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JP4924900B2 - PON optical communication system using optical code division multiple access - Google Patents

PON optical communication system using optical code division multiple access Download PDF

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JP4924900B2 JP2007272197A JP2007272197A JP4924900B2 JP 4924900 B2 JP4924900 B2 JP 4924900B2 JP 2007272197 A JP2007272197 A JP 2007272197A JP 2007272197 A JP2007272197 A JP 2007272197A JP 4924900 B2 JP4924900 B2 JP 4924900B2
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Description

本発明は、光符号分割多元接続(光CDMA)を用いたPON(Passive Optical Network)光通信システムに関するものである。   The present invention relates to a PON (Passive Optical Network) optical communication system using optical code division multiple access (optical CDMA).

光加入者線局側装置(Optical Line Terminal:以下「局側装置OLT」という)と、複数の光加入者線終端装置(Optical Network Unit:以下「宅側装置ONU」という)との間を、光ファイバ通信ネットワークを介して、双方向通信する光通信システムがある。   Between an optical subscriber line station side device (Optical Line Terminal: hereinafter referred to as “station side device OLT”) and a plurality of optical subscriber line termination devices (Optical Network Unit: hereinafter referred to as “home side device ONU”), There is an optical communication system that performs two-way communication via an optical fiber communication network.

この光通信システムにおいて、局側装置OLTと各宅側装置ONUとの間を、それぞれ1本の光ファイバで放射状に結ぶ(Single Star)構成を有する光ファイバ通信ネットワークが実用化されている。このネットワークの構成では、システムや通信機器などの構成は簡単になるが、1つの宅側装置ONUが、一本の光ファイバを占有しており、局側装置OLTにこの光ファイバを直接配線接続しなければならない。よって、宅側装置ONUがN局あれば、局側装置OLTから直接配線接続される光ファイバがN本必要となり、光通信システムの低価格化を図るのが困難である。   In this optical communication system, an optical fiber communication network having a single star configuration in which each of the station side device OLT and each home side device ONU is radially connected by a single optical fiber has been put into practical use. In this network configuration, the configuration of the system and communication equipment becomes simple, but one home-side device ONU occupies one optical fiber, and this optical fiber is directly connected to the station-side device OLT by wiring. Must. Therefore, if the home-side apparatus ONU has N stations, N optical fibers that are directly connected from the station-side apparatus OLT are required, and it is difficult to reduce the price of the optical communication system.

一方、局側装置OLTから配線接続される1本の光ファイバを、複数の宅側装置ONUで共有する光通信システムとしてのPON(Passive Optical Network)システムが実用化されている。このPONシステムは、FTTH(Fiber To The Home)やFTTB(Fiber To The Building)などのFTTxに適用されている低価格の光加入者用アクセス方式の1つである。   On the other hand, a PON (Passive Optical Network) system has been put to practical use as an optical communication system in which one optical fiber connected by wiring from the station side device OLT is shared by a plurality of home side devices ONU. This PON system is one of low-cost access methods for optical subscribers applied to FTTx such as FTTH (Fiber To The Home) and FTTB (Fiber To The Building).

このPONシステムでは、特に外部からの電源供給を必要とせずに受動的に入力された信号を分岐・多重する受動型光分岐器(以下、単に「光スプリッタ」ともいう)と、局側装置OLTとが、伝搬モードを単一とするシングルモードファイバ(Single Mode Fiber)などの光ファイバを介して接続されている。   In this PON system, a passive optical branching device (hereinafter also simply referred to as “optical splitter”) that branches and multiplexes a signal that is passively input without requiring external power supply, and a station side device OLT. Are connected via an optical fiber such as a single mode fiber having a single propagation mode.

1つの光通信システムには、宅側装置ONUは通常、複数あり、光スプリッタで分岐された光ファイバが、宅側装置ONUの数に合わせて備えられている。   In one optical communication system, there are usually a plurality of home-side devices ONU, and optical fibers branched by an optical splitter are provided in accordance with the number of home-side devices ONU.

局側装置OLTとN局の宅側装置ONUとは、光ファイバ及び光スプリッタを介して接続された1対Nの伝送を基本としている。これにより、1つの局側装置OLTに対して、多くの宅側装置ONUを割り当てることができ、全体的な設備コストを抑えることができる。   The station-side apparatus OLT and the N-station home-side apparatus ONU are based on 1-to-N transmission connected via an optical fiber and an optical splitter. Thereby, many home side apparatuses ONU can be allocated with respect to one station side apparatus OLT, and the whole installation cost can be held down.

このようなPONシステムでは、N局の宅側装置ONUが1つの局側装置OLTを共有するため、宅側装置ONUから局側装置OLTへは時分割多重によって信号が衝突しないようにデータ伝送を行う。宅側装置ONUは局側装置OLTによって割り当てられた期間でのみ光信号を送信してデータ伝送を行うため、局側装置OLTには、N局の宅側装置ONUから間欠的な信号(多数の0と1とを含むひとかたまりの信号;光バースト信号という)が伝送される。   In such a PON system, since the N-side home device ONU shares one station-side device OLT, data transmission is performed so that signals do not collide by time division multiplexing from the home-side device ONU to the station-side device OLT. Do. Since the home apparatus ONU transmits data by transmitting optical signals only during the period allocated by the station apparatus OLT, the station apparatus OLT receives intermittent signals (a number of signals) from the N station home apparatus ONU. A group of signals including 0 and 1 (referred to as an optical burst signal) is transmitted.

ところで宅側装置ONUの発光源として、局側装置OLTから光ファイバを通して光を供給することによって、宅側装置ONUに光源を設ける必要のない光通信システムが知られている(下記特許文献1参照)。   By the way, an optical communication system is known in which a light source is not provided in the home device ONU by supplying light from the station device OLT through an optical fiber as a light source of the home device ONU (see Patent Document 1 below). ).

また、PONシステム等において、上り信号のトラフィックをさらに向上させたいという要望がある。   In addition, there is a desire to further improve upstream signal traffic in a PON system or the like.

そこでPONシステム等において、光符号分割多元接続(光CDMA)を適用することが提案されている(下記特許文献1参照)。この光CDMA方式を用いれば、各宅側装置ONUから出力される上り光信号を、拡散符号を用いて符号化することで、光ファイバなどの光伝送路を、同時刻において、同一波長の複数の光信号で共有することが可能となる。したがって、宅側装置ONUに割り当てたスロットに、他の宅側装置ONUからの上り光信号を重畳させることが可能になる。
特開2003-298533号公報
Therefore, it has been proposed to apply optical code division multiple access (optical CDMA) in a PON system or the like (see Patent Document 1 below). If this optical CDMA system is used, an upstream optical signal output from each home-side apparatus ONU is encoded using a spreading code, so that an optical transmission line such as an optical fiber can be transmitted at a plurality of times with the same wavelength at the same time. Can be shared by optical signals. Therefore, it is possible to superimpose an upstream optical signal from another home-side apparatus ONU on the slot assigned to the home-side apparatus ONU.
JP 2003-298533 A

ところが、前記特許文献1記載の構成では、局側装置OLTから宅側装置ONUへの下り光ファイバ回線と、宅側装置ONUから局側装置OLTへの上り光ファイバ回線とが必要である。このため、光ファイバの芯数を減らすことのできるPON光通信システムが望まれている。   However, the configuration described in Patent Document 1 requires a downstream optical fiber line from the station-side apparatus OLT to the home-side apparatus ONU and an upstream optical fiber line from the home-side apparatus ONU to the station-side apparatus OLT. For this reason, a PON optical communication system capable of reducing the number of optical fiber cores is desired.

そこで本発明は、上り下りの光ファイバ回線を共通化することにより、光ファイバの芯数を減らすことのできる光符号分割多元接続を用いたPON光通信システムを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a PON optical communication system using optical code division multiple access, which can reduce the number of optical fiber cores by sharing upstream and downstream optical fiber lines.

本発明の光通信システムによれば、局側装置は、複数(n個)の波長の光を発光する光源と、前記複数(n個)の波長の光を合波して送信するとともに宅側装置から受光した複数(n個)の波長の光を分波する光合分波部とを備えている。
前記宅側装置は、前記局側装置から送られてきた複数(n個)の波長の光を波長ごとに分波する光分波部と、前記光分波部によって分波された各光に時間的遅延を与えるとともに、それぞれ光符号化する光遅延・符号化部と、前記光遅延・符号化部から出力される各光を合波する光合波部とを有し、前記光合波部によって合波された光を、前記光信号回線を通して局側装置に送出するものであり、前記局側装置は、前記光合分波部で分波された各光に対して、前記宅側装置の光遅延・符号化部で施される遅延と逆の遅延を施す光逆遅延部を有する。
According to the optical communication system of the present invention, the station side device combines a light source that emits light of a plurality of (n) wavelengths and the light of the plurality of (n) wavelengths and transmits the combined light. And an optical multiplexing / demultiplexing unit that demultiplexes light of a plurality (n) of wavelengths received from the apparatus.
The home side device is configured to demultiplex a plurality of (n) wavelengths of light transmitted from the station side device for each wavelength, and to each light demultiplexed by the light demultiplexing unit. An optical delay / encoding unit that optically encodes the optical delay and an optical multiplexing unit that combines the lights output from the optical delay / encoding unit, The combined light is sent to the station side device through the optical signal line, and the station side device receives the light of the home side device for each light demultiplexed by the optical multiplexing / demultiplexing unit. An optical reverse delay unit that applies a delay opposite to the delay applied by the delay / encoding unit is provided.

この構成によれば、局側装置は、一芯の光信号回線を通して、宅側装置で光遅延され符号化された多重波長光信号を得、この多重波長光信号に逆遅延を与え、復号することにより、宅側装置の情報を得ることができる。   According to this configuration, the station-side device obtains a multi-wavelength optical signal that is optically delayed and encoded by the home-side device through a single-core optical signal line, and applies a reverse delay to the multi-wavelength optical signal for decoding. Thus, information on the home device can be obtained.

