JP6434712B2 - Optical communication system - Google Patents
Optical communication system Download PDFInfo
- Publication number
- JP6434712B2 JP6434712B2 JP2014090627A JP2014090627A JP6434712B2 JP 6434712 B2 JP6434712 B2 JP 6434712B2 JP 2014090627 A JP2014090627 A JP 2014090627A JP 2014090627 A JP2014090627 A JP 2014090627A JP 6434712 B2 JP6434712 B2 JP 6434712B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- upstream
- converter
- optical signal
- optical
- polarization
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 114
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims description 50
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 75
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 69
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 15
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 34
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 23
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 19
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 19
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 19
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 15
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002999 depolarising effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Description
本発明は、複数のサービスが運用される光通信システムに関する。特に、OBIが生じても通信可能な光通信システムに関する。 The present invention relates to an optical communication system in which a plurality of services are operated. In particular, the present invention relates to an optical communication system that can communicate even when OBI occurs .
CATVシステムにおいて、センターから加入者までの伝送路として光ファイバーケーブルを用いたFTTH方式が知られている。特に、既存のCATVシステムにおいて使われているCMTSやCMをそのまま利用し、加入者宅にRFoG−ONU(Radio Frequency over Glass Optical Network Unit )を配置して構築されたFTTH方式のCATVシステムは、RFoGと呼ばれている。 In the CATV system, an FTTH system using an optical fiber cable as a transmission path from a center to a subscriber is known. In particular, the FTTH CATV system constructed using RFTS-ONU (Radio Frequency over Glass Optical Network Unit) at the subscriber's house using CMTS and CM used in the existing CATV system as they are is called RFoG. is called.
RFoGシステムにおいて複数のCMTSを用いて複数のサービスを運用する場合、異なるサービスについてはそれぞれ異なるCMTSを用いて通信を制御していて、異なるサービス間では通信が制御されていない。そのため、異なるサービスの上り信号が同時に送信される可能性がある。同時に送信されて重なった上り光信号がセンター側のO/E変換器に同時に入力されると、2つの上り光信号の周波数差に応じて雑音が発生し、通信品質を悪化させ、場合によっては通信が遮断してしまう。この雑音を光ビート雑音(OBI;OpticalBeatInterference)という。 When operating a plurality of services using a plurality of CMTSs in the RFoG system, communication is controlled using different CMTSs for different services, and communication is not controlled between different services. For this reason, uplink signals of different services may be transmitted at the same time. If the upstream optical signals transmitted and overlapped at the same time are simultaneously input to the O / E converter on the center side, noise is generated according to the frequency difference between the two upstream optical signals, and the communication quality is deteriorated. Communication is interrupted. This noise is called optical beat noise (OBI; Optical Beat Interference).
OBIの発生は、特に電話サービスにおいて問題となる。データ通信サービスなどでは、再送信などの技術によって、OBIが発生しても通信不良を回避することが可能であるが、電話サービスではそういった回避の技術が使えないためOBIの発生によって音声が途切れてしまい、通話が中断してしまう。 The occurrence of OBI becomes a problem particularly in telephone services. In data communication services and the like, it is possible to avoid communication failures even if OBI occurs by using techniques such as retransmission, but since such avoidance techniques cannot be used in telephone services, voice is interrupted due to the occurrence of OBI. The call is interrupted.
このOBIの問題を解決する技術として、特許文献1がある。特許文献1では、上り電気信号の変調度を上げ、R−ONUのE/O変換器におけるレーザーとしてスペクトル幅の広いものを使用することで、OBIが発生してもCN比の悪化が抑制され、正常に上り通信を行うことができるようにしている。 As a technique for solving the problem of OBI, there is Patent Document 1. In Patent Document 1, by increasing the modulation degree of the upstream electrical signal and using a laser having a wide spectrum width as the laser in the R / ONU E / O converter, deterioration of the CN ratio is suppressed even if OBI occurs. Thus, it is possible to perform uplink communication normally.
しかし、特許文献1の方法では、加入者側の各R−ONUのE/O変換器からセンター側のO/E変換器までの伝送距離が長い場合には、2次歪みが発生して信号品質が劣化してしまう可能性があった。また、特許文献1の方法では、各加入者のR−ONUごとに上記対策を施す必要があり、加入者数が多い場合にはその分R−ONU台数も多くなり、コストを抑えることが難しい点も問題であった。 However, in the method of Patent Document 1, when the transmission distance from the E / O converter of each R-ONU on the subscriber side to the O / E converter on the center side is long, second order distortion occurs and the signal There was a possibility that the quality would deteriorate. In the method of Patent Document 1, it is necessary to take the above measures for each R-ONU of each subscriber. When the number of subscribers is large, the number of R-ONUs increases accordingly, and it is difficult to reduce costs. The point was also a problem.
