JP6734826B2 - 励起光パワー制御装置、バースト光増幅システム及びバースト光増幅方法 - Google Patents
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Description
<実施形態の構成>
図1は、本発明の実施形態に係る励起光パワー制御装置を用いたバースト光増幅システムの構成を示すブロック図である。但し、図1に示すバースト光増幅システム20において、図13に示した従来のバースト光増幅システム10に対応する部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略する。
次に、バースト光増幅システム20による励起光パワーの制御動作を、図3に示すシーケンス図を参照して説明する。
以上説明したように、本実施形態の励起光パワー制御装置22を、次のような特徴構成とした。制御装置22は、外部装置との間で送受信される信号を終端し、制御主体となる光回線終端装置としてのOLT11と、制御主体に対して客体となる光回線終端装置としての複数のONU12A〜12Nとが、光伝送路としての少なくとも2本の独立した光ファイバ13,14に光カプラ15a〜15m,16a〜16mを介して接続され、当該2本の光ファイバ13,14の途中に励起用レーザ17Lを有する光信号増幅用のEDFA17が介挿され、このEDFA17により光ファイバ13,14に伝送されるバースト信号B1の光増幅を行う際に、励起用レーザ17Lから出射されて当該バースト信号B1と合波される励起光のパワーを制御するものである。
次に、ゲート信号分岐部21の構成を、図6に示すゲート信号分岐部21の構成図を参照して説明する。分岐部21は、図6に示す光カプラ21a、光検出器としてのPD(Photo Diode)部21b1、CDR(Clock Data Recovery)部21b2、FEC(Forward Error Correction:前方誤り訂正)デコーダ21c、復号処理部21d、制御信号抽出部21eの各要素を、次の第1構成〜第5構成の何れかのように組合せた構成となっている。
次に、バースト光増幅システム20において、SDN(Software-Defined Networking)のCTL(Control-Plane)を利用してゲート信号G1を励起光パワー制御装置22へ通知する第1の通知構成を、図7を参照して説明する。但し、図7の構成において、図2の構成に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
次に、SDNのCTLを利用してゲート信号G1を励起光パワー制御装置22へ通知する第2の通知構成を、図8を参照して説明する。但し、図8の構成において、図7の構成に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
次に、図2に示すドライバとしての励起光パワー制御回路22cが、最適励起光パワー計算回路22bからの最適励起光パワーPp(t)を基に、励起光パワー制御信号Pcを生成して、励起用レーザ17Lから出射される励起光のパワーを制御する第1の制御構成について説明する。
次に、図9を参照して、励起用レーザ17Lから出射される励起光のパワーを制御する第2の制御構成について説明する。
次に、EDFA17で光増幅されたバースト信号B1のパワーが閾値th1を越えた場合に、そのパワーを閾値th1以下とする第1の増幅光パワー微調整構成による制御を、図10を参照して説明する。光増幅後のバースト信号B1のパワーは、推定値である最適励起光パワーPp(t)に応じた制御信号Pcで制御されるパワーの励起光に応じて制御される。このため、バースト信号B1のパワーが閾値th1を僅かに超える場合が想定される。
次に、EDFA17で光増幅されたバースト信号B1のパワーが閾値th1を越えた場合に、そのパワーを閾値th1以下とする第2の増幅光パワー微調整構成による制御を、図11を参照して説明する。但し、図11の構成において、図10に示した構成と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
次に、図12を参照して、EDFA17及び励起光パワー制御装置22の適用位置の説明を行う。その適用位置を破線枠A1,A2,A3で示す。