前記光遅延・符号化部の光遅延素子と、前記光逆遅延部の光遅延素子とのいずれか片方又は両方にFBGを用いることができる。


FBG can be used for one or both of the optical delay element of the optical delay / encoding unit and the optical delay element of the optical reverse delay unit.


また、本発明の光通信システムによれば、単一の波長の光を用いて符号化を行うことも可能である。すなわち、前記局側装置には、単一の波長の光を発光する光源と、前記単一の波長の光を送信するとともに、宅側装置から受光した光を取り出す光合波部と、光を時間的に分離する光切替部とを備え、前記宅側装置は、前記局側装置から送られてきた単一の波長の光を分波する光分波部と、前記光分波部によって分波された各光に時間的遅延を与えるとともに、それぞれ光符号化する光遅延・符号化部と、前記光遅延・符号化部から出力される各光を合波する光合波部とを有し、前記光合波部によって合波された光を、前記光信号回線を通して局側装置に送出するものであり、前記局側装置は、前記光切替部で時間的に分離された各光に対して、前記宅側装置の光遅延・符号化部で施される遅延と逆の遅延を施す光逆遅延部を有する。   Also, according to the optical communication system of the present invention, it is possible to perform encoding using light of a single wavelength. That is, to the station side device, a light source that emits light of a single wavelength, an optical multiplexing unit that transmits the light of the single wavelength and takes out the light received from the home side device, and the light for time An optical switching unit that separates optically, and the home-side device demultiplexes the light of a single wavelength transmitted from the station-side device, and the optical demultiplexing unit demultiplexes the light. A time delay is provided to each of the light, an optical delay / encoding unit that optically encodes, and an optical multiplexing unit that combines the lights output from the optical delay / encoding unit, The light combined by the optical multiplexing unit is to be sent to the station side device through the optical signal line, the station side device, for each light temporally separated by the optical switching unit, An optical reverse delay unit that applies a delay opposite to the delay applied by the optical delay / encoding unit of the home-side apparatus;

この構成によっても、局側装置は、一芯の光信号回線を通して、宅側装置で符号化された多重波長光信号を得、この多重波長光信号を復号することにより、宅側装置の情報を得ることができる。   Even with this configuration, the station-side device obtains the multi-wavelength optical signal encoded by the home-side device through a single optical signal line, and decodes the multi-wavelength optical signal to obtain information on the home-side device. Obtainable.

以上のように本発明によれば、従来のPONシステムの上り回線の通信品質を高めて、ビットエラーレート(BER)特性と多重度の向上を図ることができる。またPONシステムは回線当りの低コスト化が必須条件であるが、上りデータ回線を光CDMAシステムとすることで、高コストで複雑な複数波長超短パルス光源を局側装置OLTのみに設置することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to improve the uplink communication quality of the conventional PON system and improve the bit error rate (BER) characteristics and the multiplicity. In addition, cost reduction per line is an indispensable condition for the PON system, but by installing an upstream data line as an optical CDMA system, a high-cost and complex multi-wavelength ultrashort pulse light source must be installed only in the station side device OLT. Can do.

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<実施形態1>   <Embodiment 1>

図1は、局側装置OLTと複数の宅側装置ONU(ONU1,ONU2,・・・)とを、光ファイバで接続した光CDMA−PON光通信システム(以下「光通信システム」という)の構成を示す概略図である。   FIG. 1 shows a configuration of an optical CDMA-PON optical communication system (hereinafter referred to as “optical communication system”) in which a station side device OLT and a plurality of home side devices ONU (ONU1, ONU2,...) Are connected by optical fibers. FIG.

光通信システムは、制御局側局舎に備えられる局側装置OLTと、複数の加入者宅にそれぞれ備えられる宅側装置ONUと、光スプリッタ5を介して局側装置OLTと各宅側装置ONUとの間に接続された光ファイバ4とを備えている。   The optical communication system includes a station side device OLT provided in a control station side station building, a home side device ONU provided in each of a plurality of subscriber homes, and a station side device OLT and each home side device ONU via an optical splitter 5. And an optical fiber 4 connected between the two.

宅側装置ONUは、光ネットワークサービスを享受するための装置であり、加入者宅内に設置されている。宅側装置ONUは、ブロードバンドルータを介してパーソナルコンピュータなどの端末装置に接続される。   The home-side device ONU is a device for enjoying the optical network service, and is installed in the subscriber's home. The home device ONU is connected to a terminal device such as a personal computer via a broadband router.

光スプリッタ5は、外部からの電源供給を特に必要とせず、一方に接続された光ファイバ4から入力される信号を、受動的に分岐又は合波して、他方に接続された光ファイバ4に出力するスターカプラで形成されている。これにより、1つの局側装置OLTに対して、多くの宅側装置ONUを割り当てることができ、全体的な設備コストを抑えることができる。   The optical splitter 5 does not require any external power supply, and passively branches or multiplexes signals input from the optical fiber 4 connected to one side to the optical fiber 4 connected to the other side. It is formed by a star coupler that outputs. Thereby, many home side apparatuses ONU can be allocated with respect to one station side apparatus OLT, and the whole installation cost can be held down.

局側装置OLT及び宅側装置ONUを含むこの光通信システムは、例えば、ギガビットイーサネット(イーサネットは登録商標である)技術を取り込み、高速のアクセス区間通信を実現するGE−PON(Gigabit Ethernet-Passive Optical Network)システムを構築している。このGE−PONシステムに従えば、宅側装置ONUから局側装置OLTに向けて、可変長なフレームを単位として上り通信を行う。このフレームを光信号に変換した信号を、「光バースト信号」という。   This optical communication system including the station side device OLT and the home side device ONU is, for example, GE-PON (Gigabit Ethernet-Passive Optical) which incorporates Gigabit Ethernet (Ethernet is a registered trademark) technology and realizes high-speed access section communication. Network) system. According to this GE-PON system, uplink communication is performed in units of variable length frames from the home device ONU to the station device OLT. A signal obtained by converting this frame into an optical signal is referred to as an “optical burst signal”.

局側装置OLTは、複数(n個)の波長λ1からλnまでの光を照射する光CDMA光源11、宅側装置ONUとの通信内容を制御するための上位層回路12、上位層回路12からの下り電気信号を波長λdの光信号に変換する電気/光変換器(E/O)13、波長λ1からλnまでの光と波長λdの光とを合波して光ファイバ4に送出するとともに、宅側装置ONUから受光した波長λ1からλnまでの光信号を波長ごとに分離する波長多重部(WDM:Wavelength Division Multiplexing)14、分離された各上り光信号を増幅する光増幅器15、各上り光信号を分波して光逆遅延・CDMA復号化部17に分配する光分波器16、及び光逆遅延・CDMA復号化部17から出力される光信号を電気信号に変換する光/電気変換器(O/E)18を備えている。なお、光増幅器15は省略される場合もある。   The station side device OLT includes an optical CDMA light source 11 that irradiates a plurality of (n) wavelengths of light λ1 to λn, an upper layer circuit 12 for controlling communication contents with the home side device ONU, and an upper layer circuit 12. An electrical / optical converter (E / O) 13 that converts the downstream electrical signal into an optical signal with wavelength λd, combines the light with wavelengths λ1 to λn and the light with wavelength λd, and sends them to the optical fiber 4. , A wavelength division multiplexing (WDM) 14 that separates optical signals from wavelengths λ1 to λn received from the home-side apparatus ONU for each wavelength, an optical amplifier 15 that amplifies each separated upstream optical signal, and each upstream An optical demultiplexer 16 that demultiplexes an optical signal and distributes the optical signal to the optical reverse delay / CDMA decoder 17 and an optical / electrical device that converts the optical signal output from the optical reverse delay / CDMA decoder 17 into an electrical signal. A converter (O / E) 18 is provided. The optical amplifier 15 may be omitted.

前記光逆遅延・CDMA復号化部17は、宅側装置ONUの数mに対応して設けられており、それぞれをデコーダDEC1〜DECmという。各デコーダDECは、ファイバブラックグレーティング(FBG)、アレードウェイブガイドグレーティング(AWG)等の光デバイスにより構成されるが、その詳細は後述する。   The optical reverse delay / CDMA decoder 17 is provided corresponding to the number m of the home-side apparatuses ONUs, and these are referred to as decoders DEC1 to DECm. Each decoder DEC is composed of an optical device such as a fiber black grating (FBG) or an ADE wave guide grating (AWG), and details thereof will be described later.

図2は、局側装置OLTに設置された前記光CDMA光源11の具体的構成を示す図である。光CDMA光源11は、波長λ1からλnまでの光をそれぞれ照射するn個のレーザダイオード(LD1〜LDn)、光合波器11a、及び制御信号(短パルス)を入力するための外部変調器(EA)11bを備えている。この光CDMA光源11は、λ1〜λnの波長の光を照射するレーザダイオード(LD1〜LDn)を光合波器11aにより1本に集光し、外部変調器(EA)11bにより所定のタイミングで光信号を通過させ波形整形する。前記レーザダイオードLDは、例えばモードロックレーザダイオード(MLLD)により構成される。外部変調器11bは、例えばLiNbO3(ニオブ酸リチウム)等の光学結晶を用いた変調器により構成される。   FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration of the optical CDMA light source 11 installed in the station side apparatus OLT. The optical CDMA light source 11 includes n laser diodes (LD1 to LDn) for irradiating light of wavelengths λ1 to λn, an optical multiplexer 11a, and an external modulator (EA) for inputting a control signal (short pulse). ) 11b. This optical CDMA light source 11 condenses laser diodes (LD1 to LDn) for irradiating light of wavelengths λ1 to λn into one by an optical multiplexer 11a, and outputs light at a predetermined timing by an external modulator (EA) 11b. Waveform shaping by passing the signal. The laser diode LD is constituted by, for example, a mode-locked laser diode (MLLD). The external modulator 11b is configured by a modulator using an optical crystal such as LiNbO3 (lithium niobate).