そこで本発明の目的は、OBIが発生しても通信可能な光通信システムにおいて、より高い通信品質を実現し、低コスト化を図ることである。 Accordingly, an object of the present invention is to achieve higher communication quality and lower costs in an optical communication system that can communicate even when OBI occurs.
本発明は、センター側に配置された複数のCMTSと、加入者宅に配置され、各CMTSに対応するCMと、CMTSからの下り電気信号を下り光信号に変換して出力するE/O変換器と、加入者宅に配置され、E/O変換器からの下り光信号を下り電気信号に変換し、CMからの上り電気信号を上り光信号に変換して出力するRFoG−ONUと、RFoG−ONUからの上り光信号を上り電気信号に変換して各前記CMTSに出力するO/E変換器と、E/O変換器から光伝送路を介して入力される下り光信号を、光伝送路を介してRFoG−ONUへと出力し、RFoG−ONUから光伝送路を介して入力される上り光信号を、光伝送路を介してO/E変換器へと出力する波長多重装置と、を有し、各CMTSは、対応しないCMからの上り通信のタイミングは制御していない光通信システムにおいて、波長多重装置とO/E変換器間の光伝送路であってO/E変換器の近傍に、上り光信号を無偏光にする偏波スクランブラが挿入されている、ことを特徴とする光通信システムである。 The present invention provides a plurality of CMTSs arranged on the center side, CMs arranged at subscriber's homes, and E / O conversions that convert the downlink electrical signals from the CMTSs and the CMTSs into downlink optical signals and output them. And an RFoG-ONU that is disposed at a subscriber's home, converts a downstream optical signal from the E / O converter into a downstream electrical signal, converts an upstream electrical signal from the CM into an upstream optical signal, and outputs the upstream optical signal, and RFoG -O / E converters that convert upstream optical signals from ONUs into upstream electrical signals and output to each CMTS, and downstream optical signals that are input from the E / O converters via optical transmission paths A wavelength multiplexing device that outputs to the RFoG-ONU via the path and outputs an upstream optical signal input from the RFoG-ONU via the optical transmission path to the O / E converter; And each CMTS is from an unsupported CM In an optical communication system in which the timing of uplink communication is not controlled, an optical transmission path between the wavelength multiplexing device and the O / E converter, and in the vicinity of the O / E converter , a polarization that makes the upstream optical signal non-polarized. An optical communication system is characterized in that a wave scrambler is inserted.
(削除)(Delete)
(削除)(Delete)
本発明によれば、上り光信号を無偏光としたのちO/E変換器により上り電気信号に変換しているため、OBIの発生が抑制されてC/Nの悪化が改善され、正常に通信を行うことができる。また、センター側の各O/E変換器の台数分の偏波スクランブラを設ければよいので低コストである。したがって、本発明は電話サービスを含む複数の通信サービスを運用する光通信システムに好適である。 According to the present invention, since the upstream optical signal is made non-polarized and then converted to the upstream electrical signal by the O / E converter, the occurrence of OBI is suppressed, the deterioration of C / N is improved, and normal communication is performed. It can be performed. In addition, the number of polarization scramblers corresponding to the number of O / E converters on the center side may be provided, which is low in cost. Therefore, the present invention is suitable for an optical communication system that operates a plurality of communication services including a telephone service.
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。 Specific examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the examples.
図1は、実施例1のRFoGシステムの構成を示した図である。図1のように、実施例1のRFoGシステムは、センター側に配置される3台のCMTS(Cable Modem Termination System)10A〜Cおよび光送受信機11と、加入者側に配置されるRFoG−ONU13とおよびCM(Cable Modem )14A〜Cと、光送受信機11とRFoG−ONU13の間を接続する光ファイバーケーブル15と、光ファイバーケーブル15を分岐する光カプラ12と、によって構成されている。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of the RFoG system according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the RFoG system according to the first embodiment includes three CMTS (Cable Modem Termination System) 10A to 10C and an
以下、実施例1のRFoGシステムの各構成要素について詳しく説明するとともに、その動作についても説明する。 Hereinafter, each component of the RFoG system according to the first embodiment will be described in detail, and the operation thereof will also be described.
