JP5414373B2 - 光アクセス網、光通信方法および光加入者装置 - Google Patents

Description

本発明は、光アクセス網、光通信方法および光加入者装置に関する。

近年、インターネットをはじめとするデータ通信トラヒックの増大に伴い、時分割多重（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技術を利用した光アクセス網の普及が進んでいる。特に、日本や北米では、ＩＥＥＥ準拠のＧＥ-ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）や、ＩＴＵ-Ｔ準拠のＧ-ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ-ｃａｐａｂｌｅ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の導入により、高速の光アクセスサービスが実現されている。

図１は、ＧＥ-ＰＯＮあるいはＧ-ＰＯＮにおける光アクセス網の構成例を示すブロック図である。この光アクセス網では、各加入者に配置される光加入者装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）１−１〜１−Ｎ（Ｎは複数）と、収容局に配置される収容局装置２とが、パワースプリッタ３を用いて共通の光ファイバ４を介して結合される。実際の光アクセス網では、収容局装置２から光加入者装置１−１〜１−Ｎに伝送される下り信号と、光加入者装置１−１〜１−Ｎから収容局装置２に伝送される上り信号とに、各々異なる波長を割り当て、同一光ファイバ４上を双方向伝送させているが、ここでは、上り信号の伝送構成のみを示す。

光加入者装置１−１〜１−Ｎはそれぞれ、送信するデータ信号をフレームに格納し、収容局装置２に伝送する。光加入者装置１−１〜１−Ｎから送信されるフレームは、パワースプリッタ３において結合される。ここで、フレームの衝突を回避するために、各光加入者装置１−１〜１−Ｎがフレームを送信するタイミングは、収容局装置２で制御されている。したがって、パワースプリッタ３で結合されたフレームは、図１の挿絵に示されるように、互いに重なり合うことなく、時間軸方向に多重されたものとなる。

ＧＥ-ＰＯＮや、Ｇ-ＰＯＮでは、このような多重化技術を用いて、１Ｇｂ／ｓ以上の高速なラインレートを、複数の加入者でシェアしている。この光アクセス網の構成によれば、収容局装置２とパワースプリッタ３を結合する光ファイバ４を共用化しているため、高速の光アクセスシステムを低コストで実現することができる。

この光アクセス網を長延化、または多分岐化することについて考える。光ファイバの距離を長延化することと、パワースプリッタ３の分岐数を増やすことは、収容局装置２から光加入者装置１−１〜１−Ｎまでの光損失を増加させることになるので、それを克服する技術は共通である。代表的なものとして、受信感度を高める技術を挙げることができる。

図１５は、図１に示す光加入者装置１−１〜１−Ｎの構成例として、コヒーレント光検波技術を用いて受信感度を高める例を示すブロック構成図である。この構成例は、たとえば特許文献１に開示されている。この光加入者装置１は、光源１１、分波器１２、変調器１３、サーキュレータ１４および受信器１５により構成される。上り信号は、光源１１の出力を変調器１３においてデータ信号により変調し、サーキュレータ１４を介して、収容局に伝送される。一方、収容局から伝送された下り信号は、サーキュレータ１４を経由し、受信器１５において受信される。その際、受信器１５は、分波器１２により分波された光源１１の出力の一部を用いて、コヒーレント光検波を行う。コヒーレント光検波の方式として、ホモダイン光検波や、ヘテロダイン光検波を用いることができる。収容局に伝送された上り信号も同様に、コヒーレント光検波により受信できる。この構成によれば、上り信号伝送に用いる光源と、コヒーレント光検波に用いる光源を共用化することにより、受信感度を簡易な構成により高めることができる。

ただし、図１５に示す構成例は、特許文献１にも記載されているように、加入者が送受信するデータ信号を、波長多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技術を用いて、波長軸方向に多重することを狙ったものである。特許文献１では、ＴＤＭ技術への適用は考慮されていない。

コヒーレント光検波を、ＴＤＭ技術を基にしたＧＥ-ＰＯＮや、Ｇ-ＰＯＮに適用するには、図１５に示す構成例において、光加入者装置１の変調器１３として、消光比が非常に大きいものが必要となる。変調器１３の消光比が小さいと、光加入者装置１がフレームを送信しない時間（非送信時間）であっても、僅かながらとはいえ、光パワーが出力される。その時間において、他の光加入者装置が送出したフレームと衝突し、干渉雑音により上り信号の性能が劣化してしまう。光源１１の出力をオフにすれば干渉は避けられるが、その間は、収容局装置２から下り信号に含めて送られるＴＤＭシステムを制御するための制御フレームをモニタすることができなくなってしまう。

