JP3860759B2 - 光波長多重リングネットワーク - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長分割多重（ＷＤＭ）技術を用いて、リング状に接続されたセンタノードと複数のリモートノード間の通信を行う光波長多重リングネットワークに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光波長多重リングネットワークには、各リモートノードにそれぞれ光源を有するタイプＡ１と、センタノードに多波長光源を配置し、各リモートノードはセンタノードから送信された連続（ＣＷ）光を受信し、変調して送信するタイプＡ２がある。また、各リモートノードで光信号の分岐挿入（アド・ドロップ）を行うための構成として、光ファイバ伝送路から光フィルタを用いて所定の波長の光信号を分波／合波するタイプＢ１と、光カプラを用いて光信号パワーの一部を分岐してから所定の波長の光信号を選択受信するタイプＢ２がある。例えば、タイプＡ２とタイプＢ１を組み合わせたものとしては、特開平７−２３１３０５号公報に記載の光波長多重ネットワークが知られている。
【０００３】
ここで、上記公報には多波長光源として、マルチモードレーザの縦モード、あるいはシングルモードレーザの出力光を変調してそのサイドバンドを切り出す構成のものが開示されている。しかし、このような光源では、通信に用いることができる光パワーをもつ縦モード周波数あるいはサイドバンド周波数の数が限られるとともに、その周波数に対するパワーの平坦性が悪く、波長数が 100波を越えるようなネットワークの多波長光源としては用いることができない。
【０００４】
この問題を解決する多波長光源として、単一の中心波長を有する光を特定の繰り返し周期を有する電気信号（例えば正弦波）を用いて位相変調および強度変調を行い、サイドバンドを発生させることにより多波長光を一括して発生させる多波長一括発生装置（（特願２００１−１９９７９１）、以下「先願」という。）が出願されている。
【０００５】
図１３は、先願の多波長一括発生装置の構成例を示す。図において、多波長一括発生装置は、光発生部１０および多波長化変調部２０により構成される。光発生部１０は、単一の中心波長の光を発生する半導体レーザ（ＬＤ）１１を有する。多波長化変調部２０は、光発生部１０の出力光を強度変調する強度変調器２１および位相変調する位相変調器２２と（各変調器の順番は任意）、各変調器に印加する所定の周期信号（正弦波）を発生する周期信号発生器２３と、周期信号の印加電圧およびバイアス電圧を調整する電圧調整部２４，２５から構成される。
【０００６】
ここで、図１４および図１５を参照して先願の多波長一括発生装置における出力光スペクトルの平坦化の原理について説明する。
【０００７】
周期信号発生器２３の出力信号電圧の時間波形は、図１４(a) に示すような山型の関数とする。この関数に従って単一の中心波長（角周波数ωC ）の光を位相変調すると、その出力光スペクトルは図１４(b) に示すようになる。これは次のように説明される。
【０００８】
この位相変調の角周波数は、図１４(c) に示すように瞬時値ωm と瞬時値−ωm の間を所定周期で往復する方形波である。図１４(d) の実線に示すように、この方形波の角周波数が瞬時値ωm で表される部分について繰り返しＮＲＺ信号でゲートをかけると、その光スペクトルは図１４(e) で表され、角周波数が（ωC ＋ωm ）を中心とする繰り返しＮＲＺ信号の光スペクトルが得られる。また、図１４(f) の実線に示すように、この方形波の角周波数が瞬時値−ωm で表される部分について同様にゲートをかけると、その光スペクトルは図１４(g) で表され、角周波数が（ωC −ωm ）を中心とする繰り返しＮＲＺ信号の光スペクトルが得られる。
【０００９】
これらの光スペクトルの角周波数軸上での重ね合わせは、図１４(e) と図１４(g) を加算した図１４(b) で表され、角周波数の瞬時値ωC 付近の光スペクトル強度が小さくなり、光スペクトルの平坦化を実現することができない。そこで、各変調器に印加する周期信号の印加電圧およびバイアス電圧を調整し、次のように平坦化を行う。
【００１０】
図１５(a) に示すように、各周波数の瞬時値ωm と−ωm をまたぐように、繰り返しＮＲＺ信号でゲートをかけるように調整した場合の出力光スペクトルを考える。これに対して、図１５(c) の実線に示すように、角周波数が瞬時値ωm で表される部分について繰り返しのＲＺ信号でゲートをかけると、その光スペクトルは図１５(d) で表され、角周波数が（ωC ＋ωm ）を中心とする繰り返しＲＺ信号の光スペクトルが得られる。また、図１５(e) の実線に示すように、角周波数が瞬時値−ωm で表される部分について同様にゲートをかけると、その光スペクトルは図１５(f) で表され、角周波数が（ωC −ωm ）を中心とする繰り返しＲＺ信号の光スペクトルが得られる。両光スペクトルは、上記の繰り返しＮＲＺ信号の光スペクトルよりも広い帯域を有する。
【００１１】
これらの光スペクトルの角周波数軸上での重ね合わせは図１５(b) で表され、角周波数の瞬時値ωC 付近においても大きな光スペクトル強度を有することになり、結果として出力光スペクトルの平坦化を実現することができる。このように、単一の中心波長を有する光の振幅および位相を変調する周期信号を適宜設定し、さらに周期信号の印加電圧およびバイアス電圧を調整して強度変調および位相変調を行うことにより、容易に出力光スペクトルの平坦度を向上させることができる。
【００１２】
なお、光発生部１０は、図１６に示すように、等光周波数間隔で複数の光周波数ｆ１〜ｆｎの光を発生するｎ個の半導体レーザ（ＬＤ）１１−１〜１１−ｎを備え、合波器１２で各レーザ光を合波して出力光とする構成としてもよい。この場合には、図１７に示すように、多波長化変調部２０で各中心波長に対してサイドバンドが発生し、さらに広帯域にわたって多波長光を一括発生させることができる。この構成では、合波器１２の入力ポートに光源を増設することによりサイドバンドの数を増やすことが可能であり、増設性に優れている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１６に示す多波長一括発生装置では、複数の光源の中心波長に対してそれぞれ発生するサイドバンドが重なる問題がある。この問題を回避するには、各光源の光周波数間隔を十分に大きくとる必要がある。あるいは、各光源の中心波長に対して発生するサイドバンドから不要なサイドバンドを除去する必要がある。
【００１４】
しかし、前者の方法では光周波数の利用効率が低下し、後者の方法では多波長一括発生装置の構成が複雑になるとともに、光フィルタ等を用いる場合には光損失の影響で光ＳＮ比の劣化を招くことになる。
【００１５】
本発明は、センタノードと複数のリモートノードをリング状に接続した構成において、センタノードおよびリモートノードにそれぞれ配置する多波長光源から発生する不要なサイドバンドを効率的に除去し、簡単な構成で光周波数の利用効率を高めることができる光波長多重リングネットワークを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、１つのセンタノードと、複数のリモートノードが１本の光ファイバ伝送路を介してリング状に接続された光波長多重リングネットワークにおいて、光ファイバ伝送路は、センタノードから各リモートノードへの下り信号光、および各リモートノードからセンタノードへの上り信号光の伝送に用いる構成であり、上り信号光および下り信号光として、各リモートノードに対してそれぞれ固有の波長帯域を割り当て、かつ上り信号光と下り信号光の波長帯域を交互に設定する構成である（請求項１）。
【００１７】
また、本発明は、１つのセンタノードと、複数のリモートノードが２本の光ファイバ伝送路を介してリング状に接続された光波長多重リングネットワークにおいて、第１の光ファイバ伝送路は、センタノードから各リモートノードへの下り信号光の伝送に用い、第２の光ファイバ伝送路は、各リモートノードからセンタノードへの上り信号光の伝送に用いる構成であり、上り信号光および下り信号光として、各リモートノードに対してそれぞれ固有の波長帯域を割り当て、かつ上り信号光と下り信号光の波長帯域を交互に設定する構成である（請求項２）。
【００１８】
このセンタノードは、各リモートノードの下り信号光用に割り当てた波長帯域（Ｆ２，Ｆ４，…）の多波長光を出力する多波長光源と、波長帯域の多波長光からそれぞれ複数の波長チャネルの無変調光を分波し、各リモートノードに送信する信号でそれぞれ変調して下り信号光を生成し、光ファイバ伝送路に送出する光変調部と、光ファイバ伝送路を介して伝送される各リモートノードからの上り信号光をそれぞれ分波して受信する光受信部とを備える（請求項３）。
【００１９】
リモートノードは、上り信号光用に割り当てた波長帯域（Ｆ１，Ｆ３，…）の中からそのリモートノードに割り当てた所定の波長帯域の多波長光を出力する多波長光源と、所定の波長帯域の多波長光から複数の波長チャネルの無変調光を分波し、それぞれ変調し、合波して上り信号光を生成する光変調部と、上り信号光を光ファイバ伝送路に結合する光結合手段と、光ファイバ伝送路を介して伝送される下り信号光を分岐する光分岐手段と、下り信号光からリモートノードに割り当てられた波長帯域の各波長チャネルの信号光を分波して受信する光受信部とを備える（請求項４）。
【００２０】
また、２本の光ファイバ伝送路を用いる構成において、センタノードは、各リモートノードの下り信号光用に割り当てた波長帯域（Ｆ２，Ｆ４，…）の多波長光を出力する多波長光源と、波長帯域の多波長光からそれぞれ複数の波長チャネルの無変調光を分波し、各リモートノードに送信する信号でそれぞれ変調して下り信号光を生成する光変調部と、下り信号光を２分岐し、第１の光ファイバ伝送路に両方向に送信する光分岐手段と、第２の光ファイバ伝送路の両端に到達する各リモートノードからの上り信号光の一方または両方を選択する光選択手段と、光選択手段で選択された各リモートノードからの上り信号光をそれぞれ分波して受信する光受信部とを備えてもよい（請求項５）。
【００２１】
また、リモートノードは、上り信号光用に割り当てた波長帯域（Ｆ１，Ｆ３，…）の中からそのリモートノードに割り当てた所定の波長帯域の多波長光を出力する多波長光源と、所定の波長帯域の多波長光から複数の波長チャネルの無変調光を分波し、それぞれ変調し、合波して上り信号光を生成する光変調部と、光変調部から出力される上り信号光を第２の光ファイバ伝送路に両方向に結合する光結合手段と、第１の光ファイバ伝送路を両方向に伝送される下り信号光を分岐し、その一方を選択する光分岐・選択手段と、光分岐・選択手段で選択された下り信号光からリモートノードに割り当てられた波長帯域の各波長チャネルの信号光を分波して受信する光受信部とを備えてもよい（請求項６）。
