JP2008244530A - 制御信号を用い波長分散を補償する光伝送装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】長距離光伝送装置における伝送路上の波長分散の影響を受けずに制御信号を受信側に送信し、受信側はこの制御信号により光主信号の波長分散を補償する。
【解決手段】長距離光伝送装置の送信側は主信号を光主信号に変換し、該主信号より周波数の低い制御信号を光制御信号に変換し両信号を多重し、多重光として光伝送路の送信端に送出する。受信側は、該光伝送路の受信端に接続された可変分散補償回路を経由する光主信号から波長分散を補償する成分を検出し、さらに前記受信端からの多重光から制御信号を検出し、検出された両信号により前記可変分散補償回路を制御することにより光主信号が伝送中受ける波長分散を補償することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は光伝送装置に関し、特に長距離光伝送路上で発生する光信号の波長分散を補償制御する光伝送装置および伝送方法に関する。

長距離光伝送装置は、クライアント送信装置からの光信号を受け、所定の波長と出力の光信号に変換する光送信器と、光伝送路を介しこの光信号を受信し電気信号に変換する光受信器、さらにこの電気信号を受信するクライアント送信装置により構成される。光受信器は入力信号をクライアント受信装置の規格に適合した波長と出力に変換し、同受信装置に出力する。ビットレートの高い信号の伝送時、殊に、１チャネルあたりの通信速度が４０Ｇｂｉｔ/ｓを超える場合、伝送路における波長分散により生じる劣化を抑えるため、光伝送路に分散補償ファイバ(Dispersion Compensation Filter)等による固定分散補償に加え、経時変化する波長分散に追従する可変分散補償が必要である。このため、光受信器は可変分散補償回路とこれを制御する制御回路を具備しており、ビットレートの高い信号の伝送時、伝送路に発生し経時変化する波長分散による波形歪みを補償し信号品質の劣化を防いでいる。

本発明の先行技術が特許文献１により知られている。この先行技術によると送信側において光主信号に正弦波の波長分散モニター信号が波長多重され伝送路に送出される。送出された光波長分散モニター信号は伝送路上で光主信号同様波長分散の影響を受ける。
受信側はこの光波長分散モニター信号を光主信号から多重分離し、電気信号に変換後、基準正弦波と比較し位相差を検出する。検出された位相差に基づき伝送路受信端に挿入されている主信号の波長分散が補償される。
特開２００４−２２８９２５

しかし、従来の可変波長分散補償器の制御は光受信器の内部情報だけに依存しているため、「可変波長分散補償器の波長分散補償値が不適切であるために受信信号がフレーム同期はずれとなっているのか」、「送信側出力が不安定なため受信信号がフレーム同期はずれ」なのか判別ができないため適切な可変波長分散補償制御ができなかった。光主信号のオーバーヘッドを遠隔制御と監視用に使用する光伝送装置が知られており、この装置においても受信信号にフレーム同期はずれが発生すると対向局に対する遠隔制御と監視ができなかった。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光主信号が伝送路上で受ける波長分散の影響を受けずに光制御信号（遠隔制御及び監視用）を光伝送路を介し伝送し、この光制御信号を用い伝送された光主信号の波長分散を補償することである。

本発明の第一の観点において、光伝送装置は主信号を光主信号に変換し、該主信号より周波数の低い制御信号を光制御信号に変換し両信号を多重し多重光として光伝送路の送信端に送出する電気/光変換手段と、該光伝送路の受信端から前記多重光を取り出し前記光主信号の波長分散を補償する可変分散補償手段と、該可変分散補償手段の出力を電気信号に変換する光/電気変換手段と、該電気信号から前記伝送路における光主信号の波長分散の補償に必要な成分を検出する第一検出手段と、前記光伝送路の受信端から前記多重光を取り出し、該多重光から前記制御信号を検出する第二検出手段と、前記第一及び第二検出手段の両出力信号に基づき前記可変分散補償手段を制御する制御手段を具備することを特徴とする。

本発明の第二の観点において、光伝送方法は主信号を光主信号に変換し、該主信号より周波数の低い制御信号を光制御信号に変換し、両信号を多重し多重光として光伝送路の送信端に送出し、該光伝送路の受信端から前記多重光を取り出し該多重光から前記光主信号の波長分散の補償に必要な成分と前記制御信号を検出し、該検出された成分と制御信号に基づき前記受信端からの光主信号の波長分散を補償することを特徴とする。

