストーク増大による自チャネルiの伝送ペナルティ増加という問題が生じる。
これに対して、この発明の実施の形態1による波長配置によれば、波長多重分離器5の隣接チャネルの関係である隣接波長のλ2i−1とλ2iが進行方向の異なる光受信信号と光送信信号(一方は上り信号、もう一方は下り信号)であり、進行方向の同じ光信号間の波長間隔を2λと大きくとれるため、波長多重分離器5により発生するクロストークを抑圧することができる。これにより、クロストークによる伝送ペナルティを抑圧することができ、伝送距離の延伸化が期待できる。
以上のように、この発明の実施の形態1による1心双方向波長多重伝送システムにおいては、光波長多重伝送装置と光送受信装置を、隣接する2波長に対応する光分岐挿入器を有する光分岐挿入装置を介してバス型のトポロジーで接続するようにしている。これにより、光分岐挿入器を有する光分岐挿入装置の増設により光送受信装置を柔軟に増設することができる。
また、この発明の実施の形態1による1心双方向波長多重伝送システムにおいては、1つの光送受信装置での上り信号と下り信号に隣接波長を配置するようにしている。これにより、隣接チャネルからのクロストークによる伝送ペナルティを抑圧することができる。
なお、実施の形態1においては、光送受信装置が隣接する2波長をもつ一対の上り信号と下り信号を送受信する例を示したが、光分岐挿入装置が複数の光分岐挿入器を有し、光送受信装置が複数の光送受信器等を有する構成とし、1台の光送受信装置が隣接する2波長をもつ複数の対の上り信号と下り信号を送受信するようにしても良く、同様の効果を奏する。また、光分岐挿入装置内で複数の光分岐挿入器を一体構成とすることもできる。
実施の形態2.
上述の実施の形態1ではトポロジーとしてバス型を構成したが、実施の形態2は、光分岐挿入装置に複数の光分岐挿入器を具備することによりトポロジーとしてスター型を構成するようにしたものである。
図3は、この発明の実施の形態2による1心双方向波長多重伝送システムを示す構成図である。
図3において、光分岐挿入装置3はn台の光分岐挿入器7−1〜7−nを具備しており、トポロジーとしてスター型を構成する。なお、その他の構成は、図1に示す実施の形態1による1心双方向波長多重伝送システムの構成と同様である。
ここで、この発明の実施の形態2による光分岐挿入器を有する光分岐挿入装置を用いた構成によれば、例えばシステム建設当初は光分岐挿入装器7−1〜7−n−1と光送受信装置4−1〜4−n−1とから構成し、後から光分岐挿入器7−nと光送受信装置4−nとを増設することができる。また、隣接する2波長に対応する光分岐挿入器を用い、短い波長から順に用いるようにしているので、増設波長の選択が容易である。このように、光分岐挿入器の増設により光送受信装置を柔軟に増設することができる。これにより、システム建設当初は少ない部品・装置点数で経済的な構築が期待できる。さらに、波長多重伝送装置2の波長多重数を予め多く構成しておくか、あるいは増設可能に構成しておけば、より柔軟に光分岐挿入装置と光送受信装置とを増設することができる。
また、波長多重分離器5の隣接チャネルは進行方向の異なる光信号としており、同じ進行方向の光信号間の波長間隔は少なくとも2λとなるため波長多重分離器5により発生するクロストークを抑圧することができ、伝送距離の延伸化が期待できる。
実施の形態3.
上述の実施の形態1、2では、波長多重伝送装置2の波長多重分離器5は波長間隔λ、波長数2nのものであるが、実施の形態3は、波長間隔2λ、波長数nの波長多重分離器と、波長λ2i−1、λ2iの2波長を合分波する光合分波器とを具備するようにしたものである。
図4は、この発明の実施の形態3による1心双方向波長多重伝送システムを示す構成図である。
図4において、波長多重伝送装置2には波長間隔2λ、波長数nの波長多重分離器10と、隣接する奇数波長(λ2i−1)と偶数波長(λ2i)を合分波する光合分波器11−1〜11−nとが具備されている。なお、その他の構成は、図1に示した実施の形態1による1心双方向波長多重伝送システムの構成と同様である。
波長多重光は波長多重分離器10と隣接する2波長に対応する光合分波器11−1〜11−nにより合分波される。これにより、実施の形態1と同様に動作し、隣接する2波長に対応する光分岐挿入器を用い、光分岐挿入器を有する光分岐挿入装置の増設により光送受信装置を柔軟に増設することができ、また、クロストークを抑圧することができる。
実施の形態4.
