(57)【要約】【課題】帯域低下を防止し、加入者端末装置の移動に際しても装置部品の交換を不要にする。【解決手段】ＯＬＴ８は、λ１〜λ４の波長の下り信号を下り伝送路６に送信する。ＡＷＧ５は、ポートＰＡに入力される下り信号を、その波長に応じて、ポートＰ１〜Ｐ４に振り分けて出力し、各ＯＮＵ１−１〜１−４に伝送する。各ＯＮＵ１−１〜１−４では、上り信号として、この場合、下り信号の波長λ１〜λ４より１ｃｈ分波長のずれた波長λ２〜λ５の光信号を、ＡＷＧ５のポートＰ１〜Ｐ４に送信する。ＡＷＧ５は、ポートＰ１〜Ｐ４に入力される上り信号を、その波長に応じて合波してポートＰＢに出力する。該上り信号は、下り伝送路６とは別のファイバからなる上り伝送路７を通り、ＯＬＴ８に到達する。【選択図】図１
2010193181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
局舎側装置と、複数の加入者端末装置と、前記複数の加入者端末装置と前記局舎側装置との間に設けられ、前記局舎側装置からの下り光信号と前記複数の加入者端末装置からの上り光信号とをそれぞれの波長に基づいてルーティングする波長ルータとを備え、前記局舎側装置と前記複数の加入者端末装置との間で異なる波長の光信号を用いて多チャンネル通信を行う光伝送システムであって、
前記局舎側装置は、
前記複数の加入者端末装置の各々に対して、少なくとも１チャンネル分以上異なる波長の下り光信号を、前記波長ルータに出力し、
前記複数の加入者端末装置は、各々、
前記局舎側装置からの異なる波長の下り光信号と同じチャンネル分シフトした波長の上り光信号を生成し、該上り光信号を前記波長ルータに出力する、
ことを特徴とする光伝送システム。
【請求項２】
前記局舎側装置と前記波長ルータとは、
前記局舎側装置からの下り光信号を前記波長ルータに伝搬する下り伝送路と、前記下り伝送路と光学的に隔絶され、前記波長ルータからの上り光信号を前記局舎側装置に伝搬する上り伝送路とで接続される、
ことを特徴とする請求項１記載の光伝送システム。
【請求項３】
前記波長ルータと前記複数の加入者端末装置とは、
各々、１つの伝送路で接続される、
ことを特徴とする請求項１または２記載の光伝送システム。
【請求項４】
前記局舎側装置は、
前記複数の加入者端末装置の各々に対して、前記波長ルータが有する波長ルーティング特性に基づくチャンネル分異なる下り光信号の波長を、前記波長ルータに出力し、
前記複数の加入者端末装置は、各々、
前記局舎側装置に送出する下り光信号の波長に対して、前記波長ルータが有する波長ルーティング特性に基づくチャンネル分シフトして、上り光信号を生成し、該上り光信号を前記波長ルータに出力する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光伝送システム。
【請求項５】
局舎側装置と、複数の加入者端末装置と、前記複数の加入者端末装置と前記局舎側装置との間に設けられ、前記局舎側装置からの下り光信号と前記複数の加入者端末装置からの上り光信号とをそれぞれの波長に基づいてルーティングする波長ルータとを備え、前記局舎側装置と前記複数の加入者端末装置との間で異なる波長の光信号を用いて多チャンネル通信を行う光伝送システムであって、
前記局舎側装置と前記波長ルータとは、前記局舎側装置からの下り光信号を前記波長ルータに伝搬する下り伝送路と、前記下り伝送路と光学的に隔絶され、前記波長ルータからの上り光信号を前記局舎側装置に伝搬する上り伝送路とで接続され、
前記波長ルータと前記複数の加入者端末装置は、各々、１つの伝送路で接続され、
前記波長ルータは、
予め設定された波長ルーティング特性に基づいて、前記局舎側装置からの下り光信号をその波長に応じて分波して前記複数の加入者端末装置の各々に対して出力するとともに、前記複数の加入者端末装置の各々からの上り光信号を合波し、前記上り伝送路を介して前記局舎側装置に出力し、
前記局舎側装置は、
前記複数の加入者端末装置の各々に対して、前記波長ルータが有する波長ルーティング特性に基づいて少なくとも１チャンネル分以上異なる波長の下り光信号を、前記下り伝送路を介して前記波長ルータに出力し、
前記複数の加入者端末装置は、各々、
前記波長ルータが有する波長ルーティング特性に基づいて前記下り光信号の波長に対して少なくとも１チャンネル分以上シフトした波長の上り光信号を生成し、該上り光信号を前記１つの伝送路を介して前記波長ルータに出力する、
ことを特徴とする光伝送システム。
【請求項６】
前記局舎側装置は、
前記波長ルータの波長ルーティング特性に基づく、前記複数の加入者端末装置側で生成する上り光信号の下り光信号に対する波長のシフト量、または、前記複数の加入者端末装置側で生成する上り光信号の波長を示す下り波長情報を含む下り光信号を、前記加入者端末装置に対して送信し、
前記複数の加入者端末装置は、各々、
光信号を発生する波長可変光源と、
前記局舎側装置からの下り光信号に含まれる前記下り波長情報に基づくチャンネル分シフトした波長の上り光信号を生成するよう、前記波長可変光源を制御する光源制御手段と