【００２２】
また、センタノードは、多波長光源の後段に、下り信号用に割り当てた波長帯域の多波長光を無偏光化する無偏光化手段を備えてもよい（請求項７）。
【００２３】
リモートノードは、多波長光源の後段に、上り信号用に割り当てた波長帯域の多波長光を無偏光化する無偏光化手段を備えてもよい（請求項８）。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の光波長多重リングネットワークの第１の実施形態を示す。
図において、センタノード１００とリモートノード２００−１〜２００−４は、光ファイバ伝送路３０１を介してリング状に接続される。光ファイバ伝送路３０１は、センタノードから各リモートノードへの下り信号光、および各リモートノードからセンタノードへの上り信号光の伝送に使用される。ただし、リモートノード間の通信は、必ずセンタノードを介して行われる。すなわち、リモートノードは上り信号光を光ファイバ伝送路３０１を介して一旦センタノードに送信し、センタノードが各リモートノードに光ファイバ伝送路３０１を介して下り信号光として送信することにより、リモートノード間の通信が行われる。
【００２５】
ここで、本実施形態の特徴は、各信号光として、各リモートノードに対してそれぞれ固有の波長帯域を割り当て、かつ上り信号光と下り信号光の波長帯域を交互に設定するところにある。具体的には、図２〜７を参照して説明する。図２は、光波長多重リングネットワークの各地点の信号状態を示す。図３〜４は、センタノード１００の構成例Ａ，Ｂを示す。図５〜７は、リモートノード２００−２の構成例Ａ，Ｂ，Ｃを示す。なお、他のリモートノードの構成も同様である。
【００２６】
（センタノード１００の構成例Ａ）
図１，３を参照してセンタノード１００の構成例Ａについて説明する。センタノード１００は、光ファイバ伝送路３０１に送信する下り信号光を生成する多波長光源１２０および光変調部１３０と、光ファイバ伝送路３０１からの上り信号光を受信する光受信部１４０と、上り信号と下り信号のインタフェースをとる信号インタフェース部１５０により構成される。
【００２７】
多波長光源１２０は、図１６に示す多波長一括発生装置の構成をとり、ここでは４つのリモートノードに対して４つの半導体レーザ（ＬＤ）１１、合波器１２、多波長化変調部２０により構成される。ただし、後述する各リモートノードに設ける多波長光源と合わせて８つの半導体レーザ１１の発振光周波数を等光周波数間隔にｆ１，ｆ２，ｆ３，…，ｆ８とすると、センタノード１００の多波長光源１２０では偶数番の発振光周波数ｆ２，ｆ４，ｆ６，ｆ８を有する半導体レーザを用い、各リモートノードの多波長光源ではそれぞれ奇数番の発振光周波数ｆ１，ｆ３，ｆ５，ｆ７を有する半導体レーザを用いる。
【００２８】
このとき、図２に示すように、多波長光源１２０が出力する多波長光▲１▼の帯域をＦ２，Ｆ４，Ｆ６，Ｆ８とし、各リモートノードの多波長光源が出力する多波長光の帯域をＦ１，Ｆ３，Ｆ５，Ｆ７とする。ここで、各波長帯域ごとに波長チャネルとして用いる８波の両側に不要なサイドバンドが存在するが、不要なサイドバンドを取り除いた各８波の信号帯域が互いに重ならない範囲で隣接するように各波長帯域（各半導体レーザの発振光周波数）が設定される。これにより、高密度に各波長チャネルを設定することができる。
【００２９】
多波長光源１２０から出力される多波長光▲１▼は、光変調部１３０に入力される。光変調部１３０は、多波長光▲１▼を分波器１３１で複数（８波×４リモートノード）の波長チャネルの光に分波し、その各波長チャネル（ｆ21〜ｆ28、ｆ41〜ｆ48、ｆ61〜ｆ68、ｆ81〜ｆ88）の光を各リモートノードに対応する光変調器１３２−１１〜１３２−１８、…、１３２−４１〜１３２−４８でそれぞれ変調し、その変調光を合波器１３３で波長多重し、下り信号光▲２▼として光ファイバ伝送路３０１に送出する構成である（図２では下向きの矢印で示す）。このとき、多波長光▲１▼の不要なサイドバンドは、分波器１３１および合波器１３３の合分波特性によって除去される。
【００３０】
各リモートノード２００−１〜２００−４では、光ファイバ伝送路３０１の下り信号光▲２▼からそれぞれ割り当てられた波長帯域Ｆ２の波長チャネルｆ21〜ｆ28、波長帯域Ｆ４の波長チャネルｆ41〜ｆ48、波長帯域Ｆ６の波長チャネルｆ61〜ｆ68、波長帯域Ｆ８の波長チャネルｆ81〜ｆ88の信号光をそれぞれ分波して受信する。さらに、それぞれ割り当てられた波長帯域Ｆ１の波長チャネルｆ11〜ｆ18、波長帯域Ｆ３の波長チャネルｆ31〜ｆ38、波長帯域Ｆ５の波長チャネルｆ51〜ｆ58、波長帯域Ｆ７の波長チャネルｆ71〜ｆ78の上り信号光を光ファイバ伝送路３０１に送出する。このとき、図２の▲３▼、▲６▼、▲７▼、▲８▼に示すように、波長帯域Ｆ２，Ｆ４，Ｆ６，Ｆ８の下り光信号に対して波長帯域Ｆ１，Ｆ３，Ｆ５，Ｆ７の上り信号光が順次合流してセンタノード１００に到達する（リモートノードの構成については後述する）。
【００３１】
センタノード１００の光受信部１４０は、光ファイバ伝送路３０１からの上り信号光▲８▼を分波器１４１で各波長チャネルの信号光に分波し、その各波長チャネル（ｆ11〜ｆ18、ｆ31〜ｆ38、ｆ51〜ｆ58、ｆ71〜ｆ78）の信号光を各リモートノードに対応する光受信器１４２−１１〜１４２−１８、…、１４２−４１〜１４２−４８でそれぞれ受信する。光受信器１４２−１１〜１４２−１８、…、１４２−４１〜１４２−４８と、光変調器１３２−１１〜１３２−１８、…、１３２−４１〜１３２−４８は、信号インタフェース部１５０にそれぞれ接続される。信号インタフェース部１５０は、リモートノード間の信号接続制御および他のネットワークとの信号接続制御を行う。
【００３２】
なお、光変調部１３０の分波器１３１および合波器１３３と、光受信部１４０の分波器１４１は、例えばアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）を合分波器として用いて入出力ポートを適宜設定することにより、任意の２つあるいは３つを１つの合分波器で共有化する構成をとることが可能である。
【００３３】
（センタノードの構成例Ｂ）
次に、図４を参照してセンタノード１００の構成例Ｂについて説明する。本構成例Ｂの特徴は、構成例Ａにおける光変調器１３２および光受信器１４２を各リモートノード対応にまとめ、それぞれ光変調部１３０／光受信部１４０を構成する。多波長光源１２０からの多波長光は、群分波器１３４で波長帯域Ｆ２，Ｆ４，Ｆ６，Ｆ８に分波する。波長帯域Ｆ２の多波長光は、リモートノード２００−１に対応する光変調部１３０／光受信部１４０の分波器１３１で波長チャネルｆ21〜ｆ28の光に分波し、光変調器１４２〜１１〜１４２−１８でそれぞれ変調し、その変調光を合波器１３３で波長多重する。各リモートノードに対応する光変調部１３０／光受信部１４０からの各波長帯域の波長多重信号光は、群合波器１３５で波長多重され、下り信号光▲２▼として光ファイバ伝送路３０１に送出される。
【００３４】
光ファイバ伝送路３０１からの上り信号光▲８▼は、群分波器１４３で波長帯域Ｆ１，Ｆ３，Ｆ５，Ｆ７に分波する。波長帯域Ｆ１の上り信号光は、リモートノード２００−１に対応する光変調部１３０／光受信部１４０の分波器１４１で各波長チャネルｆ11〜ｆ18の信号光に分波し、それぞれ対応する光受信器１４２−１１〜１４２−１８でそれぞれ受信する。光受信器１４２−１１〜１４２−１８、…、１４２−４１〜１４２−４８と、光変調器１３２−１１〜１３２−１８、…、１３２−４１〜１３２−４８は、信号インタフェース部１５０にそれぞれ接続される。信号インタフェース部１５０は、リモートノード間の信号接続制御および他のネットワークとの信号接続制御を行う。
【００３５】
なお、各リモートノードに対応する光変調部１３０／光受信部１４０の分波器１３１、合波器１３３、分波器１４１は、例えばアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）を合分波器として用いて入出力ポートを適宜設定することにより、任意の２つあるいは３つを１つの合分波器で共有化する構成をとることが可能である。
【００３６】
（リモートノードの構成例Ａ）
次に、図１，５を参照してリモートノード２００−２の構成例Ａについて説明する。リモートノード２００−２は、割り当てられた波長帯域Ｆ３の多波長光▲４▼を出力する多波長光源２５０と、その多波長光▲４▼から各波長チャネルｆ31〜ｆ38の光を分波し、変調して上り信号光▲５▼を生成する光変調部２１０と、この上り信号光▲５▼を光ファイバ伝送路３０１に結合する光カプラ２０１と、光ファイバ伝送路３０１の下り信号光▲３▼を分岐する光カプラ２０２と、分岐された下り信号光▲３▼からリモートノード２００−２に割り当てられた波長帯域Ｆ４の各波長チャネルｆ41〜ｆ48の信号光を受信する光受信部２２０と、下り信号を図外のユーザ端末に接続し、ユーザ端末からの上り信号を光変調部２１０に接続する信号インタフェース部２３０により構成される。
【００３７】
光変調部２１０は、波長帯域Ｆ３の多波長光▲４▼から分波器２１１で各波長チャネルｆ31〜ｆ38の無変調光を分波し、光変調器２１２−１〜２１２−８でそれぞれ変調し、その変調光を合波器２１３で波長多重し、上り信号光▲５▼として光ファイバ伝送路３０１に送出する構成である（図２では上向きの矢印で示す）。このとき、多波長光▲４▼の波長帯域Ｆ３の不要なサイドバンドは、分波器２１１および合波器２１３の合分波特性によって除去される。
【００３８】
光受信部２２０は、光ファイバ伝送路３０１から分岐された下り信号光▲３▼から光フィルタ２０６でリモートノード２００−２に割り当てられた波長帯域Ｆ４を分波し、その波長帯域Ｆ４から分波器２２１で各波長チャネルｆ41〜ｆ48の信号光を分波し、光受信器２２２−１〜２２２−８でそれぞれ受信する。ここで、光受信器２２２−１〜２２２−８と、光変調器２１２−１〜２１２−８は、信号インタフェース部２３０を介してそれぞれ図外の端末に接続される。
【００３９】
なお、光フィルタ２０６は、光分波器２１１が光ファイバ伝送路３０１の下り信号光▲３▼から各リモートノードに割り当てた波長帯域のみを分波できる構成のものであれば必ずしも必要ではない。以下の構成例では光フィルタ２０６はないものとして説明する。
【００４０】
