JP3856128B2 - 光伝送システム - Google Patents
光伝送システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP3856128B2 JP3856128B2 JP2002175599A JP2002175599A JP3856128B2 JP 3856128 B2 JP3856128 B2 JP 3856128B2 JP 2002175599 A JP2002175599 A JP 2002175599A JP 2002175599 A JP2002175599 A JP 2002175599A JP 3856128 B2 JP3856128 B2 JP 3856128B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- signal
- subscriber
- data
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【従来の技術】
本発明は、光伝送システムに関し、より具体的には、受動光加入者網（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のように、各加入者装置にデータ送信タイミングを割り当てる光伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
受動光加入者網は、図８に示すように、局装置２１０から延びる一本の光ファイバ２１２の先端に受動光分岐装置２１４を配置し、その受動光分岐装置２１４から個別の光ファイバ２１６−１〜２１６−ｎで加入者装置２１８−１〜２１８−ｎに接続する構成からなる。各加入者装置２１８−１〜２１８−ｎには、各加入者のコンピュータが直接又はＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して接続する。
【０００３】
局装置２１０から加入者装置２１８−１〜２１８−ｎへのデータ伝送（下り）では、各加入者宛のデータＤ１，Ｄ２，・・・Ｄｎを時分割多重して伝送する。これらのデータＤ１，Ｄ２，・・・Ｄｎは、受動光分岐装置２１４により分割され、光ファイバ２１６−１〜２１６−ｎを介して全ての加入者装置２１８−１〜２１８−ｎに到達する。但し、各加入者装置２１８−１〜２１８−ｎは、自己宛のデータのみを取り込むように設計されるので、データの漏洩は無い。
【０００４】
加入者装置２１８−１〜２１８−ｎから局装置１０へのデータ伝送（上り）では、各加入者装置２１８−１〜２１８−ｎは、局装置２１０により指定されるタイミングスロットでそれぞれデータＵ１，Ｕ２，・・・，Ｕｎを光ファイバ２１６−１〜２１６−ｎに出力する。受動光分岐装置２１４は、各光ファイバ２１６−１〜２１６−ｎからのデータＵ１，Ｕ２，・・・，Ｕｎを合波し、光ファイバ２１２に出力する。
【０００５】
このような時分割多重により、共有されている光ファイバ２１２上での混信を防いでいる。また、下りと上りには異なる波長を使用する。例えば、下りに１．５５μｍ帯を使用し、上りに１．３μｍ帯を使用する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の構成では、加入者装置は、任意のタイミングで信号を局装置に送信できないので、緊急時であっても、局装置から許可されたタイミングまで待って状態通知信号を送信することになる。例えば、一部の通信装置は、電源断通知機能を具備する。これは、電源が断になったときに局装置に電源断を通知することで、局装置が、通信不能理由が伝送路障害ではないことを判別できるようにする機能である。送信を許可されたタイミングまで電源断通知信号を保持するメモリとそのための非常電源を加入者装置に設けなければならない。これでは、加入者装置が高価なものになってしまう。
【０００７】
同様な理由で、加入者装置が増設された際に、新しい加入者装置が出す信号が既存の加入者装置からの信号と衝突する危険性がある。これを回避するには、接続されていない加入者装置に対しても、接続しているかいないかを確認する信号を局装置が定期的に送信する必要がある。これは、帯域使用を非効率なものとし、かつ接続確認処理が煩雑になる。
【０００８】
また、従来の加入者装置の構成では、各加入者装置が出力するデータには識別番号などを表すヘッダを付加する必要があり、帯域全てをデータ伝送に使用できないという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような不都合を解消する光伝送システムを提示することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光伝送システムは、複数の加入者装置、局装置及び当該局装置と当該複数の加入者装置を接続する光伝送路とからなり、当該複数の加入者装置のそれぞれは、それぞれに割り当てられた所定タイミングでデータ信号を当該光伝送路に出力する光伝送システムであって、当該複数の加入者装置のそれぞれが、送信データ信号を発生する送信データ信号発生器と、当該データ信号の周波数帯と重ならない周波数のサブキャリアであって、当該加入者装置毎に異なる周波数のサブキャリアを発生する局所発振器と、当該局所発振器の出力するサブキャリアを当該付加情報で変調する変調器と、送信データ信号と当該変調器の出力信号を加算する加算器と、当該加算器の出力信号を光信号に変換する電気／光変換器とを具備し、当該局装置が、当該光伝送路から入力する光信号を電気信号に変換する光／電気変換器と、当該光／電気変換器の出力から各加入者装置からの当該付加情報を搬送する信号成分を抽出する複数の付加情報抽出器と、当該複数の付加情報抽出器の各出力から当該付加情報を復調する複数の復調器とを具備することを特徴とする。
【００１１】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１２】
（第１実施例）
図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。局装置１０から延びる一本の光ファイバ１２の先端に受動光分岐装置１４を配置し、その受動光分岐装置１４から個別の光ファイバ１６−１〜１６−ｎで加入者装置１８−１〜１８−ｎに接続する。この構成自体は、図８に示す従来例の構成と同じである。各加入者装置１８−１〜１８−ｎには、各加入者のコンピュータが直接又はＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して接続し、局装置１０はＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の上位のネットワークに接続する。
【００１３】
加入者装置１８−１の構成のみを詳細に図示してあるが、他の加入者装置１８−２〜１８−ｎの構成も、加入者装置１８−１の構成と同じである。以下では、局装置１０と加入者装置１８−１との間の通信動作を説明するが、他の加入者装置１８−２〜１８−ｎと局装置１０との間の通信動作も、基本的に同じである。
【００１４】
加入者装置１８−１の構成と動作を説明する。ＷＤＭ光カップラ２０は光ファイバ１６−１から入力する光から１．５μｍ帯の信号光を分離して光／電気変換器２２に印加する。光／電気変換器２２は、入力する光信号を電気信号に変換し、ＣＰＵ２４に印加する。ＣＰＵ２４は、光／電気変換器２２の出力から加入者装置１８−１宛てのデータＤ１のみを取り出し、宅内ＬＡＮに出力する。ＣＰＵ２４は、光／電気変換器２２の出力データの内、自己宛てでないデータを破棄する。
【００１５】
ＣＰＵ２４は、宅内ＬＡＮからの、局装置１０又はその先のネットワークに宛てたデータＵ１を取り込み、所定形式で加算器２６に出力する。ＣＰＵ２４は、必要時には、加入者装置１８−１の状態を示す状態通知信号を変調器２８に印加する。変調器２８は、ＣＰＵ２４からの状態通知信号により、周波数ｆ１の局所発振器３０から出力されるサブキャリアを変調する。変調器２８の変調方式は、例えば、ＡＳＫ変調、ＦＳＫ変調及びＰＳＫ変調等のデジタル変調、並びに、ＡＭ変調、ＦＭ変調及びＰＭ変調などのアナログ変調のいずれであってもよく、これらの組み合わせであってもよい。
【００１６】
加算器２６は、ＣＰＵ２４からのパルス信号（送信データＵ１）に変調器２８の出力を加算する。即ち、加算器２６は、送信データＵ１に状態通知信号を周波数分割多重を用いて重畳する。詳細は後述するが、局部発振器３０の発振周波数ｆ１は、送信データの周波数帯と重ならなければよく、好ましくは、送信データの周波数帯より十分に低い。また、変調器２８の出力信号の振幅Ａｓは、送信データの振幅Ａｄより十分に低い必要がある。
