JP2002319904A - Optical time division multiplex transmission system - Google Patents
Optical time division multiplex transmission systemInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、中央局設置装置お
よび複数の加入者設置装置を光ファイバ伝送路によって
例えばリング状に接続した光時分割多重伝送システムに
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical time-division multiplexing transmission system in which a central office installation and a plurality of subscriber installations are connected, for example, in a ring by an optical fiber transmission line.
【0002】[0002]
【従来の技術】インターネットの需要の増大により、都
市型ネットワーク(MAN (Metropolitan Area Netwo
rk))においてもWDM(波長分割多重)の利用が提案
されている。2. Description of the Related Art Due to an increase in demand for the Internet, an urban network (MAN (Metropolitan Area Network) has been developed.
rk)) also proposes the use of WDM (wavelength division multiplexing).
【0003】図8は2000年電子情報通信学会総合大
会講演論文集、通信2、597ページに一例が記載され
た従来の光波長分割多重伝送方式による加入者系光ファ
イバ通信システムの構成を示すブロック図であり、10
1は中央局設置装置、102a〜102iは各ビルなど
に設置される加入者設置装置、3はリング状光ファイバ
伝送路である。図9は、1つの加入者設置装置102a
の内部構成を示すもので、114は光波長分割分岐器、
115は光受信器、116は光送信器、117は光波長
分割挿入器である。FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a conventional subscriber optical fiber communication system using an optical wavelength division multiplexing transmission system, an example of which is described in the Communication 2, p. FIG.
1 is a central office installation device, 102a to 102i are subscriber installation devices installed in each building or the like, and 3 is a ring-shaped optical fiber transmission line. FIG. 9 shows one subscriber installation device 102a.
114 shows an internal configuration of the optical wavelength division splitter 114,
Reference numeral 115 denotes an optical receiver, 116 denotes an optical transmitter, and 117 denotes an optical wavelength division adder.
【0004】中央局設置装置101において、伝送速度
600Mbit/sの複数の低速ディジタル信号がそれ
ぞれ異なる特定の波長λa〜λiの光信号に変換され
て、さらに光波長分割多重されて、1本の光ファイバ伝
送路3に送信される。光ファイバ伝送路3を伝送された
光波長分割多重信号は加入者設置装置102aに入力す
る。加入者設置装置102aにおいて、光波長分割多重
信号のうち波長λaの光信号が光波長分割分岐器114
で分岐され、光受信器115に受信される。[0004] In the central office 101, a plurality of low-speed digital signals having a transmission speed of 600 Mbit / s are converted into optical signals of specific wavelengths λa to λi, and further subjected to optical wavelength division multiplexing to obtain one optical signal. The data is transmitted to the fiber transmission line 3. The optical wavelength division multiplex signal transmitted through the optical fiber transmission line 3 is input to the subscriber unit 102a. In the optical network unit 102a, the optical signal of the wavelength λa of the optical wavelength division multiplex signal is
And received by the optical receiver 115.
【0005】一方、伝送速度600Mbit/sの低速
ディジタル信号が光送信器116より波長λaの光信号
として送信され、光波長分割挿入器117によって光波
長分割多重信号に再び挿入され、次の光ファイバ伝送路
に送信される。同様に加入者設置装置102b〜102
iでは波長λb〜λiの光信号がそれぞれ分岐挿入され
て、光波長分割多重信号が中央局設置装置101に戻
る。中央局設置装置101においては、光波長分割多重
信号が伝送速度600Mbit/sの複数の低速ディジ
タル信号に分離されて受信される。On the other hand, a low-speed digital signal having a transmission rate of 600 Mbit / s is transmitted from the optical transmitter 116 as an optical signal having the wavelength λa, and is again inserted into the optical wavelength division multiplexed signal by the optical wavelength division adder 117, so that the next optical fiber It is transmitted to the transmission path. Similarly, the subscriber installation devices 102b to 102
At i, the optical signals of wavelengths λb to λi are respectively dropped and added, and the optical wavelength division multiplexed signal returns to the central office equipment 101. In the central office equipment 101, the optical wavelength division multiplexed signal is separated into a plurality of low-speed digital signals having a transmission speed of 600 Mbit / s and received.
【0006】波長λaの光信号は加入者設置装置102
b〜102iを素通りして中央局設置装置101に戻る
ので、波長λaの光信号を介して中央局設置装置101
と加入者設置装置102aとの間で対向通信が実現され
る。同様に、波長λb〜λiの光信号を介して中央局設
置装置101と加入者設置装置102b〜102iとの
間でそれぞれ対向通信が実現される。なお、光波長分割
分岐器114、光波長分割挿入器117においては、光
フィルタを用いることにより光波長の違いを利用して分
岐・挿入がなされている。このように光波長の違いを利
用して1本のリング状光ファイバ伝送路を用いて多数の
加入者に対して効率的に通信サービスを提供することが
できる。The optical signal of wavelength λa is transmitted to
b to 102i, and returns to the central office installation apparatus 101, the central office installation apparatus 101 is transmitted via the optical signal of the wavelength λa.
The opposite communication is realized between the terminal and the subscriber installation device 102a. Similarly, opposing communication is realized between the central office equipment 101 and the subscriber equipments 102b to 102i via optical signals of wavelengths λb to λi. In the optical wavelength division adder 114 and the optical wavelength division adder 117, the addition and the addition are performed using the difference in the optical wavelength by using an optical filter. As described above, a communication service can be efficiently provided to a large number of subscribers using one ring-shaped optical fiber transmission line by utilizing the difference in optical wavelength.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】このように上記従来の
光波長分割多重伝送方式による加入者系光ファイバ通信
システムは光波長の違いを利用しているので、各加入者
設置装置102a〜102iにおいて多数の光送信器1
16の信号波長を監視するための保守・管理が常時必要
となる。したがって、この従来技術は、加入者の所在が
地域に広く分散して、個々に保守・管理をすることが難
しい加入者系には本質的に不向きであるという問題点が
あった。As described above, the above-mentioned conventional subscriber optical fiber communication system based on the optical wavelength division multiplexing transmission system utilizes the difference in optical wavelength. Many optical transmitters 1
Maintenance and management for monitoring the 16 signal wavelengths are always required. Therefore, this conventional technique has a problem that the locations of subscribers are widely distributed in regions, and are essentially unsuitable for subscribers who are difficult to maintain and manage individually.
【0008】この発明は上記に鑑みてなされたもので、
光の高速性を生かし、保守・管理が容易な1波長伝送方
式により、1本のリング状光ファイバ伝送路を用いて多
数の加入者に対して効率的に通信サービスを提供するこ
とができる光時分割多重伝送システムを得ることを目的
としている。[0008] The present invention has been made in view of the above,
A one-wavelength transmission system that makes use of the high speed of light and that is easy to maintain and manage. It can efficiently provide communication services to a large number of subscribers using one ring-shaped optical fiber transmission line. It aims at obtaining a time division multiplex transmission system.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
この発明にかかる光時分割多重伝送システムは、中央局
設置装置および複数の加入者設置装置を光ファイバ伝送
路によってリング状に接続した光時分割多重伝送システ
ムにおいて、低速の信号光パルス列を光領域で時分割多
重することにより高速の信号光パルス列を生成して光フ
ァイバ伝送路に送信し、かつ光ファイバ伝送路から受信
した高速の信号光パルス列を低速の信号光パルス列に光
領域で時分割分離する光時分割多重および分離機能を有
する中央局設置装置と、光ファイバ伝送路から受信した
高速の光時分割多重信号光パルス列の中から所定のタイ
ムスロットの受信光パルスを光領域で分岐して低速の信
号光パルス列として受信し、かつ同じタイムスロットに
低速の送信光パルスを光領域で挿入して高速の光時分割
多重信号光パルス列として光ファイバ伝送路に送信する
光分岐および挿入機能を有する複数の加入者設置装置と
を備えることを特徴とする。In order to achieve the above object, an optical time division multiplexing transmission system according to the present invention is an optical time division multiplex transmission system in which a central office installation device and a plurality of subscriber installation devices are connected in a ring by an optical fiber transmission line. In a time-division multiplexing transmission system, a high-speed signal light pulse train is generated by time-division multiplexing a low-speed signal light pulse train in the optical domain, transmitted to an optical fiber transmission line, and received at a high speed signal from the optical fiber transmission line. Central office equipment with optical time-division multiplexing and demultiplexing function that time-division-divides an optical pulse train into a low-speed signal optical pulse train in the optical domain, and a high-speed optical time-division multiplexed signal optical pulse train received from an optical fiber transmission line A reception optical pulse in a predetermined time slot is branched in the optical domain and received as a low-speed signal light pulse train, and a low-speed transmission optical pulse is transmitted in the same time slot. The characterized in that it comprises a plurality of subscriber installation apparatus having a light branching and insertion function is transmitted to the optical fiber transmission path by inserting the optical domain as a fast optical time division multiplex signal optical pulse train.
