JP4054331B2 - 波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網 - Google Patents

波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網 Download PDF

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Description

本発明は、幹線及び分配光ファイバーの切断及び劣化を感知して自らネットワークを復旧することができる自己治癒受動型光加入者網に関する。
波長分割多重方式(ＷＤＭ:Wavelength-Division Multiplexed)受動型光加入者網(ＰＯＮ:Passive Optical Network)は、各加入者に固有の波長を各々付与して通信することにより、通信の秘密保障が確かであり、各加入者が要求する特別の通信サービス又は通信容量の拡大を易しく収容できる。加えて、新しい加入者に付与される固有の波長を追加することにより、容易に加入者の数を拡大することができる。
一般に、波長分割多重方式受動型光加入者網は、ダブルスター構造を使用する。即ち、中央基地局(ＣＯ:Central Office)から加入者の隣接地域に設置された地域基地局(ＲＮ：Remote Node)までは、一つの幹線光ファイバー(feeder fiber)で接続し、地域基地局から各加入者までは独立した分配光ファイバー(distribution fiber)で接続する形態である。
また、多重化された下向き信号は、一つの幹線光ファイバーを介して地域基地局に伝送され、地域基地局に備わる多重化/逆多重化器により逆多重化された後に、各々の加入者に独立して接続した分配光ファイバーを介して各加入者装置に伝送される。
また、加入者装置が出力する上向き信号は、各々の加入者に独立して接続した分配光ファイバーを介して、地域基地局に伝送され、地域基地局に備わる多重化/逆多重化器を用いて多重化され、中央基地局に伝送される。
このような波長分割多重方式受動型光加入者網では、幹線光ファイバー又は各加入者の分配光ファイバーの切断などの、予想することが出来ない事故が発生した場合には、たとえ事故の時間が短い場合でも、伝送される大容量のデータが失われてしまうため、事故を迅速に感知して復旧しなければならない。
したがって、設置された光リンク上で幹線光ファイバーと分配光ファイバーの切断などの事故を迅速に感知して、自ら復旧することができる自己治癒が可能な波長分割多重方式受動型光加入者網の開発が要求されている。
図１Ａ及び図１Ｂは、従来の波長分割多重方式自己治癒リング網の一実施形態を示す図である。
図示されるように、一般に、波長分割多重方式光通信網で伝送光ファイバーの切断などの事故が発生した際に、円滑に復旧するための方法として各ノードの間を、環形で接続したリング網が主に使われている。
このような従来の自己治癒リング網は、中央基地局１００と、第１の地域基地局２００及び第２の地域基地局３００と、を二本の光ファイバーで接続している。
ここで、二本の光ファイバーは、動作ファイバー(working fiber)と保護ファイバー(protection fiber)に区分され、定常状態で、中央基地局１００は、二本の光ファイバーに、複数の波長信号(例えば、λ１とλ２)を多重化した光信号を伝送する。また、第１の地域基地局２００又は第２の地域基地局３００は、二本の光ファイバから入力する光信号を、すべて単方向アド/ドロップ多重化器(add/drop multiplexer)１０８、１０９、１１２、１１３にドロップした後に、光スイッチング素子１１０、１１１、１１４、１１５を用いて、その中で特性が良い光信号を受信する。
同様に、第１の地域基地局２００又は第２の地域基地局３００も、二本の光ファイバーに多重化した光信号を送り、中央基地局１００も、各波長別に光信号を逆多重化して、光スイッチング素子１０４、１０５を用いて二つの光信号の中で一つを選別して受信する。
一方、図１Ｂは、動作ファイバーに光ファイバーの切断のようなシステムに障害が発生した場合の一実施形態を示す構成図である。
従来の自己治癒リング網は、動作ファイバーに障害が発生した場合には、以下のような自己治癒動作を実行する。