図1に戻り、宅側装置ONUは、局側装置OLTから送信されてきた波長λ1, λ2,…λnの光と波長λdの光とを分離する波長分離部21、分離された波長λdの光信号を電気信号に変換する光/電気変換器(O/E)22、宅側装置ONUとの通信内容を制御するための上位層回路23、波長λ1, λ2,…λnの光に対して、それぞれ時間的な遅延を与えるとともに符号化を行う光遅延・CDMA符号化部24、時間的な遅延を与え符号化された各光信号を合波する光合波器25から構成される。   Returning to FIG. 1, the home-side apparatus ONU includes a wavelength separation unit 21 that separates light of wavelengths λ1, λ2,... Λn and light of wavelength λd transmitted from the station-side apparatus OLT, and separated light of wavelength λd. An optical / electrical converter (O / E) 22 that converts a signal into an electrical signal, an upper layer circuit 23 for controlling communication contents with a home-side apparatus ONU, and light of wavelengths λ1, λ2,. The optical delay and CDMA encoding unit 24 applies time delay and performs encoding, and an optical multiplexer 25 that combines the encoded optical signals with time delay.

以下、宅側装置ONUと局側装置OLTとの信号の、下り方向と上り方向との信号の送受信手順を簡単に説明する。   Hereinafter, a signal transmission / reception procedure in the downlink direction and the uplink direction of signals between the home-side apparatus ONU and the station-side apparatus OLT will be briefly described.

インターネット網から信号を受け取った局側装置OLTにおいて、中継されるべき論理リンクを特定するために、所定のブリッジ処理が行われる。このとき、局側装置OLTは、フレーム信号に、論理リンク識別子を含む同期ビット部やGE−PONヘッダなどの情報を付加し、電気/光変換器13により波長λdの光信号に変換して、波長多重部14に送る。この下りの光信号は、光ファイバ4を通して、放送と同じように全ての宅側装置ONUに同じ信号が送信され、途絶えることのない光連続信号となっている。   In the station-side apparatus OLT that has received a signal from the Internet network, a predetermined bridge process is performed in order to specify a logical link to be relayed. At this time, the station side device OLT adds information such as a synchronization bit part including a logical link identifier and a GE-PON header to the frame signal, and converts it into an optical signal of wavelength λd by the electrical / optical converter 13, The data is sent to the wavelength multiplexing unit 14. This downstream optical signal is an optical continuous signal that is transmitted through the optical fiber 4 to all home-side apparatuses ONU in the same way as broadcast, and is not interrupted.

一方、局側装置OLTの光CDMA光源11の波長λ1からλnまでの信号は、単パルスで変調した後、前記波長多重部14により前記波長λdの光信号とともに重畳され、各宅側装置ONUに送信される。   On the other hand, the signals from the wavelengths λ1 to λn of the optical CDMA light source 11 of the station side device OLT are modulated with a single pulse, and then superposed together with the optical signal of the wavelength λd by the wavelength multiplexing unit 14, and are transmitted to each home side device ONU. Sent.

光ファイバ4に送られた光信号は、光スプリッタ5で分岐され、各支線の光ファイバ4を介して、各宅側装置ONUに送られる。   The optical signal sent to the optical fiber 4 is branched by the optical splitter 5 and sent to each home-side apparatus ONU via the optical fiber 4 of each branch line.

宅側装置ONUでは、波長多重された光を波長分離部21において、波長λdの光と、各波長λ1からλnまでの光とに分離する。波長λdの光は、光/電気変換器(O/E)22を通して上位層回路23に供給され、信号処理されブロードバンドルータを介してパーソナルコンピュータなどの端末装置にデータ伝送される。   In the home-side apparatus ONU, the wavelength-multiplexed light is separated into light of wavelength λd and light of wavelengths λ1 to λn by the wavelength separation unit 21. The light of wavelength λd is supplied to an upper layer circuit 23 through an optical / electrical converter (O / E) 22, is signal-processed, and is transmitted to a terminal device such as a personal computer via a broadband router.

また宅側装置ONUでは、局側装置OLTから伝送されてきた波長λ1, λ2,…λnの光を波長分離部21により分離し、各分離された波長の光に対して、光遅延・CDMA符号化部24で、上位層回路23からの指令に基づいて光符号分割多重接続(光CDMA)符号化を行って光バースト信号を作成し、光ファイバ4を介して局側装置OLTへ送信を行う。   In the home apparatus ONU, the wavelengths λ1, λ2,... Λn transmitted from the station apparatus OLT are separated by the wavelength demultiplexing unit 21, and the optical delay / CDMA code is separated from the separated wavelengths. In accordance with a command from the higher layer circuit 23, the conversion unit 24 performs optical code division multiple access (optical CDMA) encoding to generate an optical burst signal, and transmits the optical burst signal to the station side apparatus OLT via the optical fiber 4. .

前記光バースト信号は、光スプリッタ5を介して光ファイバ4上をそれぞれ多重化されて送られるので、局側装置OLTで受信される光信号は、複数の宅側装置ONUからの光バースト信号を含んでいる。   Since the optical burst signal is multiplexed and transmitted on the optical fiber 4 via the optical splitter 5, the optical signal received by the station side device OLT is the optical burst signal from the plurality of home side devices ONU. Contains.

従来では、これらの光バースト信号は、互いに時間的に競合しないように時分割で送信されるように制御される。この制御は、局側装置OLTから各宅側装置ONUへデータを送信するとき、各宅側装置ONUに対して、上り光信号を送信してもよい期間スロットが割り当てられ、制御フレームとして通知されることで行われる。したがって、同一の光通信システムにおいて、各宅側装置ONUから送られる上り光信号は、競合を回避することができる。   Conventionally, these optical burst signals are controlled to be transmitted in time division so as not to compete with each other in time. In this control, when data is transmitted from the station-side device OLT to each home-side device ONU, a period slot during which an upstream optical signal may be transmitted is allocated to each home-side device ONU and is notified as a control frame. Is done. Therefore, in the same optical communication system, the upstream optical signal transmitted from each home-side apparatus ONU can avoid contention.

ところが本発明では、上り光信号は、後に述べるように、光遅延・CDMA符号化部24により符号化されるため、異なった宅側装置ONUからの光信号が時間的に競合しても、局側装置OLTで分離して取り出すことができるという特徴がある。   However, in the present invention, as described later, the upstream optical signal is encoded by the optical delay / CDMA encoding unit 24. Therefore, even if optical signals from different home-side apparatuses ONU compete in time, It is characterized in that it can be separated and taken out by the side device OLT.

局側装置OLTでは、受信した波長λ1, λ2,…λnの光を波長多重部14により分離し、各分離された波長の光に対して、光逆遅延・CDMA復号化部17で復号し、電気信号に変換し、上位層回路12へ信号を渡す。   In the station-side apparatus OLT, the received light of wavelengths λ1, λ2,... Λn is separated by the wavelength multiplexing unit 14, and the light of each separated wavelength is decoded by the optical reverse delay / CDMA decoding unit 17, The signal is converted into an electric signal, and the signal is passed to the upper layer circuit 12.

このようにして、宅側装置ONUと局側装置OLTとの相互の通信が行われる。   In this way, mutual communication between the home-side apparatus ONU and the station-side apparatus OLT is performed.

図3は、宅側装置ONUに設けられた光遅延・CDMA符号化部24の構成例を示すブロック図である。以下、説明を簡単にするために、波長λ1, λ2,…λnの数「n」は4であるとして説明を行うが、発明の実施ではこの数に限定されることはない。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the optical delay / CDMA encoding unit 24 provided in the home-side apparatus ONU. Hereinafter, for the sake of simplicity, the description will be made assuming that the number “n” of the wavelengths λ1, λ2,... Λn is 4, but the number is not limited to this in the practice of the invention.

光遅延・CDMA符号化部24は、波長分離部21により分離された波長λ1, λ2,λ3, λ4の各光信号の伝送路に配置された光サーキュレータCRと、各光信号に対してそれぞれ時間的な遅延を掛けるFBG1〜4を備えている。FBGは、光ファイバブラッググレーティング (Fiber Bragg Grating) といい、光ファイバのコア中に周期的な屈折率変化を持った回折格子を形成し、特定の波長の光のみブラッグ反射させる光反射器としての機能を持たせた光学素子である。反射を起こす光の波長は、回折格子の周期と、光ファイバの屈折率とによって決まる。   The optical delay / CDMA encoding unit 24 includes an optical circulator CR disposed in the transmission path of each optical signal having wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 separated by the wavelength separation unit 21, and a time for each optical signal. FBGs 1 to 4 for applying a general delay are provided. An FBG is called an optical fiber Bragg grating, and forms a diffraction grating having a periodic refractive index change in the core of an optical fiber, and serves as an optical reflector that Bragg reflects only light of a specific wavelength. This is an optical element having a function. The wavelength of light that causes reflection is determined by the period of the diffraction grating and the refractive index of the optical fiber.

本実施形態の場合、各FBG1〜4における回折格子の並び方は、光サーキュレータCRに近い方から、波長λ1, λ2, λ3, λ4となっている。この並び方は、宅側装置ONU1に固有の並び方であり、他の宅側装置ONU2,3,4の並び方とは違っている(後述)。   In the case of this embodiment, the arrangement of the diffraction gratings in each of the FBGs 1 to 4 is the wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 from the side closer to the optical circulator CR. This arrangement is unique to the home-side apparatus ONU1, and is different from the arrangement of the other home-side apparatuses ONU2, 3, and 4 (described later).