を備えることを特徴とする請求項５記載の光伝送システム。
【請求項７】
前記複数の加入者端末装置は、各々、
前記局舎側装置からの下り光信号の一部を少なくとも１チャンネル分以上シフトする光周波数シフタ手段を備え、
前記光周波数シフタ手段により少なくとも１チャンネル分以上シフトされた光信号を前記局舎側装置への上り光信号として用いる、
ことを特徴とする請求項５記載の光伝送システム。
【請求項８】
前記複数の加入者端末装置は、各々、
前記光周波数シフタ手段により１チャンネル分以上シフトされた光信号を飽和領域で増幅する光増幅手段と、
前記光増幅手段により増幅された光信号を変調して上り光信号を付加する変調手段と
を更に備え、
前記変調手段により変調された光信号を前記局舎側装置への上り光信号として用いる、
ことを特徴とする請求項７記載の光伝送システム。
【請求項９】
前記複数の加入者端末装置は、各々、
前記局舎側装置が前記複数の加入者端末装置の各々に送出する異なる波長の下り光信号と同じチャンネル分シフトした波長の上り光信号を生成する、
ことを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載の光伝送システム。
【請求項１０】
局舎側装置と複数の加入者端末装置との間で、前記局舎側装置からの下り光信号を前記複数の加入者端末装置の各々に対して出力するとともに、前記複数の加入者端末装置の各々からの上り光信号を前記局舎側装置に出力する波長ルータであって、
前記波長ルータは、
前記局舎側装置からの下り光信号が入力される入力ポートと、
前記入力ポートに入力された前記下り光信号を、前記複数の加入者端末装置の各々に対して出力するとともに、前記複数の加入者端末装置の各々から前記局舎側装置に対する上り光信号が入力される複数の入出力ポートと、
前記複数の加入者端末装置から前記複数の入出力ポートに入力される上り光信号を、前記局舎側装置に対して出力する出力ポートと
を備え、
前記局舎側装置から前記入力ポートに入力される、前記複数の加入者端末装置の各々に対して送出された、少なくとも１チャンネル分以上異なる波長の下り光信号を、その波長に応じて分波して前記複数の入出力ポートの各々に出力するとともに、前記複数の加入者端末装置から前記複数の入出力ポートに入力される、前記下り光信号の波長に対して少なくとも１チャンネル分以上シフトされた波長の上り光信号を合波して前記出力ポートに出力する波長ルーティング特性を有する、
ことを特徴とする波長ルータ。
【請求項１１】
前記入力ポートは、下り伝送路を介して前記局舎側装置に接続されており、
前記出力ポートは、前記下り伝送路と光学的に隔絶された上り伝送路を介して前記局舎側装置に接続されていることを特徴とする請求項１０記載の波長ルータ。
【請求項１２】
前記複数の入出力ポートは、前記複数の加入者端末装置の各々と１つの伝送路を介して接続されていることを特徴とする請求項１０または１１記載の波長ルータ。
【請求項１３】
局舎側装置からの下り光信号をその波長に応じて分波するとともに、前記局舎側装置への複数の上り信号を合波して前記局舎側装置へ出力する波長ルータを介して、前記局舎側装置との間で光通信を行う加入者端末装置であって、
前記波長ルータに予め設定された波長ルーティング特性に基づいて、前記局舎側装置からの下り光信号の波長に対して少なくとも１チャンネル分以上シフトした波長の上り光信号を生成して前記波長ルータに出力する上り光信号生成手段を備えることを特徴とする加入者端末装置。
【請求項１４】
前記上り光信号生成手段は、
光信号を発生する波長可変光源と、
前記局舎側装置からの下り光信号に含まれる、前記波長ルータの波長ルーティング特性に基づく、前記複数の加入者端末装置側で生成する上り光信号の下り光信号に対する波長のシフト量、または、前記複数の加入者端末装置側で生成する上り光信号の波長を示す下り波長情報に基づいて、前記下り光信号の波長より少なくとも１チャンネル分以上シフトした波長の上り光信号を発生するよう、前記波長可変光源を制御する光源制御手段と
を備えることを特徴とする請求項１３記載の加入者端末装置。
【請求項１５】
前記上り光信号生成手段は、
前記局舎側装置からの下り光信号の波長を検出する波長検出手段と、
光信号を発生する波長可変光源と、
前記波長検出手段により検出された前記下り光信号の波長より少なくとも１チャンネル分以上シフトした波長の上り光信号を発生するよう、前記波長可変光源を制御する光源制御手段と
を備えることを特徴とする請求項１３記載の加入者端末装置。
【請求項１６】
前記上り光信号生成手段は、
前記局舎側装置からの下り光信号の一部を少なくとも１チャンネル分以上シフトする光周波数シフタ手段を備え、
前記光周波数シフタ手段により少なくとも１チャンネル分以上シフトされた光信号を前記局舎側装置への上り光信号として用いる、
ことを特徴とする請求項１３記載の加入者端末装置。
【請求項１７】
前記上り光信号生成手段は、
前記光周波数シフタ手段により１チャンネル分以上シフトされた光信号を飽和領域で増幅する光増幅手段と、
