JP6296560B2 - 光中継装置及び光伝送システム - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバ伝送路途中で光信号を中継する光中継装置及びこれを用いて多段中継を行う光伝送システムに関するものである。

光伝送システムにおける信号の伝送方式として、周波数軸上に変調された信号をそのまま搬送波に乗せて伝送するＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）方式がある。この方式では、９０〜２１００ＭＨｚの周波数帯にあるサブキャリアに変調された各電気信号をＳＣＭ（Ｓｕｂ−Ｃａｒｒｉｅｒ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）多重し、それを電気信号から光信号に変換しＩＭ（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）で送信する方法や、３ＧＨｚを搬送波とするＦＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号に変換するＦＭ一括変換方式等が実用化されている（例えば、非特許文献１参照。）。

ＩＭで送信する方法に比べＦＭ一括変換して送信する方法の方が反射や雑音に対する耐性が高く長距離伝送が可能である。この方法を用いた光伝送システムの構成例を図１に示す。当該システムでは、周波数多重されたＲＦ映像信号が光送信装置に入力され、光送信装置からはＦＭ一括変換された光信号が出力され、伝送事業者の局舎間を伝送させるための局側の伝送装置である中継用光増幅分配装置に入力される。中継用光増幅分配装置から出力された光信号は伝送事業者の局舎間を中継用光ファイバにて伝送し、後段の局舎における中継用光増幅分配装置に入力される。加入者が収容されている局舎までこれを繰り返し、その局舎に到達後はアクセス用光増幅分配装置に入力される。さらに、アクセス用光増幅分配装置から出力された光信号はアクセス用光ファイバを通過し、光分配器により３２分岐された後、宅内側に設置されている、ＦＭ一括変換方式の回線終端装置である光受信装置で終端される。光受信装置からの出力は同軸インタフェースであり、９０〜２１００ＭＨｚ帯にわたり周波数多重された映像信号が出力される。

特開２００２−２６１６９７号公報

ＩＴＵ−Ｔ Ｊ．１８５，"Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｆｏｒ ｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎｇ ｍｕｌｔｉ−ｃｈａｎｎｅｌ ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ ｓｉｇｎａｌｓ ｏｖｅｒ ｏｐｔｉｃａｌ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｂｙ ＦＭ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ"．

従来の光伝送システムを用いてＳＣＭ伝送を行う場合、前述のように、９０〜２１００ＭＨｚと言う有限の周波数帯にキャリアを配置していくため、１つの光信号に多重できるキャリア数には上限が存在し、したがって、同時に送信可能なチャネル数にもまた上限が存在する。これより多くのキャリアを同時に送信する場合、同じ波長はもはや使用できず、別の波長の光信号を用いる必要がある。

このとき、別の波長の光信号を用いた信号を配信する最も単純な方法は、光伝送システムをもう１つ構築する事であるが、より経済的な方法として、既設の光伝送システムに別の波長の光信号を波長多重させ、設備を共用して配信する方法が考えられる。この際に使用する別の波長の光信号の例として、ベースバンド信号がある。

しかし、既設の光伝送システムでは、光送信装置から光受信装置に至るまで、一貫して同じ波長（以下、λ_１）の１つの光信号が使われていることから、中継用光増幅分配装置およびアクセス用光増幅分配装置は、波長λ_１をもった単一の光信号を増幅するのに最適化された設計がなされている。光増幅器の利得特性には波長依存性が存在するため、λ_１とは異なる波長（以下、λ_２）の光信号を波長多重して入力したとしても、λ_２の光信号は、λ_１の光信号と同じ利得が得られるとは限らず利得に差が生じる。従来の光伝送システムでは、光増幅器を用いて多段中継を行う事から、前記利得の差が積み重ねられ、λ_２の光信号が受信機へ入力する光強度が中継段数や中継距離によって大きく異なり、システムの設計が困難になる。

この現象は、λ_１とλ_２が離れているほど顕著になる。よって、多段中継区間では、λ_１とλ_２はできるだけ近づけたほうが望ましい。

一方、光受信装置には、雑音信号を遮断するため、その光受信装置が受信すべき光信号の波長以外を遮断させる光フィルタが組み込まれている。λ_１とλ_２の２つの光信号が波長多重された状態で、従来の光伝送システムにて用いられている光受信装置で受信する場合、λ_１とλ_２が近接していると、２つの光信号がいずれも前記光フィルタを通過し、光受信装置の復調部に入力される。これによって、本来受信すべき信号以外の他方の光信号が雑音信号として流入し、受信特性が著しく低下する。これを避けるためには、光受信装置の光フィルタでλ_２を遮断できるよう、λ_１とλ_２はできるだけ離したほうが望ましい。

