JP2014078937A - 光端末装置、伝送装置、及び、光伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】光伝送路を介して接続された伝送装置に入力される光信号の光ビート雑音を低減可能な光端末装置を提供する。
【解決手段】伝送装置４から出力された光信号を受信し、受信した光信号を電気信号に変換して光端末装置２に接続されたＣＭ２１に供給する端末側光受信部２７と、ＣＭ２１から供給されるデジタル変調信号を光信号に変換し、変換した光信号を伝送装置４に送信する端末側光送信部２５と、端末側光送信部２５を制御する端末側光送信制御部２９と、光端末装置２を識別する識別情報が記憶されたメモリ２９２と、を備え、伝送装置４から端末側光受信部２７に送信される信号に制御信号が含まれ、制御信号は、伝送装置４に出力する光信号の光出力レベルを制御する信号であり、端末側光送信制御部２９は、制御信号に示される端末側光出力レベルで出力することを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、他の光端末装置とともに同一の光伝送路を介して接続された伝送装置との間で光信号の伝送を行う光端末装置、伝送装置、及び、光伝送システムに関する。

複数の端末装置が同一の光伝送路を介して接続された伝送装置との間で光信号の伝送を行うＰＯＮ（Passive Optical Network）システムのような光伝送システムが従来から運用されている。このような光伝送システムでは、伝送装置に終端装置が接続されており、複数の光端末装置が同期しながら終端装置と通信している。また、複数の光端末装置と伝送装置が設置された通信局舎との伝送距離はまちまちで、その距離に応じて光端末装置と通信局舎内に設置された伝送装置との間の伝送損失が異なる。

伝送装置側で複数の端末装置からの光入力レベルを均一化させるため、特許文献１に記載された光伝送方法では、光端末装置の光出力に固定光減衰器を挿入し、個別に光出力レベルを調整している。

特開平７−２３１２９８号公報

また、伝送路に同軸ケーブルを使用したＣＡＴＶシステムなどにおいて、ケーブルモデムを使用したインターネットサービスが運用されている。そして、近年、このケーブルモデムを用いたシステムで伝送路を光ファイバ化し、ＰＯＮシステムとすることが検討されている。

しかしながら、ケーブルモデムを用いたシステムで伝送路を光ファイバ化し、ＰＯＮシステムとした場合、異なる光端末装置から同一の光伝送路を介してバースト状の上り信号をそれぞれ出力させた際、終端装置では同一波長帯の光信号を同時に受信する場合がある。この場合、終端装置の光受信器で光ビート雑音が発生し、伝送品質が著しく劣化するという問題がある。

このように光ビート雑音による伝送品質劣化が問題となるが、上述したように、複数の光端末装置から同時に、同一の伝送路を介して送信されて終端装置に入力される光入力レベルがほぼ同じだと、伝送品質の劣化が少ない傾向にある。また、終端装置に入力される光入力レベルが低いほど、上述した光ビート雑音による伝送品質の劣化が小さい傾向にある。

このため、光端末装置は、終端装置に入力される光入力レベルが、その下限値近傍で精度良く均一化されるように光信号を送信することが望まれる。

上記特許文献１の光伝送方法により、光端末装置側で個別に光出力レベルを調整することができるが、伝送路は温度特性等を持つため、終端装置での光受信レベルは、気温等で変化する。よって、終端装置の光受信器において常時光入力レベルを検出し、光端末装置の光出力レベルを制御しなければならなかった。

本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、複数の光端末装置とともに同一の光伝送路を介して接続された伝送装置に設置された非同期の終端装置との間で同一波長帯の光信号の伝送を行う光伝送システムに適用される。このような光伝送システムにおいて、各光端末装置から同一の光伝送路を介して終端装置に入力される光入力レベルを、その下限値近傍で精度良く均一化することで、光ビート雑音を低減可能な光端末装置、伝送装置、及び、光伝送システムを提供することを目的とする。

本発明に係る光端末装置は、光ファイバと光分岐器とで構成された光伝送路を介して、一の伝送装置と複数の光端末装置との間で光通信を行うＰＯＮ（Passive Optical Network）型のネットワーク構成の光端末装置であって、複数の光端末装置は、互いに同一波長帯のバースト状の光信号を前記伝送装置に送信し、伝送装置には、互いに非同期である複数の終端装置が接続され、光端末装置には、各終端装置によって制御される送信タイミングに基づいて、デジタル変調信号による通信を行うケーブルモデムが接続されたネットワーク構成の光端末装置である。この光端末装置は、伝送装置から出力された光信号を受信し、受信した光信号を電気信号に変換して当該光端末装置に接続されたケーブルモデムに供給する端末側光受信部と、端末側光受信部が受信した光信号の端末側光入力レベルを検出する端末側光入力レベル検出部と、当該光端末装置に接続されたケーブルモデムから供給されるデジタル変調信号を光信号に変換し、変換した光信号を、伝送装置に送信する端末側光送信部と、端末側光送信部を制御する端末側光送信制御部と、当該光端末装置を識別する識別情報が記憶された識別情報記憶部と、を備え、伝送装置から端末側光受信部に送信される信号に制御信号が含まれ、制御信号は、伝送装置に出力する光信号の端末側光出力レベルを制御する信号であり、端末側光送信制御部は、制御信号に示される端末側光出力レベルで、識別情報記憶部に記憶された識別情報と、端末側光入力レベル検出部により検出した端末側光入力レベルとを含む光信号を出力するように、端末側光送信部を制御することを特徴とする。

本発明に係る伝送装置は、光ファイバと光分岐器とで構成された光伝送路を介して、一の伝送装置と複数の光端末装置との間で光通信を行うＰＯＮ（Passive Optical Network）型のネットワーク構成の伝送装置であって、複数の光端末装置は、互いに同一波長帯のバースト状の光信号を前記伝送装置に送信し、伝送装置には、互いに非同期である複数の終端装置が接続され、光端末装置には、各終端装置によって制御される送信タイミングに基づいて、デジタル変調信号による通信を行うケーブルモデムが接続されたネットワーク構成の伝送装置である。この伝送装置は、光伝送路を介して接続された複数の光端末装置から送信されてきた光信号を受信して、受信した光信号を電気信号に変換して当該伝送装置に接続された終端装置に供給する伝送装置側光受信部と、伝送装置側光受信部により受信した光信号の伝送装置側光入力レベルを検出する伝送装置側光入力レベル検出部と、光伝送路を介して複数の光端末装置に光信号を送信する伝送装置側光送信部と、を備え、光端末装置から伝送装置側光受信部に送信される信号に、光端末装置を識別する識別情報が含まれ、伝送装置側光送信部は、伝送装置側光入力レベル検出部により検出した伝送装置側光入力レベルに基づいて生成された制御信号であって、識別情報で識別される各光端末装置が出力する光信号の端末側光出力レベルを制御する制御信号を含む光信号を、複数の光端末装置に送信することを特徴とする。

本発明に係る光伝送システムは、上述した複数の光端末装置と、上述した伝送装置と、から構成される。

本発明は、一の光端末装置の識別情報を含む光信号を伝送装置に送信する。そして、本発明は、識別情報により識別される各光端末装置に対応付けられた光出力レベルを示す制御信号を含む光信号が伝送装置から光端末装置に送信され、光端末装置が、この制御信号を用いて光信号の端末側光出力レベルを制御する。

このようにして、本発明は、各光端末装置から同一の光伝送路を介して伝送装置側に入力される伝送装置側光入力レベルを、その下限値近傍で精度良く均一化することができ、結果として、光ビート雑音を低減することができる。

また、一心双方向のPONシステムにおいて、各光端末装置の出力に固定光減衰器を挿入して、伝送装置側の光受信レベルを調整する方法を用いる場合もあるが、この場合は各光端末装置に入力される光受信レベルが減衰し、下りの信号品質を劣化させる虞がある。これに対して、本発明は、上り光信号のレベルを自動調整するため、下り光信号の受信レベルが変化することも無く、良好な信号品質を維持することができる。

