(57)【要約】【課題】光時分割多重のベースレートに相当する周波数のクロックを受信側で再生しやすくする。【解決手段】光送信装置１０は、ｃｈ１のパルス振幅を他のｃｈ２〜ｃｈ４のパルス振幅よりも小さくして、光伝送路１２に出力する。光受信装置１４では、クロック再生装置４４のフォトダイオード４６が、光伝送路１２から入力する光時分割多重信号光を電気信号に変換する。ＰＬＬ回路５０は、フォトダイオード４６の出力からベースレート（Ｂ）に相当する周波数のクロック同期信号を再生する。モードロックレーザ６０は再生されたクロック同期信号に同期して、ベースレート（Ｂ）に相当する周波数でパルスレーザ発振する。光分離装置６６は、光伝送路からのＯＴＤＭ信号光を、レーザ６０から出力される制御パルスに従い各チャネルに分離する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースレート（Ｂ）のｎ（整数）個のチャネルのパルス信号光を時分割多重して光伝送路（１２）を伝送させる光伝送システムにおいてクロック同期信号を伝送するシステムであって、
光時分割多重前のｎ個のチャネルのパルス信号光の内のｋ（ｋは１以上、ｎ未満）個のチャネルの信号光のパルス振幅を、残るチャネルのパルス振幅とは相対的に異なるレベルに調整する振幅調整装置（２６−１〜２６−４，２８）と、
当該光伝送路（１２）を伝送した時分割多重信号光を電気信号に変換する光電変換器（４６）と、
当該光電変換器（４６）の出力に従い、当該ベースレート（Ｂ）の整数倍に相当する周波数であって、当該振幅調整装置（２６−１〜２６−４，２８）によりレベル調整されるｋ個のチャネルにより決定される周波数のクロック同期信号を生成するクロック発生回路（５０）とを設けたことを特徴とするクロック同期信号伝送システム。
【請求項２】
ｋが１である請求項１に記載のクロック同期信号伝送システム。
【請求項３】
当該振幅調整装置（２６−１〜２６−４，２８）が、各チャネルの信号光のレベルを調整可能なｎ個の可変レベル調整器（２６−１〜２６−４）と、ｎ個の可変レベル調整器（２６−１〜２６−４）を制御する制御装置（２８）とからなる請求項１に記載のクロック同期信号伝送システム。
【請求項４】
データを搬送するベースレート（Ｂ）のｎ（整数）個のチャネルのパルス信号光を発生するパルス信号光発生装置（２０，２２，２４−１〜２４−４）と、
当該パルス信号光発生装置（２０，２２，２４−１〜２４−４）から出力されるｎ個のチャネルのパルス信号光の内の、所定の１チャネルのパルス信号光のパルス振幅を、他のパルス信号のパルス振幅とは相対的に異なるレベルに調整する振幅調整装置（２６−１〜２６−４，２８）と、
当該振幅調整装置（２６−１〜２６−４，２８）から出力される各チャネルのパルス信号光を時分割多重し、ＯＴＤＭ信号光を出力する多重装置（３２−１〜３２−４，３４）と、
当該多重装置から出力されるＯＴＤＭ信号光を伝送する光伝送路（１２）と、当該光伝送路（１２）から入力する当該ＯＴＤＭ信号光を２分割する分波器（４０）と、
当該分波器（４０）の一方の出力信号光から当該ベースレート（Ｂ）に相当する周波数のクロック同期信号を再生するクロック再生装置（４４）であって、当該分波器（４０）の一方の出力信号光を電気信号に変換する光電変換器（４６）、及び、当該光電変換器（４６）の出力に従い、当該ベースレート（Ｂ）に相当する周波数のクロック同期信号を生成するクロック発生回路（５０）を具備するクロック再生装置（４４）と、
複数の出力ポートを具備し、当該クロック再生装置（４４）により再生されたクロック同期信号に従い、当該分波器（４０）の他方の出力信号光を各チャネルの信号光に分離し、各チャネルの信号光を異なる出力ポートから出力する光分離装置（６６）とを具備することを特徴とするデータ伝送システム。
【請求項５】
当該振幅調整装置（２６−１〜２６−４，２８）が、各チャネルのパルス信号光のパルス振幅を調整可能なｎ個の可変レベル調整器（２６−１〜２６−４）と、当該ｎ個の可変レベル調整器（２６−１〜２６−４）を制御する制御装置（２８）とからなる請求項６に記載のデータ伝送システム。
【請求項６】
当該制御装置（２８）が、各チャネルの属性情報に従って当該ｎ個の可変レベル調整器（２６−１〜２６−４）のレベル調整量を変動させる請求項５に記載のデータ伝送システム。
【請求項７】
更に、当該光分離装置（６６）の各出力ポートから出力されるパルス信号光から当該属性情報を復調する複数の属性復調装置（７０−１〜７０−４）を具備する請求項６に記載のデータ伝送システム。