以上のような要因によって、λ_１とλ_２は、光増幅分配装置にとってはできるだけ近づけたほうが良く、光受信装置にとってはできるだけ離したほうが良いという、トレードオフの関係が存在する。このため、従来の光伝送システムには、他の波長の光信号を追加することが困難であるため配信可能なチャネル数の増加に制限があるという課題があった。

そこで本発明は、上記課題を解決すべく、上記トレードオフの関係に関わらず既設の光伝送システムに既存の波長以外の波長の光信号を多重できる光中継装置及び光伝送システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、光増幅分配装置で多段中継を行う区間ではλ_１と近いλ_２の光信号を波長多重し、その後、λ_２から、λ_１と離れた波長（以下、λ_２’）への変換を行った上で、光受信装置に入力する区間ではλ_１とλ_２’の光信号をそれぞれ波長多重することとした。

具体的には、本発明に係る光中継装置は、１つの主波長の主光信号と、前記主波長と異なる副波長の少なくとも１つの副光信号とが波長多重された波長多重光信号を光中継する光中継装置であって、
受信した前記波長多重光信号のうち、前記副光信号の波長を前記主波長及び前記副波長と異なる他の波長へ変換する波長変換手段と、
前記主波長の光信号の光強度に基づいて前記波長変換手段で前記他の波長に変換された光信号の光強度を調整するレベル調整手段と、
前記主波長の光信号と前記レベル調整手段で光強度を調整された前記他の波長の前記副光信号とを波長多重して送信する光合波手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明に係る光中継装置は、光増幅分配装置で多段中継を行う区間の光増幅器の利得特性を考慮してλ_１とλ_２とが近接する波長多重光信号を、光受信装置に入力する区間前段でλ_２をλ_１から離れたλ_２’に変換する。本光中継装置がこのように波長変換することで光受信装置の光フィルタの遮断効率を高め受信特性劣化を防止できる。このような手段により、光伝送システムをもう１つ構築したり、光増幅器の新規開発や置き換え、設定変更をしたりする事無く、上記光伝送システムにおいて波長が異なる複数の光信号を伝送可能とすることができる。従って、本発明は、上記トレードオフの関係に関わらず既設の光伝送システムに既存の波長以外の波長の光信号を多重できる光中継装置を提供することができる。

本発明に係る光中継装置は、前記副波長の光信号の光強度と前記レベル調整手段で光強度を調整された前記他の波長の前記副光信号の光強度とを比較する信号比較手段をさらに備える。信号比較手段が報告する比較結果情報を確認することで装置の正常異常を容易に判断できる。

本発明に係る光伝送システムは、
前記主光信号として副搬送波多重（ＳＣＭ：Ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）光信号を送信するＳＣＭ光送信装置と、
前記副光信号としてベースバンド光信号を送信するベースバンド光信号光送信装置と、
前記ＳＣＭ光信号と前記ベースバンド光信号とを波長多重して波長多重光信号を出力する波長多重装置と、
前記光中継装置を有し、前記光中継装置が前記ＳＣＭ光信号の波長と前記ベースバンド光信号の波長との差波長が大きくなるように前記ベースバンド光信号の波長を変換して光受信装置側へ出力する光ファイバ伝送路と、
を備える。

本光伝送システムは、前記光中継装置を備えるため光受信装置の光フィルタ特性に関わらず、光増幅分配装置で多段中継を行う区間でλ_１とλ_２とを近接させた波長多重光信号を伝送することができる。このため、本光伝送システムは、光増幅器でλ_１の光信号及びλ_２の光信号ともに同じ利得が得られ、波長を増やすことによる光増幅器の新規開発や置き換え、設定変更が不要である。また、前述のように前記光中継装置が波長変換することで光受信装置の光フィルタの遮断効率を高め受信特性劣化を防止できる。

このような手段により、光伝送システムをもう１つ構築したり、光増幅器の新規開発や置き換え、設定変更をしたりする事無く、上記光伝送システムにおいて波長が異なる複数の光信号を伝送可能とすることができる。従って、本発明は、上記トレードオフの関係に関わらず既設の光伝送システムに既存の波長以外の波長の光信号を多重できる光伝送システムを提供することができる。

