JP4610002B2 - 光通信システム、その光出力レベルおよび分岐比率の調整方法 - Google Patents

光通信システム、その光出力レベルおよび分岐比率の調整方法 Download PDF

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Description

本発明は、光通信システム、特に光アクセスシステム等に利用可能な光通信システム、その光送信器の光出力レベルおよび光出力制御部の分岐比率の調整方法に関する。
図6は、非特許文献1を参考とした従来の光通信システムの一例を示す図である。
図6の従来例は、波長λ1の光信号を送信する光源300111,波長λ2の光信号を送信する光源300112,…,波長λtの光信号を送信する光源30011tを有する光送信器30011と、該波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルを等分岐する光分岐器30012とを有する光送信装置3001と、該光送信装置3001に光ファイバ3101,3102,…,310N(計N本)を介してそれぞれ接続される光受信装置3201,3202,…,320N(計N台)とを備えた光通信システムである(但し、Nは2以上の自然数)。
ここで、光受信装置3201,3202,…,320Nは、波長λ1〜λtのいずれか一波長の光信号を受信する光受信装置である。例えると、光受信装置3201はλ1用光受信装置、光受信装置320Nはλt用光受信装置となる。
K.C.Reichmann, et.al., "Operational Demonstration and Filter Alignment Study of Multiple Broadcast Video Delivery on a WDM Passive Optical Network", IEEE Photonics Technology Letters, Vol.10, No.9, September 1998
図6の従来例では、光分岐器30012における分岐損失が、該光分岐器30012の全ての入出力間で同じであることから、光受信装置の加入率γ1〜γtに拘わらず、光送信装置と光受信装置との間の最大の光損失に合わせ、光送信器の光出力レベルを設定する必要がある。なぜなら、通常、光送信器の光出力レベルや光受信装置の受光レベルは、光送信装置と光受信装置との間の光損失が最大となる区間においても正常にサービスが提供可能なように設計されるためである。そのため、光送信装置からのλ1〜λtのトータル光出力は増大し、光送信装置の消費電力の増大や光送信装置からの光出力の安全上の問題が生じてしまう。
なお、加入率γ1〜γtとは、光受信装置の台数の総和に対する各波長λx(x=1〜t)の光信号を受信する光受信装置のそれぞれの台数の割合のことである。
本発明はこのような背景で行われたものであり、加入率γ1〜γtおよび光送信装置と光受信装置との間の光損失に応じて光送信器の光出力レベルと光出力制御部の分岐比率を調整することにより、波長λ1〜λtの光信号それぞれを光受信装置に伝送するために必要な光送信器の光出力レベルを抑制し、光送信装置の消費電力の低減の実現や光送信装置からの光出力の安全上の問題を解決することを目的とする。
本発明の第1〜第10の観点は、前記目的を達成するために、光分岐器を光出力制御部に置き換え、光受信装置の加入率γ1〜γtおよび光送信装置と光受信装置との間の光損失に応じて光送信器における波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルまたは光出力制御部における分岐比率のいずれか一方もしくは両方を調整し、波長λ1〜λtの光信号それぞれを光受信装置に伝送するために必要な光送信器の光出力レベルの抑制を実現したことである。
本発明の第1の観点は、波長λ1〜λtの光信号を送信する光送信器および該波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルを制御し分岐する光出力制御部を有する光送信装置と、波長λ1〜λtのいずれか一波長の光信号を受信する光受信装置であって且つ前記光送信装置の前記光出力制御部にN本の光ファイバを介してそれぞれ接続されるN台の光受信装置とを備えた光通信システムにおいて、波長λ 1 〜λ t の光信号を伝送するために必要な光出力制御部への光入力レベルをそれぞれP(1)〜P(t)[dBm]、光出力制御部の出力i(i=1〜N)の波長λ j (j=1〜t)に対する分岐比率をK(i,j)、光送信装置と各光受信装置との間の波長λ j に対する光損失をL(i,j)[dB]、光受信装置が波長λ j の光信号を正常に受信する規定受光レベルをP in (j)[dBm]とした場合、前記光受信装置の台数の総和に対する波長λ1〜λtの光信号を受信する光受信装置のそれぞれの台数の割合を示す加入率がγ1〜γtである時、該加入率γ1〜γtおよび光送信装置と光受信装置との間の光損失の確率密度関数
f(L)=A〔(L−3) (b/2)-1 /{2 b/2 Γ(b/2)}〕exp{−(L−3)/2}
(Aは規格化定数、b=3、Lは光送信装置と光受信装置との間の光損失)
ら、光送信装置と光受信装置との間の光損失L(i,j)の前記出力iにおける最大値L(i) max [dB]を得て、前記光出力制御部における分岐損失10log{1/K(i,j)}前記L(i) max との和が全て一定となり且つ最小となるように前記光出力制御部における分岐比率K(i,j)を調整し、その結果、得られる前記光出力制御部への波長λ j 光信号の光入力レベルP(j)
P(j)=MAX〔10log{1/K(i,j)}+L(i,j)〕+P in (j)
もしくは、前記L(i,j)の波長λ j の前記出力iにおける最大値をL(i,j) max [dB]として、
P(j)=MAX〔10log{1/K(i)}+L(i,j) max 〕+P in (j)
を、当該光送信器における波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルとして調整し、波長λ1〜λtの光信号それぞれを光受信装置に伝送するために必要な光送信器の光出力レベルを抑制したことを特徴とする光通信システムとしたことである。
本発明の第2の観点は、第1の観点の光通信システムにおける光出力レベルおよび分岐比率の調整方法であって、波長λ 1 〜λ t の光信号を伝送するために必要な光出力制御部への光入力レベルをそれぞれP(1)〜P(t)[dBm]、光出力制御部の出力i(i=1〜N)の波長λ j (j=1〜t)に対する分岐比率をK(i,j)、光送信装置と各光受信装置との間の波長λ j に対する光損失をL(i,j)[dB]、光受信装置が波長λ j の光信号を正常に受信する規定受光レベルをP in (j)[dBm]とした場合、前記光受信装置の台数の総和に対する波長λ1〜λtの光信号を受信する光受信装置のそれぞれの台数の割合を示す加入率がγ1〜γtである時、該加入率γ1〜γtおよび光送信装置と光受信装置との間の光損失の確率密度関数
f(L)=A〔(L−3) (b/2)-1 /{2 b/2 Γ(b/2)}〕exp{−(L−3)/2}
(Aは規格化定数、b=3、Lは光送信装置と光受信装置との間の光損失)
ら、光送信装置と光受信装置との間の光損失L(i,j)の前記出力iにおける最大値L(i) max [dB]を得て、前記光出力制御部における分岐損失10log{1/K(i,j)}前記L(i) max との和が全て一定となり且つ最小となるように前記光出力制御部における分岐比率K(i,j)を調整し、その結果、得られる前記光出力制御部への波長λ j 光信号の光入力レベルP(j)
P(j)=MAX〔10log{1/K(i,j)}+L(i,j)〕+P in (j)
もしくは、前記L(i,j)の波長λ j の前記出力iにおける最大値をL(i,j) max [dB]として、
P(j)=MAX〔10log{1/K(i)}+L(i,j) max 〕+P in (j)
を、当該光送信器における波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルとして調整することを特徴とする光出力レベルおよび分岐比率の調整方法である。