図１は、本発明が適用された光伝送システムの具体例について説明するための図である。 図２は、伝送装置側光受信器の構成について説明するための図である。 図３は、第１の実施例に係る光端末装置の構成について説明するための図である。 図４は、第２の実施例に係る光端末装置の構成について説明するための図である。 図５は、第３の実施例に係る光端末装置の構成について説明するための図である。 図６は、本発明が適用された伝送装置側の光受信部の構成を説明するための図である。 図７は、比較例に係る光受信部の構成を説明するための図である。 図８（Ａ）は伝送装置側の光受信部に入力される光信号の具体例を示し、図８（Ｂ）は比較例に係る光受信部により検出した検出電圧Ｖｍの時間応答を示し、図８（Ｃ）は本発明が適用された伝送装置側の光受信部により検出した検出電圧Ｖｍ’の時間応答を示す図である。

（１）光伝送システムの全体構成について
本発明は、複数の光端末装置が同一の光伝送路を介して接続された伝送装置との間で光信号の伝送を行う光伝送システムに関するものである。本発明が適用される光伝送システムは、例えば図１に示すようにして構成される。

すなわち、光伝送システム１は、複数の光端末装置が同一の光伝送路を介して双方向に光信号を伝送するために接続された本発明が適用された伝送装置との間で光信号の伝送を行うＰＯＮ（Passive Optical Network）システムである。具体的に、光伝送システム１は、図１に示すように、後述するＣＭＴＳ４１に同期した送信タイミングに基づいてデジタル変調信号による通信を行う複数のケーブルモデム（ＣＭ：Cable Modem）２１１ａ、２１１ｂ、・・・、２１１ｎ（以下、総称してＣＭ２１１ともいう。）と、後述するＣＭＴＳ４２に同期した送信タイミングに基づいてデジタル変調信号による通信を行う複数のケーブルモデム（ＣＭ：Cable Modem）２１２ａ、２１２ｂ、・・・、２１２ｎ（以下、総称してＣＭ２１２ともいう。）と、複数の光端末装置２ａ、２ｂ、・・・２ｎ（以下、総称して光端末装置２ともいう。）と、光伝送路３と、光伝送路３を介して各光端末装置２との間で光信号によって通信する伝送装置４とから構成される。

光端末装置２ａ、２ｂ、・・・、２ｎは、それぞれ合分波器２２ａ、２２ｂ、・・・、２２ｎ（以下、総称して合分波器２２ともいう。）を介して、ＣＭ２１１ａ、２１１ｂ、・・・、２１１ｎと、ＣＭ２１２ａ、２１２ｂ、・・・、２１２ｎとに接続されている。

ＣＭ２１１及びＣＭ２１２は、光端末装置２から供給されたＲＦ信号（以下、ＲＦ下り信号ともいう。）を復調する。また、ＣＭ２１１及びＣＭ２１２は、復調したＲＦ下り信号に含まれているデータ送信タイミングに基づいて、送信先への信号を変調したバースト状のＲＦ信号を伝送装置４側に出力する。また、ＣＭ２１１は、送信先のＣＭＴＳ４１に同期して、バースト状のＲＦ信号の送出期間及び送出タイミングを制御する。また、ＣＭ２１２は、送信先のＣＭＴＳ４２に同期して、バースト状のＲＦ信号の送出期間及び送出タイミングを制御する。

光端末装置２は、光伝送路３から伝送されてきた光信号をＲＦ信号に変換して、合分波器２２を介してＣＭ２１１及びＣＭ２１２に供給する。また、光端末装置２は、ＣＭ２１１及びＣＭ２１２から出力されたバースト状のＲＦ信号をバースト状の光信号に変換して、光伝送路３に出力する。

光伝送路３は、複数の光端末装置２と伝送装置４との間で、光信号を伝送可能に接続する。光伝送路３は、光分岐器３ａと、光端末装置２ａ、２ｂ、・・・、２ｎと光分岐器３ａとの間を接続する光伝送路３１ａ、３１ｂ、・・・３１ｎ（以下、総称して光伝送路３１ともいう。）と、光分岐器３ａと伝送装置４との間を接続する光伝送路３２とから構成される。

光分岐器３ａは、光信号を分配するものである。光分岐器３ａは、光カプラなどの受動型の光学素子である。光伝送路３１を介して各光端末装置２から伝送されてくる光信号を合波し、光伝送路３２を介して伝送装置４に伝送する。また、光分岐器３ａは、光伝送路３２を介して伝送装置４から伝送されてくる光信号を分波し、光伝送路３１を介して各光端末装置２に伝送する。

なお、光分岐器３ａは、溶融型と導波路型とに大別されるが、上記のような合波と分波とを行う受動型の光学素子であれば、いずれの種類のものを用いてもよい。

また、光端末装置２から伝送装置４に伝送される光信号（以下、上り光信号という。）と、伝送装置４から光端末装置２に伝送される光信号（以下、下り光信号という。）とは、互いに異なる波長帯の光信号が用いられる。本実施形態では、具体例として、上り光信号を１６１０ｎｍ波長帯の光信号を用いるものとし、下り光信号を１５５５ｎｍ波長帯の光信号を用いるものとする。

なお、各光伝送路３１、３２は、上り光信号と下り光信号とをそれぞれ個別の光ファイバによって伝送しても、単一の光ファイバによって双方向に伝送してもよい。すなわち、本発明は、同一の光伝送路を介して上り光信号と下り光信号とが伝送されていれば適用可能であり、さらに単一の光伝送路を介して上り光信号と下り光信号との両方が伝送される態様でも適用可能である。

このような構成からなる光伝送システム１では、光分岐器３ａを用いることにより、光伝送路３を介して、複数の光端末装置２と伝送装置４との間が光信号によって伝送可能となる。なお、本発明が適用される光伝送システムは、複数の光分岐器を用いて、複数の光端末装置２と伝送装置４との間が光信号によって伝送可能とすることができる。

（２）伝送装置の構成について
次に、伝送装置４の具体的な構成について説明する。伝送装置４は、伝送装置側光受信器４３と、伝送装置側光送信器４５と、ＷＤＭフィルタ４６と、当該伝送装置４に接続された各装置の動作の管理を行う管理装置４７と、制御信号付加器４８と、を備える。また、伝送装置４には、例えば、合波器４４を介して、２つのケーブルモデム終端装置（ＣＭＴＳ：Cable Modem Termination System）４１、４２と接続されている。このような構成からなる伝送装置４は、ＣＭＴＳ４１、４２とともにケーブルテレビ局などの通信局舎内に設置される。

ＣＭＴＳ４１は、本発明に係る伝送装置に接続される終端装置の具体例であって、各光端末装置２に接続されているＣＭ２１１との間で、デジタル変調信号により通信を行う。具体的に、ＣＭＴＳ４１は、各光端末装置２に接続されているＣＭ２１１に送信する信号を変調し、変調したデジタル変調信号であるＲＦ信号を下りポート４１１から、合波器４４に供給する。また、ＣＭＴＳ４１は、伝送装置側光受信器４３から分波器４３ａを介して上りポート４１２に供給されるＲＦ信号を復調する。

ＣＭＴＳ４２は、上述したＣＭＴＳ４１と同様に、本発明に係る伝送装置に接続される終端装置の具体例であって、各光端末装置２に接続されているＣＭ２１２との間で、デジタル変調信号により通信を行うため、下りポート４２１から分波器４３ａを介して変調したデジタル変調信号であるＲＦ信号を合波器４４に供給し、伝送装置側光受信器４３から上りポート４２２に供給されるＲＦ信号を復調する。

なお、上述した例に限定されることなく、伝送装置４には、より多くのＣＭＴＳを接続してもよい。また、ＣＭＴＳは、他のＣＭＴＳと識別可能な変調方式であれば、周波数変調、及び、位相変調など、いかなる変調方式を用いてもよい。

伝送装置側光受信器４３は、後述するＷＤＭフィルタ４６から分波された上り光信号を受光し、分波器４３ａを介して、受光したＲＦ信号を各ＣＭＴＳ４１、４２に供給する。

合波器４４は、各ＣＭＴＳ４１、４２から供給されるＲＦ信号を合波して、合波したＲＦ信号を伝送装置側光送信器４５に供給する。

伝送装置側光送信器４５は、合波器４４から供給されるＲＦ信号を下り光信号に変換してＷＤＭフィルタ４６に出力する。

ＷＤＭフィルタ４６は、異なる光波長の光を合波及び分波するフィルタであって、光伝送路３２から上り光信号を分波して伝送装置側光受信器４３に出力するとともに、下り光信号を光伝送路３２に合波して光端末装置２側に出力する。