【0010】この発明によれば、1波長方式の時分割多
重伝送を実行する。また、中央局設置装置では、光領域
での時分割多重および分離を実行する。各加入者設置装
置では、光領域での信号の分岐および挿入動作を実行す
る。According to the present invention, one-wavelength time division multiplex transmission is executed. Further, the central office equipment performs time division multiplexing and demultiplexing in the optical domain. Each subscriber installed device performs a signal drop and insertion operation in the optical domain.
【0011】つぎの発明においては、上記発明におい
て、前記加入者設置装置は、前記光ファイバ伝送路から
の高速の光時分割多重信号光パルス列を増幅して光増幅
光パルス列を出力する光増幅器と、前記光増幅光パルス
列に同期した低速クロック光パルス列を発生する第1の
光位相同期発振器と、前記光増幅光パルス列と前記第1
の光位相同期発振器からの低速クロック光パルス列とを
用いてフレーム同期光パルス列を抽出するフレーム同期
光回路と、前記フレーム同期光パルス列を用いて第1の
光位相同期発振器からの低速クロック光パルス列に所定
の位相遅延を与えることにより所定のタイムスロットに
位相の一致した低速クロック光パルス列を生成する位相
遅延光回路と、前記位相遅延光回路からの低速クロック
光パルス列を用いて前記光増幅光パルス列から所定のタ
イムスロットの低速の信号光パルス列を分岐する光時分
割分岐器と、前記光時分割分岐器からの低速の信号光パ
ルス列を受信する光受信器と、低速の送信光パルス列を
送信する光送信器と、前記信号光パルス列が抜かれた所
定のタイムスロットに低速の送信信号光パルス列を挿入
する光時分割挿入器と、光増幅光パルス列に同期した高
速クロック光パルス列を発生する第2の光位相同期発振
器と、前記光時分割挿入器からの高速の光時分割多重信
号光パルス列を識別信号として用いて前記第2の光位相
同期発振器から発生された高速クロック光パルス列のタ
イミングで高速の光時分割多重信号光パルス列を識別再
生して光ファイバ伝送路に送信する光識別再生回路とを
有することを特徴とする。[0011] In the next invention, in the above invention, the subscriber installation device comprises an optical amplifier for amplifying a high-speed optical time-division multiplexed signal optical pulse train from the optical fiber transmission line and outputting an optically amplified optical pulse train. A first optical phase-locked oscillator for generating a low-speed clock optical pulse train synchronized with the optically amplified optical pulse train, and the optically amplified optical pulse train and the first
A frame synchronization optical circuit that extracts a frame synchronization optical pulse train using the low speed clock optical pulse train from the optical phase locked oscillator, and a low speed clock optical pulse train from the first optical phase locked oscillator using the frame synchronization optical pulse train. A phase delay optical circuit that generates a low-speed clock optical pulse train whose phase matches a predetermined time slot by giving a predetermined phase delay, and from the optically amplified optical pulse train using the low-speed clock optical pulse train from the phase delay optical circuit. An optical time-division splitter for splitting a low-speed signal light pulse train in a predetermined time slot, an optical receiver for receiving the low-speed signal light pulse train from the optical time-division splitter, and a light for transmitting the low-speed transmission light pulse train A transmitter, and optical time-division insertion for inserting a low-speed transmission signal light pulse train into a predetermined time slot from which the signal light pulse train has been removed. A second optical phase-locked oscillator for generating a high-speed clock optical pulse train synchronized with the optically amplified optical pulse train, and the second optical phase-locked oscillator using the high-speed optical time-division multiplexed signal optical pulse train from the optical time-division inserter as an identification signal. And an optical discriminating / regenerating circuit for discriminating / reproducing a high-speed optical time-division multiplexed signal optical pulse train at the timing of a high-speed clock optical pulse train generated from the second optical phase locked oscillator and transmitting the optical pulse train to an optical fiber transmission line. .
【0012】この発明によれば、加入者設置装置は、信
号の分岐および挿入動作をつぎのようにして実行する。
光増幅器は、光ファイバ伝送路からの高速の光時分割多
重信号光パルス列を増幅して光増幅光パルス列を出力す
る。第1の光位相同期発振器は、光増幅光パルス列に同
期した低速クロック光パルス列を発生する。フレーム同
期光回路は、光増幅光パルス列と第1の光位相同期発振
器からの低速クロック光パルス列とを用いてフレーム同
期光パルス列を抽出する。位相遅延光回路は、フレーム
同期光パルス列を用いて第1の光位相同期発振器からの
低速クロック光パルス列に所定の位相遅延を与えること
により所定のタイムスロットに位相の一致した低速クロ
ック光パルス列を生成する。光時分割分岐器は、位相遅
延光回路からの低速クロック光パルス列を用いて光増幅
光パルス列から所定のタイムスロットの低速の信号光パ
ルス列を分岐する。分岐された低速の信号光パルス列は
光受信器で受信される。光送信器は、低速の送信光パル
ス列を送信する。光時分割挿入器は、信号光パルス列が
抜かれた所定のタイムスロットに低速の送信信号光パル
ス列を挿入する。第2の光位相同期発振器は、光増幅光
パルス列に同期した高速クロック光パルス列を発生す
る。光識別再生回路は、光時分割挿入器からの高速の光
時分割多重信号光パルス列を識別信号として用いて第2
の光位相同期発振器から発生された高速クロック光パル
ス列のタイミングで高速の光時分割多重信号光パルス列
を識別再生して光ファイバ伝送路に送信する。According to the present invention, the subscriber installed device executes the operation of dropping and inserting a signal as follows.
The optical amplifier amplifies a high-speed optical time-division multiplexed signal optical pulse train from the optical fiber transmission line and outputs an optically amplified optical pulse train. The first optical phase locked oscillator generates a low-speed clock optical pulse train synchronized with the optically amplified optical pulse train. The frame synchronous optical circuit extracts a frame synchronous optical pulse train using the optically amplified optical pulse train and the low-speed clock optical pulse train from the first optical phase locked oscillator. The phase delay optical circuit generates a low-speed clock optical pulse train in phase with a predetermined time slot by giving a predetermined phase delay to the low-speed clock optical pulse train from the first optical phase-locked oscillator using the frame synchronous optical pulse train. I do. The optical time-division splitter uses the low-speed clock optical pulse train from the phase delay optical circuit to branch a low-speed signal optical pulse train of a predetermined time slot from the optically amplified optical pulse train. The branched low-speed signal light pulse train is received by the optical receiver. The optical transmitter transmits a low-speed transmission optical pulse train. The optical time-division inserter inserts a low-speed transmission signal light pulse train into a predetermined time slot from which the signal light pulse train has been removed. The second optical phase locked oscillator generates a high-speed clock optical pulse train synchronized with the optically amplified optical pulse train. The optical discrimination / regeneration circuit uses the high-speed optical time-division multiplexed signal optical pulse train from the optical time-division inserter as a second identification signal.
A high-speed optical time-division multiplexed signal optical pulse train is identified and reproduced at the timing of the high-speed clock optical pulse train generated from the optical phase locked oscillator, and transmitted to the optical fiber transmission line.
【0013】つぎの発明においては、上記発明におい
て、前記第1の光位相同期発振器は、所定の低速クロッ
ク光パルス列を発生する低速クロック光発振器と、可飽
和吸収の閾値レベルが1パルスの光パワーと2パルスが
重なった光パワーの中間程度に設定され、前記光増幅器
からの光増幅光パルス列と前記低速クロック光発振器か
らの低速クロック光パルス列が入力される可飽和吸収型
光スイッチとを有し、前記可飽和吸収型光スイッチの可
飽和吸収特性を利用して光増幅光パルス列に同期した低
速クロック光パルス列を発生することを特徴とする。In the following invention, in the above invention, the first optical phase-locked oscillator comprises: a low-speed clock optical oscillator for generating a predetermined low-speed clock optical pulse train; and an optical power of one pulse having a saturable absorption threshold level of one pulse. And a saturable absorption type optical switch to which an optically amplified optical pulse train from the optical amplifier and a low-speed clock optical pulse train from the low-speed clock optical oscillator are inputted. A low-speed clock optical pulse train synchronized with an optically amplified optical pulse train is generated by utilizing the saturable absorption characteristic of the saturable absorption type optical switch.
【0014】この発明によれば、第1の光位相同期発振
器は、可飽和吸収型光スイッチの可飽和吸収特性を利用
して光増幅光パルス列に同期した低速クロック光パルス
列を発生するようにしている。According to the present invention, the first optical phase-locked oscillator generates a low-speed clock optical pulse train synchronized with the optically amplified optical pulse train using the saturable absorption characteristics of the saturable absorption optical switch. I have.
