(57)【要約】光波長多重アクセスシステム、およびそれに対応する光ネットワークユニットを提供する。ｎ個のＯＮＵに対応する下り光信号の波長帯Ｄａ（波長λｄ１〜λｄｎ）、ｎ個のＯＮＵに対応する上り光信号の波長帯Ｕａ（波長λｕ１〜λｕｎ）、ｍ個のＯＮＵに対応する下り光信号の波長帯Ｄｂ（波長λｄｎ＋１〜λｄｎ＋ｍ）、ｍ個のＯＮＵに対応する上り光信号の波長帯Ｕｂ（波長λｕｎ＋１〜λｕｎ＋ｍ）が互いに異なる帯域に設定され、かつＵａとＵｂが隣接し、ＵａとＤａまたはＵｂとＤｂの少なくとも一方が隣接する帯域に設定され、各ＯＮＵは、波長帯Ｄａ〜Ｄｂの中で割り当てられた波長λｄ１〜λｄｎ＋ｍの下り光信号を受信する下り光信号受信手段と、波長帯Ｕａ〜Ｕｂの中で割り当てられた波長λｕ１〜λｕｎ＋ｍの上り光信号または波長帯Ｕａ〜Ｕｂを含む広帯域の上り光信号を送信する上り光信号送信手段とを備える。
2004114555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センタ装置（ＯＬＴ）とｎ個の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）およびｍ個のＯＮＵが波長多重分離装置を介して配置され、ＯＬＴと波長多重分離装置の多重区間が多重区間光ファイバを介して接続され、波長多重分離装置と各ＯＮＵのアクセス区間がそれぞれアクセス区間光ファイバを介して接続され、前記ＯＬＴから前記各ＯＮＵへの下り光信号および前記各ＯＮＵから前記ＯＬＴへの上り光信号を、各ＯＮＵごとに割り当てた波長により前記多重区間を波長多重伝送し、前記波長多重分離装置で波長多重または波長多重分離して双方向伝送する光波長多重アクセスシステムであって、
前記ｎ個のＯＮＵに対応する下り光信号の波長帯Ｄａ（波長λｄ１〜λｄｎ）、前記ｎ個のＯＮＵに対応する上り光信号の波長帯Ｕａ（波長λｕ１〜λｕｎ）、前記ｍ個のＯＮＵに対応する下り光信号の波長帯Ｄｂ（波長λｄｎ＋１〜λｄｎ＋ｍ）、前記ｍ個のＯＮＵに対応する上り光信号の波長帯Ｕｂ（波長λｕｎ＋１〜λｕｎ＋ｍ）が互いに異なる帯域に設定され、かつ波長帯Ｕａと波長帯Ｕｂが隣接し、波長帯Ｕａと波長帯Ｄａまたは波長帯Ｕｂと波長帯Ｄｂの少なくとも一方が隣接する帯域に設定され、
前記各ＯＮＵは、
前記波長帯Ｄａ〜Ｄｂの中で割り当てられた波長λｄ１〜λｄｎ＋ｍの下り光信号を受信する下り光信号受信手段と、
前記波長帯Ｕａ〜Ｕｂの中で割り当てられた波長λｕ１〜λｕｎ＋ｍの上り光信号または前記波長帯Ｕａ〜Ｕｂを含む広帯域の上り光信号を送信する上り光信号送信手段とを備えた
ことを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記下り光信号の波長帯Ｄａ，Ｄｂおよび前記上り光信号の波長帯Ｕａ，Ｕｂは、波長軸上で、
波長帯Ｄａ、波長帯Ｕａ、波長帯Ｕｂ、波長帯Ｄｂ
の順、または
波長帯Ｄｂ、波長帯Ｕｂ、波長帯Ｕａ、波長帯Ｄａ
の順に設定されたことを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項３】
請求項１に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記下り光信号の波長帯Ｄａ，Ｄｂおよび前記上り光信号の波長帯Ｕａ，Ｕｂは、波長軸上で、
波長帯Ｕａ、波長帯Ｕｂ、波長帯Ｄｂ、波長帯Ｄａ
の順、または
波長帯Ｄａ、波長帯Ｄｂ、波長帯Ｕｂ、波長帯Ｕａ
の順に設定されたことを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項４】
請求項１に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記下り光信号の波長帯Ｄａ，Ｄｂおよび前記上り光信号の波長帯Ｕａ，Ｕｂは、波長軸上で、
波長帯Ｕｂ、波長帯Ｕａ、波長帯Ｄａ、波長帯Ｄｂ
の順、または
波長帯Ｄｂ、波長帯Ｄａ、波長帯Ｕａ、波長帯Ｕｂ
の順に設定されたことを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項５】
請求項１に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記アクセス区間は、前記各ＯＮＵごとに２本のアクセス区間光ファイバを介して接続された構成であり、
前記ＯＬＴは、前記波長帯Ｕａ〜Ｕｂ（波長λｕ１〜λｕｎ＋ｍ）の上り用光キャリアおよび前記波長帯Ｄａ〜Ｄｂ（波長λｄ１〜λｄｎ＋ｍ）の下り光信号を波長多重して前記多重区間光ファイバに送出する構成であり、
前記波長多重分離装置は、前記多重区間光ファイバを介して入力される上り用光キャリアおよび下り光信号から、各ＯＮＵに対応する波長の上り用光キャリアおよび下り光信号を分波して各一方のアクセス区間光ファイバを介して各ＯＮＵに出力し、各他方のアクセス区間光ファイバから入力する各ＯＮＵに対応する波長の上り光信号を合波して前記多重区間光ファイバに出力する構成であり、
前記ＯＮＵは、上り光信号の波長帯Ｕａ〜Ｕｂと下り光信号の波長帯で分波する特性を有し、前記一方のアクセス区間光ファイバを介して入力される各ＯＮＵに対応する波長の上り用光キャリアと下り光信号を分波する波長帯分波器と、前記上り光信号送信手段として、前記波長帯分波器で分波された各ＯＮＵに対応する波長の上り用光キャリアを変調して他方のアクセス区間光ファイバに送出する光変調器とを備えた
ことを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項６】
請求項１に記載の光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記アクセス区間は、前記各ＯＮＵごとに１本のアクセス区間光ファイバを介して接続された構成であり、
前記ＯＮＵは、上り光信号の波長帯Ｕａ〜Ｕｂと下り光信号の波長帯で分波する特性を有し、前記アクセス区間光ファイバを介して入力される各ＯＮＵに対応する波長の下り光信号を前記下り光信号受信手段に出力し、前記上り光信号送信手段から出力される各ＯＮＵに対応する波長の上り光信号を前記アクセス区間光ファイバに出力する波長帯分波器を備えた
ことを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
【請求項７】
光波長多重アクセスシステムにおいて使用される光ネットワークユニット（ＯＮＵ）であって、
前記光波長多重アクセスシステムは、
センタ装置（ＯＬＴ）とｎ個のＯＮＵおよびｍ個のＯＮＵが波長多重分離装置を介して配置され、ＯＬＴと波長多重分離装置の多重区間が多重区間光ファイバを介して接続され、波長多重分離装置と各ＯＮＵのアクセス区間がそれぞれアクセス区間光ファイバを介して接続され、前記ＯＬＴから前記各ＯＮＵへの下り光信号および前記各ＯＮＵから前記ＯＬＴへの上り光信号を、各ＯＮＵごとに割り当てた波長により前記多重区間を波長多重伝送し、前記波長多重分離装置で波長多重または波長多重分離して双方向伝送する光波長多重アクセスシステムであって、
前記ｎ個のＯＮＵに対応する下り光信号の波長帯Ｄａ（波長λｄ１〜λｄｎ）、前記ｎ個のＯＮＵに対応する上り光信号の波長帯Ｕａ（波長λｕ１〜λｕｎ）、前記ｍ個のＯＮＵに対応する下り光信号の波長帯Ｄｂ（波長λｄｎ＋１〜λｄｎ＋ｍ）、前記ｍ個のＯＮＵに対応する上り光信号の波長帯Ｕｂ（波長λｕｎ＋１〜λｕｎ＋ｍ）が互いに異なる帯域に設定され、かつ波長帯Ｕａと波長帯Ｕｂが隣接し、波長帯Ｕａと波長帯Ｄａまたは波長帯Ｕｂと波長帯Ｄｂの少なくとも一方が隣接する帯域に設定され、
前記各ＯＮＵは、
前記波長帯Ｄａ〜Ｄｂの中で割り当てられた波長λｄ１〜λｄｎ＋ｍの下り光信号を受信する下り光信号受信手段と、