管理装置４７は、当該伝送装置４に接続された各装置の動作の管理を行う。また、管理装置４７は、後述する制御情報を制御信号付加器４８に送信する。

制御信号付加器４８は、ＣＰＵ４８１と、変調部４８２とを有し、管理装置４７から送信された制御情報を変調部４８２により変調して、変調したＲＦ信号を合波器４４に供給する。

このような構成からなる光伝送システム１では、伝送装置側光送信器４５から送信される下り光信号が全ての光端末装置２に到達し、光端末装置２とＣＭ２１１、２１２が必要な情報を受信することとなる。

一方、ＣＭ２１１は、伝送装置４側から伝送されてきた下り光信号に含まれるデータ送信タイミング情報に基づいて、伝送装置４に接続されたＣＭＴＳ４１への上りデータを変調したバースト状のＲＦ信号を光端末装置２に供給する。そして、光端末装置２は、ＣＭ２１１から供給されたＲＦ信号に対応するバースト状の光信号を伝送装置４側に伝送する。

また、ＣＭ２１２は、伝送装置４側から伝送されてきた下り光信号に含まれるデータ送信タイミング情報に基づいて、伝送装置４に接続されたＣＭＴＳ４２への上りデータを変調したバースト状のＲＦ信号を光端末装置２に供給する。そして、光端末装置２は、ＣＭ２１２から供給されたＲＦ信号に対応するバースト状の光信号を伝送装置４側に伝送する。

このようにして、光伝送システム１では、各光端末装置２から出力される上り光信号が、同時に伝送装置４側に入力しないように時分割多重によるデータ伝送を行っている。

このような時分割多重によってデータ伝送を行っていても、伝送装置４に接続されたＣＭＴＳ４１、４２が互いに非同期で動作しているため、複数の光端末装置２が上り光信号を同時に出力する場合がある。これは、各ＣＭ２１１、及び、ＣＭ２１２に接続された光端末装置２に対してバースト状の上り光信号の送信を要求するタイミングを、それぞれＣＭＴＳ４１、４２が非同期で制御しているからである。

このように複数の光端末装置２が上り光信号を同時に出力する場合、伝送装置側光受信器４３は、同一波長帯の光を同時に受光するため光ビート雑音が発生し、伝送品質が損なわれる。このような光ビート雑音は、伝送装置側光受信器４３の光入力レベルが、その下限値近傍で精度良く均一化すると低減される。

そこで、伝送装置４は、伝送装置側光受信器４３の光入力レベルが、その下限値近傍で精度良く均一化するようにするため、光端末装置２の上り光信号の送信を制御する制御信号を、各光端末装置２に対応付けて送信する。ここで、制御信号とは、各光端末装置２により出力される上り光信号の光出力レベルを制御する信号である。また、伝送装置４には、後述するように、各光端末装置２の識別情報を含む光信号が伝送されてくる。

伝送装置側光受信器４３は、上り光信号に含まれている識別情報と、上り光信号の光入力レベルとを対応付けるため、具体的には、図２に示すような構成を有している。すなわち、伝送装置側光受信器４３は、光受信部４３１と、分波部４３２と、増幅器４３３と、復調部４３４と、光入力レベル検出部４３５と、ＣＰＵ４３６とを有する。

光受信部４３１は、例えばフォトダイオードで上り光信号を受光して、受光したＲＦ信号を分波部４３２に供給する。また、光受信部４３１に接続された光入力レベル検出部４３５は、光受信部４３１により受信した上り光信号の光入力レベルを検出して、検出した光入力レベルをＣＰＵ４３６に通知する。

分波部４３２は、光受信部４３１から供給されたＲＦ信号を分波して、それぞれ増幅器４３３と復調部４３４とに供給する。増幅器４３３は、分波部４３２から供給されたＲＦ信号を増幅して、各ＣＭＴＳ４１、４２にそれぞれ供給する。

復調部４３４は、分波部４３２から供給されたＲＦ信号から、識別情報を復調してＣＰＵ４３６に通知する。ＣＰＵ４３６は、復調部４３４により復調された識別情報で識別される光端末装置２と、光受信部４３１から供給された光入力レベルとを対応付けて、管理装置４７に通知する。このようにして、ＣＰＵ４３６は、各光端末装置２からの上り光信号の光入力レベルを判別可能な情報を管理装置４７に通知することができる。

なお、上り光信号の光入力レベルは、必ずしも光入力レベル検出部４３５により検出する必要はなく、後述のように、光端末装置から送信されてくる情報を利用して算出してもよい。

管理装置４７は、ＣＰＵ４３６から通知された識別情報で識別される光端末装置２の光入力レベルに基づいて、対応する光端末装置２から送信される上り光信号の光出力レベルを制御する制御情報を生成する。そして、管理装置４７は、伝送装置側光受信器４３の光入力レベルが、その下限値近傍で精度良く均一化するような制御情報を生成して制御信号付加部４８に通知する。つまり、管理装置４７は、制御信号を生成する制御信号生成部として機能する。

（３−１）第１の実施例に係る光端末装置の構成について
次に、伝送装置４に識別信号を送信するとともに、伝送装置４から送信された制御信号に応じた動作を行う第１の実施例に係る光端末装置２の具体的な構成について、図３を参照して説明する。

光端末装置２は、図３に示すように、合分波部２２と、ＲＦ検出部２３と、可変減衰器２４と、端末側光送信部２５と、ＷＤＭフィルタ２６と、端末側光受信部２７と、制御信号復調部２８と、光送信制御部２９とを備える。

合分波部２２は、ＣＭ２１１、２１２（図３及び以下では、総称してＣＭ２１という。）から供給されるＲＦ信号を、ＲＦ検出部２３に設けられた分波部２３１、及び、後述する識別情報付加部２９ａが有する合波部２９８を介して、可変減衰器２４に供給する。

ＲＦ検出部２３は、分波部２３１を介して、ＣＭ２１がバースト状のＲＦ信号を出力しているか否かを検出して、検出結果を光送信制御部２９に通知する。

可変減衰器２４は、識別情報付加部２９ａが有する合波部２９８を介して供給されるＲＦ信号を可変減衰して信号振幅比を調整する信号振幅比調整部として機能し、信号振幅比を調整したＲＦ信号を端末側光送信部２５に供給する。後述するように、可変減衰器２４は、光送信制御部２９によって制御される。なお、光端末装置２は、可変減衰器２４の代わりに利得可変型増幅器を端末側光送信部２５の前段に接続して、当該利得可変型増幅器を、ＲＦ信号の信号振幅比を調整する信号振幅比調整部として用いてもよい。

端末側光送信部２５は、可変減衰器２４から供給されるＲＦ信号を上り光信号に変換し、変換した上り光信号をＷＤＭフィルタ２６に出力するため、次のような構成を有する。すなわち、端末側光送信部２５は、増幅器２５１と、レーザダイオード２５２と、モニタフォトダイオード２５３と、抵抗素子２５４と、ＡＤコンバータ２５５とを備える。

端末側光送信部２５は、増幅器２５１により増幅したＲＦ信号をレーザダイオード２５２に流して発光させて、ＲＦ信号を上り光信号に変換して、上り光信号をＷＤＭフィルタ２６に出力する。

また、端末側光送信部２５は、モニタフォトダイオード２５３により、レーザダイオード２５２の背面光を受光し、背面光を受光したモニタフォトダイオード２５３に流れる電流を抵抗素子２５４により電圧に変換し、この電圧をＡＤコンバータ２５５により数値化する。端末側光送信部２５は、数値化した電圧値を、レーザダイオード２５２の光出力レベルを示す値として、光送信制御部２９に通知する。

また、端末側光送信部２５は、後述するように、レーザダイオード２５２の動作点、すなわち、レーザの出力レベルを設定するバイアス電流が、光送信制御部２９により制御される。

