HK1131271B - 光传送系统和光中继装置 - Google Patents

Description

光传送系统和光中继装置

技术领域

本发明涉及一种光传送系统和光中继装置，具体地涉及一种PON型的光传送系统及其光中继装置。

背景技术

在FTTH、CATV等的光网络中，使用了通过无源分路器来分路与中心相连的光传送路而铺设到多个用户住宅的PON(Passive OpticalNetwork)型的光传送系统。将这种光传送系统还称作PDS(Passive DoubleStar)。

在这种光传送系统中，将分路器连接到从中心的光线路终端装置(OLT：Optical Line Termination)内的OSU(Optical Subscriber Unit)引向用户侧的光纤上，并在通过该分路器分路为多个的光传送路上经光纤连接多个用户的光线路终端装置(ONU：Optical Network Unit)。

公知如下结构：在通过光纤和分路器连接OLT和多个ONU的PON型或PDS型的光传送系统中，为了将光传送路设成长距离，所以在OLT与分路器之间的光传送路上连接光中继装置。

另外，在下述的专利文献1中记载了在现有的光传送系统上连接MUX/DEMUX、光中继装置而可进行波分复用通信(WDM)的系统。该光中继采用了如图15所示的结构。

该波长转换装置101具有分别设置在OLT侧和ONU侧的各个输入输出端的第一、第二3dB耦合器102、103，并且第一3dB耦合器102与第二3dB耦合器103之间的下行信号系统上沿信号传输方向依次连接受光元件104、接收电路105、驱动电路106、受光元件107、隔离器108，另外，在该上行信号系统上沿信号传输方向依次连接受光元件109、接收电路110、驱动电路111、发光元件112和隔离器113。

在这种装置中，通过受光元件104，09将从第一、第二3dB耦合器102、103向受光元件104、09输出的光信号转换为电信号，并通过接收电路105、110对该电信号进行3R或2R处理，进一步进行将进行了3R或2R处理后的电信号通过驱动电路106、107和发光元件111、112转换为光信号后输出到隔离器108、113的处理。3R是均衡放大(reshaping)、识别再现(regeneration)和重定时(retiming)的功能，2R是识别再现、重定时的功能。

专利文献1：日本特开2002—261697号公报

CATV的光中继装置一般放置在远离OLT的室外，为了处理其中的发光元件的输出因环境温度的不同而变化，或因停电而不能进行中继，或发生光中继装置的电源部的传输变动异常、框体的门开口异常、内部温度升高异常、浸水异常等的事项，而需要管理光中继装置。

为了进行这种管理，有在光中继装置内安装管理用电路，并将管理用电路与电通信线路相连的方法。但是，由于用于铺设光中继装置管理的新的电通信线路，需要大规模的施工，从而产生成本提高的问题。另外，在没有铺设新的电通信线路的富余的情况下，必须放弃光中继装置的管理。

与此相对，还考虑了与光传送系统中通常使用的波长的光不同，使用光中继装置管理专用的波长的光信号来进行光多路复用，但是由于采用该系统，需要光波长多路复用装置，所以在成本方面、空间富余等的观点来看无法容易采用。

发明内容

本发明的目的是提供一种在成本方面、操作方面的观点看容易引入管理功能的光中继装置和光传送系统。

为了解决上述问题，本发明的第一方式是一种光中继装置，设置在具有ONU功能的至少一个用户侧光线路终端装置与中心侧光线路终端装置之间的光传送路，所述光中继装置具有：第一电/光转换单元，其与所述中心侧线路终端装置的第一光传送路相连，进行光一电转换和电一光转换的两者转换；第二电/光转换单元，其与所述用户侧线路终端装置的第二光传送路相连，进行光一电转换和电一光转换的两者转换；和传送单元，其连接设置在所述第一电/光转换单元与所述第二电/光转换单元之间，在与所述光传送路之间传送光中继装置管理信号。

本发明的第二方式在所述第一方式光中继装置中，其特征在于，所述传送单元具有：电线路，其连接所述第一电/光转换单元与所述第二电/光转换单元之间；和ONU功能部，其经电信号连接部将电信号输入输出到所述电线路。