前記波長帯Ｕａ〜Ｕｂの中で割り当てられた波長λｕ１〜λｕｎ＋ｍの上り光信号または前記波長帯Ｕａ〜Ｕｂを含む広帯域の上り光信号を送信する上り光信号送信手段とを備えた
ことを特徴とする光ネットワークユニット。
【請求項８】
光波長多重アクセスシステムにおいて使用される光ネットワークユニット（ＯＮＵ）であって、
前記光波長多重アクセスシステムは、
センタ装置（ＯＬＴ）とｎ個のＯＮＵおよびｍ個のＯＮＵが波長多重分離装置を介して配置され、ＯＬＴと波長多重分離装置の多重区間が多重区間光ファイバを介して接続され、波長多重分離装置と各ＯＮＵのアクセス区間がそれぞれアクセス区間光ファイバを介して接続され、前記ＯＬＴから前記各ＯＮＵへの下り光信号および前記各ＯＮＵから前記ＯＬＴへの上り光信号を、各ＯＮＵごとに割り当てた波長により前記多重区間を波長多重伝送し、前記波長多重分離装置で波長多重または波長多重分離して双方向伝送する光波長多重アクセスシステムであって、
前記ｎ個のＯＮＵに対応する下り光信号の波長帯Ｄａ（波長λｄ１〜λｄｎ）、前記ｎ個のＯＮＵに対応する上り光信号の波長帯Ｕａ（波長λｕ１〜λｕｎ）、前記ｍ個のＯＮＵに対応する下り光信号の波長帯Ｄｂ（波長λｄｎ＋１〜λｄｎ＋ｍ）、前記ｍ個のＯＮＵに対応する上り光信号の波長帯Ｕｂ（波長λｕｎ＋１〜λｕｎ＋ｍ）が互いに異なる帯域に設定され、かつ波長帯Ｕａと波長帯Ｕｂが隣接し、波長帯Ｕａと波長帯Ｄａまたは波長帯Ｕｂと波長帯Ｄｂの少なくとも一方が隣接する帯域に設定され、
前記アクセス区間は、前記各ＯＮＵごとに２本のアクセス区間光ファイバを介して接続された構成であり、
前記ＯＬＴは、前記波長帯Ｕａ〜Ｕｂ（波長λｕ１〜λｕｎ＋ｍ）の上り用光キャリアおよび前記波長帯Ｄａ〜Ｄｂ（波長λｄ１〜λｄｎ＋ｍ）の下り光信号を波長多重して前記多重区間光ファイバに送出する構成であり、
前記波長多重分離装置は、前記多重区間光ファイバを介して入力される上り用光キャリアおよび下り光信号から、各ＯＮＵに対応する波長の上り用光キャリアおよび下り光信号を分波して各一方のアクセス区間光ファイバを介して各ＯＮＵに出力し、各他方のアクセス区間光ファイバから入力する各ＯＮＵに対応する波長の上り光信号を合波して前記多重区間光ファイバに出力する構成であり、
前記各ＯＮＵは、
上り光信号の波長帯Ｕａ〜Ｕｂと下り光信号の波長帯Ｄａ〜Ｄｂで分波する特性を有し、前記一方のアクセス区間光ファイバを介して入力される各ＯＮＵに対応する波長の上り用光キャリアと下り光信号を分波する波長帯分波器と、
前記波長帯分波器で分波された前記波長帯Ｄａ〜Ｄｂの中で割り当てられた波長λｄ１〜λｄｎ＋ｍの下り光信号を受信する下り光信号受信手段と、
前記波長帯分波器で分波された前記波長帯Ｕａ〜Ｕｂの中で割り当てられた波長λｕ１〜λｕｎ＋ｍの上り用光キャリアを変調して、他方のアクセス区間光ファイバに送出する光変調器からなる上り光信号送信手段とを備えた
ことを特徴とする光ネットワークユニット。
【請求項９】
光波長多重アクセスシステムにおいて使用される光ネットワークユニット（ＯＮＵ）であって、
前記光波長多重アクセスシステムは、
センタ装置（ＯＬＴ）とｎ個のＯＮＵおよびｍ個のＯＮＵが波長多重分離装置を介して配置され、ＯＬＴと波長多重分離装置の多重区間が多重区間光ファイバを介して接続され、波長多重分離装置と各ＯＮＵのアクセス区間がそれぞれアクセス区間光ファイバを介して接続され、前記ＯＬＴから前記各ＯＮＵへの下り光信号および前記各ＯＮＵから前記ＯＬＴへの上り光信号を、各ＯＮＵごとに割り当てた波長により前記多重区間を波長多重伝送し、前記波長多重分離装置で波長多重または波長多重分離して双方向伝送する光波長多重アクセスシステムであって、
前記ｎ個のＯＮＵに対応する下り光信号の波長帯Ｄａ（波長λｄ１〜λｄｎ）、前記ｎ個のＯＮＵに対応する上り光信号の波長帯Ｕａ（波長λｕ１〜λｕｎ）、前記ｍ個のＯＮＵに対応する下り光信号の波長帯Ｄｂ（波長λｄｎ＋１〜λｄｎ＋ｍ）、前記ｍ個のＯＮＵに対応する上り光信号の波長帯Ｕｂ（波長λｕｎ＋１〜λｕｎ＋ｍ）が互いに異なる帯域に設定され、かつ波長帯Ｕａと波長帯Ｕｂが隣接し、波長帯Ｕａと波長帯Ｄａまたは波長帯Ｕｂと波長帯Ｄｂの少なくとも一方が隣接する帯域に設定され、
前記アクセス区間は、前記各ＯＮＵごとに１本のアクセス区間光ファイバを介して接続された構成であり、
前記各ＯＮＵは、
上り光信号の波長帯Ｕａ〜Ｕｂと下り光信号の波長帯で分波する特性を有し、前記アクセス区間光ファイバを介して入力される各ＯＮＵに対応する波長の下り光信号を前記下り光信号受信手段に出力し、前記上り光信号送信手段から出力される各ＯＮＵに対応する波長の上り光信号を前記アクセス区間光ファイバに出力する波長帯分波器と、
前記波長帯分波器で分波された前記波長帯Ｄａ〜Ｄｂの中で割り当てられた波長λｄ１〜λｄｎ＋ｍの下り光信号を受信する下り光信号受信手段と、
前記波長帯Ｕａ〜Ｕｂの中で割り当てられた波長λｕ１〜λｕｎ＋ｍの上り光信号または前記波長帯Ｕａ〜Ｕｂを含む広帯域の上り光信号を送信する上り光信号送信手段とを備えた
ことを特徴とする光ネットワークユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、センタ装置（ＯＬＴ；Ｏｐｔｉｃａｌ  ｌｉｎｅ  ｔｅｒｍｉｎａｌ）と複数の光ネットワークユニット（ＯＮＵ；Ｏｐｔｉｃａｌ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｕｎｉｔ）との間で光信号を双方向伝送するシステムにおいて、光ネットワークユニットの増設を容易にする光波長多重アクセス（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ−ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｃｃｅｓｓ）システム、およびそれに対応する光ネットワークユニットに関する。
【背景技術】  図１Ａは、従来の光波長多重（ＷＤＭ；Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ−ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ（ｉｎｇ））アクセスシステムの構成例を示す（特開２０００−１９６５３６号公報）。図１Ａにおいて、センタ装置（ＯＬＴ）５０と波長多重分離（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｍｕｌｔｉ／ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘ（ｉｎｇ））装置６０との多重区間は、多重区間光ファイバ１，２を介して接続される。波長多重分離装置６０と複数の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）７０−１〜７０−ｎとのアクセス区間は、それぞれアクセス区間光ファイバ３，４を介して接続される。ここでは、ＯＬＴからＯＮＵへの下り信号用として１つの波長帯（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｂａｎｄ）Ｄを割り当てる。ＯＮＵからＯＬＴへの上り信号用として１つの波長帯Ｕ（≠Ｄ）を割り当てる。さらに波長帯Ｄの波長λｄ１〜λｄｎおよび波長帯Ｕの波長λｕ１〜λｕｎをそれぞれ各ＯＮＵに割り当てる例を示す。