【請求項８】
当該属性情報が、チャネル識別情報、転送情報及びネットワーク管理情報の少なくとも１つを含む請求項７に記載のデータ伝送システム。
【請求項９】
更に、当該光分離装置（６４，６６）の所定の出力ポートから出力されるパルス信号光が、当該所定チャネルの信号光であるかどうかを識別する識別装置（８２）と、当該識別装置（８２）の識別結果に従い、当該クロック再生装置（４４）から当該光分離装置（６６）に供給されるクロック同期信号の位相を調整する位相調整器（６４、８４）とを具備する請求項４に記載のデータ伝送システム。
【請求項１０】
当該振幅調整装置（２６−１〜２６−４，２８）が、各チャネルの信号光のレベルを調整可能なｎ個の可変レベル調整器（２６−１〜２６−４）と、各チャネルの属性情報を搬送するチャネル毎に異なる周波数のトーン信号に従い、可変レベル調整器（２６−１〜２６−４）のレベル調整量を制御する制御装置（２８）とからなる請求項９に記載のデータ伝送システム。
【請求項１１】
更に、当該光分離装置（６６）の各出力ポートから出力されるパルス信号光から当該属性情報を復調する複数の属性復調装置（７０−１〜７０−４）を具備する請求項１０に記載のデータ伝送システム。
【請求項１２】
当該属性情報が、チャネル識別情報、転送情報及びネットワーク管理情報の少なくとも１つを含む請求項１１に記載のデータ伝送システム。
【請求項１３】
当該パルス信号光発生装置が、当該ベースレート（Ｂ）に相当する周波数の光パルスを発生するパルス光源（２０）と、当該パルス光源（２０）の出力光をｎチャネルに分割する分波器（２２）と、当該分波器（２２）の各出力を送信データに従い変調するｎ個のデータ変調器（２４−１〜２４−４）とからなる請求項４に記載のデータ伝送システム。
【請求項１４】
ベースレート（Ｂ）のｎ（整数）個のチャネルのパルス信号を時分割多重して光伝送路（１２）を伝送する光伝送システムにおいてクロック同期信号を伝送する方法であって、
ｎ個のチャネルのパルス信号光の内のｋ（ｋは１以上、ｎ未満）個のチャネルの信号光のパルス振幅を、残るチャネルのパルス振幅とは相対的に異なるレベルに調整して、当該光伝送路（１２）を伝送させ、
当該光伝送路（１２）を伝送した時分割多重信号光を電気信号に変換し、
当該電気信号に従い、当該ベースレート（Ｂ）の整数倍に相当する周波数であって、伝送前に振幅調整されたｋ個のチャネルにより決定される周波数のクロック同期信号をＰＬＬ回路（５０）により生成することを特徴とするクロック同期信号伝送方法。
【請求項１５】
ｋが１である請求項１４に記載のクロック同期信号伝送方法。
【請求項１６】
パルス信号光発生装置（２０，２２，２４−１〜２４−４）によりデータを搬送するベースレート（Ｂ）のｎ（整数）個のチャネルのパルス信号光を生成し、
振幅調整装置（２６−１〜２６−４，２８）により、当該パルス信号光発生装置（２０，２２，２４−１〜２４−４）から出力されるｎ個のチャネルのパルス信号光の内の、所定の１チャネルのパルス信号光のパルス振幅を、他のパルス信号のパルス振幅とは相対的に異なるレベルに調整し、
当該振幅調整装置（２６−１〜２６−４，２８）から出力される各チャネルの信号光を時分割多重し、得られたＯＴＤＭ信号光を光伝送路（１２）に出力し、当該光伝送路（１２）から入力する当該ＯＴＤＭ信号光を分波器（４０）により２分割し、
当該分波器（４０）の一方の出力信号光を電気信号に変換し、その電気信号に従いＰＬＬ回路により当該ベースレート（Ｂ）に相当する周波数のクロック同期信号を生成し、
生成されたクロック同期信号に従い、光分離装置（６６）により当該分波器（４０）の他方の出力信号光を各チャネルの信号光に分離することを特徴とするデータ伝送方法。
【請求項１７】
所定の１チャネルのパルス信号光のパルス振幅を、他のパルス信号のパルス振幅とは相対的に異なるレベルに調整する際に、各チャネルの属性情報に従い、各チャネルの信号光のパルス振幅を変動させる請求項１６に記載のデータ伝送方法。
【請求項１８】
各チャネルの属性情報を搬送するチャネル毎に異なる周波数のトーン信号に従い、各チャネルの信号光のパルス振幅を変動させる請求項１７に記載のデータ伝送方法。
【請求項１９】
当該光分離装置（６６）の各出力ポートから出力されるパルス信号光から当該属性情報を復調する請求項１７又は１８に記載のデータ伝送方法。
【請求項２０】
当該属性情報が、チャネル識別情報、転送情報及びネットワーク管理情報の少なくとも１つを含む請求項１７又は１８に記載のデータ伝送方法。