本发明的第三方式在所述第二方式光中继装置中，其特征在于，所述ONU功能部具有与用于所述用户侧装置的所述ONU功能相同的功能。

本发明的第四方式在所述第二或第三方式光中继装置中，其特征在于，所述电线路具有：第一电线路，其沿下行方向传输从所述第一电/光转换单元向所述第二电/光转换单元的所述电信号；和第二电线路，其沿上行方向传输从所述第二电/光转换单元向所述第一电/光转换单元的所述电信号；所述电信号连接部具有：第一电信号连接部，其将所述第一电线路中传输的所述电信号在所述第一电/光转换单元与所述ONU功能部上分路；和第二电信号连接部，其将从所述ONU功能部输出的电信号多路复用到所述第二电线路中传输的所述电信号中。

本发明的第五方式是一种光中继装置，设置在至少一个用户住宅侧光线路终端装置与中心侧光线路终端装置之间的光传送路，所述光中继装置具有：光信号处理部，其连接介入在所述光传送路中的所述中心侧的第一光传送路与所述用户住宅侧的第二光传送路之间；光合波分波部，其与所述第一或第二光传送路相连；和管理用的光线路终端装置，其输入输出管理用电信号，并且经所述光合波分波部而与所述第一或第二光传送路相连。

本发明的第六方式在所述第五方式光中继装置中，其特征在于，所述管理用的光线路终端装置具有与在所述用户住宅侧配置的光线路终端装置相同的功能。

本发明的第七方式在所述第五或第六方式光中继装置中，其特征在于，所述管理用的光线路终端装置经所述光合波分波部而与所述第一光传送路和所述第二光传送路的其中一个相连。

本发明的第八方式在所述第五—第七方式的其中之一方式光中继装置中，其特征在于，所述光信号处理部具有：第一电/光转换单元，其与所述中心侧的所述第一光传送路相连，进行光一电转换和电一光转换的两者转换；第二电/光转换单元，其与所述用户侧的所述第二光传送路相连，进行光一电转换和电一光转换的两者转换；和电线路，其连接在所述第一电/光转换单元与所述第二电/光转换单元之间，在彼此之间传送电信号。

本发明的第九方式在所述第五—第八方式的其中之一方式光中继装置中，其特征在于，所述第一电/光转换单元和所述第二电/光转换单元中的至少一个单元具有用于进行均衡放大、识别再现、重定时的处理的处理电路。

本发明的第十方式是光传送系统，包括：根据所述第一—第九方式的其中之一方式的光中继装置；经所述第一光传送路而与所述光中继装置相连的所述中心侧光线路终端装置内的第一光线路终端装置；和经所述第二光传送路而与所述光中继装置相连的所述用户住宅侧光线路终端装置内的第二光线路终端装置。

本发明的第十一方式在所述第十方式的光传送系统中，其特征在于，所述第二光传送路经光合波分波器而与多个所述第二光线路终端装置相连。

本发明的第十二方式在所述第十或第十一方式的光传送系统中，其特征在于，经光传送路而连接有多个所述光中继装置。

发明效果

根据本发明，由于具有与中心侧线路终端装置的第一光传送路相连的第一电/光转换单元和与用户侧线路终端装置的第二光传送路相连的第二电/光转换单元，同时在第一、第二电/光转换单元之间设置了传送光中继装置用的管理信号的传送单元，所以不用铺设新的管理用线路，可进行光中继装置的管理。

根据本发明的另一方式，由于传送用于管理光中继装置的中继装置管理信号的管理功能部设置在光中继装置内，并经光线路终端装置(ONU)与光传送路相连，所以不需要为了进行光中继装置的管理而铺设电通信线路，或使用与通常的光传送不同波长的光信号，且对现有操作不会带来影响，可在与中心装置之间传送光中继装置管理用的信号。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的光传送系统的结构图；

