(57)【要約】【課題】  経済的な受動型光加入者網を提供する。【解決手段】  双方向通信のための下り光信号及び上り光信号を使用する受動型光加入者網であって、この下り光信号及び上り光信号は、同一の波長帯域であって、且つ相互に異なる偏光成分を有する構成とする。この場合、波長間隔を縮小しなくとも同一の波長帯域で回線数が増加するので、例えば新規加入者のために回線を増加させる場合であっても、設置費用が安価であり、また回線の増設が容易であるという利点がある。即ち、経済的な受動型加入者網を実現することができる。【選択図】  図２
2006060769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
双方向通信のための下り光信号及び上り光信号を用いた受動型光加入者網であって、
前記下り光信号及び上り光信号は、同一の波長帯域及び相互に異なる偏光成分を有することを特徴とする受動型光加入者網。
【請求項２】
第１の偏光成分を有する下り光信号を生成して多重化すると共に、上り光信号を逆多重化する中央基地局と、
前記第１の偏光成分とは異なる第２の偏光成分を有する上り光信号を生成すると共に、逆多重化された下り光信号を検出する複数の加入者装置と、
前記加入者装置からの前記上り光信号を多重化して前記中央基地局に送信すると共に、前記中央基地局で多重化された下り光信号を逆多重化して該当加入者装置に送信する地域基地局と、を含み、
前記上り光信号及び下り光信号は、同一の波長帯域を有することを特徴とする受動型光加入者網。
【請求項３】
前記下り光信号を送信するための中央基地局と、前記上り光信号を送信するための地域基地局とは、偏光保持光ファイバーを含む単一光ファイバーを介して接続されていることを特徴とする請求項１記載の受動型光加入者網。
【請求項４】
前記中央基地局は、
前記下り光信号を生成する複数の下り光源と、
前記上り光信号を検出する複数の上り光検出器と、
前記下り光源で生成された下り光信号を多重化して前記地域基地局に送信すると共に、前記上り光信号を逆多重化して該当上り光検出器に送信する第１の多重化／逆多重化器と、
前記逆多重化された上り光信号を該当上り光検出器に送信すると共に、前記生成された下り光信号を前記第１の多重化／逆多重化器に送信する第１の偏光選択結合器と、
を含むことを特徴とする請求項２記載の受動型光加入者網。
【請求項５】
前記受動型光加入者網は、広波長帯域を有する光を生成する広帯域光源をさらに含み、
前記第１の多重化／逆多重化器は、前記広帯域光源で生成された光を相互に異なる波長を有する複数の非干渉性チャンネルに分割し、該当下り光源に送信することを特徴とする請求項４記載の受動型光加入者網。
【請求項６】
前記各下り光源は、前記非干渉性チャンネルを使用して波長ロックされた下り光信号を生成することを特徴とする請求項５記載の受動型光加入者網。
【請求項７】
前記第１の偏光選択結合器は、偏光ビームスプリッタを含むことを特徴とする請求項４記載の受動型光加入者網。
【請求項８】
前記各下り光源は、分布帰還型レーザーを含むことを特徴とする請求項４記載の受動型光加入者網。
【請求項９】
前記下り光信号及び上り光信号は、１３００ｎｍ〜１３５０ｎｍの波長帯域を有することを特徴とする請求項２記載の受動型光加入者網。
【請求項１０】
前記下り光信号及び上り光信号は、１４５０ｎｍ〜１５００ｎｍの波長帯域を有することを特徴とする請求項２記載の受動型光加入者網。
【請求項１１】
前記下り光信号及び上り光信号は、１５２０ｎｍ〜１６２０ｎｍの波長帯域を有することを特徴とする請求項２記載の受動型光加入者網。
【請求項１２】
前記地域基地局は、
単一光ファイバーを介して前記中央基地局にリンクされ、前記下り光信号を逆多重化して該当加入者装置に送信すると共に、前記加入者装置からの前記上り光信号を多重化して前記中央基地局に送信する第２の多重化／逆多重化器を含むことを特徴とする請求項２記載の受動型光加入者網。
【請求項１３】
前記各加入者装置は、
前記地域基地局で逆多重化された該当下り光信号を検出する下り光検出器と、