本発明の第3の観点は、波長λ1〜λtの光信号を送信する光送信器および該波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルを制御し分岐する光出力制御部を有する光送信装置と、該光送信装置の前記光出力制御部にN本の光ファイバを介してそれぞれ接続されるN個の光カプラと、波長λ1〜λtのいずれか一波長の光信号を受信する光受信装置であって且つ前記各光カプラにmi(i=1〜N)本の光ファイバを介してそれぞれ接続されるmi(i=1〜N)台の光受信装置とを備えた光通信システムにおいて、波長λ 1 〜λ t の光信号を伝送するために必要な光出力制御部への光入力レベルをそれぞれP(1)〜P(t)[dBm]、光出力制御部の出力i(i=1〜N)の波長λ j (j=1〜t)に対する分岐比率をK(i,j)、光カプラの分岐数をM、光送信装置と光受信装置との間の波長λ j に対する光損失をL(i,m i ,j)(m i =1〜M)[dB]、光受信装置が波長λ j の光信号を正常に受信する規定受光レベルをP in (j)[dBm]とした場合、前記光受信装置の台数の総和に対する波長λ1〜λtの光信号を受信する光受信装置のそれぞれの台数の割合を示す加入率がγ1〜γtである時、該加入率γ1〜γtおよび光送信装置と光受信装置との間の光損失の確率密度関数
f(L)=A〔(L−3) (b/2)-1 /{2 b/2 Γ(b/2)}〕exp{−(L−3)/2}
(Aは規格化定数、b=3、Lは光送信装置と光受信装置との間の光損失)
ら、光送信装置と光受信装置との間の光損失L(i,m i ,j)の前記出力iにおける最大値L(i) max [dB]を得て、N個の各光カプラに対してそれぞれ接続されるmi(i=1〜N)台の各光受信装置のうちで該光カプラから光受信装置の入力に至るまでの光損失の値が最大になるN台の光受信装置の、前記光出力制御部における分岐損失10log{1/K(i,j)}前記L(i) max との和が全て一定となり且つ最小となるように前記光出力制御部における分岐比率K(i,j)を調整し、その結果、得られる前記光出力制御部への波長λ j 光信号の光入力レベルP(j)
P(j)=MAX〔10log{1/K(i,j)}+L(i,m i ,j)〕+10logM+P in (j)
もしくは、前記L(i,m i ,j)の波長λ j の前記出力iにおける最大値をL(i,j) max [dB]として、
P(j)=MAX〔10log{1/K(i)}+L(i,j) max 〕+10logM+P in (j)
を、当該光送信器における波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルとして調整し、波長λ1〜λtの光信号それぞれを光受信装置に伝送するために必要な光送信器の光出力レベルを抑制したことを特徴とする光通信システムとしたことである。
本発明の第4の観点は、第3の観点の光通信システムにおける光出力レベルおよび分岐比率の調整方法であって、波長λ 1 〜λ t の光信号を伝送するために必要な光出力制御部への光入力レベルをそれぞれP(1)〜P(t)[dBm]、光出力制御部の出力i(i=1〜N)の波長λ j (j=1〜t)に対する分岐比率をK(i,j)、光カプラの分岐数をM、光送信装置と光受信装置との間の波長λ j に対する光損失をL(i,m i ,j)(m i =1〜M)[dB]、光受信装置が波長λ j の光信号を正常に受信する規定受光レベルをP in (j)[dBm]とした場合、前記光受信装置の台数の総和に対する波長λ1〜λtの光信号を受信する光受信装置のそれぞれの台数の割合を示す加入率がγ1〜γtである時、該加入率γ1〜γtおよび光送信装置と光受信装置との間の光損失の確率密度関数
f(L)=A〔(L−3) (b/2)-1 /{2 b/2 Γ(b/2)}〕exp{−(L−3)/2}
(Aは規格化定数、b=3、Lは光送信装置と光受信装置との間の光損失)
ら、光送信装置と光受信装置との間の光損失L(i,m i ,j)の前記出力iにおける最大値L(i) max [dB]を得て、N個の各光カプラに対してそれぞれ接続されるmi(i=1〜N)台の各光受信装置のうちで該光カプラから光受信装置の入力に至るまでの光損失の値が最大になるN台の光受信装置の、前記光出力制御部における分岐損失10log{1/K(i,j)}前記L(i) max との和が全て一定となり且つ最小となるように前記光出力制御部における分岐比率K(i,j)を調整し、その結果、得られる前記光出力制御部への波長λ j 光信号の光入力レベルP(j)
P(j)=MAX〔10log{1/K(i,j)}+L(i,m i ,j)〕+10logM+P in (j)
もしくは、前記L(i,m i ,j)の波長λ j の前記出力iにおける最大値をL(i,j) max [dB]として、
P(j)=MAX〔10log{1/K(i)}+L(i,j) max 〕+10logM+P in (j)
を、当該光送信器における波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルとして調整することを特徴とする光出力レベルおよび分岐比率の調整方法である。
本発明の第5の観点は、波長λ1〜λtの光信号を送信する光送信器および該波長λ1〜λtの光信号を光分岐する光分岐器を有する光送信装置と、波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルを制御し分岐する光出力制御部を有するアクセス区間中継光送信装置であって且つ前記光送信装置の前記光分岐器にN本の光ファイバを介してそれぞれ接続されるN台のアクセス区間中継光送信装置と、波長λ1〜λtのいずれか一波長の光信号を受信する光受信装置であって且つ前記各アクセス区間中継光送信装置の前記光出力制御部にmi(i=1〜N)本の光ファイバを介してそれぞれ接続されるmi(i=1〜N)台の光受信装置とを備えた光通信システムにおいて、波長λ 1 〜λ t の光信号を伝送するために必要なアクセス区間中継光送信装置への光入力レベルをそれぞれP(1)〜P(t)[dBm]、アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部の出力i(i=1〜N)の波長λ j (j=1〜t)に対する分岐比率をK(i,j)、アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部の分岐数をM、光送信装置と光受信装置との間の波長λ j に対する光損失をL(i,m i ,j)(m i =1〜M)[dB]、光受信装置が波長λ j の光信号を正常に受信する規定受光レベルをP in (j)[dBm]とした場合、前記光受信装置の台数の総和に対する波長λ1〜λtの光信号を受信する光受信装置のそれぞれの台数の割合を示す加入率がγ1〜γtである時、該加入率γ1〜γtおよびアクセス区間中継光送信装置と光受信装置との間の光損失の確率密度関数
f(L)=A〔(L−3) (b/2)-1 /{2 b/2 Γ(b/2)}〕exp{−(L−3)/2}
(Aは規格化定数、b=3、Lはアクセス区間中継光送信装置と光受信装置と
の間の光損失)
ら、アクセス区間中継光送信装置と光受信装置との間の光損失L(i,m i ,j)の前記出力iにおける最大値L(i) max [dB]を得て、前記アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部における分岐損失10log{1/K(i,j)}前記L(i) max との和が全て一定となり且つ最小となるように前記アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部における分岐比率K(i,j)を調整し、その結果、得られる前記アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部への波長λ j 光信号の光入力レベルP(j)
P(j)=MAX〔10log{1/K(i,j)}+L(i,m i ,j)〕+10logM+P in (j)
もしくは、前記L(i,m i ,j)の波長λ j の前記出力iにおける最大値をL(i,j) max [dB]として、
P(j)=MAX〔10log{1/K(i)}+L(i,j) max 〕+10logM+P in (j)
を、当該光送信器における波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルとして調整し、波長λ1〜λtの光信号それぞれを光受信装置に伝送するために必要な光送信器の光出力レベルを抑制したことを特徴とする光通信システムとしたことである。
本発明の第6の観点は、第5の観点の光通信システムにおける光出力レベルおよび分岐比率の調整方法であって、波長λ 1 〜λ t の光信号を伝送するために必要なアクセス区間中継光送信装置への光入力レベルをそれぞれP(1)〜P(t)[dBm]、アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部の出力i(i=1〜N)の波長λ j (j=1〜t)に対する分岐比率をK(i,j)、アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部の分岐数をM、光送信装置と光受信装置との間の波長λ j に対する光損失をL(i,m i ,j)(m i =1〜M)[dB]、光受信装置が波長λ j の光信号を正常に受信する規定受光レベルをP in (j)[dBm]とした場合、前記光受信装置の台数の総和に対する波長λ1〜λtの光信号を受信する光受信装置のそれぞれの台数の割合を示す加入率がγ1〜γtである時、該加入率γ1〜γtおよびアクセス区間中継光送信装置と光受信装置との間の光損失の確率密度関数