まず、第１の地域基地局２００と第２の地域基地局３００との間で、光ファイバーが切断した場合を仮定すると、第２の地域基地局３００は、動作ファイバーを介して、反時計方向に２番チャンネル(λ2)を受信することができないので、保護用光ファイバーを介して、時計回りに伝送される２番チャンネル(λ2)を受信することとなる。そして、第１の地域基地局２００は、動作ファイバーを介して反時計方向に1番チャンネル(λ1)をアドして伝送することができないため、光スイッチング素子１１０を切り換えて、保護用光ファイバーを介して時計回りに１番チャンネル(λ1)を伝達する。このような方法により、従来のリング網は、システムに障害が発生した場合でも自己治癒が可能となっている。
このような、従来の自己治癒リング網は、中央基地局と複数の地域基地局との間が、ある程度(数十Kｍ)距離を置いて離れている場合に適用することが効率的である。しかしながら、中央基地局と、地域基地局と、加入者装置との間を接続する受動型光加入者網には、このようなリング網構造を取り入れることは不適切である。通常、受動型光加入者網はスター構造を有するので、リング網構造での自己治癒方法とは違う、新しい概念の自己治癒方法が考案する必要がある。
さらに、波長注入方式を用いた波長分割多重方式受動型光加入者網の場合には、上下向き注入光源が存在し、その方向性を考慮しなければならない。
本発明は、スター構造を有する光加入者網おいて、幹線及び分配光ファイバーの切断及び劣化を感知して自ら網を復旧することができる波長注入方式を用いた波長分割多重方式の自己治癒受動型光加入者網を提供することにある。
上記目的を達成するための本発明に係る波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網は、複数の下向き変調光信号を多重化した信号と、上向き光源用広帯域光信号と、を一つの信号にカップリングして伝達する中央基地局と、前記中央基地局と、動作用幹線光ファイバー及び保護用幹線光ファイバーを介して接続し、前記中央基地局から前記動作用幹線光ファイバー及び保護用幹線光ファイバーを介して伝達された、前記複数の下向き変調光信号を多重化した信号と前記上向き光源用広帯域光信号とを逆多重化して、複数の前記下向き変調光信号と、複数の上向き光源用光信号とを生成し、伝達する地域基地局と、前記地域基地局と、動作用分配光ファイバー及び保護用分配光ファイバーを介して各々接続し、前記地域基地局から前記動作用分配光ファイバー及び前記保護用分配光ファイバーを介して伝達された、前記各下向き変調光信号と前記各上向き光源用光信号とを各々受信し、前記各下向き変調光信号を光復調すると共に、前記上向き光源用光信号を変調し、上向き変調光信号を各々生成する複数の加入者装置とを有し、前記地域基地局は、前記動作用分配光ファイバー及び前記保護用分配光ファイバーを介して、前記複数の加入者装置からの複数の上向き変調光信号を受信し、複数の上向き変調光信号を多重化した信号を生成し、前記動作用幹線光ファイバー及び前記保護用幹線光ファイバーを介して、前記中央基地局へ伝達し、中央基地局は、注入用の広帯域光信号を提供する下向き光源用広帯域光源と、光信号の伝達を受けて複数の加入者装置にデータ伝送のために下向き変調光信号を生成する、波長注入方式を用いた複数の下向き光源と、下向き光源用広帯域光源からの下向き広帯域光信号を逆多重化して、複数の下向き光源用光信号を生成し、複数の下向き光源へ各々伝達すると共に、複数の下向き光源が生成した複数の下向き変調光信号を多重化して、複数の下向き変調光信号を多重化した信号として伝達する多重化/逆多重化動作と、地域基地局からの複数の上向き変調光信号を多重化した信号を逆多重化して、複数の上向き変調光信号を生成し、伝達する多重化/逆多重化動作と、を実行する第１の多重化/逆多重化器と、複数の加入者装置に、上向き光源用光信号を提供するための上向き広帯域光信号を生成する上向き光源用広帯域光源と、第１の多重化/逆多重化器から伝達された複数の下向き変調光信号を多重化した信号と、上向き光源用広帯域光信号と、をカップリングして、動作用幹線光ファイバー及び保護用幹線光ファイバーに伝達する光カプラーと、下向き光源用広帯域光源からの下向き広帯域光信号を、第１の多重化/逆多重化器に提供すると共に、第１の多重化/逆多重化器からの複数の下向き変調光信号を多重化した信号を光カプラーに提供する第１のサーキュレーターと、上向き光源用広帯域光源からの上向き広帯域光信号を光カプラーに提供すると共に、光カプラーから入力した地域基地局からの上向き変調光信号を多重化した信号を、第１の多重化/逆多重化器に提供する第２のサーキュレーターと、第１の多重化/逆多重化器で逆多重化された地域基地局からの複数の上向き変調光信号を、各々受信する複数の上向き光受信機とを有することを特徴とする。