ＯＬＴ５０の送信部（Ｓ）５１は、波長帯Ｄ（波長λｄ１〜λｄｎ）の下り光信号と波長帯Ｕ（波長λｕ１〜λｕｎ）の上り用光キャリア（Ｏｐｔｉｃａｌ  ｃａｒｒｉｅｒ（ｓ））とを波長多重し、多重区間光ファイバ１を介して波長多重分離装置６０へ送信する。波長多重分離装置６０は、波長帯Ｄの下り光信号と波長帯Ｕの上り用光キャリアとをそれぞれ各波長に分波する。そして波長多重分離装置６０は、分波して得られた、波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号および波長λｕ１〜λｕｎの上り用光キャリアの各ペアを、アクセス区間光ファイバ３を介してそれぞれ対応するＯＮＵ７０−１〜７０−ｎへ送信する。
ＯＮＵ７０−１は、伝送されてきた波長λｄ１の下り光信号と波長λｕ１の上り用光キャリアとをＷＤＭカプラ７１で分波し、波長λｄ１の下り光信号を光受信器（Ｒ）７２で受信する。また、ＯＮＵ７０−１は、波長λｕ１の上り用光キャリアを、光変調器（Ｍ）７３で変調し上り光信号として、アクセス区間光ファイバ４を介して波長多重分離装置６０へ送信する。他のＯＮＵについても同様である。各ＯＮＵから送信された波長λｕ１〜λｕｎの上り光信号は、波長多重分離装置６０で波長多重される。そして、波長多重された上り光信号は、上りの多重区間光ファイバ２を介してＯＬＴ５０へ伝送され、受信部（Ｒ）５２に受信される。
ここで、図１Ｂに示すように、下り光信号の波長帯Ｄ（波長λｄ１〜λｄｎ）と上り光信号（上り用光キャリア）の波長帯Ｕ（波長λｕ１〜λｕｎ）とは、波長軸上で重ならないように配置される。波長多重分離装置６０として用いるアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ；Ａｒｒａｙｅｄ  ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  ｇｒａｔｉｎｇ（ｓ））６１は、ＦＳＲ（Ｆｒｅｅ  ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｒａｎｇｅ）間隔の下り信号波長（例えばλｄ１）と上り信号波長（例えばλｕ１）とを同じポートに分波する機能を有する。各ＯＮＵでは、波長帯Ｄと波長帯Ｕからそれぞれ１波ずつ分波された下り光信号と上り用光キャリアがペアで入力される。このため、図１Ｃに示すように波長帯Ｄと波長帯Ｕを分離する同一仕様のＷＤＭカプラ７１を用いることにより、下り光信号と上り用光キャリアを分離して互いに干渉を引き起こさないようにすることができる。
なお、波長λｕ１〜λｕｎの上り用光キャリアは、ＯＬＴ５０の送信部５１から送信する際には波長λｕ１〜λｕｎを含む広帯域光（Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  ｌｉｇｈｔ）とし、波長多重分離装置６０のＡＷＧ６１で波長λｕ１〜λｕｎの上り用光キャリアにスペクトルスライスして各ＯＮＵに供給する方法も提案されている（特開２００１−１７７５０５号公報）。
ところで、このような工夫は、ＯＮＵ７０−１〜７０−ｎの構成要素の共通化（少品種化）を目的としている。すなわち、まずＯＬＴ５０から各波長の上り用光キャリアが各ＯＮＵに供給される。これにより、各ＯＮＵは、それぞれ割り当てられる波長の光源を個々に備える必要がなく、同一仕様の波長帯Ｕの光変調器（Ｏｐｔｉｃａｌ  ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）７３を利用することができる。さらに、各ＯＮＵには、波長帯Ｄの下り信号と波長帯Ｕの上り信号とがそれぞれ１波ずつ入力される。各ＯＮＵは、下り光信号と上り用光キャリアとを分波するために、波長帯Ｄと波長帯Ｕとを分離する同一仕様のＷＤＭカプラ７１を利用することができる。
また、図２Ａのように、ＡＷＧ６１や多ポート波長フィルタを用いた波長多重分離装置６０を介して、ＯＬＴ５０と複数のＯＮＵ７０−１〜７０−ｎとが対向する構成において、光送信器（Ｓ）７５として波長可変光源を用いることで、各ＯＮＵに同一仕様の光送信器を配置できる。この場合、ＯＮＵ  ７０−１から７０−ｎは、図２Ｂにその波長特性を示すように、それぞれ異なる波長の上り光信号λｕ１からλｕｎを送信する。
さらに、同様に図２Ａの構成において、以下に述べるような構成も提案されている（Ａｋｉｍｏｔｏ，Ｋ．ｅｔ  ａｌ．，”Ｓｐｅｃｔｒｕｍ−ｓｌｉｃｅｄ，２５−ＧＨｚ  ｓｐａｃｅｄ，１５５  Ｍｂｐｓ  ｘ  ３２  ｃｈａｎｎｅｌ  ＷＤＭ  ａｃｃｅｓｓ”，Ｔｈｅ  ４ｔｈ  Ｐａｃｉｆｉｃ  Ｒｉｍ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｌａｓｅｒｓ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃｓ，２００１（ＣＬＥＯ／Ｐａｃｉｆｉｃ  Ｒｉｍ  ２００１），Ｖｏｌ．２，ｐｐ．ＩＩ−５５６−５５７）。各ＯＮＵの光送信器（Ｓ）７５は、図２Ｃにその波長特性を示すような、波長帯Ｕで広いスペクトル幅を有する広帯域光を変調する光送信器である。この広帯域光を各ＯＮＵが変調して上り光信号として送信し、波長多重分離装置６０がその上り光信号をスペクトルスライスして波長多重し、ＯＬＴ５０に伝送する。この構成は、実質的に各ＯＮＵからそれぞれ異なる波長の上り光信号を送信する構成と等価であるが、各ＯＮＵに同一仕様の光送信器を配置できることが特徴になっている。
なお、光スペクトル幅の広い変調（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）光を得るためには、スーパールミネッセントダイオードまたは半導体光増幅器（ＳＯＡ；Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｏｐｔｉｃａｌ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ（ｓ））を電気信号で直接変調（Ｄｉｒｅｃｔ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）する方法が可能である。または、半導体光増幅器またはエルビウム添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ；Ｅｒｂｉｕｍ−ｄｏｐｅｄ  ｆｉｂｅｒ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ（ｓ））の出力光（広帯域無変調光）を外部変調（Ｅｘｔｅｒｎａｌ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）器で変調する方法が可能である。
ところで、従来の光波長多重アクセスシステムにおいてＯＬＴに収容するＯＮＵを増設する場合には、標準のＯＮＵに割り当てた波長と、増設するＯＮＵに割り当てる波長とを異なる波長帯に設定する。一般的には図３に示すような構成が考えられている。これは、基本的には図１Ａに示すＯＬＴ５０の送信部５１および受信部５２、波長多重分離装置６０のＡＷＧ６１、ＯＮＵ７０−１〜７０−ｎを標準および増設用として並列に配置した構成である。
ここでは、標準のＯＮＵ７０−１〜７０−ｎに、下り信号用として波長帯Ｄａの波長λｄ１〜λｄｎおよび上り信号用として波長帯Ｕａの波長λｕ１〜λｕｎがそれぞれ割り当てられている。また、増設のＯＮＵ７０−ｎ＋１〜７０−ｎ＋ｍに、下り信号用として波長帯Ｄｂの波長λｄｎ＋１〜λｄｎ＋ｍおよび上り信号用として波長帯Ｕｂの波長λｕｎ＋１〜λｕｎ＋ｍがそれぞれ割り当てられている。