【請求項２１】
更に、当該光分離装置（６６）の所定の出力ポートから出力されるパルス信号光が、当該所定チャネルの信号光であるかどうかを識別し、その識別結果に従い、当該光分離装置（６６）に供給される当該クロック同期信号の位相を調整する請求項１６に記載のデータ伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光時分割多重（ＯＴＤＭ）伝送においてクロック同期信号を伝送するクロック同期信号伝送システム、クロック同期信号及びチャネル属性情報を伝送可能なデータ伝送システム及びこれらの方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ伝送システムでは、単一波長で１６０Ｇｂ／ｓ以上のビットレートが実現されようとしている。しかし、電気レシーバの応答速度が高々５０〜６０ＧＨｚであるので、１６０Ｇｂ／ｓ以上の光パルス信号を直接、受光しても、同期を確立するためのクロック抽出は不可能である。
【０００３】
そこで、クロックを抽出する光回路が考案された。例えば、超高速光ゲート回路を光パルス位相器として機能させて、位相同期ループ（ＰＬＬ）を実現する方法、光ゲート変調器として用いられる電界吸収型変調器（ＥＡ変調器）を２段カスケード接続した構成から成る分離装置により光パルス信号を低ビットレートにダウンコンバートした後、電気信号段でＰＬＬによりクロック抽出する方法、及び、モード同期半導体レーザ又は自励発振半導体レーザへの注入同期による光クロックを再生する方法などが検討されてきた。
【０００４】
光パルス信号からクロック成分を抽出して光クロックを再生する装置及び方法が、特開２００２−３５３９０１公報に記載されている。入力光パルス信号のクロック周波数の１／ｎの共振周波数を有する電機共振器と、その出力により駆動される半導体モード同期レーザを使用することにより、入力光パルス信号のクロック周波数の１／ｎの周波数の光クロックを生成する構成が記載されている。
【０００５】
また、光時分割多重伝送において、各チャネルに固有の周波数の低周波信号を微弱強度変調により各チャネルの光信号に重畳する構成が、特開平１０−１７３６３４号公報に記載されている。受信側では、低周波信号を検出して、チャネルを識別する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
クロック抽出のための超高速光ゲート及び多段光ゲートは、構成が複雑であり、経済的ではない。
【０００７】
ＯＴＤＭ伝送システムにおいて、多重される各チャネルの属性情報（チャネル識別情報、転送情報又はルーチング情報、及び、ネットワーク管理情報（障害発生通知等）等）を効率的に伝送する方法はまだない。そのような属性情報には、例えば、チャネル識別情報、転送情報（ルーチング情報）及びネットワーク管理情報等がある。ネットワーク管理情報には障害発生通知がある。このような属性情報は、従来の、主情報データと同様に光キャリアをパルス変調して伝送するしか方法がなかった。従って、受信装置及びルータでは、データ信号と属性情報を共に電気信号に変換した後で、既存の電気処理系で復調するしか方法がなかった。
【０００８】
なお、光伝送路を監視するための監視信号、並びに、光伝送路上の光中継器を制御する制御信号とその応答信号を、パルス信号を振幅変調することにより伝送する方法は、周知である。
【０００９】
本発明は、このような不都合を解消し、クロック同期信号を効率的に伝送でき、容易に抽出できるクロック同期信号伝送システム及び方法を提示することを目的とする。
【００１０】
本発明はまた、各チャネルの属性情報を簡単な構成で伝送可能にするデータシステム及び方法を提示することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るクロック同期信号伝送システムは、ベースレート（Ｂ）のｎ（整数）個のチャネルのパルス信号光を時分割多重して光伝送路を伝送させる光伝送システムにおいてクロック同期信号を伝送するシステムであって、光時分割多重前のｎ個のチャネルのパルス信号光の内のｋ（ｋは１以上、ｎ未満）個のチャネルの信号光のパルス振幅を、残るチャネルのパルス振幅とは相対的に異なるレベルに調整する振幅調整装置と、当該光伝送路を伝送した時分割多重信号光を電気信号に変換する光電変換器と、当該光電変換器の出力に従い、当該ベースレート（Ｂ）の整数倍に相当する周波数であって、当該振幅調整装置によりレベル調整されるｋチャネルにより決定される周波数のクロック同期信号を生成するクロック発生回路とを設けたことを特徴とする。
