JP3989783B2

JP3989783B2 - Optical multiplex transmission equipment

Info

Publication number: JP3989783B2
Application number: JP2002205842A
Authority: JP
Inventors: 優布施; 亨塩崎; 剛生島
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-07-15
Filing date: 2002-07-15
Publication date: 2007-10-10
Anticipated expiration: 2022-07-15
Also published as: JP2004048583A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタルデータ信号と搬送波変調信号とを多重化し、光伝送する光多重伝送装置に関し、特に、パケット信号等のようにバースト的に発生するディジタル情報を多重伝送する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、従来の光多重伝送装置の構成の一例を示したブロック図である。図１１において、この光多重伝送装置は、データ光送信部１００１と、ＲＦ光送信部１００２と、合波部１００３と、光伝送部１００４と、光ルーティング部１００５と、第１の光受信部１００６１と、第２の光受信部１００６２とを備えている。データ光送信部１００１は、アドレス抽出部１００１１と、波長可変光源１００１２と、光変調部１００１３とを含んでいる。ＲＦ光送信部１００２は、広スペクトル光源１００２１を含んでいる。第１の光受信部１００６１は、第１の光検波部１００６１１と、第１の分離部１００６１２とを含み、第２の光受信部１００６２は、第２の光検波部１００６２１と、第２の分離部１００６２２とを含んでいる。また、図１２は、光多重伝送装置における各部の信号を説明するための図である。図１３は、光ルーティング部１００５の透過特性（波長依存性）と、データ光送信部１００１およびＲＦ光送信部１００２における設定波長との関係を説明するための図である。
【０００３】
上記のように構成された従来の光多重伝送装置について、その動作を説明する。データ光送信部１００１には、図１２（ａ）に示すように、パケット単位に分割されたディジタルデータ信号が入力される。各パケットには、そのパケットの送信先を示すアドレス情報（ＡＤ１またはＡＤ２）が含まれている。以下、アドレス情報ＡＤ１に対応したディジタルデータ信号をＤ１、アドレス情報ＡＤ２に対応したディジタルデータ信号をＤ２と呼ぶ。アドレス抽出部１００１１は、入力されたディジタルデータ信号Ｄ１およびＤ２から、各パケットのアドレス情報を抽出する。波長可変光源１００１２は、図１２（ｂ）に示すように、アドレス抽出部１００１１から出力されたアドレス情報に一意に対応した波長（Ｌ１またはＬ２）を有する光を出力する。光変調部１００１３は、波長可変光源１００１２から出力された光を、ディジタルデータ信号Ｄ１およびＤ２に基づき強度変調して、データ光信号を出力する。以下、データ光送信部１００１から出力されたデータ光信号を、光パケットと呼ぶ。
【０００４】
ＲＦ光送信部１００２は、広スペクトル光源１００２１の出力光を、入力された搬送波変調信号ＤＸに基づき変調することにより、ＲＦ光信号を出力する。合波部１００３は、データ光送信部１００１から出力された光パケットと、ＲＦ光送信部１００２から出力されたＲＦ光信号とを合波し、出力する。光伝送部１００４は、合波部１００３から出力された光信号を伝送する。
【０００５】
光ルーティング部１００５は、複数（図１１では２つ）の出力端子を有しており、入力光の波長に応じて出力端子を切り替えながら入力光を出力する。さらに、光ルーティング部１００５は、図１３（ｂ）に示すように、光の波長に関して周期性のある透過特性を有する。すなわち、光ルーティング部１００５は、光の波長を順次変化させたときに、所定の波長間隔ごとに光を透過させる性質を有する。この波長間隔は、一般にＦＳＲ（Free Spectral Range ）と呼ばれる。
【０００６】
光ルーティング部１００５が２個の出力端子Ｐ１およびＰ２を有する場合について、ＦＳＲと光ルーティングとの関係について説明する。図１３（ｂ）に示すように、光ルーティング部１００５の第１の出力端子Ｐ１に関する透過特性では、第１の主波長Ｌ１と、第１の主波長Ｌ１からＦＳＲの間隔だけ隔てた第１の副波長Ｌ１’とにおいて、透過性が高くなる。第２の出力端子Ｐ２に関する透過特性では、第１の主波長Ｌ１と異なる第２の主波長Ｌ２と、第２の主波長Ｌ２からＦＳＲの間隔だけ隔てた第２の副波長Ｌ２’とにおいて、透過性が高くなる。データ光送信部１００１から第１の光受信部１００６１および第２の光受信部１００６２に対して送出される光パケットの波長は、それぞれ、光ルーティング部１００５の第１の主波長Ｌ１および第２の主波長Ｌ２に一致するように設定される。また、図１３（ａ）および（ｂ）に示すように、ＲＦ光送信部１００２内の広スペクトル光源１００２１の光スペクトル幅は、光ルーティング部１００５の第１の副波長Ｌ１’および第２の副波長Ｌ２’を含み、かつ、第１の主波長Ｌ１および第２の主波長Ｌ２を含まないように設定される。さらに、データ光送信部１００１から出力された光パケットの全波長帯域幅と、ＲＦ光送信部１００２から出力されたＲＦ光信号の波長帯域幅とは、光ルーティング部１００５のＦＳＲに略一致するように設定される。
【０００７】
これにより、第１の出力端子Ｐ１からは、第１の光受信部１００６１へ向かう光パケットとＲＦ光信号の一部とが出力され（図１２（ｃ）および図１３（ｃ）を参照）、第２の出力端子Ｐ２からは、第２の光受信部１００６２へ向かう光パケットとＲＦ光信号の一部とが出力される（図１２（ｄ）および図１３（ｃ）を参照）。第１の光受信部１００６１には、光ルーティング部１００５の第１の出力端子Ｐ１から出力された光信号が入力される。第１の光受信部１００６１では、第１の光検波部１００６１１が、入力された光信号を電気信号に再変換し、第１の分離部１００６１２が、求めた電気信号から、ディジタルデータ信号Ｄ１と搬送波変調信号ＤＸとを分離して出力する。同様に、第２の光受信部１００６２には、光ルーティング部１００５の第２の出力端子Ｐ２から出力された光信号が入力される。第２の光受信部１００６２では、第２の光検波部１００６２１が、入力された光信号を電気信号に再変換し、第２の分離部１００６２２が、求めた電気信号から、ディジタルデータ信号Ｄ２と搬送波変調信号ＤＸとを分離して出力する。
【０００８】
上記のような光多重伝送装置に関しては、P.P.Iannone, N.J.Frigo, K.C.Richmann, ”A repeated regional / WDM local access network for delivery of broadcast digital TV ”, OFC'99 Technical Digest, 1999, pp.324-325.等の文献に詳細な説明がなされている。この光多重伝送装置は、ディジタルデータ信号伝送用の光パケットの波長を、パケット送信先を示すアドレスとして使用し、入力光の波長に応じて出力先を切り替える光ルーティングを行うことにより、光領域での高速かつ自律的な経路切替を行う。さらに、この光多重伝送装置は、広帯域のスペクトルを有する光を搬送波変調信号に基づき変調し、多重伝送することにより、光ルーティング部のすべての出力端子から、同一の光信号をすべての送信先に向けて出力する。これにより、高速データ通信サービスと、映像信号等の放送サービスまたは一斉同報サービスとを１つのシステムで提供することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の光多重伝送装置は、収容可能な光加入者数（図１１では光受信部の数に相当する）に関して、以下のような特有の問題がある。すなわち、光伝送システムでは、使用される光ファイバや光デバイス、特に光増幅器等のアクティブデバイスの性能に起因して、取り扱える波長帯域幅が制限される。例えば、一般的なエルビウム添加型光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ：Erbium Doped Fiber Amplifier）の動作波長帯域幅は、約３０〜４０ｎｍである。一方、一定の波長帯域内に波長多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）技術により多重化できる波長の数は、ＷＤＭカプラや光フィルタの製作精度等に起因して有限である。このため、図１１に示した波長ルーティングを用いた光多重伝送装置において、光ルータに接続できる光受信器の数は、装置で取り扱える波長の数に等しく、所定値以下に制限される。反面、光加入者システムの経済性の点からは、システムに収容する加入者数が増加するほど、局設備や敷設ファイバの共用化によるコストの頭割り効果が高まり、有利となる。しかし、波長ルーティングを用いた光加入者システムでは、システムで扱える波長の数が制限されるため、収容可能な光加入者数が限られ、コストの頭割り効果が十分に発揮されない。
【００１０】
以上のように、従来の光多重伝送装置には、波長ルーティングによる高速データ通信サービスを実現する場合に、光加入者数が制限されるために、システムの低コスト化に限界があるという特有の問題がある。
【００１１】
それ故に、本発明の目的は、波長ルーティングによる高速データ通信サービスと放送サービス（または一斉同報サービス）とを、より多くの加入者に提供し、これにより経済的な光加入者システムを実現することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明は、選択した送信先にディジタルデータ信号を伝送するとともに、すべての送信先に搬送波変調信号を伝送する光多重伝送装置であって、
所定の第１の波長帯から各送信先に対応した波長を選択し、選択した波長を有する光を当該送信先に送信すべきディジタルデータ信号に基づき変調して、データ光信号として出力するデータ光送信部と、
第１の波長帯と重ならない所定の第２の波長帯を占める光を、搬送波変調信号に基づき変調し、ＲＦ光信号として出力するＲＦ光送信部と、
データ光送信部から出力されたデータ光信号と、ＲＦ光送信部から出力されたＲＦ光信号とを合成して出力する合波部と、
合波部から出力された光信号を伝送する光伝送部と、
複数の出力端子を有し、各出力端子における透過特性では、第１の波長帯の中心波長と第２の波長帯の中心波長との差に略一致する周期性（ＦＳＲ：Free Spectral Range ）が現れ、光伝送部によって伝送されたデータ光信号を各送信先に対応した波長ごとに分離するとともに、光伝送部によって伝送されたＲＦ光信号を複数に分岐させて、各出力端子から出力する光ルーティング部と、
光ルーティング部から出力された光信号を増幅する光増幅部と、
光増幅部で増幅された光信号をさらに複数に分岐させる光分岐部と、
光分岐部で分岐した光信号を受信し、受信した光信号に基づき、ディジタルデータ信号と搬送波変調信号とを分離して出力する光受信部とを備え、
光受信部における受信品質に基づき、光増幅部に入力するデータ光信号およびＲＦ光信号の電力の相対的な大きさが決定されることを特徴とする。
このような第１の発明によれば、データ光信号の波長をアドレスとして光ルーティングを行うことにより、所定の光加入者のみにディジタルデータ信号を伝送すると同時に、広スペクトル帯域の光源を用いることにより、すべての光加入者に対して同一のＲＦ光信号を配信し、かつ、光ルーティング後の光信号を増幅して分岐させることにより、超多分岐型の光加入者網を実現することができる。また、光受信部における受信品質に基づき、光増幅部に入力するデータ光信号およびＲＦ光信号の電力の相対的な大きさを決定することにより、光受信部から出力されたディジタルデータ信号および搬送波変調信号の品質を好適に制御することができる。したがって、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、光受信部から出力されたディジタルデータ信号の振幅の経時的変化（ＤＧ：Differential Gain ）が所定値より小さくなるように、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が大きく、および／または、光増幅部に入力するデータ光信号の電力が小さく制御されることを特徴とする。
【００１４】
第３の発明は、第２の発明において、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＤＧ量を検出するＤＧ検出部と、
ＤＧ検出部で検出したＤＧ量を、データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方に伝送する品質情報伝送部とをさらに備え、
データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方は、品質情報伝送部によって伝送されたＤＧ量に基づき、出力する光信号の電力を制御することを特徴とする。
このような第２および第３の発明によれば、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＤＧを検出し、検出したＤＧ量に基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、ディジタルデータ信号のＤＧが所定値より小さくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を大きく、および／または、データ光信号の電力を小さく制御することができる。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００１５】
第４の発明は、第１の発明において、光受信部から出力された搬送波変調信号の波形歪が所定値より小さくなるように、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が大きく、および／または、光増幅部に入力するデータ光信号の電力が小さく制御されることを特徴とする。
【００１６】
第５の発明は、第４の発明において、光受信部から出力された搬送波変調信号の波形歪量を検出する歪検出部と、
歪検出部で検出した波形歪量を、データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方に伝送する品質情報伝送部とをさらに備え、
データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方は、品質情報伝送部によって伝送された波形歪量に基づき、出力する光信号の電力を制御することを特徴とする。
このような第４および第５の発明によれば、光受信部から出力された搬送波変調信号の波形歪量を検出し、検出した波形歪量に基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、搬送波変調信号の波形歪量が所定値より小さくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を大きく、および／または、データ光信号の電力を小さく制御することができる。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００１７】
第６の発明は、第１の発明において、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＤＧが第１の所定値より小さく、かつ、光受信部から出力された搬送波変調信号の波形歪が第２の所定値より小さくなるように、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が大きく、および／または、光増幅部に入力するデータ光信号の電力が小さく制御されることを特徴とする。
【００１８】
第７の発明は、第６の発明において、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＤＧ量と、光受信部から出力された搬送波変調信号の波形歪量とを検出する受信品質検出部と、
受信品質検出部で検出したＤＧ量および波形歪量を、データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方に伝送する品質情報伝送部とをさらに備え、
データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方は、品質情報伝送部によって伝送されたＤＧ量および波形歪量に基づき、出力する光信号の電力を制御することを特徴とする。
このような第６および第７の発明によれば、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＤＧと、光受信部から出力された搬送波変調信号の波形歪量とを検出し、検出したＤＧ量と波形歪量とに基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、ディジタルデータ信号のＤＧと搬送波変調信号の波形歪がそれぞれの所定値より小さくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を大きく、および／または、データ光信号の電力を小さく制御することができる。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００１９】
第８の発明は、第１の発明において、光受信部から出力されたディジタルデータ信号の信号対雑音レベル比（ＳＮＲ：Signal to Noise Ratio ）が所定値より大きくなるように、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が小さく、および／または、光増幅部に入力するデータ光信号の電力が大きく制御されることを特徴とする。
【００２０】
第９の発明は、第８の発明において、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＳＮＲ量を検出するＳＮＲ検出部と、
ＳＮＲ検出部で検出したＳＮＲ量を、データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方に伝送する品質情報伝送部とをさらに備え、
データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方は、品質情報伝送部によって伝送されたＳＮＲ量に基づき、出力する光信号の電力を制御することを特徴とする。
このような第８および第９の発明によれば、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＳＮＲを検出し、検出したＳＮＲ量に基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、ディジタルデータ信号のＳＮＲが所定値より大きくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を小さく、および／または、データ光信号の電力を大きく制御することができる。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００２１】
第１０の発明は、第１の発明において、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＳＮＲが第１の所定値より大きく、かつ、当該ディジタルデータ信号のＤＧが第２の所定値より小さくなるように、光増幅部に入力するデータ光信号の電力、および／または、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が制御されることを特徴とする。
【００２２】
第１１の発明は、第１０の発明において、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＳＮＲ量およびＤＧ量を検出するディジタル信号品質検出部と、
ディジタル信号品質検出部で検出したＳＮＲ量およびＤＧ量を、データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方に伝送する品質情報伝送部とをさらに備え、
データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方は、品質情報伝送部によって伝送されたＳＮＲ量およびＤＧ量に基づき、出力する光信号の電力を制御することを特徴とする。
このような第１０および第１１の発明によれば、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＳＮＲおよびＤＧを検出し、検出したＳＮＲ量とＤＧ量とに基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、ディジタルデータ信号のＳＮＲが第１の所定値より大きく、かつ、ディジタルデータ信号のＤＧが第２の所定値より小さくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力、および／または、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を小さく制御することができる。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００２３】
第１２の発明は、第１の発明において、光受信部が受信したデータ光信号の電力が所定値より大きくなるように、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が小さく、および／または、光増幅部に入力するデータ光信号の電力が大きく制御されることを特徴とする。
【００２４】
第１３の発明は、第１２の発明において、光受信部が受信したデータ光信号の電力量を検出する光電力検出部と、
光電力検出部で検出した電力量を、データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方に伝送する品質情報伝送部とをさらに備え、
データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方は、品質情報伝送部によって伝送された電力量に基づき、出力する光信号の電力を制御することを特徴とする。
このような第１２および第１３の発明によれば、光受信部が受信したデータ光信号の電力を検出し、検出した電力量に基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、データ光信号の出力が所定値より大きくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を小さく、および／または、データ光信号の電力を大きく制御することができる。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００２５】
第１４の発明は、第１の発明において、光受信部が受信したデータ光信号の電力が第１の所定値より大きく、かつ、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＤＧが第２の所定値より小さくなるように、光増幅部に入力するデータ光信号の電力、および／または、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が制御されることを特徴とする。
【００２６】
第１５の発明は、第１４の発明において、光受信部が受信したデータ光信号の電力量を検出する光電力検出部と、
光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＤＧ量を検出するＤＧ検出部と、
光電力検出部で検出した電力量とＤＧ検出部で検出したＤＧ量とを、データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方に伝送する品質情報伝送部とをさらに備え、
データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方は、品質情報伝送部によって伝送された電力量およびＤＧ量に基づき、出力する光信号の電力を制御することを特徴とする。
このような第１４および第１５の発明によれば、光受信部が受信したデータ光信号の電力と、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＤＧとを検出し、検出した電力量とＤＧ量とに基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、光受信部が受信するデータ光信号の電力が第１の所定値より大きく、かつ、光受信部から出力されるディジタルデータ信号のＤＧが第２の所定値より小さくなるように、光増幅部に入力するデータ光信号の電力、および／または、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を制御することができる。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００２７】
第１６の発明は、第１の発明において、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のビット誤り率（ＢＥＲ：Bit Error Rate）が所定値より小さくなるように、光増幅部に入力するデータ光信号の電力、および／または、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が制御されることを特徴とする。
【００２８】
第１７の発明は、第１６の発明において、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＢＥＲ量を検出するＢＥＲ検出部と、
ＢＥＲ検出部で検出したＢＥＲ量を、データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方に伝送する品質情報伝送部とをさらに備え、
データ光送信部およびＲＦ光送信部の少なくとも一方は、品質情報伝送部によって伝送されたＢＥＲ量に基づき、出力する光信号の電力を制御することを特徴とする。
このような第１６および第１７の発明によれば、光受信部から出力されたディジタルデータ信号のＢＥＲを検出し、検出したＢＥＲ量に基づき光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、ディジタルデータ信号のＢＥＲが所定値より小さくなるように、光増幅部に入力するデータ光信号の電力、および／または、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を制御することができる。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００２９】
第１８の発明は、第１の発明において、データ光信号は、間欠的に発生するバースト性を有する光信号であることを特徴とする。
このような第１８の発明によれば、より効率的に大容量のディジタルデータ信号を伝送することができる。
【００３０】
第１９の発明は、第１の発明において、搬送波変調信号は、予め定められた互いに異なる周波数を有する複数の搬送波を、各搬送波に対応したデータに基づき変調して複数の変調信号を求め、変調信号を周波数多重して得られた周波数多重信号であることを特徴とする。
このような第１９の発明によれば、より大容量の搬送波変調信号を伝送することができる。
【００３１】
第２０の発明は、第１の発明において、データ光信号は、間欠的に発生するバースト性を有する光信号であり、かつ、搬送波変調信号は、予め定められた互いに異なる周波数を有する複数の搬送波を、各搬送波に対応したデータに基づき変調して複数の変調信号を求め、変調信号を周波数多重して得られた周波数多重信号であることを特徴とする。
このような第２０の発明によれば、より効率的に大容量のディジタルデータ信号を伝送することができ、より大容量の搬送波変調信号を伝送することができる。
【００３２】
第２１の発明は、第１の発明において、第１の波長帯の帯域幅と、第２の波長帯の帯域幅とが略一致することを特徴とする。
このような第２１の発明によれば、光波長帯域を効率良く利用し、多数の受信端末に対する光信号伝送を実現することができる。
【００３３】
第２２の発明は、第１の発明において、第１の波長帯の帯域幅、および／または、第２の波長帯の帯域幅が、光ルーティング部のＦＳＲより小さいことを特徴とする。
このような第２２の発明によれば、データ光信号とＲＦ光信号と間の干渉を回避し、より高品質な光信号伝送を実現することができる。
【００３４】
第２３の発明は、第１の発明において、第１の波長帯の帯域幅と、第２の波長帯の帯域幅と、光ルーティング部のＦＳＲとが略一致することを特徴とする。
このような第２３の発明によれば、光波長帯域を効率良く利用し、かつ、データ光信号とＲＦ光信号と間の干渉を回避することによって、多数の受信端末に対して、より高品質な光信号伝送を実現することができる。
【００３７】
第２４の発明は、第１の発明において、ＲＦ光送信部は、複数の光源を含み、光源の出力光を合波して出力することを特徴とする。
このような第２４の発明によれば、ＲＦ光信号の電力を増大させ、より多数の受信端末に対して搬送波変調信号を配信することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光多重伝送装置の構成を示すブロック図である。図１において、本実施形態に係る光多重伝送装置は、データ光送信部１０１と、ＲＦ光送信部１０２と、合波部１０３と、光伝送部１０４と、光ルーティング部１０５と、第１の光増幅部１０７１と、第２の光増幅部１０７２と、第１の光分岐部１０８１と、第２の光分岐部１０８２と、第１の光受信部１０６１と、第２の光受信部１０６２と、品質情報伝送部１０９とを備えている。また、データ光送信部１０１は、アドレス抽出部１０１１と、波長可変光源１０１２と、光変調部１０１３とを含んでいる。ＲＦ光送信部１０２は、広スペクトル光源１０２１を含んでいる。
【００４０】
図１に示す光多重伝送装置は、複数の第１の光受信部１０６１と、複数の第２の光受信部１０６２とを備えている。各第１の光受信部１０６１および各第２の光受信部１０６２は、いずれも、光検波部と分離部とを含んでいる。また、第１の光受信部１０６１および第２の光受信部１０６２のうち、少なくとも１つは、ＤＧ検出部をさらに含んでいる。図１は、第１の光受信部１０６１の１つが、光検波部１０６１１と、分離部１０６１２と、ＤＧ検出部１０６１３とを含んでいる場合の例を示したものである。ただし、図１では、図面を簡略化するために、内部構成を示した第１の光受信部１０６１と、内部構成を省略した第２の光受信部１０６２とを１つずつ示し、他の光受信部については記載を省略している。
【００４１】
本実施形態に係る光多重伝送装置における各部の信号は、従来の光多重伝送装置と同様である。また、光ルーティング部１０５の透過特性（波長依存性）と、データ光送信部１０１およびＲＦ光送信部１０２の設定波長との関係も、従来の光多重伝送装置と同様である。そこで、以下では、図１２および図１３を再び参照して、本実施形態に係る光多重伝送装置について説明する。
【００４２】
まず、図１に示す光多重伝送装置の動作を説明する。データ光送信部１０１には、図１２（ａ）に示すように、パケット単位に分割されたディジタルデータ信号が入力される。各パケットには、そのパケットの送信先を示すアドレス情報（ＡＤ１またはＡＤ２）が含まれている。以下、アドレス情報ＡＤ１に対応したディジタルデータ信号をＤ１、アドレス情報ＡＤ２に対応したディジタルデータ信号をＤ２と呼ぶ。アドレス抽出部１０１１は、入力されたディジタルデータ信号Ｄ１およびＤ２から、各パケットのアドレス情報を抽出する。波長可変光源１０１２は、図１２（ｂ）に示すように、アドレス抽出部１０１１から出力されたアドレス情報に一意に対応した波長（Ｌ１またはＬ２）を有する光を出力する。光変調部１０１３は、波長可変光源１０１２から出力された光を、ディジタルデータ信号Ｄ１およびＤ２に基づき強度変調して、データ光信号を出力する。以下、データ光送信部１０１から出力されたデータ光信号を、光パケットと呼ぶ。
【００４３】
ＲＦ光送信部１０２は、広スペクトル光源１０２１の出力光を、入力された搬送波変調信号ＤＸに基づき変調することにより、ＲＦ光信号を出力する。合波部１０３は、データ光送信部１０１から出力された光パケットと、ＲＦ光送信部１０２から出力されたＲＦ光信号とを合波し、出力する。光伝送部１０４は、合波部１０３から出力された光信号を伝送する。
【００４４】
光ルーティング部１０５は、複数（図１では２つ）の出力端子を有しており、入力光の波長に応じて出力端子を切り替えながら入力光を出力する。さらに、光ルーティング部１０５は、図１３（ｂ）に示すように、光波長に関して周期性のある透過特性を有する。すなわち、光ルーティング部１０５は、所定の波長間隔（ＦＳＲ）ごとに光を透過させる性質を有する。
【００４５】
光ルーティング部１０５の第１の出力端子Ｐ１に関する透過特性では、第１の主波長Ｌ１と、第１の主波長Ｌ１からＦＳＲの間隔だけ隔てた第１の副波長Ｌ１’とにおいて、透過性が高くなる。第２の出力端子Ｐ２に関する透過特性では、第１の主波長Ｌ１と異なる第２の主波長Ｌ２と、第２の主波長Ｌ２からＦＳＲの間隔だけ隔てた第２の副波長Ｌ２’とにおいて、透過性が高くなる。データ光送信部１０１から第１の光受信部１０６１および第２の光受信部１０６２に対して送出される光パケットの波長は、それぞれ、光ルーティング部１０５の第１の主波長Ｌ１および第２の主波長Ｌ２に一致するように設定される。また、図１３（ａ）および（ｂ）に示すように、ＲＦ光送信部１０２内の広スペクトル光源１０２１の光スペクトル幅は、光ルーティング部１０５の第１の副波長Ｌ１’および第２の副波長Ｌ２’を含み、かつ、第１の主波長Ｌ１および第２の主波長Ｌ２を含まないように設定される。さらに、データ光送信部１０１から出力された光パケットの全波長帯域幅と、ＲＦ光送信部１０２から出力されたＲＦ光信号の波長帯域幅とは、光ルーティング部１０５のＦＳＲより小さく、またはＦＳＲと略一致するように設定される。以上のことから、光ルーティング部１０５は、各出力端子における透過特性では、光パケットが占める第１の波長帯の中心波長とＲＦ光信号が占める第２の波長帯の中心波長との差に略一致する周期性（ＦＳＲ）が現れるという特性を有している。
【００４６】
これにより、第１の出力端子Ｐ１からは、第１の光受信部１０６１へ向かう光パケットとＲＦ光信号の一部とが出力され（図１２（ｃ）および図１３（ｃ）を参照）、第２の出力端子Ｐ２からは、第２の光受信部１０６２へ向かう光パケットとＲＦ光信号の一部とが出力される（図１２（ｄ）および図１３（ｃ）を参照）。第１の光増幅部１０７１および第２の光増幅部１０７２は、それぞれ、光ルーティング部１０５の第１の出力端子Ｐ１および第２の出力端子Ｐ２に対応して設けられ、各出力端子から出力された光信号をそれぞれ増幅して出力する。第１の光分岐部１０８１および第２の光分岐部１０８２は、それぞれ、第１の光増幅部１０７１および第２の光増幅部１０７２に対応して設けられ、各光増幅部から出力された光信号をそれぞれ複数に分岐させて出力する。なお、図１に示す光多重伝送装置は、光信号を増幅する必要がなければ、第１の光増幅部１０７１および第２の光増幅部１０７２を備えなくてもよい。
【００４７】
第１の光受信部１０６１は、第１の光分岐部１０８１で分岐した複数の光信号のそれぞれに対応して、複数設けられる（図１では、第１の光受信部１０６１を１つだけ図示している）。各第１の光受信部１０６１は、上述したように、光検波部と分離部とを含んでいる。図１に示した第１の光受信部１０６１について説明すると、光検波部１０６１１は、第１の光分岐部１０８１から出力された光信号を電気信号に再変換する。分離部１０６１２は、光検波部１０６１１から出力された電気信号から、ディジタルデータ信号Ｄ１と搬送波変調信号ＤＸとを分離して出力する。図１では省略した第１の光受信部１０６１に含まれる光検波部と分離部も、これと同様に動作する。
【００４８】
同様に、第２の光受信部１０６２は、第２の光分岐部１０８２で分岐した複数の光信号のそれぞれに対応して、複数設けられる（図１では、第２の光受信部１０６２を１つだけ図示している）。各第２の光受信部１０６２は、上述したように、光検波部と分離部とを含んでいる。各第２の光受信部１０６２は、第１の光受信部１０６１と同様に、第２の光分岐部１０８２から出力された光信号を電気信号に再変換し、ディジタルデータ信号Ｄ２と搬送波変調信号ＤＸとを出力する。
【００４９】
第１の光受信部１０６１に含まれるＤＧ検出部１０６１３は、分離部１０６１２から出力されたディジタルデータ信号Ｄ１の波形歪量、すなわち、ＤＧ（Differential Gain ）量を検出する。品質情報伝送部１０９は、ＤＧ検出部１０６１３で検出されたＤＧ量を、データ光送信部１０１および／またはＲＦ光送信部１０２に伝送する。品質情報伝送部１０９によって伝送されたＤＧ量を受信した、データ光送信部１０１および／またはＲＦ光送信部１０２は、受信したＤＧ量に基づき、それぞれが出力する光信号の送出レベルを調整する。言い替えると、品質情報伝送部１０９は、ＤＧ検出部１０６１３で検出されたＤＧ量を、データ光送信部１０１およびＲＦ光送信部１０２の少なくとも一方に伝送し、データ光送信部１０１およびＲＦ光送信部１０２の少なくとも一方は、受信したＤＧ量に基づき、出力する光信号の電力を制御する。