【0015】つぎの発明においては、上記発明におい
て、前記第2の光位相同期発振器は、所定の高速クロッ
ク光パルス列を発生する高速クロック光発振器と、可飽
和吸収の閾値レベルが1パルスの光パワーと2パルスが
重なった光パワーの中間程度に設定され、前記光増幅器
からの光増幅光パルス列と高速低速クロック光発振器か
らの高速クロック光パルス列が入力される可飽和吸収型
光スイッチとを有し、前記可飽和吸収型光スイッチの可
飽和吸収特性を利用して光増幅光パルス列に同期した高
速クロック光パルス列を発生することを特徴とする。In the next invention, in the above invention, the second optical phase-locked oscillator comprises: a high-speed clock optical oscillator for generating a predetermined high-speed clock optical pulse train; and an optical power having a saturable absorption threshold level of one pulse. And a saturable absorption type optical switch which is set to an intermediate level of the optical power in which the two pulses overlap, and receives the optically amplified optical pulse train from the optical amplifier and the high-speed clock optical pulse train from the high-speed and low-speed clock optical oscillator. A high-speed clock optical pulse train synchronized with an optically amplified optical pulse train is generated by utilizing the saturable absorption characteristic of the saturable absorption type optical switch.
【0016】この発明によれば、第2の光位相同期発振
器は可飽和吸収型光スイッチの可飽和吸収特性を利用し
て光増幅光パルス列に同期した高速クロック光パルス列
を発生するようにしている。According to the present invention, the second optical phase locked oscillator generates a high-speed clock optical pulse train synchronized with the optically amplified optical pulse train using the saturable absorption characteristics of the saturable absorption type optical switch. .
【0017】つぎの発明においては、上記発明におい
て、前記光時分割分岐器は、光増幅器からの光増幅光パ
ルス列と、前記位相遅延光回路からの所定のタイムスロ
ットに位相が一致した低速クロック光パルス列とが入力
され、前記光増幅光パルス列から所定のタイムスロット
に位相が一致した信号光パルス列のみを出力する可飽和
吸収型光スイッチを備えることを特徴とする。In the next invention, in the above invention, the optical time-division splitter comprises a low-speed clock light whose phase coincides with an optically amplified optical pulse train from an optical amplifier and a predetermined time slot from the phase delay optical circuit. A saturable absorption type optical switch which receives a pulse train and outputs only a signal light pulse train whose phase matches that of a predetermined time slot from the optical amplified light pulse train.
【0018】この発明によれば、光時分割分岐器は、可
飽和吸収型光スイッチの可飽和吸収特性を利用して光増
幅された時分割多重光パルス列から所定のタイムスロッ
トに位相が一致した信号光パルス列のみを出力するよう
にしている。According to the present invention, the optical time-division splitter has a phase coincident with a predetermined time slot from a time-division multiplexed optical pulse train optically amplified using the saturable absorption characteristic of the saturable absorption type optical switch. Only the signal light pulse train is output.
【0019】つぎの発明においては、上記発明におい
て、前記光時分割挿入器は、前記光送信器からの低速送
信光パルス列と前記位相遅延回路からの所定のタイムス
ロットに位相の一致している低速クロック光パルス列と
が入力され、前記低速クロック光パルス列に位相および
パルス幅を一致させた送信光パルス列を出力する可飽和
吸収型光スイッチと、この可飽和吸収型光スイッチの出
力と、この所定のタイムスロット以外の光時分割多重信
号光パルス列とを合波する合波手段とを備えることを特
徴とする。In the following invention, in the above invention, the optical time-division adder includes a low-speed transmission optical pulse train from the optical transmitter and a low-speed optical pulse train whose phase coincides with a predetermined time slot from the phase delay circuit. A saturable absorption optical switch to which a clock optical pulse train is input and which outputs a transmission optical pulse train having the same phase and pulse width as the low-speed clock optical pulse train; an output of the saturable absorption optical switch; A multiplexing means for multiplexing an optical time-division multiplexed signal light pulse train other than a time slot.
【0020】この発明によれば、光時分割挿入器では、
可飽和吸収型光スイッチの可飽和吸収特性を利用して低
速クロック光パルス列に位相およびパルス幅を一致させ
た送信光パルス列を出力するようにしており、この可飽
和吸収型光スイッチの出力とこの所定のタイムスロット
以外の光時分割多重信号光パルス列とが合波されること
になる。According to the invention, in the optical time division inserter,
Utilizing the saturable absorption characteristics of the saturable absorption optical switch, a transmission optical pulse train whose phase and pulse width are matched to the low-speed clock optical pulse train is output. An optical time-division multiplexed signal light pulse train other than a predetermined time slot is multiplexed.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明にかかる光時分割多重伝送システムの好適な実施の
形態を詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of an optical time division multiplex transmission system according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【0022】実施の形態1.図1〜図7に従ってこの発
明にかかる光時分割多重伝送システムの実施の形態1を
説明する。図1は光時分割多重伝送方式による加入者系
光ファイバ通信システムの全体構成を示すもので、この
システムは、例えば、都市型ネットワーク(MAN (M
etropolitan Area Network))に適用される。Embodiment 1 Embodiment 1 of an optical time division multiplex transmission system according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows an entire configuration of a subscriber optical fiber communication system using an optical time division multiplex transmission system. This system is, for example, an urban network (MAN (M
etropolitan Area Network)).
【0023】図1において、1は中央局設置装置、2a
〜2iは加入者設置装置、3はリング状光ファイバ伝送
路である。矢印は信号の進行方向を示している。In FIG. 1, 1 is a central office installation device, 2a
Numerals 2i are subscriber installation devices, and 3 is a ring-shaped optical fiber transmission line. Arrows indicate the direction of travel of the signal.
【0024】次に動作について説明する。中央局設置装
置1においては、例えば伝送速度10Gbit/sの複
数の低速ディジタル光信号を光領域で時分割多重し、例
えば1.55μm帯で任意の波長を有する伝送速度10
0Gbit/sの信号光パルス列として光ファイバ伝送
路3に送信する。光ファイバ伝送路3を伝送された光時
分割多重信号光パルス列はまず加入者設置装置2aに入
力される。Next, the operation will be described. In the central office 1, for example, a plurality of low-speed digital optical signals having a transmission rate of 10 Gbit / s are time-division multiplexed in the optical domain, and for example, a transmission rate 10 having an arbitrary wavelength in the 1.55 μm band.
The signal is transmitted to the optical fiber transmission line 3 as a signal light pulse train of 0 Gbit / s. The optical time-division multiplexed signal light pulse train transmitted through the optical fiber transmission line 3 is first input to the subscriber station 2a.
【0025】加入者設置装置2aにおいては、100G
bit/sの光時分割多重信号光パルス列の中から予め
設定された所定のタイムスロットaの受信光パルスを光
領域で分岐して10Gbit/sの信号光パルス列とし
て受信する。次に信号光パルスが抜かれた同じタイムス
ロットaに10Gbit/sの送信光パルスを再び光領
域で挿入して100Gbit/sの光時分割多重信号光
パルス列として次の光ファイバ伝送路に送信する。加入
者設置装置2b〜2iではそれぞれに所定のタイムスロ
ットb〜iの10Gbit/s信号光パルスについて前
記同様の光時分割分岐・挿入を繰り返し、この結果10
0Gbit/sの光時分割多重信号光パルス列が中央局
設置装置1に戻る。In the subscriber installation device 2a, 100G
From the bit / s optical time-division multiplexed signal optical pulse train, a received optical pulse in a predetermined time slot a preset in the optical domain is branched and received as a 10 Gbit / s signal optical pulse train. Next, a 10 Gbit / s transmission light pulse is inserted again in the optical domain into the same time slot a from which the signal light pulse has been removed, and transmitted as a 100 Gbit / s optical time division multiplexed signal light pulse train to the next optical fiber transmission line. In each of the subscriber installation devices 2b to 2i, the same optical time division dropping / insertion as described above is repeated for 10 Gbit / s signal light pulses in predetermined time slots b to i.
The optical time-division multiplexed signal optical pulse train of 0 Gbit / s returns to the central office 1.
【0026】中央局設置装置1においては、光時分割多
重信号パルス列を伝送速度10Gbit/sの複数の低
速ディジタル光信号に光領域で分離して受信する。加入
者設置装置2aに対応する所定のタイムスロットaの信
号光パルスは加入者設置装置2b〜2iを素通りして中
央局設置装置1に戻るので、中央局設置装置1と加入者
設置装置2aとの間で対向通信が実現される。同様にそ
れぞれに所定のタイムスロットb〜iの信号光パルスを
介して中央局設置装置1と加入者設置装置2b〜2iと
の間で対向通信がそれぞれ実現される。このように光時
分割多重方式を利用して1本のリング状光ファイバ伝送
路を用いて多数の加入者に対して効率的に通信サービス
を提供することができる。In the central office equipment 1, the optical time division multiplexed signal pulse train is separated into a plurality of low-speed digital optical signals having a transmission rate of 10 Gbit / s in the optical domain and received. Since the signal light pulse in the predetermined time slot a corresponding to the subscriber installation device 2a passes through the subscriber installation devices 2b to 2i and returns to the central office installation device 1, the central office installation device 1 and the subscriber installation device 2a , And the opposite communication is realized. Similarly, opposing communication is realized between the central office installation apparatus 1 and the subscriber installation apparatuses 2b to 2i via signal light pulses in predetermined time slots b to i, respectively. As described above, a communication service can be efficiently provided to a large number of subscribers using one ring-shaped optical fiber transmission line by using the optical time division multiplexing method.