【００１７】
電気／光変換器３２は、加算器２６の電気出力信号を光信号に変換する。電気／光変換器３２の出力は、ＷＤＭ光カップラ２０を介して光ファイバ１６−１に入力し、光ファイバ１６−１、受動光分岐装置１４及び光ファイバ１２を伝搬して、局装置１０に入力する。このようにして、データ、データと状態通知信号を周波数分割多重した信号、又は状態通知信号が、加入者装置１８−１から局装置１０に伝送される。
【００１８】
局装置１０のＣＰＵ４０は、ＷＡＮから入力する加入者装置１８−１宛てのデータＤ１を含む各加入者装置１８−１〜１８−ｎ宛のデータ列を所定パルス信号形式で電気／光変換器４２に出力する。電気／光変換器４２は、ＣＰＵ４０からの電気パルス信号を光パルス信号に変換する。電気／光変換器４２の出力光は、ＷＤＭ光カップラ４４を介して光ファイバ１２に入力し、光ファイバ１２を伝搬して受動光分岐装置１４に入力する。受動光分岐装置１４は、光ファイバ１２からの入力信号光をｎ個に分割し、分割された信号光は、それぞれ光ファイバ１６−１〜１６−ｎを介して加入者装置１８−１〜１８−ｎに入力する。加入者装置１８−１〜１８−ｎは、入力信号光を先に説明したように電気信号に変換し、自己宛てのデータのみを取り込む。
【００１９】
光ファイバ１２から入力する光は、ＷＤＭ光カップラ４４により光／電気変換器４６に入力する。光／電気変換器４６は入力光信号を電気信号に変換し、データ成分を抽出するハイパスフィルタ（ＨＰＦ）４８と、状態通知信号成分を抽出するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５０とに入力する。ＣＰＵ４０はＨＰＦ４８の出力から各加入者装置１８−１からのデータＵ１を含む各加入者装置１８−１〜１８−ｎからのデータを再生し、自己宛のデータを取り込み、外部ネットワーク宛のデータをＷＡＮに出力する。データ信号のビットエラーレートに影響がなければ、ＨＰＦ４８は不要である。
【００２０】
復調器５２は、ＢＰＦ５０の出力から状態通知信号を復調し、ＣＰＵ４０に印加する。復調器５２は、変調器２８に対応する。これにより、局装置１０のＣＰＵ４０は、加入者装置１８−１の割当てタイミングスロット以外の自由なタイミングで加入者装置１８−１から状態通知信号を受信できる。
【００２１】
光ファイバ１２上では、加入者装置１８−１〜１８−ｎから出力されるデータ信号光と、加入者装置１８−１から出力される状態通知信号とが多重される。勿論、加入者装置１８−２〜１８−ｎの何れかから出力される状態通知信号と、加入者装置１８−１〜１８−ｎから出力されるデータ信号とが多重される場合も、同様の波形となる。図２（ａ）は、他の加入者装置１８−２〜１８−ｎから出力されるデータ信号光の波形例を示し、図２（ｂ）は、加入者装置１８−１から出力される状態通知光信号の波形例を示し、図２（ｃ）は、両信号光を多重した状態での波形例を示す。
【００２２】
状態通知光信号のパワーＡｓは、全ての加入者装置１８−１〜１８−ｎが同時に情態通知信号を出力した場合に、データ信号光の伝送に影響しない程度である必要がある。即ち、
Ａｄ＋ｎ×Ａｓ＜Ｐ０
である必要がある。ここで、ｎは加入者装置１８−１〜１８−ｎの数、Ａｄはデータ信号のパワー、Ｐ０は光／電気変換器４６の光飽和パワーである。例えば、光飽和パワーＰ０が１ｍＷ（０ｄＢｍ）、加入者数ｎが３２，Ａｄ＝０．５ｍＷ（−３ｄＢｍ）の場合、Ａｓを０．０１５ｍＷ（−１８．２ｄＢｍ）以下とすれば良い。
【００２３】
図２（ａ），（ｃ）には、ＮＲＺ形式のデータ信号を図示したが、データ信号は、ＲＺ形式及びその他のパルス符号形式の何れでも良い。データ信号のフレームフォーマットは、ＡＴＭセル、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ(登録商標)フレーム、及びその他のフォーマットの何れでも良い。
【００２４】
状態通知信号としては、電源断通知信号、加入者装置増設通知信号及びループバック試験信号等がありうる。
【００２５】
加入者装置１８−１〜１８−ｎで電源が断になった場合、ＣＰＵ２４は電源が断になったことを検知し、電源断を示す状態通知信号を生成する。生成された状態通知信号は、変調器２８、加算器２６、電気／光変換器３２及びＷＤＭ光カップラ２０を介して光伝送路に出力され、局装置１０に到達する。局装置１０は、電源断通知信号を受信することにより、以後、その加入者装置との通信障害の原因が伝送路障害ではなく加入者装置の電源断であると認識する。
【００２６】
加入者装置(例えば、装置１８−ｎ)が増設されたとき、増設される加入者装置１８−ｎのＣＰＵ２４は、増設されたことを局装置１０に通知する増設通知信号を生成する。増設された加入者装置には、まだ、データ出力スロットを割り当てられていないが、状態通知信号を出力することは可能である。この増設通知信号は局装置１０に転送される。局装置１０は、この増設通知信号により加入者装置の増設を確認し、その加入者装置に受信確認信号及び送信タイミングを指示する制御信号を送信する。加入者装置は、一定期間、経過しても、局装置１０から受信確認信号等を受信しない場合、光ファイバ１２上で増設通知信号が衝突したと判断する。各加入者装置が、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の場合と同様にランダムな時間の経過を待って増設通知信号を再送信することで、複数の加入者装置が同時に増設通知信号を出力する場合でも、支障無く増設を局装置１０に通知できる。
【００２７】
同時に複数の加入者装置が増設された場合は、状態通知信号が衝突してしまうが、局所発振器３０の周波数を加入者装置毎に異なる値に設定しておくことで、局装置１０には、各周波数の状態通知信号を分離して復調する構成を設けておくことで、各状態通知信号を識別でき、且つ、発信元も識別できる。
【００２８】
局装置１０から加入者装置１８−１〜１８−ｎのリンク状態を確認するために行うループバック試験では、加入者装置１８−１〜１８−ｎから局装置１０にループバック信号を返送する際に状態通知信号を使用することで、他の加入者装置のデータ送信に影響を及ぼすことなくループバック試験を行なえる。また、ループバック試験の対象となる加入者装置の帯域を使用せずにループバック試験を実現できる。更には、加入者装置１８−１〜１８−ｎは、局装置１０からのループバック信号を受信すると、データ送信タイミングを待つこと無しに即座にループバック信号を返信できる。これにより、局装置１０は、ループバック信号を送信してから返送されたループバック信号を受信するまでの時間を測定することで、運用を止めることなく光ファイバの長さを推定きる。ループバック試験は、通常、一つの加入者装置に対して行うので、複数のループバック信号が同時に帰ってくることはあり得ない。従って、状態通知信号が衝突することはない。
【００２９】
状態通知信号としては、上記の３例に限定されない。所望帯域の通知など、あらゆる種類の情報の通知に利用可能である。
【００３０】
（第２実施例）
図３は、各加入者装置がそれぞれ異なる周波数のサブキャリアを状態通知信号用に使用する場合の実施例の概略構成ブロック図を示す。
【００３１】
局装置１１０から延びる一本の光ファイバ１１２の先端に受動光分岐装置１１４を配置し、その受動光分岐装置１１４から個別の光ファイバ１１６−１〜１１６−ｎで加入者装置１１８−１〜１１８−ｎに接続する。各加入者装置１１８−１〜１１８−ｎには、各加入者のコンピュータが直接又はＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して接続し、局装置１１０はＷＡＮ（Ｗｉｄｅ
Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の上位のネットワークに接続する。
【００３２】
加入者装置１１８−１〜１１８−ｎの構成は、基本的に加入者装置１８-１と同じである。即ち、加入者装置１１８−１のＷＤＭ光カップラ１２０、光／電気変換器１２２、ＣＰＵ１２４、加算器１２６、変調器１２８、局所発振器１３０−１、及び電気／光変換器１３２は、図１の加入者装置１８−１のＷＤＭ光カップラ２０、光／電気変換器２２、ＣＰＵ２４、加算器２６、変調器２８、局所発振器３０及び電気／光変換器３２にそれぞれ対応する。但し、加入者装置１１８−１〜１１８−ｎの局所発振器１３０−１〜１３０−ｎの発振周波数ｆ１〜ｆｎは、互いに異なる。これにより、各加入者装置１１８−１〜１１８−ｎは、互いに異なるサブキャリア周波数ｆ１〜ｆｎで状態通知信号を局装置１１０に送信できる。
