光通信装置及光通信系统

摘要

一种生成波分复用方式的影像光信号和数据通信用光信号的光通信装置，对在上述数据通信用光信号的包信号间插入的信号图形进行变更，使该信号图形的调制波形的频率成分分散。上述信号图形是把计数器的输出向给定的编码方式的编码器输入而生成的，上述计数器是对码比特依次进行增计数的计数器。

权利要求

1.一种生成数据通信用光信号的光通信装置，其特征在于具备：

生成上述数据通信用光信号中的包信号的包信号生成部；

生成在由上述包信号生成部生成了的包信号间插入的假包信号的假包信号生成部；

生成在由上述包信号生成部生成了的包信号和由上述假包信号生成部生成了的假包信号之间插入的空闲信号的空闲信号生成部；以及切换控制部，该切换控制部在未输出由上述包信号生成部生成的包信号和由上述假包信号生成部生成的假包信号的期间，输出由上述空闲信号生成部生成的空闲信号，上述假包信号生成部生成周期比由上述空闲信号生成部生成的空闲信号的周期长的信号作为上述假包信号。

2.根据权利要求1所述的光通信装置，其特征在于，上述假包信号是比规定长度短的包。

3.根据权利要求1所述的光通信装置，其特征在于，把上述假包信号中的目的地信息设定成了无效信息。

4.一种光通信系统，其特征在于具备：

光通信装置，具备生成数据通信用光信号中的包信号的包信号生成部、生成在由上述包信号生成部生成了的包信号间插入的假包信号的假包信号生成部、生成在由上述包信号生成部生成了的包信号和由上述假包信号生成部生成了的假包信号之间插入的空闲信号的空闲信号生成部、在未输出由上述包信号生成部生成的包信号和由上述假包信号生成部生成的假包信号的期间，输出由上述空闲信号生成部生成的空闲信号的切换控制部、以及生成影像通信用光信号的影像信号生成部；以及波分复用装置，采用波分复用方式对上述数据通信用光信号和上述影像通信用光信号进行复用，将其输出到光路，上述假包信号生成部生成周期比由上述空闲信号生成部生成的空闲信号的周期长的信号作为上述假包信号。

说明书

光通信装置及光通信系统

技术领域

[0001] 本发明涉及采用WDM方式对影像(映像)通信用的光信号和数据通信用的光信号进行复用的光通信装置及具备上述光通信装置的光通信系统。

背景技术

[0002] 特开2001-244528号公报中披露了在FTTH(Fiber To The Home)等中为了有效地使用光纤，采用WDM方式(波分复用方式：Wavelength-Division Multiplexing)对互联网等的数据通信的光信号和CATV(Cable Television)等的影像通信的光信号进行复用的光纤通信。

[0003] 在互联网等的数据通信中，通常是直接采用经数字调制而成的光信号(例如，点灯时为“1”，消灯时为“0”(或相反))，以622Mbps、1.25Gbps等数据率进行通信。数据通信的光信号通常由表示电报等通信数据的包(パケット)信号和填补在包信号间的空闲(アイドル)信号的连续时系列构成。即，如图1所示，电报等通信数据被作成包而断续地进行通信(包信号P1、P2、…)，而包信号间的时间由意味着「没有包信号」的空闲信号A101、A102、A103、…来填补，所以数据通信的光信号本身就被连续地发送。

[0004] 空闲信号通常构成为周期性的信号图形，例如，在ISO/IEC 8802·3所规定的1000BASE·X(所谓ギガビットイ一サネット(注册商标))中，把

[0005] 「00111110101001000101」的20比特作为周期。以光信号的调制波形来表示它的话，就成为图2的样子。在主页的阅览、文件的下载、邮件接收等互联网的应用中，从提供商侧向用户侧的下行方向的通信请求在时间上只是非常离散地发生。结果，在互联网等的数据通信中，空闲信号会占通信时间的大半部分。另外，在互联网等的数据通信中，从提供商侧向用户侧的方向称为「下行方向」，相反的方向称为「上行方向」。

[0006] 另一方面，在CATV等的影像通信中，需要对100信道的程度的影像信号进行复用来传送。现在一般采用的传送方式是按每个特定的频率来分割多信道的影像信号的WDM方式。这是在模拟调制了各个信道的影像信号之后，按每个一定的频率范围按顺序来配置被调制了的各信道的影像信号的方法。当然，在此方式中，有的信道的影像信号的频率成分就集中在分配给该信道的频率范围。