f(L)=A〔(L−3) (b/2)-1 /{2 b/2 Γ(b/2)}〕exp{−(L−3)/2}
(Aは規格化定数、b=3、Lはアクセス区間中継光送信装置と光受信装置と
の間の光損失)
ら、アクセス区間中継光送信装置と光受信装置との間の光損失L(i,m i ,j)の前記出力iにおける最大値L(i) max [dB]を得て、前記アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部における分岐損失10log{1/K(i,j)}前記L(i) max との和が全て一定となり且つ最小となるように前記アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部における分岐比率K(i,j)を調整し、その結果、得られる前記アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部への波長λ j 光信号の光入力レベルP(j)
P(j)=MAX〔10log{1/K(i,j)}+L(i,m i ,j)〕+10logM+P in (j)
もしくは、前記L(i,m i ,j)の波長λ j の前記出力iにおける最大値をL(i,j) max [dB]として、
P(j)=MAX〔10log{1/K(i)}+L(i,j) max 〕+10logM+P in (j)
を、当該光送信器における波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルとして調整することを特徴とする光出力レベルおよび分岐比率の調整方法である。
本発明の第7の観点は、第1の観点の光通信システムにおける光送信装置であって、波長λ 1 〜λ t の光信号を伝送するために必要な光出力制御部への光入力レベルをそれぞれP(1)〜P(t)[dBm]、光出力制御部の出力i(i=1〜N)の波長λ j (j=1〜t)に対する分岐比率をK(i,j)、光送信装置と各光受信装置との間の波長λ j に対する光損失をL(i,j)[dB]、光受信装置が波長λ j の光信号を正常に受信する規定受光レベルをP in (j)[dBm]とした場合、前記光受信装置の台数の総和に対する波長λ1〜λtの光信号を受信する光受信装置のそれぞれの台数の割合を示す加入率がγ1〜γtである時、該加入率γ1〜γtおよび光送信装置と光受信装置との間の光損失の確率密度関数
f(L)=A〔(L−3) (b/2)-1 /{2 b/2 Γ(b/2)}〕exp{−(L−3)/2}
(Aは規格化定数、b=3、Lは光送信装置と光受信装置との間の光損失)
ら、光送信装置と光受信装置との間の光損失L(i,j)の前記出力iにおける最大値L(i) max [dB]を得て、前記光出力制御部における分岐損失10log{1/K(i,j)}前記L(i) max との和が全て一定となり且つ最小となるように前記光出力制御部における分岐比率K(i,j)を調整し、その結果、得られる前記光出力制御部への波長λ j 光信号の光入力レベルP(j)
P(j)=MAX〔10log{1/K(i,j)}+L(i,j)〕+P in (j)
もしくは、前記L(i,j)の波長λ j の前記出力iにおける最大値をL(i,j) max [dB]として、
P(j)=MAX〔10log{1/K(i)}+L(i,j) max 〕+P in (j)
を、当該光送信器における波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルとして調整し、波長λ1〜λtの光信号それぞれを光受信装置に伝送するために必要な光送信器の光出力レベルを抑制したことを特徴とする光送信装置としたことである。
本発明の第8の観点は、第3の観点の光通信システムにおける光送信装置であって、波長λ 1 〜λ t の光信号を伝送するために必要な光出力制御部への光入力レベルをそれぞれP(1)〜P(t)[dBm]、光出力制御部の出力i(i=1〜N)の波長λ j (j=1〜t)に対する分岐比率をK(i,j)、光カプラの分岐数をM、光送信装置と光受信装置との間の波長λ j に対する光損失をL(i,m i ,j)(m i =1〜M)[dB]、光受信装置が波長λ j の光信号を正常に受信する規定受光レベルをP in (j)[dBm]とした場合、前記光受信装置の台数の総和に対する波長λ1〜λtの光信号を受信する光受信装置のそれぞれの台数の割合を示す加入率がγ1〜γtである時、該加入率γ1〜γtおよび光送信装置と光受信装置との間の光損失の確率密度関数
f(L)=A〔(L−3) (b/2)-1 /{2 b/2 Γ(b/2)}〕exp{−(L−3)/2}
(Aは規格化定数、b=3、Lは光送信装置と光受信装置との間の光損失)
ら、光送信装置と光受信装置との間の光損失L(i,m i ,j)の前記出力iにおける最大値L(i) max [dB]を得て、N個の各光カプラに対してそれぞれ接続されるmi(i=1〜N)台の各光受信装置のうちで該光カプラから光受信装置の入力に至るまでの光損失の値が最大になるN台の光受信装置の、前記光出力制御部における分岐損失10log{1/K(i,j)}前記L(i) max との和が全て一定となり且つ最小となるように前記光出力制御部における分岐比率K(i,j)を調整し、その結果、得られる前記光出力制御部への波長λ j 光信号の光入力レベルP(j)
P(j)=MAX〔10log{1/K(i,j)}+L(i,m i ,j)〕+10logM+P in (j)
もしくは、前記L(i,m i ,j)の波長λ j の前記出力iにおける最大値をL(i,j) max [dB]として、
P(j)=MAX〔10log{1/K(i)}+L(i,j) max 〕+10logM+P in (j)
を、当該光送信器における波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルとして調整し、波長λ1〜λtの光信号それぞれを光受信装置に伝送するために必要な光送信器の光出力レベルを抑制したことを特徴とする光送信装置としたことである。
本発明の第9の観点は、第5の観点の光通信システムにおける光送信装置であって、波長λ 1 〜λ t の光信号を伝送するために必要なアクセス区間中継光送信装置への光入力レベルをそれぞれP(1)〜P(t)[dBm]、アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部の出力i(i=1〜N)の波長λ j (j=1〜t)に対する分岐比率をK(i,j)、アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部の分岐数をM、光送信装置と光受信装置との間の波長λ j に対する光損失をL(i,m i ,j)(m i =1〜M)[dB]、光受信装置が波長λ j の光信号を正常に受信する規定受光レベルをP in (j)[dBm]とした場合、前記光受信装置の台数の総和に対する波長λ1〜λtの光信号を受信する光受信装置のそれぞれの台数の割合を示す加入率がγ1〜γtである時、該加入率γ1〜γtおよびアクセス区間中継光送信装置と光受信装置との間の光損失の確率密度関数
f(L)=A〔(L−3) (b/2)-1 /{2 b/2 Γ(b/2)}〕exp{−(L−3)/2}
(Aは規格化定数、b=3、Lはアクセス区間中継光送信装置と光受信装置と
の間の光損失)
ら、アクセス区間中継光送信装置と光受信装置との間の光損失L(i,m i ,j)の前記出力iにおける最大値L(i) max [dB]を得て、前記アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部における分岐損失10log{1/K(i,j)}前記L(i) max との和が全て一定となり且つ最小となるように前記アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部における分岐比率K(i,j)が調整された結果、得られる前記アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部への波長λ j 光信号の光入力レベルP(j)
P(j)=MAX〔10log{1/K(i,j)}+L(i,m i ,j)〕+10logM+P in (j)
もしくは、前記L(i,m i ,j)の波長λ j の前記出力iにおける最大値をL(i,j) max [dB]として、
P(j)=MAX〔10log{1/K(i)}+L(i,j) max 〕+10logM+P in (j)
