JPH09181705A - Ｒｚ信号を用いた波長多重光通信方法、ｒｚ信号を用いた波長多重光送信装置、及びｒｚ信号を用いた波長多重光通信システム - Google Patents
Ｒｚ信号を用いた波長多重光通信方法、ｒｚ信号を用いた波長多重光送信装置、及びｒｚ信号を用いた波長多重光通信システムInfo
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- JPH09181705A JPH09181705A JP7337091A JP33709195A JPH09181705A JP H09181705 A JPH09181705 A JP H09181705A JP 7337091 A JP7337091 A JP 7337091A JP 33709195 A JP33709195 A JP 33709195A JP H09181705 A JPH09181705 A JP H09181705A
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- signal
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- division multiplexing
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
- H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
- H04B10/2543—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to fibre non-linearities, e.g. Kerr effect
- H04B10/2557—Cross-phase modulation [XPM]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
- H04J14/0221—Power control, e.g. to keep the total optical power constant
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/08—Time-division multiplex systems
Abstract
(57)【要約】
【課題】 １本の光ファイバ上で複数の波長を用いて複
数チャネルのデータを伝送する波長多重光通信技術に関
し、相互位相変調による問題点、プリエンファシスにお
ける問題点（波長間隔の問題点も含む）、システムのエ
ージング及びケーブルの割り入れ修理による問題点、及
び波長多重によるＳＮＲの劣化の問題点を全て同時に解
決することにある。 【解決手段】 伝送符号化形式としてＲＺ信号形式が採
用されることにより、相互位相変調効果が抑制される。
各信号光のデューティーがディジタル信号処理段で可変
させられることにより、光中継器において各信号光の平
均パワーが一定になるように制御される結果、各信号光
のピークパワーが可変させられる。この結果、各信号光
の伝送特性を可変することができる。
数チャネルのデータを伝送する波長多重光通信技術に関
し、相互位相変調による問題点、プリエンファシスにお
ける問題点（波長間隔の問題点も含む）、システムのエ
ージング及びケーブルの割り入れ修理による問題点、及
び波長多重によるＳＮＲの劣化の問題点を全て同時に解
決することにある。 【解決手段】 伝送符号化形式としてＲＺ信号形式が採
用されることにより、相互位相変調効果が抑制される。
各信号光のデューティーがディジタル信号処理段で可変
させられることにより、光中継器において各信号光の平
均パワーが一定になるように制御される結果、各信号光
のピークパワーが可変させられる。この結果、各信号光
の伝送特性を可変することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、１本の光ファイバ上で
複数の波長を用いて複数チャネルのデータを伝送する波
長多重光通信技術に関する。
複数の波長を用いて複数チャネルのデータを伝送する波
長多重光通信技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＥＤＦ（エルビウム・ドープト・
ファイバ）等の光ファイバを用い光増幅及び光中継を行
ってディジタルデータを伝送する光通信方式が実現され
てきている。従来の１波のみの信号光の光増幅中継シス
テムでは、伝送符号化形式がＮＲＺ（ノン・リターン・
ゼロ）信号の形式とされ、伝送路にＤＳＦファイバ（分
散シフトファイバ）を使用し、負の分散波長を用い、最
適な分散マネジメントを行うことにより、ディジタルデ
ータが伝送されていた。まず、これらの基礎技術につき
以下に説明する。
ファイバ）等の光ファイバを用い光増幅及び光中継を行
ってディジタルデータを伝送する光通信方式が実現され
てきている。従来の１波のみの信号光の光増幅中継シス
テムでは、伝送符号化形式がＮＲＺ（ノン・リターン・
ゼロ）信号の形式とされ、伝送路にＤＳＦファイバ（分
散シフトファイバ）を使用し、負の分散波長を用い、最
適な分散マネジメントを行うことにより、ディジタルデ
ータが伝送されていた。まず、これらの基礎技術につき
以下に説明する。
【０００３】図８に示されるように、光ファイバにはゼ
ロ分散波長が存在する。これは、信号の遅延時間が０と
なるような波長である。信号光を伝送する光ファイバと
して一般的なＤＳＦファイバにおいては、ゼロ分散波長
が1.5625μm となる。光ファイバ上の信号の波長に対す
る遅延時間の関係を示す分散特性は、図８に示されるよ
うに、ゼロ分散波長を極小値とする２次曲線特性を有す
る。そして、ＤＳＦファイバにおいては、ゼロ分散波長
よりも短い1.5585μm 程度の波長が、信号光波長として
使用される。この場合、上記信号光波長付近の分散特性
は、信号光の波長が長くなると遅延時間が減少し波長が
短くなると遅延時間が増加するような、負の分散特性と
なる。この分散値は、上記信号光波長において、-0.3ps
ec/nm/km（ピコ秒／ナノメータ／キロメータ）程度であ
る。即ち、上記信号光波長を有する信号光がＤＳＦファ
イバ上を1000km伝送される場合において、信号光の波長
が信号光波長から１nm増加した場合は、信号光は-300ps
ec遅延することになる。
ロ分散波長が存在する。これは、信号の遅延時間が０と
なるような波長である。信号光を伝送する光ファイバと
して一般的なＤＳＦファイバにおいては、ゼロ分散波長
が1.5625μm となる。光ファイバ上の信号の波長に対す
る遅延時間の関係を示す分散特性は、図８に示されるよ
うに、ゼロ分散波長を極小値とする２次曲線特性を有す
る。そして、ＤＳＦファイバにおいては、ゼロ分散波長
よりも短い1.5585μm 程度の波長が、信号光波長として
使用される。この場合、上記信号光波長付近の分散特性
は、信号光の波長が長くなると遅延時間が減少し波長が
短くなると遅延時間が増加するような、負の分散特性と
なる。この分散値は、上記信号光波長において、-0.3ps
ec/nm/km（ピコ秒／ナノメータ／キロメータ）程度であ
る。即ち、上記信号光波長を有する信号光がＤＳＦファ
イバ上を1000km伝送される場合において、信号光の波長
が信号光波長から１nm増加した場合は、信号光は-300ps
ec遅延することになる。
【０００４】一方、図９に示されるようなディジタル信
号が直接変調されて得られる信号光が光ファイバ上を伝
送される場合、信号光は、常に信号光波長で伝送される
訳ではなく、図１０に示されるように、信号光波長を中
心として所定の分散をもって伝送される。
号が直接変調されて得られる信号光が光ファイバ上を伝
送される場合、信号光は、常に信号光波長で伝送される
訳ではなく、図１０に示されるように、信号光波長を中
心として所定の分散をもって伝送される。
【０００５】従って、信号光がＤＳＦファイバのような
光ファイバ上を上述したような信号光波長を中心として
伝送されると、信号光波長を中心とする信号光を構成す
る各波長の成分毎に光の到達速度が異なる結果となり、
受信側において信号光の波形のなまり等の劣化を生じる
ことになる。
光ファイバ上を上述したような信号光波長を中心として
伝送されると、信号光波長を中心とする信号光を構成す
る各波長の成分毎に光の到達速度が異なる結果となり、
受信側において信号光の波形のなまり等の劣化を生じる
ことになる。
【０００６】遅延が生じないように信号光を伝送するた
めには、理論的にはゼロ分散波長で信号光を伝送すれば
よいが、ＤＳＦファイバでは、４光波混合や光パラメト
リックと呼ばれる非線形効果によって、ゼロ分散波長に
おいて雑音が最大に増加されてしまう特性を有し、ま
た、モジュレーションインスタビリティと呼ばれる非線
形効果によって、正の分散波長において雑音が急激に増
幅されてしまう特性も有している。そのため、信号光は
一般に負の分散波長で伝送されることになる。
めには、理論的にはゼロ分散波長で信号光を伝送すれば
よいが、ＤＳＦファイバでは、４光波混合や光パラメト
リックと呼ばれる非線形効果によって、ゼロ分散波長に
おいて雑音が最大に増加されてしまう特性を有し、ま
た、モジュレーションインスタビリティと呼ばれる非線
形効果によって、正の分散波長において雑音が急激に増
幅されてしまう特性も有している。そのため、信号光は
一般に負の分散波長で伝送されることになる。
【０００７】そこで、負の分散波長における信号遅延を
補償するために、従来、分散マネージメントという技術
が用いられている。分散マネージメントとは、ＤＳＦフ
ァイバの一定長毎に、シングルモードファイバであるＤ
ＣＦ（分散補償ファイバ）を挿入することにより、図１
１に示されるように、信号光波長を中心とする一定の波
長範囲において、遅延時間が０になるように補償する技
術である。
補償するために、従来、分散マネージメントという技術
が用いられている。分散マネージメントとは、ＤＳＦフ
ァイバの一定長毎に、シングルモードファイバであるＤ
ＣＦ（分散補償ファイバ）を挿入することにより、図１
１に示されるように、信号光波長を中心とする一定の波
長範囲において、遅延時間が０になるように補償する技
術である。
【０００８】より具体的には、図１２に示されるよう
に、ＤＳＦファイバ上において、信号光は、信号光波長
付近において（＊）に示されるような波長の広がりを有
する。この場合、前述したように、ＤＳＦファイバのゼ
ロ分散波長は1.5625μm であって、信号光波長は1.5585
μm 程度であるため、信号の波長に対する遅延時間の関
係を示す分散特性は、負の分散特性となる。一方、ＤＣ
Ｆファイバのゼロ分散波長は1.31μm 程度であって、信
号光波長1.5585μm はＤＣＦファイバのゼロ分散波長1.