この発明の実施の形態4による1心双方向波長多重伝送システムは、波長多重伝送装置および光送受信装置に具備される光合分波器と光送受信器を一体化するようにしたので、実施の形態3と同様な効果を得ることができ、さらに低コストかつ汎用性に優れたシステムを構築することができるものである。
図5は、この発明の実施の形態4による1心双方向波長多重伝送システムを示す構成図である。
図5において、波長多重伝送装置2に具備される送受一体型光送受信器12−1〜12−nと光送受信装置4−1〜4−nに具備される送受一体型光送受信器13−1〜13−nは、波長多重伝送装置2から光送受信装置4−1〜4−nへ伝送される下り信号と光送受信装置4−1〜4−nから波長多重伝送装置2へ伝送される上り信号とを合分波する光合分波器を内蔵する送受一体型モジュールである。なお、その他の構成は、図4に示した実施の形態3による1心双方向波長多重伝送システムの構成と同様である。これにより、実施の形態3と同様に動作して同様な効果を得ることができ、さらに一体化により低コストかつ汎用性に優れたシステムを構築することができる。
実施の形態5.
この発明の実施の形態5による1心双方向波長多重伝送システムは、波長多重伝送装置に具備される波長多重分離器入力で波長間光レベル偏差を抑圧するように光分岐挿入装置と光送受信装置間に適切な光減衰器を挿入することにより、さらにクロストークを抑圧することができるものである。
図6は、この発明の実施の形態5による1心双方向波長多重伝送システムを示す構成図である。
図6において、図1に示した実施の形態1と同様の構成に対して、光分岐挿入装置3−1〜3−nと光送受信装置4−1〜4−nの間に、伝送路損失差を補償するような適切な光減衰量をもつ光減衰器14−1〜14−nを挿入している。これにより、波長多重伝送装置2に具備される波長多重分離器5の入力で伝送路1からの波長多重光受信信号のレベル偏差が抑圧され、さらにクロストークを抑圧することができ、伝送距離の延伸化が期待できる。
実施の形態6.
上述の実施の形態5は、光分岐挿入装置と光送受信装置間に適切な光減衰器を挿入する構成であったが、実施の形態6は、光減衰器の代わりに一心双方向用光増幅器を挿入ようにしたものである。
図7は、この発明の実施の形態6による1心双方向波長多重伝送システムを示す構成図である。
図7において、図1に示した実施の形態1と同様の構成に対して、光分岐挿入装置3−1〜3−nと光送受信装置4−1〜4−nの間に、伝送路損失差を補償するような適切な利得をもつ1心双方向伝送用光増幅器15−1〜15−nを挿入している。これにより、波長多重伝送装置2に具備される波長多重分離器5の入力で伝送路1からの波長多重光受信信号のレベル偏差が抑圧される。これにより、実施の形態5と同様にクロストークを抑圧することができ、光増幅器の利得によるさらなる伝送距離の延伸化が期待できる。
実施の形態7.