ＯＬＴ５０は、波長帯Ｄａ（λｄ１〜λｄｎ）の下り光信号と波長帯Ｕａ（λｕ１〜λｕｎ）の上り用光キャリアとを波長多重送信する標準の送信部（Ｓａ）５１ａを備える。ＯＬＴ５０はまた、波長帯Ｄｂ（λｄｎ＋１〜λｄｎ＋ｍ）の下り光信号と波長帯Ｕｂ（λｕｎ＋１〜λｕｎ＋ｍ）の上り用光キャリアとを波長多重送信する増設の送信部（Ｓｂ）５１ｂを備える。さらにＯＬＴ５０は、波長帯Ｕａ（λｕ１〜λｕｎ）の上り光信号を受信する標準の受信部（Ｒａ）５２ａと、波長帯Ｕｂ（λｕｎ＋１〜λｕｎ＋ｍ）の上り光信号を受信する増設の受信部（Ｒｂ）５２ｂとを備える。
標準の送信部５１ａおよび増設の送信部５１ｂから送信される標準と増設の下り光信号および上り用光キャリアは、ＷＤＭカプラ５３ｄで波長多重され、多重区間光ファイバ１を介して波長多重分離装置６０へ送信される。波長多重分離装置６０は、ＷＤＭカプラ６２ｄで標準の波長帯Ｄａ，Ｕａと、増設の波長帯Ｄｂ，Ｕｂとを分波する。波長多重分離装置６０は、これらの分波された波長帯を、それぞれのＡＷＧ６１ａ，６１ｂで各波長の下り光信号と上り用光キャリアにそれぞれ分波する。ＡＷＧ６１ａで分波された波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号および波長λｕ１〜λｕｎの上り用光キャリアの各ペアは、アクセス区間光ファイバ３を介してそれぞれ対応するＯＮＵ７０−１〜７０−ｎへ伝送される。ＡＷＧ６１ｂで分波された波長λｄｎ＋１〜λｄｎ＋ｍの下り光信号および波長λｕｎ＋１〜λｕｎ＋ｍの上り用光キャリアの各ペアは、アクセス区間光ファイバ３を介してそれぞれ対応するＯＮＵ７０−ｎ＋１〜７０−ｎ＋ｍへ伝送される。
標準のＯＮＵ７０−１〜７０−ｎのＷＤＭカプラ７１ａは、波長帯Ｄａと波長帯Ｕａを分波する共通の特性を有する。標準のＯＮＵ７０−１〜７０−ｎの光変調器７３ａは、波長帯Ｕａの光キャリアを変調する共通の特性を有する。一方、増設のＯＮＵ７０−ｎ＋１〜７０−ｎ＋ｍのＷＤＭカプラ７１ｂは、波長帯Ｄｂと波長帯Ｕｂを分波する共通の特性を有する。増設のＯＮＵ７０−ｎ＋１〜７０−ｎ＋ｍの光変調器７３ｂは、波長帯Ｕｂの光キャリアを変調する共通の特性を有する。各ＯＮＵから送信された上り光信号は、アクセス区間光ファイバ４を介して波長多重分離装置６０のＡＷＧ６１ａ，６１ｂに伝送される。そして、それぞれ波長多重された標準および増設の上り光信号が、さらにＷＤＭカプラ６２ｕで合波され、上りの多重区間光ファイバ２を介してＯＬＴ５０へ伝送される。ＯＬＴ５０は、ＷＤＭカプラ５３ｕで標準の波長帯Ｕａと増設の波長帯Ｕｂとに分波し、標準の受信部５２ａおよび増設の受信部５２ｂでそれぞれ、分波された波長帯を受信する。
図３に示す光波長多重アクセスシステムは、図１Ａに示す従来の光波長多重アクセスシステムを単純に拡張したものである。すなわち、図４のＡに示すように、標準の下り信号用として波長帯Ｄａの波長λｄ１〜λｄｎが割り当てられ、および上り信号用として波長帯Ｕａの波長λｕ１〜λｕｎが割り当てられている。また、増設の下り信号用として波長帯Ｄｂの波長λｄｎ＋１〜λｄｎ＋ｍが割り当てられ、および上り信号用として波長帯Ｕｂの波長λｕｎ＋１〜λｕｎ＋ｍが割り当てられている。かつＵａ，Ｄａ，Ｕｂ，Ｄｂが、それらの順に波長軸上に割り当てられている。
このような割り当てでは、図４のＢに示すように、ＯＬＴ５０のＷＤＭカプラ５３ｄ，５３ｕおよび波長多重分離装置６０のＷＤＭカプラ６２ｄ，６２ｕの透過特性は、標準の波長帯Ｕａ，Ｄａと増設の波長帯Ｕｂ，Ｄｂを合分波すればよい。したがって、それらはすべて同一仕様のものを用いることができる。
しかし、標準のＯＮＵ７０−１〜７０−ｎのＷＤＭカプラ７１ａは波長帯Ｕａと波長帯Ｄａとを分波し、増設のＯＮＵ７０−ｎ＋１〜７０−ｎ＋ｍのＷＤＭカプラ７１ｂは波長帯Ｕｂと波長帯Ｄｂとを分波する。したがって、図４のＣ、Ｄに示すように、それらはそれぞれ異なった透過特性のものが必要になる。また、同様に標準の光変調器７３ａと増設の光変調器７３ｂの動作帯域についても、図４のＥ、Ｆに示すように波長帯Ｕａと波長帯Ｕｂで異なることになる。すなわち、標準のＯＮＵと増設のＯＮＵでは、ＷＤＭカプラ７１ａ，７１ｂおよび光変調器７３ａ，７３ｂとしてそれぞれ異なる仕様のものが必要になる。
なお、ＷＤＭカプラ７１ａ，７１ｂとして、図４のＧに示すような波長帯Ｄａ，Ｕｂと波長帯Ｕａ，Ｄｂとを分波する透過特性のものを用いれば、そられは共通化することが可能である。しかし、ＷＤＭカプラに対する光受信器と光変調器の接続ポートを標準と増設で入れ替える必要が生じ、必ずしもＯＮＵが共通化されたとはいえないところがある。また、光変調器７３ａ，７３ｂは、動作帯域が波長帯Ｄａを挟んで波長帯Ｕａから波長帯Ｕｂまである広帯域のものを用いれば共通化が可能である。しかし、現状では動作帯域は数１０ｎｍ程度が限界であるので、単一品種で対応するためには波長数（ＯＮＵ数）が制限されることになる。また、図２Ｂまたは図２Ｃに示すような、各ＯＮＵに波長可変光源または広帯域光を変調する光送信器７５を配置する構成でも、これらの発光帯域が制限要因となる。
本発明は、標準のＯＮＵと増設のＯＮＵとを共通の仕様とし、かつ光変調器の動作帯域あるいは光送信器の発光帯域を最小化することができる光波長多重アクセスシステム、およびそれに対応する光ネットワークユニットを提供することを目的とする。
【発明の開示】
このような目的を達成するために、本発明の光波長多重アクセスシステムは、センタ装置（ＯＬＴ）とｎ個の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）およびｍ個のＯＮＵが波長多重分離装置を介して配置され、ＯＬＴと波長多重分離装置の多重区間が多重区間光ファイバを介して接続され、波長多重分離装置と各ＯＮＵのアクセス区間がそれぞれアクセス区間光ファイバを介して接続され、前記ＯＬＴから前記各ＯＮＵへの下り光信号および前記各ＯＮＵから前記ＯＬＴへの上り光信号を、各ＯＮＵごとに割り当てた波長により前記多重区間を波長多重伝送し、前記波長多重分離装置で波長多重または波長多重分離して双方向伝送する光波長多重アクセスシステムであって、前記ｎ個のＯＮＵに対応する下り光信号の波長帯Ｄａ（波長λｄ１〜λｄｎ）、前記ｎ個のＯＮＵに対応する上り光信号の波長帯Ｕａ（波長λｕ１〜λｕｎ）、前記ｍ個のＯＮＵに対応する下り光信号の波長帯Ｄｂ（波長λｄｎ＋１〜λｄｎ＋ｍ）、前記ｍ個のＯＮＵに対応する上り光信号の波長帯Ｕｂ（波長λｕｎ＋１〜λｕｎ＋ｍ）が互いに異なる帯域に設定され、かつ波長帯Ｕａと波長帯Ｕｂが隣接し、波長帯Ｕａと波長帯Ｄａまたは波長帯Ｕｂと波長帯Ｄｂの少なくとも一方が隣接する帯域に設定され、前記各ＯＮＵは、前記波長帯Ｄａ〜Ｄｂの中で割り当てられた波長λｄ１〜λｄｎ＋ｍの下り光信号を受信する下り光信号受信手段と、前記波長帯Ｕａ〜Ｕｂの中で割り当てられた波長λｕ１〜λｕｎ＋ｍの上り光信号または前記波長帯Ｕａ〜Ｕｂを含む広帯域の上り光信号を送信する上り光信号送信手段とを備えたことを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明の光ネットワークユニットは、光波長多重アクセスシステムにおいて使用される光ネットワークユニット（ＯＮＵ）であって、前記光波長多重アクセスシステムは、センタ装置（ＯＬＴ）とｎ個のＯＮＵおよびｍ個のＯＮＵが波長多重分離装置を介して配置され、ＯＬＴと波長多重分離装置の多重区間が多重区間光ファイバを介して接続され、波長多重分離装置と各ＯＮＵのアクセス区間がそれぞれアクセス区間光ファイバを介して接続され、前記ＯＬＴから前記各ＯＮＵへの下り光信号および前記各ＯＮＵから前記ＯＬＴへの上り光信号を、各ＯＮＵごとに割り当てた波長により前記多重区間を波長多重伝送し、前記波長多重分離装置で波長多重または波長多重分離して双方向伝送する光波長多重アクセスシステムであって、前記ｎ個のＯＮＵに対応する下り光信号の波