本発明は、波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網を提供することにより、動作用及び保護用光ファイバーを介して、上向き信号及び下向き信号と注入用広帯域光源を伝送して光ファイバーの効率性を高める効果がある。
また、本発明は、中央基地局と地域基地局にｎ×ｎ導波路列回折格子を各々一つずつ使用し、中央基地局と加入者装置を接続する保護用光ファイバーを用いて光ファイバーの切断のような障害を感知して、速かに復旧することにより、経済的で効率的にネットワークを管理することができる。
以下、本発明の好適な一実施形態について添付図面を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明確にする目的で、関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。また、以下の説明において使用する「ｎ」は、２以上の自然数であるものとする。
図２は、本発明の実施形態による波長注入方式を用いた波長分割多重方式の自己治癒受動型光加入者網の一実施形態を示す構成図である。
図２に示すように、波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網は、下向き光源２０４−１〜２０４−(ｎ−１)及び上向き光受信機２０５−１〜２０５−(ｎ−１)と、ｎ×ｎ多重化/逆多重化器(導波路列回折格子)２０３と、下向き光源用広帯域光源(ＢＬＳ)２０１と、上向き光源用広帯域光源(ＢＬＳ)２０７と、光経路を決定する第１及び第２サーキュレーター(Circulator)２０２、２０８と、２×２光カプラー(Optical Coupler)２０６と、を含む中央基地局２１と、中央基地局２１と地域基地局２２とを接続する１本の動作用幹線光ファイバー及び１本の保護用幹線光ファイバーと、地域基地局２２に備わるｎ×ｎ多重化/逆多重化器(導波路列回折格子)２０９と、地域基地局２２と各加入者装置２３−１〜２３−(ｎ−１)を接続する複数の動作用分配光ファイバー及び複数の保護用分配光ファイバーと、下向き光受信機２１２及び上向き光源２１３と、上下向き信号を分岐/結合する波長分割多重化器(ＷＤＭＣ)２１１と、１×２光スイッチング素子２１０と、を含む加入者装置２３−１〜２３−(ｎ−１)とからなる。
図２を参照して、本発明の実施形態による波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網の動作について説明すると、次のようである。
まず、下向き信号について説明すれば、中央基地局２１の下向き光源用ＢＬＳ２０１が生成する下向き光源用広帯域光信号は、第１サーキュレーター２０２を介してｎ×ｎ導波路列回折格子２０３の第２の側面の第１の端子に入力する。そして、入力した下向き光源用ＢＬＳ２０１が生成した下向き光源用広帯域光信号は、逆多重化される。そして、ｎ×ｎ導波路列回折格子２０３の第２の側面の第１の端子に入力した下向き光源用ＢＬＳ２０１が生成した下向き光源用広帯域光信号は、ｎ×ｎ導波路列回折格子２０３の第１の側面の第１の端子〜第ｎ−１の端子から逆多重化されて出力する。
逆多重化された各光信号である複数の下向き光源用光信号は、各加入者に対応して割り当てられており、ｎ×ｎ導波路列回折格子２０３の第１の側面の第１の端子〜第ｎ−１の端子に各々接続する下向き光源２０４−１〜２０４−(ｎ−１)に注入されて、伝送データにしたがって変調され、複数の下向き変調光信号が生成される。
ｎ×ｎ導波路列回折格子２０３は、第１の側面と第２の側面を有し、この両側面に、第１〜第ｎの端子をそれぞれ有する。ｎ×ｎ導波路列回折格子２０３の第１の側面の第１〜第ｎ−１の端子は、下向き光源２０４−１〜２０４−（ｎ−１）が各々接続し、第ｎの端子は、第２のサーキュレーター２０８を介して、２×２光カプラー２０６と接続している。また、ｎ×ｎ導波路列回折格子２０３の第２の側面の第１の端子は、第１のサーキュレーター２０２を介して２×２光カプラー２０６と接続し、第２〜第ｎの端子は、上向き光受信機２０５−１〜２０５−（ｎ−１）と各々接続している。
