專利名稱：光通信裝置及光通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用WDM方式對影像(映像)通信用的光信號和數(shù)據(jù)通信用的光信號進(jìn)行復(fù)用的光通信裝置及具備上述光通信裝置的光通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
特開2001-244528號公報中披露了在FTTH(Fiber To The Home)等中為了有效地使用光纖，采用WDM方式(波分復(fù)用方式Wavelength-Division Multiplexing)對互聯(lián)網(wǎng)等的數(shù)據(jù)通信的光信號和CATV(Cable Television)等的影像通信的光信號進(jìn)行復(fù)用的光纖通信。
在互聯(lián)網(wǎng)等的數(shù)據(jù)通信中，通常是直接采用經(jīng)數(shù)字調(diào)制而成的光信號(例如，點(diǎn)燈時為“1”，消燈時為“0”(或相反))，以622Mbps、1.25Gbps等數(shù)據(jù)率進(jìn)行通信。數(shù)據(jù)通信的光信號通常由表示電文等通信數(shù)據(jù)的包(パケット)信號和填補(bǔ)在包信號間的象征(ァイドル)信號的連續(xù)時系列構(gòu)成。即，如圖1所示，電文等通信數(shù)據(jù)被作成包而斷續(xù)地進(jìn)行通信(包信號P1、P2、…)，而包信號間的時間由意味著「沒有包信號」的象征信號A101、A102、A103、…來填補(bǔ)，所以數(shù)據(jù)通信的光信號本身就被連續(xù)地發(fā)送。
象征信號通常構(gòu)成為周期性的信號圖形，例如，在ISO/IEC 8802·3所規(guī)定的1000BASE·X(所謂ギガビットイ一サネット(注冊商標(biāo)))中，把「001 11110101001000101」的20比特作為周期。以光信號的調(diào)制波形來表示它的話，就成為圖2的樣子。在主頁的閱覽、文件的下載、郵件接收等互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中，從提供商側(cè)向用戶側(cè)的下行方向的通信請求在時間上只是非常離散地發(fā)生。結(jié)果，在互聯(lián)網(wǎng)等的數(shù)據(jù)通信中，象征信號會占通信時間的大半部分。另外，在互聯(lián)網(wǎng)等的數(shù)據(jù)通信中，從提供商側(cè)向用戶側(cè)的方向稱為「下行方向」，相反的方向稱為「上行方向」。
另一方面，在CATV等的影像通信中，需要對100通道的程度的影像信號進(jìn)行復(fù)用來傳送?，F(xiàn)在一般采用的傳送方式是按每個特定的頻率來分割多通道的影像信號的WDM方式。這是在模擬調(diào)制了各個通道的影像信號之后，按每個一定的頻率范圍按順序來配置被調(diào)制了的各通道的影像信號的方法。當(dāng)然，在此方式中，有的通道的影像信號的頻率成分就集中在分配給該通道的頻率范圍。

發(fā)明內(nèi)容
在上述WDM方式的光纖通信中，為了實現(xiàn)在統(tǒng)一進(jìn)行被復(fù)用的光信號的放大、分歧等處理的場合的便利，常常使在同一通信方向傳送的光信號的波長相接近。在用同一光纖來傳輸具有這樣接近的多個波長的光信號的場合，由于作為光纖的非線性光學(xué)效應(yīng)之一的感應(yīng)拉曼散射的影響，就會發(fā)生具有短波長的光信號的能量的一部分向具有長波長的光信號轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象。感應(yīng)拉曼散射是指由于入射信號光和由入射信號光產(chǎn)生的光學(xué)聲子的互相作用而發(fā)生的散射，感應(yīng)拉曼散射發(fā)生的話，具有短波長的光信號的能量就會使具有接近的長波長的光信號放大。