【００３３】
局装置１１０において、電気／光変換器１４２は電気／光変換器４２と機能的に対応し、光／電気変換器１４６は光／電気変換器４６と機能的に対応し、ＷＤＭ光カップラ１４４はＷＤＭ光カップラ４４と機能的に対応し、ＨＰＦ１４８はＨＰＦ４８と機能的に対応する。
【００３４】
各加入者装置１１８−１〜１１８−ｎの局所発振器１３０−１〜１３０−ｎの発振周波数ｆ１〜ｆｎが互いに異なるのに対応して、局装置１１０は、各サブキャリア周波数ｆ１〜ｆｎに対応して、ＢＰＦ５０及び復調器５２に対応するＢＰＦ１５０-１〜１５０−ｎ及び復調器１５２−１〜１５２−ｎを具備する。即ち、ＢＰＦ１５０−１〜１５０−ｎはそれぞれ、光／電気変換器１４６の出力から周波数ｆ１〜ｆｎの成分を抽出し、復調器１５２−１〜１５２−ｎは、ＢＰＦ１５０−１〜１５０−ｎの出力を復調し、復調結果の状態通知信号をＣＰＵ１４０に供給する。
【００３５】
この構成により、各加入者装置１１８−１〜１１８−ｎは、それぞれに割り当てられたデータ送信タイミングとは無関係にそれぞれの状態を局装置１１０に通知できる。複数の加入者装置１１８−１〜１１８−ｎが同時に状態通知信号を出力しても、局装置１１０は、各状態通知信号を別個に識別できる。
【００３６】
図４及び図５は、図３に示す実施例のデータ信号とサブキャリア周波数ｆ１〜ｆｎの周波数分布例を示す。図４は、サブキャリア周波数ｆ１〜ｆｎがデータ信号の周波数帯より低い場合を示し、図５は、サブキャリア周波数ｆ１〜ｆｎがデータ信号の周波数帯より高い場合を示す。図４及び図５において、横軸は周波数を示し、縦軸は振幅を示す。
【００３７】
図４及び図５に示すように、サブキャリア周波数ｆ１〜ｆｎとは異なるサブキャリア周波数ｆ０を別に設けておき、このサブキャリア周波数ｆ０を増設通知に使用してもよい。この場合、加入者装置のサブキャリア周波数を可変にしておき、接続確認後には、サブキャリア周波数ｆ１〜ｆｎの中で局装置１１０が指定するサブキャリア周波数を増設以外の状態通知に使用する。即ち、増設通知用に専用のサブキャリア周波数を設定しておくことで、他の加入者装置からの増設以外の状態通知と増設の状態通知とが衝突する確率を大幅に減らすことができる。この場合、いうまでもないが、局装置１１０には、サブキャリア周波数ｆ０の状態通知信号（増設通知信号）を分離復調するＢＰＦと復調器を別に設けておく必要がある。サブキャリア周波数を可変とすることで、全ての加入者装置を同一製品とすることができる。
【００３８】
一般に光受信器は広い入力パワーレンジを得る必要があることと、また、低コスト化を図ることから、入出力特性が非線形を示す場合が多い。このような場合、サブキャリア変調信号の二次歪み成分によるデータ信号への影響が顕著と考えられる。このときには、以下のようにサブキャリア周波数を決定する。
【００３９】
即ち、図４に示す場合で、二次歪みによって生じるサブキャリア信号変調信号の２倍高調波がデータ信号周波数帯域に生じないようにするには、サブキャリア変調信号の中で最も高い周波数であるｆｎの２倍高調波について、
２×ｆｎ＜ｆ＿ｍｉｎ
を満足すればよい。即ち、
ｆｎ＜ｆ＿ｍｉｎ／２
とする必要がある。ここで、ｆ＿ｍｉｎはデータ信号周波数の最小値であり、ｆ＿ｍａｘはデータ信号周波数の最大値である。
【００４０】
一方、サブキャリア変調信号で生じる２倍高調波がサブキャリア変調信号周波数域に生じないようにするには、サブキャリア変調信号の中で最も低い周波数であるｆ０の２倍高調波がｆｎより高い周波数に来るようにすればよい。従って、
２×ｆ０＞ｆｎ
即ち、
ｆ０＞ｆｎ／２
とする必要がある。以上の２条件を満たすように、サブキャリア周波数ｆ０〜ｆｎを決定する。
【００４１】
一方、光受信器の入出力特性が線形特性を有する場合、サブキャリア変調信号の二次歪み成分によるデータ信号への影響が小さいので、上述の周波数配置条件を緩和できる。但し、この場合も、帯域フィルタによってサブキャリア変調信号成分を十分に抑圧する必要がある。帯域フィルタによるサブキャリア変調信号の除去比は、システムに求められる品質に依存する。除去光は、例えば、２０ｄＢ以上、好ましくは、３０ｄＢ〜４０ｄＢ以上あるとよい。また、除去比を充たすように、サブキャリア変調信号の周波数配置を決定することも可能である。
【００４２】
例えば、状態通知信号として、１Ｈｚ当たり最大２ｂｉｔ／ｓの周波数利用効率を得られるＱＰＳＫを用いて２ｋｂｉｔ／ｓの信号を変調すると、周波数間隔は２ｋＨｚ以上とればよいことになる。データ信号の周波数が１ＭＨｚ〜１００ＭＨｚ（ｆ＿ｍａｘ＝１００ＭＨｚ、ｆ＿ｍｉｎ＝１ＭＨｚ）であるとした場合、３２加入者のときで、ｆ０＝５０ｋＨｚ、ｆ１＝５２ｋＨｚ、・・・ｆｎ＝１１４ｋＨｚというように２ｋＨｚおきに割り当てることで、以上の条件を満たすことができる。勿論、必ずしも等間隔である必要はなく、上記の条件を満たす範囲で任意の周波数割り当てが可能である。
【００４３】
但し、この条件は高品質なシステム設計を考えた場合の例であり、システムに求められる品質によっては必ずしも適用する必要はない。
【００４４】
（第３実施例）
第１実施例及び第２実施例では、データ信号と状態通知信号を電気段階で多重したが、光段階で多重しても良い。図６は、そのように変更した実施例の加入者装置１８−１の概略構成ブロック図を示す。
【００４５】
ＷＤＭ光カップラ６０は光ファイバ１６−１から入力する光から１．５μｍ帯の信号光を分離して光／電気変換器６２に印加する。光／電気変換器６２は、入力する光信号を電気信号に変換し、ＣＰＵ６４に印加する。ＣＰＵ６４は、光／電気変換器６２の出力から加入者装置１８−１宛てのデータのみを取り出し、宅内ＬＡＮに出力する。ＣＰＵ６４は、光／電気変換器６２の出力データの内、自己宛てでないデータを破棄する。
【００４６】
ＣＰＵ６４は、宅内ＬＡＮからの、局装置１０又はその先のネットワークに宛てたデータを取り込み、所定形式のパルス信号を形成して、電気／光変換器６６に印加する。電気／光変換器６６は、ＣＰＵ６４からの電気データ信号を光信号に変換する。
【００４７】
ＣＰＵ６４はまた、必要時には、加入者装置１８−１の状態を示す状態通知信号を変調器６８に印加する。変調器６８は、変調器２８と同様に、ＣＰＵ６４からの状態通知信号により、周波数ｆ１の局所発振器７０から出力されるサブキャリアを変調する。変調器６８の変調方式は、例えば、ＡＳＫ変調、ＦＳＫ変調及びＰＳＫ変調等のデジタル変調、並びに、ＡＭ変調、ＦＭ変調及びＰＭ変調などのアナログ変調のいずれであってもよく、これらの組み合わせであってもよい。電気／光変換器７２は、変調器６８からの電気信号を光信号に変換する。
【００４８】
光カップラ７４は、電気／光変換器６６，７２の光信号出力を合波する。光カップラ７４による合波光は、ＷＤＭ光カップラ６０を介して光ファイバ１６−１に入力し、第１実施例で説明したように、光ファイバ１６−１、受動光分岐装置１４及び光ファイバ１２を伝搬して、局装置１０に入力する。
【００４９】
電気／光変換器６６，７２の出力する光信号の波長は、ビート雑音が生じない波長差以上、異なるのが望ましい。例えば、１．３μｍと１．４５μｍとする。局装置１０の光／電気変換器４６はこの程度の波長差の光を検出できるので、それぞれの波長の光／電気変換器を別々に設ける必要は無い。
【００５０】
このようにして、データ、データと状態通知信号を多重した信号、又は状態通知信号が、加入者装置１８−１から局装置１０に伝送される。
【００５１】
（第４実施例）
図３に示す実施例では、状態通知信号の代わりにデータ信号のヘッダ情報を送信することにも利用可能である。ヘッダ情報は、例えば、加入者装置の識別番号を含む。これにより、データ伝送帯域をヘッダの伝送で消費することが無くなり、データ伝送効率が改善される。即ち、データとそのプリアンブルとしてのヘッダを周波数分割多重して同時に伝送する。誤り訂正符号などのポストアンブルの情報を、ヘッダと同様にサブキャリア変調で伝送しても良い。
【００５２】
（第５実施例）
図１に示す実施例では、局装置１０は、受信光を電気信号に変換してから、データ信号成分と付加情報通知信号成分とを分離したが、ＷＤＭ光カップラ４４からの光を光カップラにより２分割してからそれぞれを電気信号に変換し、ＨＰＦとＢＰＦでデータ信号と状態通知信号を抽出しても良い。図７は、その変更例の概略構成ブロック図を示す。図１と同じ構成要素には同じ符号を付してある。図７に示す局装置１０ａでは、光／電気変換器４７が、ＷＤＭ光カップラ４４からの光信号を電気信号に変換する。ＢＰＦ５０は、光／電気変換器４７の出力から付加情報通知信号を搬送するサブキャリア変調信号成分を抽出する。