ＷＤＭフィルタ２６は、異なる光波長の光を合波及び分波するフィルタであって、端末側光送信部２５から出力された上り光信号を光伝送路３に合波して伝送装置４に出力する。また、ＷＤＭフィルタ２６は、光伝送路３から伝送されてくる下り光信号を分波して端末側光受信部２７に出力する。

端末側光受信部２７は、ＷＤＭフィルタ２６から出力された下り光信号を受光するフォトダイオード２７１と、フォトダイオード２７１により受光した電気信号を増幅する２つの増幅器２７２、２７３とを備える。端末側光受信部２７は、フォトダイオード２７１で受信した電気信号を、２つの増幅器２７２、２７３により増幅して、合分波部２２に供給する。

制御信号復調部２８は、端末側光受信部２７により受信したＲＦ信号を分波する分波部２８ａを有し、分波部２８ａから分波されたＲＦ信号から制御信号を復調し、復調した制御信号を光送信制御部２９に供給する。分波部２８ａは、例えば、図３に示すように、増幅器２７２、２７３の間に接続される。このような接続により、光端末装置２は、下り光信号から変換されたＲＦ信号を、所望する信号レベルで、合分波部２２に供給することができる。

光送信制御部２９は、ＣＰＵ２９１と、メモリ２９２と、レーザダイオード２５２の温度を検出する温度センサ２９３と、ＤＡコンバータ２９４と、Ｉｂ制御部２９５と、識別情報付加部２９ａとを備える。

光送信制御部２９は、ＣＰＵ２９１が、端末側光送信部２５の光出力レベルと、端末側光受信部２７の光入力レベルと、温度センサ２９３で検出した温度と、メモリ２９２に記憶された情報とに基づいて、端末側光送信部２５が備えるレーザダイオード２５２のバイアス電流を制御する。光送信制御部２９は、ＤＡコンバータ２９４によりバイアス電流制御信号に変換し、Ｉｂ制御部２９５により、バイアス電流制御信号によりレーザダイオード２５２のバイアス電流を制御する。

また、光送信制御部２９は、後述するように、端末側光送信部２５の光出力レベルに応じて、可変減衰器２４の動作を制御することで、上り光信号の光出力レベルが変化しても光変調度が一定となるように調整することができる。

また、光送信制御部２９は、当該光端末装置２を識別するための識別情報を含む上り光信号を送信するように、端末側光送信部２５を制御する。このような制御を行うため、メモリ２９２には、例えば当該光端末装置２の製造番号などの、当該光端末装置２を識別可能な識別情報を記憶している。ＣＰＵ２９１は、メモリ２９２に記憶された識別情報を読み出して、識別情報付加部２９ａに通知する。

識別情報付加部２９ａは、ＣＰＵ２９１から通知された識別情報をＲＦ信号に変調するため、発振器２９６と、変調部２９７と、合波部２９８とを有する。識別情報付加部２９ａは、発振器２９６が所定の周波数で搬送波を発振し、変調部２９７が識別情報を発振器２９６により発振した搬送波により周波数変調し、合波部２９８が識別情報を変調した信号をＲＦ信号に合波する。このようにして識別情報付加部２９ａがＲＦ信号に識別情報を変調することで、光送信制御部２９は、伝送装置４に識別情報を通知することができる。

また、光送信制御部２９は、制御信号復調部２８により復調された制御信号に基づいて、端末側光送信部２５の光出力レベルを制御する。具体的に、伝送装置４から送信される制御信号は、上述したように、各光端末装置２の識別情報に対応付けられた光出力レベルが示されている。光送信制御部２９は、当該光端末装置２と一致する識別情報に対応付けられた光出力レベルと一致するように、端末側光送信部２５の光出力レベルを制御する。このようにして、光送信制御部２９は、他の光端末装置２とともに同一の光伝送路３を介して伝送装置４に入力される光入力レベルを、その下限値近傍で精度良く均一化することができ、結果として、光ビート雑音を低減することができる。

また、一心双方向のPONシステムにおいて、各光端末装置の出力に固定光減衰器を挿入して、伝送装置側の光受信レベルを調整する方法を用いる場合もあるが、この場合は各光端末装置に入力される光受信レベルが減衰し、下りの信号品質を劣化させる虞がある。これに対して、本発明は、上りの光信号レベルを自動調整するため、下りの光受信レベルが変化することも無く、良好な信号品質を維持することができる。

また、光送信制御部２９は、温度センサ２９３により、端末側光送信部２５のレーザダイオード２５２の環境温度を検出して、この環境温度に応じてＣＰＵ２９１がレーザダイオード２５２の光出力レベルを制御する。このような制御を行うため、メモリ２９２は、次のような温度特性情報を記憶している。すなわち、メモリ２９２は、環境温度と、レーザダイオード２５２のバイアス電流値から算出される光出力レベルとの対応を表す関数又はルックアップテーブルを予め記憶している。

ＣＰＵ２９１は、温度センサ２９３により検出した環境温度に対応する温度特性情報をメモリ２９２から読み出して、制御信号で示される光出力レベルと一致する光出力レベルを得るようなバイアス電流制御信号をＩｂ制御部２９５に供給する。このようにして、光送信制御部２９は、レーザダイオード２５２の温度に応じて変化する光出力特性を考慮して、端末側光送信部２５から出力される光出力レベルをより高精度に制御することができる。

また、ＣＰＵ２９１は、端末側光送信部２５から通知されるモニタフォトダイオード２５３の光出力レベルに基づいて、メモリ２９２に記憶された温度特性情報を補正してもよい。このようにして、ＣＰＵ２９１は、例えば経年変化するレーザダイオード２５２の温度特性を補正することができる。

また、ＣＰＵ２９１は、端末側光送信部２５のレーザダイオード２５２の光出力レベルを制御するとともに、端末側光送信部２５により送信される光信号の光変調度が所定の値となるように、可変減衰器２４から出力されるＲＦ信号の振幅レベルを変化させる。これは、光信号の変調度は、光出力レベルに応じて変化し、この変化が大きくなると歪み特性が劣化し、この変化が小さくなるとＣＮＲが劣化し、いずれも伝送特性が悪化するためである。すなわち、ＣＰＵ２９１は、可変減衰器２４により、ＲＦ信号の信号振幅レベルを適切に変化させることで、光変調度が変化しないようすることができる。

また、光送信制御部２９は、ＲＦ検出部２３による検出結果に応じて、当該光送信制御部２９の動作を制御する。すなわち、光送信制御部２９は、ＣＭ２１がＲＦ信号を出力している期間のみ、動作する。このようにして、光送信制御部２９は、伝送装置４の各ＣＭＴＳ４１、４２に同期した送出タイミングで動作することによって、ＣＭ２１により供給されたＲＦ信号に対応したバースト状の上り光信号を出力することができる。

（３−２）第２の実施例に係る光端末装置の構成について
また、本発明が適用された光端末装置は、第２の実施例として図４に示すような構成を採用してもよい。第２の実施例に係る光端末装置５は、光端末装置２と同様の構成については、同様の符号を付し、その説明を省略するものとする。

光端末装置５において、端末側光送信部２５は、レーザダイオード２５２の背面光を受光したモニタフォトダイオード２５３に流れる電流を抵抗素子２５４で電圧に変換して、後述する光送信制御部２９が有する比較器５９１に出力する。光送信制御部２９は、ＣＰＵ２９１と、メモリ２９２と、温度センサ２９３と、比較器５９１と、基準電圧可変部５９２と、Ｉｂ制御部２９５と、識別情報付加部２９ａとを有する。端末側光送信部２５は、基準電圧可変部５９２が、制御信号で示される光出力レベルの目標値に応じて比較器５９１の基準電圧を決定する。また、端末側光送信部２５は、比較器５９１が、モニタフォトダイオード２５３で検出した光出力レベルに対応する電圧値と、基準電圧可変部５９２により決定した基準電圧値とを比較して、比較結果に応じた電圧値をＩｂ制御部２９５に印加する。このようにして、端末側光送信部２５は、モニタフォトダイオード２５３で検出した光出力レベルに応じて目標とする光出力レベルとなるようなフィードバック制御を行うことができる。