图2是表示用于本发明的第一实施方式的光传送系统的光中继装置的ONU功能部的结构的框图；

图3是表示用于本发明的第一实施方式的光传送系统的光中继装置中的ONU功能部的LSI的结构的框图；

图4是表示从本发明的第一实施方式的光传送系统的OLT看到的与ONU功能的关系的框图；

图5是表示用于本发明的第二实施方式的光传送系统的光中继装置的结构的框图；

图6是本发明的第三实施方式的光传送系统的结构图；

图7是表示从本发明的第三实施方式的光传送系统的OLT看到的与ONU功能的关系的框图；

图8是本发明的第四实施方式的光传送系统的结构图；

图9是表示用于本发明的第四实施方式的光传送系统的光中继装置的光电转换部的框图；

图10是表示用于本发明的第四实施方式的光传送系统的光中继装置中的管理用ONU的结构的框图；

图11是表示从本发明的第四实施方式的光传送系统的OLT看到的与ONU功能的关系的框图；

图12是表示用于本发明的第五实施方式的光传送系统的光中继装置的结构的框图；

图13是表示本发明的第六实施方式的光传送系统的结构的框图；

图14是表示从本发明的第六实施方式的光传送系统的OLT看到的与ONU功能的关系的框图；

图15是表示用于现有技术的PON型光传送系统的光中继装置的一例的侧视图。

附图标记说明

2、3：光纤

4、4—1，…4—m：光中继装置

5：光耦合器

6—1，…6—n：光纤

7—1，…7—n：ONU

21、22：EO/OE部

23：电线路

24：电信号连接部

25：各种设备

26：管理功能部

27：ONU功能部

63，70：WDM耦合器

64、71：受光元件

65、72：接收电路

66、68：驱动电路

67、69：发光元件

具体实施方式

(第一实施方式)

下面，根据附图，详细说明本发明的实施方式。

图1是本发明的第一实施方式的PON型光传送系统的结构图。

图1中，CATV等具有与中心侧的光线路终端装置(OLT)1相连的光纤2、3的光传送路经光中继装置4而与光耦合器5相连。通过光耦合器(光合波分波器)5分路为多路的光传送路经光纤6—1，…6—n与多个用户住宅的光线路终端装置(ONU)7—1，…7—n(n是自然数)相连。ONU7—1，…7—n各自由光收发器8a和与其相连的ONU功能8b构成。

这里，一般ONU这样的术语包含光收发器的功能，但是在说明本发明时，这里将ONU分为光收发器和ONU功能两个来加以说明。

作为OLT1、ONU7—1，…7—n，例如，选择适用于基于EFM的标准规格IEEE802.3ah的GEPON(Gigabit Ethernet(注册商标)PON)和基于ITU—T建议G.984.x的GPON(Gigabit Passive Optical Network)等的规定的装置。

光中继装置4具有：与OTL1侧的光纤2相连的第一EO/OE部(光/电转换单元)21；与光耦合器5侧的光纤3相连的第二EO/OE部(光/电转换单元)22；在第一EO/OE部21和第二EO/OE部22彼此之间传送电信号的电线路23；与电线路23相连的电信号连接部24；在光中继装置4内安装的门开关传感器、温度传感器、电源电压传感器、警报器、加热器等的各种设备25；对第一、第二EO/OE部21，22和各种设备25输入输出检测信号、控制设置信号等的管理功能部26；在电信号连接部24与管理功能部26之间输入输出电信号的ONU功能部27。

第一EO/OE部21具有如下结构：在电转换从中心的OTL1经光纤2沿下行方向传输的光信号后，进行3R或2R的预定处理，输出到电线路23，另一方面，将从第二EO/OE部22经电线路23沿上行方向传输的电信号转换为光信号后输出到光纤2。

第二EO/OE部22具有将经电线路23沿下行方向传输的电信号转换为光信号后输出到用户住宅侧的光纤3，另一方面，在电转换经光纤3沿上行方向传输的光信号后，进一步进行3R或2R的预定处理而输出到电线路23的结构。

电信号连接部24具有如下结构：将在电线路23上沿下行方向传输的依照PON协议规定TDM(时分多路复用)后的多信道的电信号进行分路后，在第一EO/OE部21和ONU功能部27上传输，并且，将从ONU功能部27发送的依照预定的PON协议规定的TDM信道的信号多路复用到电线路23的上行方向的电信号中而在电线路23上传输。