第１の効果は、受信側で検出した制御信号は、主信号のフレーム同期状態に依存しないため、送信側の光出力信号の状態を表しており、その結果、可変分散補償回路に対して適切な分散補償制御を可能とする。
また、第２の効果は主信号のフレーム同期状態に依存せず、対向局との情報通信ができるので、可変分散補償回路の遠隔制御と遠隔監視ができることである。

本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１に、本発明の一実施例としての長距離光伝送用光送信器１２と光受信器１４を示す。光送信器１２において、クライアント送信装置１１からの光信号は光/電気変換回路１０１が電気信号に変換した後、クロックデータ再生回路１０２がデータ信号とクロック信号を再生し信号処理回路１０３に供給する。
信号処理回路１０３はデータ信号にフレーム同期、警報処理および誤り訂正符号化の処理を施す。信号処理されたデータ信号は光変調器１０５に入力される。一方、レーザ光源１０７からのレーザビームがＡＭ変調器１０６に入射され、遠隔制御及び監視信号生成回路１０８の出力信号により振幅変調され、光変調器１０５に供給された信号処理回路１０３からのデータ信号により変調され伝送路１３を介し光受信器１４に送出される。

従って、信号処理回路１０３の出力と遠隔制御及び監視信号生成回路１０８の出力波形がそれぞれ図２(a)と図２(b)の如くであるとすると、光変調器１０５により変調された光は図２(c)のような波形となる。

伝送路に送出された光信号は主信号データと遠隔制御及び監視用信号の両方が重畳された信号である。重畳された遠隔制御及び監視用信号は、主信号のビットレートに比べ十分に低いため、伝送路の波長分散の影響を受けない。その結果、送信光信号の状態（強度）を表す情報が光ＡＭ変調器１０６により取得され、多重された遠隔制御及び監視用信号に保存されることになる。

光受信器１４に入力された光信号は分岐回路１０９により２つに分岐される。分岐された光信号の一方は可変分散補償回路１１０に入力され、波長分散補償処理が施され、光/電気変換回路１１１により、電気信号に変換され、クロックアンドデータ再生回路１１２によりデータ信号とクロック信号が再生される。信号処理回路１１３は再生された両信号にフレーム同期、警報処理、誤り訂正復号を施す。信号処理されたデータ信号は電気/光変換回路１１４で光信号に変換され下流のクライアント受信装置１５に送出される。また、信号処理回路１１３は光主信号の伝送路上における波長分散を補償する成分を再生したデータから生成し、これを制御回路１１９に供給する。

分岐された他方の光信号は、光/電気変換回路１１５に入力され電気信号に変換され、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１６に入力される。ローパスフィルタ１１６は図２(d)に示す波形の低域周波数成分のみを抽出し、ＡＭ復調回路１１７に供給する。この低域周波数成分は、送信側のAM変調回路１０６によって重畳した周波数成分であり、主信号のビットレートに比べ十分に低いため、 ＡＭ復調回路１１７は伝送路の波長分散の影響を受けずに制御信号を復調し、
遠隔制御及び監視信号検出回路１１８に出力する。この検出回路１１８は入力信号からクロック成分を再生し制御データを検出し、制御回路１１９に供給する。従って、本発明の光受信器１４は主信号の波長分散補償状態に依存せずに送信側の遠隔制御及び監視信号を取得し可変分散補償することができる。

本発明の他の実施形態を図３に示す。本図において、基本構成は図1に示した実施形態と共通であるが、送信側で遠隔制御及び監視信号生成回路１０８が生成した情報を、AM変調回路ではなく、遠隔制御及び監視信号専用光送信装置４１に電気信号として出力する。光送信装置４１は受信した電気信号を遠隔制御監視専用の波長に変換し、光カプラ４２にて主信号データと波長多重し、伝送路１３に出力する。

受信側は伝送路１３からの入力信号を光カプラ４３にて主信号データの光波長と、遠隔制御監視専用の波長を分波し、遠隔制御監視専用の波長を、光波長受信装置４４に出力する。光受信装置４４は受信した信号を電気信号に変換し、遠隔制御及び監視信号検出回路１１８に出力する。

このように、本実施形態では、第一実施形態で使用したAM変調回路とAM復調回路を持たないので光送信器および光受信器の構成が容易になり、安価で実現可能という効果が得られる。

本発明の第一実施形態の長距離光伝送装置のブロック図。 図１の送信側における波形と受信側における波形を示す図。 本発明の第二実施形態の長距離光伝送装置のブロック図。