光伝送システム１では、上り光信号を１６１０ｎｍ波長帯の光信号を用い、下り光信号を１５５５ｎｍ波長帯の光信号を用いている。ここで、上り光信号と下り光信号とが、単一の光伝送路によって双方向に伝送する場合、各々の波長での損失特性の違いが小さい。光伝送システム１では、光端末装置が受信する下り信号の光入力レベルを伝送装置４が知ることができれば、容易に伝送装置４側で上り光信号の損失特性を推定することができる。

（３−３）第３の実施例に係る光端末装置の構成について
よって、光伝送システム１では、例えば図５に示すような、第３の実施例に係る光端末装置６により、光端末装置で受信した下り光信号の光入力レベルを示す情報を識別情報に対応付けて、伝送装置４に送信してもよい。以下で具体的に説明するように、光伝送システム１は、光端末装置６により、識別情報に加えて、下り光信号の光入力レベルを示す情報を伝送装置４に送信することで、伝送装置４側で、光伝送路３の伝送損失に基づいて、より適切な制御信号を生成することができる。

第３の実施例に係る光端末装置６は、光端末装置２と同様の構成については同様の符号を付し、その説明を省略する。光端末装置６は、光端末装置２と同様の構成に加え、さらに端末側光受信部２７に入力した下り光信号の光入力レベルを検出する光入力レベル検出部６１を備える。

光入力レベル検出部６１は、端末側光受信部２７に入力した下り光信号の光入力レベルを検出して、検出した光入力レベルを光送信制御部２９に通知する。具体的に、光入力レベル検出部６１は、フォトダイオード２７１で受光した電流を抵抗素子６１１で電圧に変換し、この電圧をＡＤコンバータ６１２により数値化し、この電圧値を端末側光受信部２７の光入力レベルとして光送信制御部２９に通知する。

光送信制御部２９は、光入力レベル検出部６１により検出した端末側光入力レベルと、モニタフォトダイオード２５３により検出した端末側光送信部２５の端末側光出力レベルとを、メモリ２９２から読み出した識別情報に対応付けて、識別情報付加部２９ａに通知する。識別情報付加部２９ａは、変調部２９７が識別情報と端末側光入力レベルと端末側光出力レベルとを対応付けた情報を発振器２９６により発振した搬送波により周波数変調し、合波部２９８がこの信号を変調した信号をＲＦ信号に合波する。光送信制御部２９は、伝送装置４側に、当該光端末装置６と伝送装置４の間の伝送損失を算出可能な情報を通知することができる。

（４）伝送損失に基づいた制御信号の生成について
伝送装置４の伝送装置側光受信器４３は、復調部４３４が、ＲＦ信号を復調して、識別情報に加えて、この識別情報に対応付けられた端末側光入力レベルと端末側光出力レベルとをＣＰＵ４３６に通知する。ＣＰＵ４３６は、復調部４３４により復調された各情報を管理装置４７に通知する。

管理装置４７は、ＣＰＵ４３６から通知された識別情報で識別される光端末装置６の端末側光入力レベルと端末側光出力レベルとに基づいて、具体的には、次のようにして制御情報を生成する。

管理装置４７は、下記のようにして取得される伝送装置側光出力レベルと、ＣＰＵ４３６から通知された端末側光入力レベルとに基づいて、下り光信号の伝送損失を算出する。そして、管理装置４７は、算出した下り光信号の伝送損失と、ＣＰＵ４３６から通知された端末側光出力レベルとに基づいて、伝送装置側光入力レベルを算出する。

ここで、管理装置４７は、伝送装置側光送信器４５から出力される伝送装置側光出力レベルとして、例えば機器設置時または工場出荷検査時の出力値を用いることができる。この態様では、管理装置４７は、機器設置時または工場出荷検査時における伝送装置側光送信器４５からの出力値を予め内部メモリなどに記憶するものとする。なお、上記の態様に限定されず、例えば、光端末装置２の端末側光送信部２５と同様にして、伝送装置側光送信器４５内部にモニタフォトダイオードを設け、このモニタフォトダイオードにより検出した光検出レベルを、管理装置４７が、伝送装置側光出力レベルとして用いてもよい。

具体例として、伝送装置側光出力レベルＰｃｆ＝＋１４ｄＢｍ、端末側光入力レベルＰｈｉ＝−８ｄＢｍとすると、管理装置４７は、Ｐｃｆ−Ｐｈｉにより、光伝送路３の下り光信号の伝送損失である２２ｄＢを算出する。下り光信号と上り光信号とが同一の伝送路３を伝送するので、両者の伝送損失が同等であるものとする。端末側光出力レベルＰｈｆ＝＋２ｄＢｍの場合、管理装置４７は、伝送装置側光受信器４３が光入力レベル検出部４３５によって伝送装置側光入力レベルＰｃｉを検出しなくても、下記式により精度よく伝送装置側光入力レベルＰｃｉを算出することができる。

Ｐｃｉ＝Ｐｈｆ−２２＝−２０ｄＢｍ
このようにして、管理装置４７は、精度よく伝送装置側光入力レベルＰｃｉを算出でき、伝送装置側光入力レベルＰｃｉが目標値となるように、対応する光端末装置２から送信される上り光信号の光出力レベルを制御する制御情報を生成することができる。

ここで、伝送装置４は、光伝送路３を介して接続された全ての光端末装置５に対して、同一の目標光入力レベルＰｃｉを設定してもよいし、光端末装置５毎に異なる値を設定するようにしてもよい。

なお、上り信号と下り信号とでは、光波長帯が異なる。このため、ＣＰＵ２９１は、下り光信号の伝送損失を伝送路の波長依存性に基づいて補正した値を、上り光信号の伝送損失として用いることで、より高精度に伝送装置側光入力レベルＰｃｉを算出することができる。

このようにして、光送信制御部２９は、伝送装置４から送信される制御信号に基づいて、光端末装置の光送信部から出力される端末側光出力レベルを制御することで、伝送装置４側に入力される光入力レベルを、その下限値近傍で精度良く均一化することができ、結果として光ビート雑音を低減することができる。

（５）伝送装置側の光受信部について
上述したように、伝送装置側光受信器４３が備える光受信部４３１は、光端末装置から同一の光伝送路を介して時分割で伝送される上り光信号を受光して、受光したＲＦ信号を分波部４３２に供給する。ここで、光受信部４３１は、伝送路特性によって光端末装置間での信号レベル差が大きくても、簡単な構成で効率の良い回路構成により、光端末装置毎に精度良く検出するため、図６に示すような回路構成を備えることが好ましい。

すなわち、光受信部４３１は、図６に示すように、フォトダイオード１０１と、コンデンサ１０２、１０３と、増幅器１０４と、コイル１０５、１０６と、抵抗素子１０７、１０８と、平滑化コンデンサ１０９と、ＡＤコンバータ１１０と、ＣＰＵ１１１とを備える。さらに、光受信部４３１は、基準電圧源１１２と、比較器１１３と、スイッチ１１４とを備える。

フォトダイオード１０１は、そのアノード側が、コンデンサ１０２を介して増幅器１０４の非反転入力端と接続されている。また、フォトダイオード１０１は、そのカソード側が、コンデンサ１０３を介して増幅器１０４の反転入力端と接続されている。また、フォトダイオード１０１のカソードには、コイル１０５が接続されている。このような接続によって、増幅器１０４は、その入力端にフォトダイオード１０１の交流成分が入力され、その出力端からＲＦ信号を出力することができる。

また、フォトダイオード１０１は、そのアノード側が、抵抗素子１０７と、抵抗素子１０８と、比較器１１３の非反転入力端とに、それぞれ接続されている。抵抗素子１０７は、フォトダイオード１０１と接続されていない方の端部が、コイル１０６と接続されている。コイル１０６は、抵抗素子１０７と接続されていない方が接地端となっている。抵抗素子１０８は、フォトダイオード１０１と接続されていない方の端部が、平滑化コンデンサ１０９と、ＡＤコンバータ１１０とに接続されている。平滑化コンデンサ１０９は、抵抗素子１０８と接続されていない方が接地端となっている。このような接続によって、フォトダイオード１０１が光信号を受光すると、平滑化コンデンサ１０９は、抵抗１０８、平滑化コンデンサ１０９による時定数に応じて電荷を蓄積し、所定の定常状態となる。