CMTS10A〜Cは、センター側に配置されていて、CMTS10A〜Cの下り電気信号出力側は合波器16を介して光送受信機11に接続されている。また、CMTS10A〜Cの上り電気信号入力側は分波器18を介して光送受信機11に接続されている。CMTS10A〜Cは、RF帯域の電気信号を入出力し、各加入者側の各CM14A〜Cと通信をする。この通信はDOCSISプロトコルに従うものである。詳細は後述する。CMTS10A〜Cの出力する電気信号はそれぞれ帯域が異なり、それぞれ異なる3つの通信サービスを行う。たとえば、インターネットなどのデータ通信サービス、VOD(Video On Demand )サービス、電話サービスである。各CMTS10A〜Cからの下り電気信号は、合波器16によって周波数多重されて光送受信機11に入力される。
The
光送受信機11は、図1に示すように、E/O変換器100とO/E変換器105によって構成されている。CMTS10A〜C側から入力された下り電気信号は、E/O変換器100によって所定波長の下り光信号に変換されて出力される。そして、図示しない光カプラによって分岐された後、EDFA(エルビウムドープファイバアンプ)101によって増幅され、光カプラ12によってさらに分岐される。光カプラ12によって分岐された光ファイバーケーブル15は、各加入者のRFoG−ONU13に接続される。また、RFoG−ONU13は同軸ケーブルを介して分波器17に接続され、分波器17は各CM14A〜Cに接続される。RFoG−ONU13は、センター側からの下り光信号を下り電気信号に変換して各CM14A〜Cに出力するとともに、各CM14A〜Cからの上り電気信号を上り光信号に変換して出力する。
The
EDFA101と各光カプラ12との間の光ファイバーケーブル15には、WDM装置102が挿入されている。WDM装置102により、EDFA101からの下り光信号はそのまま光カプラ12へと透過され、光カプラ12からの上り光信号は、下り光信号との波長の違いによって分離される。その分離された上り光信号は、光ファイバーケーブル15を介してスペクトル幅拡大装置103に入力される。
A
スペクトル幅拡大装置103は、入力された上り光信号のスペクトル幅(周波数スペクトルのピークの半値幅、以下も同様の意)を拡大して出力する。スペクトル幅拡大装置103は、O/E変換器105近傍の光ファイバーケーブル15に挿入されている。
The spectrum
スペクトル幅拡大装置103は、図2に示すように、サーキュレータ1030とCFBG(チャープファイバーブラッググレーティング)1031によって構成されている。サーキュレータ1030は、第1〜3ポートの3つのポートを有していて、第1ポートに入力される光信号を第2ポートからのみ出力し、第2ポートに入力される光信号を第3ポートからのみ出力する。サーキュレータ1030の第1ポートには、加入者側の光ファイバーケーブル15に接続されており、第1ポートには上り光信号が入力される。第2ポートには、CFBG1031が接続されている。また、第3ポートには、O/E変換器105側の光ファイバーケーブル15に接続されていて、CFBG1031によって反射されて第2ポートに入力された上り光信号は、第3ポートから出力され、光ファイバーケーブル15を介して偏波スクランブラ104に入力される。
As shown in FIG. 2, the spectral
CFBG1031は、コアがグレーティング構造を有したファイバーであり、そのグレーティングの周期が長波長側と短波長側とで異なるようにした構造である。具体的には一方の端部側のグレーティング周期が、他方の端部側に向かうにつれて大きくなる構造となっている。CFBG1031のグレーティング周期が小さい方の端部とサーキュレータ1030の第2ポートとが接続されており、第2ポートからCFBG1031に入力される上り光信号について、短波長側を手前で反射し、長波長側を奥で反射することでパルス幅を圧縮し、これによってCFBG1031から第2ポートに入力される上り光信号のスペクトル幅を拡大している。
The
サーキュレータ1030は、従来知られている種々の構成のものを用いることができる。たとえば、ファラデー回転子を用いた構成のサーキュレータ1030を採用することができる。ただし、アクティブ素子よりもパッシブ素子で構成されたものが望ましい。メンテナンス性などの点で有利であるためである。
As the
なお、スペクトル幅拡大装置103は上記に示したものに限るものではなく、波長分散によってスペクトル幅を拡大させる任意の構成の装置を用いることができる。たとえば、長尺な波長分散ファイバーなどを用いてスペクトル幅を拡大することもできる。ただし、メンテナンス性などの点からスペクトル幅拡大装置103全体がパッシブ素子で構成されていることが好ましい。特に、実施例1で用いているサーキュレータ1030とCFBG1031で構成されるスペクトル幅拡大装置103は、パッシブ素子で構成することができ、小型にできることが利点である。スペクトル幅拡大装置103として、偏光依存性を有したものを用いてもよいが、偏波結合係数ξ(2つの上り光信号の偏波面のカップリングを示す係数)が小さいほど、つまりは無偏光(非偏光)状態になるべく近い方が、OBIによるCN比悪化を抑制することができるため、偏光依存性のない、あるいは少ない素子を用いてスペクトル幅拡大装置103を構成することが望ましい。
Note that the spectral
偏波スクランブラ104は、O/E変換器105とスペクトル幅拡大装置103との間の光ファイバーケーブル15に挿入されている。偏波スクランブラ104は、入力された上り光信号の偏光状態を無偏光(非偏光)にする。
The
偏波スクランブラ104には、入力される上り光信号の偏光状態を無偏光とすることができる任意の構造のものを用いることができる。たとえば、ニオブ酸リチウム等の強誘電体を光導波路として用い、強誘電体に印加する電圧の制御によって偏波方向をスクランブルする方式を用いることができる。また、偏光スクランブラ104は、メンテナンス性などの点からパッシブ素子で構成されていることが好ましい。
The