前記上り光信号を生成する上り光源と、
前記地域基地局で逆多重化された下り光信号を前記下り光検出器に送信すると共に、前記上り光源で生成された前記上り光信号を前記地域基地局に送信する第２の偏光選択結合器と、
を含むことを特徴とする請求項２記載の受動型光加入者網。
【請求項１４】
波長ロックされた下り光信号を生成して多重化すると共に、上り光信号を逆多重化する中央基地局と、
前記下り光信号の偏光成分とは異なる偏光成分を有する上り光信号を波長ロックによって生成すると共に、前記中央基地局からの下り光信号を検出する複数の加入者装置と、
前記上り光信号を多重化して前記中央基地局に送信すると共に、前記中央基地局で多重化された下り光信号を逆多重化して該当加入者装置に送信する地域基地局と、を含み、
前記上り光信号及び下り光信号は、同一の波長帯域を有することを特徴とする受動型光加入者網。
【請求項１５】
前記中央基地局は、
波長ロックされた下り光信号を生成する複数の下り光源と、
逆多重化された上り光信号を検出する複数の上り光検出器と、
前記下り光源で生成された下り光信号を多重化して前記地域基地局に送信すると共に、前記多重化された上り光信号を逆多重化して該当上り光検出器に送信する第１の多重化／逆多重化器と、
逆多重化された該当上り光信号を該当上り光検出器に送信すると共に、該当下り光源で生成された下り光信号を前記第１の多重化／逆多重化器に送信する第１の偏光選択結合器と、
前記各加入者装置及び前記各下り光源を波長ロックするための広波長帯域を有する光を生成する広帯域光源と、
前記中央基地局と前記地域基地局とを接続する単一光ファイバー上に位置して、前記広帯域光を前記中央基地局及び前記地域基地局に伝送する光結合器と、
を含むことを特徴とする請求項１４記載の受動型光加入者網。
【請求項１６】
前記下り光源は、ファブリー・ペローレーザー又は反射型半導体光増幅器のうちのいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１５記載の受動型光加入者網。
【請求項１７】
前記地域基地局は、
前記中央基地局と前記地域基地局とを接続する単一光ファイバーを介して前記中央基地局にリンクされ、前記下り光信号を逆多重化して該当加入者装置に送信すると共に、前記加入者装置からの前記上り光信号を多重化して前記中央基地局に送信する第２の多重化／逆多重化器を含むことを特徴とする請求項１４記載の受動型光加入者網。
【請求項１８】
前記単一光ファイバーは、偏光保持光ファイバーを含むことを特徴とする請求項１７記載の受動型光加入者網。
【請求項１９】
前記各加入者装置は、
前記地域基地局で逆多重化された該当下り光信号を検出する下り光検出器と、
波長ロックされた上り光信号を生成する上り光源と、
前記地域基地局で逆多重化された下り光信号を前記下り光検出器に送信すると共に、前記上り光源で生成された前記上り光信号を前記地域基地局に送信する第２の偏光選択結合器と、
を含むことを特徴とする請求項１４記載の受動型光加入者網。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長分割多重方式の受動型光加入者網(Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network；以下、ＷＤＭ＿ＰＯＮと省略する。)に関し、特に、双方向通信を実現するための波長分割多重方式の受動型光加入者網に関する。
【背景技術】
【０００２】
波長分割多重方式の受動型光加入者網(ＷＤＭ＿ＰＯＮ)は、例えば各加入者の光ネットワーク装置（加入者装置）に付与された固有の波長を使用して超高速広帯域通信サービスを提供する。従って、通信の秘密保障が確実であり、また新規の加入者に付与される別途固有の波長を追加することにより、新たな通信回線を容易に確保することができる。その一方で、当該受動型光加入者網は、中央基地局(Central Office:ＣＯ)及び各加入者装置が特定の発振波長の光源及び、これら光源の波長を安定化するための付加的な波長安定化回路を必要とする欠点がある。