【００１２】
このような構成により、ＯＴＤＭのビットレートに相当する周波数のクロックを再生してから分周することなしに、ベースレート（Ｂ）に相当する周波数又はその整数倍の周波数のクロック同期信号を受信側で簡単に再生できる。１チャネルのみレベルを調整する場合、ベースレート（Ｂ）に相当する周波数のクロック同期信号を再生できる。
【００１３】
好ましくは、当該振幅調整装置が、各チャネルの信号光のレベルを調整可能なｎ個の可変レベル調整器と、ｎ個の可変レベル調整器を制御する制御装置とからなる。これにより、レベルを調整するチャネルを選択できる。
【００１４】
本発明に係るデータ伝送システムは、データを搬送するベースレート（Ｂ）のｎ（整数）個のチャネルのパルス信号光を発生するパルス信号光発生装置と、当該パルス信号光発生装置から出力されるｎ個のチャネルのパルス信号光の内の、所定の１チャネルのパルス信号光のパルス振幅を、他のパルス信号のパルス振幅とは相対的に異なるレベルに調整する振幅調整装置と、当該振幅調整装置から出力される各チャネルの信号光を時分割多重し、ＯＴＤＭ信号光を出力する多重装置と、当該多重装置から出力されるＯＴＤＭ信号光を伝送する光伝送路と、当該光伝送路から入力する当該ＯＴＤＭ信号光を２分割する分波器と、当該分波器の一方の出力信号光から当該ベースレート（Ｂ）に相当する周波数のクロック同期信号を再生するクロック再生装置であって、当該分波器の一方の出力信号光を電気信号に変換する光電変換器、及び、当該光電変換器の出力に従い、当該ベースレート（Ｂ）に相当する周波数のクロック同期信号を生成するクロック発生回路を具備するクロック再生装置と、複数の出力ポートを具備し、当該クロック再生装置により再生されたクロック同期信号に従い、当該分波器の他方の出力信号光を各チャネルの信号光に分離し、各チャネルの信号光を異なる出力ポートから出力する光分離装置とを具備することを特徴とする。
【００１５】
このような構成により、光受信装置側では、ＯＴＤＭのビットレートに相当する周波数のクロックを再生してから分周することなしに、簡単な構成でベースレートのクロック同期信号を再生できる。
【００１６】
好ましくは、当該振幅調整装置が、各チャネルの信号光のパルス振幅を調整可能なｎ個の可変レベル調整器と、当該ｎ個の可変レベル調整器を制御する制御装置とからなる。これにより、パルス振幅を調整するチャネルを選択できる。
【００１７】
好ましくは、当該制御装置が、各チャネルの属性情報に従って当該ｎ個の可変レベル調整器のレベル調整量を変動させる。これにより、各チャネルのデータの伝送及びその帯域を制約せずに、各チャネルの属性情報を伝送できる。
【００１８】
属性情報は、例えば、チャネル識別情報、転送情報及びネットワーク管理情報等である。
【００１９】
好ましくは、本発明に係るデータ伝送システムは更に、当該光分離装置の所定の出力ポートから出力されるパルス信号光が、当該所定チャネルの信号光であるかどうかを識別する識別装置と、当該識別装置の識別結果に従い、当該クロック再生装置から当該光分離装置に供給されるクロック同期信号の位相を調整する位相調整器とを具備する。これにより、光分離装置の所定の出力ポートから所定のチャネルのパルス信号光が出力されるように制御できる。異なるレベルに調整する所定チャネルを変更することで、光分離装置の各出力ポートから出力されるチャネルを変更できることになる。
【００２０】
好ましくは、当該振幅調整装置が、各チャネルの信号光のレベルを調整可能なｎ個の可変レベル調整器と、各チャネルの属性情報を搬送するチャネル毎に異なる周波数のトーン信号に従い、可変レベル調整器のレベル調整量を制御する制御装置とからなる。これにより、チャネル識別が容易になり、且つ、チャネル識別以外の属性情報を同時に伝送できる。
【００２１】
例えば、当該パルス信号光発生装置は、当該ベースレート（Ｂ）に相当する周波数の光パルスを発生するパルス光源と、当該パルス光源の出力光をｎ個に分割する分波器と、当該分波器の各出力を送信データに従い変調するｎ個のデータ変調器とからなる。
【００２２】