【００５０】
なお、図１では、ＤＧ検出部は、第１の光受信部１０６１の１つに含まれることとしたが、第１の光受信部１０６１および第２の光受信部１０６２のいずれかに、１つ以上含まれていればよい。第２の光受信部１０６２に含まれているＤＧ検出部は、第２の光受信部１０６２に含まれている分離部から出力されたディジタルデータ信号Ｄ２のＤＧ量を検出する。また、ＤＧ検出部が光多重伝送装置に２つ以上含まれている場合には、品質情報伝送部１０９は、検出された複数のＤＧ量を、データ光送信部１０１および／またはＲＦ光送信部１０２に伝送する。この場合、複数のＤＧ量を受信した、データ光送信部１０１および／またはＲＦ光送信部１０２は、受信した複数のＤＧ量に基づき、それぞれが出力する光信号の送出レベルを調整する。例えば、データ光送信部１０１および／またはＲＦ光送信部１０２は、受信した複数のＤＧ量の平均値や最大値等を求め、求めた値に基づき、出力する光信号の送出レベルを調整してもよい。
【００５１】
次に、第１の光受信部１０６１および第２の光受信部１０６２に入力する光信号の伝送品質に関して説明する。光ルーティング部１０５の２つの出力端子Ｐ１およびＰ２から出力された光パケットは、波長ルーティングの結果、間欠的に発生するバースト性を有する光信号となって、第１の光増幅部１０７１および第２の光増幅部１０７２に入力する。一方、広スペクトル光源１０２１に基づき作成されたＲＦ光信号は、光ルーティング部１０５のすべての出力端子から常に出力され、連続的な光信号として第１の光増幅部１０７１および第２の光増幅部１０７２に入力する。
【００５２】
第１の光増幅部１０７１および第２の光増幅部１０７２は、典型的には、光ファイバ増幅器によって構成される。ところが、光ファイバ増幅器を用いて各光増幅部を構成した場合、以下に示すように、各光増幅部の出力信号に歪が生じる。図２を参照して、光ファイバ増幅器を用いて構成された光増幅部の出力信号に生じる歪について説明する。図２（ａ）は、光ファイバ増幅器から出力された光パケットの波形を示す図であり、図２（ｂ）は、光ファイバ増幅器から出力された光パケットおよびＲＦ光信号の波形を示す図である。
【００５３】
光ファイバ増幅器に光パケットのような間欠的な光信号を入力した場合、光ファイバ増幅器の過渡応答特性が緩やか（約マイクロ秒のオーダ）であることに起因して、図２（ａ）に示すように、出力光信号の振幅が経時的に変化し、光パケットの波形が劣化する。また、光ファイバ増幅器に波長が異なる複数の光信号を同時に入力した場合、複数の光信号間で光ファイバ増幅器の利得の競合現象が生じる。このため、間欠的な光信号である光パケットと連続的な光信号であるＲＦ光信号とを光ファイバ増幅器に同時に入力した場合、図２（ｂ）に示すように、光パケットの到来周期に一致して、出力されるＲＦ光信号の振幅が変動し、その信号品質が劣化する。このような信号品質の劣化を防止するためには、第１の光増幅部１０７１および第２の光増幅部１０７２に入力する光パケットとＲＦ光信号との間に、所定の光電力差を設定することが必要とされる。
【００５４】
図３（ａ）は、光ファイバ増幅器から出力された光パケット（ディジタルデータ信号）の波形歪量ＤＧ（縦軸）と、光ファイバ増幅器に入力した光パケットの光電力を基準とした、ＲＦ光信号の相対的な光電力（横軸）との関係を示す図である。なお、波形歪量ＤＧは、光パケットの先頭位置における光信号の振幅をＡ、光信号の振幅の減衰量をＢとしたとき（図３（ｂ）を参照）、次式（１）で定義される。
ＤＧ＝Ｂ／Ａ×１００［％］ …（１）
【００５５】
図３（ａ）によれば、ＲＦ光信号の相対的な光電力が大きくなるに従って、波形歪量ＤＧは小さくなる。したがって、ＲＦ光信号の相対的な電力を大きくすれば、波形歪量ＤＧを小さくすることができる。言い替えると、波形歪量ＤＧを所定の基準値より小さくするためには、ＲＦ光信号の相対的な電力をある値以上にすればよい。本実施形態に係る光多重伝送装置は、ＤＧ検出部１０６１３で求めた波形歪量ＤＧに基づき、データ光送信部１０１および／またはＲＦ光送信部１０２から出力される光信号の電力を制御する。これにより、波形歪量ＤＧが所定値より小さくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を大きく、および／または、各光増幅部に入力する光パケットの電力を小さく制御することができる。
【００５６】
以上のように、本実施形態に係る光多重伝送装置によれば、データ光信号の波長をアドレスとして光領域での経路切替（光ルーティング）を行うことにより、所定の光加入者のみに光パケットを伝送すると同時に、広スペクトル帯域の光源を用いることにより、すべての光加入者に対して同一のＲＦ光信号を配信し、かつ、光ルーティング後の光信号を増幅して分岐させることにより、超多分岐型の光加入者網を実現することができる。さらに、本実施形態に係る光多重伝送装置によれば、光受信部においてディジタルデータ信号の波形歪量ＤＧを検出し、検出したＤＧ量に基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、ディジタルデータ信号のＤＧが所定値より小さくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を大きく、および／または、光パケットの電力を小さく制御することができる。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００５７】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る光多重伝送装置の構成を示すブロック図である。図４において、本実施形態に係る光多重伝送装置は、データ光送信部１０１と、ＲＦ光送信部１０２と、合波部１０３と、光伝送部１０４と、光ルーティング部１０５と、第１の光増幅部１０７１と、第２の光増幅部１０７２と、第１の光分岐部１０８１と、第２の光分岐部１０８２と、第１の光受信部４０６１と、第２の光受信部４０６２と、品質情報伝送部１０９とを備えている。この光多重伝送装置は、第１の実施形態に係る光多重伝送装置において、第１の光受信部１０６１および第２の光受信部１０６２を、それぞれ、第１の光受信部４０６１および第２の光受信部４０６２に置換したものである。
【００５８】
図４に示す光多重伝送装置は、複数の第１の光受信部４０６１と、複数の第２の光受信部４０６２とを備えている。各第１の光受信部４０６１および各第２の光受信部４０６２は、いずれも、光検波部と分離部とを含んでいる。また、第１の光受信部４０６１および第２の光受信部４０６２のうち、少なくとも１つは、歪検出部をさらに含んでいる。図４は、第１の光受信部４０６１の１つが、光検波部１０６１１と、分離部１０６１２と、歪検出部４０６１４とを含んでいる場合の例を示したものである。なお、図４は、図１と同様の省略がなされている。以下では、本実施形態の構成要素のうち、第１の実施形態と同様の働きをする構成要素に関しては、同一の番号を付してその説明を簡略化し、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００５９】
前述の第１の実施形態では、ＤＧ検出部１０６１３で検出した波形歪量ＤＧに基づき、第１の光増幅部１０７１および第２の光増幅部１０７２に入力する光パケットおよびＲＦ光信号の電力を、所定の条件を満たすように制御することにより、光増幅時に発生する光信号の品質劣化を抑圧することとした。これに対して、本実施形態では、ディジタルデータ信号Ｄ１の波形歪量ＤＧに代えて、搬送波変調信号ＤＸの波形歪を表す量として、搬送波変調信号の波形歪量ＤＵＲ（Desired/Undesired Ratio ）を検出し、検出したＤＵＲ量に基づき、光信号の電力を制御する。より詳細には、第１の光受信部４０６１に含まれる歪検出部４０６１４は、分離部１０６１２から出力された搬送波変調信号のＤＵＲ量を検出する。品質情報伝送部１０９は、歪検出部４０６１４で検出されたＤＵＲ量を、データ光送信部１０１およびＲＦ光送信部１０２の少なくとも一方に伝送する。データ光送信部１０１およびＲＦ光送信部１０２の少なくとも一方は、受信したＤＵＲ量に基づき、出力する光信号の電力を制御する。なお、歪検出部を含まない第１の光受信部４０６１および第２の光受信部４０６２は、波形歪量ＤＵＲを検出しない点を除き、歪検出部を含む光受信部と同様に動作する。
【００６０】
図５は、光ファイバ増幅器から出力されたＲＦ光信号（搬送波変調信号）の波形歪量ＤＵＲ（縦軸）と、光ファイバ増幅器に入力した光パケットの光電力を基準とした、ＲＦ光信号の相対的な光電力（横軸）との関係を示す図である。波形歪量ＤＵＲは、ＲＦ光信号を光検波（自乗検波）して再生された搬送波変調信号の搬送波レベルを基準とした、不要成分の相対電力値［ｄＢｃ］で定義される。
【００６１】
図５によれば、ＲＦ光信号の相対的な光電力が大きくなるに従って、波形歪量ＤＵＲは小さくなる。したがって、ＲＦ光信号の相対的な電力を大きくすれば、波形歪量ＤＵＲを小さくすることができる。言い替えると、波形歪量ＤＵＲを所定の基準値より小さくするためには、ＲＦ光信号の相対的な電力をある値以上にすればよい。本実施形態に係る光多重伝送装置は、歪検出部４０６１４で求めた波形歪量ＤＵＲに基づき、データ光送信部１０１および／またはＲＦ光送信部１０２から出力される光信号の電力を制御する。これにより、波形歪量ＤＵＲが所定値より小さくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を大きく、および／または、各光増幅部に入力する光パケットの電力を小さく制御することができる。
【００６２】
以上のように、本実施形態に係る光多重伝送装置によれば、光受信部において搬送波変調信号の波形歪量ＤＵＲを検出し、検出したＤＵＲ量に基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、搬送波変調信号のＤＵＲが所定値より小さくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号電力を大きく、および／または、光パケットの電力を小さく制御することができる。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００６３】
なお、本実施形態では、検出したＤＵＲ量に基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することとしたが、ディジタルデータ信号の波形歪ＤＧと搬送波変調信号の波形歪量ＤＵＲとを検出し、検出したＤＧ量とＤＵＲ量とに基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整してもよい。このような本実施形態の変形例に係る光多重伝送装置は、ディジタルデータ信号のＤＧが第１の所定値より小さく、かつ、搬送波変調信号のＤＵＲが第２の所定値より小さくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を大きく、および／または、光パケットの電力を小さく制御する。
【００６４】
（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態に係る光多重伝送装置の構成を示すブロック図である。図６において、本実施形態に係る光多重伝送装置は、データ光送信部１０１と、ＲＦ光送信部１０２と、合波部１０３と、光伝送部１０４と、光ルーティング部１０５と、第１の光増幅部１０７１と、第２の光増幅部１０７２と、第１の光分岐部１０８１と、第２の光分岐部１０８２と、第１の光受信部５０６１と、第２の光受信部５０６２と、品質情報伝送部１０９とを備えている。この光多重伝送装置は、第１の実施形態に係る光多重伝送装置において、第１の光受信部１０６１および第２の光受信部１０６２を、それぞれ、第１の光受信部５０６１および第２の光受信部５０６２に置換したものである。
【００６５】
図６に示す光多重伝送装置は、複数の第１の光受信部５０６１と、複数の第２の光受信部５０６２とを備えている。各第１の光受信部５０６１および各第２の光受信部５０６２は、いずれも、光検波部と分離部とを含んでいる。また、第１の光受信部５０６１および第２の光受信部５０６２のうち、少なくとも１つは、総合品質検出部をさらに含んでいる。図６は、第１の光受信部５０６１の１つが、光検波部１０６１１と、分離部１０６１２と、総合品質検出部５０６１５とを含んでいる場合の例を示したものである。なお、図６は、図１と同様の省略がなされている。以下では、本実施形態の構成要素のうち、第１の実施形態と同様の働きをする構成要素に関しては、同一の番号を付してその説明を簡略化し、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００６６】
前述の第１の実施形態では、ＤＧ検出部１０６１３で検出した波形歪量ＤＧに基づき、第１の光増幅部１０７１および第２の光増幅部１０７２に入力する光パケットおよびＲＦ光信号の電力を、所定の条件を満たすように制御することにより、光増幅時に発生する光信号の品質劣化を抑圧することとした。しかしながら、図７に示すように、光ファイバ増幅器に入力するＲＦ光信号の電力を（光パケットの電力に対して）大きくすると、ディジタルデータ信号のＤＧは改善するが、その一方で、ディジタルデータ信号の信号対雑音レベル比ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio ）は劣化する。ディジタルデータ信号の総合品質である符号誤り率ＢＥＲ（Bit Error Rate）は、ＤＧとＳＮＲの双方で決まるため、ＤＧが改善してもＳＮＲが過度に劣化する環境では、良好なＢＥＲを得ることができない。
【００６７】
そこで、本実施形態は、ＤＧおよびＳＮＲの両方に基づき、光信号の電力を制御することを特徴とする。より詳細には、第１の光受信部５０６１に含まれる総合品質検出部５０６１５は、分離部１０６１２から出力されたディジタルデータ信号Ｄ１の波形歪量ＤＧに加えて、ディジタルデータ信号Ｄ１の信号対雑音レベル比ＳＮＲを検出する。品質情報伝送部１０９は、総合品質検出部５０６１５で検出されたＤＧ量とＳＮＲ量とを、データ光送信部１０１およびＲＦ光送信部１０２の少なくとも一方に伝送する。データ光送信部１０１およびＲＦ光送信部１０２の少なくとも一方は、受信したＤＧ量とＳＮＲ量とに基づき、ディジタルデータ信号のＢＥＲを改善すべく、ディジタルデータ信号Ｄ１のＳＮＲが第１の所定値より大きく、かつ、ディジタルデータ信号のＤＧが第２の所定値より小さくなるように、出力する光信号の電力を制御する。なお、総合品質検出部を含まない第１の光受信部５０６１および第２の光受信部５０６２は、ＤＧ量およびＳＮＲ量を検出しない点を除き、総合品質検出部を含む光受信部と同様に動作する。
【００６８】
以上のように、本実施形態に係る光多重伝送装置によれば、光受信部においてディジタルデータ信号の波形歪量ＤＧとディジタルデータ信号の信号対雑音レベル比ＳＮＲとを検出し、検出したＤＧ量とＳＮＲ量とに基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、各光増幅部に入力する光パケットの電力、および／または、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を適切に制御することができる。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００６９】
なお、本実施形態では、検出したＤＧ量とＳＮＲ量とに基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することとしたが、ディジタルデータ信号のＳＮＲのみを検出し、検出したＳＮＲ量に基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整してもよい。このような本実施形態の変形例に係る光多重伝送装置は、ディジタルデータ信号のＳＮＲが所定値より大きくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を小さく、および／または、光パケットの電力を大きく制御する。
【００７０】
（第４の実施形態）
図８は、本発明の第４の実施形態に係る光多重伝送装置の構成を示すブロック図である。図８において、本実施形態に係る光多重伝送装置は、データ光送信部１０１と、ＲＦ光送信部１０２と、合波部１０３と、光伝送部１０４と、光ルーティング部１０５と、第１の光増幅部１０７１と、第２の光増幅部１０７２と、第１の光分岐部１０８１と、第２の光分岐部１０８２と、第１の光受信部７０６１と、第２の光受信部７０６２と、品質情報伝送部１０９とを備えている。この光多重伝送装置は、第１の実施形態に係る光多重伝送装置において、第１の光受信部１０６１および第２の光受信部１０６２を、それぞれ、第１の光受信部７０６１および第２の光受信部７０６２に置換したものである。
【００７１】
図８に示す光多重伝送装置は、複数の第１の光受信部７０６１と、複数の第２の光受信部７０６２とを備えている。各第１の光受信部７０６１および各第２の光受信部７０６２は、いずれも、波長分離部とＢＢ（Base Band ）光検波部とＲＦ光検波部とを含んでいる。また、第１の光受信部７０６１および第２の光受信部７０６２のうち、少なくとも１つは、ＤＧ検出部と受光レベル検出部とをさらに含んでいる。図８は、第１の光受信部７０６１の１つが、波長分離部７０６１６と、ＢＢ光検波部７０６１１と、ＲＦ光検波部７０６１２と、ＤＧ検出部１０６１３と、受光レベル検出部７０６１７とを含んでいる場合の例を示したものである。なお、図８は、図１と同様の省略がなされている。以下では、本実施形態の構成要素のうち、第１の実施形態と同様の働きをする構成要素に関しては、同一の番号を付してその説明を簡略化し、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００７２】
前述の第１の実施形態では、ＤＧ検出部１０６１３で検出した波形歪量ＤＧに基づき、第１の光増幅部１０７１および第２の光増幅部１０７２に入力する光パケットおよびＲＦ光信号の電力を、所定の条件を満たすように制御することにより、光増幅時に発生する光信号の品質劣化を抑圧することとした。しかしながら、図９に示すように、光ファイバ増幅器に入力するＲＦ光信号の電力を（光パケットの電力に対して）大きくすると、ディジタルデータ信号のＤＧは改善するが、その一方で、ディジタルデータ信号の信号対雑音レベル比ＳＮＲは劣化する。ディジタルデータ信号の総合品質であるＢＥＲは、ＤＧとＳＮＲの双方で決まるため、ＤＧが改善してもＳＮＲが過度に劣化する環境では、良好なＢＥＲを得ることができない。
【００７３】
そこで、本実施形態は、ＤＧおよび光パケットの受信電力に基づき、光信号の電力を制御することを特徴とする。本実施形態で光パケットの受信電力を用いるのは、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力が変化したとき、光パケットの受信電力とディジタルデータ信号Ｄ１のＳＮＲとがほぼ同じように変化するので（図９を参照）、ＳＮＲに代えて、光パケットの受信電力を光信号の電力の制御に利用できるからである。
【００７４】
第１の光受信部７０６１に含まれる波長分離部７０６１６は、第１の光受信部７０６１に入力した光信号を、光パケットとＲＦ光信号とに波長分離して出力する。ＢＢ光検波部７０６１１は、波長分離部７０６１６から出力された光パケットをディジタルデータ信号Ｄ１に再変換して出力する。ＲＦ光検波部７０６１２は、波長分離部７０６１６から出力されたＲＦ光信号を搬送波変調信号ＤＸに再変換して出力する。ＤＧ検出部１０６１３は、ディジタルデータ信号Ｄ１の波形歪量ＤＧを検出する。受光レベル検出部７０６１７は、光パケットの受信電力を検出する。品質情報伝送部１０９は、ＤＧ検出部１０６１３で検出されたＤＧ量と、受光レベル検出部７０６１７で検出された受信電力量とを、データ光送信部１０１およびＲＦ光送信部１０２の少なくとも一方に伝送する。データ光送信部１０１およびＲＦ光送信部１０２の少なくとも一方は、受信したＤＧ量と受信電力量とに基づき、光パケットの受信電力が第１の所定値より大きく、かつ、ディジタルデータ信号のＤＧが第２の所定値より小さくなるように、出力する光信号の電力を制御する。なお、ＤＧ検出部と受光レベル検出部とを含まない第１の光受信部７０６１および第２の光受信部７０６２は、ＤＧ量および受信電力量を検出しない点を除き、ＤＧ検出部と受光レベル検出部とを含む光受信部と同様に動作する。
【００７５】
以上のように、本実施形態に係る光多重伝送装置によれば、光受信部においてディジタルデータ信号の波形歪量ＤＧと光パケットの受信電力とを検出し、検出したＤＧ量と受信電力量とに基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、各光増幅部に入力する光パケットの電力、および／または、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を適切に制御することができる。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００７６】
なお、本実施形態では、検出したＤＧ量と受信電力量とに基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することとしたが、光パケットの受信電力量のみを検出し、検出した受信電力量に基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整してもよい。このような本実施形態の変形例に係る光多重伝送装置は、受信電力量が所定値より大きくなるように、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を小さく、および／または、光パケットの電力を大きく制御する。
【００７７】
（第５の実施形態）
図１０は、本発明の第５の実施形態に係る光多重伝送装置の構成を示すブロック図である。図１０において、本実施形態に係る光多重伝送装置は、データ光送信部１０１と、ＲＦ光送信部１０２と、合波部１０３と、光伝送部１０４と、光ルーティング部１０５と、第１の光増幅部１０７１と、第２の光増幅部１０７２と、第１の光分岐部１０８１と、第２の光分岐部１０８２と、第１の光受信部９０６１と、第２の光受信部９０６２と、品質情報伝送部１０９とを備えている。この光多重伝送装置は、第１の実施形態に係る光多重伝送装置において、第１の光受信部１０６１および第２の光受信部１０６２を、それぞれ、第１の光受信部９０６１および第２の光受信部９０６２に置換したものである。
【００７８】
図１０に示す光多重伝送装置は、複数の第１の光受信部９０６１と、複数の第２の光受信部９０６２とを備えている。各第１の光受信部９０６１および各第２の光受信部９０６２は、いずれも、光検波部と分離部とを含んでいる。また、第１の光受信部９０６１および第２の光受信部９０６２のうち、少なくとも１つは、ＢＥＲ検出部をさらに含んでいる。図１０は、第１の光受信部９０６１の１つが、光検波部１０６１１と、分離部１０６１２と、ＢＥＲ検出部９０６１８とを含んでいる場合の例を示したものである。なお、図１０は、図１と同様の省略がなされている。以下では、本実施形態の構成要素のうち、第１の実施形態と同様の働きをする構成要素に関しては、同一の番号を付してその説明を簡略化し、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００７９】
前述の第１の実施形態では、ＤＧ検出部１０６１３で検出した波形歪量ＤＧに基づき、第１の光増幅部１０７１および第２の光増幅部１０７２に入力する光パケットおよびＲＦ光信号の電力を、所定の条件を満たすように制御することにより、光増幅時に発生する光信号の品質劣化を抑圧することとした。しかしながら、既に図７および図９に示したように、光ファイバ増幅器に入力するＲＦ光信号の電力を（光パケットの電力に対して）大きくすると、ディジタルデータ信号のＤＧは改善するが、その一方で、ディジタルデータ信号のＳＮＲは劣化する。ディジタルデータ信号の総合品質であるＢＥＲは、ＤＧとＳＮＲの双方で決まるため、ＤＧが改善してもＳＮＲが過度に劣化する環境では、良好なＢＥＲを得ることができない。
【００８０】
そこで、本実施形態は、ディジタルデータ信号のＢＥＲに基づき、光信号の電力を制御することを特徴とする。より詳細には、第１の光受信部９０６１に含まれるＢＥＲ検出部９０６１８は、ディジタルデータ信号Ｄ１のＢＥＲを直接検出する。品質情報伝送部１０９は、ＢＥＲ検出部９０６１８で検出されたＢＥＲ量を、データ光送信部１０１およびＲＦ光送信部１０２の少なくとも一方に伝送する。データ光送信部１０１およびＲＦ光送信部１０２の少なくとも一方は、受信したＢＥＲ量に基づき、ディジタルデータ信号のＢＥＲが所定値より小さくなるように、出力する光信号の電力を制御する。なお、ＢＥＲ検出部を含まない第１の光受信部９０６１および第２の光受信部９０６２は、ＢＥＲ量を検出しない点を除き、ＢＥＲ検出部を含む光受信部と同様に動作する。
【００８１】
以上のように、本実施形態に係る光多重伝送装置によれば、光受信部においてディジタルデータ信号のＢＥＲを検出し、検出したＢＥＲ量に基づき各光送信部から出力される光信号のレベルを調整することにより、各光増幅部に入力する光パケット電力、および／または、各光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力を適切に設定する。これにより、光ルーティング後に光信号を増幅して分岐させた場合でも高品質な光信号の伝送を行えるので、収容可能な光加入者数を増大させて、低コストの光加入者システムを提供することができる。
【００８２】
以下、上記の各実施形態（その変形例を含む）に共通する事項について説明する。まず、光ルーティング部１０５の透過特性（波長依存性）と、データ光送信部１０１およびＲＦ光送信部１０２の設定波長との関係に関し、説明を補足する。光ルーティング部１０５は、第１の実施形態で説明したように、各出力端子ごとに互いに異なる波長を有する光信号を分離出力すると共に、光波長に関して周期性のある透過特性を有する。すなわち、光ルーティング部１０５は、光の波長を順次変化させたときに、所定の波長間隔（ＦＳＲ）ごとに光を透過させる性質を有する。そこで、各実施形態に係る光多重伝送装置では、光パケットが占める第１の波長帯とＲＦ光信号が占める第２の波長帯とが、互いに重ならないように設定される。これにより、光ルーティング部１０５の各出力端子において、不要な波長を有する光パケットやＲＦ光信号が出力されなくなるので、不要な光信号と必要な光信号との干渉を防ぎ、高品質な信号伝送を行うことができる。
【００８３】
また、光ルーティング部１０５に接続する光受信部の数を増大するために、光パケットが占める第１の波長帯とＲＦ光信号が占める第２の波長帯とを拡大する場合には、第１の波長帯の帯域幅と第２の波長帯の帯域幅とを略一致させた上で、共にＦＳＲを越えないように設定するか、あるいは、共にＦＳＲに略一致するように設定することが望ましい。これにより、光ルーティング部１０５の透過特性をより有効に活用し、より多くの光受信部を効率的に収容することができる。なお、このような特性を有する光ルーティング部１０５は、例えば、ＡＷＧ（Arrayed Waveguide Grating ）によって構成される。
【００８４】
次に、各実施形態に係る光多重伝送装置によって伝送される信号について説明する。光パケットは、上述したように、間欠的に発生するバースト性を有する光信号である。これにより、より効率的に、多数の光加入者に対して、大容量のディジタルデータ信号を伝送することができる。搬送波変調信号は、例えば、予め定められた互いに異なる周波数を有する複数の搬送波を、各搬送波に対応したデータに基づき変調して複数の変調信号を求め、変調信号を周波数多重して得られた周波数多重信号であってもよい。
【００８５】
次に、各実施形態に係る光伝送装置で使用される光源について説明する。データ光送信部１０１に含まれる波長可変光源１０１２は、ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector ）レーザ、ＳＳＧ（Super Structure Grating ）−ＤＢＲレーザ、ＳＧ（Sampled-Grating ）−ＤＢＲレーザ、あるいは、ＧＣＳＲ（Grating Coupler Sampled Reflector ）レーザなどによって構成される。これにより、データ光信号の伝送に用いる全波長帯域幅を拡大し、より多数の受信端末に対してディジタルデータ信号を伝送することができる。
【００８６】
ＲＦ光送信部１０２に含まれる広スペクトル光源１０２１は、スーパールミネッセントダイオード（ＳＬＥ：Super Liminescent Diode ）、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emission Diode）、あるいは、エルビウム添加型光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ：Erbium Doped Fiber Amplifier）の自然放出光（ＡＳＥ：Amplified Spontaneous Emission）などによって構成される。これにより、ＲＦ光信号の伝送に用いる波長帯域幅を拡大し、より多数の受信端末に対してして搬送波変調信号を配信することができる。あるいは、光多重伝送装置は、複数の広スペクトル光源１０２１を備え、各光源を同一の搬送波変調信号で変調した後、変調された光信号を合成して、ＲＦ光信号として出力してもよい。あるいは、複数の広スペクトル光源１０２１を備え、各光源からの出力光を合成した後、合成光を搬送波変調信号で変調してＲＦ光信号として出力してもよい。これにより、光ルーティング後においても、なお各光受信部に充分な電力を有するＲＦ光信号を配給できるので、ＲＦ光信号の受信品質を維持し、伝送特性の劣化を防ぐことができる。
【００８７】
なお、第１の実施形態に関して、光増幅部を備えない光多重伝送装置と、ＤＧ検出部を２つ以上含む光多重伝送装置とについて説明したが、他の各実施形態（その変形例を含む）についても、同様の光多重伝送装置を構成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光多重伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る光多重伝送装置における、光パケットおよびＲＦ光信号の波形劣化現象を説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る光多重伝送装置における、光パケット（ディジタルデータ信号）のＤＧと、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力との関係を説明するための図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る光多重伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る光多重伝送装置における、ＲＦ光信号のＤＵＲと、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力との関係を説明するための図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る光多重伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る光多重伝送装置における、ディジタルデータ信号の信号品質と、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力との関係を説明するための図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る光多重伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る光多重伝送装置における、ディジタルデータ信号の信号品質および光パケットの受信電力と、光増幅部に入力するＲＦ光信号の電力との関係を説明するための図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る光多重伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】従来の光多重伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】光多重伝送装置における各部の信号を説明するための図である。
【図１３】光多重伝送装置における、光ルーティング部の透過特性と、光パケットおよびＲＦ光信号の設定波長との関係を説明するための図である。
【符号の説明】
１０１ …データ光送信部
１０１１ …アドレス抽出部
１０１２ …波長可変光源
１０１３ …光変調部
１０２ …ＲＦ光送信部
１０２１ …広スペクトル光源
１０３ …合波部
１０４ …光伝送部
１０５ …光ルーティング部
１０６１ …第１の光受信部
１０６２ …第２の光受信部
１０６１１…光検波部
１０６１２…分離部
１０６１３…ＤＧ検出部
１０７１ …第１の光増幅部
１０７２ …第２の光増幅部
１０８１ …第１の光分岐部
１０８２ …第２の光分岐部
１０９ …品質情報伝送部
４０６１ …第１の光受信部
４０６２ …第２の光受信部
４０６１４…歪検出部
５０６１ …第１の光受信部
５０６２ …第２の光受信部
５０６１５…総合品質検出部
７０６１ …第１の光受信部
７０６２ …第２の光受信部
７０６１１…ＢＢ光検波部
７０６１２…ＲＦ光検波部
７０６１６…波長分離部
７０６１７…受光レベル検出部
９０６１ …第１の光受信部
９０６２ …第２の光受信部
９０６１８…ＢＥＲ検出部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical multiplex transmission apparatus that multiplexes a digital data signal and a carrier modulation signal and optically transmits the signal, and more particularly to an apparatus that multiplex-transmits digital information generated in bursts such as packet signals.
[0002]
[Prior art]
FIG. 11 is a block diagram showing an example of the configuration of a conventional optical multiplex transmission apparatus. In FIG. 11, this optical multiplex transmission apparatus includes a data optical transmission unit 1001, an RF optical transmission unit 1002, a multiplexing unit 1003, an optical transmission unit 1004, an optical routing unit 1005, and a first optical reception unit 10061. And a second optical receiver 10062. The data optical transmission unit 1001 includes an address extraction unit 10011, a wavelength tunable light source 10012, and an optical modulation unit 10013. The RF light transmission unit 1002 includes a wide spectrum light source 10021. The first optical receiver 10061 includes a first optical detector 100611 and a first separator 100612, and the second optical receiver 10062 includes a second optical detector 1000062 and a second separator. Part 100622. FIG. 12 is a diagram for explaining signals of respective units in the optical multiplex transmission apparatus. FIG. 13 is a diagram for explaining the relationship between the transmission characteristics (wavelength dependence) of the optical routing unit 1005 and the set wavelengths in the data optical transmission unit 1001 and the RF optical transmission unit 1002.