发明内容

[0007] 在上述WDM方式的光纤通信中，为了实现在统一进行被复用的光信号的放大、分歧等处理的场合的便利，常常使在同一通信方向传送的光信号的波长相接近。在用同一光纤来传输具有这样接近的多个波长的光信号的场合，由于作为光纤的非线性光学效应之一的感应拉曼散射的影响，就会发生具有短波长的光信号的能量的一部分向具有长波长的光信号转移的现象。感应拉曼散射是指由于入射信号光和由入射信号光产生的光学声子的互相作用而发生的散射，如果发生感应拉曼散射，具有短波长的光信号的能量就会使具有接近的长波长的光信号放大。

[0008] 一般而言，影像通信使用1.55μm的波长的光信号，数据通信使用1.49μm的波长的光信号，所以在发生拉曼散射时，数据通信的光信号的能量就会使影像通信的光信号放大。

[0009] 这样的放大对于具有长波长的光信号，在此场合是影像通信的光信号来说，就会成为噪音。特别是，在数据通信的光信号中空闲信号占的比例在时间上变长的话，该光信号的调制波形的频率成分就会集中在特定的频率。原因是，如上所述，空闲信号构成为把短的比特串作为周期的周期性的信号图形。于是，对包含该特定的频率的信道的影像信号的拉曼散射的影响就会显著，该信道的影像信号的品质就会恶化，这是存在在问题。

[0010] 以下更详细地说明这一点。

[0011] 通常，互联网等的数据通信是在提供商侧的装置和用户侧的装置之间在双方向进行的。另一方面，CATV等的影像通信是从提供商侧向用户侧在一方向进行的。因此，下行方向2个信号，上行方向1个信号，共计3个信号就会在同一光纤中传送。此时，上述问题在下行方向的2个信号，即互联网等的数据信号和CATV等的影像信号间就会显著地发生。

[0012] 再有，在互联网等的数据通信中，如上所述，对光信号进行直接的数字调制，所以就只在数据通信的光信号的点灯时受到拉曼散射的影响。即，数据通信的光信号的亮度调制波形会以某种比例在影像信号上重叠。这样的拉曼散射的影响程度还依赖于光纤长度、温度、光的偏振光等波长的差以外的种种参数，不过，其发生本身不可避免。

[0013] 在互联网等的数据通信中，一般而言通信数据的内容每回都不同。因此，构成通信数据的光信号的包信号的比特串就会随每个通信数据而不同，所以该包信号的调制波形的频率成分在数据通信的过程中会以某种程度分散。然而，作为构成该光信号的又一个成分的空闲信号是由具有短的比特串作为周期的周期性的信号图形构成的，所以该空闲信号的调制波形的频率成分就会集中在特定的频率。

[0014] 把图2所示的空闲信号的波形设为方波，分析频率成分的话，就成为图3所示的样子。上述由ISO/IEC 8802·3规定的1000BASE·X的数据率是1.25Gbps，1.25Gbps的20比特串以62.5MHz重复进行。因此，从图3可看出，图2所示的空闲信号的频率成分，把
62.5MHz作为基频，其整数倍的频率的谱强度就会变强。即，该空闲信号的调制波形的频率成分就会集中在基频的整数倍的频率。

[0015] 因此，在光纤中采用WDM方式来复用的互联网等的数据通信在由ISO/IEC 8802·3规定的1000BASE·X的场合，对CATV等的影像通信的光信号的感应拉曼散射的影响也会集中在图3所示的谱强度强的频率。

[0016] CATV等的影像信号的各信道也集中在特定的频率范围，所以在CATV等的影像信号的各信道中，来自1000BASE·X光信号的感应拉曼散射的影响就会显著，该信道的影像信号有恶化的可能性。

[0017] 本发明是鉴于上述现有问题点而提出的，其目的在于提供一种在WDM方式的光纤通信中，可降低数据通信用的光信号对影像通信用的光信号的感应拉曼散射的不良影响，廉价地提高影像光通信的品质的光通信装置及光通信系统。

[0018] 为了达成上述目的，本发明的第1侧面在于一种生成数据通信用光信号的光通信装置，具备：生成上述数据通信用光信号中的包信号的包信号生成部；生成在由上述包信号生成部生成了的包信号间插入的空闲信号的空闲信号生成部；以及使由上述空闲信号生成部生成了的上述空闲信号的信号图形的调制波形的频率成分分散的编码部。

[0019] 本发明的第2侧面在于一种生成数据通信用光信号的光通信装置，具备：生成上述数据通信用光信号中的包信号的包信号生成部；生成在由上述包信号生成部生成了的包信号间插入的假包信号的假包信号生成部；生成在由上述包信号生成部生成了的包信号和由上述假包信号生成部生成了的假包信号之间插入的空闲信号的空闲信号生成部；以及使由上述假包信号生成部生成了的假包信号的信号图形的调制波形的频率成分分散的编码部。