一般而言，影像通信使用1.55μm的波長的光信號，數(shù)據(jù)通信使用1.49μm的波長的光信號，所以在拉曼散射發(fā)生了的場合，數(shù)據(jù)通信的光信號的能量就會使影像通信的光信號放大。
這樣的放大對于具有長波長的光信號，在此場合是影像通信的光信號來說，就會成為噪音。特別是，在數(shù)據(jù)通信的光信號中象征信號占的比例在時間上變長的話，該光信號的調(diào)制波形的頻率成分就會集中在特定的頻率。原因是，如上所述，象征信號構(gòu)成為把短的比特串作為周期的周期性的信號圖形。于是，對包含該特定的頻率的通道的影像信號的拉曼散射的影響就會顯著，該通道的影像信號的品質(zhì)就會惡化，這是存在在問題。
以下更詳細(xì)地說明這一點(diǎn)。
通常，互聯(lián)網(wǎng)等的數(shù)據(jù)通信是在提供商側(cè)的裝置和用戶側(cè)的裝置之間在雙方向進(jìn)行的。另一方面，CATV等的影像通信是從提供商側(cè)向用戶側(cè)在一方向進(jìn)行的。因此，下行方向2個信號，上行方向1個信號，共計3個信號就會在同一光纖中傳送。此時，上述問題在下行方向的2個信號，即互聯(lián)網(wǎng)等的數(shù)據(jù)信號和CATV等的影像信號間就會顯著地發(fā)生。
再有，在互聯(lián)網(wǎng)等的數(shù)據(jù)通信中，如上所述，對光信號進(jìn)行直接的數(shù)字調(diào)制，所以就只在數(shù)據(jù)通信的光信號的點(diǎn)燈時受到拉曼散射的影響。即，數(shù)據(jù)通信的光信號的亮度調(diào)制波形會以某種比例在影像信號上重疊。這樣的拉曼散射的影響程度還依賴于光纖長度、溫度、光的偏振光等波長的差以外的種種參數(shù)，不過，其發(fā)生本身不可避免。
在互聯(lián)網(wǎng)等的數(shù)據(jù)通信中，一般而言通信數(shù)據(jù)的內(nèi)容每回都不同。因此，構(gòu)成通信數(shù)據(jù)的光信號的包信號的比特串就會隨每個通信數(shù)據(jù)而不同，所以該包信號的調(diào)制波形的頻率成分在數(shù)據(jù)通信的過程中會以某種程度分散。然而，作為構(gòu)成該光信號的又一個成分的象征信號是由具有短的比特串作為周期的周期性的信號圖形構(gòu)成的，所以該象征信號的調(diào)制波形的頻率成分就會集中在特定的頻率。
把圖2所示的象征信號的波形設(shè)為方波，分析頻率成分的話，就成為圖3所示的樣子。上述由ISO/IEC 8802·3規(guī)定的1000BASE·X的數(shù)據(jù)率是1.25Gbps，1.25Gbps的20比特串以62.5MHz重復(fù)進(jìn)行。因此，從圖3可看出，圖2所示的象征信號的頻率成分，62.5MHz作為基頻，其整數(shù)倍的頻率的譜強(qiáng)度就會變強(qiáng)。即，該象征信號的調(diào)制波形的頻率成分就會集中在基頻的整數(shù)倍的頻率。
因此，在光纖中采用WDM方式來復(fù)用的互聯(lián)網(wǎng)等的數(shù)據(jù)通信在由ISO/IEC 8802·3規(guī)定的1000BASE·X的場合，對CATV等的影像通信的光信號的感應(yīng)拉曼散射的影響也會集中在圖3所示的譜強(qiáng)度強(qiáng)的頻率。
CATV等的影像信號的各通道也集中在特定的頻率范圍，所以在CATV等的影像信號的各通道中，來自1000BASE·X光信號的感應(yīng)拉曼散射的影響就會顯著，該通道的影像信號有惡化的可能性。
