JP2880927B2 - 光ファイバネットワークシステム - Google Patents

光ファイバネットワークシステム

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ網にスター
型トポロジーを用いる光加入者伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】電話等の狭帯域サービスを経済的に提供
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。
【０００３】ＰＯＮシステムは電話等の狭帯域サービス
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。
【０００４】従来、ＰＯＮシステムの既設設備を活用し
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。
【０００５】また、狭帯域サービス用のＰＯＮシステム
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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、波長多
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。
【０００７】低速のバースト中に高速のバーストを混在
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。
【０００８】シングルスターに移行した場合、ＰＯＮ用
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。
【０００９】本発明は、ＰＯＮシステムにおいて、経済
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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】ＰＯＮシステム上での既
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。
【００１１】
【作用】ＯＮＵ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。
【００１２】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。
【００１３】局舎内に設置する光送受信器としてアレイ
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。
【００１４】ＰＯＮシステム用として既設の高出力光送
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。
【００１５】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。
【００１６】図１は本発明によって広帯域サービス対応
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。
【００１７】図２に示す既設のＰＯＮシステムにおい
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。
【００１８】かくして、既設のＯＮＵ１１〜１Ｎ内の光
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。
【００１９】アレイ光送受信器は、アレイ発光素子とア
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。
【００２０】局舎１内に設置するアレイ光送受信器６で
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。
【００２１】しかるに、本発明によって移行された伝送
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。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、Ｏ
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。
【００２３】局舎内に設置する光送受信器としてアレイ
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。
【００２４】ＰＯＮシステム用として既設の高出力光送
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による広帯域化された光加入者伝送シス
テムの構成を示すブロック図である。
【図２】既設のＰＯＮシステムの構成を示すブロック図
である。
【図３】波長多重技術の適用により広帯域化を行ったＰ
ＯＮシステムの構成を示すブロック図である。
【図４】従来のシングルスター型光加入者伝送システム
の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 局舎 ２、２１〜２Ｎ、３１〜３Ｎ、７１〜７Ｎ 単芯光送受
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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−59168（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−221710（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−30139（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−78623（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  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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