長帯Ｄａ（波長λｄ１〜λｄｎ）、前記ｎ個のＯＮＵに対応する上り光信号の波長帯Ｕａ（波長λｕ１〜λｕｎ）、前記ｍ個のＯＮＵに対応する下り光信号の波長帯Ｄｂ（波長λｄｎ＋１〜λｄｎ＋ｍ）、前記ｍ個のＯＮＵに対応する上り光信号の波長帯Ｕｂ（波長λｕｎ＋１〜λｕｎ＋ｍ）が互いに異なる帯域に設定され、かつ波長帯Ｕａと波長帯Ｕｂが隣接し、波長帯Ｕａと波長帯Ｄａまたは波長帯Ｕｂと波長帯Ｄｂの少なくとも一方が隣接する帯域に設定され、前記各ＯＮＵは、前記波長帯Ｄａ〜Ｄｂの中で割り当てられた波長λｄ１〜λｄｎ＋ｍの下り光信号を受信する下り光信号受信手段と、前記波長帯Ｕａ〜Ｕｂの中で割り当てられた波長λｕ１〜λｕｎ＋ｍの上り光信号または前記波長帯Ｕａ〜Ｕｂを含む広帯域の上り光信号を送信する上り光信号送信手段とを備えたことを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明の光ネットワークユニットは、光波長多重アクセスシステムにおいて使用される光ネットワークユニット（ＯＮＵ）であって、前記光波長多重アクセスシステムは、センタ装置（ＯＬＴ）とｎ個のＯＮＵおよびｍ個のＯＮＵが波長多重分離装置を介して配置され、ＯＬＴと波長多重分離装置の多重区間が多重区間光ファイバを介して接続され、波長多重分離装置と各ＯＮＵのアクセス区間がそれぞれアクセス区間光ファイバを介して接続され、前記ＯＬＴから前記各ＯＮＵへの下り光信号および前記各ＯＮＵから前記ＯＬＴへの上り光信号を、各ＯＮＵごとに割り当てた波長により前記多重区間を波長多重伝送し、前記波長多重分離装置で波長多重または波長多重分離して双方向伝送する光波長多重アクセスシステムであって、前記ｎ個のＯＮＵに対応する下り光信号の波長帯Ｄａ（波長λｄ１〜λｄｎ）、前記ｎ個のＯＮＵに対応する上り光信号の波長帯Ｕａ（波長λｕ１〜λｕｎ）、前記ｍ個のＯＮＵに対応する下り光信号の波長帯Ｄｂ（波長λｄｎ＋１〜λｄｎ＋ｍ）、前記ｍ個のＯＮＵに対応する上り光信号の波長帯Ｕｂ（波長λｕｎ＋１〜λｕｎ＋ｍ）が互いに異なる帯域に設定され、かつ波長帯Ｕａと波長帯Ｕｂが隣接し、波長帯Ｕａと波長帯Ｄａまたは波長帯Ｕｂと波長帯Ｄｂの少なくとも一方が隣接する帯域に設定され、前記アクセス区間は、前記各ＯＮＵごとに２本のアクセス区間光ファイバを介して接続された構成であり、前記ＯＬＴは、前記波長帯Ｕａ〜Ｕｂ（波長λｕ１〜λｕｎ＋ｍ）の上り用光キャリアおよび前記波長帯Ｄａ〜Ｄｂ（波長λｄ１〜λｄｎ＋ｍ）の下り光信号を波長多重して前記多重区間光ファイバに送出する構成であり、前記波長多重分離装置は、前記多重区間光ファイバを介して入力される上り用光キャリアおよび下り光信号から、各ＯＮＵに対応する波長の上り用光キャリアおよび下り光信号を分波して各一方のアクセス区間光ファイバを介して各ＯＮＵに出力し、各他方のアクセス区間光ファイバから入力する各ＯＮＵに対応する波長の上り光信号を合波して前記多重区間光ファイバに出力する構成であり、前記各ＯＮＵは、上り光信号の波長帯Ｕａ〜Ｕｂと下り光信号の波長帯Ｄａ〜Ｄｂで分波する特性を有し、前記一方のアクセス区間光ファイバを介して入力される各ＯＮＵに対応する波長の上り用光キャリアと下り光信号を分波する波長帯分波器と、前記波長帯分波器で分波された前記波長帯Ｄａ〜Ｄｂの中で割り当てられた波長λｄ１〜λｄｎ＋ｍの下り光信号を受信する下り光信号受信手段と、前記波長帯分波器で分波された前記波長帯Ｕａ〜Ｕｂの中で割り当てられた波長λｕ１〜λｕｎ＋ｍの上り用光キャリアを変調して、他方のアクセス区間光ファイバに送出する光変調器からなる上り光信号送信手段とを備えたことを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明の光ネットワークユニットは、光波長多重アクセスシステムにおいて使用される光ネットワークユニット（ＯＮＵ）であって、前記光波長多重アクセスシステムは、センタ装置（ＯＬＴ）とｎ個のＯＮＵおよびｍ個のＯＮＵが波長多重分離装置を介して配置され、ＯＬＴと波長多重分離装置の多重区間が多重区間光ファイバを介して接続され、波長多重分離装置と各ＯＮＵのアクセス区間がそれぞれアクセス区間光ファイバを介して接続され、前記ＯＬＴから前記各ＯＮＵへの下り光信号および前記各ＯＮＵから前記ＯＬＴへの上り光信号を、各ＯＮＵごとに割り当てた波長により前記多重区間を波長多重伝送し、前記波長多重分離装置で波長多重または波長多重分離して双方向伝送する光波長多重アクセスシステムであって、前記ｎ個のＯＮＵに対応する下り光信号の波長帯Ｄａ（波長λｄ１〜λｄｎ）、前記ｎ個のＯＮＵに対応する上り光信号の波長帯Ｕａ（波長λｕ１〜λｕｎ）、前記ｍ個のＯＮＵに対応する下り光信号の波長帯Ｄｂ（波長λｄｎ＋１〜λｄｎ＋ｍ）、前記ｍ個のＯＮＵに対応する上り光信号の波長帯Ｕｂ（波長λｕｎ＋１〜λｕｎ＋ｍ）が互いに異なる帯域に設定され、かつ波長帯Ｕａと波長帯Ｕｂが隣接し、波長帯Ｕａと波長帯Ｄａまたは波長帯Ｕｂと波長帯Ｄｂの少なくとも一方が隣接する帯域に設定され、前記アクセス区間は、前記各ＯＮＵごとに１本のアクセス区間光ファイバを介して接続された構成であり、前記各ＯＮＵは、上り光信号の波長帯Ｕａ〜Ｕｂと下り光信号の波長帯で分波する特性を有し、前記アクセス区間光ファイバを介して入力される各ＯＮＵに対応する波長の下り光信号を前記下り光信号受信手段に出力し、前記上り光信号送信手段から出力される各ＯＮＵに対応する波長の上り光信号を前記アクセス区間光ファイバに出力する波長帯分波器と、前記波長帯分波器で分波された前記波長帯Ｄａ〜Ｄｂの中で割り当てられた波長λｄ１〜λｄｎ＋ｍの下り光信号を受信する下り光信号受信手段と、前記波長帯Ｕａ〜Ｕｂの中で割り当てられた波長λｕ１〜λｕｎ＋ｍの上り光信号または前記波長帯Ｕａ〜Ｕｂを含む広帯域の上り光信号を送信する上り光信号送信手段とを備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】  図１Ａ〜図１Ｃは、従来の光波長多重アクセスシステムの構成例を示す図である。
図２Ａ〜図２Ｃは、従来の光波長多重アクセスシステムの構成例を示す図である。
図３は、従来の光波長多重アクセスシステムの増設例を示す図である。
図４は、増設構成におけるＷＤＭカプラおよび光変調器の特性を示す図である。
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の光波長多重アクセスシステムの第１の実施形態を示す図である。
図６は、第１の実施形態におけるＷＤＭカプラおよび光変調器の特性を示す図である。
図７は、第２の実施形態におけるＷＤＭカプラおよび光変調器の特性を示す図である。
図８は、第３の実施形態におけるＷＤＭカプラおよび光変調器の特性を示す図である。
図９は、第１の実施形態における波長合分波器（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｍｕｌｔｉ／ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）２１ａの他の構成例を示す図である。
図１０は、第１の実施形態における波長合分波器２１ａの他の構成例を示す図である。
図１１Ａ及び図１１Ｂは、本発明の光波長多重アクセスシステムの第４の実施形態を示す図である。
図１２Ａ及び図１２Ｂは、本発明の光波長多重アクセスシステムの第５の実施形態を示す図である。
図１３Ａ〜図１３Ｄは、本発明による標準と増設の波長帯割り当ての特徴を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  （第１の実施形態）