本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有問題點(diǎn)而提出的，其目的在于提供一種在WDM方式的光纖通信中，可降低數(shù)據(jù)通信用的光信號對影像通信用的光信號的感應(yīng)拉曼散射的不良影響，廉價地提高影像光通信的品質(zhì)的光通信裝置及光通信系統(tǒng)。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的第1側(cè)面在于一種生成數(shù)據(jù)通信用光信號的光通信裝置，具備生成上述數(shù)據(jù)通信用光信號中的包信號的包信號生成部；生成在由上述包信號生成部生成了的包信號間插入的象征信號的象征信號生成部；以及使由上述象征信號生成部生成了的上述象征信號的信號圖形的調(diào)制波形的頻率成分分散的編碼部。
本發(fā)明的第2側(cè)面在于一種生成數(shù)據(jù)通信用光信號的光通信裝置，具備生成上述數(shù)據(jù)通信用光信號中的包信號的包信號生成部；生成在由上述包信號生成部生成了的包信號間插入的假包信號的假包信號生成部；生成在由上述包信號生成部生成了的包信號和由上述假包信號生成部生成了的假包信號之間插入的象征信號的象征信號生成部；以及使由上述假包信號生成部生成了的假包信號的信號圖形的調(diào)制波形的頻率成分分散的編碼部。


圖1是表示現(xiàn)有的數(shù)據(jù)通信的光信號的內(nèi)容的示意圖。
圖2是表示現(xiàn)有的象征信號的調(diào)制波形的波形圖。
圖3是表示圖2所示的象征信號的頻譜的圖表。
圖4是表現(xiàn)具備第1實施方式所涉及的數(shù)據(jù)通信發(fā)送機(jī)的光通信系統(tǒng)的構(gòu)成的框圖。
圖5是表示第1實施方式采用的象征信號的信號圖形的一個例子的圖。
圖6是表示圖5所示的象征信號的頻譜的圖表。
圖7是表示從第1實施方式所涉及的數(shù)據(jù)通信發(fā)送機(jī)輸出的光信號的內(nèi)容的示意圖。
圖8是表示具備第2實施方式所涉及的數(shù)據(jù)通信發(fā)送機(jī)的光通信系統(tǒng)的構(gòu)成的框圖。
圖9是表示從第2實施方式所涉及的數(shù)據(jù)通信發(fā)送機(jī)輸出的光信號的內(nèi)容的示意圖。
具體實施例方式
參照附圖來說明本發(fā)明的光通信裝置及光通信系統(tǒng)的實施方式。另外，本發(fā)明的光通信裝置在以下各實施方式中適用于數(shù)據(jù)通信發(fā)送機(jī)。
第1實施方式的特征在于，變更數(shù)據(jù)通信的光信號中的象征信號的信號圖形，從而使該光信號的調(diào)制波形的頻率成分分散，避免集中在特定的頻率。
圖4是表示具備本發(fā)明的第1實施方式所涉及的光通信裝置的光通信系統(tǒng)的構(gòu)成的框圖。
該光通信系統(tǒng)包括送出互聯(lián)網(wǎng)等的數(shù)據(jù)通信的光信號(例如1.49μm的波長)的數(shù)據(jù)通信發(fā)送機(jī)10；送出CATV等的影像通信的光信號(例如1.55μm的波長)的影像信號發(fā)送機(jī)(影像信號生成部)20；生成采用WDM方式對從該數(shù)據(jù)通信發(fā)送機(jī)10和影像信號發(fā)送機(jī)20送出了的各光信號進(jìn)行復(fù)用所得的光信號，將其向由光纖構(gòu)成的光路送出的WDM裝置30。
數(shù)據(jù)通信發(fā)送機(jī)10具備8比特計數(shù)器(象征信號生成部)11、包信號發(fā)送電路(包信號生成部)12、選擇器13及切換控制電路17。8比特計數(shù)器11是循環(huán)輸出以十六進(jìn)制數(shù)表示的「0x00」到「0x0F」的16個8比特碼的電路，包信號發(fā)送電路12是把發(fā)送數(shù)據(jù)作為包信號來輸出的電路。并且，選擇器13選擇8比特計數(shù)器11和包信號發(fā)送電路12的輸出中的任意一方，切換控制電路17向選擇器13輸出切換控制信號S1。