31μm よりも長くなるため、図１２に示されるように、
ＤＣＦファイバ上での上記信号光波長における分散特性
は、信号光の波長が長くなると遅延時間が増加し波長が
短くなると遅延時間が減少するような、正の分散特性と
なる。従って、ＤＳＦファイバの一定長毎にＤＣＦファ
イバが挿入されることによって、ＤＳＦファイバによる
負の分散特性がＤＣＦファイバによる正の分散特性によ
ってキャンセルされ、信号光波長を中心とする一定の波
長範囲において、遅延時間が０になるような補償が実現
される。この場合に、ＤＳＦファイバ上での上記信号光
波長付近での分散値は-0.3psec/nm/km程度であり、一
方、ＤＣＦファイバ上での上記信号光波長付近での分散
値は+20psec/nm/km 程度であるため、挿入されるＤＣＦ
ファイバの長さはＤＳＦファイバの長さに比較して短く
てよい。
に、ＤＳＦファイバ上において、信号光は、信号光波長
付近において（＊）に示されるような波長の広がりを有
する。この場合、前述したように、ＤＳＦファイバのゼ
ロ分散波長は1.5625μm であって、信号光波長は1.5585
μm 程度であるため、信号の波長に対する遅延時間の関
係を示す分散特性は、負の分散特性となる。一方、ＤＣ
Ｆファイバのゼロ分散波長は1.31μm 程度であって、信
号光波長1.5585μm はＤＣＦファイバのゼロ分散波長1.
31μm よりも長くなるため、図１２に示されるように、
ＤＣＦファイバ上での上記信号光波長における分散特性
は、信号光の波長が長くなると遅延時間が増加し波長が
短くなると遅延時間が減少するような、正の分散特性と
なる。従って、ＤＳＦファイバの一定長毎にＤＣＦファ
イバが挿入されることによって、ＤＳＦファイバによる
負の分散特性がＤＣＦファイバによる正の分散特性によ
ってキャンセルされ、信号光波長を中心とする一定の波
長範囲において、遅延時間が０になるような補償が実現
される。この場合に、ＤＳＦファイバ上での上記信号光
波長付近での分散値は-0.3psec/nm/km程度であり、一
方、ＤＣＦファイバ上での上記信号光波長付近での分散
値は+20psec/nm/km 程度であるため、挿入されるＤＣＦ
ファイバの長さはＤＳＦファイバの長さに比較して短く
てよい。
【０００９】以上説明した光増幅中継技術を基礎とし
て、近年、伝送容量の増加に伴い、光増幅中継システム
の利点の１つであるビットレートフリー特性を利用し
て、既存の伝送路を流用し端局構成のみを変更すること
により、１本の光ファイバ上で複数の波長を用いて複数
チャネルのディジタルデータを伝送する波長多重方式が
実用化されようとしている。
て、近年、伝送容量の増加に伴い、光増幅中継システム
の利点の１つであるビットレートフリー特性を利用し
て、既存の伝送路を流用し端局構成のみを変更すること
により、１本の光ファイバ上で複数の波長を用いて複数
チャネルのディジタルデータを伝送する波長多重方式が
実用化されようとしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、既存の伝送路
上で波長多重伝送方式を実現する場合には、以下に示す
ような問題点が存在する。問題点１：相互位相変調による問題点 まず、一般に、光ファイバ上を１つの信号光が伝送され
る場合に、自己の信号光の強度変化が自己の信号光の位
相変化を生じさせる結果、信号光波長の分散が大きくな
る、自己位相変調（Self Phase Modulation ）と呼ばれ
る効果が存在する。この効果により生じる分散は、前述
した最適な分散マネジーメントによって補償することが
できる。
上で波長多重伝送方式を実現する場合には、以下に示す
ような問題点が存在する。問題点１：相互位相変調による問題点 まず、一般に、光ファイバ上を１つの信号光が伝送され
る場合に、自己の信号光の強度変化が自己の信号光の位
相変化を生じさせる結果、信号光波長の分散が大きくな
る、自己位相変調（Self Phase Modulation ）と呼ばれ
る効果が存在する。この効果により生じる分散は、前述
した最適な分散マネジーメントによって補償することが
できる。
【００１１】更に、複数の信号光が波長多重伝送される
場合には、相互位相変調（ CrossPhase Modulation）と
呼ばれる効果が発生することが知られている。今、図１
３(a) に示されるように、波長λ1 の信号光と波長λ2
の信号光とが多重伝送される場合に、光ファイバ内での
２つの信号光の伝送速度は異なるため、それらの位相は
一般に同期しない。この場合に、図１３(b) に示される
ように、波長λ2 の信号光の強度変化が波長λ1 の信号
光の位相変化を生じさせ、逆に、波長λ1 の信号光の強
度変化が波長λ2 の信号光の位相変化を生じさせるとい
う、相互位相変調が発生する。この結果、２つの信号光
の受信時のスペクトルは、図１３(c)に示されるよう
に、図１３(a) に示される送信時のスペクトルに比較し
て、広がってしまい、信号光の波形が劣化することにな
る。この相互位相変調効果は、複数の信号光間で同一レ
ベルの信号成分が重なる確立の高いＮＲＺ信号を用いた
波長多重伝送において、特に顕著に発生する。
場合には、相互位相変調（ CrossPhase Modulation）と
呼ばれる効果が発生することが知られている。今、図１
３(a) に示されるように、波長λ1 の信号光と波長λ2
の信号光とが多重伝送される場合に、光ファイバ内での
２つの信号光の伝送速度は異なるため、それらの位相は
一般に同期しない。この場合に、図１３(b) に示される
ように、波長λ2 の信号光の強度変化が波長λ1 の信号
光の位相変化を生じさせ、逆に、波長λ1 の信号光の強
度変化が波長λ2 の信号光の位相変化を生じさせるとい
う、相互位相変調が発生する。この結果、２つの信号光
の受信時のスペクトルは、図１３(c)に示されるよう
に、図１３(a) に示される送信時のスペクトルに比較し
て、広がってしまい、信号光の波形が劣化することにな
る。この相互位相変調効果は、複数の信号光間で同一レ
ベルの信号成分が重なる確立の高いＮＲＺ信号を用いた
波長多重伝送において、特に顕著に発生する。
【００１２】従って、既存の伝送路上で波長多重伝送方
式を実現する場合に、上述の問題点１をいかに克服する
かが課題となる。問題点２：プリエンファシスにおける問題点 波長多重伝送が行われる場合に、光中継器において信号
光の利得がその波長に依存するという、セルフフィルタ
リング効果によって、伝送後の各チャネルの信号光にお
いて伝送特性の違いが生じる。今、図１４(a) に示され
るような、光送信器（ＯＳ：Optical Sender）１４０
１、光中継器１４０２、光受信器（ＯＲ：Optical Rece
iver）１４０３、及び光ファイバ１４０４からなる光通
信システムを考える。このシステムにおいて、図１４
(b) の送信スペクトルとして示されるように、各チャネ
ル間でレベルが同じで波長が異なる複数の信号光が光送
信器１４０１から送信された場合に、それらの信号光が
光ファイバ及び光中継器１４０２を伝送される途中にお
いて図１４(c) のスペクトル中の斜線部として示される
雑音成分が重畳されることと上述のセルフフィルタリン
グ効果によって、図１４(d) のスペクトルとして示され
るように、光受信器１４０３においては、受信された各
チャネルの信号光のレベルが異なってしまう。
式を実現する場合に、上述の問題点１をいかに克服する
かが課題となる。問題点２：プリエンファシスにおける問題点 波長多重伝送が行われる場合に、光中継器において信号
光の利得がその波長に依存するという、セルフフィルタ
リング効果によって、伝送後の各チャネルの信号光にお
いて伝送特性の違いが生じる。今、図１４(a) に示され
るような、光送信器（ＯＳ：Optical Sender）１４０
１、光中継器１４０２、光受信器（ＯＲ：Optical Rece
iver）１４０３、及び光ファイバ１４０４からなる光通
信システムを考える。このシステムにおいて、図１４
(b) の送信スペクトルとして示されるように、各チャネ
ル間でレベルが同じで波長が異なる複数の信号光が光送
信器１４０１から送信された場合に、それらの信号光が
光ファイバ及び光中継器１４０２を伝送される途中にお
いて図１４(c) のスペクトル中の斜線部として示される
雑音成分が重畳されることと上述のセルフフィルタリン
グ効果によって、図１４(d) のスペクトルとして示され
るように、光受信器１４０３においては、受信された各
チャネルの信号光のレベルが異なってしまう。
【００１３】このような問題点を解決する技術として、
受信時の光レベルが一定となるように予め光レベルに差
をもたせて波長が異なる複数の信号光を送信するプリエ
ンファシスという技術が知られている。即ち、図１４
(a) と同様の図１５(a) に示されるような光通信システ
ムにおいて、図１５(b) の送信スペクトルとして示され
るように、各チャネル間で光レベルに差がもたせられ波
長が異なる複数の信号光が光送信器１４０１から送信さ
れることにより、光ファイバ及び光中継器１４０２を伝
送される途中においてそれらの信号光のスペクトルが図