【0027】次に、図2〜図7を用いて、1つの加入者
設置装置2aで行われる光時分割分岐・挿入動作につい
て詳しく説明する。図2は1つの加入者設置装置2aの
内部構成例を示すものである。他の加入者設置装置2b
〜2iもこれと同様の構成を有しており、また、下述す
る加入者設置装置2aの光時分割分岐・挿入動作と同様
の処理が行われる。Next, the optical time division dropping / insertion operation performed by one subscriber installation device 2a will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 2 shows an example of the internal configuration of one subscriber installation device 2a. Other subscriber installation device 2b
2i have the same configuration, and the same processing as the optical time division dropping / inserting operation of the subscriber installation device 2a described below is performed.
【0028】加入者設置装置2aは、図2に示すよう
に、半導体光増幅器10、低速クロックによる光位相同
期発振器11、フレーム同期光回路12、位相遅延光回
路13、光時分割分岐器14、低速光受信器15、低速
光送信器16、光時分割挿入器17、高速クロックによ
る光位相同期発振器18、光識別再生回路19を備えて
いる。As shown in FIG. 2, the subscriber installation device 2a includes a semiconductor optical amplifier 10, an optical phase-locked oscillator 11 using a low-speed clock, a frame-synchronized optical circuit 12, a phase delay optical circuit 13, an optical time-division splitter 14, It comprises a low-speed optical receiver 15, a low-speed optical transmitter 16, an optical time-division inserter 17, an optical phase-locked oscillator 18 using a high-speed clock, and an optical identification and reproduction circuit 19.
【0029】つぎに、図2の各構成要素の動作を説明す
る。加入者設置装置2aにおいて、光ファイバ伝送路3
の伝送損失により光強度の減衰した100Gbit/s
の高速の光時分割多重信号光パルス列が半導体光増幅器
10に入力され、ここで、光直接増幅されて光強度の増
大した光パルス列が出力される。光増幅器10で増幅さ
れた光増幅信号光パルス列は、光位相同期発振器11、
フレーム同期光回路12、光時分割分岐器14および光
位相同期発振器18に入力される。Next, the operation of each component shown in FIG. 2 will be described. In the subscriber installation device 2a, the optical fiber transmission line 3
100 Gbit / s light intensity attenuated due to transmission loss
The high-speed optical time-division multiplexed signal optical pulse train is input to the semiconductor optical amplifier 10, where the optical pulse train whose optical intensity is increased by direct light amplification is output. The optically amplified signal light pulse train amplified by the optical amplifier 10 is converted into an optical phase locked oscillator 11,
The signal is input to the frame synchronization optical circuit 12, the optical time division splitter 14, and the optical phase locked oscillator 18.
【0030】光位相同期発振器11においては、光増幅
器10で増幅された光増幅信号光パルス列から10Gb
it/sの低速の繰り返し周期と、100Gbit/s
の高速の繰り返し周期の信号と同じ(短い)パルス幅を
有する低速クロック光パルス列を抽出する。光位相同期
発振器11は、図3に示すように、可飽和吸収型光スイ
ッチ20と、低速クロック光パルス列を発生する周波数
可変の発振器30とを有している。図3に示すように、
光増幅器10で増幅された100Gbit/sの信号光
パルス列と、発振器30から発生される低速クロック光
パルス列とを、可飽和吸収型光スイッチ20に入力す
る。可飽和吸収とは、ある光パワー(閾値)以下の光が
入力する場合には吸収される一方、閾値以上の光が入力
する場合には吸収特性に飽和現象が生じて吸収損失が小
さくなって光が透過するような性質のことである。In the optical phase-locked oscillator 11, 10 Gb is output from the optically amplified signal light pulse train amplified by the optical amplifier 10.
It / s slow repetition cycle and 100 Gbit / s
A low-speed clock light pulse train having the same (short) pulse width as the signal of the high-speed repetition period is extracted. As shown in FIG. 3, the optical phase-locked oscillator 11 includes a saturable absorption type optical switch 20 and a variable frequency oscillator 30 that generates a low-speed clock optical pulse train. As shown in FIG.
The 100 Gbit / s signal light pulse train amplified by the optical amplifier 10 and the low-speed clock light pulse train generated from the oscillator 30 are input to the saturable absorption type optical switch 20. Saturable absorption means that when light having a certain optical power (threshold) or less is input, the light is absorbed, whereas when light having a threshold or more is input, a saturation phenomenon occurs in the absorption characteristics and absorption loss decreases. It is a property of transmitting light.
【0031】ここで、可飽和吸収型光スイッチ20で
は、上記2種類のパルス列を入力する場合に、可飽和吸
収の閾値レベルを1パルスの光パワーと2パルスが重な
った光パワーの中間程度に設定するものとする。する
と、図3に示すように、信号光パルス列と低速クロック
光パルス列との周波数(周期)と位相が一致して入力ピ
ーク光パワーの大きい場合には、吸収損失が小さくなり
可飽和吸収型光スイッチ20から光パルス列が出力され
る。一方、図4に示すように、信号光パルス列と低速ク
ロック光パルス列との周波数と位相が一致せずピーク光
パワーの小さい場合には、吸収損失が大きくなり可飽和
吸収型光スイッチ20から光パルス列が出力されない。
従って図3に示すように可飽和吸収型光スイッチ20か
ら光パルス列が出力されるように発振器30の周波数と
位相を調整・設定することによって、入力信号光パルス
列と周波数および位相が一致した(同期した)低速クロ
ック光パルス列を光領域で生成することができる。光位
相同期発振器11から出力される低速クロック光パルス
列は、フレーム同期光回路12および位相遅延光回路1
3に入力される。Here, in the saturable absorption type optical switch 20, when the above two types of pulse trains are inputted, the threshold level of the saturable absorption is set to an intermediate level between the optical power of one pulse and the optical power of two pulses. Shall be set. Then, as shown in FIG. 3, when the frequency (period) and phase of the signal light pulse train and the low-speed clock light pulse train coincide with each other and the input peak light power is large, the absorption loss is reduced, and the saturable absorption type optical switch is used. 20 outputs an optical pulse train. On the other hand, as shown in FIG. 4, when the frequency and the phase of the signal light pulse train and the low-speed clock light pulse train do not coincide with each other and the peak light power is small, the absorption loss becomes large and the saturable absorption type optical switch 20 outputs the light pulse train. Is not output.
Accordingly, by adjusting and setting the frequency and phase of the oscillator 30 so that the optical pulse train is output from the saturable absorption type optical switch 20 as shown in FIG. ) Can be generated in the optical domain. The low-speed clock optical pulse train output from the optical phase-locked oscillator 11 is transmitted to the frame synchronous optical circuit 12 and the phase-delay optical circuit 1.
3 is input.
【0032】フレーム同期光回路12においては、光増
幅器10からの光増幅光パルス列におけるフレーム同期
パルスの配置されたタイムスロットZから10Gbit
/sの低速の繰り返し周期と、100Gbit/sの高
速の繰り返し周期の信号と同じパルス幅を有するフレー
ム同期光パルス列を抽出する。図5において、a〜iは
信号光パルスの配置されたタイムスロット、Zはフレー
ム同期パルスの配置されたタイムスロットを示してい
る。図5は、フレーム同期光回路12の内部構成を示す
もので、フレーム同期光回路12も可飽和吸収型光スイ
ッチ21を有して構成される。可飽和吸収型光スイッチ
21に光増幅器10からの100Gbit/sの信号光
パルス列と、光位相同期発振器11からの10Gbit
/sの低速クロック光パルス列が入力される。In the frame synchronization optical circuit 12, 10 Gbits from the time slot Z where the frame synchronization pulse is arranged in the optically amplified optical pulse train from the optical amplifier 10.
A frame synchronization optical pulse train having the same pulse width as a signal having a low repetition period of / s and a high repetition period of 100 Gbit / s is extracted. In FIG. 5, a to i indicate time slots in which signal light pulses are arranged, and Z indicates time slots in which frame synchronization pulses are arranged. FIG. 5 shows the internal configuration of the frame synchronization optical circuit 12. The frame synchronization optical circuit 12 is also configured to have a saturable absorption type optical switch 21. A 100 Gbit / s signal light pulse train from the optical amplifier 10 and a 10 Gbit signal from the optical phase locked oscillator 11 are transmitted to the saturable absorption type optical switch 21.
/ S low-speed clock pulse train is input.
