專利名稱：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、光集線裝置以及光網(wǎng)絡(luò)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光通信系統(tǒng)，該光通信系統(tǒng)用于在構(gòu)建光接入網(wǎng)時的
信號復(fù)用技術(shù)中將時分多址方式(Time Division Multiple Access; TDMA) 和波分多址方式(Wavelength Division Multiple Access; WDMA)并用的無 源光纖網(wǎng)絡(luò)(Passive Optical Network; PON)。
背景技術(shù)：
由于網(wǎng)絡(luò)上的業(yè)務(wù)的多樣化，有效利用網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點的新業(yè)務(wù)的應(yīng)用正 在擴大。作為其代表例舉的是廣播、通信融合業(yè)務(wù)，即被稱為三重播放(triple play)業(yè)務(wù)的廣播、互聯(lián)網(wǎng)、電話(語音通信)業(yè)務(wù)的綜合。為了實現(xiàn)三重 播放，在接入網(wǎng)中基于PON構(gòu)筑的FTTH (Fiber To The Home,光纖到戶) 成為主流。在該PON系統(tǒng)中，通過多個接入者共享并使用從接入者的所在 廣播站的站內(nèi)到光分離器的光纖和廣播站內(nèi)設(shè)備，由此分擔成本，降低初 期引入成本和管理維持費。使用了 PON技術(shù)的FTTH系統(tǒng)是上述共享媒介 型的網(wǎng)絡(luò)，接入者能使用的帶寬大致是將系統(tǒng)具有的最大吞吐容量除以所 共享的接入者的數(shù)量所得的值，但因為所有的接入者同時接入的情況肯定 是比較少的，所以根據(jù)統(tǒng)計性的復(fù)用效果，接入者實質(zhì)上能夠使用更大的 帶寬。由這樣的PON構(gòu)筑的FTTH系統(tǒng)的寬帶性對用于順利地實現(xiàn)三重播 放是重要的。作為現(xiàn)行系統(tǒng)，有ITU-T的G-PON (非專利文獻1 3)、作 為IEEE標準的GE-PON(非專利文獻4)。例如在G-PON系統(tǒng)中，經(jīng)由 2.4Gbps高速光線路，廣播站側(cè)裝置(OLT; Optical Line Terminal,即光線 路終端)最多容納64臺用戶側(cè)裝置(ONU; Optical Network Unit)。作為 共享所述的廣播站內(nèi)設(shè)備的結(jié)構(gòu)之一有沖突回避控制。從各ONU向OLT 輸出的光信號(上行信號)的經(jīng)光分離器后的輸出功率，成為各個光信號
8功率成為疊加的狀態(tài)，并向OLT輸出。在由OLT區(qū)分接收該多個信號時， 控制發(fā)送定時以使來自各ONU的信號相互不重疊并以各自的定時到達 OLT，從而進行沖突回避控制。現(xiàn)在，在標準化團體(ITU-T、 IEEE)中， 已開始研究這些現(xiàn)行PON系統(tǒng)的后續(xù)的下一代PON。為了 PON系統(tǒng)更加 寬帶化，正在研究在現(xiàn)行PON中使用的TDMA方式更高速化、提高位速 率等。
在PON系統(tǒng)的三重播放業(yè)務(wù)中使用波長復(fù)用傳輸技術(shù)，對影像類傳輸 系統(tǒng)分配波長范圍1550-1560nm，在PON系統(tǒng)中，作為從OLT發(fā)送到ONU 的光信號(下行信號)而分配1490nm波段的數(shù)字信號光，作為從ONU發(fā) 送到OLT的光信號分配1300nm波段的數(shù)字信號光。進而，在以通信速度 10Gbps為目標的下一代PON系統(tǒng)中，有必要共用已有的GE-PON、 G-PON 系統(tǒng)和光纖來構(gòu)建系統(tǒng)。
非專利文獻1: ITU-T G.984.1 "Gigabit-capable Passive Optical Networks (G-PON ) : General characteristics";
非專利文獻2: ITU-T G.984.2 "Gigabit-capable Passive Optical Networks (G-PON) :PhysicaI Media Dependent (PMD) Layer specification";
非專利文獻3: ITU-T G984.3 "Gigabit-capable Passive Optical Networks (G誦PON ) :Transmission convergence Layer specification";
非專利文獻4: IEEE 802.3ah "CSMA/CD Access Method and Physical Layer Specifications Amendment: Media Access CONUrol Parameters, Physical Layers ， and Management Parameters for Subscriber Access Networks"。
但是，在位速率為10Gbps的光傳輸系統(tǒng)中，因高速化導致的接收靈敏 度惡化、光纖的波長色散現(xiàn)象，傳輸速度和傳輸距離受到很大限制。
關(guān)于接收靈敏度惡化，由于因高速化導致噪聲(N)成分增加，接收 器輸出信號的信噪比惡化，導致接收靈敏度惡化。例如，如果信號速度變 為4倍，接收靈敏度會惡化1/4 (6dB)。因此，有必要增強光發(fā)送輸出功率， 認為使用光放大器的方法較有前景。但是，當使用輸出功率較大的光放大 器時，光浪涌、即光信號因高增益的光放大器而產(chǎn)生過沖(overshoot)從而破壞接收器的這一問題較嚴重。