このように、図１５に示す構成の光加入者装置１では、下り信号をモニタしようとすると、光アクセス網に光パワーが送出され、他の光加入者装置から出力される上り信号の品質を劣化させてしまう。ここでは、ＧＥ-ＰＯＮや、Ｇ-ＰＯＮへの適用を例に説明を行ったが、同様の問題は、パワースプリッタを用いるどのような光アクセス網でも起こり得る。

特開２００７-４９５９７号公報

本発明は、このような背景の下に行われたものであり、複数の光加入者装置を収容局装置が共通の光伝送路を介して収容する光アクセス網において、下り信号についてコヒーレト光検波を行いながら、他の光加入者装置が出力する上り信号の性能を劣化させることなく、下り波長をモニタすることのできる光アクセス網、光通信方法および光加入者装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の観点によると、複数の光加入者装置と、この複数の光加入者装置を共通の光伝送路を介して収容する収容局装置とを有する光アクセス網において、複数の光加入者装置はそれぞれ、連続して特定波長の光を出力する光源と、この光源の出力の一部を用いてコヒーレント光検波により光信号を受信する受信器と、光源の出力をデータ信号により変調する変調器と、共通の光伝送路で他の光加入者装置の光信号に干渉しないように、変調器の入力または出力を遮断する遮断器とを有することを特徴とする光アクセス網が提供される。

本発明の第２の観点によると、複数の光加入者と、この複数の光加入者を収容する収容局とが、共通の光伝送路を介して通信を行う光通信方法において、複数の光加入者はそれぞれ、連続して特定波長の光を出力する光源の出力の一部を用いてコヒーレント光検波により光信号を受信し、光源の出力をデータ信号により変調し、共通の光伝送路で他の光加入者の光信号に干渉しないように、変調の出力または変調に用いる光源の出力を必要に応じて遮断することを特徴とする光通信方法が提供される。

本発明の第３の観点によると、複数の加入者が共通の光伝送路を介して収容局に接続される光アクセス網の複数の加入者にそれぞれ配置される光加入者装置において、連続して特定波長の光を出力する光源と、この光源の出力の一部を用いてコヒーレント光検波により光信号を受信する受信器と、光源の出力をデータ信号により変調する変調器と、変調器の入力または出力を遮断する遮断器とを有することを特徴とする光加入者装置が提供される。

本発明によると、下り信号についてコヒーレト光検波を行いながら、他の光加入者装置が出力する上り信号の性能を劣化させることなく、下り波長をモニタすることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る光アクセス網の構成例を示す図である。 図１に示す光アクセス網内の光加入者装置の構成例を示すブロック図である。 図１に示す光アクセス網内の光加入者装置の図２に示す構成例とは別の構成例を示すブロック図である。 図１に示す光アクセス網内の光加入者装置の図２および図３にそれぞれ示す構成例とはさらに別の構成例を示すブロック図である。 図１に示す光アクセス網内の光加入者装置の図２から図４にそれぞれ示す構成例とはさらに別の構成例を示すブロック図である。 収容局と複数の加入者がパワースプリッタを介して結合される既設網に、ＷＤＭ技術を適用した、光アクセス網の構成例を示すブロック図である。 図６に示す光アクセス網に用いられるＷＤＭ-ＰＯＮ波長配置の一例を示す図である。 図６に示す光アクセス網での上り波長と下り波長との対応関係と使用状態の一例を示す図である。 コヒーレント光検波技術を用いた光加入者装置、およびそれを用いた光アクセス網の構成例を示すブロック図である。 図９に示す光アクセス網で用いられる波長配置の一例を示す図である。 図９に示す光アクセス網内の光加入者装置に代えて用いられる光加入者装置のブロック構成図である。 図９に示す光アクセス網内の光加入者装置に代えて用いられる図１１に示す構成とは別の光加入者装置のブロック構成図である。 図９に示す光アクセス網内の光加入者装置に代えて用いられる図１１および図１２にそれぞれ示す構成とは別の光加入者装置のブロック構成図である。 図９に示す光アクセス網内の光加入者装置に代えて用いられる図１１から図１３にそれぞれ示す構成とは別の光加入者装置のブロック構成図である。 図１に示す光加入者装置の構成例として、コヒーレント光検波技術を用いて受信感度を高める例を示すブロック構成図である。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光アクセス網の構成例を示すブロック図である。ここでは、「背景技術」の欄でも説明したように、ＧＥ-ＰＯＮあるいはＧ-ＰＯＮにおける構成例を説明する。この光アクセス網は、複数の光加入者装置１−１〜１−Ｎと、この複数の光加入者装置１−１〜１−Ｎを、パワースプリッタ３を用いて、共通の光伝送路である光ファイバ４を介して収容する収容局装置２とを有する。各光加入者装置１−１〜１−Ｎがフレームを送信するタイミングは、収容局装置２で制御される。収容局装置２は、ＴＤＭシステムを制御するための制御フレームを下り信号に含めて伝送し、各光加入者装置１−１〜１−Ｎは、その制御フレームをモニタすることで、自分の送信タイミングを知ることができる。