なお、実施例1のRFoGシステムでは、O/E変換器105側から順に偏波スクランブラ104、スペクトル幅拡大装置103、の順に接続された構成としているが、逆順、すなわち、O/E変換器105側から順にスペクトル幅拡大装置103、偏波スクランブラ104、の順に接続された構成としてもよい。スペクトル幅拡大装置103に偏波依存性を有するものを使用する場合、先にスペクトル幅拡大装置103によってスペクトル幅拡大した後、偏波スクランブラ104によって無偏光とすれば、効率的にOBIによるCN比悪化を抑制することができる。
In the RFoG system according to the first embodiment, the
また、実施例1のRFoGシステムでは、スペクトル幅拡大装置103と偏波スクランブラ104の両方を用いているが、スペクトル幅拡大装置103を使用せず偏波スクランブラ104のみを用いるようにしてもよい。
Further, in the RFoG system of the first embodiment, both the spectrum
また、スペクトル幅拡大装置103と偏波スクランブラ104の一方または両方は、光送受信機11に組み込まれて一体化されていてもよいし、別体として構成されていてもよい。
In addition, one or both of the spectral
O/E変換器105の入力側は偏波スクランブラ104の出力側に接続されている。また、O/E変換器105は、EDFA101による光ファイバーケーブル15の分岐数分の台数が配置されている。このように複数のO/E変換器105を用いて上り光信号を上り電気信号に変換することで、1つのO/E変換器105当たりの配下のCM14の数が少なくなり、上り光信号の衝突の確率が減り、結果としてOBIの発生を低減することができる。ただし、本発明のスペクトル幅拡大装置103、偏波スクランブラ104によってOBIによるCN比悪化が十分に抑制できる場合には、光カプラ12によって光ファイバーケーブル15を合流させて、O/E変換器105の数を減らしてもよく、特に十分にCN比悪化を抑制できる場合にはO/E変換器105を1台としてもよい。O/E変換器105は、偏波スクランブラ104からの上り光信号を上り電気信号に変換して出力する。そして、出力された上り電気信号は分波器18によって各CMTS10A〜Cに対応した周波数の上り電気信号にそれぞれ分波され、各CMTS10A〜Cに入力される。
The input side of the O /
スペクトル幅拡大装置103および偏波スクランブラ104の台数は、O/E変換器105の台数と同数である。そのため、各加入者のRFoG−ONU13ごとにOBI対策を施す場合よりも台数が少なく低コストである。
The number of spectrum
次に、実施例1のRFoGシステムの動作について説明する。 Next, the operation of the RFoG system of Example 1 will be described.
実施例1のRFoGシステムにおいては、各CMTS10A〜Cごとに異なる通信サービスが運用されており、CMTS10Aと複数のCM14Aとの間、CMTS10Bと複数のCM14Bとの間、CMTS10Cと複数のCM14Cとの間では、それぞれがDOCSISプロトコルに従って独立に通信制御されている。そのため、同一のCMTS10配下の複数のCM14同士(たとえば複数のCM14A同士)については、時分割で上り通信がされ、通信タイミングが重ならないよう制御されている。
In the RFoG system of the first embodiment, different communication services are operated for each of the
一方、異なるCMTS10配下のCM14間については、通信のタイミングは制御はされていない。したがって、ある加入者からの上り光信号と、他の加入者からの上り光信号は衝突する可能性がある。たとえば、CMTS10AはCM14Bの通信タイミングを制御しておらず、CMTS10BはCM14Aの通信タイミングを制御していないため、ある加入者のCM14Aと、他の加入者のCM14Bとの間では上り通信が衝突する可能性がある。
On the other hand, the communication timing is not controlled between CMs 14 under
そして、その衝突した状態の上り光信号がO/E変換器105において上り電気信号に変換されると、2つの上り光信号の周波数差に応じてOBIが発生する。OBIは、2つの上り光信号の周波数差をピーク中心とした広い帯域の雑音である。2つの上り光信号の周波数が完全に一致する場合にはOBIは発生せず、十分に周波数が離れている場合にはOBIは通信品質に影響を与えない。しかし、RFoG−ONU13において上り光信号の発生に用いているレーザーの波長は、製品誤差、温度等の環境要因、信号のデータ量などによって2nm程度の波長ばらつきがある。そのため、あるRFoG−ONU13の上り光信号の周波数と、他のRFoG−ONU13の周波数は、OBIが発生して通信品質に影響する程度の差周波数となっている。
When the collided upstream optical signal is converted into an upstream electrical signal by the O /
OBIが発生すると、CN比が悪化して通信不良となり、場合によっては通信が中断してしまう。実施例1のRFoGシステムの場合、2つまたは3つの上り光信号が衝突し、干渉してOBIが発生する可能性がある。 When OBI occurs, the CN ratio deteriorates and communication failure occurs, and communication is interrupted in some cases. In the case of the RFoG system according to the first embodiment, two or three upstream optical signals collide with each other and may interfere to generate OBI.