【０００３】
図１は、従来技術に従う受動型光加入者網の構成を示すブロック図である。図１を参照すると、従来の受動型光加入者網は、中央基地局１１０と、地域基地局(Remote Node；ＲＮ)１２０と、複数の光ネットワーク装置(optical network unit)としての加入者装置１３０と、を含む構成である。中央基地局１１０及び地域基地局１２０は、単一光ファイバー１０１を介して相互に接続されており、さらに地域基地局１２０は加入者装置１３０のそれぞれに接続され、これによりダブルスター(double star)構造を形成する。
【０００４】
中央基地局１１０は、下り光信号λ１〜λＮを生成するための複数の下り光源（Ｔｘ１〜Ｔｘｎ）１１１と、これら下り光信号を多重化すると共に、地域基地局１２０から送られてくる多重化された上り光信号λＮ＋１〜λ２Ｎを逆多重化するための多重化／逆多重化器１１３と、多重化／逆多重化器１１３で逆多重化された該当上り光信号を検出するための複数の上り光検出器（Ｒｘ１〜Ｒｘｎ）１１２と、を含んでいる。
【０００５】
地域基地局１２０は、中央基地局１１０で多重化された下り光信号を逆多重化して該当加入者装置１３０に送信すると共に、加入者装置１３０から送信された上り光信号を多重化して中央基地局１１０に送信するための多重化／逆多重化器１２１を含んでいる。
【０００６】
各加入者装置１３０は、上り光信号を生成するための複数の上り光源（Ｔｘ１〜Ｔｘｎ）１３２と、地域基地局１２０で逆多重化された該当下り光信号を検出するための複数の下り光検出器（Ｒｘ１〜Ｒｘｎ）１３１と、を含んでいる。
【０００７】
このような一般的な双方向通信のための受動型光加入者網は、相互に異なる波長帯域を有する下り光信号及び上り光信号を使用する。すなわち、中央基地局１１０及び地域基地局１２０は、単一光ファイバーを介して相互にリンクされている為、当該受動型光加入者網は、相互に異なる波長帯域を有する下り光信号及び上り光信号を使用することにより、下り光信号及び上り光信号間の干渉による損失及びノイズ発生を最小化する。
【０００８】
また、上述した受動型光加入者網は、加入者の増加に伴い回線を増設する必要があるときには、下り光信号間の波長間隔及び、上り光信号間の波長間隔を縮小することによって、必要な回線の増設をすることができる。
【０００９】
しかしながら、従来の受動型光加入者網においては、回線を増設するために、下り光信号間の波長間隔及び、上り光信号間の波長間隔を縮小するに伴い、波長帯域を安定化させるための高価な多重化／逆多重化器が必要になる。また、波長間隔の縮小によって増設された回線の波長を安定化するための安定化手段を別途設けなければならない。その結果、従来の受動型光加入者網は、新たに回線を増設する度に、受動型光加入者網の設置費用が増加してしまう場合があるという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述のような従来の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、例えば新規加入者のために回線を増加させる場合に、設置費用が安価な受動型光加入者網を提供することにある。即ち、経済的な受動型光加入者網を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的を達成するために、本発明に従う受動型光加入者網は、双方向通信のための下り光信号及び上り光信号を用いた受動型光加入者網であって、前記下り及び上り光信号は、同一の波長帯域及び相互に異なる偏光成分を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に従う他の受動型光加入者網は、第１の偏光成分を有する下り光信号を生成して多重化すると共に、上り光信号を逆多重化する中央基地局と、前記第１の偏光成分とは異なる第２の偏光成分を有する上り光信号を生成すると共に、逆多重化された下り光信号を検出する複数の加入者装置と、前記