JP5805126B2 - 両方向光通信ネットワークで分布ラマン増幅および遠隔ポンピングを使用する方法および装置 - Google Patents
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Description
本願は、2009年4月15日に出願した米国仮出願第61/169,510号、名称「Method and Apparatus for Remotely−Pumped Passive Optical Network System for Extending Reach」の優先権を主張するものである。
(a)第1端末で第1波長のダウンストリーム光信号を生成するステップと、
(b)第1端末で第2波長のアップストリーム光信号を検出するステップと、
(c)ダウンストリーム信号もしくはアップストリーム信号のいずれかまたは両方にラマン増幅を提供するポンプ光を生成するステップと、
(d)第2端末で第2波長のアップストリーム信号を生成するステップと、
(e)第2端末でダウンストリーム信号を検出するステップと、
(f)受動的に(i)ダウンストリーム信号をそれぞれが第2端末の別々の1つに第1波長で伝播する複数のダウンストリーム・サブ信号に分割し、(ii)第1端末への伝送のために第2端末のそれぞれからのアップストリーム信号のそれぞれをファイバ上に組み合わせるステップと
を含む。
ここで図2に移ると、ポイントツーマルチポイント光ファイバ通信ネットワーク20は、ODN 20.4を介して複数N個の第2端末20.2に光学的に結合された第1端末20.1を含む。ODNは、光伝送ファイバ20.5、RN 20.6、および複数N個のドロップライン(またはファンアウト)ファイバ20.9を含む。受動デバイスだけを含む1:N光学スプリッタ20.61が、RN 20.6内に配置される。PON環境では、第1端末20.1は、CO内に配置されたOLTであり、第2端末は、アクセス・ネットワーク・アーキテクチャに応じてCPまたは隣接する機器キャビネット(図示せず)内に配置されたONU/ONTである。
本発明のネットワーク設計は、遠隔ポンピングされる分布ラマン増幅を組み込むことによって、PONの到達範囲を延長し、または分割比を高め、あるいはその両方を行う。たとえば、やはり図2に示されているように、伝送ファイバ20.5は、遠隔位置から適切にポンピングされる時に、両方の信号波長についてラマン増幅を示す。単語遠隔によって、本発明者は、動作に電力を必要とするすべてのラマン・ポンプ・ソース(pump source)が、受動ODN 20.4の外部に配置されることを意味するが、これは、実用的な問題として、現在、それらがCOに配置されることを意味する。このために、ネットワーク20は、実例として、二重ポンプ設計である、すなわち、OLT 20.1は、2つのラマン・ポンプ・ソース20.14および20.15を含む。ソース20.15は、ダウンストリーム信号SDNをラマン増幅するポンプ光PCOを生成し、ソース20.14は、アップストリーム信号SUPをラマン増幅するポンプ光PCNTRを生成する。ポンプ光PCOおよびPCNTRは、両方ともダウンストリームに伝播するので、ポンプ光PCNTRは、アップストリーム信号SUPに対して相対的に逆伝播し、ポンプ光PCOは、ダウンストリーム信号SDNに対して相対的に共伝播する。
(a)第1端末20.1で第1波長(たとえば、1490nm)のダウンストリーム光信号SDNを生成するステップと、
(b)第1端末20.1で第2波長(たとえば、1310nm)のアップストリーム光信号SUPを検出するステップと、
(c)第1端末20.1でアップストリーム信号SUPもしくはダウンストリーム信号SDNのいずれかまたは両方にラマン増幅を提供するポンプ光を生成するステップと、
(d)第2端末20.2のそれぞれで第2波長のアップストリーム信号SUPを生成するステップと、
(e)第2端末20.2のそれぞれでダウンストリーム信号SDNを検出するステップと、
(f)受動的に(i)ダウンストリーム信号SDNを複数のダウンストリーム・サブ信号に分割し(各ダウンストリーム・サブ信号は、第2端末のうちの別々の1つ(たとえば、ONU/ONT)に第1波長で伝播する)、(ii)第1端末20.1への伝送のために第2端末20.2のそれぞれからのアップストリーム信号SUPのそれぞれをファイバ20.5上に組み合わせるステップと
を含む。
Claims (10)
- 両方向光通信ネットワークであって、
第1波長のダウンストリーム信号および第2の異なる波長の複数のアップストリーム信号を搬送する光伝送ファイバを含み、前記ファイバは、少なくとも前記光ファイバの長さの延長された部分にまたがる分布ラマン利得によって特徴付けられ、さらに、
前記ファイバのアップストリーム端に光学的に結合された第1端末を含み、前記第1端末は、
前記ダウンストリーム信号を生成する第1送信機と、
前記アップストリーム信号を検出する第1受信機と、
前記アップストリーム信号もしくは前記ダウンストリーム信号のいずれか、またはこれら両方にラマン増幅を提供するポンプ光を生成する少なくとも2つのポンプ・ソースとを含み、前記両方向光通信ネットワークはさらに、
前記ファイバのダウンストリーム端に光学的に結合された複数の第2端末を含み、前記第2端末のそれぞれは、
前記アップストリーム信号のうちの1つを生成する第2送信機と、
ダウンストリーム・サブ信号を検出する第2受信機とを含み、前記両方向光通信ネットワークはさらに、