各FBG1〜4における回折格子の並び方は、波長λ1, λ2, λ3, λ4の順となっているため、波長λ2,λ3,λ4の遅延時間は、波長λ1の遅延時間のそれぞれ2倍、3倍、4倍となる。   Since the diffraction gratings in each of the FBGs 1 to 4 are arranged in the order of the wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4, the delay times of the wavelengths λ2, λ3, and λ4 are two times and three times that of the wavelength λ1, respectively. 4 times.

また光遅延・CDMA符号化部24は、各光信号に対して光強度“0”または“1”の強度変調を行うための強度変調器26を備えている。これらの強度変調器26の状態は、上位層回路23からの指令に基づき与えられる。   Further, the optical delay / CDMA encoding unit 24 includes an intensity modulator 26 for performing intensity modulation of optical intensity “0” or “1” on each optical signal. The states of these intensity modulators 26 are given based on commands from the upper layer circuit 23.

このように、FBGと強度変調器26とによって、各光信号に対して時間、強度の両領域で光信号の拡散符号化を行うことができる。   As described above, the FBG and the intensity modulator 26 can perform spread coding of an optical signal in both time and intensity regions for each optical signal.

拡散符号化された光信号は光合波器25により合波され、局側装置OLTに向けて伝送される。   The spread-encoded optical signal is multiplexed by the optical multiplexer 25 and transmitted to the station side device OLT.

図4は、局側装置OLTにおける、光逆遅延・CDMA復号化部17の宅側装置ONU1に対応するデコーダDEC1での動作を示すブロック図である(光増幅器15、光分波器16の図示は省略している)。   FIG. 4 is a block diagram showing the operation of the optical reverse delay / CDMA decoder 17 in the decoder DEC1 corresponding to the home apparatus ONU1 in the station apparatus OLT (illustration of the optical amplifier 15 and the optical demultiplexer 16). Is omitted).

デコーダDEC1は、波長多重部14で分離された波長λ1, λ2,…λ4の各光信号の伝送路に配置された光サーキュレータCRと、各光信号に対してそれぞれ時間的な遅延を掛けるFBG5〜8を備えている。またこのデコーダDEC1は、これらの光サーキュレータCRを通過した各光信号を1つに合波する光合波器17aを備えている。光合波器17aを通った光信号はフィルタで分離され、それぞれ復号される。なお、光合波器17aは必ずしも必須のものではなく、光合波器17aを省略して、各光サーキュレータCRを通過した各光信号をそのまま復号してもよい。   The decoder DEC1 includes an optical circulator CR arranged in the transmission path of each optical signal having the wavelengths λ1, λ2,... Λ4 separated by the wavelength multiplexing unit 14, and FBG5 for multiplying each optical signal by a time delay. 8 is provided. The decoder DEC1 includes an optical multiplexer 17a that combines the optical signals that have passed through the optical circulators CR into one. The optical signal passing through the optical multiplexer 17a is separated by a filter and decoded. The optical multiplexer 17a is not necessarily essential, and the optical multiplexer 17a may be omitted and each optical signal that has passed through each optical circulator CR may be decoded as it is.

各FBG5〜8における回折格子の並び方は、光サーキュレータCRに近い方から、波長λ4, λ3, λ2, λ1となっている。このため、波長λ3,λ2,λ1の遅延時間は、波長λ4の遅延時間のそれぞれ2倍、3倍、4倍となる。   The arrangement of the diffraction gratings in each of the FBGs 5 to 8 has wavelengths λ4, λ3, λ2, and λ1 from the side closer to the optical circulator CR. Therefore, the delay times of the wavelengths λ3, λ2, and λ1 are twice, three times, and four times the delay time of the wavelength λ4, respectively.

このFBG5〜8の回折格子の並び方は、図3に示した宅側装置ONU1のFBG1〜4における回折格子の並び方と逆になっており、宅側装置ONU1で遅延を受けた各波長の光に、逆の順序で遅延を与えることができる。これにより、局側装置OLTの光合波器17aの出力では、各波長の光信号が時間的に重畳された単一の光信号波形を得ることができる。   The arrangement of the diffraction gratings of the FBGs 5 to 8 is opposite to the arrangement of the diffraction gratings in the FBGs 1 to 4 of the home-side apparatus ONU1 shown in FIG. 3, and the light of each wavelength delayed by the home-side apparatus ONU1. Can give delays in reverse order. Thereby, at the output of the optical multiplexer 17a of the station side apparatus OLT, it is possible to obtain a single optical signal waveform in which optical signals of respective wavelengths are temporally superimposed.

図5は、宅側装置ONU2の光遅延・CDMA符号化部24の一構成例を示すブロック図である。光遅延・CDMA符号化部24は、波長分離部21により分離された波長λ1, λ2,…λ4の各光信号の伝送路に配置された光サーキュレータCRと、各光信号に対してそれぞれ時間的な遅延を掛けるFBG1〜4とを備えている。   FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of the optical delay / CDMA encoding unit 24 of the home-side apparatus ONU2. The optical delay / CDMA encoding unit 24 includes an optical circulator CR disposed in the transmission path of each optical signal having wavelengths λ1, λ2,. FBGs 1 to 4 for applying a significant delay.

本実施形態の場合、各FBG1〜4における回折格子の並び方は、図3の場合と異なっていて、宅側装置ONU2固有の並び方となっている。すなわち、光サーキュレータCRに近い方から、波長λ4, λ1, λ2, λ3となっている。   In the case of this embodiment, the way of arranging the diffraction gratings in each of the FBGs 1 to 4 is different from the case of FIG. That is, the wavelengths λ4, λ1, λ2, and λ3 from the side closer to the optical circulator CR.

また光遅延・CDMA符号化部24は、各光信号に対して光強度“0”または“1”のオンオフ強度変調を行うための強度変調器26を備えている。これらの強度変調器26の状態は、上位層回路23からの指令に基づき与えられる。   The optical delay / CDMA encoding unit 24 includes an intensity modulator 26 for performing on / off intensity modulation of the optical intensity “0” or “1” for each optical signal. The states of these intensity modulators 26 are given based on commands from the upper layer circuit 23.

このように、FBGと強度変調器26とによって、各光信号に対して時間、波長の両領域で光信号の拡散符号化を行うことができる。   As described above, the FBG and the intensity modulator 26 can perform spread coding of an optical signal in both time and wavelength regions for each optical signal.

拡散符号化された光信号は、光合波器25により合波され、局側装置OLTに向けて伝送される。   The spread-encoded optical signal is multiplexed by the optical multiplexer 25 and transmitted to the station side device OLT.

図6は、局側装置OLTの、宅側装置ONU2に対応する光逆遅延・CDMA復号化部17のデコーダ2の動作を示すブロック図である。   FIG. 6 is a block diagram showing the operation of the decoder 2 of the optical reverse delay / CDMA decoding unit 17 corresponding to the home-side apparatus ONU2 of the station-side apparatus OLT.

デコーダ2は、波長分離部14で分離された波長λ1, λ2, λ3, λ4の各光信号の伝送路に配置された光サーキュレータCRと、各光信号に対してそれぞれ時間的な遅延を掛けるFBG5〜8と、これらの光サーキュレータCRを通過した各光信号を1つに合波する光合波器17aとを備えている。   The decoder 2 includes an optical circulator CR disposed in the transmission path of each optical signal having wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 separated by the wavelength separation unit 14, and an FBG 5 that applies a time delay to each optical signal. To 8 and an optical multiplexer 17a that combines the optical signals that have passed through these optical circulators CR into one.

各FBG5〜8における回折格子の並び方は、光サーキュレータCRに近い方から、波長λ3, λ2, λ1, λ4となっている。   The arrangement of the diffraction gratings in each of the FBGs 5 to 8 is the wavelength λ3, λ2, λ1, λ4 from the side closer to the optical circulator CR.

このFBGの回折格子の並び方は、図5に示した宅側装置ONU2のFBG1〜4の回折格子の並び方と逆になっており、宅側装置ONUで遅延を受けた各波長の光に、逆の順序で遅延を与えることができる。これにより、局側装置OLTの光合波器の出力では、各波長の光信号が時間的に重畳された単一の光信号波形を得ることができる。   The arrangement of the diffraction gratings of the FBG is opposite to the arrangement of the diffraction gratings of the FBGs 1 to 4 of the home-side apparatus ONU2 shown in FIG. 5 and is reverse to the light of each wavelength delayed by the home-side apparatus ONU. Delays can be given in order. Thereby, at the output of the optical multiplexer of the station side apparatus OLT, it is possible to obtain a single optical signal waveform in which optical signals of respective wavelengths are temporally superimposed.

以上に説明した本光通信システムの光信号の各部の波形を、タイミングチャートを用いて説明する。各タイミングチャートにおいて横軸は時間t、縦軸は光強度を表す。   The waveform of each part of the optical signal of the optical communication system described above will be described using a timing chart. In each timing chart, the horizontal axis represents time t, and the vertical axis represents light intensity.

まず、図7Aは、局側装置OLTに設置された光CDMA光源11から照射される光源光を示す。この光源光は、外部変調器(EA)を所定のタイミングで通過し波形整形される。波形整形された波形(a)を図7Bに示す。   First, FIG. 7A shows light source light emitted from the optical CDMA light source 11 installed in the station side apparatus OLT. The light source light passes through an external modulator (EA) at a predetermined timing and is waveform-shaped. The waveform shaped waveform (a) is shown in FIG. 7B.