符号の説明

１１…クライアント送信装置
１２…長距離光送信器
１３…光伝送路
１４…長距離光受信器
１５…クライアント受信装置
１０１…光/電気変換器
１０２…クロックアンドデータ再生回路
１０３…信号処理回路
１０５…光変調器
１０６…光ＡＭ変調器
１０７…レーザ光源
１０８…遠隔制御及び監視信号生成回路
１０９…分岐回路
１１０…可変分散補償回路
１１１…光/電気変換器
１１２…クロックアンドデータ再生回路
１１３…信号処理回路
１１４…電気/光変換器
１１５…光/電気変換器
１１６…ローパスフィルタ
１１７…ＡＭ復調回路
１１８…遠隔制御及び監視信号検出回路
３０５…光変調器
３０６…レーザ光源
３０７…光カプラ
３０８… 光カプラ

Claims (11)

1. 主信号を光主信号に変換し、該主信号より周波数の低い制御信号を光制御信号に変換し、両信号を多重し多重光として光伝送路の送信端に送出する電気/光変換手段（１０５−１０７、３０５−３０７）と、
   該光伝送路の受信端から前記多重光を取り出し前記光主信号の波長分散を補償する可変分散補償手段（１１０）と、
   該可変分散補償手段（１１０）の出力を電気信号に変換する光/電気変換手段（１１１）と、
   該電気信号から前記伝送路における光主信号の波長分散の補償に必要な成分を検出する第一検出手段（１１２，１１３）と、
   前記光伝送路の受信端から前記多重光を取り出し、該多重光から前記制御信号を検出する第二検出手段（１１５，１１６−１１８；３０８，１１５−１１８）と、
   前記第一及び第二検出手段（１１２，１１３，１１６−１１８）の両出力信号に基づき前記可変分散補償手段（１１０）を制御する制御手段（１１９）を具備することを特徴とする光伝送装置。
2. 請求項１において、前記電気/光変換手段は前記両信号を周波数多重し、周波数多重光として前記光伝送路の送信端に送出する周波数多重手段（１０５−１０７）を有し、前記第二検出手段は前記光伝送路の受信端からの多重光を電気信号に変換する光/電気変換手段（１１５）と該電気信号から前記制御信号を再生する手段（１１６−１１８）から成ることを特徴とする光伝送装置。
3. 請求項２において、前記周波数多重手段は前記光制御信号を前記光主信号に振幅変調する振幅変調手段（１０６）を有し、前記再生手段は前記光/電気変換手段（１１５）からの電気信号を振幅復調する手段（１１７）を有することを特徴とする光伝送装置。
4. 請求項３において、前記再生手段は前記光/電気変換手段（１１５）の出力信号から前記制御信号の周波数成分を取り出し前記振幅復調手段に供給するローパスフィルタ（１１６）を有することを特徴とする光伝送装置。
5. 請求項１において、前記電気/光変換手段は前記両信号を波長多重し、波長多重光として前記光伝送路の送信端に送出する波長多重手段（３０５−３０７）を有し、
   前記第二検出手段は前記光伝送路の受信端からの多重光から光制御信号を分離する多重分離手段（３０８）と該光制御信号を電気信号に変換する光/電気変換手段（１１５）から成ることを特徴とする光伝送装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかにおいて、前記制御信号は遠隔制御及び監視信号であることを特徴とする光伝送装置。
7. 主信号を光主信号に変換し、該主信号より周波数の低い制御信号を光制御信号に変換し、両信号を多重し多重光として光伝送路の送信端に送出し、該光伝送路の受信端から前記多重光を取り出し該多重光から前記光主信号の波長分散の補償に必要な成分と前記制御信号を検出し、該検出された成分と制御信号に基づき前記受信端からの光主信号の波長分散を補償することを特徴とする光伝送方法。
8. 請求項７において、前記送信端における前記多重光は周波数多重光であり、 前記検出された制御信号は前記受信端から取り出された多重光を電気信号に変換し、該電気信号から周波数分離されたものであることを特徴とする光伝送方法。
9. 請求項８において、前記周波数多重光は前記光制御信号を前記光主信号に振幅変調した光信号であり、前記受信端から検出された制御信号は該振幅変調された光信号を電気信号に変換し、振幅復調することにより得られた信号であることを特徴とする光伝送方法。
10. 請求項７において、前記送信端における前記多重光は波長多重光であり、前記検出された前記制御信号は前記受信端から取り出された多重光から波長分離
    されたものであることを特徴とする光伝送方法。
11. 請求項７乃至１０のいずれかにおいて、前記制御信号は遠隔制御及び監視信号であることを特徴とする光伝送方法。

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