3つの上り光信号が干渉してOBIが発生した場合、OBIによる相対雑音強度のピーク値、RINbeatは、次の式(1)で表わされることが非特許文献1に記載されている。
また、OBIによる雑音が、ショット雑音や熱雑音よりも十分に大きい場合には、CNRはRINbeatに反比例することが非特許文献1に記載されている。したがって、ピークの下げ幅αを大きくするか、偏波結合係数ξを小さくすれば、RINbeatの値は小さくなりCN比を改善できることがわかる。 Non-Patent Document 1 describes that CNR is inversely proportional to RIN beat when noise due to OBI is sufficiently larger than shot noise and thermal noise. Therefore, it can be seen that if the peak reduction width α is increased or the polarization coupling coefficient ξ is decreased, the value of RIN beat is decreased and the CN ratio can be improved.
ピークの下げ幅αを大きくするためには、各RFoG−ONU13においてレーザー光の強度変調の変調度を大きくすることが考えられる。しかし、この方法では各RFoG−ONU13ごとに変調度を制御する必要があり、高コストとなる。また、変調度が1を越えると歪みが生じて通信品質が劣化してしまうため、変調度の変更ではRINbeatの値を小さくするのに限度がある。
In order to increase the peak reduction width α, it is conceivable to increase the modulation degree of intensity modulation of laser light in each RFoG-
また、偏波結合係数ξを小さくするには、衝突前に各上り光信号の偏光状態を制御する必要がある。たとえば、2つの上り光信号の偏光方向を直交させる制御をする必要がある。しかし、そのような制御をすることは現実的ではない。第1に、上り光信号の偏光方向は、温度や伝送距離などの条件によって時間的にランダムに変化しているため、上り光信号の強度をさほど変化させずに偏光方向を制御することは容易でない。第2に、あるCMTS10配下のCM14と、他のCMTS10配下のCM14とでは上り通信のタイミングが制御されていないため、どのCM14からの上り光信号が衝突するのか予測することができず、したがって2つの上り光信号の偏光方向が直交するように制御することは実質的に無理がある。
In order to reduce the polarization coupling coefficient ξ, it is necessary to control the polarization state of each upstream optical signal before the collision. For example, it is necessary to control the polarization directions of two upstream optical signals to be orthogonal. However, such control is not realistic. First, since the polarization direction of the upstream optical signal changes randomly in time depending on conditions such as temperature and transmission distance, it is easy to control the polarization direction without significantly changing the intensity of the upstream optical signal. Not. Second, since the timing of uplink communication is not controlled between a CM 14 under one
そこで実施例1のRFoGシステムでは、以下の2つの方法によってOBIによるCN比悪化を抑制することとした。 Therefore, in the RFoG system of Example 1, the CN ratio deterioration due to OBI is suppressed by the following two methods.
