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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