[0003]
The operation of the conventional optical multiplex transmission apparatus configured as described above will be described. As shown in FIG. 12A, the data optical transmitter 1001 receives a digital data signal divided into packets. Each packet includes address information (AD1 or AD2) indicating the transmission destination of the packet. Hereinafter, the digital data signal corresponding to the address information AD1 is referred to as D1, and the digital data signal corresponding to the address information AD2 is referred to as D2. The address extraction unit 10011 extracts address information of each packet from the input digital data signals D1 and D2. The wavelength tunable light source 10012 outputs light having a wavelength (L1 or L2) uniquely corresponding to the address information output from the address extraction unit 10011 as shown in FIG. The light modulator 10013 modulates the intensity of the light output from the wavelength tunable light source 10012 based on the digital data signals D1 and D2, and outputs a data optical signal. Hereinafter, the data optical signal output from the data optical transmitter 1001 is referred to as an optical packet.
[0004]
The RF light transmission unit 1002 modulates the output light of the wide spectrum light source 10021 based on the input carrier modulation signal DX, and outputs an RF light signal. The multiplexing unit 1003 combines the optical packet output from the data optical transmission unit 1001 and the RF optical signal output from the RF optical transmission unit 1002 and outputs the multiplexed optical packet. The optical transmission unit 1004 transmits the optical signal output from the multiplexing unit 1003.
[0005]
The optical routing unit 1005 has a plurality of (two in FIG. 11) output terminals, and outputs the input light while switching the output terminals according to the wavelength of the input light. Furthermore, as shown in FIG. 13B, the optical routing unit 1005 has a transmission characteristic having periodicity with respect to the wavelength of light. In other words, the optical routing unit 1005 has a property of transmitting light at predetermined wavelength intervals when the wavelength of light is sequentially changed. This wavelength interval is generally called FSR (Free Spectral Range).
[0006]
In the case where the optical routing unit 1005 has two output terminals P1 and P2, the relationship between FSR and optical routing will be described. As shown in FIG. 13B, in the transmission characteristic regarding the first output terminal P1 of the optical routing unit 1005, the first main wavelength L1 is separated from the first main wavelength L1 by the interval of the FSR. At the sub-wavelength L1 ′, the transparency is high. In the transmission characteristic regarding the second output terminal P2, a second main wavelength L2 different from the first main wavelength L1 and a second subwavelength L2 ′ separated from the second main wavelength L2 by an interval of FSR are as follows: Increases permeability. The wavelengths of the optical packets transmitted from the data optical transmitter 1001 to the first optical receiver 10061 and the second optical receiver 10062 are the first main wavelength L1 and the second wavelength of the optical routing unit 1005, respectively. It is set to coincide with the main wavelength L2. Further, as shown in FIGS. 13A and 13B, the optical spectrum width of the wide spectrum light source 10021 in the RF light transmission unit 1002 is the first subwavelength L1 ′ and the second subwavelength of the optical routing unit 1005. It is set so as to include the wavelength L2 ′ and not to include the first main wavelength L1 and the second main wavelength L2. Further, the total wavelength bandwidth of the optical packet output from the data optical transmission unit 1001 and the wavelength bandwidth of the RF optical signal output from the RF optical transmission unit 1002 substantially match the FSR of the optical routing unit 1005. Set to
[0007]
Thereby, from the first output terminal P1, an optical packet directed to the first optical receiver 10061 and a part of the RF optical signal are output (see FIG. 12C and FIG. 13C). From the second output terminal P2, an optical packet directed to the second optical receiver 10062 and a part of the RF optical signal are output (see FIG. 12D and FIG. 13C). The first optical receiver 10061 receives the optical signal output from the first output terminal P1 of the optical routing unit 1005. In the first optical reception unit 10061, the first optical detection unit 100611 reconverts the input optical signal into an electrical signal, and the first separation unit 100612 calculates the digital data signal D1 from the obtained electrical signal. The carrier wave modulation signal DX is separated and output. Similarly, the optical signal output from the second output terminal P2 of the optical routing unit 1005 is input to the second optical receiving unit 10062. In the second optical receiving unit 10062, the second optical detecting unit 100611 reconverts the input optical signal into an electric signal, and the second demultiplexing unit 10052 calculates the digital data signal D2 from the obtained electric signal. The carrier wave modulation signal DX is separated and output.
[0008]
As for the above optical multiplexing transmission apparatus, PPIannone, NJFrigo, KCRichmann, “A repeated regional / WDM local access network for delivery of broadcast digital TV”, OFC'99 Technical Digest, 1999, pp.324-325, etc. Detailed descriptions are given in the literature. This optical multiplex transmission device uses the wavelength of an optical packet for digital data signal transmission as an address indicating the packet transmission destination, and performs optical routing that switches the output destination according to the wavelength of the input light. Fast and autonomous route switching. Furthermore, this optical multiplex transmission device modulates light having a broadband spectrum based on a carrier modulation signal and multiplex-transmits the same optical signal from all output terminals of the optical routing unit to all transmission destinations. Output toward. Accordingly, a high-speed data communication service and a broadcasting service such as a video signal or a simultaneous broadcast service can be provided by one system.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional optical multiplex transmission apparatus as described above has the following specific problems with respect to the number of optical subscribers that can be accommodated (corresponding to the number of optical receivers in FIG. 11). That is, in the optical transmission system, the wavelength bandwidth that can be handled is limited due to the performance of the active devices such as optical fibers and optical devices used, especially optical amplifiers. For example, the operating wavelength bandwidth of a general erbium doped fiber amplifier (EDFA) is about 30 to 40 nm. On the other hand, the number of wavelengths that can be multiplexed by a wavelength division multiplexing (WDM) technique within a certain wavelength band is limited due to the manufacturing accuracy of WDM couplers and optical filters. Therefore, in the optical multiplex transmission apparatus using wavelength routing shown in FIG. 11, the number of optical receivers that can be connected to the optical router is equal to the number of wavelengths that can be handled by the apparatus, and is limited to a predetermined value or less. On the other hand, from the economical point of view of the optical subscriber system, as the number of subscribers accommodated in the system increases, the cost overhead effect due to the sharing of station facilities and installed fibers increases, which is advantageous. However, in an optical subscriber system using wavelength routing, the number of wavelengths that can be handled by the system is limited, so the number of optical subscribers that can be accommodated is limited, and the cost overhead effect is not fully exhibited.
[0010]
As described above, the conventional optical multiplex transmission apparatus has a characteristic that the cost reduction of the system is limited because the number of optical subscribers is limited when realizing high-speed data communication service by wavelength routing. There's a problem.
[0011]
Therefore, an object of the present invention is to provide a high-speed data communication service by wavelength routing and a broadcast service (or a simultaneous broadcast service) to more subscribers, thereby realizing an economical optical subscriber system. That is.
[0012]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
A first invention is an optical multiplex transmission apparatus for transmitting a digital data signal to a selected destination and transmitting a carrier wave modulation signal to all destinations,
Data light that selects a wavelength corresponding to each transmission destination from a predetermined first wavelength band, modulates light having the selected wavelength based on a digital data signal to be transmitted to the transmission destination, and outputs the modulated data light signal A transmission unit;
An RF optical transmitter that modulates light occupying a predetermined second wavelength band that does not overlap the first wavelength band based on a carrier modulation signal, and outputs the modulated optical signal as an RF optical signal;
A multiplexing unit that synthesizes and outputs the data optical signal output from the data optical transmission unit and the RF optical signal output from the RF optical transmission unit;
An optical transmission unit for transmitting an optical signal output from the multiplexing unit;
It has a plurality of output terminals, and the transmission characteristic at each output terminal has a periodicity (FSR: Free Spectral Range) that substantially matches the difference between the center wavelength of the first wavelength band and the center wavelength of the second wavelength band. Appears and separates the data optical signal transmitted by the optical transmission unit for each wavelength corresponding to each transmission destination, and branches the RF optical signal transmitted by the optical transmission unit into a plurality of light to be output from each output terminal A routing section;
An optical amplifier for amplifying the optical signal output from the optical routing unit;
An optical branching unit for further branching the optical signal amplified by the optical amplification unit,
An optical receiving unit that receives an optical signal branched by the optical branching unit and separates and outputs a digital data signal and a carrier modulation signal based on the received optical signal;
The relative magnitude of the power of the data optical signal and the RF optical signal input to the optical amplifying unit is determined based on the reception quality in the optical receiving unit.
According to the first aspect of the invention, by performing optical routing using the wavelength of the data optical signal as an address, the digital data signal is transmitted only to a predetermined optical subscriber, and at the same time, by using a light source having a wide spectrum band. By distributing the same RF optical signal to all optical subscribers and amplifying and branching the optical signal after optical routing, a super multi-branch optical subscriber network can be realized. . Further, by determining the relative magnitude of the power of the data optical signal and the RF optical signal input to the optical amplifying unit based on the reception quality in the optical receiving unit, the digital data signal and the carrier wave output from the optical receiving unit are determined. The quality of the modulation signal can be suitably controlled. Therefore, even when an optical signal is amplified and branched after optical routing, a high-quality optical signal can be transmitted, so that the number of optical subscribers that can be accommodated is increased and a low-cost optical subscriber system is provided. Can do.
[0013]
According to a second aspect, in the first aspect, the RF input to the optical amplifying unit is set so that a change with time (DG: Differential Gain) of the digital data signal output from the optical receiving unit is smaller than a predetermined value. The power of the optical signal is large and / or the power of the data optical signal input to the optical amplification unit is controlled to be small.
[0014]
According to a third invention, in the second invention, a DG detector that detects a DG amount of a digital data signal output from the optical receiver;
A quality information transmission unit that transmits the DG amount detected by the DG detection unit to at least one of the data light transmission unit and the RF light transmission unit;
At least one of the data optical transmitter and the RF optical transmitter controls the power of the optical signal to be output based on the amount of DG transmitted by the quality information transmitter.
According to the second and third aspects, the DG of the digital data signal output from the optical receiver is detected, and the level of the optical signal output from each optical transmitter is adjusted based on the detected DG amount. By doing so, it is possible to control the power of the RF optical signal input to each optical amplifier and / or the power of the data optical signal to be small so that the DG of the digital data signal becomes smaller than a predetermined value. Thus, even when an optical signal is amplified and branched after optical routing, a high-quality optical signal can be transmitted, so that the number of optical subscribers that can be accommodated is increased and a low-cost optical subscriber system is provided. be able to.
[0015]
In a fourth aspect based on the first aspect, the power of the RF optical signal input to the optical amplifying unit is large so that the waveform distortion of the carrier wave modulation signal output from the optical receiving unit is smaller than a predetermined value, and / or Alternatively, the power of the data optical signal input to the optical amplification unit is controlled to be small.
[0016]
According to a fifth invention, in the fourth invention, a distortion detector that detects a waveform distortion amount of the carrier wave modulation signal output from the optical receiver;
A quality information transmission unit that transmits the waveform distortion amount detected by the distortion detection unit to at least one of the data light transmission unit and the RF light transmission unit;
At least one of the data optical transmission unit and the RF optical transmission unit controls the power of the output optical signal based on the waveform distortion amount transmitted by the quality information transmission unit.
According to the fourth and fifth aspects, the waveform distortion amount of the carrier wave modulation signal output from the optical reception unit is detected, and the optical signal output from each optical transmission unit is detected based on the detected waveform distortion amount. By adjusting the level, the power of the RF optical signal input to each optical amplifying unit is increased and / or the power of the data optical signal is decreased so that the amount of waveform distortion of the carrier modulation signal is smaller than a predetermined value. can do. Thus, even when an optical signal is amplified and branched after optical routing, a high-quality optical signal can be transmitted, so that the number of optical subscribers that can be accommodated is increased and a low-cost optical subscriber system is provided. be able to.
[0017]
In a sixth aspect based on the first aspect, the DG of the digital data signal output from the optical receiver is smaller than the first predetermined value, and the waveform distortion of the carrier modulation signal output from the optical receiver is the first. The power of the RF optical signal input to the optical amplifying unit is controlled so as to be smaller than a predetermined value of 2, and / or the power of the data optical signal input to the optical amplifying unit is controlled to be small.