管理功能部26是如下电路结构：输入第一和第二EO/OE部21、22的状态监视信号和各种设备25内的设备的信号，并且输出用于控制第一和第二EO/OE部21、22和各种设备25内的各个设备或设置条件的信号。

管理功能部26具有CPU、存储元件等，可通过ONU功能部27来利用PON协议上的维护用信道，与OTL1进行连接。或，还可通过ONU功能部27的LAN连接功能，利用PON协议上的主信号信道，与OTL1进行LAN连接。

ONU功能部27是具有以PON接口的协议标准与电线路23连接的功能的装置，具有如下结构：在电线路23上沿下行方向传输的多信道中进行与ONU功能部27相应的预定信道的信号的识别抽取，并且进行数据处理后发送到管理功能部26，而且，将从管理功能部26发送的信号以预定信道发送到电线路23的上行方向。具体而言，ONU功能部27成为构成用户住宅侧的ONU7—1，…7—n的光收发器8a、ONU功能8b中除光收发器8a以外的图2所示的结构，选择与ONU7—1，…7—n不同的信道。

图2中，在具有与电信号连接部24相连的输入输出部的PON处理用的LSI31连接有10/100PHY控制器32、变压器33和RJ25连接器34构成的第一LAN接口35、由10/100/1000PHY控制器36、变压器37和RJ25连接器38构成的第二LAN接口39、ZBT—RAM40和数据总线41。在数据总线41连接有SRAM42和闪存43，在闪存43中存储程序等。RJ25连接器38经插头而与管理功能部26相连。

如图3所示，LSI31具有：经千兆比特串/并变换(Gigabit SerDes)44与电信号连接部24相连的基于IEEE802.3ah标准的MAC(Media AccessControl)接口45；与MAC接口45相连的EPON(Ethernet Passive OpticalNetwork)搜索引擎(look-up engine)46；经交换机47和以太网(注册商标)搜索引擎48而与EPON搜索引擎46相连的10/100MAC49；经交换机47和千兆比特以太网搜索引擎50而与EPON搜索引擎46相连的10/100/1000MAC51；与MAC接口45相连的管理接口52；与管理接口52相连的80C51CPU53；GPIO接口54；和I2C接口55。

10/100MAC49与10/100PHY控制器32相连，10/100/1000MAC51与10/100/1000PHY控制器36相连。80C51CPU53与上述的数据总线41相连。

进一步，GPIO接口54可以经具有CPU功能的管理功能部26连接到各种设备25，来采集作为警报等的中继装置管理信号的设备信号，但是，还可通过根据各种设备25的类别和信号数来直接与GPIO接口54连接，来采集作为中继装置管理信号的设备信号。

同样，I2C接口55上可以经具有CPU功能的管理功能部26连接到各种设备25，来采集作为警报等的中继装置管理信号的设备信号，但是，还可经不具有CPU功能的模拟数字转换端口(未图示)在各种设备25中连接温度传感器(未图示)等，而传送作为中继装置管理信号的温度信息。

图1中，附图标记59表示与OTL1相连的管理机(supervisor)、附图标记60表示在与管理机59之间输入输出信号来监视、操作光中继装置4的监视操作装置。

在上述的光传送系统中，从ONU7—1，…7—n向OLT1的上行方向的光信号以如下方式进行传送。

从ONU7—1，…7—n发送的波长1.3μm频带的光信号(burst信号)通过光耦合器5来合成，并进一步经光纤6—1，…6—n、3传送到光中继装置4的第二EO/OE部22。

在光中继装置4内，通过管理功能部26检测出表示第一、第二EO/OE部21、22的动作状态的数据、各种设备25的检测数据，并进一步通过ONU功能部27以预定的信道发送到电信号连接部24。

来自ONU功能部27的输出信号经电信号连接部24多路复用到在电线路23上传输的上行电信号的预定信道，并进一步通过第一EO/OE部21转换为光信号后输出到光纤2，接着通过OTL1来接收。OTL1接收的光信号中，预定信道的光信号作为光中继装置4的监视数据，通过管理机59存储到监视操作装置60中。