附图说明

[0020] 图1是表示现有的数据通信的光信号的内容的示意图。

[0021] 图2是表示现有的空闲信号的调制波形的波形图。

[0022] 图3是表示图2所示的空闲信号的频谱的图表。

[0023] 图4是表现具备第1实施方式所涉及的数据通信发送机的光通信系统的构成的框图。

[0024] 图5是表示第1实施方式采用的空闲信号的信号图形的一个例子的图。

[0025] 图6是表示图5所示的空闲信号的频谱的图表。

[0026] 图7是表示从第1实施方式所涉及的数据通信发送机输出的光信号的内容的示意图。

[0027] 图8是表示具备第2实施方式所涉及的数据通信发送机的光通信系统的构成的框图。

[0028] 图9是表示从第2实施方式所涉及的数据通信发送机输出的光信号的内容的示意图。

具体实施方式

[0029] 参照附图来说明本发明的光通信装置及光通信系统的实施方式。另外，本发明的光通信装置在以下各实施方式中适用于数据通信发送机。

[0030] [第1实施方式]

[0031] 第1实施方式的特征在于，变更数据通信的光信号中的空闲信号的信号图形，从而使该光信号的调制波形的频率成分分散，避免集中在特定的频率。

[0032] 图4是表示具备本发明的第1实施方式所涉及的光通信装置的光通信系统的构成的框图。

[0033] 该光通信系统包括：送出互联网等的数据通信的光信号(例如1.49μm的波长)的数据通信发送机10；送出CATV等的影像通信的光信号(例如1.55μm的波长)的影像信号发送机(影像信号生成部)20；生成采用WDM方式对从该数据通信发送机10和影像信号发送机20送出了的各光信号进行复用所得的光信号，将其向由光纤构成的光路送出的WDM装置30。

[0034] 数据通信发送机10具备8比特计数器(空闲信号生成部)11、包信号发送电路(包信号生成部)12、选择器13及切换控制电路17。8比特计数器11是循环输出以十六进制数表示的「0x00」到「0x0F」的16个8比特码的电路，包信号发送电路12是把发送数据作为包信号来输出的电路。并且，选择器13选择8比特计数器11和包信号发送电路12的输出中的任意一方，切换控制电路17向选择器13输出切换控制信号S1。

[0035] 再有，选择器13的输出侧依次与8B10B编码器(编码部)14、并行/串行变换部15及电/光变换部16连接，从电/光变换部16输出了的数据通信用的光信号被输入到WDM装置30。在这里，8B10B编码器14是实现1SO/IEC 8802·3规定的作为光信号生成码则的8B10B码则的电路，以10比特来送8比特的量的数据而进行编码。并行/串行变换部15是把从8B10B编码器14输出了的并行数据变换为串行数据的电路。电/光变换部16由发光二极管等构成，把从并行/串行切换器15输出了的串行数据变换为光信号。

[0036] 根据如上构成的数据通信发送机10，切换控制电路17从包信号发送电路12得到信号，判断从包信号发送电路12送出的包信号的有无，在从包信号发送电路12送出包信号的期间，为选择包信号发送电路12侧的输出而把切换控制信号S1输出到选择器13。还有，在从包信号发送电路12不送出包信号的期间，为选择8B10B编码器14侧的输出而把切换控制信号S1输出到选择器13。

[0037] 结果，在包信号不存在的期间，从8比特计数器11通过选择器13向8B10B编码器14的8比特输入节点输入以十六进制数表示的按「0x00」、「0x01」、「0x02」、…的顺序的到「0x0F」为止的16个8比特码。这样，作为在各包信号间插入的信号图形，图5所示的把160比特串作为周期的信号图形就从8B10B编码器14被输出。

[0038] 由这种把160比特串作为周期的周期性的信号图形构成的空闲信号的频率成分如图6所示，从同图可知，与图3所示的现有的由把20比特串作为周期的周期性的信号图形构成的空闲信号相比，频率成分没有集中在特定的频率，而是大幅度地分散了。

[0039] 因此，从数据通信发送机10发送的数据通信的光信号，如图7所示，成为延及包信号P1、P2、…不存在的全期间，重复上述把160比特串作为周期的周期性的信号图形的空闲信号A1、A2、…被埋入的形式。

[0040] 这样，从数据通信发送机10发送的数据通信用的光信号经WDM装置30而被送出到光纤中的时候，该数据通信用的光信号对从影像信号发送机20发送的影像通信用的光信号造成的感应拉曼散射的不良影响就被降低，可良好地保持该影像通信用的光信号的品质。还有，以非常简单的方法就能实施本发明，所以能廉价地获得效果。