本発明に係るクロック同期信号伝送方法は、ベースレート（Ｂ）のｎ（整数）個のチャネルのパルス信号を時分割多重して光伝送路を伝送する光伝送システムにおいてクロック同期信号を伝送する方法であって、ｎ個のチャネルのパルス信号光の内のｋ（ｋは１以上、ｎ未満）個のチャネルの信号光のパルス振幅を、残るチャネルのパルス振幅とは相対的に異なるレベルに調整して、当該光伝送路を伝送させ、当該光伝送路を伝送した時分割多重信号光を電気信号に変換し、当該電気信号に従い、当該ベースレート（Ｂ）の整数倍に相当する周波数であって、伝送前に振幅調整されたｋチャネルにより決定される周波数のクロック同期信号をＰＬＬ回路により生成することを特徴とする。
【００２３】
このような構成により、光受信装置側では、ＯＴＤＭのビットレートに相当する周波数のクロックを再生してから分周することなしに、簡単な構成でベースレートに相当する周波数又はその整数倍の周波数のクロック同期信号を再生できる。
【００２４】
本発明に係るデータ伝送方法は、パルス信号光発生装置によりデータを搬送するベースレート（Ｂ）のｎ（整数）個のチャネルのパルス信号光を生成し、振幅調整装置により、当該パルス信号光発生装置から出力されるｎ個のチャネルのパルス信号光の内の、所定の１チャネルのパルス信号光のパルス振幅を、他のパルス信号のパルス振幅とは相対的に異なるレベルに調整し、当該振幅調整装置から出力される各チャネルの信号光を時分割多重し、得られたＯＴＤＭ信号光を光伝送路に出力し、当該光伝送路から入力する当該ＯＴＤＭ信号光を分波器により２分割し、当該分波器の一方の出力信号光を電気信号に変換し、その電気信号に従いＰＬＬ回路により当該ベースレート（Ｂ）に相当する周波数のクロック同期信号を生成し、生成されたクロック同期信号に従い、光分離装置により当該分波器の他方の出力信号光を各チャネルの信号光に分離することを特徴とする。
【００２５】
このような構成により、光受信装置側では、ＯＴＤＭのビットレートに相当する周波数のクロックを再生してから分周することなしに、簡単な構成でベースレートに相当する周波数のクロック同期信号を再生でき、ＯＴＤＭ光信号を個々のチャネルに分離するのが容易になる。
【００２６】
好ましくは、更に、所定の１チャネルのパルス信号光のパルス振幅を、他のパルス信号のパルス振幅とは相対的に異なるレベルに調整する際に、各チャネルの属性情報に従い、各チャネルの信号光のパルス振幅を変動させる。これにより、各チャネルのデータの伝送及び帯域を制約せずに、各チャネルの属性情報をデータに重畳して伝送できる。
【００２７】
好ましくは、各チャネルの属性情報を搬送するチャネル毎に異なる周波数のトーン信号に従い、各チャネルの信号光のパルス振幅を変動させる。これにより、各チャネルの識別が容易になる。
【００２８】
属性情報は、例えば、チャネル識別情報、転送情報又はネットワーク管理情報の何れかである。
【００２９】
更に、当該光分離装置の所定の出力ポートから出力されるパルス信号光が、当該所定チャネルの信号光であるかどうかを識別し、その識別結果に従い、当該光分離装置に供給される当該クロック同期信号の位相を調整する。これにより、光分離装置の所定の出力ポートから所定のチャネルのパルス信号光が出力されるように制御できる。異なるレベルに調整する所定チャネルを変更することで、光分離装置の各出力ポートから出力されるチャネルを変更できることになる。
【００３０】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００３１】
図１は、本発明の一実施例の概略厚生ブロック図を示す。本実施例のシステムは、光送信装置１０、光伝送路１２及び光受信装置１４からなる。本実施例では、光送信装置１０は、それぞれ４０Ｇｂ／ｓの光信号を４チャネル、時分割多重して光伝送路１２に出力する。従って、１６０Ｇｂ／ｓの光信号が、光伝送路１２を伝搬する。波長分割多重伝送システムの各波長に対して、図１に示す光送信装置１０及び光受信装置１４の構成を採用することで、本発明は、波長分割多重システムにも適用できる。
【００３２】
光送信装置１０の構成と動作を説明する。パルス光源２０は、単一波長λｓのベースレート（基本繰り返し周波数）Ｂの光パルス列を出力する。ここでは、ベースレートＢは、４０ＧＨｚである。光分波器２２は、パルス光源２０の出力パルスを４つに分割し、それぞれをデータ変調器２４−１〜２４−４に供給する。
データ変調器２４−１は、光分波器２２からの光パルス列の振幅をデータＤ１に従って２値変調する。同様に、データ変調器２４−２〜２４−４はそれぞれ、光分波器２２からの光パルス列の振幅をデータＤ２〜Ｄ４に従って２値変調する。
これにより、データ変調器２４−１〜２４−４は、それぞれ、データＤ１〜Ｄ４を搬送する４０Ｇｂ／ｓの光パルス信号を出力する。
【００３３】