図５Ａ、図５Ｂは、本発明の光波長多重アクセスシステムの第１の実施形態を示す。図５Ａにおいて、センタ装置（ＯＬＴ）１０と波長多重分離装置２０との多重区間は、多重区間光ファイバ１，２を介して接続される。波長多重分離装置２０と複数の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）３０−１〜３０−ｎ、３０−ｎ＋１〜３０−ｎ＋ｍのアクセス区間は、それぞれアクセス区間光ファイバ３，４を介して接続される。ここでは、ＯＮＵ３０−１〜３０−ｎを標準とし、ＯＮＵ３０−ｎ＋１〜３０−ｎ＋ｍを増設とする場合を想定する。
本発明は、標準のＯＮＵ３０−１〜３０−ｎに、下り信号用として波長帯Ｄａの波長λｄ１〜λｄｎを割当て、および上り信号用として波長帯Ｕａの波長λｕ１〜λｕｎを割り当てる。また、増設のＯＮＵ３０−ｎ＋１〜３０−ｎ＋ｍに、下り信号用として波長帯Ｄｂの波長λｄｎ＋１〜λｄｎ＋ｍを割当て、および上り信号用として波長帯Ｕｂの波長λｕｎ＋１〜λｕｎ＋ｍを割り当てる。さらに、本発明は、波長帯Ｕａと波長帯Ｕｂとを隣接する帯域に設定することを特徴とする。本実施形態では、Ｄａ，Ｕａ，Ｕｂ，Ｄｂが、それらの順に波長軸上に割り当てられる例を示すが、その並びは逆でもよい。
ＯＬＴ１０は、波長帯Ｄａ（λｄ１〜λｄｎ）の下り光信号と波長帯Ｕａ（λｕ１〜λｕｎ）の上り用光キャリアとを波長多重送信する標準の送信部（Ｓａ）１１ａを備える。また、ＯＬＴ１０は、波長帯Ｄｂ（λｄｎ＋１〜λｄｎ＋ｍ）の下り光信号と波長帯Ｕｂ（λｕｎ＋１〜λｕｎ＋ｍ）の上り用光キャリアとを波長多重送信する増設の送信部（Ｓｂ）１１ｂを備える。さらに、ＯＬＴ１０は、波長帯Ｕａ（λｕ１〜λｕｎ）の上り光信号を受信する標準の受信部（Ｒａ）１２ａと、波長帯Ｕｂ（λｕｎ＋１〜λｕｎ＋ｍ）の上り光信号を受信する増設の受信部（Ｒｂ）１２ｂとを備える。
標準の送信部１１ａおよび増設の送信部１１ｂから送信される、標準と増設の、下り光信号および上り用光キャリアは、ＷＤＭカプラ１３ｄで波長多重され、多重区間光ファイバ１を介して波長多重分離装置２０へ送信される。波長多重分離装置２０は、ＷＤＭカプラ２２ｄで標準の波長帯Ｄａ，Ｕａと、増設の波長帯Ｄｂ，Ｕｂおｔを分波する。そして、波長多重分離装置２０は、それぞれの波長合分波器２１ａ，２１ｂで各波長の下り光信号と上り用光キャリアとをそれぞれ分波する。波長合分波器２１ａで分波された波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号および波長λｕ１〜λｕｎの上り用光キャリアの各ペアは、アクセス区間光ファイバ３を介してそれぞれ対応するＯＮＵ３０−１〜３０−ｎへ伝送される。また、波長合分波器２１ｂで分波された波長λｄｎ＋１〜λｄｎ＋ｍの下り光信号および波長λｕｎ＋１〜λｕｎ＋ｍの上り用光キャリアの各ペアは、アクセス区間光ファイバ３を介してそれぞれ対応するＯＮＵ３０−ｎ＋１〜３０−ｎ＋ｍへ伝送される。
ＯＮＵ３０−１〜３０−ｎ＋ｍのＷＤＭカプラ３１は、下り信号の波長帯Ｄａ，Ｄｂと上り信号の波長帯Ｕａ，Ｕｂを分波する共通の透過特性（あるいは反射特性）を有する。光変調器３３は、隣接する波長帯Ｕａ〜Ｕｂの光キャリアを変調する共通の特性を有する。各ＯＮＵは、ＷＤＭカプラ３１で分波された波長帯Ｄａ，Ｄｂの中の割り当てられた波長の下り光信号を光受信器（Ｒ）３２で受信する。また、各ＯＮＵは、波長帯Ｕａ，Ｕｂの中の割り当てられた波長の上り用光キャリアを光変調器（Ｍ）３３で変調して上り光信号として送信する。各ＯＮＵから送信された上り光信号は、アクセス区間光ファイバ４を介して波長多重分離装置２０の波長合分波器２１ａ，２１ｂに伝送される。そして、波長合分波器２１ａ，２１ｂによってそれぞれ波長多重された標準および増設の上り光信号が、さらにＷＤＭカプラ２２ｕで合波され、上りの多重区間光ファイバ２を介してＯＬＴ１０へ伝送される。ＯＬＴ１０では、上り光信号をＷＤＭカプラ１３ｕで標準の波長帯Ｕａと、増設の波長帯Ｕｂとに分波し、標準の受信部１２ａおよび増設の受信部１２ｂでそれぞれ受信する。
図６は、第１の実施形態におけるＷＤＭカプラおよび光変調器の特性を示す。図６のＡに示すように、本実施形態では、Ｄａ，Ｕａ，Ｕｂ，Ｄｂはそれらの順に波長軸上に割り当てられる。このことにより、ＯＬＴ１０のＷＤＭカプラ１３ｄ，１３ｕおよび波長多重分離装置２０のＷＤＭカプラ２２ｄ，２２ｕの透過特性は、図６のＢに示すように、標準の波長帯Ｕａ，Ｄａと増設の波長帯Ｕｂ，Ｄｂとを合分波すればよい。このため、ＷＤＭカプラ１３ｄ，１３ｕおよびＷＤＭカプラ２２ｄ，２２ｕは、すべて同一仕様のものを用いることができる。ここでは、ＷＤＭカプラ１３ｄ，１３ｕの反射ポートに標準の送信部１１ａおよび受信部１２ａが接続される。また、それらの透過ポートに増設の送信部１１ｂおよび受信部１２ｂが接続される。また、ＷＤＭカプラ２２ｄ，２２ｕの反射ポートに標準の波長合分波器２１ａが接続される。また、それらの透過ポートに増設の波長合分波器２１ｂが接続される。
さらに、標準のＯＮＵ３０−１〜３０−ｎおよび増設のＯＮＵ３０−ｎ＋１〜３０−ｎ＋ｍのＷＤＭカプラ３１の透過特性は、図６のＣに示すように、下り光信号の波長帯Ｄａ，Ｄｂと上り用光キャリアの波長帯Ｕａ，Ｕｂとを分波すればよい。すなわち、上り用光キャリア（上り光信号）の波長帯Ｕａ，Ｕｂが、隣接する帯域に設定される。このことにより、ＷＤＭカプラ３１は、その透過ポートに波長帯Ｕａ，Ｕｂの上り用光キャリアを分波し、その反射ポートに波長帯Ｄａ，Ｄｂの下り光信号を分波する透過特性のもので対応できる。このため、標準および増設の各ＯＮＵのＷＤＭカプラ３１は、共通化することができる。また、同様に標準および増設の各ＯＮＵの光変調器３３についても、上り用光キャリアの波長帯Ｕａ，Ｕｂを隣接する帯域に設定した。このことにより、光変調器３３は、図６のＤに示すような連続する動作帯域を有する同一仕様のもので対応することができる。
例えば、波長帯Ｄａ，Ｕａ，Ｕｂ，Ｄｂが、各々、１５２５〜１５４５ｎｍ、１５４５〜１５６５ｎｍ、１５７０〜１５９０ｎｍ、１５９０〜１６１０ｎｍに設定された場合には、標準および増設の各ＯＮＵの光変調器３３としては、動作帯域が１５４５〜１５９０ｎｍの４５ｎｍ程度のものを用いればよい。したがって、ＷＤＭカプラ３１を含めてＯＮＵの単一品種化が容易に図られる。
また、標準の下り光信号および上り光信号（上り用光キャリア）の波長帯は１５２５〜１５６５ｎｍとなり、増設の下り光信号および上り光信号（上り用光キャリア）の波長帯は１５７０〜１６１０ｎｍとなる。したがって、例えば、波長多重分離装置２０内でエルビウム添加光ファイバ増幅器あるいは利得シフト型エルビウム添加光ファイバ増幅器（Ｇａｉｎ−ｓｈｉｆｔｅｄ  ＥＤＦＡ（ｓ））を用いて、それぞれの波長帯を一括増幅することができる。
（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態におけるＷＤＭカプラおよび光変調器の特性を示す。本発明の光波長多重アクセスシステムの第２の実施形態の構成は、図５Ａに示す第１の実施形態と同様である。本実施形態では、Ｕａ，Ｕｂ，Ｄｂ，Ｄａが、それらの順に波長軸上に割り当てられる例を示すが、その並びは逆でもよい。
ＯＬＴ１０のＷＤＭカプラ１３ｄ，１３ｕおよび波長多重分離装置２０のＷＤＭカプラ２２ｄ，２２ｕの透過特性は、図７のＢに示すように、標準の波長帯Ｕａ，Ｄａと増設の波長帯Ｕｂ，Ｄｂとを合分波すればよい。このため、ＷＤＭカプラ１３ｄ，１３ｕおよびＷＤＭカプラ２２ｄ，２２ｕは、すべて同一仕様のものを用いることができる。ここでは、ＷＤＭカプラ１３ｄ，１３ｕの反射ポートに標準の送信部１１ａおよび受信部１２ａが接続される。また、それらの透過ポートに増設の送信部１１ｂおよび受信部１２ｂが接続される。また、ＷＤＭカプラ２２ｄ，２２ｕの反射ポートに標準の波長合分波器２１ａが接続される。また、それらの透過ポートに増設の波長合分波器２１ｂが接続される。