加入者装置からの前記上り光信号を多重化して前記中央基地局に送信すると共に、前記中央基地局で多重化された下り光信号を逆多重化して該当加入者装置に送信する地域基地局と、を含み、前記上り光信号及び下り光信号は、同一の波長帯域を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に従う他の受動型光加入者網は、波長ロックされた下り光信号を生成して多重化すると共に、上り光信号を逆多重化する中央基地局と、前記下り光信号の偏光成分とは異なる偏光成分を有する上り光信号を波長ロックによって生成すると共に、前記中央基地局からの下り光信号を検出する複数の加入者装置と、前記上り光信号を多重化して前記中央基地局に送信すると共に、前記中央基地局で多重化された下り光信号を逆多重化して該当加入者装置に送信する地域基地局と、を含み、前記上り光信号及び下り光信号は、同一の波長帯域を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、双方向通信のための下り光信号及び上り光信号を用いた受動型加入者網において、同一の波長帯域及び相互に異なる偏光成分を有する上り及び下り光信号を使用することにより、波長間隔を縮小しなくとも同一の波長帯域で回線数が増加するので、例えば新規加入者のために回線を増加させる場合であっても、設置費用が安価であり、また回線の増設を容易にすることが可能になる。即ち、経済的な受動型加入者網を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。下記説明において、本発明の要旨のみを明瞭するために、公知機能や構成についての詳細な説明は省略する。
【００１６】
図２は、本発明の第１の実施形態に従う受動型光加入者網の構成を示すブロック図である。図２を参照すると、受動型光加入者網２００は、波長ロックされた下り光信号λ１〜λＮを生成すると共に、下流側から送信される上り光信号λ１〜λＮを検出する中央基地局２１０と、前記下り光信号の偏光成分とは異なる偏光成分を有する上り光信号λ１〜λＮを波長ロックすることによって生成する複数の光ネットワーク装置としての加入者装置（ＯＵＮ−１〜ＯＵＮ−ｎ）２３０と、単一光ファイバー２０１を介して中央基地局２１０と接続された地域基地局２２０と、を含む構成である。即ち、前記上り光信号及び下り光信号は、同一の波長帯域及び相互に異なる偏光成分を有する。
【００１７】
中央基地局２１０は、波長ロックされた下り光信号を生成するための複数の下り光源（Ｔｘ１〜Ｔｘｎ）２１１と、逆多重化された上り光信号を検出するための複数の上り光検出器（Ｒｘ１〜Ｒｘｎ）２１２と、第１の多重化／逆多重化器２１３と、第１の偏光選択結合器（Polarization Selective Coupler：ＰＳＣ）２１４と、広帯域光源（broadband light source：ＢＬＳ）２１５と、単一光ファイバー２０１の上（つまり回線の途中）に位置することによって、前記広帯域光源２１５からの広帯域光を中央基地局２１０及び地域基地局２２０に伝送する光結合器２１６と、を含んでいる。
【００１８】
広帯域光源２１５は、各加入者装置２３０及び各下り光源２１１からそれぞれ送信される光を波長ロックするための広波長帯域を有する光を生成し、この光を光結合器２１６を介して第１の多重化／逆多重化器２１３及び地域基地局２２０に送信する。広帯域光源２１５は、増幅された自然放出光又は広波長帯域を有する非干渉性光を生成することのできる半導体光増幅器及び希土類添加光ファイバーを含むことができる。
【００１９】
第１の多重化／逆多重化器２１３は、下り光源２１１で生成された下り光信号を多重化して地域基地局２２０に送信すると共に、地域基地局２２０から送信される上り光信号を逆多重化して該当上り光検出器２１２に送信する。また、当該第１の多重化／逆多重化器２１３は、広帯域光源２１５で生成された光（広帯域光）を、相互に異なる波長を有する非干渉性チャンネルに分割した後、該当下り光源２１１に送信する。各下り光源２１１は、受信した該当非干渉性チャンネルを用いて波長ロックされた下り光信号を生成する。下り光源２１１は、ファブリー・ペローレーザー又は反射型半導体光増幅器を含むことができる。