可変減衰器２６−１〜２６−４は、制御装置２８からの制御信号に従う減衰率で、データ変調器２４−１〜２４−４の出力信号光を減衰する。制御装置２８は、詳細は後述するが、各チャネルｃｈ１〜ｃｈ４の属性情報ＰＲ１〜ＰＲ４を搬送するように減衰器２６−１〜２６−４の減衰率を変動させ、なおかつ、光受信装置１４でベースレートＢに相当する周波数のクロックを再生できるように、減衰器２６−２〜２６−４の時間平均減衰率（ＤＣ成分）を同じ値に制御すると共に、減衰器２６−１の減衰率が他の減衰器２６−２〜２６−４の時間平均減衰率（ＤＣ成分）よりも大きくなるように制御する。
【００３４】
減衰器２６−１〜２６−４の出力信号光は、位相変調器３０−１〜３０−４及び遅延器３２−１〜３２−４を介して合波器３４に入力する。遅延器３２−１〜３２−４は、各チャネルｃｈ１〜ｃｈ４の信号光を互いに異なるタイムスロットに配置するために設けられおり、それを実現するために遅延器３２−１〜３２−４の遅延時間τ１〜τ４が調節される。遅延器３２−１の遅延時間τ１はゼロでもよい。即ち、遅延器３２−１は省略可能である。遅延器３２−１〜３２−４及び合波器３４が、ＯＴＤＭの多重装置に相当する。合波器３４の出力信号光のビットレートは、１６０Ｇｂ／ｓになっている。合波器３４の出力信号光が、光伝送路１２を伝搬して光受信装置１４に入力する。
【００３５】
先に説明したように、制御装置２８は、各チャネルｃｈ１〜ｃｈ４の属性情報ＰＲ１〜ＰＲ４を搬送するように減衰器２６−１〜２６−４の減衰率を変動させる。より具体的には、制御装置２８は、各チャネルｃｈ１〜ｃｈ４に固有の周波数Ｗ１〜Ｗ４の正弦波の振幅を属性情報ＰＲ１〜ＰＲ４でデジタル変調した信号に従い、減衰器２６−１〜２６−４の減衰率を変動させる。これは、いわば、減衰器２６−１〜２６−４の減衰率のＡＣ制御である。デジタル変調として、ＦＳＫ，ＰＳＫ，ＤＰＳＫ又はＤＱＰＳＫを使用できる。周波数Ｗ１〜Ｗ４は、例えば、データＤ１〜Ｄ４のベースレート（４０ＧＨｚ）より十分に小さい１００ｋＨｚ乃至１０ＭＨｚ程度である。属性情報のデータ量は一般に少ないので、この程度のレートでも十分である。また、この程度のレートであれば、データＤ１〜Ｄ４の伝送にも、ＯＴＤＭのベースレートＢのクロック抽出にも悪影響を与えない。
【００３６】
このようにして、各チャネルｃｈ１〜ｃｈ４の属性情報ＰＲ１〜ＰＲ４を、データＤ１〜Ｄ４のための帯域を消費せずに、データＤ１〜Ｄ４に重畳して伝送できる。属性情報ＰＲ１〜ＰＲ４は例えば、チャネル識別情報、転送情報（又はルーティング情報）、及びネットワーク管理情報等である。ネットワーク管理情報には、障害発生通知等ある。
【００３７】
制御装置２８はまた、光受信装置１４でベースレートＢに相当する周波数のクロックを再生できるように、減衰器２６−２〜２６−４の時間平均減衰率（ＤＣ成分）を同じ値に制御すると共に、減衰器２６−１の減衰率が他の減衰器２６−２〜２６−４の時間平均減衰率（ＤＣ成分）よりも大きくなるように制御する。
例えば、減衰器２６−２〜２６−４の減衰率には、同じオフセットを設定し、減衰器２６−１の減衰率には、減衰器２６−２〜２６−４のオフセットよりも大きなオフセットを設定する。このＤＣ制御により、減衰器２６−１の出力信号光のパルス振幅が、減衰器２６−２〜２６−４の出力信号光のパルス振幅よりも小さくなる。
【００３８】
このように、同じビットレートＢ（例えば、４０Ｇｂ／ｓ）の複数の信号光を時分割多重する場合で、そのうちの１チャネルのパルス振幅を他のチャネルのパルス振幅と十分に異ならせると、フーリエ変換を想起することで容易に理解できるように、ＯＴＤＭ信号光のスペクトルは、ビットレートＢに相当する周波数のトーン成分を含む。このトーン成分を抽出することで、光受信装置１４では、ベースレートＢに相当するクロックを再生できる。例えば、減衰器２６−１の減衰率を他の減衰器２６−２〜２６−４の減衰率よりも０．１３ｄＢだけ大きくしただけで、後述するように、光受信装置１４において４０ＧＨｚのクロックを抽出できた。
【００３９】
この作用は、ベースレートＢと、ｎチャネルからなる時分割多重光信号のビットレートＢ×ｎとの間の中間の周波数のクロック抽出に拡張できる。例えば、同一ベースレートＢのｎチャネルを時分割多重する場合、ｎチャネル中で適切な複数のチャネルの光パルス振幅を同じ割合で減衰しておくことで、ｎチャネルの時分割多重光信号から、周波数Ｂ×ｋ（但し、ｋは２からｎ−１までの整数）のクロックを抽出できる。
【００４０】