本発明に係る光伝送システムは、前記ＳＣＭ光信号が、周波数多重されたＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）電気信号で光を強度変調（ＩＭ：Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）した光信号であり、前記ベースバンド光信号がＯＯＫ（Ｏｎ−Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）変調した光信号であることを特徴とする。

本発明に係る光伝送システムは、前記ＳＣＭ光信号が、周波数多重されたＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）電気信号で光を波長一括変調（ＦＭ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）した光信号であり、前記ベースバンド光信号がＯＯＫ（Ｏｎ−Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）変調した光信号であることを特徴とする。

本発明は、上記トレードオフの関係に関わらず既設の光伝送システムに既存の波長以外の波長の光信号を多重できる光中継装置及び光伝送システムを提供することができる。

ＦＭ一括変換方式による光映像配信システムを説明する図である。 本発明に係る光中継装置の構成を説明する図である。 本発明に係る光中継装置の構成を説明する図である。 本発明に係る光中継装置の構成を説明する図である。 本発明に係る光中継装置の構成を説明する図である。 本発明に係る光伝送システムの構成を説明する図である。 本発明に係る光伝送システムの構成を説明する図である。

以下に、本発明にかかる光伝送システムおよび光中継装置の発明の詳細を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下の記述により限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

（実施形態１）
本実施形態の光中継装置は、１つの主波長の主光信号と、前記主波長と異なる副波長の少なくとも１つの副光信号とが波長多重された波長多重光信号を光中継する光中継装置であって、
受信した前記波長多重光信号のうち、前記副光信号の波長を前記主波長及び前記副波長と異なる他の波長へ変換する波長変換手段と、
前記主波長の光信号の光強度に基づいて前記波長変換手段で前記他の波長に変換された光信号の光強度を調整するレベル調整手段と、
前記主波長の光信号と前記レベル調整手段で光強度を調整された前記他の波長の前記副光信号とを波長多重して送信する光合波手段と、
を備える。

図２は、本実施形態の光中継装置３０１を説明する図である。光中継装置３０１は、第一の光フィルタ部１０、バイパス部２０、波長変換部３０、及び第四の光フィルタ部４０を備える。
第一の光フィルタ部１０は、λ_１とλ_２の波長多重信号を波長ごとに分離する。
バイパス部２０は、λ_１の光信号を光信号１および光信号２に分岐する光分岐部２１、光分岐部２１で分岐した光信号２を受信し電気信号を出力する測定用光受信部２２、及び測定用光受信部２２からの電気信号の強度を測定し、λ_１の光信号の光強度としてレベル情報信号を出力するレベル測定部２３、を有する。
波長変換部３０は、波長λ_２の光信号を受信し電気信号を出力する信号光受信部３１、当該電気信号を整形する再生中継部３２、電気信号に基づいてλ_１及びλ_２以外の波長λ_２’の光信号を出力する光送信部３３、及びレベル測定部２３からの前記レベル情報信号をもとに波長λ_２’の光信号の強度を調整するレベル調整部３４、を有する。
第四の光フィルタ部４０は、光分岐部２１で分岐したλ_１の光信号１と波長変換部３０からのλ_２’の光信号を多重し出力する。

ここで、信号光受信部３１、再生中継部３２、及び光送信部３３が前記波長変換手段に相当し、光分岐部２１、測定用光受信部２２、レベル測定部２３、及びレベル調整部３４が前記レベル調整手段に相当し、第四の光フィルタ部が前記光合波手段に相当する。

光中継装置３０１は、第一の光フィルタ部１０で波長λ_１と波長λ_２の波長多重光信号を分波し、波長変換部３０でλ_２の光信号を別の波長λ_２’の光信号へ変換し、第四の光フィルタ部４０でλ_１の光信号とλ_２’の光信号とを合波して波長多重光信号とする。光中継装置３０１は、このように波長多重光信号に多重される波長の一部を他の波長に変更する。伝送に最適な波長が区間によって異なるような光伝送システムに光中継装置３０１を配置することで伝送品質を向上させることができる。

具体的に説明する。既存の光伝送システムにおいて使用されているλ_１に、このシステムに波長λ_２を新たに追加する場合で説明する。

まず、第一の光フィルタ部１０に、λ_１とλ_２の２波の波長多重光信号が入力される。λ_１の光信号は、第一の光フィルタ部１０を通過後、バイパス部２０を通り、光分岐部２１から光信号１および光信号２が出力される。光信号１はそのまま第四の光フィルタ部４０に入力され、光信号２は測定用光受信部２２で電気信号に変換され、レベル測定部２３で信号強度が測定され、レベル情報信号を出力する。