前記光増幅手段により増幅された光信号を変調して上り光信号を付加する変調手段と
を更に備え、
前記変調手段により変調された光信号を前記局舎側装置への上り光信号として用いる、
ことを特徴とする請求項１６記載の加入者端末装置。
【請求項１８】
局舎側装置と複数の加入者端末装置との間で、前記局舎側装置と上り伝送路と下り伝送路とで接続され、前記複数の加入者端末装置の各々とそれぞれ１つの伝送路で接続される波長ルータを介して、光信号を伝送する光伝送方法であって、
前記局舎側装置が、前記複数の加入者端末装置の各々に対して、前記波長ルータが有する波長ルーティング特性に基づいて少なくとも１チャンネル分以上異なる波長の下り光信号を、前記下り伝送路を介して前記波長ルータに出力するステップと、
前記波長ルータが、前記局舎側装置からの前記下り光信号を、その波長に応じて分波して前記複数の加入者端末装置の各々に対して前記１つの伝送路の各々を介して伝送するステップと、
前記複数の加入者端末装置が、各々、前記波長ルータが有する波長ルーティング特性に基づいて前記下り光信号の波長に対して少なくとも１チャンネル分以上シフトした波長の上り光信号を生成し、該上り光信号を前記１つの伝送路を介して前記波長ルータに出力するステップと、
前記波長ルータが、前記波長ルーティング特性に基づいて、前記複数の加入者端末装置からの上り光信号を合波し、前記上り伝送路を介して前記局舎側装置に伝送するステップと
を含むことを特徴とする光伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送システム、波長ルータ、加入者端末装置、及び光伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムは、伝送路ファイバ、局舎側装置（以下、ＯＬＴ：Optical Line Terminal）を複数の加入者端末（以下、ＯＮＵ：Optical Network Unit）で共有できる経済性の良いシステムである。トラフィックの増大に伴って、広帯域化が進んできているが、ＴＤＭ（Time-Division Multiplexing）方式では、ひとまず１０Ｇｂｐｓまでで、それ以上の広帯域化は、基幹系伝送システムがそうであったように、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）−ＰＯＮが有望視されている。
【０００３】
下り信号の上り信号への再利用（増幅、再変調）や、上り下り信号の干渉の低減を目的に、ＷＤＭ−ＰＯＮの形態としては、以下のような上り下りの変調方式の組み合わせが提案されている。
（１）下り信号：ＡＳＫ、上り信号：ＡＳＫ（例えば、非特許文献１、２参照）
（２）下り信号：ＦＳＫ、上り信号：ＡＳＫ（例えば、非特許文献３参照）
（３）下り信号：ＰＳＫ、上り信号：ＡＳＫ（例えば、非特許文献４参照）
【０００４】
なお、ＡＳＫは、振幅変調（Amplitude Shift Keying）、ＦＳＫは、周波数変調（Frequency Shift Keying）、ＰＳＫは、位相変調（Phase Shift Keying）である。
【０００５】
ところで、上述した非特許文献１〜４のいずれの方式においても、上り下り共に同一の波長を用いているため、上り下りでの干渉を避ける必要がある。非特許文献１では、上り下りで全く別のファイバを用いているが、これは、当然ファイバ敷設コストの増大につながり、ＰＯＮシステムのメリットがないという問題がある。また、非特許文献２では、一芯ファイバを用いて、半二重方式を採用しているが、半二重方式であるので、当然帯域が落ちるという問題がある。また、非特許文献３、４では、上り下りで変調方式が異なるものの、同一波長を用いているため、干渉防止の効果が小さいという問題がある。
【０００６】
また、特許文献１には、複数の波長の光信号を１つの伝送路ファイバ内を伝搬させて複数のチャネルによる通信を行う波長多重通信網に係る技術が提案されている。該特許文献１では、ＯＬＴから加入者端末毎に異なる波長の光信号を１つの第１の伝送路ファイバを介して伝搬し、波長合分波フィルタで分波して、各ＯＮＵに下り光信号を送信する一方（下り）、各ＯＮＵでは、下り光信号に対して異なる波長の上り光信号を生成し、該上り光信号を上り光信号と同一の第２の伝送路ファイバを介して伝搬し、波長合分波フィルタにより各ＯＮＵからの異なる波長の上り光信号を合波し、上記第１の伝送路ファイバを介して、ＯＬＴに送信する（上り）。
【０００７】
該特許文献１では、上記第１の伝送路ファイバ、及び上記第２の伝送路ファイバでは、異なる波長の光信号が伝搬されるため、上り下り信号間の干渉をなくすことが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−３４７６６８号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】H. Takesue et al, ECOC2002, 8.5.6.(2002).