複数の下向き変調光信号は、ｎ×ｎ導波路列回折格子２０３の第１の側面の、第１の端子から第ｎ−１の端子までの、ｎ−１個の光信号として入力して、一つの光信号に多重化された後に、ｎ×ｎ導波路列回折格子２０３の第２の側面の第１の端子に出力する。
ｎ×ｎ導波路列回折格子２０３の第２の側面の第１の端子から出力した複数の下向き変調光信号を多重化した信号は、第１のサーキュレーター２０２を介して２×２光カプラー(Optical Coupler)２０６に伝達される。２×２光カプラー２０６は、一端が第１のサーキュレーター２０２及び第２のサーキュレーター２０８と接続し、他端が動作用幹線光ファイバー及び保護用幹線光ファイバーと接続している。２×２光カプラー２０６は、複数の下向き変調光信号を多重化した信号と、上向き光源用ＢＬＳ２０７が生成した上向き光源用広帯域光信号とを結合（カップリング）して、一つの信号として動作用幹線光ファイバーと保護用幹線光ファイバーとに伝送する。
動作用幹線光ファイバーを介して中央基地局２１から地域基地局２２へ伝達された、複数の下向き変調光信号を多重化した信号と上向き光源用広帯域光信号とは、地域基地局２２に備わるｎ×ｎ導波路列回折格子２０９の第１の側面の第１の端子に入力する。
一方、保護用幹線光ファイバーにより中央基地局２１から地域基地局２２へ伝達された複数の下向き変調光信号を多重化した信号と上向き光源用広帯域光信号は、地域基地局２２に備わるｎ×ｎ導波路列回折格子２０９の第２の側面の第ｎの端子に入力する。中央基地局２１から伝達された上記各光信号は、ｎ×ｎ導波路列回折格子２０９で逆多重化されて、各加入者装置２３−１〜２３−(ｎ−１)へ伝達される。
つまり、動作用幹線光ファイバーにより中央基地局２１から地域基地局２２へ伝達された、複数の下向き変調光信号を多重化した信号と上向き光源用広帯域光信号とは、地域基地局２２に備わるｎ×ｎ導波路列回折格子２０９の第１の側面の第１の端子に入力し、ｎ×ｎ導波路列回折格子２０９で逆多重化され、複数の下向き変調光信号と複数の上向き光源用光信号が生成され、ｎ×ｎ導波路列回折格子２０９の第２の側面の第１の端子〜第ｎ−１の端子から各々出力して、複数の動作用分配光ファイバーを介して各々接続する各加入者装置２３−１〜２３−(ｎ−１)へ伝達される。
また、保護用幹線光ファイバーを介して、中央基地局２１から地域基地局２２へ伝達された、複数の下向き変調光信号を多重化した信号と上向き光源用広帯域光信号は、地域基地局２２に備わるｎ×ｎ導波路列回折格子２０９の第２の側面の第ｎ端子に入力し、ｎ×ｎ導波路列回折格子２０９で逆多重化され、複数の下向き変調光信号と複数の上向き光源用光信号が生成され、ｎ×ｎ導波路列回折格子２０９の第１の側面の第２の端子〜第ｎの端子から出力して、複数の保護用分配光ファイバーを介して各々接続する各加入者装置２３−１〜２３−(ｎ−１)へ伝達される。
各加入者装置２３−１〜２３−(ｎ−１)には、動作用分配光ファイバーと保護用分配光ファイバーが各々接続している。加入者装置２３−１〜２３−(ｎ−１)の動作の例として第１の加入者装置２３−１について説明すると、次のようである。
第１の加入者装置２３−１に、動作用分配光ファイバーと保護用分配光ファイバーを介して伝達された下向き変調光信号と上向き光源用光信号とは、１×２光スイッチング素子２１０の２個の入力ノードに入力する。１×２光スイッチング素子２１０は、入力ノードとして２個のノードを有し、出力ノードとして１個のノードを有する。そして、２個の入力ノードのうち、１個は動作用分配光ファイバーと接続し、他の１個は、保護用分配光ファイバーと接続している。また、出力ノードは、波長分割多重化器(ＷＤＭＣ)２１１と接続している。通常の状態では、１×２光スイッチング素子２１０は、動作用分配光ファイバーと接続する入力ノードにスイッチングされ、波長分割多重化器(ＷＤＭＣ)２１１との接続状態が維持されている。
１×２光スイッチング素子２１０を介して入力した下向き変調光信号と上向き光源用光信号とは、波長分割多重化器(ＷＤＭＣ)２１１に入力する。１×２光スイッチング素子２１０は、入力した下向き変調光信号と上向き光源用光信号とを波長分割逆多重化した後に、下向き変調光信号については、下向き光受信機２１２に出力し、上向き光源用光信号については、上向き光源２１３に出力する。そして、上向き光源用光信号は、第１の加入者装置２３−１の上向きデータの変調に使用され、上向き変調光信号が生成される。
