JP5414354B2 - 光データ通信システム、ならびに通信装置および通信方法 - Google Patents
光データ通信システム、ならびに通信装置および通信方法 Download PDFInfo
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G983.3では、光ファイバ伝送路に許容される反射減衰量(<-32dB)が規定されている。
to Zero)またはRZ(Return to Zero)の光信号に変調される。光変調器(Mn1)723−nで変調された光信号は、後段の光変調器(Mn2)724−nによってさらに変調される。この光変調器(Mn2)724−nにおいては、親ノード(OLT)714側のn番目の受信器(図示せず)における低域透過フィルタ(LPF:Low Pass Filter)において、干渉強度雑音を遮断し、送信信号の範囲のみが通過するように、信号スペクトルが単一周波数発振器(LOn)725−nに従って周波数変換される(すなわち光変調器(Mn2)724−nと単一周波数発振器(LOn)725−nが周波数シフタに相当する)。そして光変調器(Mn2)724−nの光出力は光サーキュレータ(Cnu)721−nに入力されて、上り光信号として親ノード(OLT)714に送信される。
[第1の実施形態に係る光アクセスネットワークシステムの構成例の説明]
図1は、本発明の実施の形態に係る光アクセスネットワークシステム1の構成例を示す図である。
上り信号の伝送方法について説明する。局内装置13の光源51から出力された単一波長の連続光は、分岐器52を通過し、光サーキュレータ53を介して光ファイバ12へ入射され、加入者装置11に伝送される。加入者装置11に伝送された局発光は、加入者装置11の変調器21に入力し、変調器21において送信信号により変調され、光ファイバ12に折り返される。
時間波形f(t)で振幅変調された信号光の光電界をf(t)Esexp[i(ωct+φs)]とし、ある反射点における反射光の光電界をERexp[i(ωct+φR)]とし、タップされた単一波長の連続光(すなわち局発光)の光電界をEexp[i(ωct+φ)]とすると、受信前の光電界は、式(5)で表される。式中φは、局発光のレーザ位相ノイズを表している。
なおHPF56により、信号電気スペクトルの直流成分も一部取り除かれることにより信号の劣化が想定される場合は、送信信号を、直流付近に信号成分を有さない信号形式のものにすることができる。たとえば、マンチェスター符号、バイポーラ符号、変形デュオバイナリ符号、またはIEEEにおいて規定されるギガビットイーサネット信号などは、直流付近に信号成分を有さない。
図3は、フレネル反射点における反射光による干渉雑音の電気スペクトルの計算結果を示す図である。なお具体的な計算方法は、”J. Gimlett et al., J. Lightwave Technol., pp. 888-895,
1989.”に開示されている。図3の例の場合、光源51の線幅は4MHzであり、局内装置13からフレネル反射点までの距離(図4のx)が1m、2m、および3mの場合の干渉雑音の電気スペクトルが示されている(曲線3A,3B,3C)。図3にはまた、3dB幅4MHzのローレンツ関数(図中、曲線3D)とレイリー散乱による干渉雑音の電気スペクトル(図中、曲線3E)も示されている。
なお、信号電流は、局発光と信号光の位相差の時間変化に応じて、その振幅が揺らぐ。したがって、安定した時間波形を得るためには、HPF56を通過させる前に、光位相同期ループ(光PLL)を用いて、光源51の光位相を制御することができる。光源51の光位相制御の方法については、”大越、菊池著 コヒーレント通信光通信光学 オーム社”に示されている。
送信信号の変調については、振幅変調を行った場合でも位相変調を行った場合でも、同様な原理により、干渉雑音を低減することができる。
図6は、本発明の実施の形態に係る光アクセスネットワークシステム101の構成例を示す図である。
光位相が互いに90度ずれた局発光の光電界を、それぞれ、Eexp[i(ωct+φ)]と、Eexp[i(ωct+φ+π/2)]とすると、局発光の光電界がEexp[i(ωct+φ)]である場合の受信前の光電界は式(5)で、局発光の光電界がEexp[i(ωct+φ+π/2)]である場合の受信前の光電界は式(7)で表される。
しかしながら、HPF186を通過することにより、信号電流の直流成分が失われると、包絡線検波により信号が再生できなくなる。そのため、加入者装置111において、局内装置113から伝送された波長が周波数シフトされる。
[光遅延線の追加]
分岐器182と光90度混合器184の間に、コヒーレンス長以上の光の遅延線191を挿入することにより、局内装置113の近端にフレネル反射点がある場合においても、適切に、干渉雑音を低減することができる。
[加入者装置が複数ある場合の本発明の適用]