【非特許文献２】C. Arellano et al., OFC/NFOEC2006, paper OTuC1(2006).
【非特許文献３】C. Arellano et al., OFC/NFOEC2005, paper JWA46(2005).
【非特許文献４】W. Hung et al., ECOC2003, We3.4.5(2003).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上述した特許文献１の各ＯＮＵは、下り光信号とは異なる波長の上り光信号を生成するために、発光部、受光部を備え、発光部は、ＳＯＡ（Semiconductor Optical Amplifier：半導体光増幅器）と回折格子部からなり、受光部は、ＰＤ（Photo Diode：受光素子）からなる。特許文献１の各ＯＮＵでは、ＳＯＡを介して入射される下り光信号を、回折格子の周期により決まる波長の光のみを抽出してＳＯＡに反射させて増幅し、下り光信号の波長とは異なる波長の上り光信号を生成している。回折格子（の周期）をＯＮＵ毎に異ならせることにより、ＯＮＵ毎に異なる波長の上り光信号を生成するようにしている。これは、ＯＮＵの移動に際して、回折格子のみを交換することで通信機器をそのまま使用可能とするためである。
【００１１】
しかしながら、特許文献１では、回折格子の周期により上り光信号の波長が決まるので、ＯＮＵの移動に際しては、結局、回折格子部の交換が必要となり、メンテナンスの手間がかかるという問題がある。また、特許文献１では、下り光信号と上り光信号とで異なる波長の光信号が用いるため、ＯＮＵの増加に伴って帯域低下につながるという問題がある。
【００１２】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、帯域低下を防止することができるとともに、加入者端末装置の移動に際しても装置部品の交換を不要にすることができる光伝送システム、波長ルータ、加入者端末装置、及び光伝送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決するために、本発明は、局舎側装置と、複数の加入者端末装置と、前記複数の加入者端末装置と前記局舎側装置との間に設けられ、前記局舎側装置からの下り光信号と前記複数の加入者端末装置からの上り光信号とをそれぞれの波長に基づいてルーティングする波長ルータとを備え、前記局舎側装置と前記複数の加入者端末装置との間で異なる波長の光信号を用いて多チャンネル通信を行う光伝送システムであって、前記局舎側装置は、前記複数の加入者端末装置の各々に対して、少なくとも１チャンネル分以上異なる波長の下り光信号を、前記波長ルータに出力し、前記複数の加入者端末装置は、各々、前記局舎側装置からの異なる波長の下り光信号と同じチャンネル分シフトした波長の上り光信号を生成し、該上り光信号を前記波長ルータに出力する、ことを特徴とする光伝送システムである。
【００１４】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、局舎側装置と、複数の加入者端末装置と、前記複数の加入者端末装置と前記局舎側装置との間に設けられ、前記局舎側装置からの下り光信号と前記複数の加入者端末装置からの上り光信号とをそれぞれの波長に基づいてルーティングする波長ルータとを備え、前記局舎側装置と前記複数の加入者端末装置との間で異なる波長の光信号を用いて多チャンネル通信を行う光伝送システムであって、前記局舎側装置と前記波長ルータとは、前記局舎側装置からの下り光信号を前記波長ルータに伝搬する下り伝送路と、前記下り伝送路と光学的に隔絶され、前記波長ルータからの上り光信号を前記局舎側装置に伝搬する上り伝送路とで接続され、前記波長ルータと前記複数の加入者端末装置は、各々、１つの伝送路で接続され、前記波長ルータは、予め設定された波長ルーティング特性に基づいて、前記局舎側装置からの下り光信号をその波長に応じて分波して前記複数の加入者端末装置の各々に対して出力するとともに、前記複数の加入者端末装置の各々からの上り光信号を合波し、前記上り伝送路を介して前記局舎側装置に出力し、前記局舎側装置は、前記複数の加入者端末装置の各々に対して、前記波長ルータが有する波長ルーティング特性に基づいて少なくとも１チャンネル分以上異なる波長の下り光信号を、前記下り伝送路を介して前記波長ルータに出力し、前記複数の加入者端末装置は、各々、前記波長ルータが有する波長ルーティング特性に基づいて前記下り光信号の波長に対して少なくとも１チャンネル分以上シフトした波長の上り光信号を生成し、該上り光信号を前記１つの伝送路を介して前記波長ルータに出力する、ことを特徴とする光伝送システムである。