[0018]
In a sixth aspect based on the sixth aspect, the reception quality detection unit detects the DG amount of the digital data signal output from the optical reception unit and the waveform distortion amount of the carrier wave modulation signal output from the optical reception unit; ,
A quality information transmission unit that transmits the DG amount and waveform distortion amount detected by the reception quality detection unit to at least one of the data light transmission unit and the RF light transmission unit;
At least one of the data optical transmission unit and the RF optical transmission unit controls the power of the output optical signal based on the DG amount and the waveform distortion amount transmitted by the quality information transmission unit.
According to the sixth and seventh aspects, the DG of the digital data signal output from the optical receiver and the waveform distortion amount of the carrier wave modulation signal output from the optical receiver are detected, and the detected DG By adjusting the level of the optical signal output from each optical transmitter based on the amount and the amount of waveform distortion, each of the DG of the digital data signal and the waveform distortion of the carrier modulation signal is made smaller than the respective predetermined values. It is possible to control the power of the RF optical signal input to the optical amplification unit to be large and / or to reduce the power of the data optical signal. Thus, even when an optical signal is amplified and branched after optical routing, a high-quality optical signal can be transmitted, so that the number of optical subscribers that can be accommodated is increased and a low-cost optical subscriber system is provided. be able to.
[0019]
In an eighth aspect based on the first aspect, the signal to noise ratio (SNR) of the digital data signal output from the optical receiving unit is input to the optical amplifying unit so as to be larger than a predetermined value. The power of the RF optical signal is small and / or the power of the data optical signal input to the optical amplifying unit is controlled to be large.
[0020]
According to a ninth aspect, in the eighth aspect, the SNR detector that detects the SNR amount of the digital data signal output from the optical receiver;
A quality information transmission unit that transmits the SNR amount detected by the SNR detection unit to at least one of the data optical transmission unit and the RF optical transmission unit;
At least one of the data optical transmitter and the RF optical transmitter controls the power of the optical signal to be output based on the SNR amount transmitted by the quality information transmitter.
According to the eighth and ninth aspects, the SNR of the digital data signal output from the optical receiver is detected, and the level of the optical signal output from each optical transmitter is adjusted based on the detected SNR amount. By doing so, it is possible to control the power of the RF optical signal input to each optical amplification unit to be small and / or to increase the power of the data optical signal so that the SNR of the digital data signal is larger than a predetermined value. Thus, even when an optical signal is amplified and branched after optical routing, a high-quality optical signal can be transmitted, so that the number of optical subscribers that can be accommodated is increased and a low-cost optical subscriber system is provided. be able to.
[0021]
In a tenth aspect based on the first aspect, the SNR of the digital data signal output from the optical receiver is larger than the first predetermined value, and the DG of the digital data signal is smaller than the second predetermined value. As described above, the power of the data optical signal input to the optical amplifier and / or the power of the RF optical signal input to the optical amplifier are controlled.
[0022]
In an eleventh aspect based on the tenth aspect, a digital signal quality detection unit for detecting the SNR amount and the DG amount of the digital data signal output from the optical reception unit;
A quality information transmission unit that transmits the SNR amount and the DG amount detected by the digital signal quality detection unit to at least one of the data optical transmission unit and the RF optical transmission unit;
At least one of the data optical transmission unit and the RF optical transmission unit controls the power of the optical signal to be output based on the SNR amount and the DG amount transmitted by the quality information transmission unit.
According to the tenth and eleventh aspects of the invention, the SNR and DG of the digital data signal output from the optical receiver are detected, and output from each optical transmitter based on the detected SNR and DG. By adjusting the level of the optical signal, the SNR of the digital data signal is input to each optical amplifying unit so that the SNR of the digital data signal is larger than the first predetermined value and the DG of the digital data signal is smaller than the second predetermined value. The power of the RF optical signal and / or the power of the RF optical signal input to the optical amplifier can be controlled to be small. Thus, even when an optical signal is amplified and branched after optical routing, a high-quality optical signal can be transmitted, so that the number of optical subscribers that can be accommodated is increased and a low-cost optical subscriber system is provided. be able to.
[0023]
In a twelfth aspect based on the first aspect, the power of the RF optical signal input to the optical amplifying unit is small so that the power of the data optical signal received by the optical receiving unit is greater than a predetermined value, and / or The power of the data optical signal input to the optical amplification unit is largely controlled.
[0024]
In a thirteenth aspect based on the twelfth aspect, an optical power detector that detects the amount of power of the data optical signal received by the optical receiver;
A quality information transmission unit that transmits the amount of power detected by the optical power detection unit to at least one of the data light transmission unit and the RF light transmission unit;
At least one of the data optical transmitter and the RF optical transmitter controls the power of the optical signal to be output based on the amount of power transmitted by the quality information transmitter.
According to such twelfth and thirteenth inventions, the power of the data optical signal received by the optical receiver is detected, and the level of the optical signal output from each optical transmitter is adjusted based on the detected amount of power. As a result, the power of the RF optical signal input to each optical amplification unit can be reduced and / or the power of the data optical signal can be controlled to be large so that the output of the data optical signal is greater than a predetermined value. Thus, even when an optical signal is amplified and branched after optical routing, a high-quality optical signal can be transmitted, so that the number of optical subscribers that can be accommodated is increased and a low-cost optical subscriber system is provided. be able to.
[0025]
In a fourteenth aspect based on the first aspect, the power of the data optical signal received by the optical receiver is greater than the first predetermined value, and the DG of the digital data signal output from the optical receiver is the second The power of the data optical signal input to the optical amplification unit and / or the power of the RF optical signal input to the optical amplification unit is controlled so as to be smaller than a predetermined value.
[0026]
According to a fifteenth aspect, in the fourteenth aspect, an optical power detector that detects an amount of power of the data optical signal received by the optical receiver;
A DG detector that detects the amount of DG of the digital data signal output from the optical receiver;
A quality information transmission unit that transmits the amount of power detected by the optical power detection unit and the amount of DG detected by the DG detection unit to at least one of the data light transmission unit and the RF light transmission unit;
At least one of the data optical transmitter and the RF optical transmitter controls the power of the optical signal to be output based on the amount of power and the amount of DG transmitted by the quality information transmitter.
According to the fourteenth and fifteenth aspects, the power of the data optical signal received by the optical receiver and the DG of the digital data signal output from the optical receiver are detected, and the detected power amount and DG By adjusting the level of the optical signal output from each optical transmitter based on the amount, the power of the data optical signal received by the optical receiver is greater than the first predetermined value and output from the optical receiver. Controlling the power of the data optical signal input to the optical amplifying unit and / or the power of the RF optical signal input to the optical amplifying unit so that the DG of the digital data signal to be received is smaller than the second predetermined value. it can. Thus, even when an optical signal is amplified and branched after optical routing, a high-quality optical signal can be transmitted, so that the number of optical subscribers that can be accommodated is increased and a low-cost optical subscriber system is provided. be able to.
[0027]
In a sixteenth aspect based on the first aspect, the data light input to the optical amplifying unit is set so that a bit error rate (BER) of the digital data signal output from the optical receiving unit is smaller than a predetermined value. The power of the signal and / or the power of the RF optical signal input to the optical amplifier is controlled.
[0028]
In a seventeenth aspect based on the sixteenth aspect, a BER detection unit that detects a BER amount of a digital data signal output from the optical reception unit;
A quality information transmission unit that transmits the BER amount detected by the BER detection unit to at least one of the data optical transmission unit and the RF optical transmission unit;
At least one of the data optical transmission unit and the RF optical transmission unit controls the power of the optical signal to be output based on the BER amount transmitted by the quality information transmission unit.
According to the sixteenth and seventeenth aspects, the BER of the digital data signal output from the optical receiver is detected, and the level of the optical signal output from the optical transmitter is adjusted based on the detected BER amount. Thus, the power of the data optical signal input to the optical amplifying unit and / or the power of the RF optical signal input to the optical amplifying unit can be controlled so that the BER of the digital data signal is smaller than a predetermined value. . Thus, even when an optical signal is amplified and branched after optical routing, a high-quality optical signal can be transmitted, so that the number of optical subscribers that can be accommodated is increased and a low-cost optical subscriber system is provided. be able to.
[0029]
In an eighteenth aspect based on the first aspect, the data optical signal is an optical signal having a burst property that occurs intermittently.
According to such an eighteenth aspect, a large-capacity digital data signal can be transmitted more efficiently.
[0030]
In a nineteenth aspect based on the first aspect, the carrier modulation signal is obtained by modulating a plurality of carriers having different predetermined frequencies based on data corresponding to each carrier to obtain a plurality of modulation signals. It is a frequency-multiplexed signal obtained by frequency-multiplexing signals.
According to the nineteenth aspect, a larger-capacity carrier wave modulation signal can be transmitted.
[0031]
In a twentieth aspect based on the first aspect, the data optical signal is an optical signal having a burst property that is generated intermittently, and the carrier wave modulation signal is a plurality of carrier waves having different predetermined frequencies. Is a frequency-multiplexed signal obtained by frequency-multiplexing the modulated signal by obtaining a plurality of modulated signals by modulating the signal based on the data corresponding to each carrier wave.
According to the twentieth aspect, a large-capacity digital data signal can be transmitted more efficiently, and a larger-capacity carrier wave modulation signal can be transmitted.
[0032]
According to a twenty-first aspect, in the first aspect, the bandwidth of the first wavelength band and the bandwidth of the second wavelength band substantially coincide.
According to such a twenty-first aspect, optical signal transmission to a large number of receiving terminals can be realized by efficiently using the optical wavelength band.
[0033]
According to a twenty-second aspect, in the first aspect, the bandwidth of the first wavelength band and / or the bandwidth of the second wavelength band is smaller than the FSR of the optical routing unit.
According to such a twenty-second aspect, interference between the data optical signal and the RF optical signal can be avoided, and higher-quality optical signal transmission can be realized.
[0034]
According to a twenty-third aspect, in the first aspect, the bandwidth of the first wavelength band, the bandwidth of the second wavelength band, and the FSR of the optical routing unit are substantially the same.
According to such a twenty-third aspect, by using the optical wavelength band efficiently and avoiding interference between the data optical signal and the RF optical signal, a higher quality can be achieved for a large number of receiving terminals. Optical signal transmission can be realized.
[0037]
Second 4 According to the present invention, in the first invention, the RF light transmission unit includes a plurality of light sources, and combines and outputs the output light of the light sources.
Such second 4 According to the invention, it is possible to increase the power of the RF optical signal and distribute the carrier modulation signal to a larger number of receiving terminals.
[0039]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical multiplex transmission apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the optical multiplex transmission apparatus according to the present embodiment includes a data optical transmission unit 101, an RF optical transmission unit 102, a multiplexing unit 103, an optical transmission unit 104, an optical routing unit 105, and a first optical transmission unit. An optical amplifying unit 1071, a second optical amplifying unit 1072, a first optical branching unit 1081, a second optical branching unit 1082, a first optical receiving unit 1061, and a second optical receiving unit 1062. And a quality information transmission unit 109. The data light transmission unit 101 includes an address extraction unit 1011, a wavelength tunable light source 1012, and an optical modulation unit 1013. The RF light transmission unit 102 includes a wide spectrum light source 1021.
[0040]
The optical multiplex transmission apparatus shown in FIG. 1 includes a plurality of first optical receivers 1061 and a plurality of second optical receivers 1062. Each of the first optical receivers 1061 and each of the second optical receivers 1062 includes an optical detector and a separator. In addition, at least one of the first optical receiver 1061 and the second optical receiver 1062 further includes a DG detector. FIG. 1 shows an example in which one of the first optical reception units 1061 includes an optical detection unit 10611, a separation unit 10612, and a DG detection unit 10613. However, in FIG. 1, in order to simplify the drawing, the first optical receiver 1061 whose internal configuration is shown and the second optical receiver 1062 whose internal configuration is omitted are shown one by one, and the other optical receivers are shown. The description of the receiver is omitted.
[0041]