另一方面，从OLT1输出的下行方向的光信号以如下方式传送到ONU7—1，7—n。

从OLT1发送的波长1.49μm频带的光信号在光纤2上传输而输入到光中继装置4的第一EO/OE部21。另外，光信号中从监视操作装置60向管理机59输出的光中继装置监视用控制设置信号通过OLT1以预定的信道输出到光纤2。

将沿下行方向在光纤2上传输的光信号输入到第一EO/OE部21，这里，转换为电信号后输出到电线路23，进一步通过电信号连接部24分为第二EO/OE22和ONU功能部27的两个路径。

在ONU功能部27中取得预定信道的电信号后进一步输出到管理功能部26。管理功能部26根据从ONU功能部27输入的电信号，来进行光中继装置4具有的第一、第二EO/OE部21、22内的设备和各种设备25的控制设置及各种检测动作。须指出的是，控制设置信号中还包含设备的各种参数的设置信号。

从电线路23向第二EO/OE部22输入的电信号在此转换为光信号后输出到光纤3，并进一步通过光耦合器5传送到多个ONU7—1，…7—n，而由各ONU7—1，7—n取得通过ONU功能8b分别分配的信号。

须指出的是，在ONU7—1，7—n与OTL1之间通常经光中继装置4来进行光信号的传送，与互联网线路等连接，或与CATV中心装置等相连。

因此，若逻辑上表示上述光传送系统中的系统的功能，则如图2那样，由于光中继装置4的ONU功能部27可以通过与ONU7—1，…7—n的ONU功能8b同样的协议标准来构成系统，所以在管理功能用的ONU功能部27中也可使用在OTL1与ONU7—1，…7—n之间进行的操作。因此，能够将以PON型光传送系统的长距离化等的目的而设置在OTL1与ONU7—1，7—n之间的光传送路上的光中继装置4的管理有效地多重容纳到该光传送路上，而不使用新的其他线路且不对现有的操作带来影响。

(第二实施方式)

图5是表示用于本发明的第二实施方式的光传送系统的光中继装置的结构的框图，表示进一步具体化图1所示的光中继装置4的结构。图5中，与图1相同的附图标记表示相同要素。

图5中，连接第一EO/OE部21和第二EO/OE部22的电线路23具有沿下行方向传输电信号的第一电线路23a和沿上行方向传输电信号的第二电线路23b。在第一电线路23a的途中连接有将电信号分路到ONU功能部27和驱动电路68的第一电信号连接部61。在第二电线路23b的途中连接有将从ONU功能部27输出的预定信道的输出电信号多路复用到第二电线路23b中的电信号的第二电信号连接部62。作为第二电信号连接部62，例如使用缓存IC。

第一EO/OE部21具有：与OTL1侧的光纤2相连的第一WDM耦合器63；接受通过第一WDM耦合器63分离的下行光信号而转换为电信号的第一受光元件64；对第一受光元件64的输出电信号进行3R或2R的处理来输出的第一接收电路65；根据来自第二电线路23b的上行电信号来输出预定的驱动电流的第一驱动电路66；将通过来自第一驱动电路66的驱动电流的注入产生的光经第一WDM耦合器63输出到光纤2的受光元件第一发光元件67。

第二EO/OE部22具有：根据来自第一电线路23a的下行电信号来输出驱动电流的第二驱动电路68；通过来自第二驱动电路68的驱动电流的注入来输出光的第二发光元件69；将从第二发光元件69输入的光输出到用户住宅侧的光纤3的第二WDM耦合器70；经第二WDM耦合器70来接受从光纤3传送的上行光信号并转换为电信号的第二受光元件71；对第二受光元件71的输出电信号进行2R或3R的处理后输出到第二电线路23b的第二接收电路72。第一、第二WDM耦合器63，70可以是循环器(circulator)，可以是将隔离器组合到3dB耦合器的构造。