第1に、スペクトル幅拡大装置103をO/E変換器105の光信号入力側近傍に設け、O/E変換器105に上り光信号が入力される前にスペクトル幅を拡大させるようにした。図3に示すように、全体の出力は保たれたままスペクトル幅が拡大されるため、スペクトルのピーク値は減少する。このように、スペクトル幅拡大装置103によってスペクトル幅を拡大することにより、変調によるピーク値減少に加えてさらにピーク値を低下させ、RINbeatの値を小さくしている。
First, the spectral
また、実施例1のRFoGシステムでは、スペクトル幅拡大装置103をO/E変換器105の近傍に配置している。そのため、O/E変換器105からスペクトル幅拡大装置103までの光ファイバーケーブル15による伝送距離は短くて済む。つまり、スペクトル幅拡大装置103から出力された上り光信号が、O/E変換器105に入力されるまでの間に、上り光信号に生じる二次歪みは小さくて済み、スペクトル幅拡大装置103を設けたことによる通信品質の悪化が抑制されている。
Further, in the RFoG system of the first embodiment, the spectrum
なお、上記の二次歪みは、伝送距離が100m以内であれば通信品質に対する影響を無視することができるので、O/E変換器105からスペクトル幅拡大装置103までの伝送距離が100m以内となるように配置することが望ましい。
Note that the above-mentioned second-order distortion can ignore the influence on the communication quality if the transmission distance is within 100 m. Therefore, the transmission distance from the O /
また、エラー訂正可能なCNRの限界値は概ね12dBである。そのため、ξが1.0の場合、図4から、ピークの下げ幅α(変調によるスペクトルピークの下げ幅と、スペクトル幅拡大装置103によるスペクトル幅拡大に伴うスペクトルピークの下げ幅とを合わせた値)は、15dB以上とする必要がある。αの値は15dB以上の大きい値であればあるほどCNRを良好に確保でき望ましいが、エラー訂正を必要としないCNRの限界値である16dBを考慮した場合、ξが0.5のときにαを9〜13dB、ξが1.0のときにαを15〜19dBとすれば十分な性能が確保できる。
Further, the limit value of CNR capable of error correction is approximately 12 dB. Therefore, when ξ is 1.0, from FIG. 4, the peak reduction width α (a value obtained by combining the spectral peak reduction width due to modulation and the spectral peak reduction width associated with the spectral width expansion by the spectral
このように、実施例1のRFoGシステムでは、スペクトル幅拡大装置103を設けたことで上り光信号の変調度を変更せずにピークの下げ幅αを増大させることができるので、安価かつ簡易にOBIによるCN比悪化を抑制することができ、良好な上り通信を実現することができる。
As described above, in the RFoG system according to the first embodiment, since the spectrum
第2に、偏波スクランブラ104を設け、O/E変換器105に入力される前に上り光信号を無偏光とすることとした。これにより、上り光信号の偏波面の向きが時間的にランダムに変わり、一方の上り光信号の偏波面に対して他方の上り光信号の偏波面の成す角度もランダムに変わる。そのため、時間平均的には偏波結合係数ξはおよそ0.5となり、偏波スクランブラ104により無偏光としない場合に比べて平均的には偏波結合係数ξを低下させることができ、RINbeatの値を小さくすることができる。
Second, a
このように、実施例1のRFoGシステムでは、偏波スクランブラ104を設けて上り光信号を無偏光とすることにより、簡易に偏波結合係数ξを低減することができるので、OBIによるCN比悪化を抑制することができ、良好な上り通信を実現することができる。
As described above, in the RFoG system of the first embodiment, the polarization coupling coefficient ξ can be easily reduced by providing the
図4は、OBIによるCN比悪化について、ピークの下げ幅αおよび偏波結合係数ξの依存性を検証した結果を示すグラフである。図4のグラフにおいて横軸はα(dB)、縦軸はCNR(dB)である。偏波結合係数ξは、0.16、0.3、0.5、1の4通りとした。図4の結果は、2つの上り光信号を同時に送信してOBIを発生させた場合である。また、上り電気信号の変調方式はQPSKとし、上り光信号の変調度は0.3とした。なお、変調方式がQPSKの場合、エラー訂正可能なビットエラーレートは10-4(CNRで12dBに相当)であり、CNRが16dB以上であればエラー訂正の必要なく伝送が可能となる。 FIG. 4 is a graph showing a result of verifying the dependency of the peak reduction width α and the polarization coupling coefficient ξ on the CN ratio deterioration due to OBI. In the graph of FIG. 4, the horizontal axis is α (dB) and the vertical axis is CNR (dB). The polarization coupling coefficient ξ is set to four types of 0.16, 0.3, 0.5, and 1. The result of FIG. 4 is a case where OBI is generated by transmitting two upstream optical signals simultaneously. The modulation method of the upstream electrical signal is QPSK, and the modulation degree of the upstream optical signal is 0.3. When the modulation method is QPSK, the error-correctable bit error rate is 10 −4 (corresponding to 12 dB in CNR). If the CNR is 16 dB or more, transmission without error correction is possible.
図4のように、ピークの下げ幅αが大きくなるにつれてCNRも次第に増加していることがわかる。スペクトル幅拡大装置103によってαを増加させると、1dBのαの増加でCNRはおよそ1.0〜1.1dB改善できる。
As shown in FIG. 4, it can be seen that the CNR gradually increases as the peak reduction width α increases. When α is increased by the
また、偏波結合係数ξを小さくしていっても、CNRは増加していくことがわかる。偏波スクランブラ104によって2つの上り光信号は無偏光となるため、偏波結合係数ξは平均的には0.5となる。図4から、無偏光とすることで偏波結合係数ξが1の場合(2つの上り光信号の偏波面が一致する場合)よりもCNRをおよそ6dB改善することができる。
It can also be seen that the CNR increases even if the polarization coupling coefficient ξ is reduced. Since the two upstream optical signals are not polarized by the
十分な通信品質を確保するためには、CNRは16dB以上が望ましい。そのためには、図4から、偏波結合係数ξが0.16の場合にはαが3dB以上、ξが0.3の場合にはαが9dB以上、ξが0.5の場合にはαが13dB以上、ξが1の場合にはαが20dB以上であれば、CNRが16dB以上とすればよい。 In order to ensure sufficient communication quality, the CNR is desirably 16 dB or more. To that end, from FIG. 4, when the polarization coupling coefficient ξ is 0.16, α is 3 dB or more, when ξ is 0.3, α is 9 dB or more, and when ξ is 0.5, α Is 13 dB or more and ξ is 1, if α is 20 dB or more, the CNR may be 16 dB or more.