［光加入者装置の構成例１］
図２は、図１に示す光アクセス網内の光加入者装置１−１〜１−Ｎの構成例を光加入者装置１として示すブロック図である。この光加入者装置１は、光源１１、分波器１２、変調器１３、サーキュレータ１４、受信器１５および遮断器１６を備える。

光源１１は、連続して特定波長の光を出力する。分波器１２は、光源１１の出力の一部を分波する。変調器１３は、光源１１の出力をデータ信号により変調する。サーキュレータ１４は、変調器１３の出力する上り信号を収容局装置２に向けて伝送すると共に、収容局装置２から伝送される下り信号を、受信器１５に出力する。サーキュレータ１４の代わりに、３ｄＢカプラを用いることもできる。受信器１５は、下り信号を、分波器１２により分波された光源１１の出力の一部を用いて、コヒーレント光検波する。コヒーレント光検波の方式としては、ホモダイン光検波や、ヘテロダイン光検波を用いることができる。遮断器１６は、ディセーブル（Ｄｉｓａｂｌｅ）信号に従って、変調器１３の出力を遮断する。ここでは遮断器１６を変調器１３の出力側に配置する例を示すが、遮断器１６を変調器１３の入力側に配置し、変調器１３に入力される光源１１の出力を遮断する構成とすることもできる。

遮断器１６としては、アッテネーション量が十分取れるアッテネータを用いることができる。遮断器１６に供給されるＤｉｓａｂｌｅ信号は、この光加入者装置１が非送信時間であることを示す信号である。この信号は、収容局装置２からの制御フレームをモニタすることで生成される。

遮断器１６が変調器１３から出力される光信号の遮断と解除を繰り返すことで、図１に示す光アクセス網の光伝送路４上での他の光加入者装置の光信号への干渉を防止することができる。その一方で、光源１１の出力をオフにすることがないので、非送信時間でもコヒーレント受信が可能となり、収容局装置２からの制御フレームをモニタすることができる。

［光加入者装置の構成例２］
図３は、図１に示す光アクセス網内の光加入者装置１−１〜１−Ｎの別の構成例を光加入者装置１として示すブロック図である。この光加入者装置１は、遮断器が半導体光増幅器（ＳＯＡ：Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１７により構成されることが、図２に示す構成例と異なる。また、半導体光増幅器１７の駆動信号としては、Ｄｉｓａｂｌｅ信号ではなく、この光加入者装置１が送信時間であることを示すイネーブル（Ｅｎａｂｌｅ）信号を用いる。すなわち、半導体光増幅器１７の駆動電流を、Ｅｎａｂｌｅ信号によって変調する。駆動電流が流れないとき、半導体光増幅器１７は、変調器１３から出力される光信号を完全に吸収する。すなわち、Ｅｎａｂｌｅ信号がオフのとき、変調器１３の出力を遮断することができる。半導体光増幅器１７を変調器１３の入力側に配置し、変調器１３に入力される光源１１の出力を遮断する構成とすることもできる。