図8のONU1で示したタイミングチャートは、図3に対応する宅側装置ONU1の波長分離部21の出力波形(b1)〜(b4)と、光符号化部24の出力波形(c1)〜(c4)と、光合波器25の出力波形(d)を示すタイミングチャートである。光符号化部24の各FBG1〜4における回折格子の並び方は、光サーキュレータCRに近い方から、波長λ1, λ2, λ3, λ4となっているので、波長λ1の波形(c1)の遅延は一番小さく、波長λ2, λ3, λ4の波形(c2)〜(c4)になるほど遅延が大きくなっている。従って、光合波器25の出力波形(d)は、時間的に波長λ1, λ2, λ3, λ4の順番となっている。   8 shows the output waveforms (b1) to (b4) of the wavelength demultiplexing unit 21 and the output waveforms (c1) to (c1) of the optical encoding unit 24 corresponding to FIG. 6 is a timing chart showing c4) and an output waveform (d) of the optical multiplexer 25. The arrangement of the diffraction gratings in each of the FBGs 1 to 4 of the optical encoding unit 24 is the wavelength λ1, λ2, λ3, λ4 from the side closer to the optical circulator CR, so the delay of the waveform (c1) of the wavelength λ1 is one. The delay becomes larger as the waveforms (c2) to (c4) of the wavelengths λ2, λ3, and λ4 are the smallest. Therefore, the output waveform (d) of the optical multiplexer 25 is in the order of wavelengths λ1, λ2, λ3, λ4 in terms of time.

図8のONU2で示したタイミングチャートは、図5に対応する宅側装置ONU2の波長分離部21の出力波形(b1)〜(b4)と、光符号化部24の出力波形(c1)〜(c4)と、光合波器25の出力波形(d)を示すタイミングチャートである。各FBG1〜4における回折格子の並び方は、光サーキュレータCRに近い方から、波長λ4, λ1, λ2, λ3となっているので、波長λ4の遅延は一番小さく、波長λ1, λ2, λ3になるほど遅延が大きくなっている。従って、光合波器25の出力波形(d)は、時間的に波長λ4, λ1, λ2, λ3の順番となっている。   8 shows the output waveforms (b1) to (b4) of the wavelength demultiplexing unit 21 and the output waveforms (c1) to (c1) of the optical encoding unit 24 corresponding to FIG. 6 is a timing chart showing c4) and an output waveform (d) of the optical multiplexer 25. The arrangement of the diffraction gratings in each of the FBGs 1 to 4 is the wavelength λ4, λ1, λ2, λ3 from the side closer to the optical circulator CR. Therefore, the delay of the wavelength λ4 is the smallest, and the wavelengths λ1, λ2, λ3 The delay is large. Therefore, the output waveform (d) of the optical multiplexer 25 is in the order of wavelengths λ4, λ1, λ2, and λ3 in terms of time.

ここで宅側装置ONU1の波長分離部21を通過する波形(b1)〜(b4)の入力時刻と、宅側装置ONU2の波長分離部21を通過する波形(b1)〜(b4)の入力時刻とは、時間的にずれている。このように時間がずれるのは、親局局側装置OLTから各宅側装置ONUへの光伝搬時間が、光スプリッタ5通過後の光ファイバの長さにより、異なっているからである。時間のずれがFGBの一番小さな遅延時間に相当する時間だけずれたものとなっているが、これは特に意味はない。   Here, the input times of the waveforms (b1) to (b4) passing through the wavelength separation unit 21 of the home side apparatus ONU1 and the input times of the waveforms (b1) to (b4) passing through the wavelength separation unit 21 of the home side apparatus ONU2 Is shifted in time. The reason why the time is shifted in this way is that the light propagation time from the master station side device OLT to each home side device ONU differs depending on the length of the optical fiber after passing through the optical splitter 5. Although the time lag is shifted by a time corresponding to the smallest delay time of FGB, this is not particularly meaningful.

図9(e)は、各宅側装置ONU1,ONU2から出力され、光スプリッタ5で合波された光信号を示す。図示するように、各宅側装置ONU1,ONU2から出力される光バースト信号が一部重複している。この合波された光信号が局側装置OLTに入力される。   FIG. 9 (e) shows optical signals output from the respective home devices ONU 1 and ONU 2 and combined by the optical splitter 5. As shown in the figure, the optical burst signals output from the home devices ONU1 and ONU2 are partially overlapped. The combined optical signal is input to the station side device OLT.

図9(DEC1)の波形(g1)〜(g4)は、局側装置OLTのデコーダ1の各FBG5〜8で時間の遅延が与えられた各波長の光信号を示す。波長λ1の光信号を(g1)〜波長λ4の光信号を(g4)に示している。遅延の結果、4つの各波長の光信号は同一時刻に揃えられる。これらの各波長の光信号を光合波器17aで合波した光信号を(h)に示す。なお、デコーダ1によって、ONU1以外の宅側装置、例えばONU2から受光された各波長の光信号にも所定の遅延が与えられるが、合波された結果得られる光信号は、4つの波長が全部同一時刻に揃うことはない。したがって、ONU1以外の宅側装置からの情報を誤って取り入れるおそれはない。   Waveforms (g1) to (g4) in FIG. 9 (DEC1) indicate optical signals of respective wavelengths to which time delays are given by the FBGs 5 to 8 of the decoder 1 of the station side apparatus OLT. An optical signal of wavelength λ1 is shown in (g1) to an optical signal of wavelength λ4 in (g4). As a result of the delay, the optical signals of the four wavelengths are aligned at the same time. An optical signal obtained by combining the optical signals of these wavelengths by the optical multiplexer 17a is shown in (h). The decoder 1 also gives a predetermined delay to optical signals of each wavelength received from a home-side device other than the ONU 1, for example, the ONU 2, but the optical signal obtained as a result of the combination has all four wavelengths. They are not aligned at the same time. Therefore, there is no possibility that information from a home side device other than the ONU 1 is erroneously taken in.

図9(DEC2)は、局側装置OLTのデコーダ2の各FBG5〜8で時間の遅延が与えられた各波長の光信号を示すタイミングチャートである。波長λ1の光信号を(g1)〜波長λ4の光信号を(g4)に示している。遅延の結果、4つの各波長の光信号は同一時刻に揃えられる。これらの各波長の光信号を光合波器で合波した光信号を(h)に示す。なお、デコーダ2によって、ONU2以外の宅側装置、例えばONU1から受光された各波長の光信号にも所定の遅延が与えられるが、合波された結果得られる光信号は、4つの波長が全部同一時刻に揃うことはない。したがって、ONU2以外の宅側装置からの情報を誤って取り入れるおそれはない。   FIG. 9 (DEC2) is a timing chart showing optical signals of respective wavelengths given time delays by the FBGs 5 to 8 of the decoder 2 of the station side apparatus OLT. An optical signal of wavelength λ1 is shown in (g1) to an optical signal of wavelength λ4 in (g4). As a result of the delay, the optical signals of the four wavelengths are aligned at the same time. An optical signal obtained by combining the optical signals of these wavelengths with an optical multiplexer is shown in (h). The decoder 2 gives a predetermined delay to each wavelength optical signal received from the home side device other than the ONU 2, for example, the ONU 1, but all four wavelengths are obtained as a result of the multiplexing. They are not aligned at the same time. Therefore, there is no possibility that information from a home side device other than the ONU 2 is erroneously taken in.

このように、局側装置OLT入力の段階では、同一時刻に複数の光バースト信号が時間的に重畳されて入力されても、これらの重畳された信号は、復号化器17の別々のデコーダで分離され、それぞれ独立した信号として取り出される。したがって、各宅側装置ONUが時間的な空きスロットを利用して上り光通信を行う光通信システムと比較して、より多くの情報を扱えるようになる。   In this way, even when a plurality of optical burst signals are temporally superimposed at the same time and input at the station-side apparatus OLT input stage, these superimposed signals are received by separate decoders of the decoder 17. Separated and extracted as independent signals. Therefore, each home-side apparatus ONU can handle more information than an optical communication system that performs upstream optical communication using a time slot.

<実施形態2>   <Embodiment 2>

次に、局側装置OLTから単一の波長λ1の光を各宅側装置ONUに伝送し、宅側装置ONUは、この波長λ1の光を用いて変調をかけるシステム構成を説明する。   Next, a system configuration in which light having a single wavelength λ1 is transmitted from the station-side device OLT to each home-side device ONU, and the home-side device ONU modulates using the light having the wavelength λ1 will be described.

図10は、局側装置OLTと複数の宅側装置ONUとを、光ファイバで接続した光通信システムの構成を示す概略図である。光通信システムネックワークの全体構成は、図1を用いて説明したのと同様である。   FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration of an optical communication system in which a station side device OLT and a plurality of home side devices ONU are connected by an optical fiber. The overall configuration of the optical communication system neckwork is the same as that described with reference to FIG.

図10を参照して、局側装置OLTは、1つの波長λ1の光を照射する光CDMA光源31、所定のタイミングで光CDMA光源31からの光信号を通過させることにより波形整形する外部変調器(EA)32、宅側装置ONUとの通信内容を制御するための上位層回路33、上位層回路33からの電気信号を波長λdの光信号に変換する電気/光変換器(E/O)34、波長λ1の光と波長λdの光とを多重して光ファイバ4に送出するともに宅側装置ONUから受光した波長λ1の上り光信号を分離する波長多重部(WDM:Wavelength Division Multiplexing)35、波長多重部35で分離された波長λ1の上り信号を増幅する光増幅器36、光スイッチ37、光逆遅延・CDMA復号化部38及び復号化された光信号を電気信号に変換する光/電気変換器(O/E)39を備えている。なお光増幅器36はなくても良い。   Referring to FIG. 10, the station side device OLT includes an optical CDMA light source 31 that emits light of one wavelength λ1, and an external modulator that shapes a waveform by passing an optical signal from the optical CDMA light source 31 at a predetermined timing. (EA) 32, an upper layer circuit 33 for controlling communication contents with the home-side apparatus ONU, and an electric / optical converter (E / O) that converts an electric signal from the upper layer circuit 33 into an optical signal of wavelength λd 34, a wavelength division multiplexing (WDM) 35 that multiplexes the light of wavelength λ1 and the light of wavelength λd and transmits them to the optical fiber 4 and separates the upstream optical signal of wavelength λ1 received from the home-side apparatus ONU. , An optical amplifier 36 that amplifies the upstream signal of wavelength λ1 separated by the wavelength multiplexing unit 35, an optical switch 37, an optical reverse delay / CDMA decoding unit 38, and an optical / electrical unit that converts the decoded optical signal into an electrical signal. Converter (O / ) Is equipped with a 39. The optical amplifier 36 may not be provided.