を、当該光送信器における波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルとして調整し、波長λ1〜λtの光信号それぞれを光受信装置に伝送するために必要な光送信器の光出力レベルを抑制したことを特徴とする光送信装置としたことである。
本発明の第10の観点は、第5の観点の光通信システムにおけるアクセス区間中継光送信装置であって、波長λ 1 〜λ t の光信号を伝送するために必要なアクセス区間中継光送信装置への光入力レベルをそれぞれP(1)〜P(t)[dBm]、アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部の出力i(i=1〜N)の波長λ j (j=1〜t)に対する分岐比率をK(i,j)、アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部の分岐数をM、光送信装置と光受信装置との間の波長λ j に対する光損失をL(i,m i ,j)(m i =1〜M)[dB]、光受信装置が波長λ j の光信号を正常に受信する規定受光レベルをP in (j)[dBm]とした場合、前記光受信装置の台数の総和に対する波長λ1〜λtの光信号を受信する光受信装置のそれぞれの台数の割合を示す加入率がγ1〜γtである時、該加入率γ1〜γtおよびアクセス区間中継光送信装置と光受信装置との間の光損失の確率密度関数
f(L)=A〔(L−3) (b/2)-1 /{2 b/2 Γ(b/2)}〕exp{−(L−3)/2}
(Aは規格化定数、b=3、Lはアクセス区間中継光送信装置と光受信装置と
の間の光損失)
ら、アクセス区間中継光送信装置と光受信装置との間の光損失L(i,m i ,j)の前記出力iにおける最大値L(i) max [dB]を得て、前記アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部における分岐損失10log{1/K(i,j)}前記L(i) max との和が全て一定となり且つ最小となるように前記アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部における分岐比率K(i,j)を調整し、波長λ1〜λtの光信号それぞれを光受信装置に伝送するために必要な光送信器の光出力レベルを抑制したことを特徴とするアクセス区間中継光送信装置としたことである。
このように光送信器における波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルまたは光出力制御部における分岐比率のいずれか一方もしくは両方を調整することにより、それぞれの光受信装置に必要な光パワーだけを送れば良いので、光パワーを有効に利用することができる。その結果、光送信装置からのλ1〜λtのトータル光出力は減少し、光送信装置の消費電力の低減の実現や光送信装置からの光出力の安全上の問題を解決することができる。
本発明によれば、光アクセスシステム等に利用可能な光通信システムにおいて、光送信装置の消費電力の低減や光送信装置からの光出力の安全性の向上が図れる。
本発明の光通信システムの実施の形態を図1乃至図4を参照して説明する。
図1は第1の光通信システムの全体構成図である。図2は第2の光通信システムの全体構成図である。図3は第3の光通信システムの全体構成図である。図4は第1乃至第3の光通信システムにおける光出力制御部の構成図である。
本発明の第1の実施の形態の光通信システムは、図1に示すように、波長λ1の光信号を送信する光源1111,波長λ2の光信号を送信する光源1112,…,波長λtの光信号を送信する光源111tを有する光送信器111および該光送信器111からの波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルを制御し分岐する光出力制御部112を有する光送信装置11と、波長λ1〜λtのいずれか一波長の光信号を受信する光受信装置であって且つ光送信装置11に光ファイバ21,22,…,2N(計N本)を介してそれぞれ接続される光受信装置31,32,…,3N(計N台)とを備えた光通信システムである。
本発明の第2の実施の形態の光通信システムは、図2に示すように、波長λ1の光信号を送信する光源4111,波長λ2の光信号を送信する光源4112,…,波長λtの光信号を送信する光源411tを有する光送信器411および該光送信器411からの波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルを制御し分岐する光出力制御部412を有する光送信装置41と、該光送信装置41に光ファイバ51,52,…,5N(計N本)を介してそれぞれ接続される光カプラ61,62,…,6N(計N個)と、波長λ1〜λtのいずれか一波長の光信号を受信する光受信装置であって且つ各光カプラ61,62,…,6Nに光ファイバ171,172,…17m1,271,272,…27m2,…,N71,N72,…N7mN(計mi(i=1〜N)本)を介して接続される光受信装置181,182,…18m1,281,282,…28m2,…,N81,N82,…N8mN(計mi(i=1〜N)台)とを備えた光通信システムである。
本発明の第3の実施の形態の光通信システムは、図3に示すように、波長λ1の光信号を送信する光源10111,波長λ2の光信号を送信する光源10112,…,波長λtの光信号を送信する光源1011tを有する光送信器1011および該光送信器1011からの波長λ1〜λtの光信号を分岐する光分岐器1012を有する光送信装置101と、波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルを制御し分岐する光出力制御部1211,1221,12N1を有するアクセス区間中継光送信装置であって且つ光送信装置101に光ファイバ111,112,…,11N(計N本)を介して接続されるアクセス区間中継光送信装置121,122,…,12N(計N台)と、波長λ1〜λtのいずれか一波長の光信号を受信する光受信装置であって且つ各アクセス区間中継光送信装置121,122,…,12Nに光ファイバ131,132,…13m1,231,232,…23m2,…,N31,N32,…N3mN(計mi(i=1〜N)本)を介してそれぞれ接続される光受信装置141,142,…14m1,241,242,…24m2,…,N41,N42,…N4mN(計mi(i=1〜N)台)とを備えた光通信システムである。
ここで、第1乃至第3の実施の形態の特徴とするところは、光受信装置の台数の総和に対する波長λ1〜λtの光信号を受信する光受信装置のそれぞれの台数の割合を示す加入率がγ1〜γtである時、該加入率γ1〜γtおよび光送信装置と光受信装置との間の光損失に応じて、前記光送信器における波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルまたは前記光出力制御部における分岐比率のいずれか一方もしくは両方を調整し、波長λ1〜λtの光信号それぞれを光受信装置に伝送するために必要な光送信器の光出力レベルを抑制したところにある。
本発明の光通信システムの第1乃至第3の実施の形態における光出力制御部の構成は、図4に示すように、可変分岐回路2002を多段に組み合わせた光出力制御部2001である。可変分岐回路2002は、MZI(Mach-Zehnder Interferometer)回路に熱光学位相シフタを備え、熱光学位相シフタの位相は、外部からの電力により生じる温度変化量を調整することによって制御される構成である。詳しく述べると、可変分岐回路2002は、光導波路20022の上部クラッド表面に薄膜ヒータ20023を取り付けたもので、光導波路の屈折率の温度依存性、即ち熱光学効果を利用して、薄膜ヒータ20023からの熱により光導波路20022の屈折率を変化、即ち位相を変化させ、光出力レベルを制御するものである。
さらに詳しく述べると、光導波路20022の温度変化量をΔT、光導波路20022の温度変化前の屈折率をn0、光導波路20022の温度変化後の屈折率をn1、光導波路20022の屈折率温度係数をαとすると、
1=n0+αΔT …(式1)
となる。
また、薄膜ヒータ20023の長さをd、光導波路20021,20022の屈折率変化による位相変化をΔφ、光導波路20021,20022内を伝送する光の波長をλとすると、
Δφ=−(2π/λ)(n1−n0)d …(式2)
となる。
さらに(式1)より、
Δφ=−(2π/λ)αdΔT …(式3)
となる。
光導波路20021の入力A0での光の強度を|A0|2、光導波路20022の入力B0での光の強度を|B0|2=0、光導波路20021の出力A1での光の出力レベルを|A1|2、光導波路20022の出力B1での光の出力レベルを|B1|2とすると、(式3)より以下の式、即ち