［光加入者装置の構成例３］
図４は、図１に示す光アクセス網内の光加入者装置１−１〜１−Ｎのさらに別の構成例を光加入者装置１として示すブロック図である。この光加入者装置１は、変調器および遮断器が同じ半導体光増幅器１８により構成されることが、図２および図３にそれぞれ示す構成例と大きく異なる。半導体光増幅器１８の駆動電流を送信信号によって変調することで、半導体光増幅器１８に、変調器および遮断器の双方の機能をもたせることができる。ここで、送信信号は、データ信号をスイッチ１９に入力し、Ｅｎａｂｌｅ信号のオフからオン（Ｄｉｓａｂｌｅ信号のオンからオフ）に従って、スイッチ１９をオフからオンにして得られる信号である。半導体光増幅器１８を駆動するポートが、データ信号ポートとバイアスポートとに分かれている場合には、それぞれに、データ信号とＥｎａｂｌｅ信号を入力する。

［光加入者装置の構成例４］
図５は、図１に示す光アクセス網内の光加入者装置１−１〜１−Ｎのさらに別の構成例を光加入者装置１として示すブロック図である。この光加入者装置１は、光源と変調器とが、データ信号により直接変調されてＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）信号を生成する光源２０により構成されることが、図３に示す構成例と異なる。ＦＳＫ信号を生成する光源２０としては、たとえば分布帰還型レーザダイオード（ＤＦＢ-ＬＤ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｆｅｅｄｂａｃｋ Ｌａｓｅｒ-ｄｉｏｄｅ）を用いることができる。

ＦＳＫ信号は、周波数の変換により変調されているので、データ信号がオフの時であっても、光源２０からはオンの場合とほぼ同等の光パワーが出力される。このため、下り信号の受信に大きな問題は生じない。ただし、ＦＳＫ変調による光スペクトルの拡がりが大きいと、受信された下り信号の性能が劣化するため、変調指数が最小のＭＳＫ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）を用いることが望ましい。

［第１の実施の形態により得られる効果］
以上説明した第１の実施の形態では、光加入者装置１、１−１〜１−Ｎが、下り信号についてはコヒーレント光検波方式により受信し、一方、上り信号については、自分の送信タイミング以外は、光源１１、２０からの光が外に出ないように遮断する。これにより、下り信号を常時モニタしつつ、他の光加入者装置が出力する上り信号の性能を劣化させることなく、高感度に下り信号を受信することができる。また、半導体光増幅器１７、１８、２１の駆動電流を変調することで、遮断器を別途設けることなしに、その機能を半導体光増幅器１７、１８、１９にもたせることができる。さらに、光源２０をデータ信号により直接変調することによりＦＳＫ信号を生成すれば、変調器を別途設けることなしに、その機能を光源２０にもたせることができる。

［第２の実施の形態］
本発明は、ＷＤＭ技術を光アクセス網に適用したＷＤＭ−ＰＯＮで実施することもできる。そのような実施の形態について説明する前に、ＷＤＭ−ＰＯＮについて説明する。

[ＷＤＭ−ＰＯＮ］
ＷＤＭ技術をアクセスネット網に適用したＷＤＭ-ＰＯＮについても、さまざまな研究機関で検討されているＷＤＭ−ＰＯＮでは、１加入者に１波長を割り当てることにより、電気回路を高速化することなく、加入者当たりのサービス帯域を増大することができる。

ＧＥ-ＰＯＮやＧ-ＰＯＮによりサービスを提供している事業者は、ＷＤＭ-ＰＯＮを導入する前提として、パワースプリッタを配置した既設網の活用を考えるものと予想される。これが可能であれば、既設網の変更に要するコストを省くことができるからである。また、波長に依存することのないＯＮＵ、つまり、単一品種（カラーレス）ＯＮＵの実現を望むものと考えられる。送信波長と受信波長が異なる複数品種のＯＮＵを用いると、利便性が大きく低下するからである。

図６は、収容局と複数の加入者がパワースプリッタを介して結合される既設網に、ＷＤＭ技術を適用した、光アクセス網の構成例を示すブロック図である。この光アクセス網は、各加入者に配置される光加入者装置（ＯＮＵ）３１−１〜３１−Ｎと、収容局に収容局装置として配置される光終端装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）３２とを有する。光加入者装置３１−１〜３１−Ｎは、収容局外に配置されるパワースプリッタ３３により、共通の光伝送路である光ファイバ３４に結合され、光終端装置３２に収容される。光加入者装置３１−１〜３１−Ｎはそれぞれ、送信器４１、受信器４２、波長可変フィルタ４３、合分波器４４、検出器４５および制御回路４６を有する。光終端装置３２は、波長合分波器５１と、Ｎ個の光加入者線装置（ＯＳＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｕｎｉｔ）５２−１〜５２−Ｎを有する。