さらに、標準のＯＮＵ３０−１〜３０−ｎおよび増設のＯＮＵ３０−ｎ＋１〜３０−ｎ＋ｍのＷＤＭカプラ３１の透過特性は、図７のＣに示すように、下り光信号の波長帯Ｄａ，Ｄｂと上り用光キャリアの波長帯Ｕａ，Ｕｂとを分波すればよい。すなわち、上り用光キャリア（上り光信号）の波長帯Ｕａ，Ｕｂが、隣接する帯域に設定される。このことにより、ＷＤＭカプラ３１は、その透過ポートに波長帯Ｕａ，Ｕｂの上り用光キャリアを分波し、その反射ポートに波長帯Ｄａ，Ｄｂの下り光信号を分波する透過特性のもので対応できる。このため、標準および増設の各ＯＮＵのＷＤＭカプラ３１は、共通化することができる。また、同様に標準および増設の各ＯＮＵの光変調器３３についても、上り用光キャリアの波長帯Ｕａ，Ｕｂを隣接する帯域に設定した。このことにより、光変調器３３は、図７Ｄに示すような連続する動作帯域を有する同一仕様のもので対応することができる。
例えば、波長帯Ｕａ，Ｕｂ，Ｄｂ，Ｄａが、各々、１５２５〜１５４５ｎｍ、１５４５〜１５６５ｎｍ、１５７０〜１５９０ｎｍ、１５９０〜１６１０ｎｍに設定された場合には、標準および増設の各ＯＮＵの光変調器３３としては、動作帯域が１５２５〜１５６５ｎｍの４０ｎｍ程度のものを用いればよい。したがって、ＷＤＭカプラ３１を含めてＯＮＵの単一品種化が容易に図られる。
（第３の実施形態）
図８は、第３の実施形態におけるＷＤＭカプラおよび光変調器の特性を示す。本発明の光波長多重アクセスシステムの第３の実施形態の構成は、図５Ａに示す第１の実施形態と同様である。本実施形態では、Ｕｂ，Ｕａ，Ｄａ，Ｄｂが、それらの順に波長軸上に割り当てられる例を示すが、その並びは逆でもよい。
ＯＬＴ１０のＷＤＭカプラ１３ｄ，１３ｕおよび波長多重分離装置２０のＷＤＭカプラ２２ｄ，２２ｕの透過特性は、図８のＢに示すように、標準の波長帯Ｕａ，Ｄａと増設の波長帯Ｕｂ，Ｄｂとを合分波すればよい。このため、ＷＤＭカプラ１３ｄ，１３ｕおよびＷＤＭカプラ２２ｄ，２２ｕは、すべて同一仕様のものを用いることができる。ここでは、ＷＤＭカプラ１３ｄ，１３ｕの反射ポートに標準の送信部１１ａおよび受信部１２ａが接続される。また、それらの透過ポートに増設の送信部１１ｂおよび受信部１２ｂが接続される。また、ＷＤＭカプラ２２ｄ，２２ｕの反射ポートに標準の波長合分波器２１ａが接続される。また、それらの透過ポートに増設の波長合分波器２１ｂが接続される。
さらに、標準のＯＮＵ３０−１〜３０−ｎおよび増設のＯＮＵ３０−ｎ＋１〜３０−ｎ＋ｍのＷＤＭカプラ３１の透過特性は、図８のＣに示すように、下り光信号の波長帯Ｄａ，Ｄｂと上り用光キャリアの波長帯Ｕａ，Ｕｂとを分波すればよい。すなわち、上り用光キャリア（上り光信号）の波長帯Ｕａ，Ｕｂが、隣接する帯域に設定される。このことにより、ＷＤＭカプラ３１は、その透過ポートに波長帯Ｕａ，Ｕｂの上り用光キャリアを分波し、その反射ポートに波長帯Ｄａ，Ｄｂの下り光信号を分波する透過特性のもので対応できるの。このため、標準および増設の各ＯＮＵのＷＤＭカプラ３１は、共通化することができる。また、同様に標準および増設の各ＯＮＵの光変調器３３についても、上り用光キャリアの波長帯Ｕａ，Ｕｂを隣接する帯域に設定した。このことにより、光変調器３３は、図８のＤに示すような連続する動作帯域を有する同一仕様のもので対応することができる。
例えば、波長帯Ｕｂ，Ｕａ，Ｄａ，Ｄが、各々、１５２５〜１５４５ｎｍ、１５４５〜１５６５ｎｍ、１５７０〜１５９０ｎｍ、１５９０〜１６１０ｎｍに設定された場合には、標準および増設の各ＯＮＵの光変調器３３としては、動作帯域が１５２５〜１５６５ｎｍの４０ｎｍ程度のものを用いればよい。したがって、ＷＤＭカプラ３１を含めてＯＮＵの単一品種化が容易に図られる。
（波長合分波器２１ａ，２１ｂの構成例）
図５Ａ、図５Ｂに示す波長多重分離装置２０の波長合分波器２１ａは、波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号と波長λｕ１〜λｕｎの上り用光キャリアをそれぞれペアで同一ポートに分波するＡＷＧを想定している。したがって、各ペアの波長間隔は、図６Ａに示すようにＦＳＲ（あるいはその整数倍）に設定される。ただし、波長λｕ１〜λｕｎの上り光信号の合波については、必ずしもＡＷＧとしての機能は必要ない。、その構成は、図９に示すように下り光信号と上り用光キャリアの分波にＡＷＧ２３を用い、上り光信号の合波に合波器２４を用いる構成としてもよい。
また、図１０に示すように、図９のＡＷＧ２３に代えて、波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号を分波する分波器２５−１と、波長λｕ１〜λｕｎの上り用光キャリアを分波する分波器２５−２とを用い、ＷＤＭカプラ２６で波長帯Ｄａの下り光信号と波長帯Ｕａの上り用光キャリアとを分波して各分波器２５−１，２５−２に入力し、ペアとなる下り光信号と上り用光キャリアをＷＤＭカプラ２６−１〜２６−ｎでそれぞれ合波する構成としてもよい。この構成では、各ＯＮＵに対応してペアとなる下り光信号と上り用光キャリアとの波長間隔は、ＡＷＧのＦＳＲである必要はなく、任意に設定することができる。
波長合分波器２１ｂの構成は、以上示した波長合分波器２１ａの構成と同様である。なお、波長合分波器としてＡＷＧを用いる構成において、第２の実施形態では図７Ａに示すように、標準の各ＯＮＵに対応する下り光信号と上り用光キャリアとの波長間隔が大きく異なる。また、波長合分波器としてＡＷＧを用いる構成において、第３の実施形態では図８Ａに示すように、増設の各ＯＮＵに対応する下り光信号と上り用光キャリアとの波長間隔が大きく異なる。このため、波長合分波器２１ａ，２１ｂは、第２の実施形態および第３の実施形態の各々に応じたＡＷＧで構成する必要がある。
（第４の実施形態、第５の実施形態）
第１の実施形態は、ＯＬＴ１０から各ＯＮＵに供給する上り用光キャリアを波長多重して送信し、波長多重分離装置２０で各波長の上り用光キャリアを分波してそれぞれ対応するＯＮＵに供給し、各ＯＮＵで上り用光キャリアを変調して上り光信号として送信する構成であった。以下に示す第４の実施形態および第５の実施形態は、各ＯＮＵに上り光信号を送信する光送信器を有する構成であるが、第１の実施形態〜第３の実施形態に示したような波長割り当てを行う。このことにより、第４の実施形態および第５の実施形態は、その光送信器の動作帯域を共通化し、ひいては標準および増設のＯＮＵの共通化を可能にする。
図１１Ａ、図１１Ｂは、本発明の光波長多重アクセスシステムの第４の実施形態を示す。本実施形態のＯＬＴ１０は、波長帯Ｄａ（λｄ１〜λｄｎ）の下り光信号を波長多重送信する標準の送信部（Ｓａ）１４ａと、波長帯Ｄｂ（λｄｎ＋１〜λｄｎ＋ｍ）の下り光信号を波長多重送信する増設の送信部（Ｓｂ）１４ｂとを備える。また、ＯＬＴ１０は、波長帯Ｕａ（λｕ１〜λｕｎ）の上り光信号を受信する標準の受信部（Ｒａ）１２ａと、波長帯Ｕｂ（λｕｎ＋１〜λｕｎ＋ｍ）の上り光信号を受信する増設の受信部（Ｒｂ）１２ｂとを備える。
標準の送信部１４ａおよび増設の送信部１４ｂから送信される標準と増設の下り光信号は、ＷＤＭカプラ１３ｄで波長多重され、多重区間光ファイバ１を介して波長多重分離装置２０へ送信される。波長多重分離装置２０は、ＷＤＭカプラ２２ｄで標準の波長帯Ｄａと増設の波長帯Ｄｂとを分波し、それぞれの波長合分波器２１ａ，２１ｂで各波長の下り光信号をそれぞれ分波する。波長合分波器２１ａで分波された波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号は、アクセス区間光ファイバ３を介してそれぞれ対応するＯＮＵ３０−１〜３０−ｎへ伝送される。また、波長合分波器２１ｂで分波された波長λｄｎ＋１〜λｄｎ＋ｍの下り光信号は、アクセス区間光ファイバ３を介してそれぞれ対応するＯＮＵ３０−ｎ＋１〜３０−ｎ＋ｍへ伝送される。