（リモートノードの構成例Ｂ）
次に、図６を参照してリモートノード２００−２の構成例Ｂについて説明する。本構成例Ｂの特徴は、構成例Ａにおける光変調部２１０の分波器２１１および合波器２１３をアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）を用いた合分波器２１４に集約したところにある。なお、光受信部２２０は構成例Ａと同様である。ただし、本構成例では、上り信号光▲５▼を光ファイバ伝送路３０１に結合する光カプラ２０１の空ポートから下り信号光▲３▼を分岐し、光受信部２２０の分波器２２１に接続する構成としているが、これは構成例Ａでも可能である。
【００４１】
本構成例の光変調部２１０は、波長帯域Ｆ３の多波長光▲４▼から合分波器２１４で波長チャネルｆ31〜ｆ38の無変調光を分波し、光変調器２１２−１〜２１２−８でそれぞれ変調し、その変調光を合分波器２１４に折り返して波長多重し、上り信号光▲５▼として光ファイバ伝送路３０１に送出する構成である。合分波器２１４としてＡＷＧを用い、波長チャネルｆ31〜ｆ38に応じて入出力ポートを適宜選択することにより、図６に示すような構成が可能となる。
【００４２】
（リモートノードの構成例Ｃ）
次に、図７を参照してリモートノード２００−２の構成例Ｃについて説明する。本構成例Ｃの特徴は、構成例Ａにおける光変調部２１０の合波器２１３と光受信部２２０の分波器２２１をアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）を用いた合分波器２１５に集約したところにある。なお、本構成例では、上り信号光▲５▼を光ファイバ伝送路３０１に結合する光カプラ２０１の空ポートから下り信号光▲３▼を分岐し、合分波器２１５に接続する構成としている。
【００４３】
本構成例の光変調部２１０／光受信部２２０は、波長帯域Ｆ３の多波長光▲４▼から分波器２１１で波長チャネルｆ31〜ｆ38の無変調光を分波し、光変調器２１２−１〜２１２−８でそれぞれ変調し、その変調光を合分波器２１５で波長多重し、上り信号光▲５▼として光ファイバ伝送路３０１に送出する。また、光ファイバ伝送路３０１から分岐された下り信号光▲３▼を合分波器２１５に入力し、リモートノード２００−２に割り当てられた波長帯域Ｆ４の波長チャネルｆ41〜ｆ48の信号光を分波し、光受信器２２２−１〜２２２−８でそれぞれ受信する。合分波器２１５としてＡＷＧを用い、波長チャネルｆ31〜ｆ38およびｆ41〜ｆ48に応じて入出力ポートを適宜選択することにより、図７に示すような構成が可能となる。
【００４４】
以上示した第１の実施形態では、４つのリモートノードに対して、上り信号光および下り信号光としてそれぞれ１つの波長帯域を割り当てる例を示したが、リモートノードの数、各リモートノードに割り当てる波長帯域の数および配列は任意である。ただし、例えばあるリモートノードに下り信号光の波長帯域としてＦ２とＦ４の２つを割り当てる場合に、光受信部２２０の分波器２２１としてその２つの波長帯域の波長チャネルを分波できるものを用いるか、あるいは各波長帯域ごとに独立した分波器を用いる構成としてもよい。光変調部２１０の構成においても同様である。また、各波長帯域あたり８波の波長チャネルを設定しているがその数も任意である。
【００４５】
また、図３〜４に示したセンタノード１００の構成、図５〜７に示したリモートノード２００−２の構成には、必要最小限のもののみを記載しているが、例えば光増幅器、波長チャネル間の光パワーを均一にする光等化手段、ＡＳＥ光を除去する光バンドパスフィルタ等をそれぞれ所定の位置に配置してもよい。
【００４６】
（第２の実施形態）
図８は、本発明の光波長多重リングネットワークの第２の実施形態を示す。
図において、センタノード１００とリモートノード２００−１〜２００−４は、２本の光ファイバ伝送路３０１，３０２を介してリング状に接続される。光ファイバ伝送路３０１は、センタノードから各リモートノードへの下り信号光の伝送に使用される。光ファイバ伝送路３０２は、各リモートノードからセンタノードへの上り信号光の伝送に使用される。ただし、リモートノード間の通信は、必ずセンタノードを介して行われる。すなわち、リモートノードは上り信号光として光ファイバ伝送路３０２を介して一旦センタノードに送信し、センタノードが各リモートノードに下り信号光として光ファイバ伝送路３０１を介して送信することにより、リモートノード間の通信が行われる。
【００４７】
ここで、本実施形態の特徴は、無変調光および各信号光として、各リモートノードに対してそれぞれ固有の波長帯域を割り当て、かつ上り信号光と下り信号光の波長帯域を交互に設定するところにあるが、第１の実施形態とは下り信号光と上り信号光を伝送する光ファイバ伝送路を個別に設けた点が異なる。具体的には、図９〜１１を参照して説明する。図９は、光波長多重リングネットワークの各地点の信号状態を示す。図１０は、センタノード１００の構成例を示す。図１１は、リモートノード２００−２の構成例を示す。なお、他のリモートノードの構成も同様である。
【００４８】
（センタノード１００の構成例）
図８，１０を参照してセンタノード１００の構成例について説明する。センタノード１００は、下り信号光を光ファイバ伝送路３０１に送信する多波長光源１２０および光変調部１３０と、光ファイバ伝送路３０２からの上り信号光を受信する光受信部１４０と、上り信号と下り信号のインタフェースをとる信号インタフェース部１５０により構成される。
【００４９】
多波長光源１２０は、第１の実施形態と同様であり、図９に示すように多波長光▲１▼の帯域をＦ２，Ｆ４，Ｆ６，Ｆ８とする。
【００５０】
多波長光源１２０から出力される多波長光▲１▼は、光変調部１３０に入力される。光変調部１３０は、多波長光▲１▼を分波器１３１で複数（８波×４リモートノード）の波長チャネルの光に分波し、その各波長チャネル（ｆ21〜ｆ28、ｆ41〜ｆ48、ｆ61〜ｆ68、ｆ81〜ｆ88）の光を各リモートノードに対応する光変調器１３２−１１〜１３２−１８、…、１３２−４１〜１３２−４８でそれぞれ変調し、その変調光を合波器１３３で波長多重し、下り信号光▲２▼として光ファイバ伝送路３０１に送出する構成である（図９では下向きの矢印で示す）。このとき、多波長光▲１▼の不要なサイドバンドは、分波器１３１および合波器１３３の合分波特性によって除去される。この下り信号光▲２▼は、光ファイバ伝送路３０１を１周してセンタノード１００に戻り、光終端される。
【００５１】
各リモートノード２００−１〜２００−４では、光ファイバ伝送路３０１の下り信号光▲２▼からそれぞれ割り当てられた波長帯域Ｆ２の波長チャネルｆ21〜ｆ28、波長帯域Ｆ４の波長チャネルｆ41〜ｆ48、波長帯域Ｆ６の波長チャネルｆ61〜ｆ68、波長帯域Ｆ８の波長チャネルｆ81〜ｆ88の信号光をそれぞれ分波して受信する。さらに、それぞれ割り当てられた波長帯域Ｆ１の波長チャネルｆ11〜ｆ18、波長帯域Ｆ３の波長チャネルｆ31〜ｆ38、波長帯域Ｆ５の波長チャネルｆ51〜ｆ58、波長帯域Ｆ７の波長チャネルｆ71〜ｆ78をそれぞれ変調し、上り信号光として光ファイバ伝送路３０２に送出する。このとき、図９の▲３▼、▲６▼、▲７▼、▲８▼に示すように、波長帯域Ｆ１（ｆ11〜ｆ18），Ｆ３（ｆ31〜ｆ38），Ｆ５（ｆ51〜ｆ58），Ｆ７（ｆ71〜ｆ78）の上り信号光が順次合流してセンタノード１００に到達する（リモートノードの構成については後述する）。
【００５２】
センタノード１００の光受信部１４０は、光ファイバ伝送路３０２からの上り信号光▲８▼を分波器１４１で各波長チャネルの信号光に分波し、その各波長チャネル（ｆ11〜ｆ18、ｆ31〜ｆ38、ｆ51〜ｆ58、ｆ71〜ｆ78）の光を各リモートノードに対応する光受信器１４２−１１〜１４２−１８、…、１４２−４１〜１４２−４８でそれぞれ受信する。光受信器１４２−１１〜１４２−１８、…、１４２−４１〜１４２−４８と、光変調器１３２−１１〜１３２−１８、…、１３２−４１〜１３２−４８は、信号インタフェース部１５０にそれぞれ接続される。信号インタフェース部１５０は、リモートノード間の信号接続制御および他のネットワークとの信号接続制御を行う。
【００５３】
なお、本実施形態のセンタノード１００の光変調部１３０および光受信部１４０についても、第１の実施形態において図４に示した構成例Ｂと同様の構成をとることが可能である。
【００５４】
（リモートノードの構成例）
次に、図８，１１を参照してリモートノード２００−２の構成例について説明する。リモートノード２００−２は、割り当てられた波長帯域Ｆ３の多波長光▲４▼を出力する多波長光源２５０と、その多波長光▲４▼から各波長チャネルｆ31〜ｆ38の光を分波し、変調して上り信号光▲５▼を生成する光変調部２１０と、この上り信号光▲５▼を光ファイバ伝送路３０２に結合する光カプラ２０１と、光ファイバ伝送路３０１の下り信号光▲３▼を分岐する光カプラ２０２と、分岐された下り信号光▲３▼からリモートノード２００−２に割り当てられた波長帯域Ｆ４の各波長チャネルｆ41〜ｆ48の信号光を受信する光受信部２２０と、下り信号を図外のユーザ端末に接続し、ユーザ端末からの上り信号を光変調部２１０に接続する信号インタフェース部２３０により構成される。
【００５５】
リモートノード２００−２は、光ファイバ伝送路２０１，２０２との接続関係を除けば、図５に示す第１の実施形態と同様の構成である。
【００５６】
以上示した第２の実施形態では、４つのリモートノードに対して、上り信号光および下り信号光としてそれぞれ１つの波長帯域を割り当てる例を示したが、リモートノードの数、各リモートノードに割り当てる波長帯域の数および配列は任意である。また、各波長帯域あたり８波の波長チャネルを設定しているがその数も任意である。また、光ファイバ伝送路３０１と光ファイバ伝送路３０２の伝送方向は互いに逆方向でもよい。
【００５７】
また、図１０に示したセンタノード１００の構成、図１１に示したリモートノード２００−２の構成には、必要最小限のもののみを記載しているが、例えば光増幅器、波長チャネル間の光パワーを均一にする光等化手段、ＡＳＥ光を除去する光バンドパスフィルタ等をそれぞれ所定の位置に配置してもよい。
【００５８】
また、本実施形態では、センタノードから各リモートノードへの下り信号光の伝送に使用される光ファイバ伝送路３０１の伝送方向と、各リモートノードからセンタノードへの上り信号光の伝送に使用される光ファイバ伝送路３０２の伝送方向を同一方向（図では左回り）としたが、互いに異なる伝送方向としてもよい。すなわち、各リモートノードは、光ファイバ伝送路３０１を介して伝送された下り信号光を受信し、上り信号光を光ファイバ伝送路３０２を介してセンタノードへ折り返すように伝送してもよい。