一方、λ_２の光信号は、第一の光フィルタ部１０を通過後、波長変換部３０における信号光受信部３１で電気信号に変換され、再生中継部３２で電気信号の波形を整形し、光送信部３３でλ_２’の光信号に変換され、レベル調整部３４でレベル測定部２３からのレベル情報信号をもとに光強度を増幅、または減衰し、第四の光フィルタ部４０に入力される。
ここで、レベル調整部３４は、λ_２’の光信号の光強度をλ_１の光信号の光強度に基づいて決定するが、例えば、λ_２’の光信号の光強度はλ_１の光信号の光強度の８０％のように光強度の比率が予め定められていてもよいし、λ_２’の光信号の光強度とλ_１の光信号の光強度の差分が予め定められていてもよい。

最後に、第四の光フィルタ部４０から、λ_１とλ_２’の２波の波長多重光信号が出力される。

以上のように光中継装置３０１を用いることで、既存の光伝送システムで複数の光信号を伝送する場合に区間ごとに最適な波長に設定することができる。さらに、光中継装置３０１を用いることで、それぞれの波長の光信号のレベル差をレベル調整部によって一定の範囲に保つことが可能となるため、システムの設計が容易になる。

（実施形態２）
図３は、本実施形態の光中継装置３０２を説明する図である。光中継装置３０２は、図２の光中継装置３０１に、さらに第二の光フィルタ部５０、波長変換部３０ａ、及び第三の光フィルタ部６０を備える。

光中継装置３０２は、波長多重光信号がλ_１、λ_２、及びλ_３の３波を多重しており、λ_２をλ_２’に、λ_３をλ_３’に変換し、λ_１、λ_２’、及びλ_３’の３波を多重した波長多重光信号を出力する。光中継装置３０２もλ_２’及びλ_３’の波長及び光強度を任意に設定できるので、光中継装置３０２を用いることで、既存の光伝送システムで複数の光信号を伝送する場合に区間ごとに最適な波長に設定することができる。さらに、光中継装置３０２を用いることで、それぞれの波長の光信号のレベル差をレベル調整部によって一定の範囲に保つことが可能となるため、システムの設計が容易になる。

光中継装置は、波長変換部３０を任意に増やすことができ、既存の光伝送システムにさらに多くの光信号を多重させることができる。

（実施形態３）
本実施形態の光中継装置は、実施形態１の光中継装置に前記副波長の光信号の光強度と前記レベル調整手段で光強度を調整された前記他の波長の前記副光信号の光強度とを比較する信号比較手段をさらに備える。本実施形態は、波長変換部に光信号の信号強度を測定する事が可能な信号監視部と、波長変換前後における信号強度を比較する事が可能な信号比較部を設けた光中継装置である。

図４は、本実施形態の光中継装置３０３を説明する図である。光中継装置３０３は、図２の光中継装置３０１に、波長変換部３０がさらに第一の光分岐部３５、第一の信号監視部３６、第二の信号監視部３７、信号比較部３８、及び第二の光分岐部３９を備える。ここで、第一の光分岐部３５、第一の信号監視部３６、第二の信号監視部３７、信号比較部３８、及び第二の光分岐部３９が前記信号比較手段に相当する。

光中継装置３０３は、図２の光中継装置３０１と同様に第一の光フィルタ部１０で波長λ_１と波長λ_２の波長多重光信号を分波し、波長変換部３０でλ_２の光信号を別の波長λ_２’の光信号へ変換し、第四の光フィルタ部４０でλ_１の光信号とλ_２’の光信号とを合波して波長多重光信号とする。そして、光中継装置３０３は、図２の光中継装置３０１と異なり、λ_２とλ_２’の光信号の光強度を比較し、比較結果情報を出力する。

以下に、光中継装置３０３の図２の光中継装置３０１との相違部分について具体的に説明する。
λ_２の光信号は、信号光受信部３１に入力される前に第一の光分岐部３５にて２分岐され、１つは信号光受信部３１に、もう１つは第一の信号監視部３６に入力される。第一の信号監視部３６は、前記光信号の光強度を測定し、レベル情報信号を出力する。一方、λ_２’の光信号は、レベル調整部３４から出力後、第二の光分岐部３９で２分岐される。第二の光分岐部３９が二分岐した一方のλ_２’の光信号は、第四の光フィルタ４０に結合され、他方のλ_２’の光信号は、第二の信号監視部３７で光強度が測定される。第二の信号監視部３７はλ_２’の光信号の光強度であるレベル情報信号を出力する。