１５(c) に示されるように変化し、光受信器１４０３に
おいては、受信された各チャネルの信号光のレベルが揃
う結果となる。
受信時の光レベルが一定となるように予め光レベルに差
をもたせて波長が異なる複数の信号光を送信するプリエ
ンファシスという技術が知られている。即ち、図１４
(a) と同様の図１５(a) に示されるような光通信システ
ムにおいて、図１５(b) の送信スペクトルとして示され
るように、各チャネル間で光レベルに差がもたせられ波
長が異なる複数の信号光が光送信器１４０１から送信さ
れることにより、光ファイバ及び光中継器１４０２を伝
送される途中においてそれらの信号光のスペクトルが図
１５(c) に示されるように変化し、光受信器１４０３に
おいては、受信された各チャネルの信号光のレベルが揃
う結果となる。
【００１４】しかし、従来のＮＲＺ信号を用いた波長多
重伝送において上述のプリエンファシスが行われる場
合、光送信器１４０１の光出力に上限があるため、伝送
後の光レベルを全ての信号波長で同じにしようとする
と、波長によっては出力パワーをさげなくてはならな
い。今、図１４(a) と同様の図１６(a) に示されるよう
な光通信システムにおいて、波長がそれぞれλ1 、
λ2 、λ3 、及びλ4 である４種類の信号光が多重伝送
される場合に、前述したプリエンファシスが行われなけ
れば、光送信器１４０１において、それぞれの信号光の
ピークパワー（ＰPEAK）は例えば＋１dBm に設定され
る。しかし、この場合には、図１６(b) に示されるよう
に、光受信器１４０３において、例えば波長λ1 及びλ
4 の各信号光のレベルが減少してしまって、それらの信
号光のＳＮＲ（信号対雑音比）が低下してしまう。一
方、前述したプリエンファシスが行われる場合は、図１
６(c) に示されるように、光送信器１４０１において、
例えば波長λ2 及びλ3 の各信号光のピークパワーが0.
5dBmに設定される。この結果、図１６(c) に示されるよ
うに、光受信器１４０３において、波長λ1 〜λ4 の各
信号光のレベルが揃うが、そのレベルは低いものとなっ
てしまう。この結果、波長λ1 〜λ4 の全ての信号光に
おいて、各信号光のレベルと雑音レベルとの差が小さく
なってしまい、全ての信号光のＳＮＲ（信号対雑音比）
が低下してしまう。問題点３：波長間隔が狭められた場合の問題点 上述した問題点２は、使用波長帯域が広いほど前述した
セルフフィルタリング効果が顕著になる。このために、
使用波長帯域を、図１７(a) に示される例えば4.0nm か
ら図１７(b) に示される2.0nm というように、狭める必
要が生じる。これによって、ある程度セルフフィルタリ
ング効果を弱めることができ、前述したプリエンファシ
スが行われても、各信号光のＳＮＲの低下を抑制するこ
とができる。
重伝送において上述のプリエンファシスが行われる場
合、光送信器１４０１の光出力に上限があるため、伝送
後の光レベルを全ての信号波長で同じにしようとする
と、波長によっては出力パワーをさげなくてはならな
い。今、図１４(a) と同様の図１６(a) に示されるよう
な光通信システムにおいて、波長がそれぞれλ1 、
λ2 、λ3 、及びλ4 である４種類の信号光が多重伝送
される場合に、前述したプリエンファシスが行われなけ
れば、光送信器１４０１において、それぞれの信号光の
ピークパワー（ＰPEAK）は例えば＋１dBm に設定され
る。しかし、この場合には、図１６(b) に示されるよう
に、光受信器１４０３において、例えば波長λ1 及びλ
4 の各信号光のレベルが減少してしまって、それらの信
号光のＳＮＲ（信号対雑音比）が低下してしまう。一
方、前述したプリエンファシスが行われる場合は、図１
６(c) に示されるように、光送信器１４０１において、
例えば波長λ2 及びλ3 の各信号光のピークパワーが0.
5dBmに設定される。この結果、図１６(c) に示されるよ
うに、光受信器１４０３において、波長λ1 〜λ4 の各
信号光のレベルが揃うが、そのレベルは低いものとなっ
てしまう。この結果、波長λ1 〜λ4 の全ての信号光に
おいて、各信号光のレベルと雑音レベルとの差が小さく
なってしまい、全ての信号光のＳＮＲ（信号対雑音比）
が低下してしまう。問題点３：波長間隔が狭められた場合の問題点 上述した問題点２は、使用波長帯域が広いほど前述した
セルフフィルタリング効果が顕著になる。このために、
使用波長帯域を、図１７(a) に示される例えば4.0nm か
ら図１７(b) に示される2.0nm というように、狭める必
要が生じる。これによって、ある程度セルフフィルタリ
ング効果を弱めることができ、前述したプリエンファシ
スが行われても、各信号光のＳＮＲの低下を抑制するこ
とができる。
【００１５】しかし、使用波長帯域が狭められると、今
度は光ファイバの非線形効果の影響が増大し、信号光の
伝送特性が著しく劣化してしまうという問題点が生じ
る。また、近接する波長のクロストークを抑制するため
に、光受信器において狭帯域の光フィルタを使用しなけ
ればならず、信号光波長の経時変動に対応できる波長追
従型フィルタの開発、光送信器の波長固定技術の開発等
の新技術の開発が必要となってしまうという問題点を有
している。問題点４：システムのエージング及びケーブルの割り入
れ修理による問題点 従来から、光通信システムのエージング（経年変化）、
光ファイバケーブルの割り入れ修理等によって、スパン
ロスの増加及び光中継器の出力低下等が生じ、伝送特性
が劣化することが知られている。そのために、光通信シ
ステムの設計時に、エージングやケーブルの割り入れ修
理等のためのマージンを考慮する必要があり、光ファイ
バの中継間隔を制限する要因の１つとなっていた。問題点５：波長多重によるＳＮＲの劣化の問題点 問題点２でも言及したが、既に敷設されている既存の光
通信システムが、波長多重方式によってアップグレード
される場合に、特に海底中継システム等の光中継器にお
いては、一般に平均パワーに基づいてＡＬＣ制御（自動
レベル制御）が行われため、その出力パワーは一定とな
る。従って、このような光中継器を含む海底中継システ
ム等においては、光中継器の出力を容易に変更すること
ができないため、多重される波長数に応じて１波当たり
の光の平均パワーを下げて伝送する必要が生じる。例え
ば、既存の光通信システムが、図１８(a) に示されるよ
うに、伝送速度が５Gb/s（ギガビット／秒）のディジタ
ル信号が、ＮＲＺ信号の伝送符号化形式で、ピークパワ
ー（Ｐpeak）が＋７dBm 、平均パワー（Ｐave ）が＋４
dBm の１波の信号光により伝送されているとする。そし
て、この光通信システムが、図１８(b) に示されるよう
に、それぞれ伝送速度が５Gb/sの４種類のディジタル信
号が、ＮＲＺ信号の伝送符号化形式で、４波の信号光に
より波長多重伝送される場合には、合計の平均パワーが
＋４dBm になるように、１波あたり信号光ではピークパ
ワーを＋１dBm 、平均パワーを−２dBm に抑制する必要
が生じる。
度は光ファイバの非線形効果の影響が増大し、信号光の
伝送特性が著しく劣化してしまうという問題点が生じ
る。また、近接する波長のクロストークを抑制するため
に、光受信器において狭帯域の光フィルタを使用しなけ
ればならず、信号光波長の経時変動に対応できる波長追
従型フィルタの開発、光送信器の波長固定技術の開発等
の新技術の開発が必要となってしまうという問題点を有
している。問題点４：システムのエージング及びケーブルの割り入
れ修理による問題点 従来から、光通信システムのエージング（経年変化）、
光ファイバケーブルの割り入れ修理等によって、スパン
ロスの増加及び光中継器の出力低下等が生じ、伝送特性
が劣化することが知られている。そのために、光通信シ
ステムの設計時に、エージングやケーブルの割り入れ修
理等のためのマージンを考慮する必要があり、光ファイ
バの中継間隔を制限する要因の１つとなっていた。問題点５：波長多重によるＳＮＲの劣化の問題点 問題点２でも言及したが、既に敷設されている既存の光
通信システムが、波長多重方式によってアップグレード
される場合に、特に海底中継システム等の光中継器にお
いては、一般に平均パワーに基づいてＡＬＣ制御（自動
レベル制御）が行われため、その出力パワーは一定とな
る。従って、このような光中継器を含む海底中継システ
ム等においては、光中継器の出力を容易に変更すること
ができないため、多重される波長数に応じて１波当たり
の光の平均パワーを下げて伝送する必要が生じる。例え
ば、既存の光通信システムが、図１８(a) に示されるよ
うに、伝送速度が５Gb/s（ギガビット／秒）のディジタ
ル信号が、ＮＲＺ信号の伝送符号化形式で、ピークパワ
ー（Ｐpeak）が＋７dBm 、平均パワー（Ｐave ）が＋４
dBm の１波の信号光により伝送されているとする。そし
て、この光通信システムが、図１８(b) に示されるよう
に、それぞれ伝送速度が５Gb/sの４種類のディジタル信
号が、ＮＲＺ信号の伝送符号化形式で、４波の信号光に
より波長多重伝送される場合には、合計の平均パワーが
＋４dBm になるように、１波あたり信号光ではピークパ