再有，選擇器13的輸出側(cè)依次與8B10B編碼器(編碼部)14、并行/串行變換部15及電/光變換部16連接，從電/光變換部16輸出了的數(shù)據(jù)通信用的光信號被輸入到WDM裝置30。在這里，8B10B編碼器14是實現(xiàn)ISO/IEC 8802·3規(guī)定的作為光信號生成碼則的8B10B碼則的電路，以10比特來送8比特的量的數(shù)據(jù)而進(jìn)行編碼。并行/串行變換部15是把從8B10B編碼器14輸出了的并行數(shù)據(jù)變換為串行數(shù)據(jù)的電路。電/光變換部16由發(fā)光二極管等構(gòu)成，把從并行/串行切換器15輸出了的串行數(shù)據(jù)變換為光信號。
根據(jù)如上構(gòu)成的數(shù)據(jù)通信發(fā)送機(jī)10，切換控制電路17從包信號發(fā)送電路12得到信號，判斷從包信號發(fā)送電路12送出的包信號的有無，在從包信號發(fā)送電路12送出包信號的期間，為選擇包信號發(fā)送電路12側(cè)的輸出而把切換控制信號S1輸出到選擇器13。還有，在從包信號發(fā)送電路12不送出包信號的期間，為選擇8B10B編碼器14側(cè)的輸出而把切換控制信號S1輸出到選擇器13。
結(jié)果，在包信號不存在的期間，從8比特計數(shù)器11通過選擇器13向8B10B編碼器14的8比特輸入節(jié)點(diǎn)輸入以十六進(jìn)制數(shù)表示的按「0x00」、「0x01」、「0x02」、…的順序的到「0x0F」為止的16個8比特碼。這樣，作為在各包信號間插入的信號圖形，圖5所示的把160比特串作為周期的信號圖形就從8B10B編碼器14被輸出。
由這種把160比特串作為周期的周期性的信號圖形構(gòu)成的象征信號的頻率成分如圖6所示，從同圖可知，與圖3所示的現(xiàn)有的由把20比特串作為周期的周期性的信號圖形構(gòu)成的象征信號相比，頻率成分沒有集中在特定的頻率，而是大幅度地分散了。
因此，從數(shù)據(jù)通信發(fā)送機(jī)10發(fā)送的數(shù)據(jù)通信的光信號，如圖7所示，成為延及包信號P1、P2、…不存在的全期間，重復(fù)上述把160比特串作為周期的周期性的信號圖形的象征信號A1、A2、…被埋入的形式。
這樣，從數(shù)據(jù)通信發(fā)送機(jī)10發(fā)送的數(shù)據(jù)通信用的光信號經(jīng)WDM裝置30而被送出到光纖中的時候，該數(shù)據(jù)通信用的光信號對從影像信號發(fā)送機(jī)20發(fā)送的影像通信用的光信號造成的感應(yīng)拉曼散射的不良影響就被降低，可良好地保持該影像通信用的光信號的品質(zhì)。還有，以非常簡單的方法就能實施本發(fā)明，所以能廉價地獲得效果。
另外，本實施方式的主旨在于使數(shù)據(jù)通信中的光信號的調(diào)制波形的頻率成分分散，為實現(xiàn)這一點(diǎn)所變更的象征信號的信號圖形不限于圖5所示的東西。
第2實施方式的特征在于，由于確保與現(xiàn)有裝置的相互連接性等原因，在變更通常的象征信號的信號圖形有困難的場合，使得在數(shù)據(jù)通信的光信號中通常的象征信號占的時間變短，從而使數(shù)據(jù)通信中的光信號的調(diào)制波形的頻率成分分散，避免集中在特定的頻率。
圖8是表示具備本發(fā)明的第2實施方式所涉及的光通信裝置的光通信系統(tǒng)的構(gòu)成的框圖，對與圖4共用的要素付以同一標(biāo)號，省略其說明。