【0033】可飽和吸収型光スイッチ21においては、
光位相同期発振器11からの低速クロック光パルス列と
位相が一致しているタイムスロットの信号光パルス列の
場合は、ディジタル符号“1”に対応する光パルスに対
しては入力ピーク光パワーが大きいために吸収損失が小
さくなり可飽和吸収型光スイッチ21から光パルスが出
力され、ディジタル符号“0”に対応する光パルスに対
しては入力ピーク光パワーが小さいために吸収損失が大
きくなり可飽和吸収型光スイッチ21から光パルスが出
力されないので、パルス列を再生することができる。一
方、低速クロック光パルス列と位相が一致していないタ
イムスロットの信号光パルス列については、入力ピーク
光パワーが小さいために吸収損失が大きくなり可飽和吸
収型光スイッチ21から光パルスが出力されない。In the saturable absorption type optical switch 21,
In the case of a time slot signal light pulse train whose phase matches that of the low-speed clock light pulse train from the optical phase locked oscillator 11, the input peak light power is large for the light pulse corresponding to the digital code "1". The absorption loss is reduced and an optical pulse is output from the saturable absorption type optical switch 21. For the optical pulse corresponding to the digital code "0", the absorption loss is increased because the input peak optical power is small, and the saturable absorption type optical switch is increased. Since no optical pulse is output from the optical switch 21, the pulse train can be reproduced. On the other hand, as for the signal light pulse train of the time slot whose phase does not coincide with that of the low-speed clock light pulse train, the absorption loss becomes large because the input peak light power is small, and no light pulse is output from the saturable absorption type optical switch 21.
【0034】従って、可飽和吸収型光スイッチ21にお
いては、光位相同期発振器11からの低速クロック光パ
ルス列と位相が一致しているタイムスロットの信号光パ
ルス列のみを抽出することができる。ここで、フレーム
同期光パルス列として所定のパターンを設定しておき、
各タイムスロットから抽出した光パルス列のパターンと
比較して所定のパターンを有する光パルス列を抽出する
ことにより、フレーム位相位置を同定できる。このよう
にして、光増幅器10からの光増幅光パルス列のタイム
スロットZからフレーム同期光パルス列を抽出する。Accordingly, the saturable absorption optical switch 21 can extract only the signal light pulse train of the time slot having the same phase as the low-speed clock light pulse train from the optical phase locked oscillator 11. Here, a predetermined pattern is set as a frame synchronization optical pulse train,
By extracting an optical pulse train having a predetermined pattern in comparison with the optical pulse train pattern extracted from each time slot, the frame phase position can be identified. In this way, a frame synchronization optical pulse train is extracted from the time slot Z of the optically amplified optical pulse train from the optical amplifier 10.
【0035】位相遅延光回路13においては、フレーム
同期光回路12で抽出したフレーム同期光パルス列を基
準として、光位相同期発振器11から入力される低速ク
ロック光パルス列に対し各タイムスロットa〜iに対応
する各所定の位相遅延を与えることにより、各タイムス
ロットに位相の一致した10Gbit/sの複数の低速
クロック光パルス列を生成し、該生成した複数の低速ク
ロック光パルス列を光時分割分岐器14に入力する。た
だし、上記の各位相遅延、すなわち各タイムスロットa
〜iの位相位置は、フレーム同期光回路12で抽出した
フレーム同期光パルス列を基準にして識別される。In the phase delay optical circuit 13, the low-speed clock optical pulse train input from the optical phase-locked oscillator 11 corresponds to each of the time slots a to i with reference to the frame synchronous optical pulse train extracted by the frame synchronous optical circuit 12. Thus, a plurality of 10 Gbit / s low-speed clock pulse trains having the same phase in each time slot are generated, and the generated low-speed clock pulse trains are transmitted to the optical time-division splitter 14. input. However, each phase delay described above, that is, each time slot a
The phase positions i to i are identified based on the frame synchronization optical pulse train extracted by the frame synchronization optical circuit 12.
【0036】光時分割分岐器14においては、100G
bit/sの高速の光時分割多重信号光パルス列から、
タイムスロットaに位相の一致した10Gbit/sの
低速の信号光パルス列を分岐して低速光受信器15に出
力し、また、タイムスロットa以外の光パルス列を光時
分割挿入器17に出力する。すなわち、光時分割分岐器
14においては、位相遅延光回路13から入力される各
タイムスロットa〜iに位相の一致した複数の低速クロ
ック光パルス列を用いて、光増幅器10からの100G
bit/sの高速の光時分割多重信号光パルス列から各
タイムスロットa〜iに位相の一致した10Gbit/
sの複数の低速の信号光パルス列を抽出する。抽出され
たタイムスロットaの信号光パルス列のみは、分岐され
て低速光受信器15に出力され、抽出された他のタイム
スロットb〜iの信号光パルス列は光時分割挿入器17
に出力される。In the optical time-division splitter 14, 100 G
From a high-speed bit / s optical time-division multiplexed signal optical pulse train,
A 10 Gbit / s low-speed signal light pulse train whose phase matches that of the time slot a is branched and output to the low-speed optical receiver 15, and an optical pulse train other than the time slot a is output to the optical time-division inserter 17. That is, the optical time-division splitter 14 uses a plurality of low-speed clock optical pulse trains having the same phase in each of the time slots a to i input from the phase delay optical circuit 13 to output the 100 G from the optical amplifier 10.
From a high-speed optical time-division multiplexed signal optical pulse train of 10 bit / s, 10 Gbit /
Extract a plurality of low-speed signal light pulse trains of s. Only the extracted signal light pulse train of the time slot a is branched and output to the low-speed optical receiver 15, and the extracted signal light pulse trains of the other time slots b to i are output to the optical time-division inserter 17.
Is output to
【0037】光時分割分岐器14は、タイムスロットa
〜i分の複数の可飽和吸収型光スイッチ22を備えてい
る。図6には、タイムスロットa用の1つの可飽和吸収
型光スイッチ22を示した。この図6の可飽和吸収型光
スイッチ22には、光増幅器10からの100Gbit
/sの信号光パルス列と、位相遅延光回路13からのタ
イムスロットaに位相の一致した低速クロック光パルス
列とが入力される。この可飽和吸収型光スイッチ22
は、フレーム同期光回路12内の可飽和吸収型光スイッ
チ21と同様に動作することで(位相が一致している場
合にのみパルス列を再生する)、タイムスロットaの信
号光パルス列のみを抽出する。この抽出されたパルス列
は低速光受信器15に出力される。The optical time-division splitter 14 has a time slot a
A plurality of saturable absorption type optical switches 22 are provided. FIG. 6 shows one saturable absorption type optical switch 22 for the time slot a. The saturable absorption type optical switch 22 shown in FIG.
/ S signal light pulse train and a low-speed clock light pulse train whose phase matches the time slot a from the phase delay optical circuit 13 are input. This saturable absorption type optical switch 22
Operates in the same manner as the saturable absorption type optical switch 21 in the frame synchronous optical circuit 12 (reproduces a pulse train only when the phases match), and extracts only the signal light pulse train of the time slot a. . The extracted pulse train is output to the low-speed optical receiver 15.
【0038】低速光受信器15においては、光時分割分
岐器14から入力した10Gbit/sの低速の信号光
パルス列を受信する。The low-speed optical receiver 15 receives a low-speed signal light pulse train of 10 Gbit / s input from the optical time-division splitter 14.
【0039】低速光送信器16においては、10Gbi
t/sの低速の送信光パルス列を光時分割挿入器17に
出力する。In the low-speed optical transmitter 16, 10 Gbi
A low-speed transmission optical pulse train of t / s is output to the optical time-division adder 17.
【0040】光時分割挿入器17においては、光時分割
分岐器14から入力したタイムスロットb〜iの信号光
パルス列に対して、低速光送信器16から入力した10
Gbit/sの低速の送信光パルス列をタイムスロット
aに挿入し、100Gbit/sの高速の光時分割多重
信号光パルス列として光識別再生回路19に出力する。In the optical time division adder 17, the signal light pulse train of the time slots b to i input from the optical time division splitter 14 is input to the 10
A Gbit / s low-speed transmission optical pulse train is inserted into the time slot a, and is output to the optical discriminating / reproducing circuit 19 as a 100 Gbit / s high-speed optical time-division multiplex signal light pulse train.