關(guān)于波長色散，所說的波長色散是不同波長的光以不同的速度在光纖 中傳播的現(xiàn)象。以高速調(diào)制的光信號的光譜因為含有不同的波長成分，這 些成分在光纖中傳播時受到波長色散的影響而在不同的時刻到達接收器。 其結(jié)果，導致光纖傳輸后的光信號波形產(chǎn)生失真。有稱作色散補償?shù)募夹g(shù)， 用于抑制如上所述的色散導致的波形惡化。所說的色散補償是如下所述的 方法通過在光發(fā)送器、接收器或者中繼器等中配置具有與在傳送線路中 使用的光纖相反的波長色散特性的光學元件，來消除光纖的波長色散特性， 防止波形惡化。作為這樣的光學元件即色散補償器，進行了色散補償光纖 和光纖光柵等具有反色散特性的裝置的研究和實用化。但是，將色散補償 器用在PON系統(tǒng)中是高價裝置，并不現(xiàn)實。因此，作為不使用色散補償器 的方法，存在使用低啁啾外部調(diào)制器的方法。所說的啁啾，是在光通信系 統(tǒng)中對從通信用激光器發(fā)出的光載波進行調(diào)制時產(chǎn)生的、微小的動態(tài)的波 長變動。該啁啾根據(jù)光傳送線路的波長色散值產(chǎn)生群延遲，使光信號脈沖
的波形失真，引起傳輸質(zhì)量的惡化。在PON系統(tǒng)中使用的14卯nm以上的 波長中直接調(diào)制激光的情況下，由于啁啾和色散的影響，傳送距離難于達 到20km。因此，認為在該情況下使用運用了半導體的電吸收效果的EA (Electro-Absorption)調(diào)制器的方法較有前景。這是由于EA使用半導體材 料，所以容易將外部調(diào)制器和激光器的集成化，因此與使用LiNb03等具有 電光效果的光學晶體的調(diào)制器相比，可減少提高成本的因素。與直接調(diào)制 激光的方式比較，只是調(diào)制器的使用成為提高成本的因素，但在PON系統(tǒng) 中，由于通過多個接入者共享使用廣播站內(nèi)設(shè)備來分擔成本，因此用于廣 播站內(nèi)裝置時，該成本提高的因素不是致命的問題。
如上所述，為了在10Gbps以上的光傳輸系統(tǒng)中確保大的損耗預(yù)算，需 要增加發(fā)送光功率。但是，作為其結(jié)果，光發(fā)送器的消耗功率增加，隨之 對光設(shè)備施加負擔，難以得到長期的可靠性，或者因散熱對策而產(chǎn)生尺寸 增大等問題。另外，在使用光放大器時，由于光浪涌而破壞接收器的問題 較嚴重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種解決了上述問題的光通信系統(tǒng)，該光通 信系統(tǒng)具有如下特征不使用高額的光設(shè)備和模塊，將從光通信裝置的光 發(fā)送部輸出的光發(fā)送功率控制在最小功率，該最小功率是所有光通信接入 者裝置滿足規(guī)定的誤碼率所需要的最小功率。
光集線裝置具有如下特征光集線裝置以如下的光強度向多個光網(wǎng)絡(luò) 裝置發(fā)送數(shù)據(jù)，該光強度是根據(jù)從多個光網(wǎng)絡(luò)裝置取得的與從光集線裝置 接收的信號的光強度有關(guān)的信息計算的，以使從光集線裝置接收信號的多 個光網(wǎng)絡(luò)裝置的光強度中最小的光強度成為比規(guī)定值大。
根據(jù)本發(fā)明，能夠構(gòu)筑傳輸質(zhì)量優(yōu)良、消耗功率低、簡易廉價的接入 用光通信系統(tǒng)。進而，在使用光放大器的情況下，能夠提供解決光浪涌問 題、可靠性高的光通信系統(tǒng)。


圖1是用于說明本發(fā)明的一個實施例的圖，表示在本發(fā)明中的PON系 統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。
圖2是用于說明本發(fā)明的一個實施例的圖，表示在本發(fā)明中的PON系 統(tǒng)的波長配置。
圖3是用于說明本發(fā)明的一個實施例的圖，表示在本發(fā)明中的PON系 統(tǒng)的指示上行信號發(fā)送定時的方法。
圖4是用于說明本發(fā)明的一個實施例的圖，表示在本發(fā)明中的PON系 統(tǒng)的上行信號的沖突回避。
圖5是用于說明本發(fā)明的一個實施例的圖，表示在本發(fā)明中的PON系 統(tǒng)的測距的時間圖。
圖6是用于說明本發(fā)明的一個實施例的圖，表示在本發(fā)明中的PON幀。
圖7是用于說明本發(fā)明的一個實施例的圖，表示由光放大器引起的光 浪涌的現(xiàn)象。
ii圖8是用于說明本發(fā)明的一個實施例的圖，表示由光放大器引起的過 沖(overshoot)的峰值增益和輸入信號光功率以及激勵光功率的依存性。
圖9是用于說明本發(fā)明的一個實施例的圖，表示帶有光放大器的光接 收器以及具有調(diào)制功能的光源的結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
以下，使用附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。 圖1表示本發(fā)明的PON系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。PON系統(tǒng)通過光纖40、 41、光 分離器30，連接站內(nèi)側(cè)的光通信裝置(OLT)收發(fā)器10、 一個或者多個用 戶側(cè)光通信接入者裝置(ONU)收發(fā)器100。光通信裝置收發(fā)器10包括 WDM14、光接收器13、接收側(cè)模擬前端部12、接收側(cè)邏輯部ll、發(fā)送側(cè) 邏輯部23、發(fā)送側(cè)模擬前端部22、具有調(diào)制功能的光源21、輸出功率控制 部301。光通信接入者裝置收發(fā)器100包括WDM104、光接收器105、接 收側(cè)模擬前端部106、接收側(cè)邏輯部107、發(fā)送側(cè)邏輯部101、發(fā)送側(cè)模擬 前端部102、具有調(diào)制功能的光源103、功率監(jiān)視器401、接收信息發(fā)送部 402。