|A1|2=|A0|2sin2(Δφ/2)
=|A0|2sin2(−παdΔT/λ) …(式4)
|B1|2=|A0|2cos2(Δφ/2)
=|A0|2cos2(−παdΔT/λ) …(式5)
が成り立つ。
(式4)、(式5)から薄膜ヒータ20023の温度を制御することで、光導波路20021,20022の光出力レベルを任意に制御することができ、可変分岐回路を多段に接続することで、分岐数Nの光出力制御部を構成できる。
以下では、従来の光通信システムと本発明による光通信システムとの差を明確にするため、例として第2の実施の形態の光通信システムを用いて、請求項4にかかわる光送信器の光出力レベル並びに光出力制御部の分岐比率の調整方法と、本調整方法を用いた場合の具体的な数値計算結果とについて説明する。
始めに、図2を用いて、請求項4にかかわる光送信器の光出力レベル並びに光出力制御部の分岐比率の調整方法を説明する。図2において、波長λ1〜λtの光信号を伝送するために必要な光出力制御部412への光入力レベルをそれぞれP(1)〜P(t)[dBm]、光出力制御部412の出力i(i=1〜N)の波長λj(j=1〜t)に対する分岐比率をK(i,j)、光カプラ61〜6Nの分岐数をM、光送信装置41と光受信装置i8mi(mi=1〜M)との間の波長λjに対する光損失をL(i,mi,j)[dB]、光受信装置が波長λjの光信号を正常に受信する規定受光レベルをPin(j)[dBm]とすると、光カプラにおける分岐損失10logM[dB]と受光レベルPin(j)は光出力制御部の出力iに依存しないので、光出力制御部412への波長λjの光信号の光入力レベルP(j)は、分岐損失10logM、受光レベルPin(j)、および光出力制御部の分岐損失と光送信装置と光受信装置との間の光損失の和の最大値との合計となる。
即ち、
P(j)=MAX〔10log{1/K(i,j)}+L(i,mi,j)〕
+10logM+Pin(j) …(式6)
が成り立つ。但し、光送信装置と光受信装置との間の光損失には、光カプラにおける分岐損失は含まないものとする。
本発明の目的は、光送信器の光出力レベルをできるだけ小さくすることである。即ち、(式6)において、P(j)が最小になるよう、K(i,j)を調整すれば良い。今、分岐損失10log{1/K(i,j)}を波長依存性がないものとして10log{1/K(i,j)}≒10log{1/K(i)}と近似し、L(i,mi,j)のiにおける最大光損失をL(i)max[dB]とすると、(式6)において、10log{1/K(i)}+L(i)maxが最小となるようK(i)を調整する、即ち10log{1/K(i)}+L(i)maxが一定となるようにK(i)を調整することにより、P(j)は最小化される。
なぜなら、
A=10log{1/K(i)}+L(i)max≧10log{1/K(i)}+L(i,mi,j)
(Aは定数)
…(式7)
となるため、ある波長λjが光出力制御部の出力i=1〜Nのうち少なくとも1つの出力でL(i)maxとなる場合、L(i)maxとならなかった出力では、
10log{1/K(i)}+L(i)max>10log{1/K(i)}+L(i,mi,j)
…(式8)
となるので、L(i)maxに対して10log{1/K(i)}+L(i)maxが一定となるようK(i)を調整することにより、全ての波長λj用の光受信装置に最低限の波長λjの光信号を伝送することができるからである。
一方、ある波長λjが光出力制御部の出力i=1〜Nのうち1つの出力もL(i)maxとならない場合、全ての光出力制御部の出力i=1〜Nにおいて(式8)の関係が成り立つので、L(i,mi,j)の波長λjの出力iにおける最大光損失をL(i,j)max[dB]とすると、
P(j)=MAX〔10log{1/K(i)}+L(i,j)max〕+10logM+Pin(j)
…(式9)
となり、このようにP(j)を調整することで、ある波長λjが光出力制御部の出力i=1〜Nのうち1つの出力もL(i)maxとならない場合において、全ての波長λj用の光受信装置に最低限の波長λjの光信号を伝送することができる。
ある波長λjが光出力制御部の出力i=1〜NでL(i)maxになるかならないかは、波長λj用の光受信装置の加入率に依存し、加入率が高いほどL(i)maxになる確率は高く、加入率が低いほどL(i)maxになる確率は低い。
光出力制御部412を光分岐器に置き換えた場合の従来の光通信システムにおいても、同様な関係式を求める。従来の光通信システムにおいては、発明が解決しようとする課題の欄に記載した通り、光送信装置と光受信装置との間の最大の光損失に合わせ、光送信器の光出力レベルを設定する必要があるから、波長λjの光信号を伝送するために必要な光分岐器への光入力レベルをQ(j)[dBm]、光送信装置と光受信装置との間の最大の光損失をLmax、光受信装置が波長λjの光信号を正常に受信する規定受光レベルをPin(j)[dBm]とすると以下の式、即ち
Q(j)=10logN+Lmax+10logM+Pin(j) …(式10)
が成り立つ。但し、光送信装置と光受信装置との間の光損失には、光カプラにおける分岐損失は含まないものとする。
次に、具体的な数値計算による詳細な実施の形態を、図5を用いて説明する。分岐比率は、前述した制御の仕方をもとに、(式6)において、L(i,mi,j)のiにおける最大光損失L(i)maxにおいて、10log{1/K(i,j)}+L(i)maxが最小となるように、K(i,j)を調整することとした。また、光出力制御部の構成は図4に示す可変分岐回路2002が多段に接続されているものとした。
各種パラメータは、光出力制御部および光分岐器の分岐数N=4、光カプラの分岐数m1=m2=m3=m4=4、伝送する波長はλ1とλ2の2つ、その波長はλ1=1550nm、λ2=1560nm、その割合はγ1:γ2=10:90,20:80,…80:20,90:10とした。また、光出力制御部は、薄膜ヒータ長d=10mm、屈折率温度係数α=1×10-5とした。光受信装置は、以下の(式11)の確率密度関数に従う光受信装置が前記γ1:γ2の割合でランダムに収容されているものとした。
ここで、光送信装置と光受信装置との間の最小光損失Lmin、最大光損失LmaxをLmin=3[dB]、Lmax=13[dB]とした。また、光損失L(i,mi,j)に波長依存性はないものとした。
f(L)=A〔(L−3)(b/2)-1/{2b/2Γ(b/2)}〕exp{−(L−3)/2}
(Aは規格化定数、b=3、Lは光送信装置と光受信装置との間の光損失)
…(式11)
図5には、γ1:γ2=10:90,20:80,…,80:20,90:10におけるQ(1)−P(1),Q(2)−P(2)の平均値を示す。図より、Q(1)−P(1),Q(2)−P(2)ともに正の値をとることから、従来に比べ光送信器の光出力レベルを抑制することができる。従来との差は、例えばγ1:γ2=90:10では、Q(1)−P(1)=4.54[dB],Q(2)−P(2)=6.01[dB]、γ1:γ2=50:50では、Q(1)−P(1)=4.60[dB],Q(2)−P(2)=4.60[dB]、γ1:γ2=10:90では、Q(1)−P(1)=6.01[dB],Q(2)−P(2)=4.54[dB]であった。
以上のことより、光受信装置の加入率γ1〜γtの割合および光送信装置と光受信装置との間の光損失に応じて光送信器の光出力レベル並びに光出力制御部の分岐比率を調整することで、各波長を光受信装置に伝送するために必要な光送信器の光出力レベルを抑制できることが分かる。
また、例えば波長をλ1からλ2へ徐々に移行したい時には、γ1:γ2=90:10,80:20,…,20:80,10:90の順に図を見ていくとわかるように、波長λ2の加入率が低いうちはQ(2)−P(2)の差が大きいことから、波長λ2用の光送信器は小さめの光出力レベルが必要で良く、加入率が高くなるにつれ、波長λ2用の光送信器の光出力レベルを大きくしていけば良いことがわかる。その一方で、加入率が低くなっていく波長λ1用の光送信器は、徐々に小さくしていけば良い。このように加入率に応じて、光送信器の光出力レベルを調整することで、光送信装置トータルの光出力は減少し、光送信装置の消費電力の低減の実現や光送信装置の光出力の安全上の問題を解決することができる。
本発明の光通信システムの第1の実施の形態を示す構成図 本発明の光通信システムの第2の実施の形態を示す構成図 本発明の光通信システムの第3の実施の形態を示す構成図 第1乃至第3の実施の形態における光出力制御部の構成図 本発明の光通信システムの第2の実施の形態と従来の光通信システムとの光送信器の光出力レベルの差を示す説明図 従来の光通信システムの一例を示す構成図
符号の説明
11:光送信装置、111:光送信器、1111,1112,…,111t:光源、112:光出力制御部、21,22,…,2N:光ファイバ、31,32,…,3N:光受信装置、