【００１５】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、局舎側装置と複数の加入者端末装置との間で、前記局舎側装置からの下り光信号を前記複数の加入者端末装置の各々に対して出力するとともに、前記複数の加入者端末装置の各々からの上り光信号を前記局舎側装置に出力する波長ルータであって、前記波長ルータは、前記局舎側装置からの下り光信号が入力される入力ポートと、前記入力ポートに入力された前記下り光信号を、前記複数の加入者端末装置の各々に対して出力するとともに、前記複数の加入者端末装置の各々から前記局舎側装置に対する上り光信号が入力される複数の入出力ポートと、前記複数の加入者端末装置から前記複数の入出力ポートに入力される上り光信号を、前記局舎側装置に対して出力する出力ポートとを備え、前記局舎側装置から前記入力ポートに入力される、前記複数の加入者端末装置の各々に対して送出された、少なくとも１チャンネル分以上異なる波長の下り光信号を、その波長に応じて分波して前記複数の入出力ポートの各々に出力するとともに、前記複数の加入者端末装置から前記複数の入出力ポートに入力される、前記下り光信号の波長に対して少なくとも１チャンネル分以上シフトされた波長の上り光信号を合波して前記出力ポートに出力する波長ルーティング特性を有する、ことを特徴とする波長ルータである。
【００１６】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、局舎側装置からの下り光信号をその波長に応じて分波するとともに、前記局舎側装置への複数の上り信号を合波して前記局舎側装置へ出力する波長ルータを介して、前記局舎側装置との間で光通信を行う加入者端末装置であって、前記波長ルータに予め設定された波長ルーティング特性に基づいて、前記局舎側装置からの下り光信号の波長に対して少なくとも１チャンネル分以上シフトした波長の上り光信号を生成して前記波長ルータに出力する上り光信号生成手段を備えることを特徴とする加入者端末装置である。
【００１７】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、局舎側装置と複数の加入者端末装置との間で、前記局舎側装置と上り伝送路と下り伝送路とで接続され、前記複数の加入者端末装置の各々とそれぞれ１つの伝送路で接続される波長ルータを介して、光信号を伝送する光伝送方法であって、前記局舎側装置が、前記複数の加入者端末装置の各々に対して、前記波長ルータが有する波長ルーティング特性に基づいて少なくとも１チャンネル分以上異なる波長の下り光信号を、前記下り伝送路を介して前記波長ルータに出力するステップと、前記波長ルータが、前記局舎側装置からの前記下り光信号を、その波長に応じて分波して前記複数の加入者端末装置の各々に対して前記１つの伝送路の各々を介して伝送するステップと、前記複数の加入者端末装置が、各々、前記波長ルータが有する波長ルーティング特性に基づいて前記下り光信号の波長に対して少なくとも１チャンネル分以上シフトした波長の上り光信号を生成し、該上り光信号を前記１つの伝送路を介して前記波長ルータに出力するステップと、前記波長ルータが、前記波長ルーティング特性に基づいて、前記複数の加入者端末装置からの上り光信号を合波し、前記上り伝送路を介して前記局舎側装置に伝送するステップとを含むことを特徴とする光伝送方法である。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、帯域低下を防止することができるとともに、加入者端末装置の移動に際しても装置部品の交換を不要にすることができるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態による、複数放路対応ＡＷＧを含む光伝送システム（ＷＤＭ−ＰＯＮシステム）の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態による、上述したＯＮＵ１−１〜１−４の一構成例を示すブロック図である。
【図３】本実施形態による、上述したＯＮＵ１−１〜１−４の他の一構成例を示すブロック図である。