按照信號流向說明處理信號的內(nèi)容。首先是關(guān)于從OLT到ONU的光 信號(下行信號)，被發(fā)送側(cè)邏輯部23進行PON幀處理的電信號，通過發(fā) 送側(cè)模擬前端部22被放大，以便得到用于在具有調(diào)制功能的光源21進行 調(diào)制的足夠的驅(qū)動功率。該被放大的信號被具有調(diào)制功能的光源21調(diào)制為 光信號后輸出。如果位速率達到2.5Gbps左右，則可通過直接調(diào)制激光來 實現(xiàn)具有調(diào)制功能的光源21。另夕卜，在G-PON、 GE-PON中，調(diào)制信號光 使用1.49pm波段的波長，透過WDM14后，發(fā)送到光纖40。此外，如果 位速率達到10Gbps左右，則由于所述波長色散的影響，可通過將激光器和 外部EA調(diào)制器組合在一起，或者將它們集成來實現(xiàn)具有調(diào)制功能的光源 21。另夕卜，用于10Gbps的PON的調(diào)制信號光使用1.57pm波段以上的波長 (L波段)，透過WDM14之后發(fā)送到光纖40。進而，在信號光為高輸出的 情況下，具有調(diào)制功能的光源21也可以付加有光放大器。該光信號通過光纖40、光分離器30、光纖41而輸入到ONU收發(fā)器 100。在ONU收發(fā)器100中，由WDM104分離1.49pm波段或者1.57pm 波段的波長成分后，將該信號光輸入到光接收器105。光接收器105使用光 電二極管PD，更具體而言是使用了 PIN結(jié)合的半導體PIN型PD(光電二極 管)，在要求靈敏度的情況下使用APD (雪崩光電二極管)。從光電二極管 輸出的微小的電流的變化，在接收側(cè)模擬前端部106轉(zhuǎn)換為電壓變化，并 在放大后被輸出。該輸出信號通過接收側(cè)邏輯部107進行PON幀處理。
接著，對從ONU傳送到OLT的光信號(上行信號)進行說明。被進 行PON幀處理的信號，由發(fā)送側(cè)邏輯部101處理后輸入到ONU收發(fā)器100。 為了得到為在具有調(diào)制功能的光源103進行調(diào)制所足夠的驅(qū)動功率，該電 信號被發(fā)送側(cè)模擬前端部102放大。之后，輸出具有調(diào)制功能的光源103 對該放大信號進行調(diào)制后的信號。如果位速率達到2.5Gbps左右，則可直 接調(diào)制激光來實現(xiàn)具有調(diào)制功能的光源103。另外，如果位速率為10Gbps 左右，則由于所述波長色散的影響，可通過將激光器和外部EA調(diào)制器組 合或者將它們集成來實現(xiàn)具有調(diào)制功能的光源21。另外，在G-PON、 GE-PON中，調(diào)制信號光使用1.3pm波段的波長，在透過WDM104后被發(fā) 送到光纖41。該光信號通過光纖41、光分離器30、光纖40，輸入到OLT 收發(fā)器10。在OLT收發(fā)器10中，由WDM14將1.3pm波段的波長成分分 離后，將該信號光輸入到光接收器13。光接收器13使用光電二極管PD， 更具體而言是使用了 PIN結(jié)合的半導體的PIN型PD，在要求靈敏度的情況 下使用APD。從發(fā)光二極管輸出的微小的電流變化在接收側(cè)模擬前端部12 轉(zhuǎn)換為電壓變化，放大之后被輸出。由接收側(cè)邏輯部ll對該輸出信號進行 PON幀處理。
利用圖2，對本發(fā)明的PON系統(tǒng)中使用的波段的配置進行說明。在該 例子，通過對下行信號使用1.49pm波段的波長，對上行信號使用1.3pm波 段的波長，由此用一根光纖傳送雙向信號。另外，作為影像分發(fā)用，有時 對下行信號還復(fù)用1.55pm波段的波長的光信號。也能夠確保該1.55pm波 段的波長來用于系統(tǒng)升級。這些被波長復(fù)用的光信號因為在站側(cè)以及用戶
13側(cè)被解復(fù)用，用戶通過只連接一根光纖就能使用多種業(yè)務(wù)。
在PON系統(tǒng)中，從OLT輸出的下行信號能夠由所有的ONU接收，即 具有廣播性。因此，OLT將下行信號寫入每個數(shù)據(jù)包或者每個信元的頭， ONU只接收以自己為目的地的信號。另一方面，對上行信號使用了沖突回 避的技術(shù)，使用圖3、 4對此進行說明。
圖3示出了 PON系統(tǒng)的指示上行信號發(fā)送定時的方法。OLT收發(fā)器 10和ONU收發(fā)器100經(jīng)由與圖1相同的光纖40、光分離器30、光纖41 被連接。光分離器30將光信號的功率重疊在一起并輸出。因此，當來自多 個ONU收發(fā)器100的上行信號同時被輸入到光分離器30時，這些信號成 為重疊的信號輸出到OLT。因此，在OLT，不能將這些多個信號分離，不 能正確接收。各個ONU有必要控制發(fā)送定時以使各個上行信號相互不重疊 地以各自的定時到達OLT。因此，通過OLT向ONU通知信號發(fā)送許可， 并指定各ONU的發(fā)送定時，由此能夠回避上行信號的沖突。圖3示出了控 制定時指示信號700對各ONU指定發(fā)送定時的情況。
并且，如圖4所示，從ONU發(fā)送的上行信號的信元或者數(shù)據(jù)包800， 由于按照從OLT賦予的定時被發(fā)送，因此不會發(fā)生上行信號的沖突。
另外，在PON系統(tǒng)中，從OLT到ONU的傳輸距離不相同，并且也不 能預(yù)先決定。因此，OLT通過事先測量并存儲各ONU和OLT之間的傳輸 時間，由此計算來自各ONU的上行信號沒有沖突的時刻，并通知各ONU。 將該測量傳輸時間的處理稱為測距，如圖5所示。首先，OLT在向ONU 發(fā)出了 a秒后發(fā)出測量信號的指示(測量信號發(fā)送許可)后，a秒后開始 設(shè)定測距窗。接著，ONU接受指示后，在a秒后發(fā)送出測量幀。并且，在 OLT，測量從ONU發(fā)出的測量信號到達的測量時間，并將其一半的時間識 別為單向傳輸時間。在測距中，OLT在被稱為測距窗的一定時間內(nèi)禁止特 定的ONU以外的ONU信號發(fā)送。OLT在該測距窗內(nèi)與特定的ONU進行 測量信號的收發(fā)，并根據(jù)到達時刻計算與該ONU的傳輸時間。因此，由于 OLT在測距窗內(nèi)不能接收具有比測距窗大的傳輸時間的ONU的測量信號， 因此由測距窗的大小決定PON系統(tǒng)中的OLT和ONU的最大距離。將該距
14離稱為最大邏輯距離，與根據(jù)光信號的收發(fā)電平和傳輸線路損失決定的物 理距離區(qū)別規(guī)定。
在PON系統(tǒng)中，下行信號將數(shù)據(jù)包或者信元連接并作為一個連續(xù)信號 進行傳輸，因此ONU接收部和以前的光傳輸系統(tǒng)沒有顯著的不同。但是， 關(guān)于上行信號，因為各個ONU具有的時鐘相位和光強度不同，因此OLT 接收的信號成為脈沖狀態(tài)，在OLT中需要專用的脈沖信號接收回路。在脈 沖信號接收中，必須去除之前接收的信號的影響，并且，必須從數(shù)據(jù)包和 信元的幵銷中提取信號定時來建立位同步。另外，PON系統(tǒng)尋求有效應(yīng)用 用于盡力服務(wù)(besteffort)的帶寬。關(guān)于下行信號，由于OLT能從通信運 營商網(wǎng)絡(luò)檢測出以各ONU為目的地的通信量(traffic),因此通過調(diào)整以各 ONU為目的地的數(shù)據(jù)包或者信元的大小和頻率，能夠動態(tài)地控制帶寬。但 是，為了能夠動態(tài)地控制上行信號的帶寬，在將各ONU請求的帶寬通知給 OLT的基礎(chǔ)上，需要由OLT向各ONU分配帶寬的一系列功能。將這個稱 為DBA (Dynamic Bandwidth Assignment:動態(tài)帶寬分配)功能。DBA功 能不但能夠提高PON系統(tǒng)的上行帶寬的利用率，也能夠以低延遲傳輸對延 遲特性敏感的聲音或影像信號。
在本發(fā)明的PON系統(tǒng)中，不使用高額的光設(shè)備和模塊，就提供一種光 通信系統(tǒng)，該光通信系統(tǒng)具有以下特征將從光通信裝置的光發(fā)送部輸出 的光發(fā)送功率控制在以使所有的光通信接入者裝置滿足規(guī)定的誤碼率的必 要最小功率。因此，在如圖1所示的系統(tǒng)中，光通信接入者裝置收發(fā)器100 具有功率監(jiān)視器401，該功率監(jiān)視器401根據(jù)光接收器105變換的電信號的 輸出，監(jiān)視所接收的光功率。該功率監(jiān)視器401測量的接收功率被輸出到 接收信息發(fā)送部402，在接收信息發(fā)送部402，利用PON幀的PLOAM (Physical Layer Operation Administration and Maintenance,物理層運孑亍管理 和維護)，將該接收功率信息傳達到光通信裝置收發(fā)器10，由接收側(cè)邏輯部 11提取收容于PLOAM中的接收功率信息，通過輸出功率控制部301控制 具有調(diào)制功能的光源21的發(fā)送光輸出。
PON幀結(jié)構(gòu)如圖6所示。如該圖所示，PON幀包括PLOu(physical layer.Overhead upstream,艮卩，上行物理層開銷)、PLOAMu (Physical Layer Operation Administration and Maintenance upstream,艮卩，物理層運營管理禾口 維護)、PLSu(Power Leveling Sequence,即，功率測量序列)、DBRu(Dynamic Bandwidth Report,艮卩，動態(tài)帶寬報告)、Payload (有效載荷)部分。
在該控制中，將具有調(diào)制功能的光源21的光發(fā)送功率控制成必要最小 功率，該必要最小功率是所有的光通信接入者裝置100滿足規(guī)定的誤碼率 的功率。即，若將規(guī)定的誤碼率設(shè)為S，則因為光發(fā)送功率和誤碼率具有 單調(diào)減少的關(guān)系，所以將該功率Pmin決定為滿足S的最小的光發(fā)送功率。 進一步具體而言，在誤碼率比S大的情況下，增加光功率P，在誤碼率比S 小的情況下，可通過設(shè)定為規(guī)定的光功率來決定Pmin。如上，能夠構(gòu)建傳 送品質(zhì)優(yōu)良、消耗功率少、簡易、廉價的接入用光通信系統(tǒng)。
作為本發(fā)明另一實施例，根據(jù)PLOAM的SD (Signal Degraded:信號 劣化)信息計算從功率監(jiān)視器輸出的輸出值信息，并進行輸出控制。另外， 通過如圖6所示的PLOAM發(fā)送SD。在這種情況下，使用和以前相同結(jié)構(gòu) 的PON幀，沒必要對幀處理方式進行大變更，進而功率監(jiān)視器401、接收 信息發(fā)送部402不是必需的，能夠以簡易的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。
作為本發(fā)明再一其他實施例，根據(jù)PLOAM的REIi (Remote Error Indication of ONTi)信息計算出從功率監(jiān)視器輸出的輸出值信息，并對其進 行輸出控制。另外，通過如圖6所示的PLOAM發(fā)送REIi。在該情況下， 使用和以前相同結(jié)構(gòu)的PON幀，具有不需要對幀處理方式迸行大變更的效 果。在該情況下，使用和以前相同結(jié)構(gòu)的PON幀，不需要對幀處理方式進 行大變更，進而功率監(jiān)視器401、接收信息發(fā)送部402不是必需的，能夠以 簡易的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。
作為本發(fā)明的再一其他實施例，關(guān)于在具有調(diào)制功能的光源21附加光 放大器的情況進行說明。該結(jié)構(gòu)如圖9 (A)、 (B)所示。在該情況下，具有 調(diào)制功能的光源21還包括具有調(diào)制功能的電/光變換部206和光放大器205 (圖9 (A))，或者，具有調(diào)制功能的光源103還包括具有調(diào)制功能的電/ 光變換部208和光放大器207 (圖9 (B))。具有調(diào)制功能的電/光變換部是將在從發(fā)送側(cè)模擬前端部22或者102輸出的電信號變換為光信號的構(gòu)件， 輸出的光信號在光放大器205、 207被放大后輸出。
在該情況下，設(shè)規(guī)定的誤碼率為S，因為光發(fā)送功率和誤碼率具有單 調(diào)減少的關(guān)系，所以進行光放大器的輸出控制，以便成為滿足S的最小的 光發(fā)送功率。SP，若將規(guī)定的誤碼率設(shè)為S，則因為光發(fā)送功率和誤碼率 具有單調(diào)減少的關(guān)系，所以將該功率Pmin決定為滿足S的最小的光發(fā)送功 率。更具體而言，在誤碼率比S大的情況下，增加光功率P，在誤碼率比S 小的情況下，通過設(shè)定為一定的光功率，能夠決定Pmin。
在此，對光浪涌進行說明。所說的光浪涌是光信號通過高增益的光放 大器產(chǎn)生過沖(overshoot)的現(xiàn)象。其結(jié)果，可能破壞接收器。圖7示出 發(fā)明者測量的光放大器的過渡響應(yīng)特性。在這里，高速地開關(guān)(關(guān)一>開) 向光放大器輸入的信號光，由抽樣示波器測定響應(yīng)特性。在這里，作為光 放大器，將摻鉺光纖用在雙向激勵的L波段。若將輸入信號從-28dBm每次 增加3dB，則可知輸入信號光功率越大，過沖的高度也變大。圖8示出將 前端激勵光功率施加200mW時和施加100mW時的過沖的峰值增益。其結(jié) 果，可知通過將激勵光功率變?yōu)橐话耄軌蝻@著抑制過沖?？芍ㄟ^抑制 光放大器的輸出(或者激勵光功率)來作為解決光浪涌的對策。即，通過 本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)解決了光浪涌問題的光通信系統(tǒng)。
接下來，說明增設(shè)了光通信接入者裝置收發(fā)器的情況下的動作。由于 在PON登記通過電源接通可動作的ONU，所以將用于OLT檢測出ONU 的功能稱為自動發(fā)現(xiàn)。為了進行自動發(fā)現(xiàn)的測距，新增設(shè)的ONU必須得到 能夠和OLT進行通信的規(guī)定的接收靈敏度以上的光信號。如果新增設(shè)的 ONU的損耗預(yù)算比已經(jīng)存在的ONU大，則在新增設(shè)的ONU必要的光功率 不足，不能夠開始自動發(fā)現(xiàn)的步驟。
因此，在本發(fā)明中，通過定期地使OLT的輸出功率緩慢增加，以使在 增設(shè)ONU時能夠進行自動發(fā)現(xiàn)。具體而言，將輸出功率緩慢增加，并且使 之變化而減少成為所述的最小發(fā)送功率Pmin。在這里，所說的"緩慢"的意 思是在現(xiàn)有的傳送系統(tǒng)中，在光接收器和接收側(cè)模擬前端部進行的增益和輸出控制不表現(xiàn)出時間常數(shù)的影響的程度的緩慢的時間變化。因此，通過
進行所述的控制，即使增設(shè)時，也能夠?qū)⒕哂姓{(diào)制功能的光源21的光發(fā)送 功率控制成必要的最小的功率，所述的必要的最小的功率是所有的光通信 接入者裝置100滿足規(guī)定的誤碼率的功率。
關(guān)于該監(jiān)視器和功率控制的定時，有幾種方式。例如，關(guān)于自動發(fā)現(xiàn)
中，考慮如下的控制方法只是使輸出功率緩慢地變化，在本發(fā)明的所有
的ONU不進行用于取得規(guī)定的接收靈敏度以上的光信號的功率控制。
或者，還可以考慮如下方式應(yīng)用中只是對監(jiān)視器分開使用在本發(fā)明
所有的ONU不進行取得規(guī)定的接收靈敏度以上的光信號的功率控制的定
時、以及進行用于得到光信號的功率控制的定時。
如上，能夠構(gòu)建傳輸質(zhì)量優(yōu)良、消耗功率低、簡易、廉價的接入光通 信系統(tǒng)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)構(gòu)建傳輸質(zhì)量優(yōu)良、消耗功率低、簡 易、廉價、可靠性高的三重播放業(yè)務(wù)系統(tǒng)的光通信裝置以及光通信系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1、一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過光纖連接光集線裝置和多個光網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于，所述光集線裝置具有發(fā)送部，向所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置的每一個發(fā)送信號；以及接收部，接收來自所述光網(wǎng)絡(luò)裝置的信號，所述光集線裝置以如下的光強度向所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置發(fā)送數(shù)據(jù)，該光強度是根據(jù)從上述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置取得的與從所述光集線裝置接收的信號的光強度有關(guān)的信息計算的，以使從所述光集線裝置接收信號的所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置的光強度中最小的光強度成為比規(guī)定值大。
2、 如權(quán)利要求l所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述規(guī)定值是滿足誤碼率的光強度，該誤碼率是接收所述最小光強度 的信號的光網(wǎng)絡(luò)裝置能夠接收所述數(shù)據(jù)的誤碼率。
3、 如權(quán)利要求l所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，從所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置取得的與從所述光集線裝置接收的信號的光強 度有關(guān)的信息，被保存到從所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置向所述光集線裝置發(fā)送的 PON幀的PLOAM的空字節(jié)中。
4、 如權(quán)利要求3所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于， 根據(jù)保存在所述PLOAM中的SD信息，計算所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置的光強度中最小的光強度成為比規(guī)定值大的光強度。
5、 如權(quán)利要求3所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于， 根據(jù)保存在所述PLOAM中的REIi信息，計算所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置的光強度中最小的光強度成為比規(guī)定值大的光強度。
6、 如權(quán)利要求l所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，進一步，新設(shè)置的光網(wǎng)絡(luò)裝置發(fā)送自動發(fā)現(xiàn)信號的光強度比向所述多 個光網(wǎng)絡(luò)裝置發(fā)送數(shù)據(jù)的所述光強度大。
7、 如權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于， 定期發(fā)送所述自動發(fā)現(xiàn)信號。
8、 如權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，使所述自動發(fā)現(xiàn)信號的光強度在自動發(fā)現(xiàn)結(jié)束之前緩慢上升。
9、 如權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于， 當所述自動發(fā)現(xiàn)結(jié)束時，以如下的光強度向所述新設(shè)的光網(wǎng)絡(luò)裝置及所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置發(fā)送數(shù)據(jù)，該光強度是根據(jù)所述新設(shè)的光網(wǎng)絡(luò)裝置及 所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置取得的與從所述光集線裝置接收的信號的光強度有關(guān) 的信息計算的，以使從所述光集線裝置接收信號的所述新設(shè)的光網(wǎng)絡(luò)裝置 及所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置的光強度中最小的光強度成為比規(guī)定值大。
10、 如權(quán)利要求l所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于， 所述光集線裝置還具有控制部，該控制部控制從所述發(fā)送部發(fā)送的信號的所述光強度，所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置各自具有-接收部，接收從所述光集線裝置發(fā)送的所述信號；功率監(jiān)視器，測量所述接收的信號的光強度；幀處理部，將基于所述功率監(jiān)視器測量的光強度的信息保存在向光集 線裝置發(fā)送的信號中；發(fā)送部，將該信號向所述光集線裝置發(fā)送， 所述光集線裝置的控制部根據(jù)從所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置取得的與從所述光集線裝置接收的信號的 光強度有關(guān)的信息，計算在從所述光集線裝置接收信號的所述多個光網(wǎng)絡(luò) 裝置的光強度中最小的光強度成為比規(guī)定值大的光強度，并控制為以該計 算的光強度從所述光集線裝置的發(fā)送部發(fā)送信號。
11、 如權(quán)利要求10所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于， 所述光集線裝置的發(fā)送部具有光放大器，該光放大器放大從該光集線裝置的發(fā)送部輸出的光強度，該光放大器控制為以所述光集線裝置的控制部計算的光強度從所述光 集線裝置的發(fā)送部發(fā)送光信號。
12、 一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過光纖連接光集線裝置和多個光網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于，所述光集線裝置具有發(fā)送部，向所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置的每一個發(fā)送信號； 接收部，接收來自所述光網(wǎng)絡(luò)裝置的信號，新設(shè)的光網(wǎng)絡(luò)裝置發(fā)送自動發(fā)現(xiàn)信號的光強度比向所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝 置發(fā)送數(shù)據(jù)的光強度大。
13、 如權(quán)利要求12所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于， 定期發(fā)送所述自動發(fā)現(xiàn)信號。
14、 如權(quán)利要求12所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于， 使所述自動發(fā)現(xiàn)信號的光強度在自動發(fā)現(xiàn)結(jié)束之前緩慢上升。
15、 如權(quán)利要求12所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，當所述自動發(fā)現(xiàn)結(jié)束時，以如下的光強度向所述新設(shè)的光網(wǎng)絡(luò)裝置及 所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置發(fā)送數(shù)據(jù)，該光強度是根據(jù)所述新設(shè)的光網(wǎng)絡(luò)裝置及 所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置取得的與從所述光集線裝置接收的信號的光強度有關(guān) 的信息計算的，以使從所述光集線裝置接收信號的所述新設(shè)的光網(wǎng)絡(luò)裝置 及所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置的光強度中最小的光強度成為比規(guī)定值大。
16、 一種光集線裝置，通過光纖與多個光網(wǎng)絡(luò)裝置連接，其特征在于， 具有發(fā)送部，向所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置的每一個發(fā)送信號；以及 接收部，接收來自所述光網(wǎng)絡(luò)裝置的信號，以從所述光集線裝置接收信號的所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置的光強度中最小 的光強度比規(guī)定值大的光強度，向所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置發(fā)送數(shù)據(jù)。
17、 如權(quán)利要求16所述的光集線裝置，其特征在于，所述規(guī)定值是滿足誤碼率的光強度，該誤碼率是接收所述最小光強度 的信號的光網(wǎng)絡(luò)裝置能夠接收所述數(shù)據(jù)的誤碼率。
18、 如權(quán)利要求16所述的光集線裝置，其特征在于，從所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置取得的與從所述光集線裝置接收的信號的光強 度有關(guān)的信息，被保存到從所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置發(fā)送的PON幀的PLOAM的空字節(jié)中。
19、 如權(quán)利要求18所述的光集線裝置，其特征在于， 根據(jù)保存在所述PLOAM中的SD信息，計算所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置的光強度中最小的光強成為比規(guī)定值大的光強度。
20、 如權(quán)利要求18所述的光集線裝置，其特征在于， 根據(jù)保存在所述PLOAM中的REIi信息，計算所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置的光強度中最小的光強度成為比規(guī)定值大的光強度。
21、 如權(quán)利要求16所述的光集線裝置，其特征在于，進一步，新設(shè)的光網(wǎng)絡(luò)裝置發(fā)送自動發(fā)現(xiàn)信號的光強度比向所述多個 光網(wǎng)絡(luò)裝置發(fā)送數(shù)據(jù)的所述光強度大。
22、 如權(quán)利要求21所述的光集線裝置，其特征在于， 定期發(fā)送所述自動發(fā)現(xiàn)信號。
23、 如權(quán)利要求21所述的光集線裝置，其特征在于，使所述自動發(fā)現(xiàn)信號的光強度在自動發(fā)現(xiàn)結(jié)束之前緩慢上升。
24、 如權(quán)利要求21所述的光集線裝置，其特征在于，當所述自動發(fā)現(xiàn)結(jié)束時，以如下的光強度向所述新設(shè)的光網(wǎng)絡(luò)裝置及 所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置發(fā)送數(shù)據(jù)，該光強度是根據(jù)所述新設(shè)的光網(wǎng)絡(luò)裝置及 所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置取得的與從所述光集線裝置接收的信號的光強度有關(guān) 的信息計算的，以使從所述光集線裝置接收信號的所述新設(shè)的光網(wǎng)絡(luò)裝置 及所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置的光強度中最小的光強度成為比規(guī)定值大。
25、 如權(quán)利要求16所述的光集線裝置，其特征在于， 所述光集線裝置還具有控制部，該控制部控制從所述發(fā)送部發(fā)送的信號的所述光強度，所述光集線裝置的控制部根據(jù)從所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置取得的與從所述 光集線裝置接收的信號的光強度有關(guān)的信息，計算從所述光集線裝置接收 信號的所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置的光強度中最小的光強度成為比規(guī)定值大的光 強度，并控制為以該計算的光強度從所述光集線裝置的發(fā)送部發(fā)送信號。
26、 如權(quán)利要求25所述的光集線裝置，其特征在于，所述光集線裝置的發(fā)送部具有光放大器，該光放大器放大從該光集線 裝置的發(fā)送部輸出的光強度，該光放大器控制為以所述光集線裝置的控制部計算的光強度從所述光 集線裝置的發(fā)送部發(fā)送光信號。
27、 一種光集線裝置，通過光纖與多個光網(wǎng)絡(luò)裝置連接，其特征在于，具有發(fā)送部，向所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置的每一個發(fā)送信號；以及 接收部，接收來自所述光網(wǎng)絡(luò)裝置的信號，新設(shè)的光網(wǎng)絡(luò)裝置發(fā)送自動發(fā)現(xiàn)信號的光強度比向所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝 置發(fā)送數(shù)據(jù)的光強度大。
28、 如權(quán)利要求27所述的光集線裝置，其特征在于， 定期發(fā)送所述自動發(fā)現(xiàn)信號。
29、 如權(quán)利要求27所述的光集線裝置，其特征在于， 使所述自動發(fā)現(xiàn)信號的光強度在自動發(fā)現(xiàn)結(jié)束之前緩慢上升。
30、 如權(quán)利要求27所述的光集線裝置，其特征在于， 當所述自動發(fā)現(xiàn)結(jié)束時，以如下的光強度向所述新設(shè)的光網(wǎng)絡(luò)裝置及所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置發(fā)送數(shù)據(jù)，該光強度是根據(jù)所述新設(shè)的光網(wǎng)絡(luò)裝置及 所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置取得的與從所述光集線裝置接收的信號的光強度有關(guān) 的信息計算的，以使從所述光集線裝置接收信號的所述新設(shè)的光網(wǎng)絡(luò)裝置 及所述多個光網(wǎng)絡(luò)裝置的光強度中最小的光強度成為比規(guī)定值大的光強 度。
31、 一種光網(wǎng)絡(luò)裝置，通過光纖與光集線裝置連接，其特征在于，具有接收部，接收從所述光集線裝置發(fā)送的信號； 功率監(jiān)視器，測量所述接收的信號的光強度；幀處理部，將與所述功率監(jiān)視器測量的光強度有關(guān)的信息保存在向所 述光集線裝置發(fā)送的信號中；以及發(fā)送部，把該信號向所述光集線裝置發(fā)送，所述接收部以最小光強度來接收從所述光集線裝置發(fā)送的信號，該最 小光強度是在所述光集線裝置根據(jù)從與該光集線裝置連接的多個光網(wǎng)絡(luò)裝 置的每一個接收的信號中保存的所述光強度有關(guān)的信息計算的，以使所述 多個光網(wǎng)絡(luò)裝置的信號的接收靈敏度成為規(guī)定值以上。
32、 如權(quán)利要求31所述的光網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于， 將與所述功率監(jiān)視器測量的光強度有關(guān)的信息保存在向所述光集線裝置發(fā)送的PON幀的PLOAM的空字節(jié)中。
33、 如權(quán)利要求31所述的光網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于， 將與所述功率監(jiān)視器測量的光強度有關(guān)的信息保存在所述PLOAM的SD信息中。
34、 如權(quán)利要求31所述的光網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于， 將與所述功率監(jiān)視器測量的光強度有關(guān)的信息保存在所述PLOAM的REIi信息中。
全文摘要
在現(xiàn)有的光通信系統(tǒng)中，由于隨著PON(無源光網(wǎng)絡(luò))的高速化，接收靈敏度降低，很難確保損耗預(yù)算，需要增加發(fā)送光功率。因此，產(chǎn)生消耗功率增大、設(shè)備載荷增加導致的可靠性的問題，以及因散熱對策導致的尺寸增大等問題。進而，在使用光放大器的情況下，光浪涌的問題較嚴重。作為解決該問題的手段，本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，從ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元)將接收光功率用PLOAM(物理層運行管理維護)傳到OLT(光通信終端)，控制EA(電吸收調(diào)制器)發(fā)送光功率或者光譜輸出，來抑制消耗功率以及作為解決光浪涌對策。通過本發(fā)明，實現(xiàn)傳送品質(zhì)優(yōu)良、消耗功率少、簡易廉價、可靠性高的光通信系統(tǒng)。
文檔編號H04B10/17GK101471731SQ20081009006
公開日2009年7月1日 申請日期2008年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者加澤徹, 池田博樹, 矢島祐輔, 菅原俊樹 申請人:日立通訊技術(shù)株式會社