41:光送信装置、411:光送信器、4111,4112,…,411t:光源、412:光出力制御部、51,52,…,5N:光ファイバ、61,62,…,6N:光カプラ、171,172,…17m1,271,272,…27m2,…,N71,N72,…N7mN:光ファイバ、181,182,…18m1,281,282,…28m2,…,N81,N82,…N8mN:光受信装置、
101:光送信装置、1011:光送信器、10111,10112,…,1011t:光源、1012:光分岐器、111,112,…,11N:光ファイバ、121,122,…,12N:アクセス区間中継光送信装置、1211,1221,…,12N1:光出力制御部、131,132,…13m1,231,232,…23m2,…,N31,N32,…N3mN:光ファイバ、141,142,…14m1,241,242,…24m2,…,N41,N42,…N4mN:光受信装置、
2001:光出力制御部、2002:可変分岐回路、20021,20022:光導波路、20023:薄膜ヒータ、
3001:光送信装置、30011:光送信器、300111,300112,…,30011t:光源、30012:光分岐器、3101,3102,…,310N:光ファイバ、3201,3202,…,320N:光受信装置。

Claims (10)

  1. 波長λ1〜λtの光信号を送信する光送信器および該波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルを制御し分岐する光出力制御部を有する光送信装置と、波長λ1〜λtのいずれか一波長の光信号を受信する光受信装置であって且つ前記光送信装置の前記光出力制御部にN本の光ファイバを介してそれぞれ接続されるN台の光受信装置とを備えた光通信システムにおいて、
    波長λ 1 〜λ t の光信号を伝送するために必要な光出力制御部への光入力レベルをそれぞれP(1)〜P(t)[dBm]、光出力制御部の出力i(i=1〜N)の波長λ j (j=1〜t)に対する分岐比率をK(i,j)、光送信装置と各光受信装置との間の波長λ j に対する光損失をL(i,j)[dB]、光受信装置が波長λ j の光信号を正常に受信する規定受光レベルをP in (j)[dBm]とした場合、
    前記光受信装置の台数の総和に対する波長λ1〜λtの光信号を受信する光受信装置のそれぞれの台数の割合を示す加入率がγ1〜γtである時、該加入率γ1〜γtおよび光送信装置と光受信装置との間の光損失の確率密度関数
    f(L)=A〔(L−3) (b/2)-1 /{2 b/2 Γ(b/2)}〕exp{−(L−3)/2}
    (Aは規格化定数、b=3、Lは光送信装置と光受信装置との間の光損失)
    ら、光送信装置と光受信装置との間の光損失L(i,j)の前記出力iにおける最大値L(i) max [dB]を得て、
    前記光出力制御部における分岐損失10log{1/K(i,j)}前記L(i) max との和が全て一定となり且つ最小となるように前記光出力制御部における分岐比率K(i,j)を調整し、その結果、得られる前記光出力制御部への波長λ j 光信号の光入力レベルP(j)
    P(j)=MAX〔10log{1/K(i,j)}+L(i,j)〕+P in (j)
    もしくは、前記L(i,j)の波長λ j の前記出力iにおける最大値をL(i,j) max [dB]として、
    P(j)=MAX〔10log{1/K(i)}+L(i,j) max 〕+P in (j)
    を、当該光送信器における波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルとして調整した
    ことを特徴とする光通信システム。
  2. 請求項1記載の光通信システムにおける光出力レベルおよび分岐比率の調整方法であって、
    波長λ 1 〜λ t の光信号を伝送するために必要な光出力制御部への光入力レベルをそれぞれP(1)〜P(t)[dBm]、光出力制御部の出力i(i=1〜N)の波長λ j (j=1〜t)に対する分岐比率をK(i,j)、光送信装置と各光受信装置との間の波長λ j に対する光損失をL(i,j)[dB]、光受信装置が波長λ j の光信号を正常に受信する規定受光レベルをP in (j)[dBm]とした場合、
    前記光受信装置の台数の総和に対する波長λ1〜λtの光信号を受信する光受信装置のそれぞれの台数の割合を示す加入率がγ1〜γtである時、該加入率γ1〜γtおよび光送信装置と光受信装置との間の光損失の確率密度関数
    f(L)=A〔(L−3) (b/2)-1 /{2 b/2 Γ(b/2)}〕exp{−(L−3)/2}
    (Aは規格化定数、b=3、Lは光送信装置と光受信装置との間の光損失)
    ら、光送信装置と光受信装置との間の光損失L(i,j)の前記出力iにおける最大値L(i) max [dB]を得て、
    前記光出力制御部における分岐損失10log{1/K(i,j)}前記L(i) max との和が全て一定となり且つ最小となるように前記光出力制御部における分岐比率K(i,j)を調整し、その結果、得られる前記光出力制御部への波長λ j 光信号の光入力レベルP(j)
    P(j)=MAX〔10log{1/K(i,j)}+L(i,j)〕+P in (j)
    もしくは、前記L(i,j)の波長λ j の前記出力iにおける最大値をL(i,j) max [dB]として、
    P(j)=MAX〔10log{1/K(i)}+L(i,j) max 〕+P in (j)
    を、当該光送信器における波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルとして調整する
    ことを特徴とする光出力レベルおよび分岐比率の調整方法。
  3. 波長λ1〜λtの光信号を送信する光送信器および該波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルを制御し分岐する光出力制御部を有する光送信装置と、該光送信装置の前記光出力制御部にN本の光ファイバを介してそれぞれ接続されるN個の光カプラと、波長λ1〜λtのいずれか一波長の光信号を受信する光受信装置であって且つ前記各光カプラにmi(i=1〜N)本の光ファイバを介してそれぞれ接続されるmi(i=1〜N)台の光受信装置とを備えた光通信システムにおいて、
    波長λ 1 〜λ t の光信号を伝送するために必要な光出力制御部への光入力レベルをそれぞれP(1)〜P(t)[dBm]、光出力制御部の出力i(i=1〜N)の波長λ j (j=1〜t)に対する分岐比率をK(i,j)、光カプラの分岐数をM、光送信装置と光受信装置との間の波長λ j に対する光損失をL(i,m i ,j)(m i =1〜M)[dB]、光受信装置が波長λ j の光信号を正常に受信する規定受光レベルをP in (j)[dBm]とした場合、
    前記光受信装置の台数の総和に対する波長λ1〜λtの光信号を受信する光受信装置のそれぞれの台数の割合を示す加入率がγ1〜γtである時、該加入率γ1〜γtおよび光送信装置と光受信装置との間の光損失の確率密度関数
    f(L)=A〔(L−3) (b/2)-1 /{2 b/2 Γ(b/2)}〕exp{−(L−3)/2}
    (Aは規格化定数、b=3、Lは光送信装置と光受信装置との間の光損失)
    ら、光送信装置と光受信装置との間の光損失L(i,m i ,j)の前記出力iにおける最大値L(i) max [dB]を得て、
    N個の各光カプラに対してそれぞれ接続されるmi(i=1〜N)台の各光受信装置のうちで該光カプラから光受信装置の入力に至るまでの光損失の値が最大になるN台の光受信装置の、前記光出力制御部における分岐損失10log{1/K(i,j)}前記L(i) max との和が全て一定となり且つ最小となるように前記光出力制御部における分岐比率K(i,j)を調整し、その結果、得られる前記光出力制御部への波長λ j 光信号の光入力レベルP(j)
    P(j)=MAX〔10log{1/K(i,j)}+L(i,m i ,j)〕+10logM+P in (j)
    もしくは、前記L(i,m i ,j)の波長λ j の前記出力iにおける最大値をL(i,j) max [dB]として、
    P(j)=MAX〔10log{1/K(i)}+L(i,j) max 〕+10logM+P in (j)
    を、当該光送信器における波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルとして調整した
    ことを特徴とする光通信システム。
  4. 請求項3記載の光通信システムにおける光出力レベルおよび分岐比率の調整方法であって、