须指出的是，管理功能部26、ONU功能部27具有与第一实施方式同样的结构。

在具有如上这种光中继装置4的光传送系统中，与图1所示相同，将从中心侧的OTL1发送的光信号在光纤2上传输，而输入到第一EO/OE部21内的第一WDM耦合器63，进一步通过第一受光元件64接受。若第一受光元件64将所接受的光信号转换为电信号后输出到第一接收电路65，则第一接收电路65对该电信号进行3R处理，输出到第一电线路23a。

经第一电线路23a传送到第二EO/OE部22的电信号通过第一电信号连接部61分路到第二驱动电路68和ONU功能部27的两个方向。

输入该电信号的第二驱动电路68根据所输入的电信号，在第二发光元件69中流过电流，使第二发光元件69以预定波长、例如1.49μm发光。进一步，从第二发光元件69输出的光信号经第二WDM耦合器70输出到光纤3，进一步通过光耦合器5分离，并进一步在光纤6—1，…6—n上传输而输入到多个ONU7—1，…7—n。

在输入电信号的ONU功能部27中，选择从第一电信号连接部61输入的电信号中预定的信道而输出到管理功能部26。进一步，管理功能部26不仅根据预定信道的信号，来控制设置例如接收电路35、42等的输出，或控制各种设备25中含有的加热器等的温度，而且还取得各种设备25、例如温度传感器的数据即温度异常信号、或装置门开关传感器的数据。

另一方面，从用户住宅侧的多个ONU7—1，…7—n输出的光信号通过光耦合器5来合成，并在光纤3中传输，并进一步在第二EO/OE部22内的第二WDM耦合器70上传输而照射到第二受光元件71。第二受光元件71将所接受的光信号转换为电信号。另外，将转换后的电信号通过第二接收电路72来进行2R或3R处理后输出到第二电线路23b。

将从第二接收电路72输出的电信号经第二电线路23b传送到第一EO/OE部21的第一驱动电路66，但是在该途中，还从第二电信号连接部62加入预定信道的电信号。预定信道的电信号是经ONU功能部27从管理功能部26输出的信号，是基于各种设备25和受光元件64，71、接收电路65，72等的检测信号的监视用信号。

输入了沿上行方向在第二电线路23b上传输的电信号后的第二驱动电路66将驱动电流输出到受光元件67。并且，注入驱动电流后的受光元件67将电信号转换为1.3μm频带的光信号后输出到第一WDM耦合器63。

进一步，从第一WDM耦合器63输出的上行方向的光信号在光纤2上传输而到达中心侧的OTL1，而通过管理机59利用监视操作装置60来监视根据该光信号得到的数据。

根据以上的光中继装置，在电连接第一EO/OE部21与第二EO/OE部22的电线路23中，将沿着下行方向传送电信号的第一电线路23a与对电信号进行分路的第一电信号连接部61连接，另一方面，将上行方向的第二电线路23b与对电信号进行多路复用的第二电信号连接部61连接。

因此，由于通过将ONU功能部27与第一、第二电信号连接部61相连，而以与用户住宅侧的ONU7—1，…7—n的ONU功能8b相同的协议标准来构成系统，所以管理用的信号的发送接收也可使用在PON标准1和ONU7—1，…7—n之间进行的操作。并且，由于将用于管理光中继装置1的管理用信号连接到光传送路的接口是不设置光收发器的状态下处理电信号的ONU功能部27，所以与以光信号连接到光传送路的情况相比，由于通过串行电子结构来进行，所以实现了低成本化。

(第三实施方式)

图6是表示本发明的第三实施方式的光传送系统的图，与图1相同的附图标记表示相同要素。

图6中，在OTL1与光耦合器5之间经光纤2a连接多个与图1所示的光中继装置4相同结构的光中继装置4—1，…4—m，通过使其数目增加而可实现光传送的进一步长距离化。

由此，不需要为进行光中继装置4—1，…4—m的管理而设置电通信线路，或为进行管理而设置与光中继装置4—1，…4—m不同波长的光传送路的情况这种管理专用的其他线路的设置，可以通过电信号的ONU功能部27将管理用信号多路复用到现有的PON光传送路。