送信器４１は、送信波長を可変することができ、受信波長を選別する波長可変フィルタ４３と組み合わせて、光加入者装置３１−１〜３１−Ｎをカラーレス化する。光加入者装置３１−１〜３１−Ｎをカラーレス化するためには、合分波器４４の選択も考慮する必要がある。

図７は、ＷＤＭ-ＰＯＮ波長配置の一例を示す図である。図７において、上向きの矢印と下向きの矢印は、それぞれ、上り信号と下り信号を示す。また、点線は、波長位置を示す。図では、上り波長と下り波長とを異なる波長帯に分けている。この波長配置の場合、合分波器４４として、上り信号と下り信号の波長帯を一括して合分波する低損失な光フィルタを用いることが望ましい。光フィルタの代わりに、光カプラを用いることもできる。

図８は、上り波長と下り波長との対応関係と使用状態の一例を示す図である。図に示されるように、上り波長と下り波長の対応を、波長番号の小さい順番、つまり波長の短い順番に従って決定するのが簡便であるが、任意の組合せが可能である。

図６に示す光アクセス網において、パワースプリッタ３３に結合された光加入者装置３１−１〜３１−Ｎは、その内部の送信器４１と受信器４２に、未使用波長を割り当てる必要がある。たとえば、光加入者装置３１−１〜３１−（Ｎ−１）がパワースプリッタ３３に結合され、図８のように、波長番号１〜Ｎ-１までの組合せがすでに使用状態にあるところに光加入者装置３１−Ｎを結合するとする。この場合、波長番号Ｎの組合せが未使用波長である。

この未使用波長を検出するために、まず、制御回路４６からの波長掃引制御信号に従って、波長可変フィルタ４３の透過波長を下り波長に合わせつつ掃引させる。次に、受信器４２において光電気変換された信号の一部を検出器４５に送り、光パワーを測定した後、測定結果を制御回路４６に送る。制御回路４６においては、光パワーがある値より小さい、もしくは以下であれば、波長設定制御信号により、送信器４１の上り波長を、このときの下り波長に対応する波長に設定する。さらに、制御回路４６は、送信器４１に出力制御信号を送出して、送信器４１から光信号を出力させる。一方、検出器４５の測定した光パワーがある値より大きい、もしくは以上であれば、制御回路４６は、波長可変フィルタ４３の透過波長をさらに掃引し、再度、これまでの動作を行う。

波長可変フィルタではなく、コヒーレント光検波技術を用いることにより、下り信号を分波することもできる。コヒーレント光検波技術を用いれば、受信感度を向上させることに加えて、波長可変フィルタでは分波の難しい、波長間隔の非常に狭いＷＤＭ信号の分波が可能となる。

図９は、コヒーレント光検波技術を用いた光加入者装置６１−１〜６１−Ｎ、およびそれを用いた光アクセス網の構成例を示すブロック図である。この構成例は、たとえば特許文献１に開示されている。この光アクセス網は、各加入者に配置される光加入者装置６１−１〜６１−Ｎと、収容局に配置される収容局装置としての光終端装置６２とが、パワースプリッタ６３を用いて共通の光ファイバ６４を介して結合される。光加入者装置６１−１〜６１−Ｎはそれぞれ、図６に示す送信器４１、受信器４２、波長可変フィルタ４３および合分波器４４に代えて、光源１１、分波器１２、変調器１３、サーキュレータ１４および受信器１５を有する。光終端装置６２は、光源７１−１〜７１−Ｎ、分波器７２−１〜７２−Ｎ、変調器７３−１〜７３−Ｎ、合波器７４、サーキュレータ７５、分波器７６および受信器７７−１〜７７−Ｎを有する。光源７１−ｉ、分波器７２−ｉ、変調器７３−ｉおよび受信器７７−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）が、図６に示す光加入者線装置５２−ｉに相当する。

光加入者装置６１−１〜６１−Ｎは、上り信号を、光源１１の出力を変調器１２によりデータ信号により変調し、サーキュレータ１４を介して、光終端装置６２に伝送する。一方、光終端装置６２から伝送された下り信号については、サーキュレータ１４を介して、受信器１５により受信する。この際、受信器１５は、分波器１２により分波された光源１１の出力の一部を用いて、コヒーレント光検波する。コヒーレント光検波の方式としては、ホモダイン光検波や、ヘテロダイン光検波を用いることができる。