ＡＤコンバータ１１０は、平滑化コンデンサ１０９に印加される検出電圧を数値化して、ＣＰＵ１１１に通知する。ＣＰＵ１１１は、後述する比較器１１３からの出力信号に応じて、光信号が伝送されているとき、ＡＤコンバータ１１０から通知される検出電圧Ｖｍを読み込む。

基準電圧源１１２は、基準電圧Ｖｒｅｆを比較器１１３の反転入力端に印加する。比較器１１３は、フォトダイオード１０１が光を受光しているか否かを検出する。具体的に、比較器１１３は、フォトダイオード１０１のアノード側の電圧と、基準電圧源１１２から印加される基準電圧Ｖｒｅｆとを比較して、フォトダイオード１０１が光を受光しているか否かを検出する。比較器１１３は、この検出結果を示す検出信号をそれぞれＣＰＵ１１１とスイッチ１１４とに出力する。

なお、光受信部４３１は、上述した比較器１１３に限定されず、例えばフォトダイオード１０１により受光した電気信号を復調してＲＦ信号のキャリアの有無を判断して、フォトダイオード１０１が光を受光しているか否かを検出してもよい。特に、光受信部４３１に比較器１１３を用いると、受動素子のみから構成されるので、回路規模の増大を抑える観点から好ましい。

スイッチ１１４は、平滑化コンデンサ１０９の電荷を放電する放電経路Ｄに接続されている。具体的に、スイッチ１１４は、一方の端部が平滑化コンデンサ１０９に接続され、他方が接地端となっている。スイッチ１１４は、比較器１１３からの検出信号によって、フォトダイオード１０１が光を受光していないと検出したとき、平滑化コンデンサ１０９を接地して放電する放電経路Ｄを形成する放電経路接続部として機能する。

なお、放電経路接続部は、上述したスイッチ１１４に限定されず、例えばトランジスタやＦＥＴなどの半導体素子を用いてもよい。

以上のような構成からなる光受信部４３１は、例えば図７に示すような、比較例に係る光受信部２００と比べて、同一の光伝送路を介して接続された各光端末装置から時分割で伝送されてくる光信号の光入力レベルを、簡単な構成で効率の良い回路構成により、光端末装置毎に精度良く検出することができる。

比較例に係る光受信装置２００は、図７に示すように、フォトダイオード２０１と、コンデンサ２０２、２０３と、比較器２０４と、コイル２０５、２０６と、抵抗素子２０７、２０８と、平滑化コンデンサ２０９と、ＡＤコンバータ２１０と、ＣＰＵ２１１とを備える。

比較例に係る光受信装置２００において、比較器２０４は、その入力端にフォトダイオード２０１の交流成分が入力され、その出力端からＲＦ信号を出力する。また、フォトダイオード２０１が光信号を受光すると、平滑化コンデンサ２０９は、コイル２０６と抵抗素子２０７、２０８とともに決定される時定数に応じて電荷を蓄積し、所定の定常状態となる。また、フォトダイオード２０１が光信号を受光しなくなると、平滑化コンデンサ２０９は、コイル２０６と抵抗素子２０７、２０８とともに決定される時定数に応じて、抵抗素子２０７、２０８、コイル２０６を介して放電する。ＡＤコンバータ２１０は、平滑化コンデンサ２０９に印加される検出電圧を数値化して、ＣＰＵ２１１に通知する。

次に、図８（Ａ）に示すような光端末装置♯１、♯２、♯３、・・・の順番で時分割されたバースト状の光信号を、光受信部４３１、２００が受信したときの平滑化コンデンサ１０９、２０９の検出電圧Ｖｍ’、Ｖｍの時間応答について評価する。

図８（Ａ）では、伝送損失の影響などによって、光入力レベルが光端末装置♯１、♯３に比べて光端末装置♯２が低い光信号が伝送装置側に送信される場合を示している。

まず、図８（Ａ）に示すような光信号を比較例に係る光受信装置２００が受信すると、平滑化コンデンサ２０９に印加される検出電圧Ｖｍは、図８（Ｂ）に示すような時間応答となる。図８（Ｂ）から明らかなように、検出電圧Ｖｍが、光端末♯２の送信時間のＡ点で下がりきらないため、ＣＰＵ２１１は、光端末装置♯２からの光入力レベルに対応した正確な検出電圧Ｖｍを検出することができない。このように正確な検出電圧Ｖｍを検出できないのは、光端末間での光入力レベルの差が大きく、平滑化コンデンサ２０９の放電の時定数に起因して、検出電圧Ｖｍが定常状態の値とならないからである。ここで、単に平滑化コンデンサ２０９の放電時間を短くするため、平滑化コンデンサ２０９の容量を小さくすると、検出電圧Ｖｍは、その定常状態の値が安定しない。

次に、図８（Ａ）に示すような光信号を光受信部４３１が受信すると、平滑化コンデンサ１０９に印加される検出電圧Ｖｍ’は、図８（Ｃ）に示すような時間応答となる。

図８（Ｃ）から明らかなように、光受信部４３１では、光信号を受信しないガードタイムにスイッチ１１４が放電経路Ｄを接続するので、平滑化コンデンサ１０９が放電経路Ｄを介して放電される。この結果、平滑化コンデンサ１０９に印加される検出電圧Ｖｍは、比較例の検出電圧Ｖｍの時間応答と異なり、光端末装置♯２の送信時間のＡ点で正確な電圧値を検出することができる。

上記の評価から明らかなように、光受信部４３１は、フォトダイオード１０１が光を受光していないとき、平滑化コンデンサ１０９を放電する放電経路Ｄを電気的に接続する。

このため、光受信部４３１は、各光端末装置から同一の光伝送路を介して時分割で伝送される光信号の信号レベル差が大きくても、簡単な構成で効率の良い回路構成により、光端末装置毎に精度良く検出することができる。

（６）その他
なお、本発明が適用された光端末装置、伝送装置、及び、光伝送システムは、上述した実施例に限定されることなく、種々の変更が可能であることはもちろんである。

２ 光端末装置
２５ 端末側光送信部
２７ 端末側光受信部
２８ 制御信号復調部
２９ 光送信制御部
２９２ メモリ
３ 光伝送路
４ 伝送装置
４１、４２ ＣＭＴＳ

しかしながら、ケーブルモデムを用いたシステムで伝送路を光ファイバ化し、ＰＯＮシステムとした場合、異なる光端末装置から同一の光伝送路を介してバースト状の上り信号をそれぞれ出力させた際、伝送装置では同一波長帯の光信号を同時に受信する場合がある。この場合、伝送装置の光受信器で光ビート雑音が発生し、伝送品質が著しく劣化するという問題がある。

このように光ビート雑音による伝送品質劣化が問題となるが、上述したように、複数の光端末装置から同時に、同一の伝送路を介して送信されて伝送装置に入力される光入力レベルがほぼ同じだと、伝送品質の劣化が少ない傾向にある。また、伝送装置に入力される光入力レベルが低いほど、上述した光ビート雑音による伝送品質の劣化が小さい傾向にある。

このため、光端末装置は、伝送装置に入力される光入力レベルが、その下限値近傍で精度良く均一化されるように光信号を送信することが望まれる。

上記特許文献１の光伝送方法により、光端末装置側で個別に光出力レベルを調整することができるが、伝送路は温度特性等を持つため、伝送装置での光受信レベルは、気温等で変化する。よって、伝送装置の光受信器において常時光入力レベルを検出し、光端末装置の光出力レベルを制御しなければならなかった。

本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、複数の光端末装置とともに同一の光伝送路を介して接続された伝送装置に設置された非同期の終端装置との間で同一波長帯の光信号の伝送を行う光伝送システムに適用される。このような光伝送システムにおいて、各光端末装置から同一の光伝送路を介して伝送装置に入力される光入力レベルを、その下限値近傍で精度良く均一化することで、光ビート雑音を低減可能な光端末装置、伝送装置、及び、光伝送システムを提供することを目的とする。