光伝送路１２を伝搬したＯＴＤＭ光信号は、光受信装置１４に入力する。光受信装置１４の構成と動作を説明する。光伝送路１２を伝搬したＯＴＤＭ光信号は、分波器４０により２つに分割され、その一方が光アンプ（例えば、エルビウム添加光ファイバアンプ（ＥＤＦＡ））４２に入力し、他方がクロック再生装置４４に入力する。
【００４１】
クロック再生装置４４は、光伝送路１２を入力した１６０Ｇｂ／ｓの光信号を電気信号に変換する受光器４６、受光器４６の出力を増幅するアンプ４８、アンプ４８の出力から４０ＧＨｚに同期したクロックを抽出及び生成するＰＬＬ（位相ロックループ）回路５０、ＰＬＬ回路５０の出力を増幅するアンプ５２，アンプ５２の出力から４０ＧＨＺ成分のみを抽出するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５４、及びＢＰＦ５４の出力を遅延するタイミング調整用の遅延回路５６からなる。クロック再生装置４４の構成自体は、クロック再生用として公知である。特別な回路を付加せずに、１６０Ｇｂ／ｓの信号光からその内の１チャネルのビットレートＢに相当する４０ＧＨＺのクロックを再生していることが特徴的である。これが可能なのは、先に説明したように、受光器４６の出力が、時分割多重のベースレートＢに相当する周波数のトーン成分を含むからである。したがって、遅延回路５６は、４０ＧＨｚのクロック信号を出力する。
【００４２】
クロック再生装置４４（遅延回路５６）から出力される４０ＧＨｚのクロック信号は、アンプ５８により増幅され、駆動信号としてモードロックレーザ（ＭＬＬＤ）６０に印加される。これにより、ＭＬＬＤ６０は、４０ＧＨｚでレーザパルス発振し、４０ＧＨｚの制御パルス光を出力する。
【００４３】
ＭＬＬＤ６０から出力される制御パルス光は、光アンプ（例えば、エルビウム添加光ファイバアンプ（ＥＤＦＡ））６２及び位相調整器６４を介して、光分離装置６６の制御端子Ｃに入力する。光分離装置６６のデータ入力端子Ｄには、光アンプ４２の出力信号光が入力する。光分離装置６６は、その制御端子６６に入力する制御パルス光に従い、データ入力端子Ｄに入力するＯＴＤＭ光信号を各チャネルｃｈ１，ｃｈ２，ｃｈ３．ｃｈ４の信号光に分離し、出力ポート１〜４から出力する。光分離装置６６は、例えば、光制御の光スイッチからなる。ＯＴＤＭ信号光の分離に利用可能な光スイッチは、例えば、例えば、Ｉ．  Ｓｈａｋｅｅｔ  ａｌ．，”１６０  Ｇｂｉｔ／ｓ  ｆｕｌｌ  ＯＴＤＭ  ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  ｂａｓｅｄ  ＦＷＭ  ｏｆ  ＳＯＡ−ａｒｒａｙ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｏｎ  ｐｌａｎｅｒ  ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  ｃｉｒｃｕｉｔ，”Ｐｒｏｃ．  ２７ｔｈ，  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  （ＥＣＯＣ’０１），Ｔｕｌ．２．２，  ｐｐ．  １８２−１８３，  ２００１に記載されている。
【００４４】
光分離装置６６は、各チャネルｃｈ１〜ｃｈ４の信号光を別々の出力ポート１〜４から出力する。光伝送路１２上での伝送エラーを無視すると、光分離装置６６の各ｃｈ１〜ｃｈ４の出力は、減衰器２６−１〜２６−４の出力に対応しており、それぞれには、対応するチャネルの属性情報ＰＲ１〜ＰＲ４が多重されている。
【００４５】
ここまでの構成では、光分離装置６６の出力ポート１からチャネルｃｈ１の信号光が出力される保証が無い。しかし、後述する周波数弁別回路８２及び位相制御装置８４により位相調整器６４を制御することで、光分離装置６６の出力ポート１からチャネルｃｈ１の信号光が出力されることを保証できる。その詳細は後述する。
【００４６】
分波器６８−１〜６８−４は、光分離装置６６の対応するチャネルの出力信号光をそれぞれ２分割し、一方を対応するチャネルのぺイロード信号として出力し、他方を属性復調装置７０−１〜７０−４に印加する。
【００４７】
属性復調装置７０−１では、受光器７２が、分波器６８−１の出力信号光を電気信号に変換する。受光器７２の出力は、アンプ７４により増幅されて、乗算器７６に印加される。乗算器７６の出力は、ループフィルタ７８を介して、局部発振器８０の制御端子に印加される。局部発振器８０は、ループフィルタ７８の出力電圧に応じた周波数及び位相で発振する。発振器８０の出力は、乗算器７６に印加される。乗算器７６は、アンプ７４の出力に発振器８０の出力を乗算する。
