JP2880927B2 - 光ファイバネットワークシステム - Google Patents
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Description
型トポロジーを用いる光加入者伝送システムに関する。
する光加入者伝送システムとしてPON(Passiv
e Opitical Network)システムが提
案されており、実用化に向けた開発が盛んに行われてい
る。PONシステムでは、図2に示すように局舎1とN
台の光ネットワークユニットONU11〜1N(Opt
ical Network Unit)間の1対N光伝
送系をパッシブスプリッタ3を介して分配/多重化を行
うパッシブダブルスター(Passive Doubl
e Star:PDS)構成とし、下り信号は時分割多
重(Time Division Multiplex
ing:TDM)、上り信号は時分割多元接続(Tim
e Division Multiple Acces
s:TDMA)によってユーザ多重を行う。かくして、
局舎・スプリッタ間の光伝送路および局舎1内の光送受
信器2をN台のONU11〜1Nで共有することで経済
化がなされる。
に対応したものであるため、画像等の広帯域サービスに
対応を行うようにするためには、PONシステム用に既
設されている光伝送路、光送受信器を最大限に活用しつ
つ、伝送容量の増大をはかる必要がある。
つつ伝送容量を増大する方法として、波長多重(WD
M:Wavelength Division Mul
tiplexing)を用いる方法と、時分割多重度を
高める方法が提案されている。前者は、図3に示すよう
に狭帯域サービス用に用いられていない波長帯におい
て、高密度波長多重技術を用いてONUごともしくはサ
ービスごとに波長を割り当てる。後者の例として、狭帯
域サービス用の低速のバーストに広帯域サービス用の高
いクロック速度のバーストを混在させて伝送する方法が
あり、第5回オプティカル・ハイブリッド アクセス
ネットワーク会議(5th Conference o
n Optical/Hybrid Access N
etworks)講演番号6.03、および、6th
International Workshop on
Optical Access Networks
講演番号2.4で述べられている。
において、スプリッタを局舎内に設置する例もみられ
る。この場合、伝送路の再敷設を行うことなく、図4に
示すようなN台のONUと局舎内のN台の光送受信器を
1対1で接続のシングルスタートポロジーに移行し、O
NUあたりの伝送容量を増大することが可能である。
重を既存のPONシステム上に付加することで段階的に
広帯域サービスを提供しようとすると、波長多重用の高
価な光源や波長選択素子を、多大な消費電力を要する温
度制御を行いつつ用いなければならず、当初からシング
ルスターで敷設した場合と比較して局舎内装置やONU
がはるかに高価でかつ大型なものとなってしまう。
させて伝送を行う場合、連続信号用の受信器と比較して
受信感度が劣化するバースト対応比較受信器を高速化す
る必要が生じ、実用上十分な受信感度を得ることが困難
である。
に設計された局舎内装置に収容する光送受信器数がPO
Nの場合のN倍となり、実装サイズ的に実現が難しい。
的にかつ実装サイズを増加させずに伝送容量の増大を行
う方式を提供することを目的とする。
設のパッシブスプリッタを、M芯のアレイ光ファイバと
M本の単芯光ファイバケーブルとのインターフェイス変
換を行う多芯・単芯変換ケーブルに、局舎内光送受信器
と、多芯・単芯変換ケーブルとの間の光伝送路をアレイ
光ファイバケーブルに、局舎内光送受信器を、複数の光
送信器を1個のモジュールに集積化したアレイ光送信
器、または複数の光受信器を1個のモジュールに集積化
したアレイ光受信器、もしくはアレイ光送信器とアレイ
光受信器の双方に置き換える。
することなくPON用に既設のものをそのまま活用して
広帯域化が達成されるため、必要に応じて段階的に広帯
域化を行うことが可能であり、スムーズで経済的な広帯
域サービスへの移行ができる。
といった高価なデバイスが不要であるため、わずかな追
加投資で広帯域化を行うことができる。
光送受信器を適用するため、N台のONUを1台で収容
するPONシステム用の局舎内設置用光送受信器と比較
して実装サイズの増加がほとんどない。
信器をONU内に有し、かつ、多大な分岐損を伴うパッ
シブスプリッタを介することなく局舎内設置のアレイ光
受信器と1対1で接続されるため、局舎内設置のアレイ
光受信器の高感度が要求されない。したがって、アレイ
光受信器を雑音よりも耐電磁干渉能力を重視した設計と
することができ、アレイ光受信器で問題となる電気的ク
ロストークの影響を低減することができる。
する。
に移行後の光加入者伝送システムの構成を示すブロック
図であり、図2は、電話等の狭帯域サービスを対象とし
たTDM/TDMAを用いた既設のPONシステムの構
成を示すブロック図である。
て、パッシブスプリッタ3は局舎1内に設置されてお