ワーを＋１dBm 、平均パワーを−２dBm に抑制する必要
が生じる。
【００１６】この結果、１波当たりのＳＮＲが劣化し、
要請される伝送特性を確保できなくなってしまうという
問題点が生じる。上述の問題点のうち、問題点１を解決
するための技術として、光ファイバの正の分散波長領域
において雑音の発生が少なくかつ分散も小さい領域が存
在することに着目することによって、信号光を正の分散
波長で伝送すると共に、その信号光の伝送符号形式をＲ
Ｚ（リターン・ゼロ）信号としたソリトン伝送方式と呼
ばれる伝送方式が提案されている。
要請される伝送特性を確保できなくなってしまうという
問題点が生じる。上述の問題点のうち、問題点１を解決
するための技術として、光ファイバの正の分散波長領域
において雑音の発生が少なくかつ分散も小さい領域が存
在することに着目することによって、信号光を正の分散
波長で伝送すると共に、その信号光の伝送符号形式をＲ
Ｚ（リターン・ゼロ）信号としたソリトン伝送方式と呼
ばれる伝送方式が提案されている。
【００１７】まず、ＲＺ信号は、ＮＲＺ信号に比較し
て、実効伝送速度が高くなるため、性能の高い通信機器
を要求する。このため、従来の光通信システムにおいて
はＮＲＺ信号の方が利用されていたが、近年では、性能
の高い機器が容易に提供されるようになってきたため、
ＲＺ信号の利用が可能になりつつある。
て、実効伝送速度が高くなるため、性能の高い通信機器
を要求する。このため、従来の光通信システムにおいて
はＮＲＺ信号の方が利用されていたが、近年では、性能
の高い機器が容易に提供されるようになってきたため、
ＲＺ信号の利用が可能になりつつある。
【００１８】前述したように、波長多重伝送にＮＲＺ信
号が使用された場合、図１９(a) に示されるように、複
数の信号光間で同一レベルの信号成分が重なる確立が高
いため、相互位相変調効果が顕著に発生する。これに対
して、波長多重伝送にＲＺ信号が使用された場合、図１
９(b) に示されるように、複数の信号光間で同一レベル
の信号成分が重なる確立が低くなるため、相互位相変調
効果を抑制することができる。また、ＮＲＺ信号では、
図２０(a) のアイパターンからわかるように、論理レベ
ル“１”が連続する部分が存在するため、アイが狭くな
り、符号間干渉を起こしやすいのに対して、ＲＺ信号で
は、図２０(b) のアイパターンからわかるように、論理
レベル“１”が連続する部分が存在しないため、アイが
広く、符号間干渉を起こしにくいという特徴も有する。
ソリトン伝送方式は、このような特性を有するＲＺ信号
によって直接変調された信号光を正の分散波長で伝送す
る方式である。
号が使用された場合、図１９(a) に示されるように、複
数の信号光間で同一レベルの信号成分が重なる確立が高
いため、相互位相変調効果が顕著に発生する。これに対
して、波長多重伝送にＲＺ信号が使用された場合、図１
９(b) に示されるように、複数の信号光間で同一レベル
の信号成分が重なる確立が低くなるため、相互位相変調
効果を抑制することができる。また、ＮＲＺ信号では、
図２０(a) のアイパターンからわかるように、論理レベ
ル“１”が連続する部分が存在するため、アイが狭くな
り、符号間干渉を起こしやすいのに対して、ＲＺ信号で
は、図２０(b) のアイパターンからわかるように、論理
レベル“１”が連続する部分が存在しないため、アイが
広く、符号間干渉を起こしにくいという特徴も有する。
ソリトン伝送方式は、このような特性を有するＲＺ信号
によって直接変調された信号光を正の分散波長で伝送す
る方式である。
【００１９】しかし、上述のソリトン伝送方式では、既
存の光ファイバを流用することができないため、従来の
光ファイバを全て交換する必要が生じる。このため、こ
の方式による光通信システムの敷設に大きなコストがか
かるという問題点を有している。
存の光ファイバを流用することができないため、従来の
光ファイバを全て交換する必要が生じる。このため、こ
の方式による光通信システムの敷設に大きなコストがか
かるという問題点を有している。
【００２０】本発明の課題は、相互位相変調による問題
点、プリエンファシスにおける問題点（波長間隔の問題
点も含む）、システムのエージング及びケーブルの割り
入れ修理による問題点、及び波長多重によるＳＮＲの劣
化の問題点を全て同時に解決することにある。
点、プリエンファシスにおける問題点（波長間隔の問題
点も含む）、システムのエージング及びケーブルの割り
入れ修理による問題点、及び波長多重によるＳＮＲの劣
化の問題点を全て同時に解決することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明は、１本の光ファ
イバ上で複数の波長の信号光を用いて複数チャネルのデ
ータを伝送する波長多重光通信方法、又はそれと同等の
機能を有する装置若しくはシステムを前提とする。
イバ上で複数の波長の信号光を用いて複数チャネルのデ
ータを伝送する波長多重光通信方法、又はそれと同等の
機能を有する装置若しくはシステムを前提とする。
【００２２】本発明の第１の態様では、各信号光の伝送
符号化形式がリターン・ゼロ形式とされ、各信号光のデ
ューティーが可変させられることにより、各信号光の伝
送特性が可変させられる。
符号化形式がリターン・ゼロ形式とされ、各信号光のデ
ューティーが可変させられることにより、各信号光の伝
送特性が可変させられる。
【００２３】上述した本発明の第１の態様の構成によ
り、相互位相変調効果を抑制することができると共に、
既存の光ファイバ及び光中継器を交換することなく端局
装置の変更だけで、各信号光の平均パワーを変更するこ
となく各信号光の伝送特性を可変することが可能とな
る。
り、相互位相変調効果を抑制することができると共に、
既存の光ファイバ及び光中継器を交換することなく端局
装置の変更だけで、各信号光の平均パワーを変更するこ
となく各信号光の伝送特性を可変することが可能とな
る。
【００２４】本発明の第２の態様では、各信号光の伝送
符号化形式がリターン・ゼロ形式とされ、各信号光のパ
ワー及びデューティーが可変させられることにより、各
信号光の伝送特性が可変させられる。
符号化形式がリターン・ゼロ形式とされ、各信号光のパ
ワー及びデューティーが可変させられることにより、各
信号光の伝送特性が可変させられる。
【００２５】上述した本発明の第２の態様の構成によ
り、本発明の第１の態様の特徴に加えて、更に精密な伝
送特性の可変が可能となる。本発明の第３の態様では、
各信号光の伝送符号化形式がリターン・ゼロ形式とさ
れ、各信号光のデューティーが可変させられることによ
り、各信号光のプリエンファシスが行われる。
り、本発明の第１の態様の特徴に加えて、更に精密な伝
送特性の可変が可能となる。本発明の第３の態様では、
各信号光の伝送符号化形式がリターン・ゼロ形式とさ
れ、各信号光のデューティーが可変させられることによ
り、各信号光のプリエンファシスが行われる。
【００２６】上述した本発明の第３の態様の構成によ
り、各信号光のデューティーを可変するだけで各信号光
の平均パワーを変更することなく各信号光のプリエンフ
ァシスを行うことが可能となり、ＳＮＲ特性に優れた光
通信が可能となる。
り、各信号光のデューティーを可変するだけで各信号光
の平均パワーを変更することなく各信号光のプリエンフ
ァシスを行うことが可能となり、ＳＮＲ特性に優れた光
通信が可能となる。
【００２７】また、使用波長帯域を狭める必要もなくな
るため、使用波長帯域が狭められることによる光ファイ
バの非線形効果の影響の増大もなく、また、光受信器に
おいて狭帯域の波長追従型光フィルタを使用する必要も
ない。
るため、使用波長帯域が狭められることによる光ファイ
バの非線形効果の影響の増大もなく、また、光受信器に
おいて狭帯域の波長追従型光フィルタを使用する必要も
ない。
【００２８】本発明の第４の態様では、各信号光の伝送
符号化形式がリターン・ゼロ形式とされ、各信号光のパ
ワー及びデューティーが可変させられことにより、各信
号光のプリエンファシスが行われる。
符号化形式がリターン・ゼロ形式とされ、各信号光のパ
ワー及びデューティーが可変させられことにより、各信
号光のプリエンファシスが行われる。
【００２９】上述した本発明の第４の態様の構成によ
り、本発明の第３の態様の特徴に加えて、更に精密なプ
リエンファシスが可能となる。本発明の第５の態様で
は、各信号光の伝送符号化形式がリターン・ゼロ形式と
され、各信号光のデューティーが可変させられることに
より、各信号光の伝送特性の経年変化又はケーブル修理
による劣化が補償される。
り、本発明の第３の態様の特徴に加えて、更に精密なプ
リエンファシスが可能となる。本発明の第５の態様で
は、各信号光の伝送符号化形式がリターン・ゼロ形式と
され、各信号光のデューティーが可変させられることに
より、各信号光の伝送特性の経年変化又はケーブル修理
による劣化が補償される。
【００３０】上述した本発明の第５の態様の構成によ
り、信号光のデューティーを可変するだけで、光ファイ
バケーブルの割り入れ修理による各信号光のレベルの低
下や、光通信システムのエージング（経年変化）による