次に、上向き信号について説明する。中央基地局２１から伝達された上向き光源用光信号が上向き光源２１３に注入されると、第１の加入者装置２３−１は、所定の波長に上向き光源用光信号を変調し、上向き変調光信号を生成する。
上向き光源２１３から出力された上向き変調光信号は、波長分割多重化器２１１を通過した後に、１×２光スイッチング素子２１０により、現在接続する動作用分配光ファイバーを介して地域基地局２２に伝送される。なお、この場合には、１×２光スイッチング素子２１０は、動作用分配光ファイバーと接続するようにスイッチングしている。
地域基地局に伝送された各加入者装置２３−１〜２３−(ｎ−１)からの各上向き変調光信号は、ｎ×ｎ導波路列回折格子２０９により多重化された後に、ｎ×ｎ導波路列回折格子２０９の第１の側面の第１の端子に接続した動作用幹線光ファイバーを介して中央基地局２１に伝送される。
ここで、各加入者装置２３−１〜２３−(ｎ−１)から地域基地局２２へ伝達された各加入者装置２３−１〜２３−(ｎ−１)ごとの上向き変調光信号は、地域基地局２２に備わるｎ×ｎ導波路列回折格子２０９の第２の側面の第１の端子〜第ｎ−１の端子に、複数の動作用分配光ファイバーを介して入力し、多重化された後に、ｎ×ｎ導波路列回折格子２０９の第１の側面の第１の端子から動作用幹線光ファイバーを介して中央基地局２１へ伝達される。
中央基地局２１に備わる２×２光カプラー２０６と第２サーキュレーター２０８とを通過した複数の上向き変調光信号を多重化した信号は、ｎ×ｎ導波路列回折格子２０３の第１の側面の第ｎの端子に入力し、逆多重化され、複数の上向き変調光信号が生成されて、ｎ×ｎ導波路列回折格子２０３の第２の側面の第２の端子〜第ｎの端子から各々出力し、ｎ×ｎ導波路列回折格子２０３の第２の側面の第２の端子〜第ｎの端子と各々順に接続する上向き光受信機２０５−１〜２０５−(ｎ−１)に入力して電気信号として検出される。
図３は、本発明の実施形態による下向き光源の波長帯域と上向き光源の波長帯域を示す図である。
図３に示されるように、本実施形態による下向き光源用ＢＬＳ２０１の波長帯域３１と上向き光源用ＢＬＳ２０７の波長帯域３２は、一本の光ファイバーを用いて上下向き信号を同時に伝送する両方向波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網において、下向き波長帯域と上向き波長帯域が、互いに区別可能に割り当てられている。即ち、多重化/逆多重化器として使われる導波路列回折格子２０３、２０９は、自由スペクトラム間隔(ＦＳＲ:Free Spectral Range)で周期的な通過特性を持っているので、上下向き波長帯域が互いに区別可能である場合でも、一本の導波路列回折格子２０３、２０９を用いて上下向き信号を同時に多重化/逆多重化可能である。
図４は、本発明の実施形態による波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網において、動作用幹線光ファイバーに障害が発生した場合を示す構成図である。
図４に示されるように、本実施形態による波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網において、動作用幹線光ファイバーに障害が発生した場合には、中央基地局２１から送り出した下向き変調光信号と上向き光源用広帯域光信号が、加入者装置２３へ到達することができずに消滅するため、各加入者装置２３−１〜２３−(ｎ−１)に接続した動作用分配光ファイバーへは光信号が伝達されないこととなる。この場合は、加入者装置２３−１〜２３−(ｎ−１)に設けられた１×２光スイッチング素子２１０を、動作用分配光ファイバーとＷＤＭＣ２１１とが接続した状態から、保護用分配光ファイバーとＷＤＭＣ２１１とが接続するように、１×２光スイッチング素子２１０の入力ノードを切り換えて、図４のように、中央基地局２１と加入者装置２３−１〜２３−(ｎ−１)の間の通信が、保護用幹線光ファイバーと保護用分配光ファイバーを介して、行われるようにする。
また、各加入者装置２３−１〜２３−(ｎ−１)から地域基地局２２へ伝達された各加入者装置２３−１〜２３−(ｎ−１)ごとの上向き変調光信号は、地域基地局２２に備わるｎ×ｎ導波路列回折格子２０９の第１の側面の第２の端子〜第ｎの端子に、複数の保護用分配光ファイバーを介して入力し、多重化された後に、ｎ×ｎ導波路列回折格子２０９の第２の側面の第ｎの端子から保護用幹線光ファイバーを介して中央基地局２１へ伝達される。