【００５９】
（第３の実施形態）
以上示した第１の実施形態および第２の実施形態の構成において、センタノードおよびリモートノードを構成する各装置、あるいは光ファイバ伝送路に障害が発生した場合の対応について説明する。
【００６０】
通常は、各装置および光ファイバ伝送路について、それぞれ現用系と予備系を備え、現用系に障害が発生したときに予備系に切り替える構成により対応する。なお、現用系の装置あるいは光ファイバ伝送路のいずれかに障害が発生したときに、装置および光ファイバ伝送路をセットで予備系に切り替える構成、あるいは障害となった装置あるいは光ファイバ伝送路のみを予備系に切り替える構成のいずれかで対応する。
【００６１】
また、現用系および予備系の光ファイバ伝送路を備えた構成において、センタノードおよびリモートノードからの送信側については、現用系および予備系の光ファイバ伝送路に両方に信号光を送出し、受信側で通常は現用系の光ファイバ伝送路を選択し、現用系の光ファイバ伝送路の障害時に予備系の光ファイバ伝送路に切り替えて受信するようにしてもよい。なお、第２の実施形態における光ファイバ伝送路３０１，３０２の伝送方向を互いに異なるように設定した構成では、予備系の光ファイバ伝送路を備えなくても、光ファイバ伝送路の障害に対応することが可能である。以下、図１２を参照して説明する。
【００６２】
図１２において、センタノードおよびリモートノードの詳細な構成は、図１０および図１１に示す構成と同様である。ただし、センタノード１００の光変調部１３０から出力される下り信号光は、光カプラ１０１で２分岐され、それぞれ光ファイバ伝送路３０１に互いに異なる方向に送信される。リモートノード２００−２（他のリモートノードも同様）では、光ファイバ伝送路３０１を介して伝送される左回りの下り信号光を光カプラ２０２で分岐し、右回りの下り信号光を光カプラ２０３で分岐し、光スイッチ２６０でその一方を選択して光受信部２２０で受信する。
【００６３】
また、リモートノード２００−２（他のリモートノードも同様）の光変調部２１０から出力される上り信号光は、光カプラ２０１で２分岐され、それぞれ光ファイバ伝送路３０２に互いに異なる方向に送信される。
【００６４】
センタノード１００では、光ファイバ伝送路３０２を介して伝送される右回りの上り信号光と左回りの上り信号光を、光スイッチ１５１，１５２および光カプラ１０２で選択または合流させて光受信部１４０で受信する。なお、光ファイバ伝送路３０２を介して伝送される右回りの上り信号光と左回りの上り信号光の一方または両方を選択する機能を実現できれば、光スイッチ１５１，１５２および光カプラ１０２による構成に限らない。
【００６５】
ここで、光ファイバ伝送路３０１，３０２に異常がない場合には、センタノード１００から光ファイバ伝送路３０１に両方向に送信される下り信号光の一方を各リモートノードの光スイッチ２６０で選択して受信し、各リモートノードから光ファイバ伝送路３０２に両方向に送信される上り信号光の一方をセンタノード１００の光スイッチ１５１，１５２の一方をオンとして受信する。
【００６６】
一方、例えばリモートノード２００−１とリモートノード２００−２の間の光ファイバ伝送路３０１，３０２に異常が発生した場合には、センタノード１００から光ファイバ伝送路３０１に両方向に送信された下り信号光は、リモートノード２００−１には左回りに伝送された下り信号光のみが到達し、リモートノード２００−４，２００−３，２００−２には右回りに伝送された下り信号光のみが到達するので、各リモートノードではそれぞれの方向からの下り信号光を選択して受信する。また、リモートノード２００−１から光ファイバ伝送路３０２に両方向に送信された上り信号光のうち、右回りに伝送された上り信号光のみがセンタノード１００に到達し、リモートノード２００−４，２００−３，２００−２から光ファイバ伝送路３０２に両方向に送信された上り信号光のうち、左回りに伝送された下り信号光のみがセンタノード１００に到達するので、センタノード１００では光スイッチ１５１，１５２の両方をオンとして受信する。
【００６７】
このような構成および光スイッチの操作により、光ファイバ伝送路３０１，３０２のいずれかまたは両方に障害が発生しても、その障害点で折り返すような仕組みにより障害に対応させることができる。
【００６８】
（第４の実施形態）
第１の実施形態（図１）、第２の実施形態（図８）および第３の実施形態（図１２）の光波長多重リングネットワークにおいて、センタノード１００の光変調器１３２およびリモートノード２００の光変調器２１２として、偏波依存性の大きい光強度変調器を用いる場合には、それぞれ多波長光源１２０，２５０から出力される多波長光に無偏光化を行う必要がある。すなわち、多波長光源１２０，２５０の後段に無偏光化回路を配置する。このような無偏光化回路としては、例えば特開平９−３２６７５８号公報（短パルス光を用いた無偏光化送信方法および装置）や、特開平９−３２６７６７号公報（偏波スクランブリング方法および偏光変調器）に記載のものを用いることができる。あるいは、多波長光源１２０，２５０から光変調器１３２，１３２までの間のすべての光部品を偏波保持型にする。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光波長多重リングネットワークは、センタノードから各リモートノードに伝送する下り信号光と各リモートノードからセンタノードに伝送する上り信号光として、各リモートノードに対してそれぞれ固有の波長帯域を割り当て、かつ上り信号光と下り信号光の波長帯域を交互に設定し、センタノードおよび各リモートノードの多波長光源から発生する不要なサイドバンドを各変調操作の過程で効率的に除去する。これにより、高密度に各波長チャネルを設定することができ、簡単な構成で光周波数の利用効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光波長多重リングネットワークの第１の実施形態を示すブロック図。
【図２】光波長多重リングネットワークの各地点の信号状態を示す図。
【図３】センタノード１００の構成例Ａを示すブロック図。
【図４】センタノード１００の構成例Ｂを示すブロック図。
【図５】リモートノード２００−２の構成例Ａを示すブロック図。
【図６】リモートノード２００−２の構成例Ｂを示すブロック図。
【図７】リモートノード２００−２の構成例Ｃを示すブロック図。
【図８】本発明の光波長多重リングネットワークの第２の実施形態を示すブロック図。
【図９】光波長多重リングネットワークの各地点の信号状態を示す図。
【図１０】センタノード１００の構成例を示すブロック図。
【図１１】リモートノード２００−２の構成例を示すブロック図。
【図１２】本発明の光波長多重リングネットワークの第３の実施形態を示すブロック図。
【図１３】先願の多波長一括発生装置の構成例を示す図。
【図１４】先願の多波長一括発生装置における出力光スペクトルの平坦化の原理を説明する図。
【図１５】先願の多波長一括発生装置における出力光スペクトルの平坦化の原理を説明する図。
【図１６】先願の多波長一括発生装置の他の構成例を示す図。
【図１７】先願の多波長一括発生装置の他の構成例の出力光スペクトルを示す図。
【符号の説明】
１００ センタノード
１２０ 多波長光源
１３０ 光変調部
１３１ 分波器
１３２ 光変調器
１３３ 合波器
１３４ 群分波器
１３５ 群合波器
１４０ 光受信部
１４１ 分波器
１４２ 光受信器
１４３ 群分波器
１５０ 信号インタフェース部
２００ リモートノード
２０１，２０２ 光カプラ
２０６ 光フィルタ
２１０ 光変調部
２１１ 分波器
２１２ 光変調器
２１３ 合波器
２２０ 光受信部
２２１ 分波器
２２２ 光受信器
２３０ 信号インタフェース部
３０１，３０２ 光ファイバ伝送路
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長分割多重（ＷＤＭ）技術を用いて、リング状に接続されたセンタノードと複数のリモートノード間の通信を行う光波長多重リングネットワークに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光波長多重リングネットワークには、各リモートノードにそれぞれ光源を有するタイプＡ１と、センタノードに多波長光源を配置し、各リモートノードはセンタノードから送信された連続（ＣＷ）光を受信し、変調して送信するタイプＡ２がある。また、各リモートノードで光信号の分岐挿入（アド・ドロップ）を行うための構成として、光ファイバ伝送路から光フィルタを用いて所定の波長の光信号を分波／合波するタイプＢ１と、光カプラを用いて光信号パワーの一部を分岐してから所定の波長の光信号を選択受信するタイプＢ２がある。例えば、タイプＡ２とタイプＢ１を組み合わせたものとしては、特開平７−２３１３０５号公報に記載の光波長多重ネットワークが知られている。
【０００３】
ここで、上記公報には多波長光源として、マルチモードレーザの縦モード、あるいはシングルモードレーザの出力光を変調してそのサイドバンドを切り出す構成のものが開示されている。しかし、このような光源では、通信に用いることができる光パワーをもつ縦モード周波数あるいはサイドバンド周波数の数が限られるとともに、その周波数に対するパワーの平坦性が悪く、波長数が 100波を越えるようなネットワークの多波長光源としては用いることができない。
【０００４】
この問題を解決する多波長光源として、単一の中心波長を有する光を特定の繰り返し周期を有する電気信号（例えば正弦波）を用いて位相変調および強度変調を行い、サイドバンドを発生させることにより多波長光を一括して発生させる多波長一括発生装置（（特願２００１−１９９７９１）、以下「先願」という。）が出願されている。
【０００５】
図１３は、先願の多波長一括発生装置の構成例を示す。図において、多波長一括発生装置は、光発生部１０および多波長化変調部２０により構成される。光発生部１０は、単一の中心波長の光を発生する半導体レーザ（ＬＤ）１１を有する。多波長化変調部２０は、光発生部１０の出力光を強度変調する強度変調器２１および位相変調する位相変調器２２と（各変調器の順番は任意）、各変調器に印加する所定の周期信号（正弦波）を発生する周期信号発生器２３と、周期信号の印加電圧およびバイアス電圧を調整する電圧調整部２４，２５から構成される。
【０００６】
ここで、図１４および図１５を参照して先願の多波長一括発生装置における出力光スペクトルの平坦化の原理について説明する。
【０００７】