The signal of each part in the optical multiplex transmission apparatus according to this embodiment is the same as that of the conventional optical multiplex transmission apparatus. The relationship between the transmission characteristics (wavelength dependence) of the optical routing unit 105 and the set wavelengths of the data optical transmission unit 101 and the RF optical transmission unit 102 is the same as that of the conventional optical multiplex transmission apparatus. Therefore, hereinafter, the optical multiplex transmission apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 12 and 13 again.
[0042]
First, the operation of the optical multiplex transmission apparatus shown in FIG. 1 will be described. As shown in FIG. 12A, the data optical transmitter 101 receives a digital data signal divided into packets. Each packet includes address information (AD1 or AD2) indicating the transmission destination of the packet. Hereinafter, the digital data signal corresponding to the address information AD1 is referred to as D1, and the digital data signal corresponding to the address information AD2 is referred to as D2. The address extraction unit 1011 extracts address information of each packet from the input digital data signals D1 and D2. The wavelength tunable light source 1012 outputs light having a wavelength (L1 or L2) uniquely corresponding to the address information output from the address extraction unit 1011 as shown in FIG. The light modulation unit 1013 modulates the intensity of the light output from the variable wavelength light source 1012 based on the digital data signals D1 and D2, and outputs a data optical signal. Hereinafter, the data optical signal output from the data optical transmission unit 101 is referred to as an optical packet.
[0043]
The RF light transmission unit 102 outputs an RF light signal by modulating the output light of the wide spectrum light source 1021 based on the input carrier wave modulation signal DX. The multiplexing unit 103 multiplexes the optical packet output from the data optical transmission unit 101 and the RF optical signal output from the RF optical transmission unit 102 and outputs the combined optical packet. The optical transmission unit 104 transmits the optical signal output from the multiplexing unit 103.
[0044]
The optical routing unit 105 has a plurality of (two in FIG. 1) output terminals, and outputs the input light while switching the output terminal according to the wavelength of the input light. Furthermore, as shown in FIG. 13B, the optical routing unit 105 has a transmission characteristic that is periodic with respect to the optical wavelength. That is, the optical routing unit 105 has a property of transmitting light at every predetermined wavelength interval (FSR).
[0045]
In the transmission characteristic regarding the first output terminal P1 of the optical routing unit 105, the first main wavelength L1 and the first subwavelength L1 ′ separated from the first main wavelength L1 by the interval of FSR are transparent. Get higher. In the transmission characteristic regarding the second output terminal P2, a second main wavelength L2 different from the first main wavelength L1 and a second subwavelength L2 ′ separated from the second main wavelength L2 by an interval of FSR are as follows: Increases permeability. The wavelengths of the optical packets transmitted from the data optical transmission unit 101 to the first optical reception unit 1061 and the second optical reception unit 1062 are the first main wavelength L1 and the second optical wavelength of the optical routing unit 105, respectively. It is set to coincide with the main wavelength L2. Further, as shown in FIGS. 13A and 13B, the optical spectrum width of the wide spectrum light source 1021 in the RF optical transmission unit 102 is equal to the first sub wavelength L1 ′ and the second sub wavelength L1 ′ of the optical routing unit 105. It is set so as to include the wavelength L2 ′ and not to include the first main wavelength L1 and the second main wavelength L2. Furthermore, the total wavelength bandwidth of the optical packet output from the data optical transmission unit 101 and the wavelength bandwidth of the RF optical signal output from the RF optical transmission unit 102 are smaller than the FSR of the optical routing unit 105 or FSR Is set so as to substantially match. From the above, the optical routing unit 105 is approximately equal to the difference between the center wavelength of the first wavelength band occupied by the optical packet and the center wavelength of the second wavelength band occupied by the RF optical signal in the transmission characteristics at each output terminal. It has a characteristic that a matching periodicity (FSR) appears.
[0046]
As a result, the first output terminal P1 outputs an optical packet directed to the first optical receiver 1061 and a part of the RF optical signal (see FIG. 12C and FIG. 13C). From the second output terminal P2, an optical packet directed to the second optical receiver 1062 and a part of the RF optical signal are output (see FIG. 12D and FIG. 13C). The first optical amplifying unit 1071 and the second optical amplifying unit 1072 are provided corresponding to the first output terminal P1 and the second output terminal P2 of the optical routing unit 105, respectively, and are output from each output terminal. Each optical signal is amplified and output. The first optical branching unit 1081 and the second optical branching unit 1082 are provided corresponding to the first optical amplification unit 1071 and the second optical amplification unit 1072, respectively, and light output from each optical amplification unit Each signal is branched into a plurality of signals and output. The optical multiplex transmission apparatus shown in FIG. 1 does not have to include the first optical amplification unit 1071 and the second optical amplification unit 1072 if it is not necessary to amplify the optical signal.
[0047]
A plurality of first optical receivers 1061 are provided corresponding to each of a plurality of optical signals branched by the first optical branching unit 1081 (in FIG. 1, only one first optical receiver 1061 is shown. Shown). Each first optical receiver 1061 includes an optical detector and a separator as described above. The first optical receiver 1061 illustrated in FIG. 1 will be described. The optical detector 10611 reconverts the optical signal output from the first optical splitter 1081 into an electrical signal. The separation unit 10612 separates the digital data signal D1 and the carrier wave modulation signal DX from the electrical signal output from the optical detection unit 10611 and outputs the separated signal. The optical detection unit and the separation unit included in the first optical reception unit 1061 omitted in FIG. 1 operate in the same manner.
[0048]
Similarly, a plurality of second optical receivers 1062 are provided corresponding to each of the plurality of optical signals branched by the second optical splitter 1082 (in FIG. 1, the second optical receiver 1062 is 1). Only one is shown). Each second optical receiver 1062 includes an optical detector and a separator as described above. Each second optical receiving unit 1062 reconverts the optical signal output from the second optical branching unit 1082 into an electrical signal in the same manner as the first optical receiving unit 1061, and converts the digital data signal D2 and the carrier modulation signal. DX is output.
[0049]
The DG detection unit 10613 included in the first optical reception unit 1061 detects the waveform distortion amount of the digital data signal D1 output from the separation unit 10612, that is, the DG (Differential Gain) amount. The quality information transmission unit 109 transmits the DG amount detected by the DG detection unit 10613 to the data light transmission unit 101 and / or the RF light transmission unit 102. The data optical transmission unit 101 and / or the RF optical transmission unit 102 that have received the DG amount transmitted by the quality information transmission unit 109 adjust the transmission level of the optical signal output by each based on the received DG amount. In other words, the quality information transmission unit 109 transmits the DG amount detected by the DG detection unit 10613 to at least one of the data light transmission unit 101 and the RF light transmission unit 102, and the data light transmission unit 101 and the RF light transmission unit At least one of 102 controls the power of the optical signal to be output based on the received DG amount.
[0050]
In FIG. 1, the DG detection unit is included in one of the first optical reception units 1061, but one of the first optical reception unit 1061 and the second optical reception unit 1062 includes 1 It is sufficient if two or more are included. The DG detection unit included in the second optical reception unit 1062 detects the DG amount of the digital data signal D2 output from the separation unit included in the second optical reception unit 1062. When two or more DG detection units are included in the optical multiplex transmission apparatus, the quality information transmission unit 109 converts the detected DG amounts into the data optical transmission unit 101 and / or the RF optical transmission unit. 102. In this case, the data optical transmission unit 101 and / or the RF optical transmission unit 102 that have received a plurality of DG amounts adjust the transmission levels of the optical signals that are output based on the received plurality of DG amounts. For example, the data optical transmission unit 101 and / or the RF optical transmission unit 102 obtains an average value or maximum value of a plurality of received DG amounts, and adjusts the transmission level of the output optical signal based on the obtained value. Also good.
[0051]
Next, transmission quality of optical signals input to the first optical receiver 1061 and the second optical receiver 1062 will be described. The optical packet output from the two output terminals P1 and P2 of the optical routing unit 105 becomes an optical signal having a burst property that occurs intermittently as a result of wavelength routing, and the first optical amplification unit 1071 and the second optical packet To the optical amplifying unit 1072. On the other hand, the RF optical signal created based on the wide spectrum light source 1021 is always output from all the output terminals of the optical routing unit 105, and the first optical amplification unit 1071 and the second optical amplification unit are output as continuous optical signals. Input to 1072.
[0052]
The first optical amplification unit 1071 and the second optical amplification unit 1072 are typically configured by optical fiber amplifiers. However, when each optical amplifying unit is configured using an optical fiber amplifier, distortion occurs in the output signal of each optical amplifying unit as shown below. With reference to FIG. 2, the distortion which arises in the output signal of the optical amplification part comprised using the optical fiber amplifier is demonstrated. 2A is a diagram showing the waveform of an optical packet output from the optical fiber amplifier, and FIG. 2B is a diagram showing the waveform of the optical packet output from the optical fiber amplifier and the RF optical signal. is there.
[0053]
When an intermittent optical signal such as an optical packet is input to the optical fiber amplifier, the transient response characteristic of the optical fiber amplifier is gentle (on the order of about microseconds). As described above, the amplitude of the output optical signal changes with time, and the waveform of the optical packet deteriorates. In addition, when a plurality of optical signals having different wavelengths are input to the optical fiber amplifier at the same time, a gain competition of the optical fiber amplifier occurs between the plurality of optical signals. For this reason, when an optical packet that is an intermittent optical signal and an RF optical signal that is a continuous optical signal are simultaneously input to the optical fiber amplifier, as shown in FIG. In coincidence, the amplitude of the output RF optical signal varies, and the signal quality deteriorates. In order to prevent such signal quality degradation, a predetermined optical power difference is set between the optical packet input to the first optical amplifying unit 1071 and the second optical amplifying unit 1072 and the RF optical signal. It is necessary to do.
[0054]
FIG. 3A shows RF light based on the waveform distortion amount DG (vertical axis) of the optical packet (digital data signal) output from the optical fiber amplifier and the optical power of the optical packet input to the optical fiber amplifier. It is a figure which shows the relationship with the relative optical power (horizontal axis) of a signal. The waveform distortion amount DG is defined by the following equation (1) when the amplitude of the optical signal at the head position of the optical packet is A and the attenuation amount of the amplitude of the optical signal is B (see FIG. 3B). Is done.
DG = B / A × 100 [%] (1)
[0055]
According to FIG. 3A, the waveform distortion amount DG decreases as the relative optical power of the RF optical signal increases. Therefore, if the relative power of the RF optical signal is increased, the waveform distortion amount DG can be reduced. In other words, in order to make the waveform distortion amount DG smaller than a predetermined reference value, the relative power of the RF optical signal may be set to a certain value or more. The optical multiplex transmission apparatus according to the present embodiment controls the power of the optical signal output from the data optical transmission unit 101 and / or the RF optical transmission unit 102 based on the waveform distortion amount DG obtained by the DG detection unit 10613. Thereby, the power of the RF optical signal input to each optical amplifying unit is increased and / or the power of the optical packet input to each optical amplifying unit is controlled to be small so that the waveform distortion amount DG is smaller than a predetermined value. be able to.
[0056]
As described above, according to the optical multiplex transmission apparatus according to the present embodiment, an optical packet is transmitted only to a predetermined optical subscriber by performing path switching (optical routing) in the optical region using the wavelength of the data optical signal as an address. The same RF optical signal is distributed to all optical subscribers, and the optical signal after optical routing is amplified and branched by using a light source having a wide spectrum band. A multi-branch optical subscriber network can be realized. Furthermore, according to the optical multiplex transmission apparatus according to the present embodiment, the optical receiver detects the waveform distortion amount DG of the digital data signal, and the level of the optical signal output from each optical transmitter based on the detected DG amount is determined. By adjusting, it is possible to increase the power of the RF optical signal input to each optical amplifier and / or reduce the power of the optical packet so that the DG of the digital data signal becomes smaller than a predetermined value. Thus, even when an optical signal is amplified and branched after optical routing, a high-quality optical signal can be transmitted, so that the number of optical subscribers that can be accommodated is increased and a low-cost optical subscriber system is provided. be able to.
[0057]
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the optical multiplex transmission apparatus according to the second embodiment of the present invention. 4, the optical multiplex transmission apparatus according to the present embodiment includes a data optical transmission unit 101, an RF optical transmission unit 102, a multiplexing unit 103, an optical transmission unit 104, an optical routing unit 105, and a first optical transmission unit. An optical amplifying unit 1071, a second optical amplifying unit 1072, a first optical branching unit 1081, a second optical branching unit 1082, a first optical receiving unit 4061, a second optical receiving unit 4062, And a quality information transmission unit 109. This optical multiplex transmission apparatus includes the first optical reception unit 1061 and the second optical reception unit 1062 in the optical multiplex transmission apparatus according to the first embodiment, respectively. The optical receiver 4062 is replaced.