本實施方式所涉及的光通信系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)通信發(fā)送機(jī)50的構(gòu)成與第1實施方式不同。即，數(shù)據(jù)通信發(fā)送機(jī)50，在圖4所示的數(shù)據(jù)通信發(fā)送機(jī)10的構(gòu)成中，新設(shè)置了生成例如圖5所示的由把160比特串作為周期的周期性的信號圖形構(gòu)成的假包信號的假包信號生成電路(假包信號生成部)51，還設(shè)置了選擇包信號發(fā)送電路12和假包信號生成電路51的輸出中的任意一方的選擇器52。還有，切換控制電路54向選擇器52和選擇器13分別輸出切換控制信號S11、S12。再有，作為與第1實施方式中的8比特計數(shù)器11相當(dāng)?shù)臇|西，在本實施方式中具備生成通常的象征信號(參照圖2)的象征信號生成器53，選擇器13構(gòu)成為選擇象征信號生成器53的輸出和選擇器52的輸出中的任意一方。還有，作為與第1實施方式的8比特計數(shù)器11相當(dāng)?shù)臇|西，在本實施方式中具備象征信號生成器53。
根據(jù)如上構(gòu)成的數(shù)據(jù)通信發(fā)送機(jī)50，切換控制電路54從包信號發(fā)送電路12得到信號，判斷從包信號發(fā)送電路12送出的包信號的有無，在從包信號發(fā)送電路12送出包信號的期間，為選擇包信號發(fā)送電路12側(cè)的輸出而把切換控制信號S11輸出到選擇器52。還有，在從包信號發(fā)送電路12不送出包信號的期間中的一定的時間帶中，為選擇假包信號生成電路51側(cè)的輸出而把切換控制信號S11輸出到選擇器52。此時，與第1實施方式中說明了的一樣，在8B10B編碼器14中，來自假包信號生成電路51的輸出被變換為由把160比特串作為周期的周期性的信號圖形構(gòu)成的假包信號DP1、DP2、…。
再有，切換控制電路54只在從選擇器52不輸出包信號及假包信號的期間，為選擇象征信號生成器53的輸出而把切換控制信號S12輸出到選擇器13。
結(jié)果，從數(shù)據(jù)通信發(fā)送機(jī)50發(fā)送的數(shù)據(jù)通信的光信號，如圖9所示，成為在包信號P1、P2、…不存在的期間，由上述把160比特串作為周期的周期性的信號圖形構(gòu)成的假包信號DP1、DP2、…被插入，而且，在這些假包信號DP1、DP2、…的前后，通常的象征信號A1-1、A1-2、A2-1、A2-2分別被埋入的形式。
這樣，在數(shù)據(jù)通信的光信號中，在包信號P1、P2、…不存在的期間，由上述把160比特串作為周期的周期性的信號圖形構(gòu)成的假包信號DP1、DP2、…被插入，從而就能在假包信號的插入期間使調(diào)制波形的頻率成分分散，而且，通常的象征信號占的時間變短，所以還能避免象征信號的頻率成分集中在特定的頻率。
這樣，與第1實施方式一樣，對于來自數(shù)據(jù)通信發(fā)送機(jī)50的光信號，從數(shù)據(jù)通信發(fā)送機(jī)50發(fā)送的數(shù)據(jù)通信用的光信號對從影像信號發(fā)送機(jī)20發(fā)送的影像通信用的光信號造成的感應(yīng)拉曼散射的不良影響就被降低，可良好地保持該影像通信用的光信號的品質(zhì)。
另外，假包信號的內(nèi)容，只要能分散其調(diào)制波形的頻率成分，也可以不是圖5所示的把160比特串作為周期的周期性的信號圖形。在本實施方式中，操作在原有的包信號間插入了的假包信號的內(nèi)容，使數(shù)據(jù)通信中的光信號的調(diào)制波形的頻率成分分散，從而在象征信號的信號圖形的變更困難的場合，也能降低感應(yīng)拉曼散射的不良影響，提高光通信的品質(zhì)。
還有，假包信號可以采用例如(1)作為短于包規(guī)定長度的包信號來發(fā)送，(2)把包信號的目的地的顯示(地址等)設(shè)為不存在的地址等手法，在接收側(cè)作為無效數(shù)據(jù)來廢棄。
工業(yè)實用性根據(jù)本發(fā)明，在WDM方式的光纖通信中，可降低數(shù)據(jù)通信用的光信號對影像通信用的光信號的感應(yīng)拉曼散射的不良影響，廉價地提高影像光通信的品質(zhì)。