本発明に係る光端末装置は、光ファイバと光分岐器とで構成された光伝送路を介して、一の伝送装置と複数の光端末装置との間で光通信を行うＰＯＮ（Passive Optical Network）型のネットワーク構成の光端末装置であって、複数の光端末装置は、互いに同一波長帯のバースト状の光信号を前記伝送装置に送信し、伝送装置には、互いに非同期である複数の終端装置が接続され、光端末装置には、各終端装置によって制御される送信タイミングに基づいて、デジタル変調信号による通信を行うケーブルモデムが接続されたネットワーク構成の光端末装置である。この光端末装置は、伝送装置から出力された光信号を受信し、受信した光信号を電気信号に変換して当該光端末装置に接続されたケーブルモデムに供給する端末側光受信部と、端末側光受信部が受信した光信号の端末側光入力レベルを検出する端末側光入力レベル検出部と、当該光端末装置に接続されたケーブルモデムから供給されるデジタル変調信号を光信号に変換し、変換した光信号を、伝送装置に送信する端末側光送信部と、端末側光送信部を制御する端末側光送信制御部と、当該光端末装置を識別する識別情報が記憶された識別情報記憶部と、を備え、伝送装置から端末側光受信部に送信される信号に制御信号が含まれ、制御信号は、伝送装置に出力する光信号の端末側光出力レベルを制御する信号であり、端末側光送信制御部は、識別情報記憶部に記憶された識別情報と、端末側光入力レベル検出部により検出した端末側光入力レベルとを含む光信号を出力するように、端末側光送信部を制御することを特徴とする。

本発明に係る伝送装置は、光ファイバと光分岐器とで構成された光伝送路を介して、一の伝送装置と複数の光端末装置との間で光通信を行うＰＯＮ（Passive Optical Network）型のネットワーク構成の伝送装置であって、複数の光端末装置は、互いに同一波長帯のバースト状の光信号を前記伝送装置に送信し、伝送装置には、互いに非同期である複数の終端装置が接続され、光端末装置には、各終端装置によって制御される送信タイミングに基づいて、デジタル変調信号による通信を行うケーブルモデムが接続されたネットワーク構成の伝送装置である。この伝送装置は、光伝送路を介して接続された複数の光端末装置から送信されてきた光信号を受信して、受信した光信号を電気信号に変換して当該伝送装置に接続された終端装置に供給する伝送装置側光受信部と、光伝送路を介して複数の光端末装置に光信号を送信する伝送装置側光送信部と、を備え、光端末装置から伝送装置側光受信部に送信される信号に、光端末装置を識別する識別情報と、識別情報で識別される光端末装置が受光した光信号の端末側光入力レベルが含まれ、伝送装置側光送信部は、端末側光入力レベルに基づいて生成された制御信号であって、識別情報で識別される各光端末装置が出力する光信号の端末側光出力レベルを制御する制御信号を含む光信号を、複数の光端末装置に送信することを特徴とする。
本発明に係る伝送装置は、光ファイバと光分岐器とで構成された光伝送路を介して、一の伝送装置と複数の光端末装置との間で光通信を行うＰＯＮ（Passive Optical Network）型のネットワーク構成の伝送装置であって、複数の光端末装置は、互いに同一波長帯のバースト状の光信号を前記伝送装置に送信し、伝送装置には、互いに非同期である複数の終端装置が接続され、光端末装置には、各終端装置によって制御される送信タイミングに基づいて、デジタル変調信号による通信を行うケーブルモデムが接続されたネットワーク構成の伝送装置である。この伝送装置は、光伝送路を介して接続された複数の光端末装置から送信されてきた光信号を受信して、受信した光信号を電気信号に変換して当該伝送装置に接続された終端装置に供給する伝送装置側光受信部と、伝送装置側光受信部により受信した光信号の伝送装置側光入力レベルを検出する伝送装置側光入力レベル検出部と、光伝送路を介して複数の光端末装置に光信号を送信する伝送装置側光送信部と、を備え、光端末装置から伝送装置側光受信部に送信される信号に、光端末装置を識別する識別情報が含まれ、伝送装置側光送信部は、伝送装置側光入力レベル検出部により検出した伝送装置側光入力レベルに基づいて生成された制御信号であって、識別情報で識別される各光端末装置が出力する光信号の端末側光出力レベルを制御する制御信号を含む光信号を、複数の光端末装置に送信することを特徴とする。

なお、上述した例に限定されることなく、伝送装置４には、より多くのＣＭＴＳを接続してもよい。また、ＣＭＴＳは、他のＣＭＴＳと識別可能な変調方式であれば、周波数変調、及び、位相変調など、他の変調方式を用いてもよい。

Claims (11)