[0058]
The optical multiplex transmission apparatus illustrated in FIG. 4 includes a plurality of first optical receivers 4061 and a plurality of second optical receivers 4062. Each of the first optical reception units 4061 and the second optical reception units 4062 includes an optical detection unit and a separation unit. In addition, at least one of the first optical receiver 4061 and the second optical receiver 4062 further includes a distortion detector. FIG. 4 shows an example in which one of the first optical receivers 4061 includes an optical detector 10611, a separator 10612, and a distortion detector 40614. 4 is omitted in the same manner as in FIG. In the following, among the constituent elements of the present embodiment, the constituent elements that function in the same manner as in the first embodiment will be assigned the same reference numerals and the description thereof will be simplified, and the differences from the first embodiment will be described. The explanation will be focused on.
[0059]
In the first embodiment described above, based on the waveform distortion amount DG detected by the DG detection unit 10613, the power of the optical packet and the RF optical signal input to the first optical amplification unit 1071 and the second optical amplification unit 1072 are changed. Therefore, by controlling so as to satisfy a predetermined condition, the quality degradation of the optical signal generated at the time of optical amplification is suppressed. In contrast, in the present embodiment, instead of the waveform distortion amount DG of the digital data signal D1, the waveform distortion amount DUR (Desired / Undesired Ratio) of the carrier modulation signal is used as an amount representing the waveform distortion of the carrier modulation signal DX. The power of the optical signal is controlled based on the detected DUR amount. More specifically, the distortion detection unit 40614 included in the first optical reception unit 4061 detects the DUR amount of the carrier wave modulation signal output from the separation unit 10612. The quality information transmission unit 109 transmits the DUR amount detected by the distortion detection unit 40614 to at least one of the data light transmission unit 101 and the RF light transmission unit 102. At least one of the data optical transmission unit 101 and the RF optical transmission unit 102 controls the power of the optical signal to be output based on the received DUR amount. The first optical receiver 4061 and the second optical receiver 4062 that do not include the distortion detector operate in the same manner as the optical receiver that includes the distortion detector, except that the waveform distortion amount DUR is not detected.
[0060]
FIG. 5 shows the RF optical signal based on the waveform distortion amount DUR (vertical axis) of the RF optical signal (carrier modulation signal) output from the optical fiber amplifier and the optical power of the optical packet input to the optical fiber amplifier. It is a figure which shows the relationship with relative optical power (horizontal axis). The waveform distortion amount DUR is defined by a relative power value [dBc] of an unnecessary component with reference to a carrier level of a carrier modulation signal reproduced by optical detection (square detection) of an RF optical signal.
[0061]
According to FIG. 5, the waveform distortion amount DUR decreases as the relative optical power of the RF optical signal increases. Therefore, if the relative power of the RF optical signal is increased, the waveform distortion amount DUR can be reduced. In other words, in order to make the waveform distortion amount DUR smaller than a predetermined reference value, the relative power of the RF optical signal may be set to a certain value or more. The optical multiplex transmission apparatus according to this embodiment controls the power of the optical signal output from the data optical transmission unit 101 and / or the RF optical transmission unit 102 based on the waveform distortion amount DUR obtained by the distortion detection unit 40614. Thus, the power of the RF optical signal input to each optical amplifying unit is increased and / or the power of the optical packet input to each optical amplifying unit is controlled to be small so that the waveform distortion amount DUR is smaller than a predetermined value. be able to.
[0062]
As described above, according to the optical multiplex transmission apparatus according to the present embodiment, the optical signal output from each optical transmission unit based on the detected DUR amount by detecting the waveform distortion amount DUR of the carrier modulation signal in the optical reception unit. The RF optical signal power input to each optical amplifying unit and / or the optical packet power can be controlled to be small so that the DUR of the carrier modulation signal becomes smaller than a predetermined value by adjusting the level of it can. Thus, even when an optical signal is amplified and branched after optical routing, a high-quality optical signal can be transmitted, so that the number of optical subscribers that can be accommodated is increased and a low-cost optical subscriber system is provided. be able to.
[0063]
In this embodiment, the level of the optical signal output from each optical transmission unit is adjusted based on the detected DUR amount. However, the waveform distortion DG of the digital data signal and the waveform distortion amount DUR of the carrier modulation signal And the level of the optical signal output from each optical transmission unit may be adjusted based on the detected DG amount and DUR amount. In such an optical multiplex transmission apparatus according to the modification of the present embodiment, the DG of the digital data signal is smaller than the first predetermined value, and the DUR of the carrier wave modulation signal is smaller than the second predetermined value. The power of the RF optical signal input to each optical amplifier is increased and / or the power of the optical packet is decreased.
[0064]
(Third embodiment)
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an optical multiplex transmission apparatus according to the third embodiment of the present invention. 6, the optical multiplex transmission apparatus according to the present embodiment includes a data optical transmission unit 101, an RF optical transmission unit 102, a multiplexing unit 103, an optical transmission unit 104, an optical routing unit 105, and a first optical transmission unit. An optical amplifying unit 1071, a second optical amplifying unit 1072, a first optical branching unit 1081, a second optical branching unit 1082, a first optical receiving unit 5061, and a second optical receiving unit 5062; And a quality information transmission unit 109. In the optical multiplex transmission apparatus according to the first embodiment, the optical multiplex transmission apparatus includes a first optical reception unit 1061 and a second optical reception unit 1062, and a first optical reception unit 5061 and a second optical reception unit 1062, respectively. The optical receiver 5062 is replaced.
[0065]
The optical multiplex transmission apparatus illustrated in FIG. 6 includes a plurality of first optical receivers 5061 and a plurality of second optical receivers 5062. Each of the first optical reception units 5061 and the second optical reception units 5062 includes an optical detection unit and a separation unit. In addition, at least one of the first optical receiver 5061 and the second optical receiver 5062 further includes an overall quality detector. FIG. 6 shows an example in which one of the first optical reception units 5061 includes an optical detection unit 10611, a separation unit 10612, and an overall quality detection unit 50615. In FIG. 6, the same omission as in FIG. 1 is made. In the following, among the constituent elements of the present embodiment, the constituent elements that function in the same manner as in the first embodiment will be assigned the same reference numerals and the description thereof will be simplified, and the differences from the first embodiment will be described. The explanation will be focused on.
[0066]
In the first embodiment described above, based on the waveform distortion amount DG detected by the DG detection unit 10613, the power of the optical packet and the RF optical signal input to the first optical amplification unit 1071 and the second optical amplification unit 1072 are changed. Therefore, by controlling so as to satisfy a predetermined condition, the quality degradation of the optical signal generated at the time of optical amplification is suppressed. However, as shown in FIG. 7, when the power of the RF optical signal input to the optical fiber amplifier is increased (relative to the power of the optical packet), the DG of the digital data signal is improved. The signal-to-noise level ratio SNR (Signal to Noise Ratio) deteriorates. Since the bit error rate (BER), which is the overall quality of a digital data signal, is determined by both DG and SNR, good BER can be obtained in an environment where SNR deteriorates excessively even if DG improves. Can not.
[0067]
Therefore, the present embodiment is characterized in that the power of the optical signal is controlled based on both DG and SNR. More specifically, the total quality detection unit 50615 included in the first optical reception unit 5061 includes the signal-to-noise of the digital data signal D1 in addition to the waveform distortion amount DG of the digital data signal D1 output from the separation unit 10612. The level ratio SNR is detected. The quality information transmission unit 109 transmits the DG amount and the SNR amount detected by the total quality detection unit 50615 to at least one of the data light transmission unit 101 and the RF light transmission unit 102. At least one of the data optical transmission unit 101 and the RF optical transmission unit 102 has an SNR of the digital data signal D1 higher than the first predetermined value in order to improve the BER of the digital data signal based on the received DG amount and SNR amount. The power of the optical signal to be output is controlled so that it is large and the DG of the digital data signal is smaller than the second predetermined value. The first optical receiving unit 5061 and the second optical receiving unit 5062 that do not include the total quality detection unit are the same as the optical reception unit that includes the total quality detection unit, except that the DG amount and the SNR amount are not detected. Operate.
[0068]
As described above, according to the optical multiplex transmission apparatus of this embodiment, the optical receiver detects the waveform distortion amount DG of the digital data signal and the signal-to-noise level ratio SNR of the digital data signal, and the detected DG amount. By adjusting the level of the optical signal output from each optical transmission unit based on the SNR amount and the SNR amount, the power of the optical packet input to each optical amplification unit and / or the RF optical signal input to each optical amplification unit Can be controlled appropriately. Thus, even when an optical signal is amplified and branched after optical routing, a high-quality optical signal can be transmitted, so that the number of optical subscribers that can be accommodated is increased and a low-cost optical subscriber system is provided. be able to.
[0069]
In this embodiment, the level of the optical signal output from each optical transmission unit is adjusted based on the detected DG amount and SNR amount. However, only the SNR of the digital data signal is detected, and the detected SNR is detected. You may adjust the level of the optical signal output from each optical transmission part based on quantity. In such an optical multiplex transmission apparatus according to the modification of the present embodiment, the power of the RF optical signal input to each optical amplification unit is reduced so that the SNR of the digital data signal is greater than a predetermined value, and / or The power of the optical packet is largely controlled.
[0070]
(Fourth embodiment)
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an optical multiplex transmission apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 8, the optical multiplex transmission apparatus according to the present embodiment includes a data optical transmission unit 101, an RF optical transmission unit 102, a multiplexing unit 103, an optical transmission unit 104, an optical routing unit 105, and a first optical transmission unit. An optical amplifying unit 1071, a second optical amplifying unit 1072, a first optical branching unit 1081, a second optical branching unit 1082, a first optical receiving unit 7061, a second optical receiving unit 7062, And a quality information transmission unit 109. In the optical multiplex transmission apparatus according to the first embodiment, the optical multiplex transmission apparatus includes a first optical reception unit 1061 and a second optical reception unit 1062, respectively. The optical receiver 7062 is replaced.
[0071]
The optical multiplex transmission apparatus illustrated in FIG. 8 includes a plurality of first optical reception units 7061 and a plurality of second optical reception units 7062. Each of the first optical receivers 7061 and the second optical receivers 7062 includes a wavelength separator, a BB (Base Band) optical detector, and an RF optical detector. In addition, at least one of the first optical receiver 7061 and the second optical receiver 7062 further includes a DG detector and a received light level detector. In FIG. 8, one of the first optical receivers 7061 includes a wavelength separator 70616, a BB optical detector 70611, an RF optical detector 70612, a DG detector 10613, and a received light level detector 70617. This is an example of the case. In FIG. 8, the same omission as in FIG. 1 is made. In the following, among the constituent elements of the present embodiment, the constituent elements that function in the same manner as in the first embodiment will be assigned the same reference numerals and the description thereof will be simplified, and the differences from the first embodiment will be described. The explanation will be focused on.
[0072]
In the first embodiment described above, based on the waveform distortion amount DG detected by the DG detection unit 10613, the power of the optical packet and the RF optical signal input to the first optical amplification unit 1071 and the second optical amplification unit 1072 are changed. Therefore, by controlling so as to satisfy a predetermined condition, the quality degradation of the optical signal generated at the time of optical amplification is suppressed. However, as shown in FIG. 9, when the power of the RF optical signal input to the optical fiber amplifier is increased (relative to the power of the optical packet), the DG of the digital data signal is improved. The signal-to-noise level ratio SNR is degraded. Since the BER, which is the total quality of the digital data signal, is determined by both the DG and the SNR, even if the DG is improved, a good BER cannot be obtained in an environment where the SNR deteriorates excessively.
[0073]
Therefore, the present embodiment is characterized in that the power of the optical signal is controlled based on the received power of the DG and the optical packet. In this embodiment, the received power of the optical packet is used because the received power of the optical packet and the SNR of the digital data signal D1 change in substantially the same manner when the power of the RF optical signal input to the optical amplifier changes. This is because the received power of the optical packet can be used for controlling the power of the optical signal instead of the SNR (see FIG. 9).
[0074]