【図４】本実施形態によるＡＷＧ５における波長ルーティング特性を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態による、複数放路対応ＡＷＧを含むＷＤＭ−ＰＯＮシステムの構成を示すブロック図である。図において、１−１〜１−４は、各々、ＯＮＵ（加入者端末装置）である。５は、ＡＷＧ（波長ルータ：アレイ導波路回折格子、Arrayed Waveguide Grating）である。８は、ＯＬＴ（局舎側装置：終端装置）である。ＡＷＧ５とＯＬＴ８とは、下り伝送路６、上り伝送路７とで接続されている。ＡＷＧ５とＯＮＵ１−１〜１−４とは、各々、１つの伝送路（一芯の光ファイバ）９−１〜９−４で接続されている。
【００２２】
ＡＷＧ５のポートＰＡ、ＰＢ側は、別々のファイバからなる下り伝送路６、上り伝送路７でＯＬＴ８と接続されている。該下り伝送路６、上り伝送路７には、各々、同一波長の上り下り信号が通る。また、ＡＷＧ５のポートＰ１〜Ｐ４側は、ＯＮＵ１−１〜１−４に接続されている。ＡＷＧ５は、ポートＰＡに入力される下り光信号を、その波長に応じて、ポートＰ１〜Ｐ４に振り分けて出力するとともに、ポートＰ１〜Ｐ４に入力される上り光信号を、後述する波長ルーティング特性に従って合波し、ポートＰＢに出力する。
【００２３】
なお、ここでは、便宜上、ＯＮＵ数を４つ、ＡＷＧ５の入出力ポートを４×２としているが、一般的には、ＯＮＵ数はｎ、ＡＷＧの入出力ポートはｎ×２である（ｎ＝１、２、３、…）。また、本実施形態において、ＡＷＧ５の各ポート間の入出力波長の関係（波長ルーティング特性）の一例は、図１中に示す通りであり、ポートＰＡに入力される波長λ１、λ２、λ３、λ４の下り光信号は、それぞれポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４から出力され、ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に入力される波長λ２、λ３、λ４、λ５の上り信号がポートＰＢから出力されることを意味する。
【００２４】
すなわち、ＯＬＴ８は、ＯＮＵ１−１〜１−４に対して、１チャンネル分異なる波長λ１、λ２、λ３、λ４の下り光信号を出力する。これに対して、ＯＮＵ１−１〜１−４は、各々、受信した下り信号の波長λ１、λ２、λ３、λ４を１チャンネル分シフトした波長λ２、λ３、λ４、λ５を生成して出力する。言い換えると、ＯＮＵ１−１〜１−４は、ＯＬＴ８から出力される波長λ１、λ２、λ３、λ４の下り光信号と同じチャンネル分シフトした波長λ２、λ３、λ４、λ５の上り光信号を生成して出力することなる。
【００２５】
図２は、本実施形態による、上述したＯＮＵ１−１〜１−４の一構成例を示すブロック図である。図において、ＯＮＵ１−１〜１−４は、各々、ＴＩＡ／ＬＩＭ（Trans Impedance Amplifier /LImitting Amplifier）１０、ＰＤ（Photo Diode：受光素子）１１、Ｔｕｎａｂｌｅ  ＬＤ（Tunable Laser Diode：波長可変レーザダイオード）１２、ＤＲＶ（Driver：駆動部）１３、及び処理部１４から構成される。なお、図２に示すＯＮＵ１−１〜１−４の動作について後述する。
【００２６】
図３は、本実施形態による、上述したＯＮＵ１−１〜１−４の他の一構成例を示すブロック図である。図において、ＯＮＵ１−１〜１−４は、各々、ＴＩＡ／ＬＩＭ１０、ＰＤ１１、ＤＲＶ１３、処理部１４、サーキュレータ１５、ＳＯＡ（Semiconductor Optical Amplifier：半導体光増幅器）１６、光周波数シフタ１７、ＳＯＡ１８、ＥＡ（Electro Absorption：電界吸収型）変調器１９から構成される。なお、図３に示すＯＮＵ１−１〜１−４の動作について後述する。
【００２７】
次に、本実施形態によるＷＤＭ−ＰＯＮシステムの動作について説明する。
ＯＬＴ８は、下り光信号として波長λ１〜λ４の下り光信号を下り伝送路６に送信する。各下り光信号は、ＡＷＧ５のポートＰＡを通り、ポートＰ１〜Ｐ４に分波され、それぞれの伝送路を介して各ＯＮＵ１−１〜１−４に到達する。
【００２８】
各ＯＮＵ１−１〜１−４では、各々、上り光信号として、この場合、下り光信号の波長λ１〜λ４より１ｃｈ分波長のずれた波長λ２〜λ５の上り光信号を生成し、ＡＷＧ５のポートＰ１〜Ｐ４に向けて送信する。各上り光信号は、ＡＷＧ５で合波され、ポートＰＢに出力され、上り伝送路７を通り、ＯＬＴ８に到達する。
【００２９】
これにより、各ＯＮＵ１−１〜１−４−ＡＷＧ５間では、一芯で上り下り波長が異なる光信号を伝送するため、また、ＡＷＧ５−ＯＬＴ８間では、同一波長の上り下り信号が別々のファイバ（下り伝送路６、上り伝送路７）を通るため、上り下り信号間での干渉を防ぐことができる。