その後、信号比較部３８は入力されるλ_２およびλ_２’の光信号のレベル情報信号から、波長変換前後における信号強度の差異を演算し、比較結果情報として出力する。比較結果情報は、使用者が判別できるように出力されるが、出力形態は、装置単独で表示（例えば、装置のランプやディスプレイに表示）しても良いし、遠隔地の監視装置に出力（例えば、ＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を使用しても良い。

信号光受信部３１や再生中継部３２、光送信部３３、レベル調整部３４のいずれかで故障が発生している場合は、λ_２’の光信号の強度が異常となるため、比較結果情報にも異常値が出力される事になる。よって、光中継装置３０３を用いることで波長変換部３０の異常を監視ができ、保守性の向上ができる。

（実施形態４）
図５は、本実施形態の光中継装置３０４を説明する図である。光中継装置３０４は、図４の光中継装置３０３に、さらに第二の光フィルタ部５０、波長変換部３０ａ、及び第三の光フィルタ部６０を備える。

光中継装置３０４は、図３の光中継装置３０２と同様に、波長多重光信号がλ_１、λ_２、及びλ_３の３波を多重しており、λ_２をλ_２’に、λ_３をλ_３’に変換し、λ_１、λ_２’、及びλ_３’の３波を多重した波長多重光信号を出力する。光中継装置３０２もλ_２’及びλ_３’の波長及び光強度を任意に設定できるので、光中継装置３０４を用いることで、既存の光伝送システムで複数の光信号を伝送する場合に区間ごとに最適な波長に設定することができる。さらに、光中継装置３０４を用いることで、それぞれの波長の光信号のレベル差をレベル調整部によって一定の範囲に保つことが可能となるため、システムの設計が容易になる。

光中継装置は、波長変換部３０を任意に増やすことができ、既存の光伝送システムにさらに多くの光信号を多重させることができる。

（実施形態５）
図６は、本実施形態の光伝送システム３５１を説明する図である。光伝送システム３５１は、
前記主光信号として副搬送波多重（ＳＣＭ：Ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）光信号を送信するＳＣＭ光送信装置と、
前記副光信号としてベースバンド光信号を送信するベースバンド光信号光送信装置と、
前記ＳＣＭ光信号と前記ベースバンド光信号とを波長多重して波長多重光信号を出力する波長多重装置と、
前記光中継装置を有し、前記光中継装置が前記ＳＣＭ光信号の波長と前記ベースバンド光信号の波長との差波長が大きくなるように前記ベースバンド光信号の波長を変換して光受信装置側へ出力する光ファイバ伝送路と、
を備える。
特に光伝送システム３５１は、前記ＳＣＭ光信号が、周波数多重されたＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）電気信号で光を強度変調（ＩＭ：Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）した光信号であり、前記ベースバンド光信号がＯＯＫ（Ｏｎ−Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）変調した光信号であることを特徴とする。

光伝送システム３５１は、
周波数多重されたＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号をＩＭ（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式で伝送するＳＣＭ光信号と、ベースバンド信号をＯＯＫ（Ｏｎ−Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）方式で伝送する光信号を、波長多重して光ファイバで伝送する光伝送システムであって、実施形態１から４のいずれかで説明した光中継装置が光ファイバ伝送路に配置される。

前述のように、λ_１とλ_２には、光増幅器にとってはできるだけ近づけたほうが良く、光受信装置にとってはできるだけ離したほうが良いと言う、トレードオフの関係が存在する。これを解決するため、光増幅器にて多段中継を行う区間においてはλ_２にはλ_１に近い波長を用い、光受信装置に入力する前にλ_２をλ_１とは離れた別の波長λ_２’に変換する。