【００２０】
第１の偏光選択結合器（ＰＳＣ）２１４は、前記第１の多重化／逆多重化器２１３で逆多重化された該当上り光信号を該当上り光検出器２１２に送信すると共に、該当下り光源２１１で生成された下り光信号を第１の多重化／逆多重化器２１３に送信する。当該第１の偏光選択結合器２１４は、各上り光検出器２１２にそれぞれ割り当てられた偏光成分に従って光信号を分割及び結合することができる偏光ビームスプリッタ(Polarization Beam splitter)を使用することができる。
【００２１】
地域基地局２２０は、単一光ファイバー２０１を介して中央基地局２１０と接続された第２の多重化／逆多重化器２２１を含んでいる。第２の多重化／逆多重化器２２１は、中央基地局２１０から送信される多重化された下り光信号を逆多重化し、これら逆多重化された下り光信号を該当加入者装置２３０に送信する。これと共に、第２の多重化／逆多重化器２２１は、加入者装置２３０から送信される上り光信号を多重化し、多重化された上り信号を中央基地局２１０に送信する。さらに当該第２の多重化／逆多重化器２２１は、光結合器２１６を介して受信した光（広帯域光）を相互に異なる波長を有する非干渉性チャンネルに分割した後、該当加入者装置２３０に送信する。また、単一光ファイバー２０１は、偏光保持光ファイバー(polarization-maintaining optical fiber)を含むことができる。
【００２２】
各加入者装置（ＯＮＵ−１〜ＯＮＵ−ｎ）２３０は、地域基地局２２０で逆多重化された該当下り光信号を検出するための下り光検出器（Ｒｘ１〜Ｒｘｎ）２３２と、波長ロックされた上り光信号を生成する上り光源（Ｔｘ１〜Ｔｘｎ）２３３と、第２の偏光選択結合器２３１と、を含んでいる。各上り光源２３３は、受信した前記非干渉性チャンネルを用いて波長ロックされた上り光信号を生成する。
【００２３】
第２の偏光選択結合器２３１（ＰＳＣ）は、地域基地局２２０で逆多重化された該当下り光信号を該当下り光検出器（Ｒｘ１〜Ｒｘｎ）２３２に送信すると共に、該当上り光源２３３で生成された上り光信号を地域基地局２２０に送信する。第２の偏光選択結合器２３１は、偏光ビームスプリッタを使用することができる。
【００２４】
このような構成の第１の実施形態によれば、同一の波長であって、且つ相互に異なる偏光成分を有する下り光信号及び上り光信号を用いて双方向通信を行なうことにより、例えば図１に示すような従来の受動型光加入者網に比べて、例えば同一の波長帯域を使用する場合、互いに異なる偏光成分を割り当てることで少なくとも２倍の回線をさらに使用することが可能になる。その結果、例えば新規加入者のための回線増加を容易且つ安価に行なうことができる。即ち、従来のように光信号の波長間隔の縮小させることが少ない、経済的な受動型加入者網を実現することができる。
【００２５】
図３は、本発明の第２の実施形態に従う受動型光加入者網の構成を示すブロック図である。図３を参照すると、受動型光加入者網３００は、下り光信号を生成すると共に、下流側から送信される多重化された上り光信号を逆多重化し、これら逆多重化された上り信号を検出する中央基地局３１０と、前記下り光信号の偏光成分とは異なる偏光成分を有する上り光信号を生成すると共に、上流側から送信される逆多重化された該当下り光信号を検出する、複数の光ネットワーク装置としての加入者装置（ＯＮＵ−１〜ＯＮＵ−ｎ）３３０と、中央基地局３１０と加入者装置３３０とを中継する地域基地局３２０と、を含む構成である。即ち、前記上り光信号λ１〜λＮ及び前記下り光信号λ１〜λＮは、同一の波長帯域及び相互に異なる偏光成分を有する。また、中央基地局３１０と地域基地局３２０とを接続する単一光ファイバー３０１は、偏光保持光ファイバーを含むことができる。
【００２６】