【００５３】
(その他)
一般的に、状態通知信号で伝送される情報量はデータ信号の情報量に比べて少ない。従って、一般的には、状態通知信号の周波数帯をデータ信号の周波数帯よりも低い周波数帯に設定すれば良い。しかし、状態通知信号の周波数帯をデータ信号の周波数帯よりも高い周波数帯に設定してもよい。状態通知信号の伝送に、データ信号の周波数帯より低い周波数帯と高い周波数帯の両方を使用しても良い。
【００５４】
上記実施例では、加入者装置から局装置へむけた信号伝送を説明したが、局装置から加入者装置への信号伝送にも同様の構成を採用しうる。即ち、局装置に局所発振器と変調器を配置し、加入者装置にはその通知信号を分離復調する分離復調器を配置すれば良い。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれば、加入者装置から局装置に指定タイミングでのみデータを伝送できる受動光加入者網において、加入者装置と局装置の一方から他方又は双方向で、データ周波数帯とは異なる周波数帯で状態通知等の付加的な情報を伝送することにより、指定タイミングに限定されずに、必要な情報を加入者装置から局装置に、又は加入者装置と局装置間で伝送できる。付加的な情報としてヘッダ情報を伝送することで、データ伝送効率を改善できる。
【００５６】
これにより、電源断を瞬時に局装置に通知できるようになる。増設等を通知するのにも利用でき、以後の手続きを自動化できる。ループバック試験も可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例の概略構成ブロック図である。
【図２】 データ光信号、状態通知光信号及びこれらの多重信号光の波形例である。
【図３】 第２実施例の概略構成ブロック図である。
【図４】 データ信号周波数帯とサブキャリア周波数帯の周波数配置例である。
【図５】 データ信号周波数帯とサブキャリア周波数帯の別の周波数配置例である。
【図６】 第３実施例の加入者装置の概略構成ブロック図である。
【図７】 本発明の第５実施例の概略構成ブロック図である。
【図８】 従来例の概略構成ブロック図である。
【符号の説明】
１０，１０ａ：局装置
１２：光ファイバ
１４：受動光分岐装置
１６−１〜１６−ｎ：光ファイバ
１８−１〜１８−ｎ：加入者装置
２０：ＷＤＭ光カップラ
２２：光／電気変換器２
２４：ＣＰＵ
２６：加算器
２８：変調器
３０：局所発振器
３２：電気／光変換器
４０：ＣＰＵ
４２：電気／光変換器
４４：ＷＤＭ光カップラ
４６，４７：光／電気変換器
４８：ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）
５０：バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
５２：復調器
６０：ＷＤＭ光カップラ
６２：光／電気変換器
６４：ＣＰＵ
６６：電気／光変換器
６８：変調器
７０：局所発振器
７２：電気／光変換器
７４：光カップラ
１１０：局装置
１１２：光ファイバ
１１４：受動光分岐装置
１１６−１〜１１６−ｎ：光ファイバ
１１８−１〜１１８−ｎ：加入者装置
１２０：ＷＤＭ光カップラ
１２２：光／電気変換器
１２４：ＣＰＵ
１２６：加算器
１２８：変調器
１３０−１〜１３０−ｎ：局所発振器
１３２：電気／光変換器
１４０：ＣＰＵ
１４２：電気／光変換器
１４４：ＷＤＭ光カップラ
１４６：光／電気変換器
１４８：ＨＰＦ
１５０−１〜１５０−ｎ：ＢＰＦ
１５２−１〜１５２−ｎ：復調器
２１０：局装置
２１２：光ファイバ
２１４：受動光分岐装置
２１６−１〜２１６−ｎ：光ファイバ
２１８−１〜２１８−ｎ：加入者装置
【発明の属する技術分野】
【従来の技術】
本発明は、光伝送システムに関し、より具体的には、受動光加入者網（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のように、各加入者装置にデータ送信タイミングを割り当てる光伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
受動光加入者網は、図８に示すように、局装置２１０から延びる一本の光ファイバ２１２の先端に受動光分岐装置２１４を配置し、その受動光分岐装置２１４から個別の光ファイバ２１６−１〜２１６−ｎで加入者装置２１８−１〜２１８−ｎに接続する構成からなる。各加入者装置２１８−１〜２１８−ｎには、各加入者のコンピュータが直接又はＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して接続する。
【０００３】
局装置２１０から加入者装置２１８−１〜２１８−ｎへのデータ伝送（下り）では、各加入者宛のデータＤ１，Ｄ２，・・・Ｄｎを時分割多重して伝送する。これらのデータＤ１，Ｄ２，・・・Ｄｎは、受動光分岐装置２１４により分割され、光ファイバ２１６−１〜２１６−ｎを介して全ての加入者装置２１８−１〜２１８−ｎに到達する。但し、各加入者装置２１８−１〜２１８−ｎは、自己宛のデータのみを取り込むように設計されるので、データの漏洩は無い。
【０００４】
加入者装置２１８−１〜２１８−ｎから局装置１０へのデータ伝送（上り）では、各加入者装置２１８−１〜２１８−ｎは、局装置２１０により指定されるタイミングスロットでそれぞれデータＵ１，Ｕ２，・・・，Ｕｎを光ファイバ２１６−１〜２１６−ｎに出力する。受動光分岐装置２１４は、各光ファイバ２１６−１〜２１６−ｎからのデータＵ１，Ｕ２，・・・，Ｕｎを合波し、光ファイバ２１２に出力する。
【０００５】
このような時分割多重により、共有されている光ファイバ２１２上での混信を防いでいる。また、下りと上りには異なる波長を使用する。例えば、下りに１．５５μｍ帯を使用し、上りに１．３μｍ帯を使用する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の構成では、加入者装置は、任意のタイミングで信号を局装置に送信できないので、緊急時であっても、局装置から許可されたタイミングまで待って状態通知信号を送信することになる。例えば、一部の通信装置は、電源断通知機能を具備する。これは、電源が断になったときに局装置に電源断を通知することで、局装置が、通信不能理由が伝送路障害ではないことを判別できるようにする機能である。送信を許可されたタイミングまで電源断通知信号を保持するメモリとそのための非常電源を加入者装置に設けなければならない。これでは、加入者装置が高価なものになってしまう。
【０００７】
同様な理由で、加入者装置が増設された際に、新しい加入者装置が出す信号が既存の加入者装置からの信号と衝突する危険性がある。これを回避するには、接続されていない加入者装置に対しても、接続しているかいないかを確認する信号を局装置が定期的に送信する必要がある。これは、帯域使用を非効率なものとし、かつ接続確認処理が煩雑になる。
【０００８】
また、従来の加入者装置の構成では、各加入者装置が出力するデータには識別番号などを表すヘッダを付加する必要があり、帯域全てをデータ伝送に使用できないという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような不都合を解消する光伝送システムを提示することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光伝送システムは、複数の加入者装置、局装置及び当該局装置と当該複数の加入者装置を接続する光伝送路とからなり、当該複数の加入者装置のそれぞれは、それぞれに割り当てられた所定タイミングでデータ信号を当該光伝送路に出力する光伝送システムであって、当該複数の加入者装置のそれぞれが、送信データ信号を発生する送信データ信号発生器と、当該データ信号の周波数帯と重ならない周波数のサブキャリアであって、当該加入者装置毎に異なる周波数のサブキャリアを発生する局所発振器と、当該局所発振器の出力するサブキャリアを当該付加情報で変調する変調器と、送信データ信号と当該変調器の出力信号を加算する加算器と、当該加算器の出力信号を光信号に変換する電気／光変換器とを具備し、当該局装置が、当該光伝送路から入力する光信号を電気信号に変換する光／電気変換器と、当該光／電気変換器の出力から各加入者装置からの当該付加情報を搬送する信号成分を抽出する複数の付加情報抽出器と、当該複数の付加情報抽出器の各出力から当該付加情報を復調する複数の復調器とを具備することを特徴とする。