また、加入者装置２３−１〜２３−(ｎ−１)は、中央基地局２１に１×２光スイッチング素子２１０の状態を知らせ、中央基地局２１は、これを分析して中央基地局２１と地域基地局２２との間の動作用幹線光ファイバーにおける障害発生の有無を確認する。
図５は、本発明の実施形態による波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網において、動作用分配光ファイバーに障害が発生した場合を示す構成図である。
図５に示されるように、本実施形態による波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網において、一例として、第１の加入者装置２３−１の動作用分配光ファイバーに障害が発生した場合について説明をする。
まず、下向き光受信機２１２に受信される下向き変調光信号が消滅するので、第１の加入者装置２３−１に設けられた１×２光スイッチング素子２１０を、動作用分配光ファイバーとＷＤＭＣ２１１とが接続した状態から、保護用分配光ファイバーとＷＤＭＣ２１１とが接続するように、１×２光スイッチング素子２１０の入力ノードを切り換えて、保護用分配光ファイバーを介して下向き変調光信号を受信する。このとき、他の加入者装置２３−２〜２３−(ｎー１)に設けられた１×２光スイッチング素子２１０については切り換えを行わない。そして、中央基地局２１は、第１の加入者装置２３−１からの上向き変調光信号については、保護用幹線光ファイバーを介して伝達し、他の加入者装置２３−２〜２３−(ｎ−１)からの上向き変調光信号については、継続して動作用幹線光ファイバーを介して伝達を受ける。
そして、第１の加入者装置２３−１は、中央基地局２１に、１×２光スイッチング素子２１０の状態を知らせ、地域基地局２２と第１の加入者装置２３−１との間の分配光ファイバーにおける障害発生の有無を確認できるようにする。
以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明したが、本発明の範囲は前述の実施形態によって限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で様々な変形が可能なことは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
従来の波長分割多重方式自己治癒リング網についての一実施形態を示す例示図である。 従来の波長分割多重方式自己治癒リング網についての一実施形態を示す例示図である。 本発明の実施形態による波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網を示す構成図である。 本発明の実施形態による下向き光源の波長帯域と上向き光源の波長帯域を示す例示図である。 本発明の実施形態による波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網において、動作用幹線光ファイバーに障害が発生した場合を示す構成図である。 本発明の実施形態による波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網において、動作用分配光ファイバーに障害が発生した場合を示す構成図である。
符号の説明
２１：中央基地局
２２：地域基地局
２３：加入者装置
２０１：下向き光源用ＢＬＳ
２０２：第１のサーキュウレーター
２０３：ｎ×ｎ導波路列回折格子
２０４：下向き光源
２０５：上向き光受信機
２０６：２×２光カプラー
２０７：上向き光源用ＢＬＳ
２０８：第２のサーキュレーター
２０９：ｎ×ｎ導波路列回折格子
２１０：１×２光スイッチング素子
２１１：波長分割多重化器
２１２：下向き光受信機
２１３：上向き光源

Claims (13)

  1. 複数の下向き変調光信号を多重化した信号と、上向き光源用広帯域光信号と、を一つの信号にカップリングして伝達する中央基地局と、
    前記中央基地局と、動作用幹線光ファイバー及び保護用幹線光ファイバーを介して接続し、前記中央基地局から前記動作用幹線光ファイバー及び前記保護用幹線光ファイバーを介して伝達された、前記複数の下向き変調光信号を多重化した信号と前記上向き光源用広帯域光信号とを逆多重化して、複数の前記下向き変調光信号と、複数の上向き光源用光信号とを生成し、伝達する地域基地局と、