実施例1のように、スペクトル幅拡大装置103と偏波スクランブラ104の両方を用いる場合、偏波スクランブラ104による2つの上り光信号の無偏光化によって偏波結合係数ξは平均的には0.5となるため、CNRを16dB以上とするためには、スペクトル幅拡大装置103によりαが13dB以上となるようにすればよい。また、スペクトル幅拡大装置103のみを用い、偏波スクランブラ104を用いない場合、偏波結合係数ξは1となる場合があるため、αは20dB以上とすることが望ましい。
As in the first embodiment, when both the spectral
以上のように、実施例1のRFoGシステムでは、スペクトル幅拡大装置103を設けて上り光信号のスペクトル幅を拡大し、偏波スクランブラ104によって上り光信号を無偏光としているため、OBIが発生してもCN比の悪化が抑制され、通信状態を良好に保持することができる。また、スペクトル幅拡大装置103および偏波スクランブラ104はO/E変換器105近傍に配置しているため、通信品質の悪化は抑制されており、スペクトル幅拡大装置103および偏波スクランブラ104の台数が少ないので導入コストも少ない。
As described above, in the RFoG system according to the first embodiment, the spectrum
なお、実施例1では、RFoGシステムにおいて3つのサービスを運用する例を示したが、本発明は2つ以上のサービスを運用する場合に適用可能である。特に、複数のサービスの1つとして電話サービスを含む場合に、本発明のRFoGシステムは好適である。データ通信サービスなどでは、通信エラーが生じた場合には再送信などの技術によって回避することが可能であるが、電話サービスではそのような技術を用いることができず、通信エラーは通話の中断を意味する。本発明のRFoGシステムでは、CN比の改善により、電話サービスにおいて通信エラーによる通話中断の発生が生じる可能性を大幅に低減することができる。 In the first embodiment, an example is shown in which three services are operated in the RFoG system. However, the present invention is applicable to the case where two or more services are operated. In particular, the RFoG system of the present invention is suitable when a telephone service is included as one of a plurality of services. In data communication services, etc., if a communication error occurs, it can be avoided by techniques such as retransmission, but such a technique cannot be used in the telephone service, and communication errors will interrupt the call. means. In the RFoG system of the present invention, by improving the CN ratio, it is possible to greatly reduce the possibility of occurrence of a call interruption due to a communication error in a telephone service.
また、実施例1のRFoGシステムは、センターから複数伸びる光ファイバーケーブル15を、光カプラ12によってさらに分岐するダブルスター型のネットワークトポロジーとしているが、スター型、ツリー型、リング型などのネットワークトポロジーとしてもよい。
The RFoG system of the first embodiment has a double star network topology in which a plurality of
また、実施例1のRFoGシステムでは、スペクトル幅拡大装置103と偏波スクランブラ104をそれぞれ1台設けているが、複数台のスペクトル幅拡大装置103を直列に接続した構成としてもよいし、複数台の偏波スクランブラ104を直列に接続した構成としてもよい。
Further, in the RFoG system of the first embodiment, one spectrum
本発明は、電話サービスやデータ通信など複数のサービスを運用するRFoGシステムに適用することができる。 The present invention can be applied to an RFoG system that operates a plurality of services such as telephone service and data communication.
10A〜C:CMTS
11:光送受信機
12:光カプラ
13:RFoG−ONU
14:CM
15:光ファイバーケーブル
16:合波器
17、18:分波器
100:E/O変換器
101:EDFA
102:WDM装置
103:スペクトル幅拡大装置
104:偏波スクランブラ
105:O/E変換器
1030:サーキュレータ
1031:CFBG
10A-C: CMTS
11: Optical transceiver 12: Optical coupler 13: RFoG-ONU
14: CM
15: optical fiber cable 16:
102: WDM apparatus 103: Spectrum width expansion apparatus 104: Polarization scrambler 105: O / E converter 1030: Circulator 1031: CFBG
Claims (2)
前記波長多重装置と前記O/E変換器間の前記光伝送路であって前記O/E変換器の近傍に、前記上り光信号を無偏光にする偏波スクランブラが挿入されている、
ことを特徴とする光通信システム。 A plurality of CMTSs arranged on the center side, CMs arranged at the subscriber's homes, CMs corresponding to the CMTSs, and E / O converters that convert downstream electrical signals from the CMTSs into downstream optical signals and output them An RFoG-ONU that is arranged at a subscriber's home, converts a downstream optical signal from the E / O converter into a downstream electrical signal, converts an upstream electrical signal from the CM into an upstream optical signal, and outputs the upstream optical signal; An O / E converter that converts an upstream optical signal from the RFoG-ONU into an upstream electrical signal and outputs it to each CMTS, and a downstream optical signal that is input from the E / O converter via an optical transmission line, Output to the RFoG-ONU via an optical transmission line, and output an upstream optical signal input from the RFoG-ONU via the optical transmission line to the O / E converter via the optical transmission line A wavelength multiplexing device, and each of the above MTS is the timing of the uplink communication from the CM that do not correspond in an optical communication system that is not controlled,
A polarization scrambler that makes the upstream optical signal unpolarized is inserted in the vicinity of the O / E converter in the optical transmission path between the wavelength multiplexing device and the O / E converter.