【００１１】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１２】
（第１実施例）
図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。局装置１０から延びる一本の光ファイバ１２の先端に受動光分岐装置１４を配置し、その受動光分岐装置１４から個別の光ファイバ１６−１〜１６−ｎで加入者装置１８−１〜１８−ｎに接続する。この構成自体は、図８に示す従来例の構成と同じである。各加入者装置１８−１〜１８−ｎには、各加入者のコンピュータが直接又はＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して接続し、局装置１０はＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の上位のネットワークに接続する。
【００１３】
加入者装置１８−１の構成のみを詳細に図示してあるが、他の加入者装置１８−２〜１８−ｎの構成も、加入者装置１８−１の構成と同じである。以下では、局装置１０と加入者装置１８−１との間の通信動作を説明するが、他の加入者装置１８−２〜１８−ｎと局装置１０との間の通信動作も、基本的に同じである。
【００１４】
加入者装置１８−１の構成と動作を説明する。ＷＤＭ光カップラ２０は光ファイバ１６−１から入力する光から１．５μｍ帯の信号光を分離して光／電気変換器２２に印加する。光／電気変換器２２は、入力する光信号を電気信号に変換し、ＣＰＵ２４に印加する。ＣＰＵ２４は、光／電気変換器２２の出力から加入者装置１８−１宛てのデータＤ１のみを取り出し、宅内ＬＡＮに出力する。ＣＰＵ２４は、光／電気変換器２２の出力データの内、自己宛てでないデータを破棄する。
【００１５】
ＣＰＵ２４は、宅内ＬＡＮからの、局装置１０又はその先のネットワークに宛てたデータＵ１を取り込み、所定形式で加算器２６に出力する。ＣＰＵ２４は、必要時には、加入者装置１８−１の状態を示す状態通知信号を変調器２８に印加する。変調器２８は、ＣＰＵ２４からの状態通知信号により、周波数ｆ１の局所発振器３０から出力されるサブキャリアを変調する。変調器２８の変調方式は、例えば、ＡＳＫ変調、ＦＳＫ変調及びＰＳＫ変調等のデジタル変調、並びに、ＡＭ変調、ＦＭ変調及びＰＭ変調などのアナログ変調のいずれであってもよく、これらの組み合わせであってもよい。
【００１６】
加算器２６は、ＣＰＵ２４からのパルス信号（送信データＵ１）に変調器２８の出力を加算する。即ち、加算器２６は、送信データＵ１に状態通知信号を周波数分割多重を用いて重畳する。詳細は後述するが、局部発振器３０の発振周波数ｆ１は、送信データの周波数帯と重ならなければよく、好ましくは、送信データの周波数帯より十分に低い。また、変調器２８の出力信号の振幅Ａｓは、送信データの振幅Ａｄより十分に低い必要がある。
【００１７】
電気／光変換器３２は、加算器２６の電気出力信号を光信号に変換する。電気／光変換器３２の出力は、ＷＤＭ光カップラ２０を介して光ファイバ１６−１に入力し、光ファイバ１６−１、受動光分岐装置１４及び光ファイバ１２を伝搬して、局装置１０に入力する。このようにして、データ、データと状態通知信号を周波数分割多重した信号、又は状態通知信号が、加入者装置１８−１から局装置１０に伝送される。
【００１８】
局装置１０のＣＰＵ４０は、ＷＡＮから入力する加入者装置１８−１宛てのデータＤ１を含む各加入者装置１８−１〜１８−ｎ宛のデータ列を所定パルス信号形式で電気／光変換器４２に出力する。電気／光変換器４２は、ＣＰＵ４０からの電気パルス信号を光パルス信号に変換する。電気／光変換器４２の出力光は、ＷＤＭ光カップラ４４を介して光ファイバ１２に入力し、光ファイバ１２を伝搬して受動光分岐装置１４に入力する。受動光分岐装置１４は、光ファイバ１２からの入力信号光をｎ個に分割し、分割された信号光は、それぞれ光ファイバ１６−１〜１６−ｎを介して加入者装置１８−１〜１８−ｎに入力する。加入者装置１８−１〜１８−ｎは、入力信号光を先に説明したように電気信号に変換し、自己宛てのデータのみを取り込む。
【００１９】
光ファイバ１２から入力する光は、ＷＤＭ光カップラ４４により光／電気変換器４６に入力する。光／電気変換器４６は入力光信号を電気信号に変換し、データ成分を抽出するハイパスフィルタ（ＨＰＦ）４８と、状態通知信号成分を抽出するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５０とに入力する。ＣＰＵ４０はＨＰＦ４８の出力から各加入者装置１８−１からのデータＵ１を含む各加入者装置１８−１〜１８−ｎからのデータを再生し、自己宛のデータを取り込み、外部ネットワーク宛のデータをＷＡＮに出力する。データ信号のビットエラーレートに影響がなければ、ＨＰＦ４８は不要である。
【００２０】
復調器５２は、ＢＰＦ５０の出力から状態通知信号を復調し、ＣＰＵ４０に印加する。復調器５２は、変調器２８に対応する。これにより、局装置１０のＣＰＵ４０は、加入者装置１８−１の割当てタイミングスロット以外の自由なタイミングで加入者装置１８−１から状態通知信号を受信できる。
【００２１】
光ファイバ１２上では、加入者装置１８−１〜１８−ｎから出力されるデータ信号光と、加入者装置１８−１から出力される状態通知信号とが多重される。勿論、加入者装置１８−２〜１８−ｎの何れかから出力される状態通知信号と、加入者装置１８−１〜１８−ｎから出力されるデータ信号とが多重される場合も、同様の波形となる。図２（ａ）は、他の加入者装置１８−２〜１８−ｎから出力されるデータ信号光の波形例を示し、図２（ｂ）は、加入者装置１８−１から出力される状態通知光信号の波形例を示し、図２（ｃ）は、両信号光を多重した状態での波形例を示す。
【００２２】
状態通知光信号のパワーＡｓは、全ての加入者装置１８−１〜１８−ｎが同時に情態通知信号を出力した場合に、データ信号光の伝送に影響しない程度である必要がある。即ち、
Ａｄ＋ｎ×Ａｓ＜Ｐ０
である必要がある。ここで、ｎは加入者装置１８−１〜１８−ｎの数、Ａｄはデータ信号のパワー、Ｐ０は光／電気変換器４６の光飽和パワーである。例えば、光飽和パワーＰ０が１ｍＷ（０ｄＢｍ）、加入者数ｎが３２，Ａｄ＝０．５ｍＷ（−３ｄＢｍ）の場合、Ａｓを０．０１５ｍＷ（−１８．２ｄＢｍ）以下とすれば良い。
【００２３】
図２（ａ），（ｃ）には、ＮＲＺ形式のデータ信号を図示したが、データ信号は、ＲＺ形式及びその他のパルス符号形式の何れでも良い。データ信号のフレームフォーマットは、ＡＴＭセル、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ(登録商標)フレーム、及びその他のフォーマットの何れでも良い。
【００２４】
状態通知信号としては、電源断通知信号、加入者装置増設通知信号及びループバック試験信号等がありうる。
【００２５】
加入者装置１８−１〜１８−ｎで電源が断になった場合、ＣＰＵ２４は電源が断になったことを検知し、電源断を示す状態通知信号を生成する。生成された状態通知信号は、変調器２８、加算器２６、電気／光変換器３２及びＷＤＭ光カップラ２０を介して光伝送路に出力され、局装置１０に到達する。局装置１０は、電源断通知信号を受信することにより、以後、その加入者装置との通信障害の原因が伝送路障害ではなく加入者装置の電源断であると認識する。
【００２６】
加入者装置(例えば、装置１８−ｎ)が増設されたとき、増設される加入者装置１８−ｎのＣＰＵ２４は、増設されたことを局装置１０に通知する増設通知信号を生成する。増設された加入者装置には、まだ、データ出力スロットを割り当てられていないが、状態通知信号を出力することは可能である。この増設通知信号は局装置１０に転送される。局装置１０は、この増設通知信号により加入者装置の増設を確認し、その加入者装置に受信確認信号及び送信タイミングを指示する制御信号を送信する。加入者装置は、一定期間、経過しても、局装置１０から受信確認信号等を受信しない場合、光ファイバ１２上で増設通知信号が衝突したと判断する。各加入者装置が、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の場合と同様にランダムな時間の経過を待って増設通知信号を再送信することで、複数の加入者装置が同時に増設通知信号を出力する場合でも、支障無く増設を局装置１０に通知できる。
【００２７】