還有，也可以用假包信號來實施，所以還能確保與已有的裝置的相互連接性。
權(quán)利要求
1.一種生成數(shù)據(jù)通信用光信號的光通信裝置，其特征在于具備生成上述數(shù)據(jù)通信用光信號中的包信號的包信號生成部；生成在由上述包信號生成部生成了的包信號間插入的象征信號的象征信號生成部；以及使由上述象征信號生成部生成了的上述象征信號的信號圖形的調(diào)制波形的頻率成分分散的編碼部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光通信裝置，其特征在于，上述編碼器采用給定的編碼方式對計數(shù)器的輸出進(jìn)行編碼，從而生成上述信號圖形，上述計數(shù)器是對構(gòu)成上述象征信號的碼比特串依次進(jìn)行增計數(shù)的計數(shù)器。
3.一種生成數(shù)據(jù)通信用光信號的光通信裝置，其特征在于具備生成上述數(shù)據(jù)通信用光信號中的包信號的包信號生成部；生成在由上述包信號生成部生成了的包信號間插入的假包信號的假包信號生成部；生成在由上述包信號生成部生成了的包信號和由上述假包信號生成部生成了的假包信號之間插入的象征信號的象征信號生成部；以及使由上述假包信號生成部生成了的假包信號的信號圖形的調(diào)制波形的頻率成分分散的編碼部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光通信裝置，其特征在于，上述假包信號是比規(guī)定長度短的包。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光通信裝置，其特征在于，把上述假包信號中的目的地信息設(shè)定成了無效信息。
6.一種光通信系統(tǒng)，其特征在于具備具備生成數(shù)據(jù)通信用光信號中的包信號的包信號生成部、生成在由上述包信號生成部生成了的包信號間插入的碼比特串的碼比特串生成部、使由上述碼比特串生成部生成了的碼比特串構(gòu)成的信號圖形的調(diào)制波形的頻率成分分散的編碼部以及生成影像通信用光信號的影像信號生成部的光通信裝置；以及采用波分復(fù)用方式對上述數(shù)據(jù)通信用光信號和上述影像通信用光信號進(jìn)行復(fù)用，將其輸出到光路的波分復(fù)用裝置。
7.一種光通信系統(tǒng)，其特征在于具備具備生成上述數(shù)據(jù)通信用光信號中的包信號的包信號生成部、生成在由上述包信號生成部生成了的包信號間插入的假包信號的假包信號生成部、生成在由上述包信號生成部生成了的包信號和由上述假包信號生成部生成了的假包信號之間插入的象征信號的象征信號生成部、使由上述假包信號生成部生成了的假包信號的信號圖形的調(diào)制波形的頻率成分分散的編碼部以及生成影像通信用光信號的影像信號生成部的光通信裝置；以及采用波分復(fù)用方式對上述數(shù)據(jù)通信用光信號和上述影像通信用光信號進(jìn)行復(fù)用，將其輸出到光路的波分復(fù)用裝置。
全文摘要
一種生成波分復(fù)用方式的影像光信號和數(shù)據(jù)通信用光信號的光通信裝置，對在上述數(shù)據(jù)通信用光信號的包信號間插入的信號圖形進(jìn)行變更，使該信號圖形的調(diào)制波形的頻率成分分散。上述信號圖形是把計數(shù)器的輸出向給定的編碼方式的編碼器輸入而生成的，上述計數(shù)器是對碼比特依次進(jìn)行增計數(shù)的計數(shù)器。
文檔編號H04J14/00GK1965509SQ20058001909
公開日2007年5月16日 申請日期2005年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月10日
發(fā)明者谷口良彥, 大西洋也 申請人:株式會社藤倉