図６において、ＲＦ映像信号が光送信装置６１に入力され、強度変調され、λ_１の光信号として出力される。その後、ＷＤＭカプラ６３でλ_２の光信号であるベースバンド信号と波長多重され、中継用光増幅分配装置６４に入力される。中継用光増幅分配装置６４から出力された波長多重光信号は伝送事業者の局舎間を中継用光ファイバ６５にて伝送し、次の局舎における中継用光増幅分配装置６４に入力される。波長多重光信号は、加入者が収容されている局舎までこれを繰り返し、その局舎に到達後は、光中継装置（３０１〜３０４）に入力される。光中継装置（３０１〜３０４）でλ_２の光信号はλ_２’の光信号に変換される。光中継装置（３０１〜３０４）から出力されるλ_１およびλ_２’の光信号は、アクセス用光増幅分配装置７１に入力された後、アクセス用光ファイバ７２にて伝送し、光分配器７３により分岐された後、光受信装置６２に入力される。

このように、多段中継を行う区間では、各中継用光増幅分配装置６４が有する光増幅器で同じ利得で増幅されるようにλ_１とλ_２とは近接した波長としておき、光受信器に入力する区間では、光受信装置６２の光フィルタで所望の光信号のみを透過させるべく光中継装置（３０１〜３０４）でλ２の光信号の波長ををλ２’へ変換する。従って、光伝送システム３５１は、既存の中継用光増幅分配装置６４、アクセス用光増幅分配装置７１、光分配器７３及び光受信装置６２を新設したり改造することなく従前の波長（λ_１）以外の波長（λ_２）の光信号を多重して伝送容量を拡大することができる。

なお、図６では例として、多段中継を行う区間の後段、且つアクセス用光増幅分配装置７１の前段に光中継装置を設置しているが、光中継装置の設置個所はこの位置に限定しなくてもよい。

（実施形態６）
図７は、本実施形態の光伝送システム３５２を説明する図である。光伝送システム３５２は、
前記主光信号として副搬送波多重（ＳＣＭ：Ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）光信号を送信するＳＣＭ光送信装置と、
前記副光信号としてベースバンド光信号を送信するベースバンド光信号光送信装置と、
前記ＳＣＭ光信号と前記ベースバンド光信号とを波長多重して波長多重光信号を出力する波長多重装置と、
請求項１又は２に記載の光中継装置を有し、前記光中継装置が前記ＳＣＭ光信号の波長と前記ベースバンド光信号の波長との差波長が大きくなるように前記ベースバンド光信号の波長を変換して光受信装置側へ出力する光ファイバ伝送路と、
を備える。
特に光伝送システム３５２は、前記ＳＣＭ光信号が、周波数多重されたＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）電気信号で光を波長一括変調（ＦＭ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）した光信号であり、前記ベースバンド光信号がＯＯＫ（Ｏｎ−Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）変調した光信号であることを特徴とする。

光伝送システム３５２は、
周波数多重されたＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号をＦＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）一括変換方式で伝送するＳＣＭ光信号と、ベースバンド信号をＯＯＫ（Ｏｎ−Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）方式で伝送する光信号を、波長多重して光ファイバで伝送する光伝送システムであって、実施形態１から４のいずれかで説明した光中継装置を光ファイバ伝送路に配置される。

実施形態５と同様に、光増幅器にて多段中継を行う区間においてはλ_２にはλ_１に近い波長を用い、光受信装置に入力する前にλ_２をλ_１とは離れた別の波長λ_２’に変換する。

図７において、ＲＦ映像信号は光送信装置８１に入力され、ＦＭ一括変換され、λ_１の光信号として出力される。その後、ＷＤＭカプラ６３でλ_２の光信号であるベースバンド信号と波長多重され、中継用光増幅分配装置６４に入力される。中継用光増幅分配装置６４から出力された波長多重光信号は伝送事業者の局舎間を中継用光ファイバ６５にて伝送し、次の局舎における中継用光増幅分配装置６４に入力される。波長多重光信号は、加入者が収容されている局舎までこれを繰り返し、その局舎に到達後は、光中継装置（３０１〜３０４）に入力される。光中継装置（３０１〜３０４）でλ_２の光信号はλ_２’の光信号に変換される。光中継装置（３０１〜３０４）から出力されるλ_１およびλ_２’の光信号は、アクセス用光増幅分配装置７１に入力された後、アクセス用光ファイバ７２にて伝送し、光分配器７３により３２分岐された後、光受信装置６２に入力される。