12a,12b,…,12n ONU
13,14 光ファイバ
15a〜15m,16a〜16m 光カプラ
17,18 EDFA
17L 励起用レーザ
17V 高速VOA
20 バースト光増幅システム
21 ゲート信号分岐部
21a 光カプラ
21b1 PD部
21b2 CDR部
21c FECデコーダ
21d 復号処理部
21e 制御信号抽出部
22 励起光パワー制御装置
22a 過渡応答計算回路
22b 最適励起光パワー計算回路
22c 励起光パワー制御回路
31 CTL
32 中央CTL
41 増幅光パワー検出回路
42,42a 増幅光パワーFB制御回路
Claims (11)
- 外部装置との間で送受信される信号を終端し、制御主体となる光回線終端装置としてのOLT(Optical Line Terminal)と、前記制御主体に対して客体となる光回線終端装置としての複数のONU(Optical Network Unit)とが、光伝送路としての少なくとも2本の独立した光ファイバに光カプラを介して接続され、当該2本の光ファイバの途中に励起用レーザを有する光信号増幅用のEDFA(Erbium Doped optical Fiber Amplifier)が介挿され、このEDFAにより光ファイバに伝送されるバースト信号の光増幅を行う際に、前記励起用レーザから出射されて当該バースト信号と合波される励起光のパワーを制御する励起光パワー制御装置であって、
前記光カプラは、前記OLTから送信される前記ONU毎のバースト信号の割当帯域及び送信時刻が時分割多重されたゲート信号を分岐し、
前記分岐されたゲート信号に時分割多重されたバースト信号の割当帯域及び送信時刻を基に、前記EDFAでの光増幅後のバースト信号の強度に対応する過渡応答を考慮した出力値を計算する過渡応答計算回路と、
前記計算された出力値を基に、当該出力値を予め定められた閾値を超えない値とするための最適励起光パワーを計算する最適励起光パワー計算回路と、
前記計算された最適励起光パワーを基に、前記光増幅後のバースト信号の強度が前記閾値を超えないように、前記励起用レーザから出射される励起光のパワーを制御する制御信号を生成する励起光パワー制御回路と
を備え、
前記励起用レーザは、前記制御信号に応じたパワーの励起光を出射する
ことを特徴とする励起光パワー制御装置。 - 前記光カプラで分岐されたゲート信号を光信号のままで分岐して前記過渡応答計算回路へ出力する第2光カプラを備え、
前記第2光カプラで分岐された光信号としてのゲート信号を電気信号に変換する光/電気変換機能を備え、
前記過渡応答計算回路は、前記変換された電気信号としてのゲート信号を基に、前記出力値を計算する
ことを特徴とする請求項1に記載の励起光パワー制御装置。 - 前記光カプラで分岐されたゲート信号を光信号から電気信号に変換する光検出器を備え、
前記過渡応答計算回路は、前記変換された電気信号としてのゲート信号を基に、前記出力値を計算する
ことを特徴とする請求項1に記載の励起光パワー制御装置。 - 前記励起光パワー制御回路は、前記励起用レーザを駆動する前記制御信号としての電流を生成し、この生成される電流の電流値が、前記最適励起光パワーに応じて可変される
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の励起光パワー制御装置。 - 前記励起用レーザから出射される励起光を減衰する減衰部を更に備え、
前記減衰部は、前記制御信号に応じて前記励起光のパワーを、前記光増幅後のバースト信号が閾値を超えないように減衰制御する
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の励起光パワー制御装置。 - 外部装置との間で送受信される信号を終端し、制御主体となる光回線終端装置としてのOLTと、前記制御主体に対して客体となる光回線終端装置としての複数のONUとが、光伝送路としての少なくとも2本の独立した光ファイバに光カプラを介して接続され、当該2本の光ファイバの途中に励起用レーザを有する光信号増幅用のEDFAが介挿されたバースト光増幅システムであって、
請求項1〜5の何れか1項に記載の励起光パワー制御装置を備える