【0041】光時分割挿入器17は、例えば、可飽和吸
収型光スイッチ23と、光カプラ(図示せず)とを有し
て構成されている。図7に示すように、可飽和吸収型光
スイッチ23には、低速光送信器16からの10Gbi
t/sの低速の繰り返し周期および広いパルス幅を有す
る送信光パルス列と、10Gbit/sの低速の繰り返
し周期と100Gbit/sの高速の繰り返し周期の信
号と同じパルス幅を有し、かつタイムスロットaに位相
の一致した低速クロック光パルス列とが入力される。こ
の可飽和吸収型光スイッチ23も、フレーム同期光回路
12内の可飽和吸収型光スイッチ21と同様に動作する
ことで(位相が一致している場合にのみパルス列を再生
する)、10Gbit/sの低速の繰り返し周期および
広いパルス幅を有する送信光パルス列が、10Gbit
/sの低速の繰り返し周期と100Gbit/sの高速
の繰り返し周期の信号と同じパルス幅を有し、かつタイ
ムスロットaに位相の一致した送信光パルス列に変換さ
れる。The optical time-division inserter 17 includes, for example, a saturable absorption type optical switch 23 and an optical coupler (not shown). As shown in FIG. 7, the saturable absorption type optical switch 23 has 10 Gbi from the low-speed optical transmitter 16.
a transmission optical pulse train having a low repetition period of t / s and a wide pulse width, the same pulse width as a signal having a low repetition period of 10 Gbit / s and a high repetition period of 100 Gbit / s, and a time slot a And a low-speed clock light pulse train having the same phase. The saturable absorption type optical switch 23 also operates in the same manner as the saturable absorption type optical switch 21 in the frame synchronous optical circuit 12 (reproduces a pulse train only when the phases match), and 10 Gbit / s. A transmission optical pulse train having a slow repetition period and a wide pulse width of 10 Gbit
The signal is converted into a transmission optical pulse train having the same pulse width as a signal having a low repetition period of / s and a high repetition period of 100 Gbit / s and having the same phase as the time slot a.
【0042】このように変換されたタイムスロットaに
位相の一致した送信光パルス列と、光時分割分岐器14
から入力されるタイムスロットb〜iに対応する複数の
信号光パルス列とを光カプラを用いて合波することによ
り光時分割多重して、光識別再生回路19に出力する。The transmission optical pulse train whose phase coincides with the time slot a converted in this way and the optical time-division splitter 14
Multiplexed by using an optical coupler with a plurality of signal light pulse trains corresponding to time slots b to i input from, and output to the optical discrimination / reproduction circuit 19.
【0043】光位相同期発振器18においては、光位相
同期発振器11と同様、可飽和吸収型光スイッチと、1
00Gbit/sの高速クロック光パルス列を発生する
周波数可変の発振器とを有しており、前述した光位相同
期発振器11と同様の動作原理によって、光増幅器10
からの光増幅光パルス列に周波数および位相が一致した
(同期した)高速クロック光パルス列を光領域で生成す
る。この高速クロック光パルス列は光識別再生回路19
に入力される。In the optical phase locked oscillator 18, similarly to the optical phase locked oscillator 11, a saturable absorption type optical switch and one
A frequency-variable oscillator for generating a high-speed clock pulse train of 00 Gbit / s. The optical amplifier 10 has the same operating principle as the optical phase-locked oscillator 11 described above.
A high-speed clock light pulse train whose frequency and phase are matched (synchronized) with the light amplified light pulse train is generated in the optical domain. The high-speed clock light pulse train is applied to the
Is input to
【0044】光識別再生回路19においては、光時分割
挿入器17から入力された100Gbit/sの高速の
光時分割多重信号光パルス列を識別信号として用い、光
位相同期発振器18から入力された100Gbit/s
の高速クロック光パルス列のタイミングで識別再生す
る。すなわち、手前の光ファイバ伝送路を伝送したこと
に起因するパルス波形の歪みや位相の乱れ等の含まれな
い品質の良い100Gbit/sの光時分割多重信号光
パルス列を新たに生成する。そして、次の光ファイバ伝
送路に送信する。In the optical discriminating / reproducing circuit 19, the 100 Gbit / s high-speed optical time division multiplexed signal optical pulse train input from the optical time division inserter 17 is used as an identification signal, and the 100 Gbit input from the optical phase locked oscillator 18 is used. / S
Is reproduced at the timing of the high-speed clock pulse train. In other words, a high-quality 100 Gbit / s optical time-division multiplexed signal optical pulse train that does not include pulse waveform distortion or phase disturbance due to transmission on the upstream optical fiber transmission line is newly generated. Then, the signal is transmitted to the next optical fiber transmission line.
【0045】このようにこの実施形態1においては、光
ファイバ伝送路から受信した高速の光時分割多重信号光
パルス列の中から所定のタイムスロットの受信光パルス
を光領域で分岐して低速の信号光パルス列として受信
し、かつ同じタイムスロットに低速の送信光パルスを光
領域で挿入して高速の光時分割多重信号光パルス列とし
て光ファイバ伝送路に送信する処理を全て光領域で行う
ようにしており、1本のリング状光ファイバ伝送路を用
いて多数の加入者に対して10Gbit/sといった大
容量で高速の通信サービスを提供することができる。ま
た、1波長伝送方式であるため、信号波長を監視する必
要がなく、保守・管理の容易なシステムが可能である。As described above, in the first embodiment, a received optical pulse of a predetermined time slot is branched in the optical domain from a high-speed optical time-division multiplexed signal optical pulse train received from the optical fiber transmission line, and the low-speed signal is transmitted. Receive as an optical pulse train, and insert a low-speed transmission optical pulse in the same time slot in the optical domain and transmit it as a high-speed optical time-division multiplexed signal optical pulse train to the optical fiber transmission line. In addition, a large-capacity high-speed communication service such as 10 Gbit / s can be provided to many subscribers using one ring-shaped optical fiber transmission line. In addition, since it is a one-wavelength transmission system, there is no need to monitor the signal wavelength, and a system that is easy to maintain and manage is possible.
【0046】なお、上記実施の形態1では、光ファイバ
伝送路3をリング状に接続するようにしているが、光フ
ァイバ伝送路の接続形態としては、リング状伝送路にス
ター状やメッシュ状等が組み合わされていても良い。In the first embodiment, the optical fiber transmission lines 3 are connected in a ring shape. However, the connection form of the optical fiber transmission lines may be a star shape, a mesh shape or the like in the ring shape transmission line. May be combined.
【0047】また、光位相同期発振器11、フレーム同
期光回路12、光時分割分岐器14,光時分割挿入器1
7,光位相同期発振器18などでは、可飽和吸収型光ス
イッチを用いるようにしたが、他に例えば、4光波混合
といった非線形光学効果を利用した非線形光学素子を用
いるようにしてもよい。The optical phase-locked oscillator 11, the frame-synchronized optical circuit 12, the optical time-division splitter 14, the optical time-division inserter 1
7. In the optical phase locked oscillator 18 and the like, a saturable absorption type optical switch is used. However, a non-linear optical element utilizing a non-linear optical effect such as four-wave mixing may be used.
【0048】また、上記実施の形態1では、高速パルス
列を100Gbit/sとし、低速パルス列を10Gb
it/sとしたが、伝送速度は、他の任意の速度を選択
するようにしてもよい。In the first embodiment, the high-speed pulse train is set to 100 Gbit / s, and the low-speed pulse train is set to 10 Gbit / s.
Although the transmission speed is it / s, another arbitrary transmission speed may be selected.
【0049】なお、上記実施の形態1では、光時分割挿
入器17は、当該タイムスロット(例えばa)に位相の
一致した低速の送信光パルス列と、光時分割分岐器14
から入力される他のタイムスロット(例えばb〜i)に
対応する複数の低速の信号光パルス列とを光カプラを用
いて合波することにより、信号光パルス列が抜かれた所
定のタイムスロットに低速の信号光パルス列を挿入する
光時分割多重を行うようにしたが、光時分割分岐器14
から光時分割挿入器17に対し時分割多重光パルス列か
ら所定のタイムスロットの低速信号光パルス列が抽出さ
れた時分割多重光パルス列を入力するようにし、光時分
割挿入器17では、この入力された時分割多重光パルス
列の前記所定のタイムスロットに直接低速の送信信号光
パルス列を挿入するようにしてもよい。In the first embodiment, the optical time-division inserter 17 includes a low-speed transmission optical pulse train whose phase matches the time slot (eg, a) and the optical time-division splitter 14.
By using an optical coupler to multiplex a plurality of low-speed signal light pulse trains corresponding to other time slots (for example, b to i) input from the CPU, a low-speed signal light pulse train is extracted to a predetermined time slot. Optical time division multiplexing in which a signal light pulse train is inserted is performed.
From the time-division multiplexing optical pulse train, a time-division multiplexing optical pulse train in which a low-speed signal light pulse train of a predetermined time slot is extracted from the time-division multiplexing optical pulse train is input. A low-speed transmission signal light pulse train may be directly inserted into the predetermined time slot of the time-division multiplexed light pulse train.