上述の実施の形態1は光分岐挿入器を有する光分岐挿入装置をバス型のトポロジーで接続する構成であったが、実施の形態7は、光分岐挿入器の代わりに光カプラを具備するようにしたものである。
図8は、この発明の実施の形態7による1心双方向波長多重伝送システムを示す構成図である。
図8において、図1に示した実施の形態1と同様の構成に対して、光分岐挿入装置の代わりに光カプラ17−1〜17−nをそれぞれ有する光合分波装置16−1〜16−nを備え、光送受信装置4−1〜4−nに光合分波器を追加している。
次に動作について説明する。
まず、波長多重伝送装置2から光送受信装置4−1〜4−nへの下り信号としては、波長多重伝送装置2に具備される光送受信器6−1〜6−nからの光送信信号が波長多重分離器5により波長多重され、波長多重光送信信号として伝送路1に送出される。光合分波装置16―i(iは1からnまでの整数)は光カプラ17−iによって波長多重光送信信号を分配し、光送受信装置4−iへ送出する。光送受信装置4−iでは光合分波器18−iおよび光合分波器19−iを介して光送受信器8−iで光送信信号(波長λ2i)が受信される。
一方、光送受信装置4−iから波長多重伝送装置2への上り信号としては、光送受信装置4−i内に具備される光送受信器8−iから送信された光受信信号(波長λ2i−1)が光合分波器18−iを介して光合分波装置16−iへ送出される。光合分波装置16−iに具備される光カプラ17−iにより他の光送受信装置4−i+1〜4−nから送出された波長多重光受信信号と合成され、伝送路1へ送出される。波長多重伝送装置1では伝送路1からの波長多重光受信信号を波長多重分離器5により波長分離し、それぞれ光送受信器6−1〜6−nにより光受信信号が受信される。
以上のように、この発明の実施の形態7による1心双方向波長多重伝送システムにおいては、光波長多重伝送装置と光送受信装置を、光カプラを有する光合分波装置を介してバス型のトポロジーで接続するようにしている。これにより、光カプラを有する光合分波装置の増設により光送受信装置を柔軟に増設することができる。
また、この発明の実施の形態7による1心双方向波長多重伝送システムにおいては、1つの光送受信装置での上り信号と下り信号に隣接波長を配置するようにしている。これにより、隣接チャネルからのクロストークによる伝送ペナルティを抑圧することができる。
なお、上述の実施の形態7においては、光送受信装置が隣接する2波長をもつ一対の上り信号と下り信号を送受信する例を示したが、光送受信装置が複数の光送受信器等を有する構成とし、1台の光送受信装置が隣接する2波長をもつ複数の対の上り信号と下り信号を送受信するようにしても良く、同様の効果を奏する。
また、上述の実施の形態7において、上述の実施の形態3〜6に示したものと同様に、波長多重分離器、光送受信器、光合分波器、光減衰器、光増幅器などを変更または追加して構成するようにしても良く、同様の効果を奏する。
この発明の実施の形態1による1心双方向波長多重伝送システムを示す構成図 この発明の実施の形態1による1心双方向波長多重伝送システムを説明するための説明図 この発明の実施の形態2による1心双方向波長多重伝送システムを示す構成図 この発明の実施の形態3による1心双方向波長多重伝送システムを示す構成図 この発明の実施の形態4による1心双方向波長多重伝送システムを示す構成図 この発明の実施の形態5による1心双方向波長多重伝送システムを示す構成図 この発明の実施の形態6による1心双方向波長多重伝送システムを示す構成図 この発明の実施の形態7による1心双方向波長多重伝送システムを示す構成図
符号の説明
1 伝送路
2 波長多重伝送装置
3、3−1〜3−n 光分岐挿入装置
4−1〜4−n 光送受信装置
5、10 波長多重分離器
6−1〜6−n、8−1〜8−n、12−1〜12−n、13−1〜13−n 光送受信器
7−1〜7−n 光分岐挿入器
9−1〜9−n、11−1〜11−n、18−1〜18−n、19−1〜19−n 光合分波器
14−1〜14−n 光減衰器
15−1〜15−n 1心双方向伝送用光増幅器
16−1〜16−n 光合分波装置
17−1〜17−n 光カプラ

Claims (9)

  1. 光送信信号を波長多重した波長多重光送信信号を1心光ファイバ伝送路に送信するとともに、前記1心光ファイバ伝送路からの波長多重光受信信号を光受信信号に波長分離し、前記光送信信号の各波長に対する隣接波長の前記光受信信号を受信する波長多重伝送装置と、