同時に複数の加入者装置が増設された場合は、状態通知信号が衝突してしまうが、局所発振器３０の周波数を加入者装置毎に異なる値に設定しておくことで、局装置１０には、各周波数の状態通知信号を分離して復調する構成を設けておくことで、各状態通知信号を識別でき、且つ、発信元も識別できる。
【００２８】
局装置１０から加入者装置１８−１〜１８−ｎのリンク状態を確認するために行うループバック試験では、加入者装置１８−１〜１８−ｎから局装置１０にループバック信号を返送する際に状態通知信号を使用することで、他の加入者装置のデータ送信に影響を及ぼすことなくループバック試験を行なえる。また、ループバック試験の対象となる加入者装置の帯域を使用せずにループバック試験を実現できる。更には、加入者装置１８−１〜１８−ｎは、局装置１０からのループバック信号を受信すると、データ送信タイミングを待つこと無しに即座にループバック信号を返信できる。これにより、局装置１０は、ループバック信号を送信してから返送されたループバック信号を受信するまでの時間を測定することで、運用を止めることなく光ファイバの長さを推定きる。ループバック試験は、通常、一つの加入者装置に対して行うので、複数のループバック信号が同時に帰ってくることはあり得ない。従って、状態通知信号が衝突することはない。
【００２９】
状態通知信号としては、上記の３例に限定されない。所望帯域の通知など、あらゆる種類の情報の通知に利用可能である。
【００３０】
（第２実施例）
図３は、各加入者装置がそれぞれ異なる周波数のサブキャリアを状態通知信号用に使用する場合の実施例の概略構成ブロック図を示す。
【００３１】
局装置１１０から延びる一本の光ファイバ１１２の先端に受動光分岐装置１１４を配置し、その受動光分岐装置１１４から個別の光ファイバ１１６−１〜１１６−ｎで加入者装置１１８−１〜１１８−ｎに接続する。各加入者装置１１８−１〜１１８−ｎには、各加入者のコンピュータが直接又はＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して接続し、局装置１１０はＷＡＮ（Ｗｉｄｅ
Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の上位のネットワークに接続する。
【００３２】
加入者装置１１８−１〜１１８−ｎの構成は、基本的に加入者装置１８-１と同じである。即ち、加入者装置１１８−１のＷＤＭ光カップラ１２０、光／電気変換器１２２、ＣＰＵ１２４、加算器１２６、変調器１２８、局所発振器１３０−１、及び電気／光変換器１３２は、図１の加入者装置１８−１のＷＤＭ光カップラ２０、光／電気変換器２２、ＣＰＵ２４、加算器２６、変調器２８、局所発振器３０及び電気／光変換器３２にそれぞれ対応する。但し、加入者装置１１８−１〜１１８−ｎの局所発振器１３０−１〜１３０−ｎの発振周波数ｆ１〜ｆｎは、互いに異なる。これにより、各加入者装置１１８−１〜１１８−ｎは、互いに異なるサブキャリア周波数ｆ１〜ｆｎで状態通知信号を局装置１１０に送信できる。
【００３３】
局装置１１０において、電気／光変換器１４２は電気／光変換器４２と機能的に対応し、光／電気変換器１４６は光／電気変換器４６と機能的に対応し、ＷＤＭ光カップラ１４４はＷＤＭ光カップラ４４と機能的に対応し、ＨＰＦ１４８はＨＰＦ４８と機能的に対応する。
【００３４】
各加入者装置１１８−１〜１１８−ｎの局所発振器１３０−１〜１３０−ｎの発振周波数ｆ１〜ｆｎが互いに異なるのに対応して、局装置１１０は、各サブキャリア周波数ｆ１〜ｆｎに対応して、ＢＰＦ５０及び復調器５２に対応するＢＰＦ１５０-１〜１５０−ｎ及び復調器１５２−１〜１５２−ｎを具備する。即ち、ＢＰＦ１５０−１〜１５０−ｎはそれぞれ、光／電気変換器１４６の出力から周波数ｆ１〜ｆｎの成分を抽出し、復調器１５２−１〜１５２−ｎは、ＢＰＦ１５０−１〜１５０−ｎの出力を復調し、復調結果の状態通知信号をＣＰＵ１４０に供給する。
【００３５】
この構成により、各加入者装置１１８−１〜１１８−ｎは、それぞれに割り当てられたデータ送信タイミングとは無関係にそれぞれの状態を局装置１１０に通知できる。複数の加入者装置１１８−１〜１１８−ｎが同時に状態通知信号を出力しても、局装置１１０は、各状態通知信号を別個に識別できる。
【００３６】
図４及び図５は、図３に示す実施例のデータ信号とサブキャリア周波数ｆ１〜ｆｎの周波数分布例を示す。図４は、サブキャリア周波数ｆ１〜ｆｎがデータ信号の周波数帯より低い場合を示し、図５は、サブキャリア周波数ｆ１〜ｆｎがデータ信号の周波数帯より高い場合を示す。図４及び図５において、横軸は周波数を示し、縦軸は振幅を示す。
【００３７】
図４及び図５に示すように、サブキャリア周波数ｆ１〜ｆｎとは異なるサブキャリア周波数ｆ０を別に設けておき、このサブキャリア周波数ｆ０を増設通知に使用してもよい。この場合、加入者装置のサブキャリア周波数を可変にしておき、接続確認後には、サブキャリア周波数ｆ１〜ｆｎの中で局装置１１０が指定するサブキャリア周波数を増設以外の状態通知に使用する。即ち、増設通知用に専用のサブキャリア周波数を設定しておくことで、他の加入者装置からの増設以外の状態通知と増設の状態通知とが衝突する確率を大幅に減らすことができる。この場合、いうまでもないが、局装置１１０には、サブキャリア周波数ｆ０の状態通知信号（増設通知信号）を分離復調するＢＰＦと復調器を別に設けておく必要がある。サブキャリア周波数を可変とすることで、全ての加入者装置を同一製品とすることができる。
【００３８】
一般に光受信器は広い入力パワーレンジを得る必要があることと、また、低コスト化を図ることから、入出力特性が非線形を示す場合が多い。このような場合、サブキャリア変調信号の二次歪み成分によるデータ信号への影響が顕著と考えられる。このときには、以下のようにサブキャリア周波数を決定する。
【００３９】
即ち、図４に示す場合で、二次歪みによって生じるサブキャリア信号変調信号の２倍高調波がデータ信号周波数帯域に生じないようにするには、サブキャリア変調信号の中で最も高い周波数であるｆｎの２倍高調波について、
２×ｆｎ＜ｆ＿ｍｉｎ
を満足すればよい。即ち、
ｆｎ＜ｆ＿ｍｉｎ／２
とする必要がある。ここで、ｆ＿ｍｉｎはデータ信号周波数の最小値であり、ｆ＿ｍａｘはデータ信号周波数の最大値である。
【００４０】
一方、サブキャリア変調信号で生じる２倍高調波がサブキャリア変調信号周波数域に生じないようにするには、サブキャリア変調信号の中で最も低い周波数であるｆ０の２倍高調波がｆｎより高い周波数に来るようにすればよい。従って、
２×ｆ０＞ｆｎ
即ち、
ｆ０＞ｆｎ／２
とする必要がある。以上の２条件を満たすように、サブキャリア周波数ｆ０〜ｆｎを決定する。
【００４１】
一方、光受信器の入出力特性が線形特性を有する場合、サブキャリア変調信号の二次歪み成分によるデータ信号への影響が小さいので、上述の周波数配置条件を緩和できる。但し、この場合も、帯域フィルタによってサブキャリア変調信号成分を十分に抑圧する必要がある。帯域フィルタによるサブキャリア変調信号の除去比は、システムに求められる品質に依存する。除去光は、例えば、２０ｄＢ以上、好ましくは、３０ｄＢ〜４０ｄＢ以上あるとよい。また、除去比を充たすように、サブキャリア変調信号の周波数配置を決定することも可能である。
【００４２】
例えば、状態通知信号として、１Ｈｚ当たり最大２ｂｉｔ／ｓの周波数利用効率を得られるＱＰＳＫを用いて２ｋｂｉｔ／ｓの信号を変調すると、周波数間隔は２ｋＨｚ以上とればよいことになる。データ信号の周波数が１ＭＨｚ〜１００ＭＨｚ（ｆ＿ｍａｘ＝１００ＭＨｚ、ｆ＿ｍｉｎ＝１ＭＨｚ）であるとした場合、３２加入者のときで、ｆ０＝５０ｋＨｚ、ｆ１＝５２ｋＨｚ、・・・ｆｎ＝１１４ｋＨｚというように２ｋＨｚおきに割り当てることで、以上の条件を満たすことができる。勿論、必ずしも等間隔である必要はなく、上記の条件を満たす範囲で任意の周波数割り当てが可能である。
【００４３】
但し、この条件は高品質なシステム設計を考えた場合の例であり、システムに求められる品質によっては必ずしも適用する必要はない。
【００４４】
（第３実施例）
第１実施例及び第２実施例では、データ信号と状態通知信号を電気段階で多重したが、光段階で多重しても良い。図６は、そのように変更した実施例の加入者装置１８−１の概略構成ブロック図を示す。
【００４５】