(i)前記ダウンストリーム信号を、前記第2端末のうちの別々の1つに前記第1波長で各々が伝播する複数の前記ダウンストリーム・サブ信号に分割し、そして、(ii)前記第1端末への伝送のために前記第2端末のそれぞれからの前記アップストリーム信号のそれぞれを前記ファイバ上に組み合わせる、受動光ノードを含み、
前記少なくとも2つのポンプ・ソースは、前記アップストリーム信号と逆伝播し、前記アップストリーム信号にラマン増幅を提供するポンプ光を生成する第1ポンプ・ソースを含み、
前記少なくとも2つのポンプ・ソースは、前記ダウンストリーム信号と共伝播し、前記ダウンストリーム信号にラマン増幅を提供するポンプ光を生成する第2ポンプ・ソースをも含み、
前記ダウンストリーム信号の前記第1信号波長は1480〜1500nmの範囲内にあり、前記アップストリーム信号の前記第2信号波長は1300〜1320nmの範囲内にあり、前記第2のポンプ・ソースが、共伝播する前記ポンプ光が1415〜1435nmの範囲内の波長を有するよう構成され、前記第1のポンプ・ソースが、逆伝播する前記ポンプ光が1230〜1250nmの範囲内の波長を有するよう構成され、前記共伝播するポンプ光が、前記ダウンストリーム信号に利得を提供し、前記アップストリーム信号の利得の枯渇を低減する、両方向光通信ネットワーク。 - 前記ノードは、前記第2受信機に入るポンプ光の量を低減するように、前記ポンプ光が前記ファイバを介して伝播した後に前記ポンプ光をフィルタ・アウトする帯域フィルタをさらに含む、請求項1に記載のネットワーク。
- 前記少なくとも1つのポンプ・ソースは、前記アップストリーム信号が10−12未満のBERを有するようにするために構成される、請求項1に記載のネットワーク。
- 前記少なくとも1つのポンプ・ソースは、1160〜1180nmの範囲内の波長を有するポンプ光の第3ソースを含み、前記第3ソースは、1230〜1250nmの範囲内の波長を有する前記逆伝播するポンプ光に2次ラマン増幅を提供するように構成される、請求項1に記載のネットワーク。
- 前記第1端末と前記複数の第2端末のうちの最も遠いものとの間の距離は、前記複数の第2端末が128個であるときに60kmの長さである、請求項1に記載のネットワーク。
- 両方向光通信ネットワークであって、
第1波長のダウンストリーム信号および第2の異なる波長の複数のアップストリーム信号を搬送する光伝送ファイバを含み、前記ファイバは、少なくとも前記光ファイバの長さの延長された部分にまたがる分布ラマン利得によって特徴付けられ、さらに、
前記ファイバのアップストリーム端に光学的に結合された第1端末を含み、前記第1端末は、
前記ダウンストリーム信号を生成する第1送信機と、
前記アップストリーム信号を検出する第1受信機と、
前記アップストリーム信号もしくは前記ダウンストリーム信号のいずれか、またはこれら両方にラマン増幅を提供するポンプ光を生成する少なくとも2つのポンプ・ソースとを含み、前記両方向光通信ネットワークはさらに、
前記ファイバのダウンストリーム端に光学的に結合された複数の第2端末を含み、前記第2端末のそれぞれは、
前記アップストリーム信号のうちの1つを生成する第2送信機と、
ダウンストリーム・サブ信号を検出する第2受信機とを含み、前記両方向光通信ネットワークはさらに、
(i)前記ダウンストリーム信号を、前記第2端末のうちの別々の1つに前記第1波長で各々が伝播する複数の前記ダウンストリーム・サブ信号に分割し、そして、(ii)前記第1端末への伝送のために前記第2端末のそれぞれからの前記アップストリーム信号のそれぞれを前記ファイバ上に組み合わせる、受動光ノードを含み、
前記少なくとも2つのポンプ・ソースは、前記アップストリーム信号と逆伝播し、前記アップストリーム信号にラマン増幅を提供するポンプ光を生成する第1ポンプ・ソースを含み、
前記少なくとも2つのポンプ・ソースは、前記ダウンストリーム信号と共伝播し、前記ダウンストリーム信号にラマン増幅を提供するポンプ光を生成する第2ポンプ・ソースをも含み、
前記ノードは、前記第2受信機に入る、前記第1および第2のポンプ・ソースの両方によって生成されたポンプ光の量を低減するように、前記第1および第2のポンプ・ソースの両方によって生成された前記ポンプ光が前記ファイバを介して伝播した後に前記ポンプ光をフィルタ・アウトする帯域フィルタをさらに含む、両方向光通信ネットワーク。 - 前記第1信号波長は1480〜1500nmの範囲内にあり、前記第2信号波長は1300〜1320nmの範囲内にあり、共伝播する前記ポンプ光は1415〜1435nmの範囲内の波長を有し、逆伝播する前記ポンプ光は1230〜1250nmの範囲内の波長を有し、前記共伝播するポンプ光が、前記ダウンストリーム信号に利得を提供し、前記アップストリーム信号の利得の枯渇を低減する、請求項6に記載のネットワーク。
- 前記少なくとも1つのポンプ・ソースは、1160〜1180nmの範囲内の波長を有するポンプ光の第3ソースを含み、前記第3ソースは、1230〜1250nmの範囲内の波長を有する前記逆伝播するポンプ光に2次ラマン増幅を提供するように構成される、請求項7に記載のネットワーク。
- 前記少なくとも1つのポンプ・ソースは、前記アップストリーム信号が10−12未満のBERを有するようにするために構成される、請求項6記載のネットワーク。
- 前記第1端末と前記複数の第2端末のうちの最も遠いものとの間の距離は、前記複数の第2端末が128個であるときに60kmの長さである、請求項6に記載のネットワーク。
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