    前記波長多重伝送装置で送信された前記波長多重光送信信号の一部の波長の前記光送信信号を受信するとともに、この光送信信号の各波長に対する隣接波長の前記光受信信号を前記波長多重伝送装置に送信する光送受信装置と、
    前記波長多重伝送装置または他の光分岐挿入装置に1心光ファイバ伝送路を介して接続されるとともに、前記光送受信装置に1心光ファイバ伝送路を介して接続された光分岐挿入装置であって、前記波長多重光送信信号の1つの波長の前記光送信信号を波長分離により分岐して前記光送受信装置に送出するとともに、この光送信信号の波長に対する隣接波長の前記光受信信号を前記光送受信装置から受けて前記波長多重光受信信号に波長多重により挿入する光分岐挿入器を有する光分岐挿入装置と、
    を備えたことを特徴とする1心双方向波長多重伝送システム。
  2. 複数の前記光分岐挿入装置が備えられたことによりトポロジーがバス型であることを特徴とする請求項1に記載の1心双方向波長多重伝送システム。
  3. 前記光分岐挿入装置が複数の前記光分岐挿入器を有することによりトポロジーがスター型であることを特徴とする請求項1に記載の1心双方向波長多重伝送システム。
  4. 前記波長多重伝送装置は、前記光送信信号とこの光送信信号の波長に対する隣接波長の前記光受信信号とをそれぞれ送受信する光送受信器と、前記光送信信号を前記波長多重光送信信号として波長多重するとともに前記波長多重光受信信号を前記光受信信号に波長分離する波長多重分離器とを有し、
    前記光送受信装置は、前記光送信信号とこの光送信信号の波長に対する隣接波長の前記光受信信号とをそれぞれ送受信する光送受信器と、前記光送信信号とこの波長に対する隣接波長の前記光受信信号とを合分波する光合分波器とを有することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の1心双方向波長多重伝送システム。
  5. 前記波長多重伝送装置は、前記光送信信号とこの光送信信号の波長に対する隣接波長の前記光受信信号とをそれぞれ合分波する光合分波器とを有することを特徴とする請求項4に記載の1心双方向波長多重伝送システム。
  6. 前記光送受信器は、前記光合分波器を内蔵する送受一体型モジュールであることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の1心双方向波長多重伝送システム。
  7. 前記光分岐挿入装置と前記光送受信装置間に光減衰器を挿入したことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の1心双方向波長多重伝送システム。
  8. 前記光分岐挿入装置と前記光送受信装置間に光増幅器を挿入したことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の1心双方向波長多重伝送システム。
  9. 光送信信号を波長多重した波長多重光送信信号を1心光ファイバ伝送路に送信するとともに、前記1心光ファイバ伝送路からの波長多重光受信信号を光受信信号に波長分離し、前記光送信信号の各波長に対する隣接波長の前記光受信信号を受信する波長多重伝送装置と、
    前記波長多重伝送装置で送信された前記波長多重光送信信号の一部の波長の前記光送信信号を受信するとともに、この光送信信号の各波長に対する隣接波長の前記光受信信号を前記波長多重伝送装置に送信する光送受信装置と、
    前記波長多重伝送装置または他の光合分波装置に1心光ファイバ伝送路を介して接続されるとともに、前記光送受信装置に1心光ファイバ伝送路を介して接続された光合分波装置であって、前記波長多重光送信信号を分配して前記光送受信装置に送出するとともに、前記光送受信装置からの前記光受信信号を受けて前記波長多重光受信信号に合成する光カプラを有する光合分波装置とを備え、
    前記光送受信装置は、前記光合分波装置で送出された前記波長多重光送信信号の1つの波長の前記光送信信号を波長分離するとともに、この光送信信号の波長に対する隣接波長の前記光受信信号を前記光合分波装置に送出する光合分波器を有し、
    複数の前記光合分波装置が備えられたことによりトポロジーがバス型であることを特徴とする1心双方向波長多重伝送システム。
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