周期信号発生器２３の出力信号電圧の時間波形は、図１４(a) に示すような山型の関数とする。この関数に従って単一の中心波長（角周波数ωC ）の光を位相変調すると、その出力光スペクトルは図１４(b) に示すようになる。これは次のように説明される。
【０００８】
この位相変調の角周波数は、図１４(c) に示すように瞬時値ωm と瞬時値−ωm の間を所定周期で往復する方形波である。図１４(d) の実線に示すように、この方形波の角周波数が瞬時値ωm で表される部分について繰り返しＮＲＺ信号でゲートをかけると、その光スペクトルは図１４(e) で表され、角周波数が（ωC ＋ωm ）を中心とする繰り返しＮＲＺ信号の光スペクトルが得られる。また、図１４(f) の実線に示すように、この方形波の角周波数が瞬時値−ωm で表される部分について同様にゲートをかけると、その光スペクトルは図１４(g) で表され、角周波数が（ωC −ωm ）を中心とする繰り返しＮＲＺ信号の光スペクトルが得られる。
【０００９】
これらの光スペクトルの角周波数軸上での重ね合わせは、図１４(e) と図１４(g) を加算した図１４(b) で表され、角周波数の瞬時値ωC 付近の光スペクトル強度が小さくなり、光スペクトルの平坦化を実現することができない。そこで、各変調器に印加する周期信号の印加電圧およびバイアス電圧を調整し、次のように平坦化を行う。
【００１０】
図１５(a) に示すように、各周波数の瞬時値ωm と−ωm をまたぐように、繰り返しＮＲＺ信号でゲートをかけるように調整した場合の出力光スペクトルを考える。これに対して、図１５(c) の実線に示すように、角周波数が瞬時値ωm で表される部分について繰り返しのＲＺ信号でゲートをかけると、その光スペクトルは図１５(d) で表され、角周波数が（ωC ＋ωm ）を中心とする繰り返しＲＺ信号の光スペクトルが得られる。また、図１５(e) の実線に示すように、角周波数が瞬時値−ωm で表される部分について同様にゲートをかけると、その光スペクトルは図１５(f) で表され、角周波数が（ωC −ωm ）を中心とする繰り返しＲＺ信号の光スペクトルが得られる。両光スペクトルは、上記の繰り返しＮＲＺ信号の光スペクトルよりも広い帯域を有する。
【００１１】
これらの光スペクトルの角周波数軸上での重ね合わせは図１５(b) で表され、角周波数の瞬時値ωC 付近においても大きな光スペクトル強度を有することになり、結果として出力光スペクトルの平坦化を実現することができる。このように、単一の中心波長を有する光の振幅および位相を変調する周期信号を適宜設定し、さらに周期信号の印加電圧およびバイアス電圧を調整して強度変調および位相変調を行うことにより、容易に出力光スペクトルの平坦度を向上させることができる。
【００１２】
なお、光発生部１０は、図１６に示すように、等光周波数間隔で複数の光周波数ｆ１〜ｆｎの光を発生するｎ個の半導体レーザ（ＬＤ）１１−１〜１１−ｎを備え、合波器１２で各レーザ光を合波して出力光とする構成としてもよい。この場合には、図１７に示すように、多波長化変調部２０で各中心波長に対してサイドバンドが発生し、さらに広帯域にわたって多波長光を一括発生させることができる。この構成では、合波器１２の入力ポートに光源を増設することによりサイドバンドの数を増やすことが可能であり、増設性に優れている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１６に示す多波長一括発生装置では、複数の光源の中心波長に対してそれぞれ発生するサイドバンドが重なる問題がある。この問題を回避するには、各光源の光周波数間隔を十分に大きくとる必要がある。あるいは、各光源の中心波長に対して発生するサイドバンドから不要なサイドバンドを除去する必要がある。
【００１４】
しかし、前者の方法では光周波数の利用効率が低下し、後者の方法では多波長一括発生装置の構成が複雑になるとともに、光フィルタ等を用いる場合には光損失の影響で光ＳＮ比の劣化を招くことになる。
【００１５】
本発明は、センタノードと複数のリモートノードをリング状に接続した構成において、センタノードおよびリモートノードにそれぞれ配置する多波長光源から発生する不要なサイドバンドを効率的に除去し、簡単な構成で光周波数の利用効率を高めることができる光波長多重リングネットワークを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、１つのセンタノードと、複数のリモートノードが１本の光ファイバ伝送路を介してリング状に接続された光波長多重リングネットワークにおいて、光ファイバ伝送路は、センタノードから各リモートノードへの下り信号光、および各リモートノードからセンタノードへの上り信号光の伝送に用いる構成であり、上り信号光および下り信号光として、各リモートノードに対してそれぞれ固有の波長帯域を割り当て、かつ上り信号光と下り信号光の波長帯域を交互に設定する構成である（請求項１）。
【００１７】
また、本発明は、１つのセンタノードと、複数のリモートノードが２本の光ファイバ伝送路を介してリング状に接続された光波長多重リングネットワークにおいて、第１の光ファイバ伝送路は、センタノードから各リモートノードへの下り信号光の伝送に用い、第２の光ファイバ伝送路は、各リモートノードからセンタノードへの上り信号光の伝送に用いる構成であり、上り信号光および下り信号光として、各リモートノードに対してそれぞれ固有の波長帯域を割り当て、かつ上り信号光と下り信号光の波長帯域を交互に設定する構成である（請求項２）。
【００１８】
このセンタノードは、各リモートノードの下り信号光用に割り当てた波長帯域（Ｆ２，Ｆ４，…）の多波長光を出力する多波長光源と、波長帯域の多波長光からそれぞれ複数の波長チャネルの無変調光を分波し、各リモートノードに送信する信号でそれぞれ変調して下り信号光を生成し、光ファイバ伝送路に送出する光変調部と、光ファイバ伝送路を介して伝送される各リモートノードからの上り信号光をそれぞれ分波して受信する光受信部とを備える（請求項３）。
【００１９】
リモートノードは、上り信号光用に割り当てた波長帯域（Ｆ１，Ｆ３，…）の中からそのリモートノードに割り当てた所定の波長帯域の多波長光を出力する多波長光源と、所定の波長帯域の多波長光から複数の波長チャネルの無変調光を分波し、それぞれ変調し、合波して上り信号光を生成する光変調部と、上り信号光を光ファイバ伝送路に結合する光結合手段と、光ファイバ伝送路を介して伝送される下り信号光を分岐する光分岐手段と、下り信号光からリモートノードに割り当てられた波長帯域の各波長チャネルの信号光を分波して受信する光受信部とを備える（請求項４）。
【００２０】
また、２本の光ファイバ伝送路を用いる構成において、センタノードは、各リモートノードの下り信号光用に割り当てた波長帯域（Ｆ２，Ｆ４，…）の多波長光を出力する多波長光源と、波長帯域の多波長光からそれぞれ複数の波長チャネルの無変調光を分波し、各リモートノードに送信する信号でそれぞれ変調して下り信号光を生成する光変調部と、下り信号光を２分岐し、第１の光ファイバ伝送路に両方向に送信する光分岐手段と、第２の光ファイバ伝送路の両端に到達する各リモートノードからの上り信号光の一方または両方を選択する光選択手段と、光選択手段で選択された各リモートノードからの上り信号光をそれぞれ分波して受信する光受信部とを備えてもよい（請求項５）。
【００２１】
また、リモートノードは、上り信号光用に割り当てた波長帯域（Ｆ１，Ｆ３，…）の中からそのリモートノードに割り当てた所定の波長帯域の多波長光を出力する多波長光源と、所定の波長帯域の多波長光から複数の波長チャネルの無変調光を分波し、それぞれ変調し、合波して上り信号光を生成する光変調部と、光変調部から出力される上り信号光を第２の光ファイバ伝送路に両方向に結合する光結合手段と、第１の光ファイバ伝送路を両方向に伝送される下り信号光を分岐し、その一方を選択する光分岐・選択手段と、光分岐・選択手段で選択された下り信号光からリモートノードに割り当てられた波長帯域の各波長チャネルの信号光を分波して受信する光受信部とを備えてもよい（請求項６）。
【００２２】
また、センタノードは、多波長光源の後段に、下り信号用に割り当てた波長帯域の多波長光を無偏光化する無偏光化手段を備えてもよい（請求項７）。
【００２３】
リモートノードは、多波長光源の後段に、上り信号用に割り当てた波長帯域の多波長光を無偏光化する無偏光化手段を備えてもよい（請求項８）。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の光波長多重リングネットワークの第１の実施形態を示す。
図において、センタノード１００とリモートノード２００−１〜２００−４は、光ファイバ伝送路３０１を介してリング状に接続される。光ファイバ伝送路３０１は、センタノードから各リモートノードへの下り信号光、および各リモートノードからセンタノードへの上り信号光の伝送に使用される。ただし、リモートノード間の通信は、必ずセンタノードを介して行われる。すなわち、リモートノードは上り信号光を光ファイバ伝送路３０１を介して一旦センタノードに送信し、センタノードが各リモートノードに光ファイバ伝送路３０１を介して下り信号光として送信することにより、リモートノード間の通信が行われる。
【００２５】
ここで、本実施形態の特徴は、各信号光として、各リモートノードに対してそれぞれ固有の波長帯域を割り当て、かつ上り信号光と下り信号光の波長帯域を交互に設定するところにある。具体的には、図２〜７を参照して説明する。図２は、光波長多重リングネットワークの各地点の信号状態を示す。図３〜４は、センタノード１００の構成例Ａ，Ｂを示す。図５〜７は、リモートノード２００−２の構成例Ａ，Ｂ，Ｃを示す。なお、他のリモートノードの構成も同様である。
【００２６】
（センタノード１００の構成例Ａ）
図１，３を参照してセンタノード１００の構成例Ａについて説明する。センタノード１００は、光ファイバ伝送路３０１に送信する下り信号光を生成する多波長光源１２０および光変調部１３０と、光ファイバ伝送路３０１からの上り信号光を受信する光受信部１４０と、上り信号と下り信号のインタフェースをとる信号インタフェース部１５０により構成される。
【００２７】
多波長光源１２０は、図１６に示す多波長一括発生装置の構成をとり、ここでは４つのリモートノードに対して４つの半導体レーザ（ＬＤ）１１、合波器１２、多波長化変調部２０により構成される。ただし、後述する各リモートノードに設ける多波長光源と合わせて８つの半導体レーザ１１の発振光周波数を等光周波数間隔にｆ１，ｆ２，ｆ３，…，ｆ８とすると、センタノード１００の多波長光源１２０では偶数番の発振光周波数ｆ２，ｆ４，ｆ６，ｆ８を有する半導体レーザを用い、各リモートノードの多波長光源ではそれぞれ奇数番の発振光周波数ｆ１，ｆ３，ｆ５，ｆ７を有する半導体レーザを用いる。