ＷＤＭ光カップラ６０は光ファイバ１６−１から入力する光から１．５μｍ帯の信号光を分離して光／電気変換器６２に印加する。光／電気変換器６２は、入力する光信号を電気信号に変換し、ＣＰＵ６４に印加する。ＣＰＵ６４は、光／電気変換器６２の出力から加入者装置１８−１宛てのデータのみを取り出し、宅内ＬＡＮに出力する。ＣＰＵ６４は、光／電気変換器６２の出力データの内、自己宛てでないデータを破棄する。
【００４６】
ＣＰＵ６４は、宅内ＬＡＮからの、局装置１０又はその先のネットワークに宛てたデータを取り込み、所定形式のパルス信号を形成して、電気／光変換器６６に印加する。電気／光変換器６６は、ＣＰＵ６４からの電気データ信号を光信号に変換する。
【００４７】
ＣＰＵ６４はまた、必要時には、加入者装置１８−１の状態を示す状態通知信号を変調器６８に印加する。変調器６８は、変調器２８と同様に、ＣＰＵ６４からの状態通知信号により、周波数ｆ１の局所発振器７０から出力されるサブキャリアを変調する。変調器６８の変調方式は、例えば、ＡＳＫ変調、ＦＳＫ変調及びＰＳＫ変調等のデジタル変調、並びに、ＡＭ変調、ＦＭ変調及びＰＭ変調などのアナログ変調のいずれであってもよく、これらの組み合わせであってもよい。電気／光変換器７２は、変調器６８からの電気信号を光信号に変換する。
【００４８】
光カップラ７４は、電気／光変換器６６，７２の光信号出力を合波する。光カップラ７４による合波光は、ＷＤＭ光カップラ６０を介して光ファイバ１６−１に入力し、第１実施例で説明したように、光ファイバ１６−１、受動光分岐装置１４及び光ファイバ１２を伝搬して、局装置１０に入力する。
【００４９】
電気／光変換器６６，７２の出力する光信号の波長は、ビート雑音が生じない波長差以上、異なるのが望ましい。例えば、１．３μｍと１．４５μｍとする。局装置１０の光／電気変換器４６はこの程度の波長差の光を検出できるので、それぞれの波長の光／電気変換器を別々に設ける必要は無い。
【００５０】
このようにして、データ、データと状態通知信号を多重した信号、又は状態通知信号が、加入者装置１８−１から局装置１０に伝送される。
【００５１】
（第４実施例）
図３に示す実施例では、状態通知信号の代わりにデータ信号のヘッダ情報を送信することにも利用可能である。ヘッダ情報は、例えば、加入者装置の識別番号を含む。これにより、データ伝送帯域をヘッダの伝送で消費することが無くなり、データ伝送効率が改善される。即ち、データとそのプリアンブルとしてのヘッダを周波数分割多重して同時に伝送する。誤り訂正符号などのポストアンブルの情報を、ヘッダと同様にサブキャリア変調で伝送しても良い。
【００５２】
（第５実施例）
図１に示す実施例では、局装置１０は、受信光を電気信号に変換してから、データ信号成分と付加情報通知信号成分とを分離したが、ＷＤＭ光カップラ４４からの光を光カップラにより２分割してからそれぞれを電気信号に変換し、ＨＰＦとＢＰＦでデータ信号と状態通知信号を抽出しても良い。図７は、その変更例の概略構成ブロック図を示す。図１と同じ構成要素には同じ符号を付してある。図７に示す局装置１０ａでは、光／電気変換器４７が、ＷＤＭ光カップラ４４からの光信号を電気信号に変換する。ＢＰＦ５０は、光／電気変換器４７の出力から付加情報通知信号を搬送するサブキャリア変調信号成分を抽出する。
【００５３】
(その他)
一般的に、状態通知信号で伝送される情報量はデータ信号の情報量に比べて少ない。従って、一般的には、状態通知信号の周波数帯をデータ信号の周波数帯よりも低い周波数帯に設定すれば良い。しかし、状態通知信号の周波数帯をデータ信号の周波数帯よりも高い周波数帯に設定してもよい。状態通知信号の伝送に、データ信号の周波数帯より低い周波数帯と高い周波数帯の両方を使用しても良い。
【００５４】
上記実施例では、加入者装置から局装置へむけた信号伝送を説明したが、局装置から加入者装置への信号伝送にも同様の構成を採用しうる。即ち、局装置に局所発振器と変調器を配置し、加入者装置にはその通知信号を分離復調する分離復調器を配置すれば良い。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれば、加入者装置から局装置に指定タイミングでのみデータを伝送できる受動光加入者網において、加入者装置と局装置の一方から他方又は双方向で、データ周波数帯とは異なる周波数帯で状態通知等の付加的な情報を伝送することにより、指定タイミングに限定されずに、必要な情報を加入者装置から局装置に、又は加入者装置と局装置間で伝送できる。付加的な情報としてヘッダ情報を伝送することで、データ伝送効率を改善できる。
【００５６】
これにより、電源断を瞬時に局装置に通知できるようになる。増設等を通知するのにも利用でき、以後の手続きを自動化できる。ループバック試験も可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例の概略構成ブロック図である。
【図２】 データ光信号、状態通知光信号及びこれらの多重信号光の波形例である。
【図３】 第２実施例の概略構成ブロック図である。
【図４】 データ信号周波数帯とサブキャリア周波数帯の周波数配置例である。
【図５】 データ信号周波数帯とサブキャリア周波数帯の別の周波数配置例である。
【図６】 第３実施例の加入者装置の概略構成ブロック図である。
【図７】 本発明の第５実施例の概略構成ブロック図である。
【図８】 従来例の概略構成ブロック図である。
【符号の説明】
１０，１０ａ：局装置
１２：光ファイバ
１４：受動光分岐装置
１６−１〜１６−ｎ：光ファイバ
１８−１〜１８−ｎ：加入者装置
２０：ＷＤＭ光カップラ
２２：光／電気変換器２
２４：ＣＰＵ
２６：加算器
２８：変調器
３０：局所発振器
３２：電気／光変換器
４０：ＣＰＵ
４２：電気／光変換器
４４：ＷＤＭ光カップラ
４６，４７：光／電気変換器
４８：ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）
５０：バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
５２：復調器
６０：ＷＤＭ光カップラ
６２：光／電気変換器
６４：ＣＰＵ
６６：電気／光変換器
６８：変調器
７０：局所発振器
７２：電気／光変換器
７４：光カップラ
１１０：局装置
１１２：光ファイバ
１１４：受動光分岐装置
１１６−１〜１１６−ｎ：光ファイバ
１１８−１〜１１８−ｎ：加入者装置
１２０：ＷＤＭ光カップラ
１２２：光／電気変換器
１２４：ＣＰＵ
１２６：加算器
１２８：変調器
１３０−１〜１３０−ｎ：局所発振器
１３２：電気／光変換器
１４０：ＣＰＵ
１４２：電気／光変換器
１４４：ＷＤＭ光カップラ
１４６：光／電気変換器
１４８：ＨＰＦ
１５０−１〜１５０−ｎ：ＢＰＦ
１５２−１〜１５２−ｎ：復調器
２１０：局装置
２１２：光ファイバ
２１４：受動光分岐装置
２１６−１〜２１６−ｎ：光ファイバ
２１８−１〜２１８−ｎ：加入者装置
Claims (3)
- 複数の加入者装置、局装置及び当該局装置と当該複数の加入者装置を接続する光伝送路とからなり、当該複数の加入者装置のそれぞれは、それぞれに割り当てられた所定タイミングでデータ信号を当該光伝送路に出力する光伝送システムであって、
当該複数の加入者装置（１１８−１〜１１８−ｎ）のそれぞれが、
送信データ信号を発生する送信データ信号発生器（１２４）と、
当該データ信号の周波数帯と重ならない周波数のサブキャリアであって、当該加入者装置毎に異なる周波数のサブキャリアを発生する局所発振器（１３０−１〜１３０−ｎ）と、
当該局所発振器の出力するサブキャリアを当該付加情報で変調する変調器（１２８）と、
送信データ信号と当該変調器の出力信号を加算する加算器（１２６）と、
当該加算器の出力信号を光信号に変換する電気／光変換器（１３２）
とを具備し、
当該局装置（１１０）が、
当該光伝送路から入力する光信号を電気信号に変換する光／電気変換器（１４６）と、
当該光／電気変換器の出力から各加入者装置からの当該付加情報を搬送する信号成分を抽出する複数の付加情報抽出器（１５０−１〜１５０−ｎ）と、
当該複数の付加情報抽出器の各出力から当該付加情報を復調する複数の復調器（１５２−１〜１５２−ｎ）
とを具備する
ことを特徴とする光伝送システム。 - 当該付加情報が、当該加入者装置の状態を当該局装置に通知する状態通知信号からなることを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