光終端装置６２では、下り信号を、波長の異なる光源７１−１〜７１−Ｎの出力をそれぞれ変調器７３−１〜７３−Ｎにより変調し、合波器７４により合波して、サーキュレータ７５を介して加入者側に伝送する。一方、光加入者装置６１−１〜６１−Ｎから伝送された上り信号については、サーキュレータ７５および分波器７６を介して、受信器７７−１〜７７−Ｎにより受信する。この際、受信器７７−１〜７７−Ｎは、それぞれ対応する分波器７２−１〜７１−Ｎにより分波された対応する光源７１−１〜７１−Ｎの出力の一部を用いて、コヒーレント光検波する。コヒーレント光検波の方式としては、光加入者装置６１−１〜６１−Ｎと同様に、ホモダイン光検波や、ヘテロダイン光検波を用いることができる。

この構成例においては、光加入者装置６１−１〜６１−Ｎからの上り信号伝送に用いる光源と、コヒーレント光検波に用いる光源とを光源１１で共用化している。これにより、簡易な構成で、受信感度を高めることができる。

図１０は、図９に示す光アクセス網で用いられる波長配置の一例を示す図である。図９に示す光アクセス網では、図６に示すような光加入者装置３１−１〜３１−Ｎ内で波長可変フィルタ４３を用いる場合とは異なり、上り波長と下り波長の組合せは任意ではなく、図８に例示されるものに一意に決定される。上り波長を下り波長の受信に用いることから、両波長の対応関係を、図１０に示すように、互いに近接させなければならない。なお、ここではヘテロダイン光検波を行う場合を示したが、ホモダイン光検波を行う場合は、上り波長と下り波長は同一となる。

図９に示す光アクセス網で、特許文献１に開示された波長設定方式を実行することを考える。ここで、光加入者装置６１−１が未使用波長を検出する場合を例に説明する。光加入者装置６１−１では、未使用波長を検出するために、光源１１の出力波長を掃引する必要がある。その波長は、変調器１３およびサーキュレータ１４を介して、光ファイバ６４に入射されることになる。その時、他の光加入者装置６１−２〜６１−Ｎのいずれか、たとえば光加入者装置６１−Ｎが、同一波長を用いて光終端装置６２に収容接続され、互いに通信を行っているとする。この場合、光加入者装置６１−１の出力波長が干渉雑音となって、光加入者装置６１−Ｎの上り信号の品質が劣化し、最悪の場合には、光終端装置６２との接続が切断される可能性がある。

このような課題を解決するための実施の形態について、以下に説明する。

［光加入者装置の構成例１］
図１１は、図９に示す光アクセス網内の光加入者装置６１−１〜６１−Ｎに代えて用いられる光加入者装置６１のブロック構成図である。この光加入者装置６１は、図６に示す送信器４１、受信器４２、波長可変フィルタ４３、合分波器４４に代えて、光源８１、分波器１２、変調器１３、サーキュレータ１４、受信器１５および遮断器１６を備える。受信器１５と、図６に示す検出器４５および制御回路４６とが、光源８１の出力する波長を掃引し、受信器１５の受信出力から未使用の受信波長を検出する手段を構成し、図６に示す制御回路４６が、検出された未使用の受信波長を光源８１の出力する波長として設定するとともに、遮断器１６による遮断を解除する手段を構成する。遮断器１６を変調器１３の入力側に配置し、変調器１３に入力される光源１１の出力を遮断する構成とすることもできる。

［未使用波長の検出］
光加入者装置６１による未使用波長の検出について説明する。未使用波長の検出は、図６に示す制御回路４６からの出力制御信号により遮断器１６を動作させ、変調器１３の入力または出力を遮断した状態で行う。そして、制御回路４６の波長設定信号により、光源８１の出力する波長を掃引する。この光源８１の出力の一部が分波器１２により分波され、受信器１５に供給される。受信器１５は、下り信号をコヒーレント光検波する。この受信器１５の出力を図６に示す検出器４５に送り、光パワーを測定することで、未使用波長を検出することができる。受信波長が決定されると送信波長も同時に決定されるので、図６に示す波長掃引信号は必要ない。送受信の波長が決定すると、図６に示す制御回路４６は、波長設定信号により、光源８１の出力波長を決定された送信波長に固定する。制御回路４６はまた、出力制御信号により、遮断器１６による遮断を解除する。