【００２８】
このとき、図２に示すように、多波長光源１２０が出力する多波長光▲１▼の帯域をＦ２，Ｆ４，Ｆ６，Ｆ８とし、各リモートノードの多波長光源が出力する多波長光の帯域をＦ１，Ｆ３，Ｆ５，Ｆ７とする。ここで、各波長帯域ごとに波長チャネルとして用いる８波の両側に不要なサイドバンドが存在するが、不要なサイドバンドを取り除いた各８波の信号帯域が互いに重ならない範囲で隣接するように各波長帯域（各半導体レーザの発振光周波数）が設定される。これにより、高密度に各波長チャネルを設定することができる。
【００２９】
多波長光源１２０から出力される多波長光▲１▼は、光変調部１３０に入力される。光変調部１３０は、多波長光▲１▼を分波器１３１で複数（８波×４リモートノード）の波長チャネルの光に分波し、その各波長チャネル（ｆ21〜ｆ28、ｆ41〜ｆ48、ｆ61〜ｆ68、ｆ81〜ｆ88）の光を各リモートノードに対応する光変調器１３２−１１〜１３２−１８、…、１３２−４１〜１３２−４８でそれぞれ変調し、その変調光を合波器１３３で波長多重し、下り信号光▲２▼として光ファイバ伝送路３０１に送出する構成である（図２では下向きの矢印で示す）。このとき、多波長光▲１▼の不要なサイドバンドは、分波器１３１および合波器１３３の合分波特性によって除去される。
【００３０】
各リモートノード２００−１〜２００−４では、光ファイバ伝送路３０１の下り信号光▲２▼からそれぞれ割り当てられた波長帯域Ｆ２の波長チャネルｆ21〜ｆ28、波長帯域Ｆ４の波長チャネルｆ41〜ｆ48、波長帯域Ｆ６の波長チャネルｆ61〜ｆ68、波長帯域Ｆ８の波長チャネルｆ81〜ｆ88の信号光をそれぞれ分波して受信する。さらに、それぞれ割り当てられた波長帯域Ｆ１の波長チャネルｆ11〜ｆ18、波長帯域Ｆ３の波長チャネルｆ31〜ｆ38、波長帯域Ｆ５の波長チャネルｆ51〜ｆ58、波長帯域Ｆ７の波長チャネルｆ71〜ｆ78の上り信号光を光ファイバ伝送路３０１に送出する。このとき、図２の▲３▼、▲６▼、▲７▼、▲８▼に示すように、波長帯域Ｆ２，Ｆ４，Ｆ６，Ｆ８の下り光信号に対して波長帯域Ｆ１，Ｆ３，Ｆ５，Ｆ７の上り信号光が順次合流してセンタノード１００に到達する（リモートノードの構成については後述する）。
【００３１】
センタノード１００の光受信部１４０は、光ファイバ伝送路３０１からの上り信号光▲８▼を分波器１４１で各波長チャネルの信号光に分波し、その各波長チャネル（ｆ11〜ｆ18、ｆ31〜ｆ38、ｆ51〜ｆ58、ｆ71〜ｆ78）の信号光を各リモートノードに対応する光受信器１４２−１１〜１４２−１８、…、１４２−４１〜１４２−４８でそれぞれ受信する。光受信器１４２−１１〜１４２−１８、…、１４２−４１〜１４２−４８と、光変調器１３２−１１〜１３２−１８、…、１３２−４１〜１３２−４８は、信号インタフェース部１５０にそれぞれ接続される。信号インタフェース部１５０は、リモートノード間の信号接続制御および他のネットワークとの信号接続制御を行う。
【００３２】
なお、光変調部１３０の分波器１３１および合波器１３３と、光受信部１４０の分波器１４１は、例えばアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）を合分波器として用いて入出力ポートを適宜設定することにより、任意の２つあるいは３つを１つの合分波器で共有化する構成をとることが可能である。
【００３３】
（センタノードの構成例Ｂ）
次に、図４を参照してセンタノード１００の構成例Ｂについて説明する。本構成例Ｂの特徴は、構成例Ａにおける光変調器１３２および光受信器１４２を各リモートノード対応にまとめ、それぞれ光変調部１３０／光受信部１４０を構成する。多波長光源１２０からの多波長光は、群分波器１３４で波長帯域Ｆ２，Ｆ４，Ｆ６，Ｆ８に分波する。波長帯域Ｆ２の多波長光は、リモートノード２００−１に対応する光変調部１３０／光受信部１４０の分波器１３１で波長チャネルｆ21〜ｆ28の光に分波し、光変調器１４２〜１１〜１４２−１８でそれぞれ変調し、その変調光を合波器１３３で波長多重する。各リモートノードに対応する光変調部１３０／光受信部１４０からの各波長帯域の波長多重信号光は、群合波器１３５で波長多重され、下り信号光▲２▼として光ファイバ伝送路３０１に送出される。
【００３４】
光ファイバ伝送路３０１からの上り信号光▲８▼は、群分波器１４３で波長帯域Ｆ１，Ｆ３，Ｆ５，Ｆ７に分波する。波長帯域Ｆ１の上り信号光は、リモートノード２００−１に対応する光変調部１３０／光受信部１４０の分波器１４１で各波長チャネルｆ11〜ｆ18の信号光に分波し、それぞれ対応する光受信器１４２−１１〜１４２−１８でそれぞれ受信する。光受信器１４２−１１〜１４２−１８、…、１４２−４１〜１４２−４８と、光変調器１３２−１１〜１３２−１８、…、１３２−４１〜１３２−４８は、信号インタフェース部１５０にそれぞれ接続される。信号インタフェース部１５０は、リモートノード間の信号接続制御および他のネットワークとの信号接続制御を行う。
【００３５】
なお、各リモートノードに対応する光変調部１３０／光受信部１４０の分波器１３１、合波器１３３、分波器１４１は、例えばアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）を合分波器として用いて入出力ポートを適宜設定することにより、任意の２つあるいは３つを１つの合分波器で共有化する構成をとることが可能である。
【００３６】
（リモートノードの構成例Ａ）
次に、図１，５を参照してリモートノード２００−２の構成例Ａについて説明する。リモートノード２００−２は、割り当てられた波長帯域Ｆ３の多波長光▲４▼を出力する多波長光源２５０と、その多波長光▲４▼から各波長チャネルｆ31〜ｆ38の光を分波し、変調して上り信号光▲５▼を生成する光変調部２１０と、この上り信号光▲５▼を光ファイバ伝送路３０１に結合する光カプラ２０１と、光ファイバ伝送路３０１の下り信号光▲３▼を分岐する光カプラ２０２と、分岐された下り信号光▲３▼からリモートノード２００−２に割り当てられた波長帯域Ｆ４の各波長チャネルｆ41〜ｆ48の信号光を受信する光受信部２２０と、下り信号を図外のユーザ端末に接続し、ユーザ端末からの上り信号を光変調部２１０に接続する信号インタフェース部２３０により構成される。
【００３７】
光変調部２１０は、波長帯域Ｆ３の多波長光▲４▼から分波器２１１で各波長チャネルｆ31〜ｆ38の無変調光を分波し、光変調器２１２−１〜２１２−８でそれぞれ変調し、その変調光を合波器２１３で波長多重し、上り信号光▲５▼として光ファイバ伝送路３０１に送出する構成である（図２では上向きの矢印で示す）。このとき、多波長光▲４▼の波長帯域Ｆ３の不要なサイドバンドは、分波器２１１および合波器２１３の合分波特性によって除去される。
【００３８】
光受信部２２０は、光ファイバ伝送路３０１から分岐された下り信号光▲３▼から光フィルタ２０６でリモートノード２００−２に割り当てられた波長帯域Ｆ４を分波し、その波長帯域Ｆ４から分波器２２１で各波長チャネルｆ41〜ｆ48の信号光を分波し、光受信器２２２−１〜２２２−８でそれぞれ受信する。ここで、光受信器２２２−１〜２２２−８と、光変調器２１２−１〜２１２−８は、信号インタフェース部２３０を介してそれぞれ図外の端末に接続される。
【００３９】
なお、光フィルタ２０６は、光分波器２１１が光ファイバ伝送路３０１の下り信号光▲３▼から各リモートノードに割り当てた波長帯域のみを分波できる構成のものであれば必ずしも必要ではない。以下の構成例では光フィルタ２０６はないものとして説明する。
【００４０】
（リモートノードの構成例Ｂ）
次に、図６を参照してリモートノード２００−２の構成例Ｂについて説明する。本構成例Ｂの特徴は、構成例Ａにおける光変調部２１０の分波器２１１および合波器２１３をアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）を用いた合分波器２１４に集約したところにある。なお、光受信部２２０は構成例Ａと同様である。ただし、本構成例では、上り信号光▲５▼を光ファイバ伝送路３０１に結合する光カプラ２０１の空ポートから下り信号光▲３▼を分岐し、光受信部２２０の分波器２２１に接続する構成としているが、これは構成例Ａでも可能である。
【００４１】
本構成例の光変調部２１０は、波長帯域Ｆ３の多波長光▲４▼から合分波器２１４で波長チャネルｆ31〜ｆ38の無変調光を分波し、光変調器２１２−１〜２１２−８でそれぞれ変調し、その変調光を合分波器２１４に折り返して波長多重し、上り信号光▲５▼として光ファイバ伝送路３０１に送出する構成である。合分波器２１４としてＡＷＧを用い、波長チャネルｆ31〜ｆ38に応じて入出力ポートを適宜選択することにより、図６に示すような構成が可能となる。
【００４２】
（リモートノードの構成例Ｃ）
次に、図７を参照してリモートノード２００−２の構成例Ｃについて説明する。本構成例Ｃの特徴は、構成例Ａにおける光変調部２１０の合波器２１３と光受信部２２０の分波器２２１をアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）を用いた合分波器２１５に集約したところにある。なお、本構成例では、上り信号光▲５▼を光ファイバ伝送路３０１に結合する光カプラ２０１の空ポートから下り信号光▲３▼を分岐し、合分波器２１５に接続する構成としている。
【００４３】
本構成例の光変調部２１０／光受信部２２０は、波長帯域Ｆ３の多波長光▲４▼から分波器２１１で波長チャネルｆ31〜ｆ38の無変調光を分波し、光変調器２１２−１〜２１２−８でそれぞれ変調し、その変調光を合分波器２１５で波長多重し、上り信号光▲５▼として光ファイバ伝送路３０１に送出する。また、光ファイバ伝送路３０１から分岐された下り信号光▲３▼を合分波器２１５に入力し、リモートノード２００−２に割り当てられた波長帯域Ｆ４の波長チャネルｆ41〜ｆ48の信号光を分波し、光受信器２２２−１〜２２２−８でそれぞれ受信する。合分波器２１５としてＡＷＧを用い、波長チャネルｆ31〜ｆ38およびｆ41〜ｆ48に応じて入出力ポートを適宜選択することにより、図７に示すような構成が可能となる。
【００４４】