【００３０】
ＯＮＵ１−１〜１−４における１ｃｈ波長シフトの仕組みは、例えば、次のような方法（Ａ）、（Ｂ）が考えられる。
【００３１】
（Ａ）ＯＮＵ１−１〜１−４にＴｕｎａｂｌｅ  ＬＤ１２を含む場合（図２に示す構成）
例えば、ＯＮＵ１−４が新規に敷設されたとする。ＯＮＵ１−４の新規登録手続きにおいて、ＯＬＴ８から波長λ４の下り光信号を用いて、ＡＷＧ５の波長ルーティング特性に基づく、複数のＯＮＵ１−１〜１−４側で生成する上り光信号の下り光信号に対する波長のシフト量、または、複数のＯＮＵ１−１〜１−４で生成する上り光信号の波長を示す波長情報信号をＯＮＵ１−４に送信する。
【００３２】
ＯＮＵ１−４は、ＰＤ１１により下り光信号を受信し、ＴＩＡ／ＬＩＭにより増幅し、処理部１４に供給する。処理部１４は、ＤＲＶ１３に駆動制御信号を送出するとともに、受信した下り光信号から波長情報信号を抽出し、Ｔｕｎａｂｌｅ  ＬＤ１２に供給する。Ｔｕｎａｂｌｅ  ＬＤ１２は、ＤＲＶ１３により駆動されるとともに、上記波長情報信号に従って、生成すべき上り光信号を生成する。すなわち、Ｔｕｎａｂｌｅ  ＬＤ１２は、上記波長情報信号に従って、下り光信号に対して、少なくとも１チャンネル分シフトした波長の上り光信号を生成する。この場合、ＯＬＴ８から波長λ４の下り光信号を受信しているので、波長λ５の上り光信号が生成される。あるいは、ＯＮＵ１−４が、ＯＬＴ８からの下り光信号の波長を直接検出し、該検出した下り光信号の波長に基づいて、少なくとも１チャンネル分シフトした波長の上り光信号を生成するようにしても良い。
【００３３】
（Ｂ）ＯＮＵ１−１〜１−４が光波長の変換手段である光周波数シフタ（例えば、参考文献として、特開２００７−３３３７５３号公報）を備え、下り光信号を上り光信号として再利用する場合（図３に示す構成）
【００３４】
ＯＮＵ１−１〜１−４は、ＯＬＴ８からの下り光信号を二分岐し、一方をＰＤ１１で受光して受信信号とし、ＴＩＡ／ＬＩＭにより増幅し、処理部１４に供給し、他方をサーキュレータ１５に供給する。サーキュレータ１５は、受信した下り光信号を周波数シフタ１７に供給し、光周波数シフタ１７は、下り光波長を１チャンネル分シフトし、ＳＯＡ１８の飽和領域で増幅することにより、下り信号情報を消去する。一方、処理部１４は、ＤＲＶ１３に駆動制御信号を送出する。ＤＲＶ１３で駆動されるＥＡ変調器１９は、下り光信号に対して１チャンネル分シフトした光信号に上り情報を付加し、ＳＯＡ１６で増幅して、最終的に、下り光波長に対して１チャンネル分シフトした上り光信号を生成し、サーキュレータ１５に供給する。サーキュレータ１５は、該１チャンネル分シフトした上り光信号を伝送路（一芯の光ファイバ）９−１〜９−４を介してＡＷＧ５に送出する。
【００３５】
なお、下り光信号がＦＳＫ（Frequency Shift Keying：周波数偏移延長）や、ＰＳＫ（Phase Shift Keying：位相偏移変調）の場合には、光強度が一定であるので、ＳＯＡ１８は、必要なく、ＳＯＡ１８が必要な下りＡＳＫの場合には、ＳＯＡ１８で増幅済みなので、ＳＯＡ１６が不要となる。
【００３６】
なお、いずれの場合でも、ＡＷＧ５においては、その設計に応じて、波長のシフト方向（波長ルーティング特性）を、λ１→λ２→λ３→…でも、λｎ→λｎ−１→λｎ−２→…とすることも可能であるし、シフトｃｈ数を、λ１→λ３→λ５→…等とすることも可能である。
【００３７】
図４（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態によるＡＷＧ５における波長ルーティング特性を示す概念図である。図４（ａ）に示す場合には、ポートＰＡに入力された、波長λ１、λ２、λ３、…、λｎ−１、λｎの光信号が、ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３、…、Ｐｎ−１、Ｐｎのそれぞれに出力され、ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３、…、Ｐｎ−１、Ｐｎのそれぞれに入力された波長λ２、λ３、…、λｎ、λｎ＋１の光信号がポートＰＢから出力されることを示している。すなわち、この場合、ＯＬＴ８は、ＯＮＵ１−１〜１−ｎに対して、１チャンネル分異なる波長λ１、λ２、λ３、…、λｎ−１、λｎの下り光信号を出力する。これに対して、ＯＮＵ１−１〜１−ｎは、各々、受信した下り信号の波長λ１、λ２、λ３、…、λｎ−１、λｎを１チャンネル分シフトした波長λ２、λ３、λ４、…、λｎ、λｎ＋１を生成して出力する。言い換えると、ＯＮＵ１−１〜１−ｎは、ＯＬＴ８から出力される下り光信号と同じチャンネル分シフトした波長の上り光信号を生成して出力することなる。