ＯＮＵ３０−１〜３０−ｎ＋ｍは、波長合分波器２１ａ，２１ｂで分波された波長帯Ｄａ，Ｄｂの中の割り当てられた波長の下り光信号を光受信器（Ｒ）３２で受信する。また、ＯＮＵ３０−１〜３０−ｎ＋ｍは、光送信器（Ｓ）３５から波長帯Ｕａ，Ｕｂの中の割り当てられた波長の上り光信号を送信する。各ＯＮＵから送信された上り光信号は、アクセス区間光ファイバ４を介して波長多重分離装置２０の波長合分波器２１ａ，２１ｂに伝送される。そして、波長合分波器２１ａ，２１ｂのそれぞれで波長多重された標準および増設の上り光信号が、さらにＷＤＭカプラ２２ｕで合波され、上りの多重区間光ファイバ２を介してＯＬＴ１０へ伝送される。ＯＬＴ１０では、上り光信号をＷＤＭカプラ１３ｕで標準の波長帯Ｕａと増設の波長帯Ｕｂとに分波し、標準の受信部１２ａおよび増設の受信部１２ｂでそれぞれ受信する。
本実施形態では、ＯＬＴ１０のＷＤＭカプラ１３ｄおよび波長多重分離装置２０のＷＤＭカプラ２２ｄは、標準の波長帯Ｄａと増設の波長帯Ｄｂとを合分波する。また、ＯＬＴ１０のＷＤＭカプラ１３ｕおよび波長多重分離装置２０のＷＤＭカプラ２２ｕは、標準の波長帯Ｕａと増設の波長帯Ｕｂとを合分波する。このため、ＷＤＭカプラ１３ｄ，１３ｕおよびＷＤＭカプラ２２ｄ，２２ｕは、いずれも図６のＢ、図７のＢ、図８のＢに示す透過特性のもので対応することができる。波長多重分離装置２０の波長合分波器２１ａは、標準の波長帯Ｄａの下り光信号を分波し、標準の波長帯Ｕａの上り光信号を合波する機能を１つの素子（ＡＷＧ）で行っている。しかし、分波および合波は、それぞれ分波器および合波器で個別に対応するようにしてもよい。このことは、波長合分波器２１ｂについても同様である。
さらに、本実施形態の各ＯＮＵの光送信器３５は、標準の波長帯Ｕａおよび増設の波長帯Ｕｂを隣接する帯域に設定した。このことにより、光送信器３５は、図６Ｄ、図７Ｄ、図８Ｄに示す連続する動作帯域を有する同一仕様のもので対応することができる。例えば、波長帯Ｄａ，Ｕａ，Ｕｂ，Ｄｂを、各々１５２５〜１５４５ｎｍ、１５４５〜１５６５ｎｍ、１５７０〜１５９０ｎｍ、１５９０〜１６１０ｎｍに設定した場合には、光送信器３５として動作帯域が１５４５〜１５９０ｎｍの波長可変光源を用いることにより、各ＯＮＵはそれぞれ設定された波長の上り光信号を送信することができる。また、光送信器３５が、波長帯Ｕａ〜Ｕｂを含む広帯域光を変調して送信し、送信した光を波長合分波器２１ａ，２１ｂでスペクトルスライスする構成としてもよい。
図１２Ａ、図１２Ｂは、本発明の光波長多重アクセスシステムの第５の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、第４の実施形態の構成において、ＯＬＴ１０と波長多重分離装置２０との多重区間を１本の多重区間光ファイバ１を介して接続し、波長多重分離装置２０と各ＯＮＵとのアクセス区間をそれぞれ１本のアクセス区間光ファイバ３を介して接続するところにある。
本実施形態では、ＯＬＴ１０のＷＤＭカプラ１３および波長多重分離装置２０のＷＤＭカプラ２２とは、標準の波長帯Ｄａ，Ｕａと増設の波長帯Ｄｂ，Ｕｂとを合分波する。これらは、いずれも図６のＢ、図７のＢ、図８のＣに示す透過特性のもので対応することができる。また、各ＯＮＵは、下り光信号の波長帯Ｄａ，Ｄｂと上り光信号の波長帯Ｕａ，Ｕｂとを分波するＷＤＭカプラ３１を備える。その透過特性は図６のＣ、図７のＣ、図８のＣに示すもので対応することができる。また、ＯＬＴ１０も同様に、ＷＤＭカプラ１３で合分波される標準の下り光信号の波長帯Ｄａと上り光信号の波長帯Ｕａとを分波するＷＤＭカプラ１５ａを備える。さらに、ＯＬＴ１０は、増設の下り光信号の波長帯Ｄｂと上り光信号の波長帯Ｕｂとを分波するＷＤＭカプラ１５ｂを備える。それらＷＤＭカプラの透過特性は図６のＣ、図７のＣ、図８のＣに示すもので対応することができる。なお、ＯＬＴ１０において、ＷＤＭカプラ１３と、ＷＤＭカプラ１５ａ，１５ｂとの機能を入れ替えることも可能である。
（他の実施形態）
以上説明した実施形態では、標準のｎ個のＯＮＵに対してｍ個のＯＮＵを増設する場合を想定して説明した。しかしながら、上述した実施形態は、当初のｎ＋ｍ個のＯＮＵをｎ個のＯＮＵとｍ個のＯＮＵに分割し、一方を標準用とし他方を増設用として確保する場合においても同様である。すなわち、図１０Ａに示す上り光信号の波長帯Ｕと下り光信号の波長帯Ｄとをそれぞれ２分割する場合に、標準と増設の波長帯の並び方に本発明の特徴がある。
図１３Ａ〜図１３Ｄは、本発明による標準と増設の波長割り当ての特徴を示す。図１３Ａ〜図１３Ｄにおいて、「ａ」を標準、「ｂ」を増設とする。この場合、図１３Ａに示す方法は、波長帯Ｕと波長帯Ｄを単純に波長軸上で分割してＵａ，Ｕｂ，Ｄａ，Ｄｂの順（あるいはその逆順）に並べる方法である。これに対して、図１３Ｂ，図１３Ｃ，図１３Ｄに示す方法は、ＵａとＵｂが隣接し、かつＵａとＤａまたはＵｂとＤｂの少なくとも一方が隣接する（図中下線で示す）ように設定する方法である。この方法により、上述した実施形態に示したようなＯＮＵの同一仕様化が可能になる。なお、図１３Ａは図４（従来例）に対応し、図１３Ｂ，図１３Ｃ，図１３Ｄは、それぞれ図６（第１の実施形態）、図７（第２の実施形態）、図８（第３の実施形態）に対応する。
【産業上の利用可能性】  以上説明したように、本発明によれば、標準のＯＮＵに割り当てる上り光信号の波長帯Ｕａと、増設のＯＮＵに割り当てる上り光信号の波長帯Ｕｂとを隣接する帯域に設定することにより、標準および増設のＯＮＵで上り光信号を送信する上り光信号送信手段（光変調器、波長可変光源を用いた光送信器、広帯域光源（Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  ｌｉｇｈｔ  ｓｏｕｒｃｅ）を用いた光送信器）の動作帯域あるいは発光帯域を最小化し、同一の仕様のもので対応することができる。
また、ＯＬＴから上り用光キャリアを各ＯＮＵに供給する構成では、各ＯＮＵで上り用光キャリアと下り光信号とを分波する波長帯分波器を同一の仕様のもので対応することができる。これにより、ＯＬＴに収容するＯＮＵを容易に増設することができる。
2004114555.tif 000003
2004114555.tif 000004
2004114555.tif 000005
2004114555.tif 000006
【図３】
2004114555.tif 000007
【図４】
2004114555.tif 000008
2004114555.tif 000009
2004114555.tif 000010
【図６】
2004114555.tif 000011
【図７】
2004114555.tif 000012
【図８】
2004114555.tif 000013
【図９】
2004114555.tif 000014
【図１０】
2004114555.tif 000015
2004114555.tif 000016
2004114555.tif 000017
2004114555.tif 000018
2004114555.tif 000019
2004114555.tif 000020
【国際調査報告】
2004114555.tif 000021
2004114555.tif 000022