    前記地域基地局と、動作用分配光ファイバー及び保護用分配光ファイバーを介して各々接続し、前記地域基地局から前記動作用分配光ファイバー及び前記保護用分配光ファイバーを介して伝達された、前記各下向き変調光信号と前記各上向き光源用光信号とを各々受信し、前記各下向き変調光信号を光復調すると共に、前記上向き光源用光信号を変調し、上向き変調光信号を各々生成する複数の加入者装置と、
    を有し、
    前記地域基地局は、前記動作用分配光ファイバー及び前記保護用分配光ファイバーを介して、前記複数の加入者装置からの複数の上向き変調光信号を受信し、複数の上向き変調光信号を多重化した信号を生成し、前記動作用幹線光ファイバー及び前記保護用幹線光ファイバーを介して、前記中央基地局へ伝達し、
    前記中央基地局は、
    注入用の広帯域光信号を提供する下向き光源用広帯域光源と、
    光信号の伝達を受けて前記複数の加入者装置にデータ伝送のために前記下向き変調光信号を生成する、波長注入方式を用いた前記複数の下向き光源と、
    前記下向き光源用広帯域光源からの前記下向き広帯域光信号を逆多重化して、複数の下向き光源用光信号を生成し、前記複数の下向き光源へ各々伝達すると共に、前記複数の下向き光源が生成した複数の下向き変調光信号を多重化して、前記複数の下向き変調光信号を多重化した信号として伝達する多重化/逆多重化動作と、前記地域基地局からの前記複数の上向き変調光信号を多重化した信号を逆多重化して、複数の上向き変調光信号を生成し、伝達する多重化/逆多重化動作と、を実行する第１の多重化/逆多重化器と、
    前記複数の加入者装置に、前記上向き光源用光信号を提供するための前記上向き広帯域光信号を生成する上向き光源用広帯域光源と、
    前記第１の多重化/逆多重化器から伝達された前記複数の下向き変調光信号を多重化した信号と、前記上向き光源用広帯域光信号と、をカップリングして、前記動作用幹線光ファイバー及び前記保護用幹線光ファイバーに伝達する光カプラーと、
    前記下向き光源用広帯域光源からの前記下向き広帯域光信号を、前記第１の多重化/逆多重化器に提供すると共に、前記第１の多重化/逆多重化器からの前記複数の下向き変調光信号を多重化した信号を前記光カプラーに提供する第１のサーキュレーターと、
    前記上向き光源用広帯域光源からの前記上向き広帯域光信号を前記光カプラーに提供すると共に、前記光カプラーから入力した前記地域基地局からの前記上向き変調光信号を多重化した信号を、前記第１の多重化/逆多重化器に提供する第２のサーキュレーターと、
    前記第１の多重化/逆多重化器で逆多重化された前記地域基地局からの前記複数の上向き変調光信号を、各々受信する複数の上向き光受信機と、
    を有することを特徴とする波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網。
  2. 前記動作用幹線光ファイバーは、前記中央基地局と前記地域基地局とを接続し、
    前記保護用幹線光ファイバーは、補助的に前記中央基地局と前記地域基地局とを接続し、
    前記各動作用分配光ファイバーは、前記地域基地局と前記各加入者装置とを接続し、
    前記各保護用幹線光ファイバーは、補助的に前記地域基地局と前記各加入者装置とを接続することを特徴とする請求項１記載の波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網。
  3. 前記複数の加入者装置の各々は、
    前記地域基地局と、前記動作用分配光ファイバーと前記保護用分配光ファイバーとで接続し、所定の加入者装置に対応する前記下向き変調光信号と前記上向き光源用光信号とを受信すると共に、障害が発生した場合には、前記動作用分配光ファイバーから前記保護用分配光ファイバーへ接続状態を切りかえる光スイッチング装置と、
    前記光スイッチング装置から伝達された、前記所定の加入者装置に対応する下向き変調光信号と上向き光源用光信号とを、波長分割逆多重化して伝達する波長分割多重化器(ＷＤＭＣ)と、
    前記波長分割多重化器からの前記所定の加入者装置に対応する下向き変調光信号を、受信する下向き光受信機と、
    前記波長分割多重化器からの前記所定の加入者装置に対応する上向き光源用光信号の伝達を受け、上向き変調光信号を生成する上向き光源と、
    を有することを特徴とする請求項１記載の波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網。