[0041] 另外，本实施方式的主旨在于使数据通信中的光信号的调制波形的频率成分分散，为实现这一点所变更的空闲信号的信号图形不限于图5所示的东西。

[0042] [第2实施方式]

[0043] 第2实施方式的特征在于，由于确保与现有装置的相互连接性等原因，在变更通常的空闲信号的信号图形有困难的场合，使得在数据通信的光信号中通常的空闲信号占的时间变短，从而使数据通信中的光信号的调制波形的频率成分分散，避免集中在特定的频率。

[0044] 图8是表示具备本发明的第2实施方式所涉及的光通信装置的光通信系统的构成的框图，对与图4共用的要素付以同一标号，省略其说明。

[0045] 本实施方式所涉及的光通信系统中，数据通信发送机50的构成与第1实施方式不同。即，数据通信发送机50，在图4所示的数据通信发送机10的构成中，新设置了生成例如图5所示的由把160比特串作为周期的周期性的信号图形构成的假包信号的假包信号生成电路(假包信号生成部)51，还设置了选择包信号发送电路12和假包信号生成电路51的输出中的任意一方的选择器52。还有，切换控制电路54向选择器52和选择器13分别输出切换控制信号S11、S12。再有，作为与第1实施方式中的8比特计数器11相当的东西，在本实施方式中具备生成通常的空闲信号(参照图2)的空闲信号生成器53，选择器13构成为选择空闲信号生成器53的输出和选择器52的输出中的任意一方。还有，作为与第1实施方式的8比特计数器11相当的东西，在本实施方式中具备空闲信号生成器53。

[0046] 根据如上构成的数据通信发送机50，切换控制电路54从包信号发送电路12得到信号，判断从包信号发送电路12送出的包信号的有无，在从包信号发送电路12送出包信号的期间，为选择包信号发送电路12侧的输出而把切换控制信号S11输出到选择器52。还有，在从包信号发送电路12不送出包信号的期间中的一定的时间带中，为选择假包信号生成电路51侧的输出而把切换控制信号S11输出到选择器52。此时，与第1实施方式中说明了的一样，在8B10B编码器14中，来自假包信号生成电路51的输出被变换为由把160比特串作为周期的周期性的信号图形构成的假包信号DP1、DP2、…。

[0047] 再有，切换控制电路54只在从选择器52不输出包信号及假包信号的期间，为选择空闲信号生成器53的输出而把切换控制信号S12输出到选择器13。

[0048] 结果，从数据通信发送机50发送的数据通信的光信号，如图9所示，成为在包信号P1、P2、…不存在的期间，由上述把160比特串作为周期的周期性的信号图形构成的假包信号DP1、DP2、…被插入，而且，在这些假包信号DP1、DP2、…的前后，通常的空闲信号A1-1、A1-2、A2-1、A2-2分别被埋入的形式。

[0049] 这样，在数据通信的光信号中，在包信号P1、P2、…不存在的期间，由上述把160比特串作为周期的周期性的信号图形构成的假包信号DP1、DP2、…被插入，从而就能在假包信号的插入期间使调制波形的频率成分分散，而且，通常的空闲信号占的时间变短，所以还能避免空闲信号的频率成分集中在特定的频率。

[0050] 这样，与第1实施方式一样，对于来自数据通信发送机50的光信号，从数据通信发送机50发送的数据通信用的光信号对从影像信号发送机20发送的影像通信用的光信号造成的感应拉曼散射的不良影响就被降低，可良好地保持该影像通信用的光信号的品质。

[0051] 另外，假包信号的内容，只要能分散其调制波形的频率成分，也可以不是图5所示的把160比特串作为周期的周期性的信号图形。在本实施方式中，操作在原有的包信号间插入了的假包信号的内容，使数据通信中的光信号的调制波形的频率成分分散，从而在空闲信号的信号图形的变更困难的场合，也能降低感应拉曼散射的不良影响，提高光通信的品质。

[0052] 还有，假包信号可以采用例如(1)作为短于包规定长度的包信号来发送，(2)把包信号的目的地的显示(地址等)设为不存在的地址等手法，在接收侧作为无效数据来废弃。

[0053] 工业实用性

[0054] 根据本发明，在WDM方式的光纤通信中，可降低数据通信用的光信号对影像通信用的光信号的感应拉曼散射的不良影响，廉价地提高影像光通信的品质。

[0055] 还有，也可以用假包信号来实施，所以还能确保与已有的装置的相互连接性。