- 当該局所発振器の発振周波数が可変であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光伝送システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002175599A JP3856128B2 (ja) | 2002-06-17 | 2002-06-17 | 光伝送システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002175599A JP3856128B2 (ja) | 2002-06-17 | 2002-06-17 | 光伝送システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004023434A JP2004023434A (ja) | 2004-01-22 |
| JP3856128B2 true JP3856128B2 (ja) | 2006-12-13 |
Family
ID=31174206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002175599A Expired - Lifetime JP3856128B2 (ja) | 2002-06-17 | 2002-06-17 | 光伝送システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3856128B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5123062B2 (ja) * | 2008-06-12 | 2013-01-16 | 株式会社日立製作所 | 光通信システム及び光集線装置 |
| JP2012156663A (ja) * | 2011-01-25 | 2012-08-16 | Nec Commun Syst Ltd | 光通信システム |
| EP2621112B1 (en) * | 2012-01-24 | 2019-08-21 | Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. | Method and device for determining a presence of a locking signal in a signal received by an optical receiver device. |
| JP5655019B2 (ja) * | 2012-02-22 | 2015-01-14 | 富士通テレコムネットワークス株式会社 | 光通信システム |
| JP5567188B1 (ja) * | 2013-07-02 | 2014-08-06 | ミハル通信株式会社 | 光ノード装置および光通信システム |
| JP6366885B2 (ja) * | 2016-06-30 | 2018-08-01 | 三菱電機株式会社 | 子局装置および光通信システム |
-
2002
- 2002-06-17 JP JP2002175599A patent/JP3856128B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004023434A (ja) | 2004-01-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7151896B2 (en) | Burst optical communication apparatus | |
| US10797799B2 (en) | Optical transmission apparatus, optical transmission system, and optical transmission method | |
| JP5094247B2 (ja) | 受動光網システムおよびその通信方法 | |
| JP4786720B2 (ja) | Ｐｏｎシステムおよびｐｏｎ接続方法 | |
| JP2002223197A (ja) | 品質管理機能を有する光ネットワークシステム | |
| WO2014166233A1 (zh) | 对roadm光网络进行监测的方法、装置以及系统 | |
| WO2011009368A1 (zh) | 无源光网络中传输信息的方法、装置和系统 | |
| AU622523B2 (en) | Optical subscriber loop system | |
| JP2017103504A (ja) | 光伝送装置および光伝送システム | |
| US8666250B2 (en) | Optical access network and nodes | |
| US20120213523A1 (en) | Optical-layer traffic grooming at an ofdm subcarrier level with photodetection conversion of an input optical ofdm to an electrical signal | |
| CA2526463C (en) | A method for conveying management information | |
| JP3856128B2 (ja) | 光伝送システム | |
| JP2014078777A (ja) | 光信号送信装置、光周波数分割多重伝送システムおよび光信号通信方法 | |
| US6310708B1 (en) | Supervisory signal transmitter and method | |
| US7720381B2 (en) | Optical transmission apparatus and optical access network for wavelength-division multiplexing optical network with both sub-carrier multiplex and sub-carrier multiple access schemes | |
| WO2019174298A1 (zh) | 光网络保护倒换控制方法、装置和系统 | |
| JP5391359B1 (ja) | 光ノード装置、光通信システム、および、光ノード装置の監視方法 | |
| US6597479B1 (en) | Fiber quadrupler device method for providing full duplex communications to a synchronous optical network over a single optical fiber | |
| KR100722736B1 (ko) | 파장분할 다중방식 수동형 광가입자망 시스템 | |
| KR20140126635A (ko) | 수동형 광 네트워크 시스템에서의 광 신호를 송수신하기 위한 장치 및 방법 | |
| Borkowski et al. | Experimental demonstration of mixed formats and bit rates signal allocation for spectrum-flexible optical networking | |
| JP6418254B2 (ja) | 伝送装置および伝送方法 | |
| JP2009049674A (ja) | アクセスシステムおよびチャネル割当方法 | |
| US7609665B2 (en) | Wireless repeater, the method for wireless repeating, and data communications system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040917 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060508 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060510 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060710 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060823 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060905 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120922 Year of fee payment: 6 |