なお以上においては、加入者装置が1個の場合を例として説明したが、加入者装置が複数個設けられているシステムにおいても、本発明を適用することができる。
また以上においては、光アクセスネットワークシステムを例として説明したが、光ファイバを介して光信号を授受するノードが少なくとも2個存在すれば、本発明を適用することができる。
Claims (7)
- 光ファイバを介して光信号を授受する第1のノードと第2のノードを有して構成される光データ通信システムであって、上記第1のノードは、上記光ファイバを介して所定の波長の連続光を上記第2のノードに供給し、上記第2のノードは、上記第1のノードにより供給された上記連続光をデータ信号により変調する光データ通信システムにおいて、
上記第1のノードは、
上記連続光の一部を分岐した光をコヒーレンス長以上の遅延を与えて透過する光遅延線と、
上記第2のノードから上記光ファイバを介して伝送されてきた上記連続光をデータ信号により変調した変調光と、上記連続光の一部を分岐してコヒーレンス長以上の遅延が与えられた光とを合波し、その合波した光を光電気変換する光コヒーレント受信を行う受信手段と、
上記光コヒーレント受信による受信信号の所定の周波数以上の信号を通過させるフィルタリング手段と
を有する
ことを特徴とする光データ通信システム。 - 請求項1に記載の光データ通信システムにおいて、
前記データ信号のデータ信号形式は、直流付近に信号成分を有さないものである
ことを特徴とする光データ通信システム。 - 請求項1に記載の光データ通信システムにおいて、
前記光コヒーレント受信は、位相ダイバーシティを用いたコヒーレント受信であって、
前記第1のノードは、前記光コヒーレント受信に際して、受信信号の包絡線を線形または2乗加算することを特徴とする光データ通信システム。 - 請求項3に記載の光データ通信システムにおいて、
前記第2のノードの前記変調手段は、上記連続光を上記データ信号により振幅変調し、
前記第2のノードは、前記連続光の周波数を、前記第1のノードの前記電気ハイパスフィルタの3dB幅以上で、かつ前記データ信号のクロック周波数より小さい値にシフトさせるシフト手段をさらに有する
ことを特徴とする光データ通信システム。 - 光ファイバを介して光信号を授受する第1のノードと第2のノードを有して構成される光データ通信システムであって、上記第1のノードは、上記光ファイバを介して所定の波長の連続光を上記第2のノードに供給し、上記第2のノードは、上記第1のノードにより供給された上記連続光をデータ信号により変調する光データ通信システムの通信方法において、
上記第1のノードで、
上記連続光の一部を分岐した光をコヒーレンス長以上の光遅延線で遅延させるステップと、
上記第2のノードから上記光ファイバを介して伝送されてきた上記連続光をデータ信号により変調した変調光と、上記連続光の一部を分岐してコヒーレンス長以上の遅延を与えた光とを合波し、その合波した光を光電気変換する光コヒーレント受信を行う受信ステップと、
上記光コヒーレント受信による受信信号の所定の周波数以上の信号を通過させるフィルタリングステップと
を含む
ことを特徴とする通信方法。 - 少なくとも1個以上の他の通信装置と光ファイバを介して光信号を授受する通信装置において、
上記光ファイバを介して所定の波長の連続光を、上記他の通信装置に供給する供給手段と、
上記連続光の一部を分岐した光をコヒーレンス長以上の遅延を与えて透過する光遅延線と、
上記他の通信装置から上記光ファイバを介して伝送されてきた、上記連続光をデータ信号により変調した変調光と、上記連続光の一部を分岐してコヒーレンス長以上の遅延が与えられた光とを合波し、上記合波した光を光電気変換する光コヒーレント受信を行う受信手段と、
上記光コヒーレント受信による受信信号の所定の周波数以上の信号を通過させるフィルタリング手段と
を有する
ことを特徴とする通信装置。 - 少なくとも1個以上の他の通信装置と光ファイバを介して光信号を授受する通信装置の通信方法において、
上記光ファイバを介して所定の波長の連続光を、上記他の通信装置に供給する供給ステップと、
上記連続光の一部を分岐した光をコヒーレンス長以上の光遅延線で遅延させるステップと、
上記他の通信装置から上記光ファイバを介して伝送されてきた、上記連続光をデータ信号により変調した変調光と、上記連続光の一部を分岐してコヒーレンス長以上の遅延を与えた光とを合波し、上記合波した光を光電気変換する光コヒーレント受信を行う受信ステップと、
上記光コヒーレント受信による受信信号の所定の周波数以上の信号を通過させるフィルタリングステップと
を含む
ことを特徴とする通信方法。
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JP2009119095A JP5414354B2 (ja) | 2009-05-15 | 2009-05-15 | 光データ通信システム、ならびに通信装置および通信方法 |
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