［波長設定後の動作］
送受信波長決定後は、光源８１の出力する波長は、図６に示す制御回路４６からの波長設定信号により、特定の値に固定される。光源８１は、その固定された波長（特定波長）で、連続して光を出力する。分波器１２は、光源１１の出力の一部を分波する。変調器１３は、光源８１の出力をデータ信号により変調する。サーキュレータ１４は、変調器１３の出力する上り信号を収容局装置２に向けて伝送すると共に、光終端装置３２から伝送される下り信号を、受信器１５に出力する。受信器１５は、下り信号を、分波器１２により分波された光源１１の出力の一部を用いて、コヒーレント光検波する。波長設定後は、光加入者装置６１ごとに使用波長が異なるので、遮断器１６を動作させる必要はない。遮断器１６としては、アッテネーション量が十分取れるアッテネータを用いることができる。

［光加入者装置の構成例２］
図１２は、図９に示す光アクセス網内の光加入者装置６１−１〜６１−Ｎに代えて用いられる別の光加入者装置６１のブロック構成図である。この光加入者装置６１は、遮断器が半導体光増幅器１７により構成されることが、図１１に示す構成例と異なる。また、半導体光増幅器１７を駆動する出力制御信号のオン・オフは、アッテネータを用いる場合は逆になる。半導体光増幅器１７を変調器１３の入力側に配置し、変調器１３に入力される光源１１の出力を遮断する構成とすることもできる。

［光加入者装置の構成例３］
図１３は、図９に示す光アクセス網内の光加入者装置６１−１〜６１−Ｎに代えて用いられるさらに別の光加入者装置６１のブロック構成図である。この光加入者装置６１は、変調器および遮断器が同じ半導体光増幅器１８により構成されることが、図１１および図１２にそれぞれ示す構成例と大きく異なる。半導体光増幅器１８の駆動電流を送信信号によって変調することで、半導体光増幅器１８に、変調器および遮断器の双方の機能をもたせることができる。ここで、送信信号は、データ信号と図６に示す制御回路４６からの出力制御信号をスイッチ１９に入力し、遮断を行う場合はスイッチ１９をオフ、遮断を解除する場合はスイッチ１９をオンして得られる信号である。半導体光増幅器１８を駆動するポートが、データ信号ポートとバイアスポートとに分かれている場合には、それぞれに、データ信号と出力制御信号を入力する。

［光加入者装置の構成例４］
図１４は、図９に示す光アクセス網内の光加入者装置６１−１〜６１−Ｎに代えて用いられるさらに別の光加入者装置６１のブロック構成図である。この光加入者装置６１は、光源と変調器とが、データ信号により変調された波長設定信号によりＦＳＫ信号を生成する光源８２により構成されることが、図１３に示す構成例と異なる。ＦＳＫ信号を生成する光源８２としては、たとえば分布帰還型レーザダイオードを用いることができる。ただし、ＦＳＫ変調による光スペクトルの拡がりが大きいと、受信された下り信号の性能が劣化するため、変調指数が最小のＭＳＫを用いることが望ましい。

［第２の実施の形態により得られる効果］
以上説明した第２の実施の形態によれば、ＷＤＭ−ＰＯＮでコヒーレント光検波方式を用いる構成において、光加入者装置６１が未使用波長を検出するために、その光加入者装置６１内の光源８１または８２の発光波長を掃引しても、他の光加入者装置が出力する上り信号の性能を劣化させることがない。また、半導体光増幅器１７、１８、２１の駆動電流を変調することで、遮断器を別途設けることなしに、その機能を半導体光増幅器１７、１８、１９にもたせることができる。さらに、光源８２をデータ信号により直接変調することによりＦＳＫ信号を生成すれば、変調器を別途設けることなしに、その機能を光源８２にもたせることができる。

１−１〜１−Ｎ、３１−１〜３１−Ｎ、６１−１〜６１−Ｎ、６１ 光加入者装置
２ 収容局装置
３、３３、６３ パワースプリッタ
４、３４、６４ 光ファイバ
１１、２０、７１−１〜７１−Ｎ、８１、８２ 光源
１２、７２−１〜７２−Ｎ、７６ 分波器
１３、７３−１〜７３−Ｎ 変調器
１４、 サーキュレータ
１５ 受信器
１６ 遮断器
１７、１８、２１ 半導体光増幅器
３２、６２ 光終端装置（収容局装置）
４１ 送信器
４２ 受信器
４３ 波長可変フィルタ
４４ 合分波器
４５ 検出器
４６ 制御回路
５１ 波長合分波器
５２−１〜５２−Ｎ 光加入者線装置
７４ 合波器