1. 光ファイバと光分岐器とで構成された光伝送路を介して、一の伝送装置と複数の光端末装置との間で光通信を行うＰＯＮ（Passive Optical Network）型のネットワーク構成の光端末装置であって、
   前記複数の光端末装置は、互いに同一波長帯のバースト状の光信号を前記伝送装置に送信し、
   前記伝送装置には、互いに非同期である複数の終端装置が接続され、
   前記光端末装置には、前記各終端装置によって制御される送信タイミングに基づいて、デジタル変調信号による通信を行うケーブルモデムが接続されたネットワーク構成の光端末装置において、
   前記伝送装置から出力された光信号を受信し、受信した光信号を電気信号に変換して当該光端末装置に接続されたケーブルモデムに供給する端末側光受信部と、
   前記端末側光受信部が受信した光信号の端末側光入力レベルを検出する端末側光入力レベル検出部と、
   当該光端末装置に接続されたケーブルモデムから供給されるデジタル変調信号を光信号に変換し、変換した光信号を、前記伝送装置に送信する端末側光送信部と、
   前記端末側光送信部を制御する端末側光送信制御部と、
   当該光端末装置を識別する識別情報が記憶された識別情報記憶部と、を備え、
   前記伝送装置から前記端末側光受信部に送信される信号に制御信号が含まれ、
   前記制御信号は、前記伝送装置に出力する光信号の端末側光出力レベルを制御する信号であり、
   前記端末側光送信制御部は、前記制御信号に示される端末側光出力レベルで、前記識別情報記憶部に記憶された識別情報と、前記端末側光入力レベル検出部により検出した端末側光入力レベルとを含む光信号を出力するように、前記端末側光送信部を制御することを特徴とする光端末装置。
2. 前記端末側光送信部の環境温度と、該端末側光送信部が出力する光信号の端末側光出力レベルとを対応付けた温度特性情報を記憶した温度特性情報記憶部と、
   前記環境温度を検出する温度検出部とを更に備え、
   前記端末側光送信制御部は、前記温度検出部により検出した環境温度に対応する温度特性情報に基づいて、前記制御信号で示される端末側光出力レベルで光信号を出力するように、前記端末側光送信部を制御することを特徴とする請求項１記載の光端末装置。
3. 前記端末側光送信部は、バイアス電流に応じた光出力レベルの光信号を出力するレーザダイオードと、該レーザダイオードにより出力した光を受光するモニタフォトダイオードとを有し、
   前記端末側光送信制御部は、前記モニタフォトダイオードが受光した受光レベルに応じて、前記温度特性情報記憶部に記憶された温度特性情報で示される端末側光出力レベルを補正することを特徴とする請求項２記載の光端末装置。
4. 当該光端末装置に接続されたケーブルモデムから供給されるデジタル変調信号の信号振幅比を調整する信号振幅比調整部を更に備え、
   前記端末側光送信部は、前記信号振幅比調整部により調整されたデジタル変調信号を光信号に変換して送信し、
   前記端末側光送信制御部は、前記信号振幅比調整部の振幅レベルを変化させることにより、前記端末側光送信部により送信される光信号の光変調度が所定の値となるように、該信号振幅比調整部を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の光端末装置。
5. 前記端末側光送信部は、バイアス電流に応じた光出力レベルの光信号を出力するレーザダイオードと、該レーザダイオードにより出力した光を受光するモニタフォトダイオードとを有し、
   前記端末側光送信制御部は、前記モニタフォトダイオードにより受光した受光レベルに対応する前記レーザダイオードの光出力レベルが、前記制御信号で示される光出力レベルと一致するように、前記端末側光送信部を制御することを特徴とする請求項１記載の光端末装置。
6. 光ファイバと光分岐器とで構成された光伝送路を介して、一の伝送装置と複数の光端末装置との間で光通信を行うＰＯＮ（Passive Optical Network）型のネットワーク構成の伝送装置であって、
   前記複数の光端末装置は、互いに同一波長帯のバースト状の光信号を前記伝送装置に送信し、
   前記伝送装置には、互いに非同期である複数の終端装置が接続され、
   前記光端末装置には、前記各終端装置によって制御される送信タイミングに基づいて、デジタル変調信号による通信を行うケーブルモデムが接続されたネットワーク構成の伝送装置において、
   前記光伝送路を介して接続された複数の光端末装置から送信されてきた光信号を受信して、受信した光信号を電気信号に変換して当該伝送装置に接続された終端装置に供給する伝送装置側光受信部と、
   前記伝送装置側光受信部により受信した光信号の伝送装置側光入力レベルを検出する伝送装置側光入力レベル検出部と、
   前記光伝送路を介して前記複数の光端末装置に光信号を送信する伝送装置側光送信部と、を備え、
   前記光端末装置から前記伝送装置側光受信部に送信される信号に、該光端末装置を識別する識別情報が含まれ、
   前記伝送装置側光送信部は、前記伝送装置側光入力レベル検出部により検出した伝送装置側光入力レベルに基づいて生成された制御信号であって、前記識別情報で識別される各光端末装置が出力する光信号の端末側光出力レベルを制御する制御信号を含む光信号を、前記複数の光端末装置に送信することを特徴とする伝送装置。
7. 前記制御信号を生成する制御信号生成部を更に備え、
   前記光端末装置から前記伝送装置側光受信部に送信される信号に、前記光端末装置を識別する識別情報と、該識別情報で識別される光端末装置が出力する光信号の端末側光出力レベルが含まれ、
   前記制御信号生成部は、前記伝送装置側光入力レベル検出部により検出した伝送装置側光入力レベルと、前記端末側光出力レベルとに基づいて、前記光伝送路を介して各光端末装置から伝送されてくる光信号の伝送装置側光入力レベルを算出し、算出した伝送装置側光入力レベルに基づいて前記制御信号を生成することを特徴とする請求項６記載の伝送装置。
8. 前記伝送装置側光送信部は、
   前記複数の光端末装置から前記光伝送路を介して送信されてくる光信号を電気信号に変換するフォトダイオードと、
   前記フォトダイオードの一方の端子に接続され、前記各光端末装置から伝送されてくる光信号の光入力レベルを電圧に変換する抵抗と平滑化コンデンサと、
   前記フォトダイオードが光を受光しているか否かを検出する受光検出部と、
   前記受光検出部により、前記フォトダイオードが光を受光していないと検出したとき、前記平滑化コンデンサを放電する放電経路を電気的に接続する放電経路接続部と、を有することを特徴とする請求項６記載の伝送装置。
9. 前記受光検出部は、所定の基準電圧と前記フォトダイオードの一方の端子の電圧とを比較する比較器を有し、該比較器の比較結果より該フォトダイオードが光を受光しているか否かを検出することを特徴とする請求項８記載の伝送装置。
10. 光ファイバと光分岐器とで構成された光伝送路を介して、一の伝送装置と複数の光端末装置との間で光通信を行うＰＯＮ（Passive Optical Network）型のネットワーク構成の光伝送システムであって、
    互いに同一波長帯のバースト状の光信号を前記伝送装置に送信する前記複数の光端末装置と、
    互いに非同期である複数の終端装置が接続された前記伝送装置と、を備え、
    前記光端末装置には、前記各終端装置によって制御される送信タイミングに基づいて、デジタル変調信号による通信を行うケーブルモデムが接続されたネットワーク構成の光伝送システムにおいて、
    前記光端末装置は、
    前記伝送装置から出力された光信号を受信し、受信した光信号を電気信号に変換して当該光端末装置に接続されたケーブルモデムに供給する端末側光受信部と、
    前記端末側光受信部が受信した光信号の端末側光入力レベルを検出する端末側光入力レベル検出部と、
    当該光端末装置に接続されたケーブルモデムから供給されるデジタル変調信号を光信号に変換し、変換した光信号を前記伝送装置に送信する端末側光送信部と、
    前記端末側光送信部を制御する端末側光送信制御部と、
    当該光端末装置を識別する識別情報が記憶された識別情報記憶部と、を有し、
    前記伝送装置から前記端末側光受信部に送信される信号に制御信号が含まれ、
    前記制御信号は、前記伝送装置に出力する光信号の端末側光出力レベルを制御する信号であり、
    前記端末側光送信制御部は、前記制御信号に示される端末側光出力レベルで、前記識別情報記憶部に記憶された識別情報と、前記端末側光入力レベル検出部により検出した端末側光入力レベルとを含む光信号を出力するように、前記端末側光送信部を制御し、
    前記伝送装置は、
    前記光伝送路を介して接続された複数の光端末装置から送信されてきた光信号を受信して、受信した光信号を電気信号に変換して当該伝送装置に接続された終端装置に供給する伝送装置側光受信部と、
    前記光伝送路を介して前記複数の光端末装置に光信号を送信する伝送装置側光送信部と、を有し、
    前記光端末装置から前記伝送装置側光受信部に送信される信号に、該光端末装置を識別する識別情報が含まれ、
    前記伝送装置側光送信部は、前記端末側光入力レベルに基づいて生成された制御信号であって、前記識別情報で識別される各光端末装置が出力する光信号の端末側光出力レベルを制御する制御信号を含む光信号を、前記複数の光端末装置に送信するように、前記伝送装置側光送信部を制御することを特徴とする光伝送システム。
11. 光ファイバと光分岐器とで構成された光伝送路を介して、一の伝送装置と複数の光端末装置との間で光通信を行うＰＯＮ（Passive Optical Network）型のネットワーク構成の光伝送システムであって、
    互いに同一波長帯のバースト状の光信号を前記伝送装置に送信する前記複数の光端末装置と、
    互いに非同期である複数の終端装置が接続された前記伝送装置と、を備え、
    前記光端末装置には、前記各終端装置によって制御される送信タイミングに基づいて、デジタル変調信号による通信を行うケーブルモデムが接続されたネットワーク構成の光伝送システムにおいて、
    前記光端末装置は、
    前記伝送装置から出力された光信号を受信し、受信した光信号を電気信号に変換して当該光端末装置に接続されたケーブルモデムに供給する端末側光受信部と、
    当該光端末装置に接続されたケーブルモデムから供給されるデジタル変調信号を光信号に変換し、変換した光信号を前記伝送装置に送信する端末側光送信部と、
    前記端末側光送信部を制御する端末側光送信制御部と、
    当該光端末装置を識別する識別情報が記憶された識別情報記憶部と、を有し、
    前記伝送装置から前記端末側光受信部に送信される信号に制御信号が含まれ、
    前記制御信号は、前記伝送装置に出力する光信号の端末側光出力レベルを制御する信号であり、
    前記端末側光送信制御部は、前記制御信号に示される端末側光出力レベルで、前記識別情報記憶部に記憶された識別情報を含む光信号を出力するように、前記端末側光送信部を制御し、
    前記伝送装置は、
    前記光伝送路を介して接続された複数の光端末装置から送信されてきた光信号を受信して、受信した光信号を電気信号に変換して当該伝送装置に接続された終端装置に供給する伝送装置側光受信部と、
    前記伝送装置側光受信部により受信した光信号の伝送装置側光入力レベルを検出する伝送装置側光入力レベル検出部と、
    前記光伝送路を介して前記複数の光端末装置に光信号を送信する伝送装置側光送信部と、を有し、
    前記光端末装置から前記伝送装置側光受信部に送信される信号に、該光端末装置を識別する識別情報が含まれ、
    前記伝送装置側光送信部は、前記伝送装置側光入力レベル検出部により検出した伝送装置側光入力レベルに基づいて生成された制御信号であって、前記識別情報で識別される各光端末装置が出力する光信号の端末側光出力レベルを制御する制御信号を含む光信号を前記複数の光端末装置に送信するように、前記伝送装置側光送信部を制御することを特徴とする光伝送システム。

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