光中继装置4—1，…4—m内的ONU功能部27与用户住宅侧的ONU7—1，…7—n的ONU功能部8b实质上相同，若用逻辑结构来表示图6，则变为图7所示，由于通过现有的PON协议标准在逻辑上构成光中继装置4—1，…4—m内的ONU功能部27，所以光中继装置4—1，…4—m内的各ONU功能部27可以使用OTL1和ONU7—1、…7—n的操作。

须指出的是，设置成使通过多个光中继装置4—1，…4—m使用的光信号分别通过ONU功能部27而使光信号的信道不同。

如以上所说明的，根据用于本发明的第一～第三实施方式的光传送系统的光中继装置，通过可用电信号进行连接的ONU功能，可以省去构成在用户住宅侧使用的ONU的光收发器、耦合器这样的部件和光连接，另一方面，配置在光中继装置内的管理用的ONU功能部27可以使用现有的ONU功能设计和IC部件来实现低成本化。另外，由于管理用的ONU功能部27不通过光与光传送路连接，所以不会损耗中继的光允许损失，且通过用电来连接ONU功能，而可以利用现有的OLT和ONU功能部之间的操作。

进一步，根据使用了该光中继装置的光传送系统，由于在构成PON系统的中心侧的OLT与用户住宅侧的ONU之间，使用具有可用电信号进行连接的ONU功能部的光中继装置，所以可以不用管理用的其他线路，将光中继装置的监视和控制这样的管理功能通过PON标准协议容易地多路复用连接到PON线路，有可以容易综合用户线路用的ONU的管理和光中继装置的管理的优点。

(第四实施方式)

图1是本发明的第四实施方式的PDS型光传送系统的结构图。

图8中，CATV等由与中心侧的光线路终端装置(OLT)1相连的光纤2、3构成的光传送路经光中继装置4与第一光耦合器(光分波合波器)5相连。另外，通过第一光耦合器5分路为多路的光传送路经光纤6—1，…6—n与多个用户住宅的光线路终端装置(ONU)7—1，…7—n(n：自然数)相连。ONU7—1，…7—n分别由光收发器8a和与其相连的ONU功能8b构成。

光中继装置4具有：与OTL1侧的光纤2相连的第一EO/OE部(电/光转换单元)21；与第一光耦合器5侧的光传送路相连的第二EO/OE部(电/光转换单元)22；在第一EO/OE部21和第二EO/OE部22相互之间传送电信号的电线路23；将经光导波路或光纤19与第二EO/OE部22的光输入输出端相连的光传送路沿下行方向至少在用户住宅侧分路到2个系统，并将该一个系统与用户住宅侧的光纤3相连的第二光耦合器(光合波分波器)20；与第二光耦合器(光合波分波器)20的下行侧的第二系统光连接的管理用ONU28；光中继装置4内的门开关传感器、温度传感器、电源电压传感器、警报器、加热器等的各种设备25；与管理用ONU24的电信号输入输出端连接，并且对第一、第二EO/OE部21，22和各种设备25输入输出检测信号、控制设置信号的管理功能部26。

须指出的是，下行是从中心向用户住宅发送的方向，上行是其反方向。

第一、第二EO/OE部21、22和电连接这些的电线路23具有如图9所示的结构。

图9中，连接第一EO/OE部21和第二EO/OE部22的电线路23具有沿上行方向传输电信号的第一电线路23a和沿下行方向传输电信号的第二电线路23b。

第一EO/OE部21具有：与OTL1侧的光纤2相连的第一WDM耦合器63；将经第一WDM耦合器63接受的下行光信号转换为电信号的第一受光元件64；对第一受光元件64的输出电信号进行3R或2R处理而输出的第一接收电路65；进一步具有：根据来自第二电线路23b的上行电信号来输出预定的驱动电流的第一驱动电路66；将通过来自第一驱动电路66的驱动电流的供给产生的光经第一WDM耦合器63输出到光纤2的第一发光元件67。