宅側装置ONUは、局側装置OLTから送信されてきた波長λ1の光と波長λdの光とを分離する波長分離部41、分離された波長λdの光信号を電気信号に変換する光/電気変換器(O/E)42、宅側装置ONUとの通信内容を制御するための上位層回路43、波長λ1の光をn個の光に分波する光分波器44、分波された波長λ1の光に対して時間的な遅延を与えるとともに符号化を行う光遅延・CDMA符号化部45、光遅延・CDMA符号化部45から与えられる各光信号をオンオフする光変調素子46、光変調素子46を通過した各光信号を合波する光合波器47から構成される。   The home-side device ONU has a wavelength separation unit 41 that separates the light of wavelength λ1 and the light of wavelength λd transmitted from the station-side device OLT, and the optical / electrical device that converts the separated optical signal of wavelength λd into an electrical signal. A demultiplexer 44, an upper layer circuit 43 for controlling communication contents with the converter (O / E) 42, the home-side apparatus ONU, an optical demultiplexer 44 for demultiplexing light of wavelength λ1 into n light beams An optical delay / CDMA encoder 45 that applies time delay to the light of wavelength λ 1 and performs encoding, an optical modulator 46 that turns on / off each optical signal supplied from the optical delay / CDMA encoder 45, The optical multiplexer 47 is configured to multiplex the optical signals that have passed through the modulation element 46.

図11は、宅側装置ONU1の光遅延・CDMA符号化部45の構成例を示すブロック図である。光遅延・CDMA符号化部45は、光分波器44により分波された波長λ1の各光信号の伝送路に配置された光サーキュレータCRと、各光信号に対してそれぞれ時間的な遅延を掛けるFBG1〜4を備えている。   FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of the optical delay / CDMA encoding unit 45 of the home-side apparatus ONU1. The optical delay / CDMA encoding unit 45 includes an optical circulator CR disposed in the transmission path of each optical signal having the wavelength λ1 demultiplexed by the optical demultiplexer 44, and a time delay for each optical signal. FBG1-4 to hang are provided.

本実施形態の場合、各FBG1〜4における回折格子の並び方はFBGごとに異なっている。光サーキュレータCRに近い方から、波長λ1, λ2, λ3, λ4の順に配列されたFBG1、波長λ4, λ1, λ2, λ3の順に配列されたFBG2、波長λ3, λ4, λ1, λ2の順に配列されたFBG3、波長λ2, λ3, λ4, λ1の順に配列されたFBG4となっている。この並び方は、すべての宅側装置ONU1〜ONUmに共通の並び方である。   In the case of the present embodiment, the arrangement of the diffraction gratings in each of the FBGs 1 to 4 is different for each FBG. FBG1 arranged in the order of wavelengths λ1, λ2, λ3, λ4, FBG2 arranged in the order of wavelengths λ4, λ1, λ2, λ3, and wavelengths λ3, λ4, λ1, λ2 The FBG 3 is arranged in the order of wavelengths λ2, λ3, λ4, and λ1. This arrangement is a common arrangement for all the home devices ONU1 to ONUm.

このFBG1〜4により遅延された各光信号は、4つの光変調素子46により“1”,“0“でオンオフされ、光変調素子46の出力光信号は光合波器47によって1つに合波される。前記光変調素子46の光学的構成は、電気光学変調素子など公知の構成を採用することができる。   The optical signals delayed by the FBGs 1 to 4 are turned on and off by four optical modulation elements 46 at “1” and “0”, and the output optical signals of the optical modulation elements 46 are combined into one by an optical multiplexer 47. Is done. As the optical configuration of the light modulation element 46, a known configuration such as an electro-optic modulation element can be adopted.

この光変調素子46で4つの光チャンネルのどれをオンし、どれをオフするかの組み合わせによって、光信号を符号変調することができる。この符号の情報は、上位層回路43からの指令(ctrl)に基づき与えられる。   This optical modulation element 46 can code-modulate an optical signal by a combination of which of the four optical channels is turned on and which is turned off. Information on this code is given based on a command (ctrl) from the upper layer circuit 43.

このように、FBG1〜4と光変調素子46とによって、光信号の遅延と符号化を行うことができる。符号化された光信号は、光合波器47により合波され、局側装置OLTに向けて伝送される。   As described above, the optical signals can be delayed and encoded by the FBGs 1 to 4 and the optical modulation element 46. The encoded optical signal is multiplexed by the optical multiplexer 47 and transmitted to the station side apparatus OLT.

図12は、宅側装置ONU1に対応する局側装置OLTの光逆遅延・CDMA復号化部38での動作を示すブロック図である。   FIG. 12 is a block diagram showing an operation in the optical reverse delay / CDMA decoding unit 38 of the station side apparatus OLT corresponding to the home side apparatus ONU1.

光逆遅延・CDMA復号化部38は、伝送されてきた波長λ1の光を時分割して切り替える光スイッチ37と、光スイッチ37で切り替えられた各光の伝送路に配置された光サーキュレータCRと、各光信号に対してそれぞれ時間的な遅延を掛けるFBG5〜8とを備えている。また光逆遅延・CDMA復号化部は、これらの光サーキュレータCRを通過した各光信号をそれぞれ電気信号に変換する復調器としての光/電気変換器(OE)を備えている。
前記光スイッチ37の構成は、マトリックス型光スイッチ、マッハツェンダー方式光スイッチなど、いろいろな例がある。また光スイッチは、機械式光スイッチのミラー駆動する方式のMEMS(micro electro mechanical systems)とか電気光学効果利用した電子式光スイッチの光導波路による光スイッチ等で構成してもよい。なお光スイッチ37の切替え開始時点を特定する必要があるが、この特定は、局側装置OLTで、バースト信号の1番目に入ってきたパルス状の光を検出すれば、これに応じて光スイッチ37の切替を始めることとすればよい。
The optical reverse delay / CDMA decoding unit 38 includes an optical switch 37 that switches the transmitted light of the wavelength λ1 in a time-sharing manner, and an optical circulator CR that is arranged in each optical transmission path switched by the optical switch 37. , FBGs 5-8 for multiplying each optical signal by a time delay. The optical reverse delay / CDMA decoder includes an optical / electrical converter (OE) as a demodulator that converts each optical signal that has passed through the optical circulator CR into an electrical signal.
The configuration of the optical switch 37 includes various examples such as a matrix type optical switch and a Mach-Zehnder type optical switch. Further, the optical switch may be constituted by a micro electro mechanical systems (MEMS) of a mirror drive type of a mechanical optical switch or an optical switch using an optical waveguide of an electronic optical switch using an electro-optic effect. Note that it is necessary to specify the switching start time of the optical switch 37. For this specification, if the station-side apparatus OLT detects the pulsed light that has entered the first burst signal, the optical switch is correspondingly detected. The switching of 37 may be started.

各FBG5〜6における回折格子の並び方は、FBGごとに異なっている。すなわち、光サーキュレータCRに近い方から、波長λ4, λ3 λ2, λ1の順に配列されたFBG5、波長λ3, λ2, λ1, λ4の順に配列されたFBG6、波長λ2, λ1, λ4, λ3の順に配列されたFBG7、波長λ1, λ4, λ3, λ2の順に配列されたFBG8となっている。   The arrangement of the diffraction gratings in each of the FBGs 5 to 6 is different for each FBG. That is, from the side closer to the optical circulator CR, FBG 5 arranged in the order of wavelengths λ 4, λ 3 λ 2, λ 1, FBG 6 arranged in the order of wavelengths λ 3, λ 2, λ 1, λ 4, arranged in order of wavelengths λ 2, λ 1, λ 4, λ 3 The FBG 7 is arranged, and the FBG 8 is arranged in the order of wavelengths λ1, λ4, λ3, and λ2.

このFBGの回折格子の並び方は、図11に示した宅側装置ONU1のFBG1〜4の回折格子の並び方と逆になっており、宅側装置ONU1で遅延を受けた各光に、逆の順序で遅延を与えることができる。これにより、局側装置OLTでは、各光信号を時間的に一致させることができる。   The arrangement of the diffraction gratings of the FBG is opposite to the arrangement of the diffraction gratings of the FBGs 1 to 4 of the home-side apparatus ONU1 shown in FIG. 11, and the reverse order is applied to each light delayed by the home-side apparatus ONU1. Can give a delay. Thereby, in the station side apparatus OLT, each optical signal can be made to correspond temporally.

これらの光信号は同時に、光/電気変換器(OE)により電気信号に変換され、パラレルな変調信号を取り出すことができる。   These optical signals are simultaneously converted into electric signals by an optical / electrical converter (OE), and a parallel modulation signal can be taken out.

図13は、宅側装置ONU2の光遅延・CDMA符号化部45の一構成例を示すブロック図である。この光遅延・CDMA符号化部45は、図11の宅側装置ONU1の光遅延・CDMA符号化部の構成と比べて、光変調素子46のオンオフの並び方が変更されているのみである。   FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration example of the optical delay / CDMA encoding unit 45 of the home-side apparatus ONU2. The optical delay / CDMA encoding unit 45 is different from the configuration of the optical delay / CDMA encoding unit of the home-side apparatus ONU1 shown in FIG.