【００３８】
また、図４（ｂ）に示す場合には、ポートＰＡに入力された、波長λｎ＋１、λｎ、λｎ−１、…、λ３、λ２の光信号が、ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３、…、Ｐｎ−１、Ｐｎのそれぞれに出力され、ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３、…、Ｐｎ−１、Ｐｎのそれぞれに入力された波長λｎ、λｎ−１、λｎ−２、…、λ２、λ１の光信号が、ポートＰＢから出力されることを示している。すなわち、この場合、ＯＬＴ８は、ＯＮＵ１−１〜１−ｎに対して、１チャンネル分異なる波長λｎ＋１、λｎ、λｎ−１、…、λ３、λ２の下り光信号を出力する。これに対して、ＯＮＵ１−１〜１−ｎは、各々、受信した下り信号の波長λｎ＋１、λｎ、λｎ−１、…、λ３、λ２を１チャンネル分シフトした波長λｎ、λｎ−１、λｎ−２、…、λ２、λ１を生成して出力する。この場合も、上述したように、ＯＮＵ１−１〜１−ｎは、ＯＬＴ８から出力される下り光信号と同じチャンネル分シフトした波長の上り光信号を生成して出力することなる。
【００３９】
同様に、図４（ｃ）に示す場合には、ポートＰＡに入力された、波長λ１、λ３、λ５、…、λ２ｎ−３、λ２ｎ−１の光信号が、ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３、…、Ｐｎ−１、Ｐｎのそれぞれに出力され、ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３、…、Ｐｎ−１、Ｐｎのそれぞれに入力された波長λ３、λ５、λ７、…、λ２ｎ−１、λ２ｎ＋１の光信号がポートＰＢから出力されることを示している。すなわち、この場合、ＯＬＴ８は、ＯＮＵ１−１〜１−ｎに対して、２チャンネル分異なる波長λ１、λ３、λ５、…、λ２ｎ−３、λ２ｎ−１の下り光信号を出力する。これに対して、ＯＮＵ１−１〜１−ｎは、各々、受信した下り信号の波長λ１、λ３、λ５、…、λ２ｎ−３、λ２ｎ−１を２チャンネル分シフトした波長λ３、λ５、λ７、…、λ２ｎ−１、λ２ｎ＋１を生成して出力する。この場合、ＯＮＵ１−１〜１−ｎは、ＯＬＴ８から出力される下り光信号と同じく、２チャンネル分シフトした波長の上り光信号を生成して出力することなる。
【００４０】
上述した実施形態によれば、複数放路を有するＡＷＧ５を含むＷＤＭ−ＰＯＮシステムにおいて、複数放路を有するＡＷＧ５の波長ルーティング特性に対応させて、ＯＮＵ１−１〜１−４において、上り光信号に対する下り光信号の波長を１〜数ｃｈシフトする際に、下り光信号と同じチャンネル分シフトした波長の上り光信号を生成するようにしたので、用いる光信号のチャンネル数（波長数）を、ＯＮＵ数＋１とするだけでよく、ＯＮＵが増加した場合であっても、帯域低下を防止することができる。
【００４１】
また、本実施形態によれば、ＯＮＵ１−１〜１−４のいずれかが移動した場合であっても、ＯＮＵ自体で、複数放路を有するＡＷＧ５の波長ルーティング特性に対応させて、上り光信号に対して下り光信号の波長を１〜数ｃｈシフトすることが可能であるので、装置部品を交換する必要がない。
【００４２】
また、本実施形態によれば、各ＯＮＵ１−１〜１−４−ＡＷＧ５間では、一芯異波長で、ＡＷＧ５−ＯＬＴ８間では、上りと下りとで別々の伝送路を通すことで、上り下りの光信号の干渉を防止することができる。
【００４３】
また、波長シフトをＦＳＲ（Free Spectral Range）内（例えば、１ｃｈ程度）に小さい設定とすることにより、波長シフタを効果的に使用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１−１〜１−４  ＯＮＵ
５  ＡＷＧ
８  ＯＬＴ
１０  ＴＩＡ／ＬＩＭ
１１  ＰＤ
１２  Ｔｕｎａｂｌｅ  ＬＤ
１３  ＤＲＶ
１４  処理部
１５  サーキュレータ
１６、１８  ＳＯＡ
１７  周波数シフタ
１９  ＥＡ変調器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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