  4. 前記地域基地局は、
    前記動作用幹線光ファイバーを介して、一つの光信号で伝達された、前記複数の下向き変調光信号を多重化した信号と前記上向き光源用広帯域光信号とを逆多重化して、前記動作用分配光ファイバーを介して前記複数の加入者装置へ伝達すると共に、前記複数の加入者装置からの前記上向き変調光信号を多重化して、前記中央基地局へ伝達する多重化/逆多重化動作と、
    前記保護用幹線光ファイバーを介して、一つの光信号で伝達された、前記複数の下向き変調光信号を多重化した信号と前記上向き光源用広帯域光信号とを逆多重化して、前記保護用分配光ファイバーを介して前記複数の加入者装置へ伝達すると共に、前記複数の加入者装置からの前記上向き変調光信号を多重化して、前記中央基地局へ伝達する多重化/逆多重化動作と、を実行する第２の多重化/逆多重化器と、
    を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網。
  5. 前記第１の多重化/逆多重化器は、導波路列回折格子を使用することを特徴とする請求項１記載の波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網。
  6. 前記第２の多重化/逆多重化器は、導波路列回折格子を使用することを特徴とする請求項４記載の波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網。
  7. 前記中央基地局と前記地域基地局とを接続する前記動作用幹線光ファイバーに障害が発生した場合には、すべての前記複数の加入者装置に備わる前記光スイッチング装置の接続状態が切りかわり、前記中央基地局と前記地域基地局とが前記保護用幹線光ファイバーを介して通信することを特徴とする請求項３記載の波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網。
  8. すべての前記複数の加入者装置について光スイッチング装置の接続状態を切り換えることにより、前記地域基地局と、前記保護用分配光ファイバーを介して通信が行われるようにすることを特徴とする請求項７記載の波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網。
  9. 前記地域基地局と前記加入者装置とを接続する前記動作用分配光ファイバーに障害が発生した場合には、前記障害が発生した加入者装置に備わる前記光スイッチング装置の接続状態が切りかわり、前記障害が発生した加入者装置と前記地域基地局とが前記保護用分配光ファイバーを介して通信することを特徴とする請求項３記載の波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網。
  10. 前記複数の加入者装置のうち、前記障害が発生した加入者装置を除く加入者装置については、前記地域基地局と、前記動作用分配光ファイバーを介して通信することを特徴とする請求項９記載の波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網。
  11. 前記各加入者装置で受信する前記下向き変調光信号の出力の有無に基づいて、前記動作用幹線光ファイバー又は前記動作用分配光ファイバーの障害の有無を把握し、前記加入者装置の前記光スイッチング装置の接続状態を切りかえることを特徴とする請求項３記載の波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網。
  12. 前記中央基地局は、前記各加入者装置から伝達された前記光スイッチング装置の接続状態を認識して、前記中央基地局と前記地域基地局とを接続する前記動作用幹線光ファイバーの障害の有無を確認することを特徴とする請求項３記載の波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網。
  13. 前記中央基地局は、前記加入者装置から伝達された前記光スイッチング装置の接続状態を認識して前記地域基地局と前記複数の加入者装置とを接続する前記動作用分配光ファイバーの障害の有無を確認することを特徴とする請求項３記載の波長注入方式を用いた波長分割多重方式自己治癒受動型光加入者網。
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