ことを特徴とするバースト光増幅システム。 - 前記OLTは、通信ネットワークを構成する複数の通信機器を単一のソフトウェアによって纏めて制御するSDN(Software-Defined Networking)の中央CTL(Control-Plane)に接続された複数のCTLの内、1つのCTLを備え、
前記中央CTLは、前記励起光パワー制御装置の過渡応答計算回路に接続され、前記OLTのCTLは、当該OLTから前記ONUへ送信される前記ゲート信号を、前記中央CTLを介して前記過渡応答計算回路へ通知する
ことを特徴とする請求項6に記載のバースト光増幅システム。 - 前記OLTは、通信ネットワークを構成する複数の通信機器を単一のソフトウェアによって纏めて制御するSDN(Software-Defined Networking)の中央CTL(Control-Plane)に接続された複数のCTLの内、1つのCTLを備え、
前記中央CTLは、前記励起光パワー制御装置の過渡応答計算回路及び最適励起光パワー計算回路を備え、
前記励起光パワー制御装置は、前記中央CTLの最適励起光パワー計算回路に接続された励起光パワー制御回路のみを備え、
前記OLTのCTLは、当該OLTから前記ONUへ送信されるゲート信号を、前記中央CTLの過渡応答計算回路へ通知する
ことを特徴とする請求項6に記載のバースト光増幅システム。 - 前記OLTは、通信ネットワークを構成する複数の通信機器を単一のソフトウェアによって纏めて制御するSDNの中央CTLに接続された複数のCTLの内、1つのCTLと、当該OLTで受信される前記EDFAでの増幅後のバースト信号のパワーを検出する検出回路とを備え、
前記励起光パワー制御装置は、前記検出された後に前記中央CTLを介して送信されてくる増幅後のバースト信号のパワーが、予め定められた閾値を超えた際に、EDFAでの増幅後のバースト信号のパワーを予め定められた閾値以下とするように、当該励起光パワー制御装置の励起光パワー制御回路から前記励起用レーザへ出力される制御信号を可変するFB制御回路を備える
ことを特徴とする請求項6に記載のバースト光増幅システム。 - 前記OLTは、通信ネットワークを構成する複数の通信機器を単一のソフトウェアによって纏めて制御するSDNの中央CTLに接続された複数のCTLの内、1つのCTLと、当該OLTで受信される前記EDFAでの増幅後のバースト信号のパワーを検出する検出回路とを備え、
前記中央CTLは、前記検出の後に前記OLTのCTLから送信されてくる増幅後のバースト信号のパワーが、予め定められた閾値を超えた際に、前記EDFAでの増幅後のバースト信号のパワーが予め定められた閾値以下となるように、前記励起用レーザから出射される励起光パワーを下げるための微調整信号を生成するFB制御回路を備え、
前記励起用レーザは、前記中央CTLから前記微調整信号が送信されて入力された際に、増幅後のバースト信号のパワーが閾値以下となるようにパワーを下げた励起光を出射する
ことを特徴とする請求項6に記載のバースト光増幅システム。 - 外部装置との間で送受信される信号を終端し、制御主体となる光回線終端装置としてのOLTと、前記制御主体に対して客体となる光回線終端装置としての複数のONUとが、光伝送路としての少なくとも2本の独立した光ファイバに光カプラを介して接続され、当該2本の光ファイバの途中に励起用レーザを有する光信号増幅用のEDFAが介挿され、このEDFAにより光ファイバに伝送されるバースト信号の光増幅を行う際に、前記励起用レーザから出射されて当該バースト信号と合波される励起光のパワーを制御する励起光パワー制御装置によるバースト光増幅方法であって、
前記励起光パワー制御装置は、
前記OLTからの送信後、前記光カプラで分岐されたゲート信号に時分割多重された前記ONU毎のバースト信号の割当帯域及び送信時刻を基に、前記EDFAでの光増幅後のバースト信号の強度に対応する過渡応答を考慮した出力値を計算するステップと、
前記計算された出力値を基に、当該出力値を予め定められた閾値を超えない値とするための最適励起光パワーを計算するステップと、
前記計算された最適励起光パワーを基に、前記光増幅後のバースト信号の強度が前記閾値を超えないように、前記励起用レーザから出射される励起光のパワーを制御する制御信号を生成するステップと
を実行することを特徴とする励起光パワー制御方法。
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