中央基地局３１０は、下り光信号を生成するための複数の下り光源（Ｔｘ１〜Ｔｘｎ）３１１と、逆多重化された該当上り光信号を検出するための複数の上り光検出器（Ｒｘ１〜Ｒｘｎ）３１２と、第１の多重化／逆多重化器３１３と、第１の偏光選択結合器３１４と、含んでいる。
【００２７】
各下り光源３１１は、分布帰還型レーザー(distributed feedback laser)を含むことができ、下り光信号及び上り光信号は、１３００〜１３５０ｎｍ、１４５０〜１５００ｎｍ、及び１５２０〜１６２０ｎｍのうちのいずれか１つの波長帯域を使用することができる。
【００２８】
第１の多重化／逆多重化器３１３は、下り光源３１１で生成された下り光信号を多重化して地域基地局３２０に送信すると共に、地域基地局３２０から送信される多重化された上り光信号を逆多重化し、これら逆多重化された上り光信号を該当上り光検出器３１２に送信する。第１の多重化／逆多重化器３１３は、平面導波路を有するアレイ導波路回折格子(Arrayed waveguide grating)を含むことができる。
【００２９】
第１の偏光選択結合器（ＰＳＣ）３１４は、前記第１の多重化／逆多重化器３１３で逆多重化された該当上り光信号を該当上り光検出器３１２に送信すると共に、該当下り光源３１１で生成された下り光信号を第１の多重化／逆多重化器３１３に送信する。当該第１の偏光選択結合器３１４は、相互に異なる偏光成分を有する下り光信号及び上り光信号を送信するための偏光ビームスプリッタを使用することができる。
【００３０】
地域基地局３２０は、単一光ファイバー３０１を介して中央基地局３１０と接続された第２の多重化／逆多重化器３２１を含んでいる。第２の多重化／逆多重化器３２１は、中央基地局３１０から送信される多重化された下り光信号を逆多重化し、これら逆多重化された下り信号を該当加入者３３０に送信する。これと共に、第２の多重化／逆多重化器３２１は、加入者装置３３０から送信される上り光信号を多重化し、多重化された上り光信号を中央基地局３１０に送信する。
【００３１】
各加入者装置（ＯＮＵ−１〜ＯＮＵ−ｎ）３３０は、地域基地局３２０で逆多重化された該当下り光信号を検出するための下り光検出器（Ｒｘ１〜Ｒｘｎ）３３２と、上り光信号を生成する上り光源（Ｔｘ１〜Ｔｘｎ）３３３と、第２の偏光選択結合器３３１と、を含んでいる。
【００３２】
第２の偏光選択結合器３３１は、地域基地局３２０で逆多重化された該当下り光信号を該当下り光検出器３３２に送信すると共に、該当上り光源３３３で生成された上り光信号を地域基地局３２０に送信する。第２の偏光選択結合器３３１は、偏光ビームスプリッタを使用することができる。このような第２の実施形態の構成であっても上述の場合と同様の効果を得ることができる。
【００３３】
以上、本発明を具体的な実施形態に則して詳細に説明したが、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の記載及びこれと均等なものの範囲により定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】従来の受動型光加入者網の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に従う受動型光加入者網の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に従う受動型光加入者網の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３５】
２１０  中央基地局
２２０  地域基地局
２３０  加入者装置
２１１  下り光源
２１２  上り光検出器
２１３  第１の多重化／逆多重化器
２１４  第１の偏光選択結合器
２１５  広帯域光源
２１６  光結合器
２２１  第２の多重化／逆多重化器
２３１  第２の偏光選択結合器
２３２  下り光検出器
２３３  上り光源
【図１】
2006060769.tif 000003
【図２】
2006060769.tif 000004
【図３】
2006060769.tif 000005