Claims (6)

1. 複数の光加入者装置と、この複数の光加入者装置を共通の光伝送路を介して収容する収容局装置とを有する光アクセス網において、
   上記複数の光加入者装置はそれぞれ、
   連続して特定波長の光を出力する光源と、
   この光源の出力の一部を用いてコヒーレント光検波により光信号を受信する受信器と、
   上記光源の出力をデータ信号により変調する変調器と、
   上記共通の光伝送路で他の光加入者装置の光信号に干渉しないように、上記変調器の入力または出力を遮断する遮断器と
   を有し、
   上記複数の光加入者装置には、それぞれの信号が上記共通の光伝送路上で波長多重されるように互いに異なる波長が割り当てられ、
   上記複数の光加入者装置の少なくとも一部には、
   上記遮断器により上記変調器の入力または出力を遮断した状態で上記光源の出力する波長を掃引し、上記受信器の受信出力から未使用の受信波長を検出する手段と、
   検出された未使用の受信波長を前記光源の出力する波長として設定するとともに、上記遮断器による遮断を解除する手段と
   を有する
   ことを特徴とする光アクセス網。
2. 複数の光加入者装置と、この複数の光加入者装置を収容する収容局装置とが、共通の光伝送路を介して通信を行う光アクセス網の光通信方法において、
   上記複数の光加入者装置はそれぞれ、
   連続して特定波長の光を出力する光源の出力の一部を用いてコヒーレント光検波により光信号を受信器で受信し、
   上記光源の出力をデータ信号により変調器で変調し、
   上記共通の光伝送路で他の光加入者装置の光信号に干渉しないように、遮断器により上記変調器の入力または出力を必要に応じて遮断し、
   上記複数の光加入者装置には、それぞれの信号が上記共通の光伝送路上で波長多重されるように互いに異なる波長が割り当てられ、
   上記複数の光加入者装置の少なくとも一部は、
   上記遮断器により上記変調器の入力または出力を遮断した状態で上記光源の出力する波長を掃引して、上記受信器の受信出力から未使用の受信波長を検出し、
   検出された未使用の受信波長を上記光源の出力する波長として設定するとともに、上記遮断器による遮断を解除する
   ことを特徴とする光通信方法。
3. 複数の加入者が共通の光伝送路を介して収容局に接続される光アクセス網の上記複数の加入者にそれぞれ配置される光加入者装置において、
   連続して特定波長の光を出力する光源と、
   この光源の出力の一部を用いてコヒーレント光検波により光信号を受信する受信器と、
   上記光源の出力をデータ信号により変調する変調器と、
   上記変調器の入力または出力を遮断する遮断器と
   を有し、
   上記光源は、出力波長が可変の光源であり、
   上記遮断器により上記変調器の入力または出力を遮断した状態で上記光源の出力する波長を掃引し、上記受信器の受信出力から未使用の受信波長を検出する手段と、
   検出された未使用の受信波長を上記光源の出力する波長として設定するとともに、上記遮断器による遮断を解除する手段と
   を有する
   ことを特徴とする光加入者装置。
4. 請求項３記載の光加入者装置において、前記遮断器が、半導体光増幅器により構成された、ことを特徴とする光加入者装置。
5. 請求項３または４記載の光加入者装置において、前記遮断器と前記変調器とが、同じ半導体増幅器により構成された、ことを特徴とする光加入者装置。
6. 複数の加入者が共通の光伝送路を介して収容局に接続される光アクセス網の上記複数の加入者にそれぞれ配置される光加入者装置において、
   データ信号により直接変調されてＦＳＫ信号を生成する可変長光源と、
   この可変長光源の出力の一部を用いてコヒーレント光検波により光信号を受信する受信器と、
   上記可変長光源の出力を遮断する遮断器と
   を有し、
   上記遮断器により上記可変長光源の出力を遮断した状態で上記可変長光源の出力する波長を掃引し、上記受信器の受信出力から未使用の受信波長を検出する手段と、
   検出された未使用の受信波長を上記可変長光源の出力する波長として設定するとともに、上記遮断器による遮断を解除する手段と
   を有する
   ことを特徴とする光加入者装置。

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