光中継器の出力の低下等に対応することができる。
り、信号光のデューティーを可変するだけで、光ファイ
バケーブルの割り入れ修理による各信号光のレベルの低
下や、光通信システムのエージング（経年変化）による
光中継器の出力の低下等に対応することができる。
【００３１】本発明の第６の態様では、既存の光通信シ
ステムがアップグレードされる場合に、各信号光の伝送
符号化形式がリターン・ゼロ形式とされ、波長多重され
る各信号光の数に応じて各信号光のデューティーが可変
させられることにより、各信号光の伝送特性が調整され
る。
ステムがアップグレードされる場合に、各信号光の伝送
符号化形式がリターン・ゼロ形式とされ、波長多重され
る各信号光の数に応じて各信号光のデューティーが可変
させられることにより、各信号光の伝送特性が調整され
る。
【００３２】上述した本発明の第６の態様の構成によ
り、信号光のデューティーを可変するだけで、既存の光
通信システムをアップグレードすることが可能となる。
り、信号光のデューティーを可変するだけで、既存の光
通信システムをアップグレードすることが可能となる。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について詳細に説明する。図１〜図４は、
本発明の実施の形態の基本原理を示す原理説明図であ
る。
の実施の形態について詳細に説明する。図１〜図４は、
本発明の実施の形態の基本原理を示す原理説明図であ
る。
【００３４】図１(a) に示されるように、光送信器（Ｏ
Ｓ：Optical Sender）１０１、光中継器１０２、光受信
器（ＯＲ：Optical Receiver）１０３、及び光ファイバ
１０４からなる光通信システムを考える。
Ｓ：Optical Sender）１０１、光中継器１０２、光受信
器（ＯＲ：Optical Receiver）１０３、及び光ファイバ
１０４からなる光通信システムを考える。
【００３５】本実施の形態における波長多重方式による
信号光の光増幅中継システムでは、伝送符号化形式とし
てＲＺ（リターン・ゼロ）信号の形式を使用し、伝送路
に既存のＤＳＦファイバ（分散シフトファイバ）を使用
し、負の分散波長を用い、図８〜図１２で説明した最適
な分散マネジメントを行うことを前提とする。
信号光の光増幅中継システムでは、伝送符号化形式とし
てＲＺ（リターン・ゼロ）信号の形式を使用し、伝送路
に既存のＤＳＦファイバ（分散シフトファイバ）を使用
し、負の分散波長を用い、図８〜図１２で説明した最適
な分散マネジメントを行うことを前提とする。
【００３６】まず、ＲＺ信号形式の採用により、図１９
(b) を用いて前述したように、複数の信号光間で同一レ
ベルの信号成分が重なる確立が低くなることによる相互
位相変調効果の抑制が実現される。
(b) を用いて前述したように、複数の信号光間で同一レ
ベルの信号成分が重なる確立が低くなることによる相互
位相変調効果の抑制が実現される。
【００３７】次に、本実施の形態では、既存の海底中継
システム等を流用することから、光中継器１０２では一
般に平均パワーに基づいてＡＬＣ制御（自動レベル制
御）が行われ、その出力パワーは一定であることを前提
とする。
システム等を流用することから、光中継器１０２では一
般に平均パワーに基づいてＡＬＣ制御（自動レベル制
御）が行われ、その出力パワーは一定であることを前提
とする。
【００３８】そして、本実施の形態では、その最大の特
徴として、ディジタル信号処理段で信号のデューティー
を可変することにより、光中継器１０２において信号光
の平均パワーが一定になるように制御される結果、信号
光のピークパワーを可変可能とすることを特徴とする。
徴として、ディジタル信号処理段で信号のデューティー
を可変することにより、光中継器１０２において信号光
の平均パワーが一定になるように制御される結果、信号
光のピークパワーを可変可能とすることを特徴とする。
【００３９】まず、光中継器１０２における前述したセ
ルフフィルタリング効果により、光ファイバ１０４上を
波長多重伝送され光受信器１０３において受信された４
種類の信号光の波長がそれぞれλ1 、λ2 、λ3 、及び
λ4 である場合において、プリエンファシスが行われな
い場合に、波長λ1 及びλ4 の各信号光のレベルが、波
長λ2 及びλ3 の各信号光のレベルより低くなる場合に
は、図１(b) に示されるように、光送信器１０１におい
て、波長λ1 及びλ4 の信号光のデューティーがディジ
タル信号処理段で減少させられると共に、それぞれの信
号光のピークパワー（ＰPEAK）は例えば＋１dBm に設定
される。
ルフフィルタリング効果により、光ファイバ１０４上を
波長多重伝送され光受信器１０３において受信された４
種類の信号光の波長がそれぞれλ1 、λ2 、λ3 、及び
λ4 である場合において、プリエンファシスが行われな
い場合に、波長λ1 及びλ4 の各信号光のレベルが、波
長λ2 及びλ3 の各信号光のレベルより低くなる場合に
は、図１(b) に示されるように、光送信器１０１におい
て、波長λ1 及びλ4 の信号光のデューティーがディジ
タル信号処理段で減少させられると共に、それぞれの信
号光のピークパワー（ＰPEAK）は例えば＋１dBm に設定
される。
【００４０】その後、光ファイバ１０４に送出された４
波からなる波長多重信号光が、各光中継器１０２におい
て、信号光の平均パワーが一定になるようにＡＬＣ制御
されながら増幅中継される。この結果、セルフフィルタ
リング効果が発生しないと仮定した場合は、図１(c) に
示されるように、波長λ1 及びλ4 の各信号光のピーク
パワーは、波長λ2 及びλ3 の各信号光のピークパワー
よりも大きくなることになり、実際にセルフフィルタリ
ング効果が発生すると、上述のピークパワーの差がその
効果によって相殺される。これにより、図１(d) に示さ
れるように、光受信器１０３が受信する波長λ1 及びλ
4 の各信号光のピークパワーと波長λ2及びλ3 の各信
号光のピークパワーが揃う結果となる。
波からなる波長多重信号光が、各光中継器１０２におい
て、信号光の平均パワーが一定になるようにＡＬＣ制御
されながら増幅中継される。この結果、セルフフィルタ
リング効果が発生しないと仮定した場合は、図１(c) に
示されるように、波長λ1 及びλ4 の各信号光のピーク
パワーは、波長λ2 及びλ3 の各信号光のピークパワー
よりも大きくなることになり、実際にセルフフィルタリ
ング効果が発生すると、上述のピークパワーの差がその
効果によって相殺される。これにより、図１(d) に示さ
れるように、光受信器１０３が受信する波長λ1 及びλ
4 の各信号光のピークパワーと波長λ2及びλ3 の各信
号光のピークパワーが揃う結果となる。
【００４１】従って、図２に示されるように、光受信器
１０３による各信号光の受信時に、各信号のＳＮＲの劣
化を抑制することができる。また、使用波長帯域を図２
に示される例えば4.0nm よりも狭める必要はなくなるた
め、使用波長帯域が狭められることによる光ファイバの
非線形効果の影響の増大もなく、また、光受信器１０３
において狭帯域の波長追従型光フィルタを使用する必要
もない。
１０３による各信号光の受信時に、各信号のＳＮＲの劣
化を抑制することができる。また、使用波長帯域を図２
に示される例えば4.0nm よりも狭める必要はなくなるた
め、使用波長帯域が狭められることによる光ファイバの
非線形効果の影響の増大もなく、また、光受信器１０３
において狭帯域の波長追従型光フィルタを使用する必要
もない。
【００４２】なお、デューティーが可変されても信号の
タイミングはずれないため、問題は発生しない。以上の
原理により、前述した問題点１、２、及び３が同時に解
決される。
タイミングはずれないため、問題は発生しない。以上の
原理により、前述した問題点１、２、及び３が同時に解
決される。
【００４３】次に、図３(b) に示されるように、例えば
光ファイバケーブルの割り入れ修理によって、波長多重
伝送される例えば波長λ1 及びλ2 の各信号光のレベル
が低下しＳＮＲが劣化した場合には、図３(c) に示され
るように、光送信器１０１において、波長多重される全
ての信号光のデューティーがディジタル信号処理段で減
少させられる。
光ファイバケーブルの割り入れ修理によって、波長多重
伝送される例えば波長λ1 及びλ2 の各信号光のレベル
が低下しＳＮＲが劣化した場合には、図３(c) に示され
るように、光送信器１０１において、波長多重される全
ての信号光のデューティーがディジタル信号処理段で減
少させられる。
【００４４】その後、光ファイバ１０４に送出された各
信号光が、各光中継器１０２において、信号光の平均パ
ワーが一定になるようにＡＬＣ制御されながら増幅中継
されることにより、各信号光のデューティーの可変によ
るピークパワーの増加がケーブルの割り入れによるレベ
ル低下の効果によって相殺され、図３(c) に示されるよ
うに、光受信器１０３が受信する各信号光のレベルの低
下が抑制される。
信号光が、各光中継器１０２において、信号光の平均パ
ワーが一定になるようにＡＬＣ制御されながら増幅中継
されることにより、各信号光のデューティーの可変によ