    波長λ 1 〜λ t の光信号を伝送するために必要な光出力制御部への光入力レベルをそれぞれP(1)〜P(t)[dBm]、光出力制御部の出力i(i=1〜N)の波長λ j (j=1〜t)に対する分岐比率をK(i,j)、光カプラの分岐数をM、光送信装置と光受信装置との間の波長λ j に対する光損失をL(i,m i ,j)(m i =1〜M)[dB]、光受信装置が波長λ j の光信号を正常に受信する規定受光レベルをP in (j)[dBm]とした場合、
    前記光受信装置の台数の総和に対する波長λ1〜λtの光信号を受信する光受信装置のそれぞれの台数の割合を示す加入率がγ1〜γtである時、該加入率γ1〜γtおよび光送信装置と光受信装置との間の光損失の確率密度関数
    f(L)=A〔(L−3) (b/2)-1 /{2 b/2 Γ(b/2)}〕exp{−(L−3)/2}
    (Aは規格化定数、b=3、Lは光送信装置と光受信装置との間の光損失)
    ら、光送信装置と光受信装置との間の光損失L(i,m i ,j)の前記出力iにおける最大値L(i) max [dB]を得て、
    N個の各光カプラに対してそれぞれ接続されるmi(i=1〜N)台の各光受信装置のうちで該光カプラから光受信装置の入力に至るまでの光損失の値が最大になるN台の光受信装置の、前記光出力制御部における分岐損失10log{1/K(i,j)}前記L(i) max との和が全て一定となり且つ最小となるように前記光出力制御部における分岐比率K(i,j)を調整し、その結果、得られる前記光出力制御部への波長λ j 光信号の光入力レベルP(j)
    P(j)=MAX〔10log{1/K(i,j)}+L(i,m i ,j)〕+10logM+P in (j)
    もしくは、前記L(i,m i ,j)の波長λ j の前記出力iにおける最大値をL(i,j) max [dB]として、
    P(j)=MAX〔10log{1/K(i)}+L(i,j) max 〕+10logM+P in (j)
    を、当該光送信器における波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルとして調整する
    ことを特徴とする光出力レベルおよび分岐比率の調整方法。
  5. 波長λ1〜λtの光信号を送信する光送信器および該波長λ1〜λtの光信号を光分岐する光分岐器を有する光送信装置と、波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルを制御し分岐する光出力制御部を有するアクセス区間中継光送信装置であって且つ前記光送信装置の前記光分岐器にN本の光ファイバを介してそれぞれ接続されるN台のアクセス区間中継光送信装置と、波長λ1〜λtのいずれか一波長の光信号を受信する光受信装置であって且つ前記各アクセス区間中継光送信装置の前記光出力制御部にmi(i=1〜N)本の光ファイバを介してそれぞれ接続されるmi(i=1〜N)台の光受信装置とを備えた光通信システムにおいて、
    波長λ 1 〜λ t の光信号を伝送するために必要なアクセス区間中継光送信装置への光入力レベルをそれぞれP(1)〜P(t)[dBm]、アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部の出力i(i=1〜N)の波長λ j (j=1〜t)に対する分岐比率をK(i,j)、アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部の分岐数をM、光送信装置と光受信装置との間の波長λ j に対する光損失をL(i,m i ,j)(m i =1〜M)[dB]、光受信装置が波長λ j の光信号を正常に受信する規定受光レベルをP in (j)[dBm]とした場合、
    前記光受信装置の台数の総和に対する波長λ1〜λtの光信号を受信する光受信装置のそれぞれの台数の割合を示す加入率がγ1〜γtである時、該加入率γ1〜γtおよびアクセス区間中継光送信装置と光受信装置との間の光損失の確率密度関数
    f(L)=A〔(L−3) (b/2)-1 /{2 b/2 Γ(b/2)}〕exp{−(L−3)/2}
    (Aは規格化定数、b=3、Lはアクセス区間中継光送信装置と光受信装置と
    の間の光損失)
    ら、アクセス区間中継光送信装置と光受信装置との間の光損失L(i,m i ,j)の前記出力iにおける最大値L(i) max [dB]を得て、
    前記アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部における分岐損失10log{1/K(i,j)}前記L(i) max との和が全て一定となり且つ最小となるように前記アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部における分岐比率K(i,j)を調整し、その結果、得られる前記アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部への波長λ j 光信号の光入力レベルP(j)
    P(j)=MAX〔10log{1/K(i,j)}+L(i,m i ,j)〕+10logM+P in (j)
    もしくは、前記L(i,m i ,j)の波長λ j の前記出力iにおける最大値をL(i,j) max [dB]として、
    P(j)=MAX〔10log{1/K(i)}+L(i,j) max 〕+10logM+P in (j)
    を、当該光送信器における波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルとして調整した
    ことを特徴とする光通信システム。
  6. 請求項5記載の光通信システムにおける光出力レベルおよび分岐比率の調整方法であって、
    波長λ 1 〜λ t の光信号を伝送するために必要なアクセス区間中継光送信装置への光入力レベルをそれぞれP(1)〜P(t)[dBm]、アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部の出力i(i=1〜N)の波長λ j (j=1〜t)に対する分岐比率をK(i,j)、アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部の分岐数をM、光送信装置と光受信装置との間の波長λ j に対する光損失をL(i,m i ,j)(m i =1〜M)[dB]、光受信装置が波長λ j の光信号を正常に受信する規定受光レベルをP in (j)[dBm]とした場合、
    前記光受信装置の台数の総和に対する波長λ1〜λtの光信号を受信する光受信装置のそれぞれの台数の割合を示す加入率がγ1〜γtである時、該加入率γ1〜γtおよびアクセス区間中継光送信装置と光受信装置との間の光損失の確率密度関数
    f(L)=A〔(L−3) (b/2)-1 /{2 b/2 Γ(b/2)}〕exp{−(L−3)/2}
    (Aは規格化定数、b=3、Lはアクセス区間中継光送信装置と光受信装置と
    の間の光損失)
    ら、アクセス区間中継光送信装置と光受信装置との間の光損失L(i,m i ,j)の前記出力iにおける最大値L(i) max [dB]を得て、
    前記アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部における分岐損失10log{1/K(i,j)}前記L(i) max との和が全て一定となり且つ最小となるように前記アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部における分岐比率K(i,j)を調整し、その結果、得られる前記アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部への波長λ j 光信号の光入力レベルP(j)
    P(j)=MAX〔10log{1/K(i,j)}+L(i,m i ,j)〕+10logM+P in (j)
    もしくは、前記L(i,m i ,j)の波長λ j の前記出力iにおける最大値をL(i,j) max [dB]として、
    P(j)=MAX〔10log{1/K(i)}+L(i,j) max 〕+10logM+P in (j)
    を、当該光送信器における波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルとして調整する
    ことを特徴とする光出力レベルおよび分岐比率の調整方法。
  7. 請求項1記載の光通信システムにおける光送信装置であって、