以上示した第１の実施形態では、４つのリモートノードに対して、上り信号光および下り信号光としてそれぞれ１つの波長帯域を割り当てる例を示したが、リモートノードの数、各リモートノードに割り当てる波長帯域の数および配列は任意である。ただし、例えばあるリモートノードに下り信号光の波長帯域としてＦ２とＦ４の２つを割り当てる場合に、光受信部２２０の分波器２２１としてその２つの波長帯域の波長チャネルを分波できるものを用いるか、あるいは各波長帯域ごとに独立した分波器を用いる構成としてもよい。光変調部２１０の構成においても同様である。また、各波長帯域あたり８波の波長チャネルを設定しているがその数も任意である。
【００４５】
また、図３〜４に示したセンタノード１００の構成、図５〜７に示したリモートノード２００−２の構成には、必要最小限のもののみを記載しているが、例えば光増幅器、波長チャネル間の光パワーを均一にする光等化手段、ＡＳＥ光を除去する光バンドパスフィルタ等をそれぞれ所定の位置に配置してもよい。
【００４６】
（第２の実施形態）
図８は、本発明の光波長多重リングネットワークの第２の実施形態を示す。
図において、センタノード１００とリモートノード２００−１〜２００−４は、２本の光ファイバ伝送路３０１，３０２を介してリング状に接続される。光ファイバ伝送路３０１は、センタノードから各リモートノードへの下り信号光の伝送に使用される。光ファイバ伝送路３０２は、各リモートノードからセンタノードへの上り信号光の伝送に使用される。ただし、リモートノード間の通信は、必ずセンタノードを介して行われる。すなわち、リモートノードは上り信号光として光ファイバ伝送路３０２を介して一旦センタノードに送信し、センタノードが各リモートノードに下り信号光として光ファイバ伝送路３０１を介して送信することにより、リモートノード間の通信が行われる。
【００４７】
ここで、本実施形態の特徴は、無変調光および各信号光として、各リモートノードに対してそれぞれ固有の波長帯域を割り当て、かつ上り信号光と下り信号光の波長帯域を交互に設定するところにあるが、第１の実施形態とは下り信号光と上り信号光を伝送する光ファイバ伝送路を個別に設けた点が異なる。具体的には、図９〜１１を参照して説明する。図９は、光波長多重リングネットワークの各地点の信号状態を示す。図１０は、センタノード１００の構成例を示す。図１１は、リモートノード２００−２の構成例を示す。なお、他のリモートノードの構成も同様である。
【００４８】
（センタノード１００の構成例）
図８，１０を参照してセンタノード１００の構成例について説明する。センタノード１００は、下り信号光を光ファイバ伝送路３０１に送信する多波長光源１２０および光変調部１３０と、光ファイバ伝送路３０２からの上り信号光を受信する光受信部１４０と、上り信号と下り信号のインタフェースをとる信号インタフェース部１５０により構成される。
【００４９】
多波長光源１２０は、第１の実施形態と同様であり、図９に示すように多波長光▲１▼の帯域をＦ２，Ｆ４，Ｆ６，Ｆ８とする。
【００５０】
多波長光源１２０から出力される多波長光▲１▼は、光変調部１３０に入力される。光変調部１３０は、多波長光▲１▼を分波器１３１で複数（８波×４リモートノード）の波長チャネルの光に分波し、その各波長チャネル（ｆ21〜ｆ28、ｆ41〜ｆ48、ｆ61〜ｆ68、ｆ81〜ｆ88）の光を各リモートノードに対応する光変調器１３２−１１〜１３２−１８、…、１３２−４１〜１３２−４８でそれぞれ変調し、その変調光を合波器１３３で波長多重し、下り信号光▲２▼として光ファイバ伝送路３０１に送出する構成である（図９では下向きの矢印で示す）。このとき、多波長光▲１▼の不要なサイドバンドは、分波器１３１および合波器１３３の合分波特性によって除去される。この下り信号光▲２▼は、光ファイバ伝送路３０１を１周してセンタノード１００に戻り、光終端される。
【００５１】
各リモートノード２００−１〜２００−４では、光ファイバ伝送路３０１の下り信号光▲２▼からそれぞれ割り当てられた波長帯域Ｆ２の波長チャネルｆ21〜ｆ28、波長帯域Ｆ４の波長チャネルｆ41〜ｆ48、波長帯域Ｆ６の波長チャネルｆ61〜ｆ68、波長帯域Ｆ８の波長チャネルｆ81〜ｆ88の信号光をそれぞれ分波して受信する。さらに、それぞれ割り当てられた波長帯域Ｆ１の波長チャネルｆ11〜ｆ18、波長帯域Ｆ３の波長チャネルｆ31〜ｆ38、波長帯域Ｆ５の波長チャネルｆ51〜ｆ58、波長帯域Ｆ７の波長チャネルｆ71〜ｆ78をそれぞれ変調し、上り信号光として光ファイバ伝送路３０２に送出する。このとき、図９の▲３▼、▲６▼、▲７▼、▲８▼に示すように、波長帯域Ｆ１（ｆ11〜ｆ18），Ｆ３（ｆ31〜ｆ38），Ｆ５（ｆ51〜ｆ58），Ｆ７（ｆ71〜ｆ78）の上り信号光が順次合流してセンタノード１００に到達する（リモートノードの構成については後述する）。
【００５２】
センタノード１００の光受信部１４０は、光ファイバ伝送路３０２からの上り信号光▲８▼を分波器１４１で各波長チャネルの信号光に分波し、その各波長チャネル（ｆ11〜ｆ18、ｆ31〜ｆ38、ｆ51〜ｆ58、ｆ71〜ｆ78）の光を各リモートノードに対応する光受信器１４２−１１〜１４２−１８、…、１４２−４１〜１４２−４８でそれぞれ受信する。光受信器１４２−１１〜１４２−１８、…、１４２−４１〜１４２−４８と、光変調器１３２−１１〜１３２−１８、…、１３２−４１〜１３２−４８は、信号インタフェース部１５０にそれぞれ接続される。信号インタフェース部１５０は、リモートノード間の信号接続制御および他のネットワークとの信号接続制御を行う。
【００５３】
なお、本実施形態のセンタノード１００の光変調部１３０および光受信部１４０についても、第１の実施形態において図４に示した構成例Ｂと同様の構成をとることが可能である。
【００５４】
（リモートノードの構成例）
次に、図８，１１を参照してリモートノード２００−２の構成例について説明する。リモートノード２００−２は、割り当てられた波長帯域Ｆ３の多波長光▲４▼を出力する多波長光源２５０と、その多波長光▲４▼から各波長チャネルｆ31〜ｆ38の光を分波し、変調して上り信号光▲５▼を生成する光変調部２１０と、この上り信号光▲５▼を光ファイバ伝送路３０２に結合する光カプラ２０１と、光ファイバ伝送路３０１の下り信号光▲３▼を分岐する光カプラ２０２と、分岐された下り信号光▲３▼からリモートノード２００−２に割り当てられた波長帯域Ｆ４の各波長チャネルｆ41〜ｆ48の信号光を受信する光受信部２２０と、下り信号を図外のユーザ端末に接続し、ユーザ端末からの上り信号を光変調部２１０に接続する信号インタフェース部２３０により構成される。
【００５５】
リモートノード２００−２は、光ファイバ伝送路２０１，２０２との接続関係を除けば、図５に示す第１の実施形態と同様の構成である。
【００５６】
以上示した第２の実施形態では、４つのリモートノードに対して、上り信号光および下り信号光としてそれぞれ１つの波長帯域を割り当てる例を示したが、リモートノードの数、各リモートノードに割り当てる波長帯域の数および配列は任意である。また、各波長帯域あたり８波の波長チャネルを設定しているがその数も任意である。また、光ファイバ伝送路３０１と光ファイバ伝送路３０２の伝送方向は互いに逆方向でもよい。
【００５７】
また、図１０に示したセンタノード１００の構成、図１１に示したリモートノード２００−２の構成には、必要最小限のもののみを記載しているが、例えば光増幅器、波長チャネル間の光パワーを均一にする光等化手段、ＡＳＥ光を除去する光バンドパスフィルタ等をそれぞれ所定の位置に配置してもよい。
【００５８】
また、本実施形態では、センタノードから各リモートノードへの下り信号光の伝送に使用される光ファイバ伝送路３０１の伝送方向と、各リモートノードからセンタノードへの上り信号光の伝送に使用される光ファイバ伝送路３０２の伝送方向を同一方向（図では左回り）としたが、互いに異なる伝送方向としてもよい。すなわち、各リモートノードは、光ファイバ伝送路３０１を介して伝送された下り信号光を受信し、上り信号光を光ファイバ伝送路３０２を介してセンタノードへ折り返すように伝送してもよい。
【００５９】
（第３の実施形態）
以上示した第１の実施形態および第２の実施形態の構成において、センタノードおよびリモートノードを構成する各装置、あるいは光ファイバ伝送路に障害が発生した場合の対応について説明する。
【００６０】
通常は、各装置および光ファイバ伝送路について、それぞれ現用系と予備系を備え、現用系に障害が発生したときに予備系に切り替える構成により対応する。なお、現用系の装置あるいは光ファイバ伝送路のいずれかに障害が発生したときに、装置および光ファイバ伝送路をセットで予備系に切り替える構成、あるいは障害となった装置あるいは光ファイバ伝送路のみを予備系に切り替える構成のいずれかで対応する。
【００６１】
また、現用系および予備系の光ファイバ伝送路を備えた構成において、センタノードおよびリモートノードからの送信側については、現用系および予備系の光ファイバ伝送路に両方に信号光を送出し、受信側で通常は現用系の光ファイバ伝送路を選択し、現用系の光ファイバ伝送路の障害時に予備系の光ファイバ伝送路に切り替えて受信するようにしてもよい。なお、第２の実施形態における光ファイバ伝送路３０１，３０２の伝送方向を互いに異なるように設定した構成では、予備系の光ファイバ伝送路を備えなくても、光ファイバ伝送路の障害に対応することが可能である。以下、図１２を参照して説明する。
【００６２】
図１２において、センタノードおよびリモートノードの詳細な構成は、図１０および図１１に示す構成と同様である。ただし、センタノード１００の光変調部１３０から出力される下り信号光は、光カプラ１０１で２分岐され、それぞれ光ファイバ伝送路３０１に互いに異なる方向に送信される。リモートノード２００−２（他のリモートノードも同様）では、光ファイバ伝送路３０１を介して伝送される左回りの下り信号光を光カプラ２０２で分岐し、右回りの下り信号光を光カプラ２０３で分岐し、光スイッチ２６０でその一方を選択して光受信部２２０で受信する。
【００６３】
また、リモートノード２００−２（他のリモートノードも同様）の光変調部２１０から出力される上り信号光は、光カプラ２０１で２分岐され、それぞれ光ファイバ伝送路３０２に互いに異なる方向に送信される。
【００６４】
センタノード１００では、光ファイバ伝送路３０２を介して伝送される右回りの上り信号光と左回りの上り信号光を、光スイッチ１５１，１５２および光カプラ１０２で選択または合流させて光受信部１４０で受信する。なお、光ファイバ伝送路３０２を介して伝送される右回りの上り信号光と左回りの上り信号光の一方または両方を選択する機能を実現できれば、光スイッチ１５１，１５２および光カプラ１０２による構成に限らない。
【００６５】