図14は、局側装置OLTの光逆遅延・CDMA復号化部38での動作を示すブロック図であるが、この図は、図12で示した局側装置OLTの光逆遅延・CDMA復号化部45のブロック図とまったく同じであるが、取り出される符号が、宅側装置ONU2で符号化された「1011」に対応した符号となっている。   FIG. 14 is a block diagram showing the operation of the optical reverse delay / CDMA decoding unit 38 of the station side apparatus OLT. This figure shows the optical reverse delay / CDMA decoding of the station side apparatus OLT shown in FIG. Although it is exactly the same as the block diagram of the unit 45, the extracted code is a code corresponding to “1011” encoded by the home-side apparatus ONU2.

以上に説明した光信号の各部の波形を、タイミングチャートを用いて説明する。各タイミングチャートにおいて横軸は時間t、縦軸は光強度を表す。   The waveform of each part of the optical signal described above will be described using a timing chart. In each timing chart, the horizontal axis represents time t, and the vertical axis represents light intensity.

まず、図15Aは、局側装置OLTに設置された光CDMA光源31から照射される光源光を示す。この光源光は単一波長λ1の光である。この光源光は、外部変調器(EA)32により所定のタイミングで通過し波形整形される。波形整形された波形(a)を図15Bに示す。   First, FIG. 15A shows light source light emitted from the optical CDMA light source 31 installed in the station side apparatus OLT. This light source light is light having a single wavelength λ1. This light source light passes through the external modulator (EA) 32 at a predetermined timing and is waveform-shaped. FIG. 15B shows the waveform shaped waveform (a).

図16(ONU1)は、図11に対応する宅側装置ONU1の光分波器44の出力波形(b1)〜(b4)と、光変調素子46の出力波形(c1)〜(c4)と、光合波器47の出力波形(d)とを示すタイミングチャートである。光変調素子46の出力波形(c1)〜(c4)は、光変調素子46によりON,ON,OFF,ONの符号変調が行われているので、これを合波した光合波器47の出力波形(d)は当該時点で「1,1,0,1」の並びとなっている。   16 (ONU1) includes output waveforms (b1) to (b4) of the optical demultiplexer 44 of the home-side apparatus ONU1 corresponding to FIG. 11, output waveforms (c1) to (c4) of the light modulation element 46, and 6 is a timing chart showing an output waveform (d) of the optical multiplexer 47. The output waveforms (c1) to (c4) of the light modulation element 46 are subjected to ON, ON, OFF, ON code modulation by the light modulation element 46. (d) is an array of “1, 1, 0, 1” at that time.

図16(ONU2)は、図13に対応する宅側装置ONU2の光分波器44の出力波形(b1)〜(b4)と、光変調素子46の出力波形(c1)〜(c4)と、光合波器47の出力波形(d)を示すタイミングチャートである。光変調素子46の出力波形(c1)〜(c4)は、光変調素子46によりON,OFF,ON,ONの符号変調が行われているので、これを合波した光合波器47の出力波形(d)は当該時点で「1,0,1,1」の並びとなっている。   16 (ONU2) includes output waveforms (b1) to (b4) of the optical demultiplexer 44 of the home-side apparatus ONU2 corresponding to FIG. 13, output waveforms (c1) to (c4) of the light modulation element 46, and 7 is a timing chart showing an output waveform (d) of the optical multiplexer 47. The output waveforms (c1) to (c4) of the light modulation element 46 are subjected to ON, OFF, ON, ON code modulation by the light modulation element 46. (d) is an array of “1, 0, 1, 1” at that time.

ここで宅側装置ONU1の波長分離部41を通過する光の入力時刻と、宅側装置ONU2の波長分離部41を通過する光の入力時刻とは、時間がずれたものとなっている。このように時間がずれるのは、各宅側装置ONUからの光バースト信号が互いに時間的に競合しないように、時分割で送信するように、局側装置OLTから制御されているからである(この点で実施形態1とは異なる)。同一の光通信システムにおいて、各宅側装置ONUから送られる上り光信号は、競合を回避することができる。   Here, the input time of light passing through the wavelength separation unit 41 of the home-side apparatus ONU1 and the input time of light passing through the wavelength separation unit 41 of the home-side apparatus ONU2 are different from each other. The reason for this time shift is that the station side apparatus OLT controls the optical burst signals from the home side apparatus ONUs so that they are transmitted in time division so that they do not compete with each other in time ( This is different from the first embodiment). In the same optical communication system, the upstream optical signal transmitted from each home-side apparatus ONU can avoid contention.

図17(e)は、光スプリッタ5で合波された各宅側装置ONUからの上り光信号を示す。この合波された光信号が局側装置OLTに入力される。   FIG. 17E shows an upstream optical signal from each home-side apparatus ONU multiplexed by the optical splitter 5. The combined optical signal is input to the station side device OLT.

図17(ONU1)は、宅側装置ONU1での「1,1,0,1」の変調に対して、局側装置OLTの復号化器38で時間の遅延が戻された各波長の光信号を示すタイミングチャートである。各波長の光信号は同一時刻に揃えられ、パラレルな信号となる。波長λ1の光信号を (g1)〜 (g4)に示している。   FIG. 17 (ONU1) shows an optical signal of each wavelength whose time delay is returned by the decoder 38 of the station side apparatus OLT with respect to the modulation of “1, 1, 0, 1” in the home side apparatus ONU1. It is a timing chart which shows. The optical signals of the respective wavelengths are aligned at the same time and become parallel signals. Optical signals of wavelength λ1 are shown in (g1) to (g4).

図17(ONU2)は、宅側装置ONU2での「1,0,1,1」の変調に対して、局側装置OLTの復号化器38で時間の遅延が戻された各波長の光信号を示すタイミングチャートである。各波長の光信号は同一時刻に揃えられ、パラレルな信号となる。波長λ1の光信号を(g1)〜 (g4)に示している。   FIG. 17 (ONU2) shows optical signals of respective wavelengths whose time delay is returned by the decoder 38 of the station side apparatus OLT with respect to the modulation of “1, 0, 1, 1” in the home side apparatus ONU2. It is a timing chart which shows. The optical signals of the respective wavelengths are aligned at the same time and become parallel signals. Optical signals of wavelength λ1 are shown in (g1) to (g4).

このように、局側装置OLT入力の段階では、複数の宅側装置ONU2からの光信号を同一時刻に複数の光バースト信号が時間的に重畳されて入力されても、これらの重畳された信号は、復号化器17の別々のデコーダで分離され、それぞれ独立した信号として取り出される。したがって、各宅側装置ONUが時間的な空きスロットを利用して上り光通信を行う光通信システムと比較して、より多くの情報を扱えるようになる。   Thus, at the stage of the station side device OLT input, even if a plurality of optical burst signals are temporally superimposed on the optical signal from the plurality of home side devices ONU2, they are superimposed on each other. Are separated by separate decoders of the decoder 17 and extracted as independent signals. Therefore, each home-side apparatus ONU can handle more information than an optical communication system that performs upstream optical communication using a time slot.

本光CDMA通信システムの光逆遅延・CDMA復号化部とO/E回路では、複数の同時バースト光信号を受信するため、遠距離宅側装置ONUからと近距離宅側装置ONUからの信号が重なると遠近問題が生じて、信号が読み取ることができない。この問題を解決するため、通信開始時に局側装置OLTはトレーニング期間を定めて、宅側装置ONUの光送信パワーを制御する機能を持つ。   In the optical CDMA communication system, the optical reverse delay / CDMA decoding unit and the O / E circuit receive a plurality of simultaneous burst optical signals, so that signals from the long-distance home-side device ONU and the short-distance home-side device ONU are received. If they overlap, a perspective problem occurs and the signal cannot be read. In order to solve this problem, the station side device OLT has a function of determining the training period and controlling the optical transmission power of the home side device ONU at the start of communication.

以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。例えば宅側装置ONUや局側装置OLTが扱う波長の数は4に限らないし、FBGの各回折格子並び方は、図で示したものに限らない。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention. For example, the number of wavelengths handled by the home-side apparatus ONU and the station-side apparatus OLT is not limited to 4, and the way of arranging the diffraction gratings of the FBGs is not limited to that shown in the figure.