るピークパワーの増加がケーブルの割り入れによるレベ
ル低下の効果によって相殺され、図３(c) に示されるよ
うに、光受信器１０３が受信する各信号光のレベルの低
下が抑制される。
【００４５】上述の原理は、光通信システムのエージン
グ（経年変化）による光中継器１０２の出力の低下等に
対しても、全く同様に適用することができる。以上の原
理により、前述した問題点４が解決される。
グ（経年変化）による光中継器１０２の出力の低下等に
対しても、全く同様に適用することができる。以上の原
理により、前述した問題点４が解決される。
【００４６】続いて、前述したように、既に敷設されて
いる既存の光通信システムが、波長多重方式によってア
ップグレードされる場合において光中継器１０２の出力
を容易に変更することができない場合には、多重される
波長数に応じて１波当たりの平均パワーを下げて伝送す
る必要が生じる。
いる既存の光通信システムが、波長多重方式によってア
ップグレードされる場合において光中継器１０２の出力
を容易に変更することができない場合には、多重される
波長数に応じて１波当たりの平均パワーを下げて伝送す
る必要が生じる。
【００４７】ここで、例えば既存の光通信システムが、
図４(a) に示されるように、伝送速度が５Gb/sのディジ
タル信号が、ＮＲＺ信号の伝送符号化形式で、ピークパ
ワー（Ｐpeak）が＋７dBm 、平均パワー（Ｐave ）が＋
４dBm の１波の信号光によって伝送されているとする。
そして、この光通信システムが、それぞれ伝送速度が５
Gb/sの４種類のディジタル信号が４波の信号光によって
波長多重伝送される場合、本実施の形態においては、伝
送符号化形式がＲＺ信号の形式に変更された上で、１波
当たりの平均パワーが＋１dBm （合計の平均パワーが＋
４dBm ）になるようにすると共に、ピークパワーが＋７
dBm を維持するように、各信号光のデューティーのみが
ディジタル信号処理段で可変される。
図４(a) に示されるように、伝送速度が５Gb/sのディジ
タル信号が、ＮＲＺ信号の伝送符号化形式で、ピークパ
ワー（Ｐpeak）が＋７dBm 、平均パワー（Ｐave ）が＋
４dBm の１波の信号光によって伝送されているとする。
そして、この光通信システムが、それぞれ伝送速度が５
Gb/sの４種類のディジタル信号が４波の信号光によって
波長多重伝送される場合、本実施の形態においては、伝
送符号化形式がＲＺ信号の形式に変更された上で、１波
当たりの平均パワーが＋１dBm （合計の平均パワーが＋
４dBm ）になるようにすると共に、ピークパワーが＋７
dBm を維持するように、各信号光のデューティーのみが
ディジタル信号処理段で可変される。
【００４８】この結果、光受信器１０３が受信する各信
号光のレベルの低下が抑制され、ＳＮＲの劣化による伝
送特性の劣化が抑制される。以上の原理により、前述し
た問題点５が解決される。
号光のレベルの低下が抑制され、ＳＮＲの劣化による伝
送特性の劣化が抑制される。以上の原理により、前述し
た問題点５が解決される。
【００４９】以上説明したように、本実施の形態では、
伝送符号化形式としてＲＺ信号形式を採用すると共に、
ディジタル信号処理段で信号のデューティーを可変する
ことにより、前述した５つの問題点を同時に解決するこ
とが可能となる。
伝送符号化形式としてＲＺ信号形式を採用すると共に、
ディジタル信号処理段で信号のデューティーを可変する
ことにより、前述した５つの問題点を同時に解決するこ
とが可能となる。
【００５０】次に、図５は、本実施の形態におけるＲＺ
信号生成回路の構成図である。ＲＺ信号生成用のクロッ
ク５０２と、伝送されるべきデジタル信号のデータ５０
１とがアンド回路５０３に入力されることにより、デー
タ５０１に対応するＲＺ信号５０４が出力される。
信号生成回路の構成図である。ＲＺ信号生成用のクロッ
ク５０２と、伝送されるべきデジタル信号のデータ５０
１とがアンド回路５０３に入力されることにより、デー
タ５０１に対応するＲＺ信号５０４が出力される。
【００５１】図６は、本実施の形態におけるデューティ
ー可変回路の構成図である。この回路は、図５のアンド
回路５０３に入力されるクロック５０２のデューティー
を可変する回路として実現される。
ー可変回路の構成図である。この回路は、図５のアンド
回路５０３に入力されるクロック５０２のデューティー
を可変する回路として実現される。
【００５２】クロック５０２は、特には図示しない発振
器からのアナログ信号の発振器出力６０１がゲート回路
６０３においてゲート処理されることにより生成され
る。この場合に、ゲート回路６０３において、クロック
５０２の論理値“１”と論理値“０”を生成するための
ゲート閾値電圧６０２が可変させられることにより、ク
ロック５０２のデューティーが図６の実線と破線で示さ
れるように可変させられる。
器からのアナログ信号の発振器出力６０１がゲート回路
６０３においてゲート処理されることにより生成され
る。この場合に、ゲート回路６０３において、クロック
５０２の論理値“１”と論理値“０”を生成するための
ゲート閾値電圧６０２が可変させられることにより、ク
ロック５０２のデューティーが図６の実線と破線で示さ
れるように可変させられる。
【００５３】このようデューティーが可変させられるク
ロック５０２が図５のアンド回路５０３に入力すること
により、ＲＺ信号５０４のデューティーも可変させられ
ることになる。
ロック５０２が図５のアンド回路５０３に入力すること
により、ＲＺ信号５０４のデューティーも可変させられ
ることになる。
【００５４】図７は、デューティーの可変制御系統を含
む本発明による光通信システムの実施の形態の全体構成
図である。図７において、図１(a) に示される各機能部
分と同じ番号が付与された各部分は、それぞれ図１(a)
の場合と同様の機能を有する。
む本発明による光通信システムの実施の形態の全体構成
図である。図７において、図１(a) に示される各機能部
分と同じ番号が付与された各部分は、それぞれ図１(a)
の場合と同様の機能を有する。
【００５５】光受信器１０３内には、波長多重された信
号光を受信する受信機７０１のほかに、受信した信号光
全体のスペクトルを分析する光スペクトラムアナライザ
７０２が設けられる。
号光を受信する受信機７０１のほかに、受信した信号光
全体のスペクトルを分析する光スペクトラムアナライザ
７０２が設けられる。
【００５６】光スペクトラムアナライザ７０２の分析結
果に基づき、制御回路７０３において、どの波長の信号
光のデューティーをどの程度可変するかが決定される。
そして、所望の波長の信号光のデューティーを可変させ
るための制御信号７０５が、対回線７０４（光受信器１
０３側から光送信器１０１側へ戻る信号回線）を用い
て、光送信器１０１に通知される。
果に基づき、制御回路７０３において、どの波長の信号
光のデューティーをどの程度可変するかが決定される。
そして、所望の波長の信号光のデューティーを可変させ
るための制御信号７０５が、対回線７０４（光受信器１
０３側から光送信器１０１側へ戻る信号回線）を用い
て、光送信器１０１に通知される。
【００５７】光送信器１０１内の特には図示しない制御
回路は、制御信号７０５に基づき、所望の波長のチャネ
ルに対応する図６に示されるゲート回路６０３のゲート
閾値電圧６０２を制御することにより、そのチャネルの
デューティーを可変する。
回路は、制御信号７０５に基づき、所望の波長のチャネ
ルに対応する図６に示されるゲート回路６０３のゲート
閾値電圧６０２を制御することにより、そのチャネルの
デューティーを可変する。
【００５８】以上説明した本発明の実施の形態におい
て、波長多重される波長数は任意に設計することができ
る。また、伝送路に既存のＤＳＦファイバ（分散シフト
ファイバ）を使用することと、負の分散波長を用いるこ
とは、本発明の必須の要件ではない。
て、波長多重される波長数は任意に設計することができ
る。また、伝送路に既存のＤＳＦファイバ（分散シフト
ファイバ）を使用することと、負の分散波長を用いるこ
とは、本発明の必須の要件ではない。
【００５９】更に、本実施の形態におけるデューティー
によるプリエンファシスと、従来のパワーによるプリエ
ンファシスとを組合わせることによっても大きな効果を
得ることができる。
によるプリエンファシスと、従来のパワーによるプリエ
ンファシスとを組合わせることによっても大きな効果を
得ることができる。
【００６０】また、伝送符号化形式としてＲＺ（リター
ン・ゼロ）信号の形式を使用し、伝送路に既存のＤＳＦ
ファイバ（分散シフトファイバ）を使用し、負の分散波
長を用いることも本発明の範囲である。
ン・ゼロ）信号の形式を使用し、伝送路に既存のＤＳＦ
ファイバ（分散シフトファイバ）を使用し、負の分散波
長を用いることも本発明の範囲である。
【００６１】
【発明の効果】まず、本発明によれば、リターン・ゼロ
形式の伝送符号化形式によって符号化された信号光が用
いられることにより、相互位相変調効果を抑制すること
が可能となる。
形式の伝送符号化形式によって符号化された信号光が用
いられることにより、相互位相変調効果を抑制すること