このように、多段中継を行う区間では、各中継用光増幅分配装置６４が有する光増幅器で同じ利得で増幅されるようにλ_１とλ_２とは近接した波長としておき、光受信器に入力する区間では、光受信装置６２の光フィルタで所望の光信号のみを透過させるべく光中継装置（３０１〜３０４）でλ_２の光信号の波長ををλ_２’へ変換する。従って、光伝送システム３５２は、既存の中継用光増幅分配装置６４、アクセス用光増幅分配装置７１、光分配器７３及び光受信装置６２を新設したり改造することなく従前の波長（λ_１）以外の波長（λ_２）の光信号を多重して伝送容量を拡大することができる。

さらに、光伝送システム３５２は、図６の光伝送システム３５１と比較して、ＲＦ信号がＦＭ一括変換方式となっているため、長距離伝送や加入者側が３２分岐されているネットワークに適用できる他、伝送のためのパラメータ設定が容易に行える。

なお、図７では例として、多段中継を行う区間の後段、且つアクセス用光増幅分配装置７１の前段に光中継装置を設置しているが、光中継装置の設置個所はこの位置に限定しなくてもよい。

［付記］
以下は、本実施形態の光中継装置及び光伝送システムを説明したものである。
（課題）
ＳＣＭ伝送を行っている光伝送システムにおいて、既設の光増幅器や光受信機等のスペックを変更せずに波長多重化し伝送容量を増加させる手法を提供する。

（課題解決手段）
（１）：
波長がそれぞれ異なり、波長多重伝送されてきたｎ個（ｎは２以上、以下同じ）の光信号λ_１，λ_２，・・・λ_ｎを同時入力し、また、これらｎ個の光信号を波長多重した状態で出力する光中継装置であって、
ｎ個の光信号が入力され、その入力光をλ_１とそれ以外に分離する第一の光フィルタ部と、
前記第一の光フィルタ部を通過したλ_１の光信号を、光信号１および２に分岐する光分岐部、光信号の強度を測定するために、前記光分岐部から分岐した光信号２を受信し電気信号を出力する測定用光受信部、及び前記測定用光受信部からの電気信号の強度を測定しレベル情報信号を出力するレベル測定部、を有するバイパス部と、
前記第一の光フィルタ部を通過したλ_２，・・・λ_ｎの光信号が入力され、その入力光をそれぞれの光信号の波長ごとに分離する第二の光フィルタ部と、
前記第二の光フィルタ部を通過した、それぞれの波長（λ_２，・・・λ_ｎ）の光信号に対し、別の波長（λ_２’，・・・λ_ｎ’）の光信号に変換するために、光信号を受信し電気信号を出力する信号光受信部、電気信号を整形する再生中継部、電気信号を受信し光信号を出力する光送信部、及び前記レベル情報信号をもとに光信号の強度を調整するレベル調整部、を有する波長変換部と、
前記波長変換部からの光信号（λ_２’，・・・λ_ｎ’）を多重し出力する第三の光フィルタ部と、
前記光分岐部から分岐した光信号１（λ_１）および前記第三の光フィルタ部からの光信号（λ_２’，・・・λ_ｎ’）を多重し出力する第四の光フィルタ部４０と、
を備え、
前記第二の光フィルタ部と前記第三の光フィルタ部については、前記波長変換部が２つ以上の場合にのみ有する事、を特徴とする光中継装置。

（２）：
前記波長変換部の少なくとも１つは、
信号光受信部の手前に、信号光受信部３１と第一の信号監視部３６に分岐する光分岐部と、
レベル調整部の先に、第三の光フィルタ部と第二の信号監視部に分岐する光分岐部と、
を備え、
第一の信号監視部３６からの光信号（例えば、λ_２）と第二の信号監視部からの光信号（例えば、λ_２’）それぞれの信号品質情報を比較する信号比較部と、
を備える事を特徴とする、上記（１）に記載の光中継装置。

（３）：
周波数多重されたＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号をＩＭ（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式で伝送する光信号と、
ベースバンド信号をＯＯＫ（Ｏｎ−Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）方式で伝送する光信号を、
波長多重して光ファイバで伝送する光伝送システムであって、
上記（１）または（２）に記載の光中継装置を光ファイバ伝送路に挿入する事、を特徴とする光伝送システム。

（４）：
周波数多重されたＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号をＦＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）一括変換方式で伝送する光信号と、
ベースバンド信号をＯＯＫ（Ｏｎ−Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）方式で伝送する光信号を、
波長多重して光ファイバで伝送する光伝送システムであって、
上記（１）または（２）に記載の光中継装置を光ファイバ伝送路に挿入する事、を特徴とする光伝送システム。