The wavelength demultiplexing unit 70616 included in the first optical receiving unit 7061 demultiplexes the optical signal input to the first optical receiving unit 7061 into an optical packet and an RF optical signal, and outputs the optical packet. The BB optical detector 70611 reconverts the optical packet output from the wavelength separator 70616 into a digital data signal D1 and outputs the digital data signal D1. The RF optical detection unit 70612 reconverts the RF optical signal output from the wavelength separation unit 70616 into a carrier modulation signal DX and outputs the carrier wave modulation signal DX. The DG detection unit 10613 detects the waveform distortion amount DG of the digital data signal D1. The received light level detection unit 70617 detects the reception power of the optical packet. The quality information transmission unit 109 transmits the DG amount detected by the DG detection unit 10613 and the received power amount detected by the light reception level detection unit 70617 to at least one of the data light transmission unit 101 and the RF light transmission unit 102. To do. At least one of the data optical transmission unit 101 and the RF optical transmission unit 102 has an optical packet reception power greater than a first predetermined value based on the received DG amount and reception power amount, and the DG of the digital data signal is The power of the optical signal to be output is controlled so as to be smaller than the second predetermined value. The first optical receiving unit 7061 and the second optical receiving unit 7062 not including the DG detecting unit and the received light level detecting unit are the same as the DG detecting unit and the received light level except that the DG amount and the received power amount are not detected. It operates in the same manner as an optical receiver including a detector.
[0075]
As described above, according to the optical multiplex transmission apparatus according to the present embodiment, the optical receiver receives the waveform distortion amount DG of the digital data signal and the reception power of the optical packet, and the detected DG amount and reception power amount By adjusting the level of the optical signal output from each optical transmitter based on the above, the power of the optical packet input to each optical amplifier and / or the power of the RF optical signal input to each optical amplifier is appropriately Can be controlled. Thus, even when an optical signal is amplified and branched after optical routing, a high-quality optical signal can be transmitted, so that the number of optical subscribers that can be accommodated is increased and a low-cost optical subscriber system is provided. be able to.
[0076]
In this embodiment, the level of the optical signal output from each optical transmission unit is adjusted based on the detected DG amount and received power amount. However, only the received power amount of the optical packet is detected and detected. The level of the optical signal output from each optical transmission unit may be adjusted based on the received power amount. In such an optical multiplex transmission apparatus according to the modification of the present embodiment, the power of the RF optical signal input to each optical amplifying unit is reduced and / or the optical packet so that the received power amount becomes larger than a predetermined value. Largely control the power.
[0077]
(Fifth embodiment)
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of an optical multiplex transmission apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. 10, the optical multiplex transmission apparatus according to the present embodiment includes a data optical transmission unit 101, an RF optical transmission unit 102, a multiplexing unit 103, an optical transmission unit 104, an optical routing unit 105, and a first optical transmission unit. An optical amplifying unit 1071, a second optical amplifying unit 1072, a first optical branching unit 1081, a second optical branching unit 1082, a first optical receiving unit 9061, a second optical receiving unit 9062, And a quality information transmission unit 109. In the optical multiplex transmission apparatus according to the first embodiment, the optical multiplex transmission apparatus includes a first optical reception unit 1061 and a second optical reception unit 1062, and a first optical reception unit 9061 and a second optical reception unit 1062, respectively. The optical receiver 9062 is replaced.
[0078]
The optical multiplex transmission apparatus illustrated in FIG. 10 includes a plurality of first optical receivers 9061 and a plurality of second optical receivers 9062. Each of the first optical receivers 9061 and the second optical receivers 9062 includes an optical detector and a separator. Further, at least one of the first optical receiver 9061 and the second optical receiver 9062 further includes a BER detector. FIG. 10 illustrates an example in which one of the first optical receivers 9061 includes an optical detector 10611, a separator 10612, and a BER detector 90618. Note that FIG. 10 is omitted as in FIG. In the following, among the constituent elements of the present embodiment, the constituent elements that function in the same manner as in the first embodiment will be assigned the same reference numerals and the description thereof will be simplified, and the differences from the first embodiment will be described. The explanation will be focused on.
[0079]
In the first embodiment described above, based on the waveform distortion amount DG detected by the DG detection unit 10613, the power of the optical packet and the RF optical signal input to the first optical amplification unit 1071 and the second optical amplification unit 1072 are changed. Therefore, by controlling so as to satisfy a predetermined condition, the quality degradation of the optical signal generated at the time of optical amplification is suppressed. However, as already shown in FIGS. 7 and 9, when the power of the RF optical signal input to the optical fiber amplifier is increased (relative to the power of the optical packet), the DG of the digital data signal is improved. As a result, the SNR of the digital data signal deteriorates. Since the BER, which is the total quality of the digital data signal, is determined by both the DG and the SNR, even if the DG is improved, a good BER cannot be obtained in an environment where the SNR deteriorates excessively.
[0080]
Therefore, this embodiment is characterized in that the power of the optical signal is controlled based on the BER of the digital data signal. More specifically, the BER detector 90618 included in the first optical receiver 9061 directly detects the BER of the digital data signal D1. The quality information transmission unit 109 transmits the BER amount detected by the BER detection unit 90618 to at least one of the data light transmission unit 101 and the RF light transmission unit 102. At least one of the data optical transmission unit 101 and the RF optical transmission unit 102 controls the power of the output optical signal so that the BER of the digital data signal is smaller than a predetermined value based on the received BER amount. The first optical receiver 9061 and the second optical receiver 9062 that do not include the BER detector operate in the same manner as the optical receiver that includes the BER detector, except that the BER amount is not detected.
[0081]
As described above, according to the optical multiplex transmission apparatus according to the present embodiment, the BER of the digital data signal is detected in the optical receiver, and the level of the optical signal output from each optical transmitter based on the detected BER amount is determined. By adjusting, the optical packet power input to each optical amplifying unit and / or the power of the RF optical signal input to each optical amplifying unit is appropriately set. Thus, even when an optical signal is amplified and branched after optical routing, a high-quality optical signal can be transmitted, so that the number of optical subscribers that can be accommodated is increased and a low-cost optical subscriber system is provided. be able to.
[0082]
Hereinafter, matters common to the above-described embodiments (including modifications thereof) will be described. First, a supplementary explanation will be given regarding the relationship between the transmission characteristics (wavelength dependence) of the optical routing unit 105 and the set wavelengths of the data optical transmission unit 101 and the RF optical transmission unit 102. As described in the first embodiment, the optical routing unit 105 separates and outputs optical signals having different wavelengths for each output terminal, and has transmission characteristics that are periodic with respect to the optical wavelength. That is, the optical routing unit 105 has a property of transmitting light at predetermined wavelength intervals (FSR) when the wavelength of light is sequentially changed. Therefore, in the optical multiplex transmission apparatus according to each embodiment, the first wavelength band occupied by the optical packet and the second wavelength band occupied by the RF optical signal are set so as not to overlap each other. As a result, an optical packet or an RF optical signal having an unnecessary wavelength is not output at each output terminal of the optical routing unit 105, so that interference between the unnecessary optical signal and the required optical signal is prevented and high-quality signal transmission is performed. It can be performed.
[0083]
Further, in order to increase the number of optical receivers connected to the optical routing unit 105, the first wavelength band occupied by the optical packet and the second wavelength band occupied by the RF optical signal are increased by the first. It is desirable to set the bandwidth of the second wavelength band and the bandwidth of the second wavelength band to substantially coincide with each other and set both so as not to exceed the FSR, or both so as to substantially coincide with the FSR. . Thereby, the transmission characteristic of the optical routing part 105 can be utilized more effectively, and more optical receiving parts can be accommodated efficiently. In addition, the optical routing part 105 which has such a characteristic is comprised by AWG (Arrayed Waveguide Grating), for example.
[0084]
Next, signals transmitted by the optical multiplex transmission apparatus according to each embodiment will be described. As described above, the optical packet is an optical signal having a burst property that occurs intermittently. Thereby, a large-capacity digital data signal can be transmitted to a large number of optical subscribers more efficiently. The carrier modulation signal is, for example, a frequency obtained by modulating a plurality of carrier waves having different predetermined frequencies based on data corresponding to each carrier wave to obtain a plurality of modulation signals, and frequency-multiplexing the modulation signals. Multiple signals may be used.
[0085]
Next, the light source used in the optical transmission apparatus according to each embodiment will be described. The wavelength tunable light source 1012 included in the data light transmitter 101 includes a DBR (Distributed Bragg Reflector) laser, an SSG (Super Structure Grating) -DBR laser, an SG (Sampled-Grating) -DBR laser, or a GCSR (Grating Coupler Sampled Reflector). ) Consists of a laser or the like. As a result, the entire wavelength bandwidth used for transmitting the data optical signal can be expanded, and the digital data signal can be transmitted to a larger number of receiving terminals.
[0086]
A wide spectrum light source 1021 included in the RF light transmission unit 102 includes a super luminescent diode (SLE), a light emitting diode (LED), or an erbium-doped optical fiber amplifier (EDFA: Erbium Doped). It is comprised by the spontaneous emission light (ASE: Amplified Spontaneous Emission) etc. of Fiber Amplifier. Thereby, the wavelength bandwidth used for the transmission of the RF optical signal can be expanded, and the carrier modulation signal can be distributed to a larger number of receiving terminals. Alternatively, the optical multiplex transmission device may include a plurality of wide spectrum light sources 1021, modulate each light source with the same carrier modulation signal, synthesize the modulated optical signals, and output the resultant as an RF optical signal. Alternatively, a plurality of wide spectrum light sources 1021 may be provided, and output light from each light source may be combined, and then the combined light may be modulated with a carrier modulation signal and output as an RF optical signal. Thereby, even after optical routing, an RF optical signal having sufficient power can be distributed to each optical receiving unit, so that reception quality of the RF optical signal can be maintained and deterioration of transmission characteristics can be prevented.
[0087]
In addition, regarding the first embodiment, the optical multiplex transmission apparatus that does not include the optical amplification unit and the optical multiplex transmission apparatus that includes two or more DG detection units have been described, but other embodiments (including modifications thereof) are described. ), A similar optical multiplex transmission apparatus can be configured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical multiplex transmission apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining a waveform deterioration phenomenon of an optical packet and an RF optical signal in the optical multiplex transmission apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the DG of an optical packet (digital data signal) and the power of an RF optical signal input to an optical amplifier in the optical multiplex transmission apparatus according to the first embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an optical multiplex transmission apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining the relationship between the DUR of an RF optical signal and the power of the RF optical signal input to the optical amplifier in the optical multiplex transmission apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an optical multiplex transmission apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the signal quality of a digital data signal and the power of an RF optical signal input to an optical amplifier in an optical multiplex transmission apparatus according to a third embodiment of the present invention. .
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an optical multiplex transmission apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 illustrates the relationship between the signal quality of a digital data signal and the received power of an optical packet and the power of an RF optical signal input to an optical amplifier in an optical multiplex transmission apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. It is a figure for doing.
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of an optical multiplex transmission apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a conventional optical multiplex transmission apparatus.
FIG. 12 is a diagram for explaining signals of respective units in the optical multiplex transmission apparatus;
FIG. 13 is a diagram for explaining a relationship between transmission characteristics of an optical routing unit and set wavelengths of an optical packet and an RF optical signal in the optical multiplex transmission apparatus;
[Explanation of symbols]
101: Data optical transmitter
1011 ... Address extraction unit
1012 ... Wavelength variable light source
1013. Light modulation unit
102: RF optical transmitter
1021 ... Wide spectrum light source
103 ... Multiplexing section
104: Optical transmission unit
105. Optical routing unit
1061... First optical receiver
1062 ... Second optical receiver
10611 ... Optical detector
10612 ... separation part
10613 ... DG detector
1071 ... 1st optical amplification part
1072 ... Second optical amplifier
1081 ... 1st optical branching part
1082 ... Second optical branching section
109 ... Quality information transmission unit
4061... First optical receiver
4062 ... Second optical receiver
40614 ... Strain detector
5061 ... First optical receiver
5062 ... Second optical receiver
50615 ... Total quality detection unit
7061 ... 1st optical receiving part
7062 ... Second optical receiver
70611 ... BB optical detector
70612 ... RF optical detector
70616: Wavelength separation unit
70617 ... Light reception level detector
9061 ... First optical receiver
9062 ... Second optical receiver
90618 ... BER detector