が可能となる。
【００６２】本発明の第１の態様によれば、既存の光フ
ァイバ及び光中継器を交換することなく端局装置の変更
だけで、各信号光の平均パワーを変更することなく各信
号光の伝送特性を可変することが可能となる。
ァイバ及び光中継器を交換することなく端局装置の変更
だけで、各信号光の平均パワーを変更することなく各信
号光の伝送特性を可変することが可能となる。
【００６３】本発明の第２の態様によれば、本発明の第
１の態様の効果に加えて、更に精密な伝送特性の可変が
可能となる。本発明の第３の態様によれば、各信号光の
デューティーを可変するだけで各信号光の平均パワーを
変更することなく各信号光のプリエンファシスを行うこ
とが可能となり、ＳＮＲ特性に優れた光通信が可能とな
る。
１の態様の効果に加えて、更に精密な伝送特性の可変が
可能となる。本発明の第３の態様によれば、各信号光の
デューティーを可変するだけで各信号光の平均パワーを
変更することなく各信号光のプリエンファシスを行うこ
とが可能となり、ＳＮＲ特性に優れた光通信が可能とな
る。
【００６４】また、使用波長帯域を狭める必要もなくな
るため、使用波長帯域が狭められることによる光ファイ
バの非線形効果の影響の増大もなく、また、光受信器に
おいて狭帯域の波長追従型光フィルタを使用する必要も
ない。
るため、使用波長帯域が狭められることによる光ファイ
バの非線形効果の影響の増大もなく、また、光受信器に
おいて狭帯域の波長追従型光フィルタを使用する必要も
ない。
【００６５】本発明の第４の態様によれば、本発明の第
３の態様の効果に加えて、更に精密なプリエンファシス
が可能となる。本発明の第５の態様によれば、信号光の
デューティーを可変するだけで、光ファイバケーブルの
割り入れ修理による各信号光のレベルの低下や、光通信
システムのエージング（経年変化）による光中継器の出
力の低下等に対応することが可能となる。
３の態様の効果に加えて、更に精密なプリエンファシス
が可能となる。本発明の第５の態様によれば、信号光の
デューティーを可変するだけで、光ファイバケーブルの
割り入れ修理による各信号光のレベルの低下や、光通信
システムのエージング（経年変化）による光中継器の出
力の低下等に対応することが可能となる。
【００６６】本発明の第６の態様によれば、信号光のデ
ューティーを可変するだけで、既存の光通信システムを
アップグレードすることが可能となる。
ューティーを可変するだけで、既存の光通信システムを
アップグレードすることが可能となる。
【図１】本発明の実施の形態の原理説明図（１）であ
る。
る。
【図２】本発明の実施の形態の原理説明図（２）であ
る。
る。
【図３】本発明の実施の形態の原理説明図（３）であ
る。
る。
【図４】本発明の実施の形態の原理説明図（４）であ
る。
る。
【図５】本発明の実施の形態におけるＲＺ信号の生成回
路の構成図である。
路の構成図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるデューティー可変
回路の構成図である。
回路の構成図である。
【図７】本発明による光通信システムの実施の形態の全
体構成図である。
体構成図である。
【図８】ＤＳＦファイバにおけるゼロ分散波長と信号光
波長の説明図である。
波長の説明図である。
【図９】ディジタル信号を示す図である。
【図１０】信号光の波長の分散を示す図である。
【図１１】分散マネージメントの説明図（１）である。
【図１２】分散マネージメントの説明図（２）である。
【図１３】相互位相変調の原理図である。
【図１４】波長多重方式における伝送特性を示す図であ
る。
る。
【図１５】プリエンファシスの原理説明図である。
【図１６】ＮＲＺ伝送符号化形式におけるパワーによる
プリエンファシスの問題点の説明図である。
プリエンファシスの問題点の説明図である。
【図１７】波長間隔が狭まることによる問題点の説明図
である。
である。
【図１８】システムアップグレード時の問題点の説明図
である。
である。
【図１９】ＲＺ伝送符号化形式の利点の説明図（１）で
ある。
ある。
【図２０】ＲＺ伝送符号化形式の利点の説明図（２）で
ある。
ある。
１０１ 光送信器 １０２ 光中継器 １０３ 光受信器 １０４ 光ファイバ
Claims (13)
- 【請求項１】 １本の光ファイバ上で複数の波長の信号
光を用いて複数チャネルのデータを伝送する波長多重光
通信方法において、 前記各信号光の伝送符号化形式をリターン・ゼロ形式と
し、 前記各信号光のデューティーを可変することにより、前
記各信号光の伝送特性を可変する、 過程を含むことを特徴とするＲＺ信号を用いた波長多重
光通信方法。 - 【請求項２】 １本の光ファイバ上で複数の波長の信号
光を用いて複数チャネルのデータを伝送する波長多重光
通信方法において、 前記各信号光の伝送符号化形式をリターン・ゼロ形式と
し、 前記各信号光のパワー及びデューティーを可変すること
により、前記各信号光の伝送特性を可変する、 過程を含むことを特徴とするＲＺ信号を用いた波長多重
光通信方法。 - 【請求項３】 １本の光ファイバ上で複数の波長の信号
光を用いて複数チャネルのデータを伝送する波長多重光
通信方法において、 前記各信号光の伝送符号化形式をリターン・ゼロ形式と
し、 前記各信号光のデューティーを可変することにより、前
記各信号光のプリエンファシスを行う、 過程を含むことを特徴とするＲＺ信号を用いた波長多重
光通信方法。 - 【請求項４】 １本の光ファイバ上で複数の波長の信号
光を用いて複数チャネルのデータを伝送する波長多重光
通信方法において、 前記各信号光の伝送符号化形式をリターン・ゼロ形式と
し、 前記各信号光のパワー及びデューティーを可変すること
により、前記各信号光のプリエンファシスを行う、 過程を含むことを特徴とするＲＺ信号を用いた波長多重
光通信方法。 - 【請求項５】 １本の光ファイバ上で複数の波長の信号
光を用いて複数チャネルのデータを伝送する波長多重光
通信方法において、 前記各信号光の伝送符号化形式をリターン・ゼロ形式と
し、 前記各信号光のデューティーを可変することにより、前
記各信号光の伝送特性の経年変化又はケーブル修理によ
る劣化を補償する、 過程を含むことを特徴とするＲＺ信号を用いた波長多重
光通信方法。 - 【請求項６】 １本の光ファイバ上で複数の波長の信号
光を用いて複数チャネルのデータを伝送する波長多重光
通信方法において、 既存の光通信システムがアップグレードされる場合に、 前記各信号光の伝送符号化形式をリターン・ゼロ形式と
し、 波長多重される前記各信号光の数に応じて前記各信号光
のデューティーを可変することにより、前記各信号光の
伝送特性を調整する、 過程を含むことを特徴とするＲＺ信号を用いた波長多重
光通信方法。 - 【請求項７】 １本の光ファイバ上で複数の波長の信号
光を用いて複数チャネルのデータを送信する波長多重光
送信装置において、 伝送符号化形式がリターン・ゼロ形式である前記各信号
光を生成する信号光生成回路と、 該信号光生成回路において生成される前記各信号光のデ
ューティーを可変することにより、前記各信号光の伝送
特性を可変するデューティー可変回路と、 を含むことを特徴とするＲＺ信号を用いた波長多重光送
信装置。 - 【請求項８】 １本の光ファイバ上で複数の波長の信号
光を用いて複数チャネルのデータを送信する波長多重光
送信装置において、 伝送符号化形式がリターン・ゼロ形式である前記各信号
光を生成する信号光生成回路と、 該信号光生成回路において生成される前記各信号光のデ
ューティーを可変することにより、前記各信号光に対し
てプリエンファシスを行うプリエンファシス回路と、 を含むことを特徴とするＲＺ信号を用いた波長多重光送
信装置。 - 【請求項９】 １本の光ファイバ上で複数の波長の信号
光を用いて複数チャネルのデータを送信する波長多重光
送信装置において、 伝送符号化形式がリターン・ゼロ形式である前記各信号
光を生成する信号光生成回路と、 該信号光生成回路において生成される前記各信号光のデ
ューティーを可変することにより、前記各信号光の伝送
特性の経年変化又はケーブル修理による劣化を補償する
補償回路と、 を含むことを特徴とするＲＺ信号を用いた波長多重光送
信装置。 - 【請求項１０】 １本の光ファイバ上で複数の波長の信
号光を用いて複数チャネルのデータを送信する波長多重
光送信装置において、 伝送符号化形式がリターン・ゼロ形式である前記各信号
光を生成する信号光生成回路と、 波長多重される前記各信号光の数に応じて前記各信号光
のデューティーを可変することにより、前記各信号光の
伝送特性を調整する調整回路と、 を含むことを特徴とするＲＺ信号を用いた波長多重光送
信装置。 - 【請求項１１】 請求項７乃至９の何れか１項に記載の
波長多重光送信装置と共に用いられ、前記光ファイバか
ら波長多重された複数の波長の信号光を受信する波長多
重光受信装置において、 前記光ファイバから受信した信号光全体のスペクトルを
分析する光スペクトラム分析手段と、 該光スペクトラム分析手段の分析結果に基づいて、前記
波長多重光送信装置に対してデューティーを可変させる