【0050】[0050]
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
中央局設置装置および複数の加入者設置装置を光ファイ
バ伝送路によってリング状に接続した光時分割多重伝送
システムにおいて、光領域で光時分割多重および分離を
行う中央局設置装置と、光領域で光分岐および挿入を行
う複数の加入者設置装置とを備えるようにしたので、光
時分割多重方式を利用して1本のリング状光ファイバ伝
送路を用いて多数の加入者に対して効率的に、高速性を
生かした大容量の通信サービスを提供することができる
という効果がある。また、1波長伝送方式であるため、
信号波長を監視する必要がなく、保守・管理の容易なシ
ステムを構築することができる。また、光領域で光時分
割多重および分離を行うとともに、光領域で光分岐およ
び挿入を行うようにしているので、電気段による処理が
なくなり、高速化のネックになることがない。As described above, according to the present invention,
In an optical time division multiplexing transmission system in which a central office equipment and a plurality of subscriber equipments are connected in a ring by an optical fiber transmission line, a central office equipment that performs optical time division multiplexing and demultiplexing in the optical domain, Since it is provided with a plurality of subscriber installation devices that perform optical branching and insertion, it is possible to efficiently use a single ring-shaped optical fiber transmission line by using an optical time-division multiplexing system and to efficiently use a large number of subscribers. In addition, there is an effect that a large capacity communication service utilizing high speed can be provided. In addition, since it is a one-wavelength transmission system,
There is no need to monitor the signal wavelength, and a system that is easy to maintain and manage can be constructed. In addition, since optical time division multiplexing and demultiplexing are performed in the optical domain, and optical branching and insertion are performed in the optical domain, processing by the electric stage is eliminated, and there is no bottleneck in speeding up.
【0051】つぎの発明によれば、光増幅器、第1の光
位相同期発振器、フレーム同期光回路、位相遅延光回
路、光時分割分岐器、光受信器、光送信器、光時分割挿
入器、第2の光位相同期発振器および光識別再生回路に
よって加入者設置装置を構成し、各構成要素は全て光領
域で信号処理を行うようにしているので、電気段による
処理がなくなり、高速化の障害になることがない。According to the next invention, an optical amplifier, a first optical phase locked oscillator, a frame synchronized optical circuit, a phase delay optical circuit, an optical time division splitter, an optical receiver, an optical transmitter, an optical time division inserter , A second optical phase-locked oscillator and an optical discriminating / reproducing circuit constitute a subscriber-installed device, and all components are configured to perform signal processing in the optical domain. No obstacles.
【0052】つぎの発明によれば、第1の光位相同期発
振器は、可飽和吸収型光スイッチの可飽和吸収特性を利
用して光増幅光パルス列に同期した低速クロック光パル
ス列を発生するようにしているので、低速クロック光パ
ルス列の光増幅光パルス列に対する同期処理を光領域で
行うことができ、光の高速性を最大限生かすことが可能
となる。According to the next invention, the first optical phase-locked oscillator generates a low-speed clock optical pulse train synchronized with the optically amplified optical pulse train using the saturable absorption characteristics of the saturable absorption type optical switch. Therefore, the synchronization processing of the low-speed clock optical pulse train with respect to the optically amplified optical pulse train can be performed in the optical domain, and the maximum speed of light can be maximized.
【0053】つぎの発明によれば、第2の光位相同期発
振器は可飽和吸収型光スイッチの可飽和吸収特性を利用
して光増幅光パルス列に同期した高速クロック光パルス
列を発生するようにしているので、高速クロック光パル
ス列の光増幅光パルス列に対する同期処理を光領域で行
うことができ、光の高速性を最大限生かすことが可能と
なる。According to the next invention, the second optical phase-locked oscillator generates a high-speed clock optical pulse train synchronized with the optically amplified optical pulse train by utilizing the saturable absorption characteristics of the saturable absorption type optical switch. Therefore, the synchronization processing of the high-speed clock optical pulse train with respect to the optically amplified optical pulse train can be performed in the optical domain, and the high speed of light can be maximized.
【0054】つぎの発明によれば、光時分割分岐器は、
可飽和吸収型光スイッチの可飽和吸収特性を利用して光
増幅された時分割多重光パルス列から所定のタイムスロ
ットに位相が一致した信号光パルス列のみを出力するよ
うにしているので、時分割分岐処理を光領域で行うこと
ができ、光の高速性を最大限生かすことが可能となる。According to the next invention, the optical time-division splitter comprises:
Since only the signal light pulse train whose phase matches the predetermined time slot is output from the time-division multiplexed light pulse train optically amplified by using the saturable absorption characteristics of the saturable absorption type optical switch, the time division branching is performed. The processing can be performed in the optical region, and it is possible to make the most of the high speed of light.
【0055】つぎの発明によれば、光時分割挿入器で
は、可飽和吸収型光スイッチの可飽和吸収特性を利用し
て低速クロック光パルス列に位相およびパルス幅を一致
させた送信光パルス列を出力し、この可飽和吸収型光ス
イッチの出力とこの所定のタイムスロット以外の光時分
割多重信号光パルス列とを合成するようにしているの
で、時分割挿入処理を光領域で行うことができ、光の高
速性を最大限生かすことが可能となる。According to the next invention, in the optical time-division adder, a transmission optical pulse train whose phase and pulse width match the low-speed clock optical pulse train by using the saturable absorption characteristics of the saturable absorption type optical switch is output. However, since the output of the saturable absorption type optical switch and the optical time-division multiplexed signal optical pulse train other than the predetermined time slot are synthesized, time-division insertion processing can be performed in the optical domain, It is possible to make the most of the high-speed performance.
【図1】 この発明の実施の形態1における光時分割多
重伝送システムの全体構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an optical time division multiplex transmission system according to Embodiment 1 of the present invention.
【図2】 この発明の実施の形態1における光時分割多
重伝送システムに接続される加入者設置装置の内部構成
を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of a subscriber installed device connected to the optical time division multiplex transmission system according to Embodiment 1 of the present invention.
【図3】 加入者設置装置の光位相同期発振器に内蔵さ
れる可飽和吸収型光スイッチの動作を説明するための模
式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the operation of a saturable absorption type optical switch incorporated in an optical phase locked oscillator of a subscriber installed device.
【図4】 加入者設置装置の光位相同期発振器に内蔵さ
れる可飽和吸収型光スイッチの動作を説明するための模
式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an operation of a saturable absorption type optical switch incorporated in an optical phase locked oscillator of a subscriber installed device.
【図5】 加入者設置装置のフレーム同期光回路に内蔵
される可飽和吸収型光スイッチの動作を説明するための
模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining an operation of a saturable absorption type optical switch incorporated in a frame synchronous optical circuit of the subscriber installed device.
【図6】 加入者設置装置の光時分割分岐器に内蔵され
る可飽和吸収型光スイッチの動作を説明するための模式
図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining an operation of a saturable absorption type optical switch incorporated in an optical time division branching device of the subscriber installed device.
【図7】 加入者設置装置の光時分割挿入器に内蔵され
る可飽和吸収型光スイッチの動作を説明するための模式
図である。FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the operation of a saturable absorption type optical switch incorporated in the optical time-division inserter of the subscriber installed device.
【図8】 従来の光波長分割多重伝送システムの全体構
成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing an overall configuration of a conventional optical wavelength division multiplex transmission system.
【図9】 従来の光波長分割多重伝送システムの加入者
設置装置の構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a subscriber installation device of a conventional optical wavelength division multiplex transmission system.
1 中央局設置装置、2a〜2i 加入者設置装置、3
リング状光ファイバ伝送路、10 半導体光増幅器、
11 低速クロックの光位相同期発振器、12フレーム
同期光回路、13 位相遅延光回路、14 光時分割分
岐器、15低速光受信器、16 低速光送信器、17
光時分割挿入器、18 高速クロックの光位相同期発振
器、19 光識別再生回路。1 Central office installation equipment, 2a-2i subscriber installation equipment, 3
Ring-shaped optical fiber transmission line, 10 semiconductor optical amplifier,
11 Low-speed clock optical phase-locked oscillator, 12 frame synchronous optical circuit, 13 phase delay optical circuit, 14 optical time-division splitter, 15 low-speed optical receiver, 16 low-speed optical transmitter, 17
Optical time-division inserter, 18 High-speed clock optical phase-locked oscillator, 19 Optical discriminator / regeneration circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5K002 AA05 BA04 CA13 DA05 DA11 DA31 5K028 AA06 AA11 BB08 CC06 DD01 DD02 DD05 DD06 KK01 NN01 NN31 5K031 AA02 AA04 CB19 DA02 DA19 DB12 DB14 5K047 AA11 BB02 BB13 CC02 HH01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5K002 AA05 BA04 CA13 DA05 DA11 DA31 5K028 AA06 AA11 BB08 CC06 DD01 DD02 DD05 DD06 KK01 NN01 NN31 5K031 AA02 AA04 CB19 DA02 DA19 DB12 DB14 5K047 AA11 BB02 BB13 CC02
Claims (6)
装置を光ファイバ伝送路によってリング状に接続した光
時分割多重伝送システムにおいて、 低速の信号光パルス列を光領域で時分割多重することに
より高速の信号光パルス列を生成して光ファイバ伝送路
に送信し、かつ光ファイバ伝送路から受信した高速の信
号光パルス列を低速の信号光パルス列に光領域で時分割
分離する光時分割多重および分離機能を有する中央局設
置装置と、 光ファイバ伝送路から受信した高速の光時分割多重信号
光パルス列の中から所定のタイムスロットの受信光パル
スを光領域で分岐して低速の信号光パルス列として受信
し、かつ同じタイムスロットに低速の送信光パルスを光
領域で挿入して高速の光時分割多重信号光パルス列とし
て光ファイバ伝送路に送信する光分岐および挿入機能を
有する複数の加入者設置装置と、 を備えることを特徴とする光時分割多重伝送システム。1. An optical time division multiplexing transmission system in which a central office equipment and a plurality of subscriber equipments are connected in a ring by an optical fiber transmission line by time-division multiplexing a low-speed signal light pulse train in an optical domain. Optical time-division multiplexing and demultiplexing that generates a high-speed signal light pulse train, transmits it to the optical fiber transmission line, and time-divides the high-speed signal light pulse train received from the optical fiber transmission line into a low-speed signal light pulse train in the optical domain. Central office equipment with function, High speed optical time division multiplexed signal optical pulse train received from optical fiber transmission line Received optical pulse of predetermined time slot is split in optical domain and received as low speed signal optical pulse train And inserts a low-speed transmission optical pulse into the same time slot in the optical domain and transmits it to the optical fiber transmission line as a high-speed optical time-division multiplexed signal optical pulse train. Optical time division multiplex transmission system, characterized in that it comprises a plurality of subscriber installation apparatus, a having a light branching and insertion functions that.