Claims

An optical multiplex transmission apparatus that transmits a digital data signal to a selected transmission destination and transmits a carrier wave modulation signal to all transmission destinations,
Data light that selects a wavelength corresponding to each transmission destination from a predetermined first wavelength band, modulates light having the selected wavelength based on a digital data signal to be transmitted to the transmission destination, and outputs the modulated data light signal A transmission unit;
An RF optical transmitter that modulates light occupying a predetermined second wavelength band that does not overlap the first wavelength band based on the carrier wave modulation signal, and outputs the modulated optical signal as an RF optical signal;
A multiplexing unit that synthesizes and outputs the data optical signal output from the data optical transmission unit and the RF optical signal output from the RF optical transmission unit;
An optical transmission unit for transmitting an optical signal output from the multiplexing unit;
It has a plurality of output terminals, and the transmission characteristic at each output terminal is a periodicity (FSR: Free Spectral Range) that substantially matches the difference between the center wavelength of the first wavelength band and the center wavelength of the second wavelength band. ), And separates the data optical signal transmitted by the optical transmission unit for each wavelength corresponding to each transmission destination, and branches the RF optical signal transmitted by the optical transmission unit into a plurality of output terminals. An optical routing unit that outputs from the
An optical amplifying unit for amplifying the optical signal output from the optical routing unit;
An optical branching section for branching the optical signal amplified by the optical amplification section into a plurality of parts;
An optical receiving unit that receives the optical signal branched by the optical branching unit and separates and outputs the digital data signal and the carrier wave modulation signal based on the received optical signal;
An optical multiplex transmission apparatus, wherein relative magnitudes of powers of a data optical signal and an RF optical signal input to the optical amplifying unit are determined based on reception quality in the optical receiving unit.

The power of the RF optical signal input to the optical amplifying unit is large so that the temporal change (DG: Differential Gain) of the digital data signal output from the optical receiving unit is smaller than a predetermined value, and / or 2. The optical multiplex transmission apparatus according to claim 1, wherein the power of the data optical signal input to the optical amplifying unit is controlled to be small.

A DG detector that detects a DG amount of a digital data signal output from the optical receiver;
A quality information transmission unit that transmits the DG amount detected by the DG detection unit to at least one of the data light transmission unit and the RF light transmission unit;
The at least one of the data optical transmission unit and the RF optical transmission unit controls the power of an optical signal to be output based on the amount of DG transmitted by the quality information transmission unit. Optical multiplex transmission equipment.

The power of the RF optical signal input to the optical amplifier is large and / or the data input to the optical amplifier so that the waveform distortion of the carrier wave modulation signal output from the optical receiver is smaller than a predetermined value. The optical multiplex transmission apparatus according to claim 1, wherein the power of the optical signal is controlled to be small.

A distortion detector that detects the amount of waveform distortion of the carrier wave modulation signal output from the optical receiver;
A quality information transmission unit that transmits the waveform distortion amount detected by the distortion detection unit to at least one of the data light transmission unit and the RF light transmission unit;
The at least one of the data optical transmission unit and the RF optical transmission unit controls the power of the optical signal to be output based on the waveform distortion amount transmitted by the quality information transmission unit. The optical multiplex transmission apparatus described.

The DG of the digital data signal output from the optical receiver is smaller than a first predetermined value, and the waveform distortion of the carrier modulation signal output from the optical receiver is smaller than a second predetermined value. 2. The optical multiplexing according to claim 1, wherein the power of the RF optical signal input to the optical amplification unit is controlled to be large and / or the power of the data optical signal input to the optical amplification unit is controlled to be small. Transmission equipment.

A reception quality detection unit for detecting a DG amount of the digital data signal output from the optical reception unit and a waveform distortion amount of the carrier wave modulation signal output from the optical reception unit;
A quality information transmission unit that transmits the DG amount and waveform distortion amount detected by the reception quality detection unit to at least one of the data light transmission unit and the RF light transmission unit;
At least one of the data optical transmission unit and the RF optical transmission unit controls the power of an optical signal to be output based on the amount of DG and the amount of waveform distortion transmitted by the quality information transmission unit. Item 7. The optical multiplex transmission device according to Item 6.

The power of the RF optical signal input to the optical amplifier is small so that the signal to noise ratio (SNR) of the digital data signal output from the optical receiver is greater than a predetermined value; and 2. The optical multiplex transmission apparatus according to claim 1, wherein the power of the data optical signal input to the optical amplifying unit is largely controlled.

An SNR detector that detects an SNR amount of a digital data signal output from the optical receiver;
A quality information transmission unit that transmits the SNR amount detected by the SNR detection unit to at least one of the data optical transmission unit and the RF optical transmission unit;
The at least one of the data optical transmission unit and the RF optical transmission unit controls the power of an optical signal to be output based on an SNR amount transmitted by the quality information transmission unit. Optical multiplex transmission equipment.

Data input to the optical amplifier so that the SNR of the digital data signal output from the optical receiver is larger than a first predetermined value and the DG of the digital data signal is smaller than a second predetermined value. The optical multiplex transmission apparatus according to claim 1, wherein power of the optical signal and / or power of the RF optical signal input to the optical amplifying unit is controlled.

A digital signal quality detector for detecting the SNR amount and the DG amount of the digital data signal output from the optical receiver;
A quality information transmission unit that transmits the SNR amount and the DG amount detected by the digital signal quality detection unit to at least one of the data optical transmission unit and the RF optical transmission unit;
The at least one of the data optical transmission unit and the RF optical transmission unit controls the power of an optical signal to be output based on the SNR amount and the DG amount transmitted by the quality information transmission unit. The optical multiplex transmission apparatus according to 10.

The power of the RF optical signal input to the optical amplifier is small and / or the data optical signal input to the optical amplifier so that the power of the data optical signal received by the optical receiver is greater than a predetermined value. The optical multiplex transmission apparatus according to claim 1, wherein the power of the optical fiber is controlled largely.

An optical power detector for detecting the amount of power of the data optical signal received by the optical receiver;
A quality information transmission unit that transmits the amount of power detected by the optical power detection unit to at least one of the data optical transmission unit and the RF optical transmission unit;
The at least one of the data optical transmission unit and the RF optical transmission unit controls the power of an optical signal to be output based on the amount of power transmitted by the quality information transmission unit. Optical multiplex transmission equipment.

The optical signal so that the power of the data optical signal received by the optical receiver is greater than a first predetermined value and the DG of the digital data signal output from the optical receiver is smaller than a second predetermined value. The optical multiplex transmission apparatus according to claim 1, wherein the power of the data optical signal input to the amplifying unit and / or the power of the RF optical signal input to the optical amplifying unit are controlled.

An optical power detector for detecting the amount of power of the data optical signal received by the optical receiver;
A DG detector that detects a DG amount of a digital data signal output from the optical receiver;
A quality information transmission unit that transmits the amount of power detected by the optical power detection unit and the amount of DG detected by the DG detection unit to at least one of the data light transmission unit and the RF light transmission unit;
The at least one of the data optical transmission unit and the RF optical transmission unit controls the power of an optical signal to be output based on the amount of power and the amount of DG transmitted by the quality information transmission unit. 14. An optical multiplex transmission apparatus according to 14.

The power of the data optical signal input to the optical amplifier and / or the optical signal so that the bit error rate (BER) of the digital data signal output from the optical receiver is smaller than a predetermined value. 2. The optical multiplex transmission apparatus according to claim 1, wherein power of the RF optical signal input to the amplifying unit is controlled.

A BER detector for detecting a BER amount of a digital data signal output from the optical receiver;
A quality information transmission unit that transmits the BER amount detected by the BER detection unit to at least one of the data optical transmission unit and the RF optical transmission unit;
The at least one of the data optical transmission unit and the RF optical transmission unit controls the power of an optical signal to be output based on the BER amount transmitted by the quality information transmission unit. Optical multiplex transmission equipment.

2. The optical multiplex transmission apparatus according to claim 1, wherein the data optical signal is an optical signal having a burst property that is generated intermittently.

The carrier modulation signal is a frequency obtained by modulating a plurality of carrier waves having different predetermined frequencies based on data corresponding to each carrier wave to obtain a plurality of modulation signals, and frequency-multiplexing the modulation signals. The optical multiplex transmission apparatus according to claim 1, wherein the optical multiplex transmission apparatus is a multiplexed signal.

The data optical signal is an optical signal having a burst property that is generated intermittently, and the carrier modulation signal is based on data corresponding to each of a plurality of carriers having predetermined different frequencies. 2. The optical multiplex transmission apparatus according to claim 1, wherein the optical multiplex transmission apparatus is a frequency multiplex signal obtained by performing modulation to obtain a plurality of modulation signals and frequency-multiplexing the modulation signals.

2. The optical multiplex transmission apparatus according to claim 1, wherein a bandwidth of the first wavelength band and a bandwidth of the second wavelength band substantially coincide with each other.

2. The optical multiplex transmission apparatus according to claim 1, wherein a bandwidth of the first wavelength band and / or a bandwidth of the second wavelength band is smaller than an FSR of the optical routing unit.

2. The optical multiplex transmission apparatus according to claim 1, wherein a bandwidth of the first wavelength band, a bandwidth of the second wavelength band, and an FSR of the optical routing unit substantially match.

2. The optical multiplex transmission apparatus according to claim 1, wherein the RF light transmission unit includes a plurality of light sources, and combines and outputs the output light of the light sources.