乗算器７６での二乗検波により、属性情報ＰＲ１が復調される。
【００４８】
光分離装置６６の出力ポート１から出力される信号光がｃｈ１の信号光である場合、発振器８０は周波数Ｗ１で発振する。光分離装置６６の出力ポート１から出力される信号光がｃｈ１の信号光でない場合、発振器８０は周波数Ｗ１以外の周波数で発振する。従って、発振器８０の発振周波数を調べることで、光分離装置６６の出力ポート１から出力される信号光がｃｈ１の信号光であるかどうかを判別できる。
【００４９】
周波数識別回路８２は、発振器８０の出力信号の周波数が周波数Ｗ１に等しいかどうかを調べ、一致する場合には、一致信号を、不一致の場合には不一致信号を位相制御装置８４に出力する。発振器８０の出力信号の周波数が周波数Ｗ１に等しくない場合、位相制御装置８４は、位相調整器６４における位相調整量をスイープし、周波数識別回路８２が一致信号を出力するとき、即ち、発振器８０の出力信号の周波数が周波数Ｗ１に等しくなった状態で、位相調整器６４の位相調整量を固定する。この位相制御の結果、光分離装置６６の出力ポート１から出力される信号光がｃｈ１の信号光となる。
【００５０】
光分離装置６６の分離順序は一般に一定である。即ち、光分離装置６６の出力ポート２からｃｈ２の信号光が出力され、出力ポート３からｃｈ３の信号光が出力され、出力ポート４からｃｈ４の信号光が出力される。
【００５１】
周波数識別回路８２における比較対照の周波数を変更することで、光分離装置６６の各出力ポートとチャネルとの対応関係を変更できる。例えば、周波数識別回路８２における比較対照の周波数を周波数Ｗ２に変更すると、光分離装置６６は、出力ポート１からチャネルｃｈ２の信号光を出力し、出力ポート２からチャネルｃｈ３の信号光を出力し、出力ポート３からチャネルｃｈ４の信号光を出力し、出力ポート４からチャネルｃｈ１の信号光を出力する。
【００５２】
本実施例では、光時分割多重伝送において、１又は複数のチャネルの光パルス振幅を残るチャネルのパルス振幅とは異なるレベルに設定して光伝送路を伝送することで、光受信装置において、１チャネルのビットレート又はその整数倍に相当する周波数のクロックを再生できる。これは、離散的な複数の周波数のクロック同期信号の内の１つを選択的に伝送できることを意味する。
【００５３】
各チャネルのパルス振幅をチャネル毎に異なる周波数のトーン信号で変調することにより、光受信装置において、各チャネルを容易に識別できるようになる。
【００５４】
更に、各チャネルのパルス振幅を各チャネルの属性情報で変調することにより、主たるデータの伝送及びその帯域に影響を与えることになしに、各チャネルの属性情報を伝送できる。その際、各チャネルのパルス振幅をチャネル毎に異なる周波数のトーン信号で変調することで、光受信装置ではＯＴＤＭ信号光を分離した後に、各チャネルの信号光を容易に識別できる。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれば、ＯＴＤＭ信号光のベースレート又はその整数倍に相当する周波数のクロックを伝送できる。また、主たるデータの伝送及びその帯域に影響を与えることになしに、各チャネルの属性情報を伝送できる。これらにより、より効率的な光伝送システムを構築できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。
【符号の説明】
１０：光送信装置
１２：光伝送路
１４：光受信装置
２０：パルス光源
２２：光分波器
２４−１〜２４−４：データ変調器
２６−１〜２６−４：可変減衰器
２８：制御装置
３０−１〜３０−４：位相変調器
３２−１〜３２−４：遅延器
３４：合波器
４０：分波器
４２：光アンプ
４４：クロック再生装置
４６：受光器
４８：アンプ
５０：ＰＬＬ（位相ロックループ）回路
５２：アンプ
５４：バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
５６：遅延回路
５８：アンプ
６０：モードロックレーザ（ＭＬＬＤ）
６２：光アンプ
７４：位相調整器
６６：光分離装置
６８−１〜６８−４：分波器
７０−１〜７０−４：属性復調装置
７２：受光器
７４：アンプ
７６：乗算器
７８：ループフィルタ
８０：局部発振器
８２：周波数識別回路
８４：位相制御装置
【図１】
2004282290.tif 000003