    波長λ 1 〜λ t の光信号を伝送するために必要な光出力制御部への光入力レベルをそれぞれP(1)〜P(t)[dBm]、光出力制御部の出力i(i=1〜N)の波長λ j (j=1〜t)に対する分岐比率をK(i,j)、光送信装置と各光受信装置との間の波長λ j に対する光損失をL(i,j)[dB]、光受信装置が波長λ j の光信号を正常に受信する規定受光レベルをP in (j)[dBm]とした場合、
    前記光受信装置の台数の総和に対する波長λ1〜λtの光信号を受信する光受信装置のそれぞれの台数の割合を示す加入率がγ1〜γtである時、該加入率γ1〜γtおよび光送信装置と光受信装置との間の光損失の確率密度関数
    f(L)=A〔(L−3) (b/2)-1 /{2 b/2 Γ(b/2)}〕exp{−(L−3)/2}
    (Aは規格化定数、b=3、Lは光送信装置と光受信装置との間の光損失)
    ら、光送信装置と光受信装置との間の光損失L(i,j)の前記出力iにおける最大値L(i) max [dB]を得て、
    前記光出力制御部における分岐損失10log{1/K(i,j)}前記L(i) max との和が全て一定となり且つ最小となるように前記光出力制御部における分岐比率K(i,j)を調整し、その結果、得られる前記光出力制御部への波長λ j 光信号の光入力レベルP(j)
    P(j)=MAX〔10log{1/K(i,j)}+L(i,j)〕+P in (j)
    もしくは、前記L(i,j)の波長λ j の前記出力iにおける最大値をL(i,j) max [dB]として、
    P(j)=MAX〔10log{1/K(i)}+L(i,j) max 〕+P in (j)
    を、当該光送信器における波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルとして調整した
    ことを特徴とする光送信装置。
  8. 請求項3記載の光通信システムにおける光送信装置であって、
    波長λ 1 〜λ t の光信号を伝送するために必要な光出力制御部への光入力レベルをそれぞれP(1)〜P(t)[dBm]、光出力制御部の出力i(i=1〜N)の波長λ j (j=1〜t)に対する分岐比率をK(i,j)、光カプラの分岐数をM、光送信装置と光受信装置との間の波長λ j に対する光損失をL(i,m i ,j)(m i =1〜M)[dB]、光受信装置が波長λ j の光信号を正常に受信する規定受光レベルをP in (j)[dBm]とした場合、
    前記光受信装置の台数の総和に対する波長λ1〜λtの光信号を受信する光受信装置のそれぞれの台数の割合を示す加入率がγ1〜γtである時、該加入率γ1〜γtおよび光送信装置と光受信装置との間の光損失の確率密度関数
    f(L)=A〔(L−3) (b/2)-1 /{2 b/2 Γ(b/2)}〕exp{−(L−3)/2}
    (Aは規格化定数、b=3、Lは光送信装置と光受信装置との間の光損失)
    ら、光送信装置と光受信装置との間の光損失L(i,m i ,j)の前記出力iにおける最大値L(i) max [dB]を得て、
    N個の各光カプラに対してそれぞれ接続されるmi(i=1〜N)台の各光受信装置のうちで該光カプラから光受信装置の入力に至るまでの光損失の値が最大になるN台の光受信装置の、前記光出力制御部における分岐損失10log{1/K(i,j)}前記L(i) max との和が全て一定となり且つ最小となるように前記光出力制御部における分岐比率K(i,j)を調整し、その結果、得られる前記光出力制御部への波長λ j 光信号の光入力レベルP(j)
    P(j)=MAX〔10log{1/K(i,j)}+L(i,m i ,j)〕+10logM+P in (j)
    もしくは、前記L(i,m i ,j)の波長λ j の前記出力iにおける最大値をL(i,j) max [dB]として、
    P(j)=MAX〔10log{1/K(i)}+L(i,j) max 〕+10logM+P in (j)
    を、当該光送信器における波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルとして調整した
    ことを特徴とする光送信装置。
  9. 請求項5記載の光通信システムにおける光送信装置であって、
    波長λ 1 〜λ t の光信号を伝送するために必要なアクセス区間中継光送信装置への光入力レベルをそれぞれP(1)〜P(t)[dBm]、アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部の出力i(i=1〜N)の波長λ j (j=1〜t)に対する分岐比率をK(i,j)、アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部の分岐数をM、光送信装置と光受信装置との間の波長λ j に対する光損失をL(i,m i ,j)(m i =1〜M)[dB]、光受信装置が波長λ j の光信号を正常に受信する規定受光レベルをP in (j)[dBm]とした場合、
    前記光受信装置の台数の総和に対する波長λ1〜λtの光信号を受信する光受信装置のそれぞれの台数の割合を示す加入率がγ1〜γtである時、該加入率γ1〜γtおよびアクセス区間中継光送信装置と光受信装置との間の光損失の確率密度関数
    f(L)=A〔(L−3) (b/2)-1 /{2 b/2 Γ(b/2)}〕exp{−(L−3)/2}
    (Aは規格化定数、b=3、Lはアクセス区間中継光送信装置と光受信装置と
    の間の光損失)
    ら、アクセス区間中継光送信装置と光受信装置との間の光損失L(i,m i ,j)の前記出力iにおける最大値L(i) max [dB]を得て、
    前記アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部における分岐損失10log{1/K(i,j)}前記L(i) max との和が全て一定となり且つ最小となるように前記アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部における分岐比率K(i,j)が調整された結果、得られる前記アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部への波長λ j 光信号の光入力レベルP(j)
    P(j)=MAX〔10log{1/K(i,j)}+L(i,m i ,j)〕+10logM+P in (j)
    もしくは、前記L(i,m i ,j)の波長λ j の前記出力iにおける最大値をL(i,j) max [dB]として、
    P(j)=MAX〔10log{1/K(i)}+L(i,j) max 〕+10logM+P in (j)
    を、当該光送信器における波長λ1〜λtの光信号の光出力レベルとして調整した
    ことを特徴とする光送信装置。
  10. 請求項5記載の光通信システムにおけるアクセス区間中継光送信装置であって、
    波長λ 1 〜λ t の光信号を伝送するために必要なアクセス区間中継光送信装置への光入力レベルをそれぞれP(1)〜P(t)[dBm]、アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部の出力i(i=1〜N)の波長λ j (j=1〜t)に対する分岐比率をK(i,j)、アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部の分岐数をM、光送信装置と光受信装置との間の波長λ j に対する光損失をL(i,m i ,j)(m i =1〜M)[dB]、光受信装置が波長λ j の光信号を正常に受信する規定受光レベルをP in (j)[dBm]とした場合、
    前記光受信装置の台数の総和に対する波長λ1〜λtの光信号を受信する光受信装置のそれぞれの台数の割合を示す加入率がγ1〜γtである時、該加入率γ1〜γtおよびアクセス区間中継光送信装置と光受信装置との間の光損失の確率密度関数
    f(L)=A〔(L−3) (b/2)-1 /{2 b/2 Γ(b/2)}〕exp{−(L−3)/2}
    (Aは規格化定数、b=3、Lはアクセス区間中継光送信装置と光受信装置と
    の間の光損失)
    ら、アクセス区間中継光送信装置と光受信装置との間の光損失L(i,m i ,j)の前記出力iにおける最大値L(i) max [dB]を得て、
    前記アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部における分岐損失10log{1/K(i,j)}前記L(i) max との和が全て一定となり且つ最小となるように前記アクセス区間中継光送信装置の光出力制御部における分岐比率K(i,j)を調整した
    ことを特徴とするアクセス区間中継光送信装置。
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