パルス列を増幅して光増幅光パルス列を出力する光増幅
器と、 前記光増幅光パルス列に同期した低速クロック光パルス
列を発生する第1の光位相同期発振器と、 前記光増幅光パルス列と前記第1の光位相同期発振器か
らの低速クロック光パルス列とを用いてフレーム同期光
パルス列を抽出するフレーム同期光回路と、 前記フレーム同期光パルス列を用いて第1の光位相同期
発振器からの低速クロック光パルス列に所定の位相遅延
を与えることにより所定のタイムスロットに位相の一致
した低速クロック光パルス列を生成する位相遅延光回路
と、 前記位相遅延光回路からの低速クロック光パルス列を用
いて前記光増幅光パルス列から所定のタイムスロットの
低速の信号光パルス列を抽出して分岐する光時分割分岐
器と、 前記光時分割分岐器からの低速の信号光パルス列を受信
する光受信器と、 低速の送信光パルス列を送信する光送信器と、 前記信号光パルス列が抽出された所定のタイムスロット
に低速の送信信号光パルス列を挿入する光時分割挿入器
と、 光増幅光パルス列に同期した高速クロック光パルス列を
発生する第2の光位相同期発振器と、 前記光時分割挿入器からの高速の光時分割多重信号光パ
ルス列を識別信号として用いて前記第2の光位相同期発
振器から発生された高速クロック光パルス列のタイミン
グで高速の光時分割多重信号光パルス列を識別再生して
光ファイバ伝送路に送信する光識別再生回路と、 を有することを特徴とする請求項1に記載の光時分割多
重伝送システム。2. An optical amplifier for amplifying a high-speed optical time-division multiplexed signal optical pulse train from the optical fiber transmission line and outputting an optically amplified optical pulse train, wherein the optical network unit synchronizes with the optically amplified optical pulse train. A first optical phase-locked oscillator for generating a low-speed clock optical pulse train, and a frame synchronization for extracting a frame-synchronized optical pulse train using the optically amplified optical pulse train and the low-speed clock optical pulse train from the first optical phase-locked oscillator. An optical circuit, and applying a predetermined phase delay to the low-speed clock optical pulse train from the first optical phase-locked oscillator using the frame-synchronized optical pulse train to generate a low-speed clock optical pulse train in phase with a predetermined time slot. A phase delay optical circuit, and a predetermined time from the optically amplified optical pulse train using the low-speed clock optical pulse train from the phase delay optical circuit. An optical time-division splitter that extracts and branches a low-speed signal light pulse train of a lot, an optical receiver that receives the low-speed signal light pulse train from the optical time-division splitter, and a light that transmits a low-speed transmission light pulse train A transmitter; an optical time-division inserter for inserting a low-speed transmission signal light pulse train into a predetermined time slot from which the signal light pulse train is extracted; and a second generating a high-speed clock light pulse train synchronized with the optically amplified light pulse train. An optical phase-locked oscillator; and a high-speed clock optical pulse train generated from the second optical phase-locked oscillator using the high-speed optical time-division multiplexed signal optical pulse train from the optical time-division inserter as an identification signal. The optical time-division multiplex transmission according to claim 1, further comprising: an optical identification / regeneration circuit for identifying and reproducing an optical time-division multiplex signal optical pulse train and transmitting the optical pulse train to an optical fiber transmission line. Stem.
光発振器と、 可飽和吸収の閾値レベルが1パルスの光パワーと2パル
スが重なった光パワーの中間程度に設定され、前記光増
幅器からの光増幅光パルス列と前記低速クロック光発振
器からの低速クロック光パルス列が入力される可飽和吸
収型光スイッチと、 を有し、前記可飽和吸収型光スイッチの可飽和吸収特性
を利用して光増幅光パルス列に同期した低速クロック光
パルス列を発生することを特徴とする請求項2に記載の
光時分割多重伝送システム。3. The first optical phase-locked oscillator includes: a low-speed clock optical oscillator that generates a predetermined low-speed clock optical pulse train; and an optical power in which a threshold level of saturable absorption is one pulse and two pulses are overlapped. And a saturable absorption optical switch to which an optically amplified optical pulse train from the optical amplifier and a low-speed clock optical pulse train from the low-speed clock optical oscillator are inputted. 3. The optical time-division multiplex transmission system according to claim 2, wherein a low-speed clock optical pulse train synchronized with the optically amplified optical pulse train is generated by using a saturable absorption characteristic of the switch.
光発振器と、 可飽和吸収の閾値レベルが1パルスの光パワーと2パル
スが重なった光パワーの中間程度に設定され、前記光増
幅器からの光増幅光パルス列と高速低速クロック光発振
器からの高速クロック光パルス列が入力される可飽和吸
収型光スイッチと、 を有し、前記可飽和吸収型光スイッチの可飽和吸収特性
を利用して光増幅光パルス列に同期した高速クロック光
パルス列を発生することを特徴とする請求項2に記載の
光時分割多重伝送システム。4. The second optical phase-locked oscillator comprises: a high-speed clock optical oscillator for generating a predetermined high-speed clock optical pulse train; and an optical power in which a threshold level of saturable absorption is one pulse and two pulses overlap. And a saturable absorption type optical switch to which an optically amplified optical pulse train from the optical amplifier and a high-speed clock optical pulse train from a high-speed and low-speed clock optical oscillator are inputted. 3. The optical time-division multiplex transmission system according to claim 2, wherein a high-speed clock optical pulse train synchronized with the optically amplified optical pulse train is generated using a saturable absorption characteristic of the switch.
路からの所定のタイムスロットに位相が一致した低速ク
ロック光パルス列とが入力され、前記光増幅光パルス列
から所定のタイムスロットに位相が一致した信号光パル
ス列のみを出力する可飽和吸収型光スイッチを備えるこ
とを特徴とする請求項2に記載の光時分割多重伝送シス
テム。5. The optical time-division splitter receives an optically amplified optical pulse train from an optical amplifier and a low-speed clock optical pulse train whose phase matches a predetermined time slot from the phase delay optical circuit. 3. The optical time-division multiplexing transmission system according to claim 2, further comprising a saturable absorption optical switch that outputs only a signal light pulse train whose phase matches a predetermined time slot from the amplified light pulse train.
回路からの所定のタイムスロットに位相の一致している
低速クロック光パルス列とが入力され、前記低速クロッ
ク光パルス列に位相およびパルス幅を一致させた送信光
パルス列を出力する可飽和吸収型光スイッチと、 この可飽和吸収型光スイッチの出力と、この所定のタイ
ムスロット以外の光時分割多重信号光パルス列とを合波
する合波手段と、 を備えることを特徴とする請求項2に記載の光時分割多
重伝送システム。6. The optical time-division inserter receives a low-speed transmission optical pulse train from the optical transmitter and a low-speed clock optical pulse train whose phase matches a predetermined time slot from the phase delay circuit. A saturable absorption optical switch that outputs a transmission optical pulse train having the same phase and pulse width as the low-speed clock optical pulse train, an output of the saturable absorption optical switch, and optical time division multiplexing other than the predetermined time slot. 3. An optical time-division multiplex transmission system according to claim 2, further comprising: multiplexing means for multiplexing the signal light pulse train.
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---|---|---|---|
JP2001121711A JP4064072B2 (en) | 2001-04-19 | 2001-04-19 | Optical time division multiplexing transmission system |
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JP2007189289A (en) * | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Oki Electric Ind Co Ltd | Add-drop optical time division signal adding method and apparatus |
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