ここで、光ファイバ伝送路３０１，３０２に異常がない場合には、センタノード１００から光ファイバ伝送路３０１に両方向に送信される下り信号光の一方を各リモートノードの光スイッチ２６０で選択して受信し、各リモートノードから光ファイバ伝送路３０２に両方向に送信される上り信号光の一方をセンタノード１００の光スイッチ１５１，１５２の一方をオンとして受信する。
【００６６】
一方、例えばリモートノード２００−１とリモートノード２００−２の間の光ファイバ伝送路３０１，３０２に異常が発生した場合には、センタノード１００から光ファイバ伝送路３０１に両方向に送信された下り信号光は、リモートノード２００−１には左回りに伝送された下り信号光のみが到達し、リモートノード２００−４，２００−３，２００−２には右回りに伝送された下り信号光のみが到達するので、各リモートノードではそれぞれの方向からの下り信号光を選択して受信する。また、リモートノード２００−１から光ファイバ伝送路３０２に両方向に送信された上り信号光のうち、右回りに伝送された上り信号光のみがセンタノード１００に到達し、リモートノード２００−４，２００−３，２００−２から光ファイバ伝送路３０２に両方向に送信された上り信号光のうち、左回りに伝送された下り信号光のみがセンタノード１００に到達するので、センタノード１００では光スイッチ１５１，１５２の両方をオンとして受信する。
【００６７】
このような構成および光スイッチの操作により、光ファイバ伝送路３０１，３０２のいずれかまたは両方に障害が発生しても、その障害点で折り返すような仕組みにより障害に対応させることができる。
【００６８】
（第４の実施形態）
第１の実施形態（図１）、第２の実施形態（図８）および第３の実施形態（図１２）の光波長多重リングネットワークにおいて、センタノード１００の光変調器１３２およびリモートノード２００の光変調器２１２として、偏波依存性の大きい光強度変調器を用いる場合には、それぞれ多波長光源１２０，２５０から出力される多波長光に無偏光化を行う必要がある。すなわち、多波長光源１２０，２５０の後段に無偏光化回路を配置する。このような無偏光化回路としては、例えば特開平９−３２６７５８号公報（短パルス光を用いた無偏光化送信方法および装置）や、特開平９−３２６７６７号公報（偏波スクランブリング方法および偏光変調器）に記載のものを用いることができる。あるいは、多波長光源１２０，２５０から光変調器１３２，１３２までの間のすべての光部品を偏波保持型にする。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光波長多重リングネットワークは、センタノードから各リモートノードに伝送する下り信号光と各リモートノードからセンタノードに伝送する上り信号光として、各リモートノードに対してそれぞれ固有の波長帯域を割り当て、かつ上り信号光と下り信号光の波長帯域を交互に設定し、センタノードおよび各リモートノードの多波長光源から発生する不要なサイドバンドを各変調操作の過程で効率的に除去する。これにより、高密度に各波長チャネルを設定することができ、簡単な構成で光周波数の利用効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光波長多重リングネットワークの第１の実施形態を示すブロック図。
【図２】光波長多重リングネットワークの各地点の信号状態を示す図。
【図３】センタノード１００の構成例Ａを示すブロック図。
【図４】センタノード１００の構成例Ｂを示すブロック図。
【図５】リモートノード２００−２の構成例Ａを示すブロック図。
【図６】リモートノード２００−２の構成例Ｂを示すブロック図。
【図７】リモートノード２００−２の構成例Ｃを示すブロック図。
【図８】本発明の光波長多重リングネットワークの第２の実施形態を示すブロック図。
【図９】光波長多重リングネットワークの各地点の信号状態を示す図。
【図１０】センタノード１００の構成例を示すブロック図。
【図１１】リモートノード２００−２の構成例を示すブロック図。
【図１２】本発明の光波長多重リングネットワークの第３の実施形態を示すブロック図。
【図１３】先願の多波長一括発生装置の構成例を示す図。
【図１４】先願の多波長一括発生装置における出力光スペクトルの平坦化の原理を説明する図。
【図１５】先願の多波長一括発生装置における出力光スペクトルの平坦化の原理を説明する図。
【図１６】先願の多波長一括発生装置の他の構成例を示す図。
【図１７】先願の多波長一括発生装置の他の構成例の出力光スペクトルを示す図。
【符号の説明】
１００ センタノード
１２０ 多波長光源
１３０ 光変調部
１３１ 分波器
１３２ 光変調器
１３３ 合波器
１３４ 群分波器
１３５ 群合波器
１４０ 光受信部
１４１ 分波器
１４２ 光受信器
１４３ 群分波器
１５０ 信号インタフェース部
２００ リモートノード
２０１，２０２ 光カプラ
２０６ 光フィルタ
２１０ 光変調部
２１１ 分波器
２１２ 光変調器
２１３ 合波器
２２０ 光受信部
２２１ 分波器
２２２ 光受信器
２３０ 信号インタフェース部
３０１，３０２ 光ファイバ伝送路
Claims (6)
- １つのセンタノードと、複数のリモートノードが１本の光ファイバ伝送路を介してリング状に接続された光波長多重リングネットワークにおいて、
前記光ファイバ伝送路は、前記センタノードから前記各リモートノードへの下り信号光、および前記各リモートノードから前記センタノードへの上り信号光の伝送に用いる構成であり、
前記上り信号光および前記下り信号光として、前記各リモートノードに対してそれぞれ複数の波長チャネルを含む固有の波長帯域を割り当て、かつ前記上り信号光と前記下り信号光の波長帯域を交互に設定する構成であり、
前記センタノードの多波長光源は、半導体レーザ（ＬＤ）の発振光周波数を等光周波数間隔にＦ１，Ｆ２，Ｆ３，・・・，Ｆｎとしたとき、偶数番の発振光周波数を有する発振波長の異なるＬＤを複数有する光発生部、および、
合波された光発生部の出力光を強度変調する強度変調器と位相変調する位相変調器と、各変調器に印加する所定の正弦波周期信号を発生する周期信号発生器と、周期信号の印加電圧およびバイアス電圧を調整する電圧調整部からなる多波長化変調部、
により構成された多波長一括発生装置の構成を備え、
前記リモートノードの多波長光源は奇数番の発振光周波数を有するＬＤを複数個有する光発生部、および、
前記多波長化変調部により構成された多波長一括光源の構成を備えるもので、
前記センタノードの多波長光源が発生した多波長光は、分波器によって前記波長帯域ごとに分波された後、波長チャネル毎に分波され、変調されて合波され、前記リモートノードの多波長光源が発生した多波長光は、前記リモートノードに割り当てられた上りの波長帯域内の前記波長チャネル毎に分波され変調されて合波されることで、不要なサイドバンドは合分波器の合分波特性によって除去され、不要なサイドバンドを取り除いた信号帯域は互いに重ならないような波長配置を設定する
ことを特徴とする光波長多重リングネットワーク。 - １つのセンタノードと、複数のリモートノードが２本の光ファイバ伝送路を介して二重にリング状に接続された光波長多重リングネットワークにおいて、
前記第１の光ファイバ伝送路は、前記センタノードから前記各リモートノードへの下り信号光の伝送に用い、前記第２の光ファイバ伝送路は、前記各リモートノードから前記センタノードへの上り信号光の伝送に用いる構成であり、
前記上り信号光および前記下り信号光として、前記各リモートノードに対してそれぞれ複数の波長チャネルを含む固有の波長帯域を割り当て、かつ前記上り信号光と前記下り信号光の波長帯域を交互に設定する構成であり、
前記センタノードの多波長光源は、半導体レーザ（ＬＤ）の発振光周波数を等光周波数間隔にＦ１，Ｆ２，Ｆ３，・・・，Ｆｎとしたとき、偶数番の発振光周波数を有する発振波長の異なるＬＤを複数有する光発生部、および、
合波された光発生部の出力光を強度変調する強度変調器と位相変調する位相変調器と、各変調器に印加する所定の正弦波周期信号を発生する周期信号発生器と、周期信号の印加電圧およびバイアス電圧を調整する電圧調整部からなる多波長化変調部、
により構成された多波長一括発生装置の構成を備え、
前記リモートノードの多波長光源は奇数番の発振光周波数を有するＬＤを複数個有する光発生部、および、
前記多波長化変調部により構成された多波長一括光源の構成を備えるもので、
前記センタノードの多波長光源が発生した多波長光は、分波器によって前記波長帯域ごとに分波された後、波長チャネル毎に分波され、変調されて合波され、前記第１の光ファイバ伝送路で伝送され、前記リモートノードの多波長光源が発生した多波長光は、前記リモートノードに割り当てられた上りの波長帯域内の前記波長チャネル毎に分波され変調されて合波され、前記第２の光ファイバ伝送路に挿入されることで、不要なサイドバンドは合分波器の合分波特性によって除去され、不要なサイドバンドを取り除いた信号帯域は 互いに重ならないような波長配置を設定する
ことを特徴とする光波長多重リングネットワーク。 - 請求項２に記載の光波長多重リングネットワークにおいて、
前記センタノードは、
前記下り信号光を２分岐し、前記第１の光ファイバ伝送路に両方向に送信する光分岐手段と、
前記第２の光ファイバ伝送路の両端に到達する前記各リモートノードからの前記上り信号光の一方または両方を選択する光選択手段と、
前記光選択手段で選択された前記各リモートノードからの上り信号光をそれぞれ分波して受信する光受信部と
を備えたことを特徴とする光波長多重リングネットワーク。 - 請求項２に記載の光波長多重リングネットワークにおいて、 前記リモートノードは、
前記第１の光ファイバ伝送路を両方向に伝送される前記下り信号光を分岐し、その一方を選択する光分岐・選択手段と、
前記光分岐・選択手段で選択された下り信号光からリモートノードに割り当てられた波長帯域の各波長チャネルの信号光を分波して受信する光受信部と
を備えたことを特徴とする光波長多重リングネットワーク。 - 請求項３に記載の光波長多重リングネットワークにおいて、
前記センタノードは、前記多波長光源の後段に、下り信号用に割り当てた波長帯域の多波長光を無偏光化する無偏光化手段を備えた
ことを特徴とする光波長多重リングネットワーク。 - 請求項４に記載の光波長多重リングネットワークにおいて、
前記リモートノードは、前記多波長光源の後段に、上り信号用に割り当てた波長帯域の多波長光を無偏光化する無偏光化手段を備えた
ことを特徴とする光波長多重リングネットワーク。
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