本発明の実施形態1に係る局側装置OLTと複数の宅側装置ONUとを、光ファイバで接続した光通信システムの構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows the structural example of the optical communication system which connected the station side apparatus OLT which concerns on Embodiment 1 of this invention, and several home side apparatus ONU with the optical fiber. 局側装置OLTに設置された光CDMA光源11の具体的構成を示す図である。It is a figure which shows the specific structure of the optical CDMA light source 11 installed in the station side apparatus OLT. 宅側装置ONU1に設けられた光遅延・CDMA符号化部24の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the optical delay and the CDMA encoding part 24 provided in the home side apparatus ONU1. 局側装置OLTにおける、光逆遅延・CDMA復号化部17の宅側装置ONU1に対応するデコーダDEC1での動作を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing an operation in the decoder DEC1 corresponding to the home apparatus ONU1 of the optical reverse delay / CDMA decoder 17 in the station apparatus OLT. 宅側装置ONU2に設けられた光遅延・CDMA符号化部24の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the optical delay and the CDMA encoding part 24 provided in the home side apparatus ONU2. 局側装置OLTにおける、光逆遅延・CDMA復号化部17の宅側装置ONU2に対応するデコーダDEC2での動作を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing an operation in the decoder DEC2 corresponding to the home apparatus ONU2 of the optical reverse delay / CDMA decoder 17 in the station apparatus OLT. 局側装置OLTに設置された光CDMA光源11から照射される光源光A、及び外部変調器(EA)により所定のタイミングで通過し波形整形された光信号波形Bに示す波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram showing a light source light A irradiated from an optical CDMA light source 11 installed in a station side device OLT and an optical signal waveform B that has been waveform-shaped by passing through an external modulator (EA) at a predetermined timing. 図3に対応する宅側装置ONU1の各部の光信号波形と、図5に対応する宅側装置ONU2の各部の光信号出力波形を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing optical signal waveforms of respective parts of the home-side apparatus ONU1 corresponding to FIG. 3 and optical signal output waveforms of respective parts of the home-side apparatus ONU2 corresponding to FIG. 各宅側装置ONU1,ONU2から出力され、光スプリッタ5で合波された光信号の波形(e)と、宅側装置ONU1に対応するデコーダDEC1の各部の光信号の波形(g1)〜(g4)と、これらの各光信号を光合波器17aで合波した光信号の波形(h)と、宅側装置ONU2に対応するデコーダDEC2の各部の光信号の波形(g1)〜(g4)と、これらの各光信号を光合波器17aで合波した光信号の波形(h)とを示すタイミングチャートである。Waveforms (e) of optical signals output from the respective home-side devices ONU1 and ONU2 and combined by the optical splitter 5, and waveforms (g1) to (g4) of optical signals of respective parts of the decoder DEC1 corresponding to the home-side device ONU1 ), The waveform (h) of the optical signal obtained by combining these optical signals by the optical multiplexer 17a, and the waveform (g1) to (g4) of the optical signal of each part of the decoder DEC2 corresponding to the home-side apparatus ONU2. 4 is a timing chart showing the waveform (h) of an optical signal obtained by combining these optical signals by an optical multiplexer 17a. 本発明の実施形態2に係る局側装置OLTと複数の宅側装置ONUとを、光ファイバで接続した光通信システムの構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows the structural example of the optical communication system which connected the station side apparatus OLT which concerns on Embodiment 2 of this invention, and several home side apparatus ONU with the optical fiber. 宅側装置ONU1に設けられた光遅延・CDMA符号化部45の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the optical delay and the CDMA encoding part 45 provided in the home side apparatus ONU1. 局側装置OLTにおける、光逆遅延・CDMA復号化部38の動作を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing the operation of the optical reverse delay / CDMA decoding unit 38 in the station side apparatus OLT. 宅側装置ONU2に設けられた光遅延・CDMA符号化部45の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of a structure of the optical delay and CDMA encoding part 45 provided in the home side apparatus ONU2. 局側装置OLTにおける、光逆遅延・CDMA復号化部38の動作を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing the operation of the optical reverse delay / CDMA decoding unit 38 in the station side apparatus OLT. 局側装置OLTに設置された光CDMA光源11から照射される波長λ1の光源光A、及び外部変調器32により所定のタイミングで通過し波形整形された光信号波形Bに示す波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram showing a light source light A having a wavelength λ1 emitted from an optical CDMA light source 11 installed in a station side device OLT and an optical signal waveform B which has been waveform-shaped by passing through an external modulator 32 at a predetermined timing. 図3に対応する宅側装置ONU1の各部の光信号波形と、図5に対応する宅側装置ONU2の各部の光信号出力波形を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing optical signal waveforms of respective parts of the home-side apparatus ONU1 corresponding to FIG. 3 and optical signal output waveforms of respective parts of the home-side apparatus ONU2 corresponding to FIG. 各宅側装置ONU1,ONU2から出力され、光スプリッタ5で合波された光信号の波形(e)と、宅側装置ONU1から受光した光信号の波形(g1)〜(g4)と、宅側装置ONU2から受光した光信号の波形(g1)〜(g4)とを示すタイミングチャートである。Waveforms (e) of optical signals output from the respective home devices ONU1 and ONU2 and combined by the optical splitter 5, waveforms (g1) to (g4) of optical signals received from the home devices ONU1, and the home side 6 is a timing chart showing waveforms (g1) to (g4) of optical signals received from the device ONU2.

符号の説明Explanation of symbols

4 光ファイバ
5 光スプリッタ
11 光CDMA光源(複数波長)
12,23,33,43 上位層回路
13,34 電気/光変換器(E/O)
14,35 波長多重部
15,36 光増幅器
16,44 光分波器
17,38 光逆遅延・CDMA復号化部
18,39,22,42 光/電気変換器(O/E)
21,41 波長分離部
24,45 光遅延・CDMA符号化部
25,47 光合波器
26,46 光変調素子
31 光CDMA光源(単一波長)
32 外部変調器
37 光スイッチ
CR 光サーキュレータ
OLT 局側装置
ONU 宅側装置
4 Optical fiber 5 Optical splitter 11 Optical CDMA light source (multiple wavelengths)
12, 23, 33, 43 Upper layer circuit 13, 34 Electrical / optical converter (E / O)
14, 35 Wavelength multiplexing unit 15, 36 Optical amplifier 16, 44 Optical demultiplexer 17, 38 Optical reverse delay / CDMA decoding unit 18, 39, 22, 42 Optical / electrical converter (O / E)
21, 41 Wavelength separation unit 24, 45 Optical delay / CDMA encoding unit 25, 47 Optical multiplexer 26, 46 Optical modulation element 31 Optical CDMA light source (single wavelength)
32 External modulator 37 Optical switch CR Optical circulator OLT Station side device ONU Home side device

Claims (4)

複数の宅側装置と局側装置との間を、光スプリッタを含む光信号回線で結び、宅側装置から局側装置への上りデータ伝送に光符号分割多元接続(光CDMA)方式を採用したPON光通信システムであって、
前記光信号回線は一芯の光ファイバで構成され、
前記局側装置は、複数の波長の光を発光する光源と、前記複数の波長の光を合波して送信するとともに宅側装置から受光した複数の波長の光を分波する光合分波部とを備え、
前記宅側装置は、前記局側装置から送られてきた複数の波長の光を波長ごとに分波する光分波部と、前記光分波部によって分波された各光に時間的遅延を与えるとともに、それぞれ光符号化する光遅延・符号化部と、前記光遅延・符号化部から出力される各光を合波する光合波部とを有し、前記光合波部によって合波された光を、前記光信号回線を通して局側装置に送出するものであり、
前記局側装置は、前記光合分波部で分波された各光に対して、前記宅側装置の光遅延・符号化部で施される遅延と逆の遅延を施す光逆遅延部を有することを特徴とする光通信システム。
A plurality of home-side devices and station-side devices are connected by an optical signal line including an optical splitter, and an optical code division multiple access (optical CDMA) system is adopted for uplink data transmission from the home-side device to the station-side device. A PON optical communication system,
The optical signal line is composed of a single-core optical fiber,
The station-side device includes a light source that emits light of a plurality of wavelengths, and an optical multiplexing / demultiplexing unit that multiplexes and transmits the light of the plurality of wavelengths and demultiplexes light of the plurality of wavelengths received from the home-side device. And
The home-side device demultiplexes light of a plurality of wavelengths transmitted from the station-side device for each wavelength, and sets a time delay for each light demultiplexed by the light demultiplexing unit. And an optical delay / encoding unit that optically encodes and an optical multiplexing unit that multiplexes each light output from the optical delay / encoding unit, and is multiplexed by the optical multiplexing unit Transmitting light to the station side device through the optical signal line,
The station side device has an optical reverse delay unit that applies a delay opposite to the delay applied by the optical delay / encoding unit of the home side device to each of the lights demultiplexed by the optical multiplexing / demultiplexing unit An optical communication system.
前記光遅延・符号化部の光遅延素子と、前記光逆遅延部の光遅延素子とのいずれか片方又は両方にFBGを用い請求項1記載の光通信システム。 2. The optical communication system according to claim 1 , wherein FBG is used for one or both of the optical delay element of the optical delay / encoding unit and the optical delay element of the optical reverse delay unit. 複数の宅側装置と局側装置との間を、光スプリッタを含む光信号回線で結び、宅側装置から局側装置への上りデータ伝送に光符号分割多元接続(光CDMA)方式を採用したPON光通信システムであって、
前記光信号回線は一芯の光ファイバで構成され、
前記局側装置には、単一の波長の光を発光する光源と、前記単一の波長の光を送信するとともに、宅側装置から受光した光を取り出す光合波部と、光を時間的に分離する光切替部とを備え、
前記宅側装置は、前記局側装置から送られてきた単一の波長の光を分波する光分波部と、前記光分波部によって分波された各光に時間的遅延を与えるとともに、それぞれ光符号化する光遅延・符号化部と、前記光遅延・符号化部から出力される各光を合波する光合波部とを有し、前記光合波部によって合波された光を、前記光信号回線を通して局側装置に送出するものであり、
前記局側装置は、前記光切替部で時間的に分離された各光に対して、前記宅側装置の光遅延・符号化部で施される遅延と逆の遅延を施す光逆遅延部を有することを特徴とする光通信システム。
A plurality of home-side devices and station-side devices are connected by an optical signal line including an optical splitter, and an optical code division multiple access (optical CDMA) system is employed for uplink data transmission from the home-side device to the station-side device A PON optical communication system,
The optical signal line is composed of a single-core optical fiber,
The station side device includes a light source that emits light of a single wavelength, an optical multiplexing unit that transmits the light of the single wavelength and extracts light received from the home side device, and temporally transmits the light. A light switching unit for separating,
The home-side device demultiplexes light of a single wavelength transmitted from the station-side device, and gives a time delay to each light demultiplexed by the light demultiplexing unit. An optical delay / encoding unit that optically encodes and an optical multiplexing unit that combines the lights output from the optical delay / encoding unit, and combines the light combined by the optical multiplexing unit. , Is sent to the station side device through the optical signal line,
The station-side device includes an optical reverse delay unit that applies a delay opposite to the delay performed by the optical delay / encoding unit of the home-side device for each light temporally separated by the optical switching unit. An optical communication system comprising:
前記光遅延・符号化部の光遅延素子と、前記光逆遅延部の光遅延素子とのいずれか片方又は両方にFBGを用い請求項3記載の光通信システム。 4. The optical communication system according to claim 3 , wherein an FBG is used for one or both of the optical delay element of the optical delay / encoding unit and the optical delay element of the optical reverse delay unit.
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