ための制御情報を通知するデューティー可変制御情報通
知手段と、 を含むことを特徴とするＲＺ信号を用いた波長多重光送
信装置。 - 【請求項１２】 請求項７乃至９の何れか１項に記載の
波長多重光送信装置を含み、１本の光ファイバ上で複数
の波長の信号光を用いて複数チャネルのデータを伝送す
る波長多重光通信システムにおいて、 前記光ファイバから受信した信号光全体のスペクトルを
分析する光スペクトラム分析手段と、 該光スペクトラム分析手段の分析結果に基づいて、前記
波長多重光送信装置に対してデューティーを可変させる
ための制御情報を通知するデューティー可変制御情報通
知手段と、 を含み、前記光ファイバから波長多重された複数の波長
の信号光を受信する波長多重光受信装置を含む、 ことを特徴とするＲＺ信号を用いた波長多重光通信シス
テム。 - 【請求項１３】 １本の光ファイバ上で複数の波長の信
号光を用いて複数チャネルのデータを伝送する波長多重
光通信方法において、 前記各信号光の伝送符号化形式をリターン・ゼロ形式と
し、 信号光波長として波長に対する遅延時間の変化分が負と
なる波長を用いる、 過程を含むことを特徴とするＲＺ信号を用いた波長多重
光通信方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7337091A JPH09181705A (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | Ｒｚ信号を用いた波長多重光通信方法、ｒｚ信号を用いた波長多重光送信装置、及びｒｚ信号を用いた波長多重光通信システム |
| US08/768,345 US5875045A (en) | 1995-12-25 | 1996-12-17 | Wavelength-multiplexing optical communication method employing RZ signals, wavelength-multiplexing optical sending apparatus employing RZ signals, and wavelength-multiplexing optical communication system employing RZ signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7337091A JPH09181705A (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | Ｒｚ信号を用いた波長多重光通信方法、ｒｚ信号を用いた波長多重光送信装置、及びｒｚ信号を用いた波長多重光通信システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09181705A true JPH09181705A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=18305354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7337091A Pending JPH09181705A (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | Ｒｚ信号を用いた波長多重光通信方法、ｒｚ信号を用いた波長多重光送信装置、及びｒｚ信号を用いた波長多重光通信システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5875045A (ja) |
| JP (1) | JPH09181705A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7110681B1 (en) | 2000-10-13 | 2006-09-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for optical transmission |
| US7164864B2 (en) | 2000-02-17 | 2007-01-16 | Fujitsu Limited | Optical communications system and transmission section repair method |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2770001B1 (fr) * | 1997-10-16 | 1999-12-03 | Alsthom Cge Alcatel | Reparation de systemes sous-marins de transmission a fibre optique a signaux solitons et a multiplexage de longueur d'onde |
| JP2000151506A (ja) * | 1998-11-06 | 2000-05-30 | Kdd Corp | Ｗｄｍ光伝送システム及び光伝送路 |
| US6944401B2 (en) * | 2000-04-24 | 2005-09-13 | Lucent Technologies Inc. | Gain equalization in DWDM networks |
| US20020109893A1 (en) * | 2001-02-14 | 2002-08-15 | Mehrdad Givehchi | Methods and apparatus for generating return-to-zero optically encoded data stream |
| US20030007216A1 (en) * | 2001-06-21 | 2003-01-09 | Chraplyvy Andrew Roman | Long haul transmission in a dispersion managed optical communication system |
| US7400835B2 (en) * | 2002-08-30 | 2008-07-15 | Ciena Corporation | WDM system having chromatic dispersion precompensation |
| GB2397121B (en) * | 2002-12-20 | 2005-06-08 | Sensor Highway Ltd | System and method to minimize modulation instability |
| US9178641B2 (en) * | 2011-07-06 | 2015-11-03 | Infinera Corporation | Suppression of non-linear effects in low dispersion optical fibers |
| US10216523B2 (en) | 2015-07-17 | 2019-02-26 | General Electric Company | Systems and methods for implementing control logic |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3353803B2 (ja) * | 1994-09-12 | 2002-12-03 | ケイディーディーアイ株式会社 | 光増幅伝送システム |
| JPH08248455A (ja) * | 1995-03-09 | 1996-09-27 | Fujitsu Ltd | 波長多重用光増幅器 |
| JP3323690B2 (ja) * | 1995-03-15 | 2002-09-09 | ケイディーディーアイ株式会社 | 光波長多重通信装置 |
-
1995
- 1995-12-25 JP JP7337091A patent/JPH09181705A/ja active Pending
-
1996
- 1996-12-17 US US08/768,345 patent/US5875045A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7164864B2 (en) | 2000-02-17 | 2007-01-16 | Fujitsu Limited | Optical communications system and transmission section repair method |
| US7110681B1 (en) | 2000-10-13 | 2006-09-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for optical transmission |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5875045A (en) | 1999-02-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050621 |