なお、既存のＰＤＳ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓｔａｒ）型光伝送システムでは、ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）とＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）間に波長変換機能を有する波長変換装置を設ける技術（例えば、特許文献１を参照。）が存在するが、このような技術はＩＭ方式やＦＭ一括変換方式では使用されていない。

（効果）
本光中継装置は、複数の光信号を伝送する事ができ、光中継装置の前後で、その区間に適した波長の光信号を使用する事ができる。
また、本光中継装置を挿入した光伝送システムは、光伝送システムをもう１つ構築したり、光増幅器の新規開発や置き換え、設定変更をしたりする事無く、複数の光信号を伝送する事が可能となる。

よって、従来の光伝送システム１つを用いてＳＣＭ伝送を行う場合と比較して、同時に配信可能なチャネル数を大幅に、かつ光伝送システムをもう１つ構築するよりも経済的に拡大する事ができる。

１０：第一の光フィルタ
２０：バイパス部
２１：光分岐部
２２：測定用光受信部
２３：レベル測定部
３０：波長変換部
３０ａ：波長変換部
３１：信号光受信部
３２：再生中継部
３３：光送信部
３４：レベル調整部
３５：第一の光分岐部
３６：第一の信号監視部
３７：第二の信号監視部
３８：信号比較部
３９：第二の光分岐部
４０：第四の光フィルタ部
５０：第二の光フィルタ部
６０：第三の光フィルタ部
６１：光送信装置（強度変調）
６２：光受信装置
６３：ＷＤＭカプラ
６４：中継用光増幅分配装置
６５：中継用光ファイバ
７１：アクセス用光増幅分配装置
７２：アクセス用光ファイバ
７３：光分配器
８１：光送信装置（ＦＭ一括変換）
３０１〜３０４：光中継装置
３５１、３５２：光伝送システム

Claims (5)

1. ２段以上の光増幅器を有しかつ光受信装置に接続する光ファイバ伝送路に配置され、１つの主波長の主光信号と、前記主波長と異なる副波長の少なくとも１つの副光信号とが波長多重された波長多重光信号を光中継する光中継装置であって、
   受信した前記波長多重光信号のうち、前記副光信号の波長を前記主波長及び前記副波長と異なる他の波長へ変換する波長変換手段と、
   前記主波長の光信号の光強度に基づいて前記波長変換手段で前記他の波長に変換された光信号の光強度を調整するレベル調整手段と、
   前記主波長の光信号と前記レベル調整手段で光強度を調整された前記他の波長の前記副光信号とを波長多重して送信する光合波手段と、
   を備え、
   前記副波長は、前記２段以上の光増幅器による多段中継を行う区間において、前記副光信号が前記光増幅器で前記主光信号と同じ利得を得られるように、前記他の波長より前記主波長に近い波長であり、
   前記他の波長は、前記光受信装置の光フィルタで前記主光信号又は前記他の波長の光信号のみを透過可能とするように、前記副波長より前記主波長から離れた波長である、
   ことを特徴とする光中継装置。
2. 前記副波長の光信号の光強度と前記レベル調整手段で光強度を調整された前記他の波長の前記副光信号の光強度とを比較する信号比較手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光中継装置。
3. 前記主光信号として副搬送波多重（ＳＣＭ：Ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）光信号を送信するＳＣＭ光送信装置と、
   前記副光信号としてベースバンド光信号を送信するベースバンド光信号光送信装置と、
   前記ＳＣＭ光信号と前記ベースバンド光信号とを波長多重して波長多重光信号を出力する波長多重装置と、
   請求項１又は２に記載の光中継装置を有し、前記光中継装置が前記ＳＣＭ光信号の波長と前記ベースバンド光信号の波長との差波長が大きくなるように前記ベースバンド光信号の波長を変換して光受信装置側へ出力する光ファイバ伝送路と、
   を備えることを特徴とする光伝送システム。
4. 前記ＳＣＭ光信号が、周波数多重されたＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）電気信号で光を強度変調（ＩＭ：Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）した光信号であり、
   前記ベースバンド光信号がＯＯＫ（Ｏｎ−Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）変調した光信号である
   ことを特徴とする請求項３に記載の光伝送システム。
5. 前記ＳＣＭ光信号が、周波数多重されたＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）電気信号で光を波長一括変調（ＦＭ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）した光信号であり、
   前記ベースバンド光信号がＯＯＫ（Ｏｎ−Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）変調した光信号である
   ことを特徴とする請求項３に記載の光伝送システム。

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