An optical communication system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014090627A JP6434712B2 (en) | 2014-04-24 | 2014-04-24 | Optical communication system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014090627A JP6434712B2 (en) | 2014-04-24 | 2014-04-24 | Optical communication system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015211287A JP2015211287A (en) | 2015-11-24 |
JP6434712B2 true JP6434712B2 (en) | 2018-12-05 |
Family
ID=54613203
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014090627A Active JP6434712B2 (en) | 2014-04-24 | 2014-04-24 | Optical communication system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6434712B2 (en) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0983459A (en) * | 1995-09-19 | 1997-03-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Communication system using optical module |
JP5228225B2 (en) * | 2009-06-17 | 2013-07-03 | 株式会社ブロードネットマックス | Optical CATV system |
JP5492118B2 (en) * | 2011-02-21 | 2014-05-14 | 日本電信電話株式会社 | WDM signal batch coherent receiver and method |
JP5786471B2 (en) * | 2011-06-10 | 2015-09-30 | 住友電気工業株式会社 | Optical communication device |
JP2013026791A (en) * | 2011-07-20 | 2013-02-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Optical connection device for station-side terminal apparatus in pon system |
JP5400918B2 (en) * | 2012-04-17 | 2014-01-29 | ミハル通信株式会社 | Node device, signal transmission system, and signal transmission system changing method |
-
2014
- 2014-04-24 JP JP2014090627A patent/JP6434712B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015211287A (en) | 2015-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11888525B2 (en) | Systems and methods for full duplex coherent optics | |
US10659186B2 (en) | Multiplexing two separate optical links with the same wavelength using asymmetric combining and splitting | |
US20130209105A1 (en) | Wavelength-shifted bidirectional wavelength division multiplexing optical network | |
WO2013053249A1 (en) | Optical signal transmission method and device | |
JP2009077323A (en) | Station-side optical communication device and optical communication system | |
US20120087666A1 (en) | Bidirectional wavelength division multiplexed-passive optical network | |
US20180131439A1 (en) | Methods and systems for reducing optical beat interference via polarization diversity in fttx networks | |
JP2014525209A (en) | CPE device for RFoG with wavelength collision prevention function using local and / or remote tuning of laser transmitter | |
CN103733547B (en) | Optical line terminal, optical network system and signal processing method | |
JP5786471B2 (en) | Optical communication device | |
EP3327963B1 (en) | Optical multiplexing device and associated equipment and method | |
JP6434712B2 (en) | Optical communication system | |
JP5821302B2 (en) | Communications system | |
JP2015211286A (en) | Optical communication system, spectral width expanding apparatus used for the same, and cn ratio worsening suppression method | |
KR101477355B1 (en) | Interferometric noise suppression apparatus and optical communication system comprising the same | |
Khan et al. | Power budget analysis of colorless hybrid WDM/TDM-PON scheme using downstream DPSK and re-modulated upstream OOK data signals | |
KR101453948B1 (en) | Colorless otical transmitter comprising interferometric noise suppressor | |
AU2017225642B2 (en) | Agrregator-based cost-optimized communications topology for a point-to-multipoint network | |
Sharma et al. | Performance analysis of high speed optical network based on Dense Wavelength Division Multiplexing | |
Wang et al. | Bidirectional quasi-passive reconfigurable (Bi-QPAR) node for flexible access networks | |
US11881893B2 (en) | Optical communication system and dispersion compensation method | |
JP6120383B2 (en) | Optical communication system | |
Chen et al. | A scalable metro-access integrated network system with reconfigurable WDM central ring and high-quality OFDMA access trees | |
JP2010263403A (en) | Hfc system | |
Fei et al. | A novel survivable scheme for OFDM-PON based on ring topology |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170413 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180508 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180706 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181030 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181109 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6434712 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |