光中继装置和光传送系统的制作方法

专利名称：光中继装置和光传送系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及光中继装置和光传送系统，更具体而言，涉及光中继装置和具有该光中继器的PDS型的光传送系统。
技术背景在FTTH、 CATV等光网络中，将使用被动元件的PDS (Passive Double Star)型的光传送系统用于在路径的途中从中心到用户的电缆按用户数分 支的分支部分。作为该被动元件，有分配器(splitter)。分配器连接在从中心的光线路终端装置(OLT: Optical Line Terminal) 内设置的各OSU (Optical Subscriber Unit)向用户侧引出的光纤上，由此 分支的光路通过多条光纤与多个用户的光线路终端装置(ONU: Optical Network Unit)连接。如上那样，如果通过光纤和分配器连接OLT和多个ONU的PDS型 的光传送系统，则用1个波长的光信号传送信息，所以大容量化困难。与此相对，在以下的专利文献l中记载能直接地利用这样的己经存在 的光传送系统的ONU，进行波长分割多路复用通信(WDM)的系统。如图12所示，该系统成为在连接OLT101的OSU102和分配器103 的光纤104上，按顺序地连接第一 MUX/DEMUX (multiplexer/demultiplexer) 105、光传送路径106、第二MUX/DEMUX107和波长变换装 置108的结构。根据该结构，能使用已经存在的分配器103和ONU109， 而且在OLT101和ONU109之间提供足够的允许损耗，消除损耗所引起的 距离限制，谋求大容量化、长距离化。作为波长变换装置108,采用图13所示的一般的波长变换的结构。一般的波长变换装置具有下述结构，即具有分别连接在第二 MUX/DEMUX107和分配器103上的2个3dB耦合器110a、 110b，还具有5在2个3dB耦合器110a、 110b之间的信号的上行和下行的2系统的每一 个系统中，朝着信号传输方向按顺序连接的光电变换lll、 121、 2R/3R接 收电路112、 122、发光元件用的驱动电路113、 123、发光元件114、 124 和隔离器(isolator) 115、 125的结构。另外，在专利文献1中，在波长变换装置108中还记载省略了下行的 信号路径的受光元件121、接收电路122、驱动电路123和发光元件124 的结构。此外，在以下的非专利文献1中记载有下述的结构，即在OLT和分 配器之间的光信号路径中的信号的下行系统中，向着信号传送方向按顺序 连接2.488Gbit/s变换器、DWDM (Dense Wavelength Division Multiplex) 和变换器，在信号的上行的系统中，向着信号前进方向，按顺序连接变换 器、DWDM和光通道滤波器(filter)的结构，据此，谋求OLT和ONU 之间的长距离化。另外，DWDM由半导体激光器、调制器、受光器、可 变光衰减器(VOA)、 MUX/DEMUX构成。专利文献1:特开2002-261697号公报非专利文献1: R.P.Davey et al. "DWDM reach extension of a GPON to 135km，，PDP35,2005, Optical Society of America可是，专利文献1、非专利文献1的光传送系统存在以下说明的问题。 问题1是无法利用已经存在的OLT实现专利文献1、非专利文献1中记载的光传送系统，所以伴随着OLT更换的时间、经济上的负担大。其理由如下。作为已经存在的通用的OLT，例如有适合于根据IUT-T (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector)推荐 G984.x的G-PON (Gigabit PON(Passive Optical Networka)或根据EFM (Ethernet(注册商标)in the First Mile)的标准规格正EE802.3ah的GE-PON (Gigabit Ethernet(注册商标)PON)等的规定的OLT，但是G-PON、GE-PON 中规定的OLT中，发送波长范围决定为1.48~1.50ym，接收波长决定为 1.26~1.36 u m，另一方面本来并不会成为用于WDM传送的OLT。在专利文献1中记载的系统中，有必要以OLT自身生成不同波长的 信号并对MUX/DEMUX发送，有必要把己经存在的OLT变更为用于WDM传送的OLT。此外，在非专利文献l中记载的DWDM的光放大器系统中，成为接 收1.55 u m频带的信号的构造，所以用接收波长为1.26~1.36 p m的已经存 在的OLT无法直接地接收。问题2是在G-PON、 GE-PON那样的分时多路复用的PDS型的系统 中，无法从在一个分配器上连接的多个ONU同时向OLT发送信号，所以 从ONU侧向OLT的上行的信号变为突发(burst)信号，但是突发信号中 包含的前同步(preamble)信号消失。通过波长变换装置对突发信号进行中继时，如图13的虚线包围的信 号所示，经由分配器103从ONU109输入到波长变换装置108的突发信号 S！由接收电路112处理时，突发信号S！中包含的信号识别用的前同步信号 的一部分消失。前同步信号的消失由于以下的理由产生。即在信号上行中，从ONU109对波长变换装置108输入的信号电平因 各ONU109而不同，所以从各ONU109接收突发信号时，接收电路112 为了识别"0"、 "1"的信号电平，有必要根据接收信号，进行前馈处理， 给定的时间成为必要。通常，在突发信号中，在数据信号附加前同步信号， 但是在波长变换装置108中，前同步信号只消失信号电平的识别所需要的 时间。即在光传送系统中进行长距离传送时，为了防止波形恶化，需要用波 长变换装置108内的接收电路112进行3R处理即均衡放大(reshaping)、 识别再生(regeneration)和重新定时(retiming),在重新定时的时候，根 据收到的信号进行数据和时钟的再生，所以给定的时间成为必要，据此， 发生前同步信号的消失。而为了根据突发信号，再生稳定的数据和时钟， 一般可以增大时间常数，以长的时间获取接收信号，所以具有与前同步信 号的消失平衡(trade—off)的关系。因此，如果数据和时钟的再生时间过 短，就无法恰当地再生数据和时钟。如上那样，在将波长变换装置作为中继器使用时，在通常的方法中， 前同步信号的至少一部分消失，所以与不使用中继器时相比，对OLT输 入的前同步信号縮短，有时无法用OLT接收突发信号。与此相对，也考虑采用预先增加突发信号的前同步信号的位数，补偿7中继器中的前同步信号的消失的方法，但是前同步信号的位数在突发信号 中占的比率增大，数据在突发信号中占的比率减小，作为系统的传送容量(吞吐量，throughput)下降。问题3是在专利文献1、非专利文献1中，成为直接地中继从ONU 向OLT的上行的突发信号的系统，所以在系统的上行区间中使用的装置 和零件有必要全部与突发信号对应，所以无法使用结构更简单且低成本的 连续信号用的零件，系统全体的成本增加。发明内容本发明的目的在于，提供一种能够不降低传送吞吐量，并减轻伴随着 系统变更的负担的可长距离传送的光中继装置和光传送系统。用于解决上述课题的本发明的光中继装置的技术方案1是一种光中继 装置，其特征在于，具备前同步补偿电路，该前同步补偿电路取出在通信 传送路中传输的突发信号的正常的数据信号，在该数据信号的前面或后面 附加前同步信号。本发明的光中继装置的技术方案2在所述技术方案1的光中继装置 中，其特征在于所述前同步补偿电路与将被光电变换的电信号均衡放大、 识别再生以及重新定时的接收电路的信号输出端连接。本发明的光中继装置的技术方案3在所述技术方案1或技术方案2的光中继装置中，其特征在于所述前同步补偿电路具有检测电路，其被 输入所述突发信号，只输出正常的所述数据信号；缓冲电路，其积蓄并输 出从所述检测电路输出的所述数据信号；前同步信号生成电路，其输出至 少一种所述前同步信号；和输出选择电路，其在由所述缓冲电路输出所述 数据信号时，输出所述数据信号，在此外的时候，由所述前同步信号生成 电路输出所述前同步信号。本发明的光中继装置的技术方案4在所述技术方案3的光中继装置 中，其特征在于所述输出选择电路与从基准时钟源输出的时钟同步地输 出所述前同步信号和所述数据信号。本发明的光中继装置的技术方案5在所述技术方案3或技术方案4的 光中继装置中，其特征在于，具有控制电路，该控制电路选择来自生成2种以上的所述前同步信号的所述前同步信号生成电路的所述前同步信号 的种类。本发明的光中继装置的技术方案6在所述技术方案3 技术方案5中的 任一项的光中继装置中，其特征在于所述输出选择电路具有在所述突发 信号之间的间隔附加前同步信号的功能。本发明的光中继装置的技术方案7在所述技术方案3 技术方案5中的任一项的光中继装置中，其特征在于所述输出选择电路具有在所述突发 信号之间的间隔附加编码规则的误差信号的功能。本发明的光中继装置的技术方案8在所述技术方案7的光中继装置中，其特征在于所述误差信号是将"1"和"0"交替重复规定次数以上的信号。本发明的光中继装置的技术方案9在所述技术方案7或8的光中继装 置中，其特征在于，所述误差信号被附加到所述突发信号之间的所有间隔。本发明的技术方案10是一种光传送系统，其特征在于在用户侧光线路终端装置和中心侧光线路终端装置之间至少连接一个上述第1 第9 技术方案中任一项所述的光中继装置。本发明的光传送系统的技术方案1是一种光传送系统，其特征在于，具有用户侧中继器，其被连接在用户侧光线路终端装置上，在双向收发 信息，并且进行波长分割多路复用；中心侧中继器，其被连接在中心侧光 线路终端装置上，在双向收发信息，并且进行波长分割多路复用；和波长 多路复用/逆波长多路复用机构，其中继所述用户侧中继器和所述中心侧中 继器。本发明的光传送系统的技术方案2在所述技术方案1所述的光传送系 统中，其特征在于所述用户侧中继器具有第一上行光传送电路，其将 从所述用户侧光线路终端装置输出的多个光信号变换为波长不同的光信 号，并向所述波长多路复用/逆波长多路复用机构输出；和第一下行光传送电路，其将经过所述波长多路复用/逆波长多路复用机构从所述中心侧中继 器输出的波长不同的光信号变换为相同的波长区域的光信号，并向到达所 述用户侧光线路终端装置的光传送路输出，进而，所述中心侧中继器具有-第二下行光传送电路，其将从所述中心侧光线路终端装置输出的多个光信号变换为波长不同的光信号，并向所述波长多路复用/逆波长多路复用机构 输出；和第二上行光传送电路，其将经过所述波长多路复用/逆波长多路复 用机构从所述用户侧光线路终端装置输出的波长不同的光信号以原封不 动的波长向到达所述中心侧光线路终端装置的光传送路输出。本发明的光传送系统的技术方案3在所述技术方案1或技术方案2所 述的光传送系统中，其特征在于所述用户侧中继器具有前同步补偿电路， 其从所述用户侧光线路终端装置侧取出传输的突发信号的正常的数据信 号，在该数据信号的前面和后面的至少一方附加前同步信号。本发明的光传送系统的技术方案4在所述技术方案1 3中的任一项所 述的光传送系统中，其特征在于从所述用户侧中继器对所述中心侧中继器发送的信号的波长是1.3 P m频带。根据本发明，在中心侧和用户侧双方的中继器中分别具有对光信号的 波长分割多路复用功能，所以能使用已经存在的用户侧光线路终端装置和 己经存在的中心侧光线路终端装置，用这些己经存在的规格频带的波长进 行收发，能直接使用已经存在的规定的中心侧光线路终端装置和用户侧光 线路终端装置，实现长距离化。此外，在用户侧中继器中设置有下述功能，即丢弃突发信号中包含的 前同步信号，进而在正常的数据的前面和后面的至少一方再次附加前同步 信号的功能，能防止通常的中继器中产生的前同步信号消失所引起的传送 数据的吞吐量的下降。进而，在从用户侧光线路终端装置输出的突发信号之间的间隔附加前 同步信号，并从前同步补偿电路输出，该输出信号成为连续信号，所以此 后的后级的零件不是用于突发信号，能使用连续信号用的廉价的零件。根据本发明，放弃突发信号中包含的前同步信号，再在正常的数据的 前面或后面附加前同步信号，所以能防止通常的中继器中发生的前同步信 号消失引起的传送数据的吞吐量的下降。此外，在从用户侧光线路终端装置输出的突发信号之间的间隔附加前 同步信号，从前同步补偿电路输出，该输出信号成为连续信号，所以此后 的后级的零件不是用于突发信号，而能使用连续信号用的廉价的零件。进而，根据本发明，在中心侧和用户侧双方分别连接具有对光信号的波长分割多路复用功能的光中继器，所以能使用已经存在的用户侧光线路 终端装置和已经存在的中心侧光线路终端装置，用这些已经存在的规格频 带的波长进行收发，能直接使用己经存在的规定的中心侧光线路终端装置 和用户侧光线路终端装置，实现长距离化。尤其是在进行波长多路复用时， 由于与其他公司的技术不同，不需要与各波长对应的突发用的光收发模块，因此能使用通用的CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing ) 用光收发模块或DWDM用光收发模块。另夕卜，本发明在由正EE规定的GE-PON、由ITU-T规定的G-PON的系统中也能适用。


图1是表示本发明实施方式1的光传送系统的图。图2是表示构成本发明实施方式1的光传送系统中使用的中心侧中继 器的波长变换器的图。图3是表示构成本发明实施方式1的光传送系统中使用的用户侧中继 器的波长变换器的图。图4是表示图3所示的前同步补偿电路的电路框图。图5是表示图3所示的前同步补偿电路的信号模式检测电路的信号处 理的状态转变图。图6是表示由本发明实施方式1的光传送系统中使用的前同步补偿电 路所处理的突发信号的处理的前后的波形图。图7是表示本发明实施方式2的PDS型的光传送系统中的用户侧中 继器的波长变换器的电路框图。图8是表示在本发明实施方式3的光传送系统等中，连接在具有前同 步信号的突发信号的光传送路径中的光中继器装置的电路框图。图9是表示本发明实施方式4的光传送系统的图。图10是表示图9所示的光传送系统中使用的第一波长变换装置的图。图11是表示图9所示的光传送系统中使用的第二波长变换装置的图。图12是表示以往的光传送系统的图。图13是图12所示的波长变换装置的电路框图。ii10 —OLT; 11-1、 11-2、 ll-n—OSU; 20—中心侧中继器；21 — MUX/DEMUX; 22-1、 22-2、 22-n—波长变换器；23—WDM耦合器； 24—光线路；25—受光元件；26—接收电路；27—驱动电路；28—发光元件；29—下行传送系统电路；30—光传送路径；40—用户侧中继器；41一MUX/DEMUX; 42-1、 42-2、 '"42-n、 42、 42a、 42b—波长变换器；43、 43a、 43b、 43c、 43d—WDM耦合器；44一下行传送系统电路；45、 45a 一上行传送系统电路；46—受光元件；47—接收电路；48—驱动电路；49 一发光元件；51—受光元件；52—接收电路；53—前同步补偿电路；54— 驱动电路；55—发光元件；60—光耦合器；62-1、 62-2、 62-n—ONU。
具体实施方式
以下，根据附图，对本发明的实施方式进行详细的说明。 (实施方式1)图1是表示本发明实施方式1的POS型的光传送系统的结构的图。在图1中，在由G-PON、 GE-PON等规定的中心侧的光线路终端装置 (OLT) 10内设置的OSUll-l、 11-2、 "'ll-n分别通过中心侧中继器20、 光传送路径30、用户侧中继器40和光耦合器(分配器)60与多个用户侧 的光线路终端装置(ONU) 61-1、 61-2、 H'61-n连接。这些0NU61-1、 61-2、 61-n在G-P0N、 GE-PON等中具有规定的结构。中心侧中继器20具有与各OSU11-1、 11-2、 ll-n分别连接的波长 变换器22-1、 22-2、 22-n和连接在这些波长变换器22-1、 22-2、 22-n 上的MUX/DEMUX21。此外，用户侧中继器40具有经由光传送路径30与中心侧的 MUX/DEMUX21连接的MUX/DEMUX41和连接在MUX/DEMUX41的信 号的下行侧的多个波长变换器42-1、 42-2、…42-n,波长变换器42-1、 42-2、 42-n的每一个分别与光耦合器60连接。这些光耦合器60分别 经由光纤将光路分支为多个，再连接到多个ONU61-l、 61-2、 ，H61-n上。如图2所示，中心侧中继器20内的波长变换器22-l、 22-2、H*22-n 具有连接在0SU11-1、 11-2、 ll-n上的WDM (Wavelength DivisionMultiplexing)耦合器23、与WDM耦合器23中的MUX/DEMUX21侧的 接收端连接的光线路24、与WDM耦合器23中的MUX/DEMUX21侧的 发送端连接的下行传送系统电路29。光线路24是光纤、PLC那样的用于 通过光信号的光器件。下行传送系统电路29具有受光元件25、接收电路26、驱动电路27 和发光元件28。其中的受光元件25具有将从WDM耦合器23传输的光信 号变换为电信号，将该电信号输出到接收电路26的结构。接收电路26具 有2R功能或3R功能，其输出端与受光元件28的驱动电路27电连接。另 外，2R功能是识别再生、重新定时等2个功能，3R功能是在这2个功能 上增加均衡放大的功能后的功能。此外，驱动电路27成为根据由接收电路26所处理的信号，驱动发光 元件28，从而从发光元件28向MUX/DEMUX21出射给定波长的光信号 的结构。多个波长变换器22-l、 22-2、 H，22-n中的各发光元件28例如是 具有出射例如1.5um频带的不同波长人u、 、2 "A^的光的构造的半导体 激光器，据此，进行波长分割多路复用。进而，中心侧中继器20内的MUX/DEMUX21构成为，将从多个波长 变换器22-1、 22-2、 "，22-n分别出射的不同波长的光信号多路复用，对 光传送路径30发送，另一方面将从光传送路径30发送的被多路复用的光 信号被逆多路复用后，向波长变换器22-l、 22-2、 一22-n输出。另外，波长变换器22-l、 22-2、 一22-n的光线路24和下行传送系统 电路29分别以2芯与MUX/DEMUX21连接，但是它们也可通过WDM滤 波器以1芯与MUX/DEMUX21连接。而用户侧中继器40内的波长变换器42-1、 42-2、 *42-n如图3所示， 具有连接在光耦合器60上的WDM耦合器43、连接在WDM耦合器43 和MUX/DEMUX41之间的下行传送系统电路44和上行传送系统电路45。另外，WDM耦合器23、 43具有将波长分波为上行和下行的信号的构 造，也可以是循环器(circulator),也可以是在3dB耦合器中组合隔离器 的构造。波长变换器42-l、 42-2、 "，42-n内的下行传送系统电路44具备相对 于来自MUX/DEMUX41的光信号的传输方向，按顺序连接的受光元件46、接收电路47、驱动电路48和发光元件49。受光元件46构成为将从 MUX/DEMUX41输入的光信号变换为电信号后，向接收电路47输出，此 外，接收电路47具有由2R或3R的功能处理信号的结构。驱动电路48 具有下述结构，即根据由接收电路47处理的信号，驱动发光元件49，从 而将给定波长的光信号从发光元件49对MUX/DEMUX41出射的结构。另 外，多个波长变换器42-l、 42-2、 *"42-!！内的各发光元件49分别是出射 实质上相同的波长带例如1.48 1.50um频带的光的半导体激光器。波长变换器42-l、 42-2、 ，"42-n内的上行传送系统电路45具有对于 来自0NU61-1、 61-2、 ***61-11的光信号的传输方向，按顺序连接的受光 元件5K接收电路52、前同步补偿电路53、驱动电路54和发光元件55。 受光元件51构成为将从ONU61-l、 61-2、 61-n通过光耦合器60和 WDM耦合器43输入的光信号变换为电信号，对接收电路52输出，此外， 接收电路52具有通过3R的功能，处理信号的结构。这里，从多个0而61-1、 61-2、…61-n输出的信号的电平不同，所以接收电路52具有信号识别电 路或用于增益固定的AGC (Auto Gain Control)电路等。此外，接收电路 52关于3R处理，除了通常的CDR (Clock Date Recovery)之外，有时还 具有跟踪数据，输出时钟的CPA (ClockPhase Aligner)o前同步补偿电路53具有补偿经由光耦合器60、 WDM耦合器43、受 光元件51和接收电路52从ONU61-l、 61-2、 61-n输入的突发信号中 的前同步信号，并且将突发信号改变为连续信号的结构。此外，驱动电路 54成为根据从前同步补偿电路53输出的信号，驱动发光元件55，从而将 给定波长的光信号从发光元件55对MUX/DEMUX41出射的结构。另外， 发光元件55例如是半导体激光器，具有处于振荡波长1.26 1.36nm的范 围中，且对各波长变换器42-1、 42-2、 "'42-n出射不同的波长的光的结 构。另外，突发信号由前同步信号部和数据部(数据信号)构成，将称作 前同步信号的图案(1周期)作为单位，重复多次，构成前同步信号部， 此外，在前同步信号部之后，由以给定bit单位连续的信号构成数据部。如图4所示，上述的前同步补偿电路53具有根据从接收电路52输 入的突发信号，基于"0"、 "1"的信号模式，判断前同步信号的有无以及14数据的正常和异常的信号模式检测电路53a;作为存储器将突发信号中的数据信号中由信号模式检测电路53a识别为正常的数据信号存储的缓冲电路53b;输出适合于传送的信号的规格的频率的时钟信号的时钟源53C;以来自时钟源53c的时钟信号的定时生成前同步信号的前同步信号生成电 路53d;选择从缓冲电路53b输出的数据和从前同步信号生成电路53d输 出的前同步信号中的任意一个并输出的数据输出选择电路53e;确认缓冲 电路53b中的数据的存储状态，并对数据输出选择电路53e指令输出数据 或前同步信号的哪个的数据流控制电路53f。信号模式检测电路53a在将突发信号中包含的一个正常的数据信号对 缓冲电路53b输出的过程中，按照图5所示的状态转变图，处理信号。即 信号模式检测电路53a最初在前同步信号检测阶段(图5的Sl)等待，判 定从接收电路52输入的信号是否为前同步信号。在输入信号为前同步信 号以外的时候，放弃输入的信号，等待在前同步信号检测阶段(图5的Sl) 继续输入的信号。在输入信号为前同步信号的时候，转移到正常数据信号 检测阶段(图5的S2)，接下来按各检测单位判断继续输入的信号是数据 信号或前同步信号或此外的信号(异常数据)。在正常数据信号检测阶段(图5的S2)，在检测到前同步信号的时候，停留在正常状态检测阶段(图 5的S2)，处理继续输入的信号。与此相对，判定输入信号为正常数据时， 对缓冲电路53b输出数据后，停留在正常数据信号检测阶段(图5的S2)， 按各单位处理继续输入的信号。另外，在数据信号异常的时候，转移到前 同步信号检测阶段。通过判断所输入的信号模式的位串是否为给定的模式，来进行对信号 模式检测电路53a输入的信号是否为前同步信号的判定。这时，通过至少 检测l周期以上的前同步信号，进行前同步信号的检测。此外，数据信号 的正常的判定,将给定的位单位作为信号模式检测，在例如Gigabit Ethernet(注册商标)信号的时候，可使用8B/10B信号的错误检测功能，在扰频 的信号的时候，可以是基于将通常不可能有的信号模式判断为异常的功 能。作为扰频的信号的不可能有的信号模式，例如有"0"、 "1"确定的数 以上连续的信号模式。此外，将前同步信号或者数据信号判断为不正常的 作为异常数据处理。15另外，信号模式检测电路53a在阶段转变的时候(从前同步信号检测 阶段到正常数据信号检测阶段，或相反)，将该状态对数据流控制电路53f输出。缓冲电路53b具有下述功能，即存储从信号模式检测电路53a发送的 数据，并且为了防止由信号模式检测电路53a检测出的数据信号的时钟和 来自基准时钟源53c的基准时钟之间的差所引起的时间上的数据的滑动， 在输入信号和输出信号进行信号的基准时钟的替换的功能。这里，作为缓 存器，最低必要的数据量由以下的表达式(1)提供。缓存器数据量(Min) =2X (输入时钟差)X (1数据包的最大数据 量)+ (—周期的扰频信号的数据量) (1)另外，在表达式(1)中，输入输出时钟差是在相应的传送系统的允 许最大时钟差收敛的值，此外，1数据包的最大数据量是指前同步信号和 下一前同步信号输入之前的数据量。时钟源53c输出作为数据输出选择电路53e的输出信号的频率的基准 使用，并且作为从前同步信号生成电路53d输出的前同步信号的基准时钟 使用的时钟。前同步信号生成电路53d具有将与基准时钟源53c的时钟同步，而反 复生成适合于系统的前同步信号，并且按照数据输出选择电路53e或数据 流控制电路53f的要求，输出前同步信号的结构，例如在Ethernet (注册 商标)的时候，生成称作Idle的前同步信号。数据流控制电路53f构成为，监视缓冲电路53b的缓冲量，在l信息 包中不产生缓存错误的状况时，在由前同步信号生成电路53d生成的前同 步信号的l周期结束的定时(timing),控制数据输出选择电路53e，从缓 冲电路53b对数据输出选择电路53e输出数据信号，与之前的前同步信号 连续。此外，数据流控制电路53f具有下述功能，即从信号模式检测电路 53a取得信号模式检测电路53a的状态，根据该状态，接着前同步信号， 按照使缓冲电路53b内的数据信号输出到数据输出选择电路53e，从数据 输出选择电路53e输出连续信号的方式进行控制的功能，或者去除缓冲电 路53b的功能。例如从正常数据信号检测阶段(图5的S2)转移到前同步 信号检测阶段(图5的Sl)，在经过一定时间后，也可删除缓冲电路53b中存储的数据信号。数据输出选择电路53e构成为，使从缓冲电路53b输出的数据信号与 基准时钟源53c的时钟同步，对驱动电路54发送数据信号，并且从缓冲 电路53b不输出数据信号时，将由前同步信号生成电路53d生成的前同步 信号对驱动电路54输出。另外，波长变换器42-l、 42-2、 "'42-n中的下行接收系统电路44禾口 上行传送系统电路45分别以2芯与MUX/DEMUX41连接，但是也可以将 它们通过WDM滤波器以1芯与MUX/DEMUX41连接。下面，说明上述的PDS型的光传送系统中的信号的传输和信号的处理。首先，在下行的传送系统中，从OLTIO内的0SU11-1、 11-2、 '"ll-n 分别输出的波长1.48-1.50 ym的信号分别发送给中心侧中继器20内的波 长变换器22-l、 22-2、 22-n，由其中的接收电路26进行2R或3R的信号 处理，并且由驱动电路27和发光元件28变换为WDM用的不同的波长， 进而由MUX/DEMUX21进行多路复用，通过光传送路径30被WDM传送。此外，通过光传送路径30从中心侧中继器20发送的WDM信号由用 户侧中继器40内的MUX/DEMUX41分波，被分波的信号分别对给定的波 长变换器42-l、 42-2、…42-n输入，由其中的下行传送系统电路44的受 光元件46变换为电信号，迸而通过接收电路47进行2R或3R的信号处理， 接下来由驱动电路48和发光元件49波长变换为任意的波长例如1.55 y m 频带或1.3um频带的光信号，通过WDM耦合器43对光耦合器60输出。 从用户侧中继器40输出的信号由光耦合器60进一步分支为多个光信号路 径后，输入到0NU61-1、 61-2、 61-n。另外，在上行方向的传送系统中，从多个0NU61-1、 61-2、 61-n 分别输出的突发信号分别经过光耦合器60被合波，接着向用户侧中继器 40的波长变换器42-l、 42-2、 '"42-n输入，通过其中的WDM耦合器43 传输到接收系统电路45的受光元件51 ，通过该受光元件51变换为电信号， 进而由接收电路52被3R处理后，输入到前同步补偿电路53。在各前同步补偿电路53中，从图6 (a)所例示的接收电路52输入的 突发信号通过图4所示的信号模式检测电路53a，首先通过前同步信号检测阶段(图5的Sl)进行前同步信号的检测，在检测到前同步信号的时候， 转移到正常数据信号检测阶段(图5的S2)，接下来判定所输入的信号是 前同步信号还是正常数据信号还是异常信号，在前同步信号的时候，仍旧停留在正常数据检测阶段，在正常数据的时候，如图6 (b)所示，将该正 常数据输出到缓冲电路53b，停留在正常数据信号检测阶段(图5的S2)。 另一方面，对信号模式检测电路53a输入的信号不是正常数据信号，也不 是前同步信号的时候，判断为信号异常，丢弃该信号，转移到前同步信号 检测阶段(图5的S1)。此外，信号模式检测电路53a从正常数据信号检 测阶段(图5的S2)转移到前同步信号检测阶段(图5的Sl)时，对数 据流控制电路53f输出表示该状态的信号。缓冲电路53b存储从信号模式检测电路53a输入的正常的数据信号。 这时，缓冲电路53b具有上述的表达式(O所示的缓存量，所以能防止 输入的数据信号的时钟和基准时钟源53c的时钟的差所引起的数据的滑动 (slip)。数据流控制电路53f监视缓冲电路53b的缓存量，如果是在1信息包 中不发生缓冲错误的状况，则按照在基于前同步信号生成电路53d的前同 步信号的1周期的输出结束的定时将在缓冲电路53b中存储的数据信号对 驱动电路54输出的方式来控制数据输出选择电路53e，此外，在从缓冲电 路53b不输出数据信号的状况的时候，按照将由前同步信号生成电路53d 生成的前同步信号发送到驱动电路54的方式控制数据输出选择电路53e。 进而，从信号模式检测电路53a取得信号模式检测的阶段状态，例如从正 常数据检测阶段转移到前同步检测阶段，在经过一定时间后，对缓冲电路 53b输出控制信号，删除缓冲电路53b中存储的数据信号。另外，从缓冲电路53b输出的数据信号通过数据输出选择电路53e， 与从基准时钟源53c输出的时钟同步。前同步信号的模式并不局限于单一，也有存在2或2以上的种类的模 式的系统，所以这时，前同步信号生成电路53d变为能生成多个模式的前 同步信号的构造，并且如图4中虚线的箭头所示，通过从数据流控制电路 53f对前同步信号生成电路53d输出的控制信号，进行从前同步信号生成 电路53d输出的前同步信号的模式的种类的选择。18根据这样的前同步补偿电路53，从各ONU61-l、 61-2、 '"61-n输出的突发信号之间的间隔例如"0"的连续信号通过信号模式检测电路53a 被识别为异常数据，所以在该间隔时，由数据输出选择电路53e插入突发 信号。因此，由接收电路52处理的突发信号，如图6 (c)所示，由前同 步补偿电路53变换为由突发信号和数据信号构成的连续信号。据此，驱 动电路54以及位于比它更上行的全部零件不是用于突发信号，而能使用 连续信号用的廉价的零件。另外，基于前同步补偿电路53的延迟量依赖于缓冲电路53b的缓冲如果从这样的前同步补偿电路53输出连续信号，则驱动电路54就根 据该连续信号，驱动发光元件55，输出1.3nm频带即1.26 1.36nm的波长的光信号。各波长变换器42-l、 42-2、 '"42-n的发光元件55分别在1.3 um频 带输出不同波长的光信号。据此，从各发光元件55输出的光信号由 MUX/DEMUX41被多路复用，进而通过光传送路径30传输到中心侧中继 器20的MUX/DEMUX21，进而被反多路复用，与波长对应而向预先决定 的波长变换器22-l、 22-2、 "'22-n输入，在此通过WDM耦合器23发送 到接收波长范围1.26 1.36ym的OSUll-l、 11-2、 ll-n。这时，从 MUX/DEMUX41输出的信号不进行波长变换和信号处理，能抑制电路的 成本。如上所述，根据本实施方式，中心侧中继器20对下行信号具有波长 变换功能，对上行信号具有从用户侧中继器40直接传输到OSUll-l、 11-2、 ll-n的功能。据此，从OLT10对ONU61-l、 61-2、…61-n输出的信号由中心侧中 继器20被变换为WDM用的波长，所以能用已经存在的OLT10的波长发 送。此外，在用户侧中继器40中，对上行信号，按照在OLT10能接收的 波长范围内收敛的方式变换为WDM用的波长。例如，在G-PON、 GE-PON 的规定的OLT10中，能接收某程度宽的1.26~1.36wm的波长范围的光信 号，所以在该波长带，由中继器40将上行的信号变换为DWM光信号，19从而能用已经存在的OLT10接收。因此，根据上述的PDS型的光传送系统，能直接使用已经存在的规定的OLT装置，能实现长距离化。此外，关于上行的突发信号中包含的前同步信号，突发信号接收时或 定时动作时产生的前同步信号的消失被识别为异常，丢弃前同步信号的一 部分的消失，再附加前同步信号并进行恢复，从而能防止在通常的中继器 中产生的前同步信号消失所引起的传送数据的吞吐量的下降。进而，各ONU61-l、 61-2、 61-n的突发信号间的间隔识别为异常 数据，在其间附加前同步信号，从前同步补偿电路53输出，该输出信号 成为连续信号，所以此后的后级的零件不是用于突发信号，而能使用连续 信号用的廉价的零件。另外，在上述实施方式中，对从各ONU61-l、 61-2、 61-n输出的 突发信号之间的间隔全体附加前同步信号，但是这时，成为消除突发信号 之间的中断的连续信号。与此相对，也可以按照能容易地识别突发信号之 间的中断的方式，在突发信号之间的间隔附加误差信号。在附加误差信号 时，由信号模式检测电路53a检测该误差信号，据此，能可靠检测突发信 号的中断。作为对突发信号之间的间隔附加误差信号的方法，例如使数据输出选 择电路53e具有误差信号的信息，从缓冲电路53b不输出数据信号，并且 从前同步信号生成电路也不输出前同步信号时，数据输出选择电路53e对 驱动电路54输出误差信号。作为上述的误差信号，能附加编码规则的误差信号。例如，作为编码 规则，使用8B/10B的变化的时候，优选至少附加IO位的误差信号。此外，作为其他误差信号，更优选将"1"和"0"交替重复规定次数 以上的信号作为误差信号附加。进而作为其他误差信号，也能交替附加例 如"111"和"000"，但是这时，频率变为1/3，更优选将"1"和"0"交 替重复规定次数以上。如上所述，在突发信号之间的间隔附加误差信号的时候，例如如图6 (d)所示，也可对突发信号之间的间隔的一部分附加误差信号。这时， 如上所述，用8B/10B的编码规则，至少附加IO位的误差信号。或者，如图6(e)所示，也可以对突发信号之间的间隔的全体附加误 差信号。由此，在对突发信号之间的间隔的全体附加误差信号时，能够与采用图6 (c)所示的由前同步信号和数据信号和误差信号构成的连续信号同样，采用由前同步信号、数据信号和误差信号构成的连续信号，能够使 用廉价的连续信号用的零件作为后级的零件，所以更优选。(实施方式2)图7是表示本发明实施方式2的PDS型的光传送系统中的用户侧中 继器的波长变换器的电路框图，与图3相同的符号表示相同的要素。即图7表示图1所示的光传送系统中的用户侧中继器40内的波长变 换器42-1、 42-2、 42-n的结构，与图3不同，具有传送系统电路45a 中除了前同步补偿电路53的结构。据此，不补偿从0NU61-1、 61-2、 ***61-11输出的上行的突发信号中 包含的前同步信号，而且不将突发信号变换为连续信号，由接收电路52 进行2R处理或3R处理。这样的波长变换器42-1、 42-2、 "'42-n在前同步信号足够长，在用 户侧中继器40中产生的前同步信号的消失不成为问题的PDS型的光传送 系统中使用。此时，通过用户侧中继器20可波长分割多路复用，能使用以往的 OLT10和ONU61-1、 61-2、…61-n来长距离化。 (实施方式3)图8是表示在本发明实施方式3的光传送系统等中，连接在具有前同 步信号的突发信号的光传送路径中的光中继器装置的电路框图，与图3相 同的符号表示相同的要素。图8所示的光中继器42具有与图1的用户侧中继器40内设置的波长 变换器42-l、 42-2、 一42-n的上行传送系统电路45相同的结构，具有在 光信号传输方向按顺序连接受光元件51、接收电路52、前同步补偿电路 53、驱动电路54和发光元件55的结构。该光中继器42并不局限于作为图l所示的用户侧中继器40使用，能 一边补偿突发信号的前同步信号的消失， 一边与想中继的其他光传送部分 连接，据此，变换突发信号的波长，并且用前同步信号填充突发信号之间的间隔，来变换为连续信号。据此，连续信号用的廉价零件能使用配置在 中继器42的后级的零件。 (实施方式4)图9是表示本发明实施方式4的光传送系统的图，与图l相同的符号 表示相同的要素。此外，图10、图11为表示图9中使用的波长变换装置 的图，与图3、图7相同的符号表示相同的要素。在图9中，在OSU11和光耦合器60之间连接有图10所示的内置有 前同步补偿电路53的第一波长变换装置42a、和图11所示的不具有前同 步信号补偿电路53的通常的第二波长变换装置42b。图10所示的第一波长变换装置42a具有与图3相同的结构的下行传 送系统电路44和上行传送系统电路45，进而在下行传送系统电路44和上 行传送系统电路45的发送端和接收端分别连接WDM耦合器43a、 43b。图11所示的第二波长变换装置42b具有与图7相同的结构的下行传 送系统电路44和上行传送系统电路45a，进而在下行传送系统电路44和 上行传送系统电路45的发送端和接收端分别连接有WDM耦合器43c、 43d。第一波长变换装置42a作为最接近ONU61-l、 61-2、 '"61-n的中继器使用，可以在比它更中心侧连接第二波长变换器42b。其原因在于，从ONU61-l、 61-2、 61-n输出的突发信号由第一波长变换装置42a变换为连续信号后输出，所以比它更后级的中继装置作为连续信号用的中继装置也没有问题，据此，能抑制成本的上升。另外，在本实施方式中，作为连续光用的中继器，列举出第二波长变换装置42b，但是也能采用光放大器那样的连续信号光的长距离传送中使用的手法。
权利要求
1.一种光中继装置，其特征在于，具备前同步补偿电路，该前同步补偿电路取出在通信传送路中传输的突发信号的正常的数据信号，在该数据信号的前面或后面附加前同步信号。
2. 根据权利要求l所述的光中继装置，其特征在于 所述前同步补偿电路与将被光电变换的电信号均衡放大、识别再生以及重新定时的接收电路的信号输出端连接。
3. 根据权利要求1或2所述的光中继装置，其特征在于 所述前同步补偿电路具有检测电路，其被输入所述突发信号，只输出正常的所述数据信号； 缓冲电路，其积蓄并输出从所述检测电路输出的所述数据信号； 前同步信号生成电路，其输出至少一种所述前同步信号；和 输出选择电路，其在由所述缓冲电路输出所述数据信号时，输出所述数据信号，在此外的时候，由所述前同步信号生成电路输出所述前同步信号。
4. 根据权利要求3所述的光中继装置，其特征在于 所述输出选择电路与从基准时钟源输出的时钟同步地输出所述前同步信号和所述数据信号。
5. 根据权利要求3或4所述的光中继装置，其特征在于-具有控制电路，该控制电路选择来自生成2种以上的所述前同步信号的所述前同步信号生成电路的所述前同步信号的种类。
6. 根据权利要求3 5中任一项所述的光中继装置，其特征在于-所述输出选择电路具有在所述突发信号之间的间隔附加前同步信号的功能。
7. 根据权利要求3 5中任一项所述的光中继装置，其特征在于 所述输出选择电路具有在所述突发信号之间的间隔附加编码规则的误差信号的功能。
8. 根据权利要求7所述的光中继装置，其特征在于 所述误差信号是将"1"和"0"交替重复规定次数以上的信号。
9. 根据权利要求7或8所述的光中继装置，其特征在于 所述误差信号被附加到所述突发信号之间的所有间隔。
10. —种光传送系统，其特征在于在用户侧光线路终端装置和中心侧光线路终端装置之间至少连接一 个权利要求1 9中任一项所述的光中继装置。
11. 一种光传送系统，其特征在于 具有用户侧中继器，其被连接在用户侧光线路终端装置上，在双向收发信 息，并且进行波长分割多路复用；中心侧中继器，其被连接在中心侧光线路终端装置上，在双向收发信 息，并且进行波长分割多路复用；和波长多路复用/逆波长多路复用机构，其中继所述用户侧中继器和所述 中心侧中继器。
12. 根据权利要求11所述的光传送系统，其特征在于 所述用户侧中继器具有第一上行光传送电路，其将从所述用户侧光线路终端装置输出的多个 光信号变换为波长不同的光信号，并向所述波长多路复用/逆波长多路复用 机构输出；和第一下行光传送电路，其将经过所述波长多路复用/逆波长多路复用机 构从所述中心侧中继器输出的波长不同的光信号变换为相同的波长区域 的光信号，并向到达所述用户侧光线路终端装置的光传送路输出，进而，所述中心侧中继器具有第二下行光传送电路，其将从所述中心侧光线路终端装置输出的多个 光信号变换为波长不同的光信号，并向所述波长多路复用/逆波长多路复用 机构输出；和第二上行光传送电路，其将经过所述波长多路复用/逆波长多路复用机 构从所述用户侧光线路终端装置输出的波长不同的光信号以原封不动的 波长向到达所述中心侧光线路终端装置的光传送路输出。
13. 根据权利要求11或12所述的光传送系统，其特征在于 所述用户侧中继器具有前同步补偿电路，其从所述用户侧光线路终端装置侧取出传输的突发信号的正常的数据信号，在该数据信号的前面和后 面的至少一方附加前同步信号。
14. 根据权利要求11 13中任一项所述的光传送系统，其特征在于 从所述用户侧中继器向所述中心侧中继器发送的信号的波长是1.3 Um频带。
全文摘要
具有前同步补偿电路(53)，其取出在通信传送路中传输的突发信号的正常的数据信号，在该数据信号的前或后附加前同步信号，进而前同步补偿电路(53)具有输入突发信号，只输出正常的数据信号的检测电路(53a)；存储并输出从检测电路(53a)输出的数据信号的缓冲电路(53b)；至少输出一种前同步信号的前同步信号生成电路(53d)；在从缓冲电路(53b)输出数据信号时，输出数据信号，在此外的时候，从前同步信号生成电路(53d)输出前同步信号的输出选择电路(53e)。
文档编号H04B10/272GK101263674SQ20068003325
公开日2008年9月10日 申请日期2006年12月8日 优先权日2005年12月9日
发明者三浦昌之, 尾高邦雄, 武内富幸 申请人:古河电气工业株式会社