り、ONU11とONU12が広帯域サービスの供給を
必要としている。ここで、局舎1内に設置したバースト
光送受信器2を図1に示すアレイ光送受信器6に、パッ
シブスプリッタ3を多芯・単芯変換ケーブル4に置き換
え、多芯・単芯変換ケーブル4とアレイ光送受信器6を
アレイファイバ5で接続することにより、アレイ光送受
信器の各々のチャンネルと各ONUが1対1で接続され
る。これは、図4に示すシングルスタートポロジーにお
いて局舎1内の光送受信器21〜2NとONU11〜1
N内の光送受信器31〜3Nが1対1で接続されている
のと等価である。
送受信器31〜3N、既設の光伝送路51〜5Nに対し
交換もしくは新規機能付加を行うことなく、伝送容量を
パッシブスプリッタ3の分岐数N倍にすることができ、
広帯域サービスの供給が可能となる。
レイ光送信LSI、アレイ光検出器とアレイ光受信LS
Iをモジュール化することにより、1チャンネルの光送
受信器と遜色のない実装サイズで実現することができ
る。例えば日立レビュー(Hitachi Revie
w)第43巻(1994年)79ページでは、10チャ
ンネルの200Mbpsの光送信器/光受信器を1cc
のパッケージに集積化した例が述べられている。したが
って、局舎1内においてPON用に既設された光送受信
器2をアレイ光送受信器6に置き換えることによる実装
サイズの増加はわずかである。
問題となるのは、受信部におけるチャンネル間の電気的
クロストークである。クロストークの主因として、電源
線経由によるものとアレイ光検出器のチャンネル間の空
間結合によるものが挙げられることが知られている。前
者は、電源の適切な分離とフィルタリングで除去するこ
とができる。後者の低減のためには、アレイ光検出器か
ら出力される光電流を増幅する光受信回路の入力インピ
ーダンスを低減することが有効であるが、受信回路の入
力抵抗低減と雑音低減は相反する関係にある。例えば、
光受信回路として広く用いられているトランスインピー
ダンスアンプにおいて、電圧利得一定のまま入力抵抗を
低減しようとすると帰還抵抗の値を低減する必要が生
じ、帰還抵抗によると熱雑音が増加する。
系においてはONU11〜1N内の光送信器としてPO
N用に既設の高出力のものを用いており、しかもパッシ
ブスプリッタによる分岐挿入損がないため、局舎1内の
アレイ光受信器に高い受光レベルが得られ、受信回路の
低雑音化は要求されない。したがって、受信回路として
クロストークの少ない低入力インピーダンスのものを設
計することが容易である。
NU内の光送受信器として新たな機能を付加することな
くPON用に既設のものをそのまま活用して広帯域化が
達成されるため、必要に応じて段階的に広帯域化を行う
ことが可能であり、スムーズで経済的な広帯域サービス
への移行ができる。この際、波長多重、高速・高感度バ
ースト光受信器といった高価なデバイスが不要であるた
め、わずかな追加投資で広帯域化を行うことができる。
光送受信器を適用するため、N台のONUを1台で収容
するPONシステム用の局舎内設置用光送受信器と比較
して実装サイズの増加がほとんどない。
受信器をONU内に有し、かつ、多大な分岐損を伴うパ
ッシブスプリッタを介することなく局舎内設置のアレイ
光受信器と1対1で接続されるため、局舎内設置のアレ
イ光受信器に高感度が要求されない。したがって、アレ
イ光受信器を雑音よりも耐電磁干渉能力を重視した設計
とすることができ、アレイ光受信器で問題となる電気的
クロストークの影響を低減することができる。
テムの構成を示すブロック図である。
である。
ONシステムの構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
信器 3 パッシブスプリッタ 4 多芯・単芯変換ケーブル 5 アレイファイバ 6 アレイ光送受信回路 7 波長多重分離回路 11、12、13、1N 光ネットワークユニット(O
NU) 41、42 波長多重用光送受信器 51〜5N 光伝送路
Claims (1)
- 【請求項1】局舎内の光送受信器と、N台のONU(光
ネットワークユニット)内の光送受信器をパッシブスプ
リッタを介して1対Nのスター接続を行い、局舎からO
NU方向の下り通信を時分割多重、ONUから局舎方向
の上り通信を時分割多元接続によって多重化を行う光フ
ァイバネットワークシステムを広帯域化する方法であっ
て、 前記パッシブスプリッタを、M芯のアレイ光ファイバと
M本の単芯光ファイバケーブルとのインターフェイス変
換を行う多芯・単芯変換ケーブルに、 前記局舎内の光送受信器を、複数の光送信器を1個のモ
ジュールに集積化したアレイ光送信器と複数の光受信器
を1個のモジュールに集積化したアレイ光受信器に前記
アレイ光送信器および前記アレイ光受信器と前記多芯・
単芯変換ケーブルとの間の光伝送路をアレイ光ファイバ
ケーブルに置きかえることを特徴とする光ファイバネッ
トワークシステムを広帯域化する方法。z
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