第二EO/OE部22具有：根据来自第一电线路23a的下行电信号，来输出预定的驱动电流的第二驱动电路6；通过来自第二驱动电路68的驱动电流的供给来输出光的第二发光元件69；将从第二发光元件69输入的光输出到第二光耦合器20侧的光纤19的第二WDM耦合器70；进一步具有：经第二WDM耦合器70接受从第二光耦合器20侧传送的上行光信号并转换为电信号的第二受光元件71；对第二受光元件71的输出电信号进行2R或3R处理而输出到第二电线路23b的第二接收电路72。须指出的是，2R是识别再现、重定时的处理，3R是在这些处理上增加均衡放大的处理。

管理用ONU28是PON接口的协议标准的装置，是与用户住宅侧的ONU7—1，…7—n相同的电路结构，如图10所示，具有光收发器28a和与其电连接的OUN功能部28b。

图10中，光收发器28a具有：经第二光耦合器20与第二WDM耦合器70光耦合的光纤18相连的WDM部11；具有与通过该WDM部11分路的一个光导波路径相连的受光元件(未图示)的光电转换电路部12；与通过WDM部11分路的另一个光导波路径相连的发光元件(未图示)的电光转换电路13。

ONU功能部28b是电路，在具有与光电转换电路部12和电光转换电路13相连的输入输出部的PON处理用的ONU用LSI31连接有由10/100

PHY控制器32、变压器33和RJ25连接器34构成的第一LAN接口35、由10/100/1000PHY控制器36、变压器37和RJ25连接器38构成的第二LAN接口39、ZBT—RAM40和数据总线41。另外，在总线数据总线41连接有SRAM42、闪存43，在闪存43中存储程序等。RJ45连接器34，38中插入与管理功能部25的管理信号输入输出端相连的插头(未图示)。

须指出的是，虽然没有特别图示，但是也可将各种设备25的警报等的设备信号电连接到LSI31内的GPIO接口，另外，也可在LSI31内的I2C接口经模拟数字转换板来电连接各种设备25中的温度传感器等。

管理功能部26是输入第一和第二EO/OE部21、22的状态监视信号和各种设备25内的设备信号，并且输出能控制第一和第二EO/OE部21、22和各种设备25内的各个设备或设置条件的信号的监视控制设置电路结构。

须指出的是，图8中，附图标记15表示与OTL1相连的管理机、16表示在与管理机15之间输入输出信号并监视、操作光中继装置4的监视操作装置。

在具有如上光中继装置的光传送系统中，通过第一光耦合器5来合成经光纤6—1，…6—n从用户住宅的ONU7—1，…7—n发送的波长1.3μm频带的光信号，并传送到光纤3而输入到光中继装置4。

另外，从用户住宅侧向光中继装置4内输入的光信号通过第二光耦合器20合成为来自管理用ONU24的光信号，并进一步经光纤19在第二EO/OE部22内转换为电信号，进一步经电线路23输入到第一EO/OE部22，在此转换为光信号后输出到OLT1侧的光纤2。

即，图9中，从光纤19向第二WDM耦合器70输入的光信号通过第二受光元件71转换为电信号后，进一步通过第二接收电路72进行2R处理或3R处理，并经第二电线路23b输出到第一驱动电路66。并且，通过从第一驱动电路66输出的驱动电流来驱动第一发光元件67，并将从第一发光元件67输出的波长1.3μm频带的光信号经第一WDM耦合器63输出到光纤2。

另一方面，将从OLT1输出的波长1.49μm的光信号在光纤2上传输，而输入到第一EO/OE部21，在此转换为电信号后，经电线路23输入到第二EO/OE部22而恢复到光信号。将从第二EO/OE部22输出的光信号传输到光纤19和第二光耦合器20中。

即，图9中输入到第一WDM耦合器63的光信号通过第一受光元件64转换为电信号后，进一步通过第一接收电路65进行3R或2R处理，并经第一电线路23a输出到第二驱动电路68。并且，通过从第二驱动电路68输出的驱动电流来驱动第二发光元件69，并经第二WDM耦合器70将光信号输出到光纤19。

从光纤19沿下行方向传输的光信号通过第二耦合器20分路，其一部分的光信号通过第一光耦合器5进一步分路后，经光纤6—1，…6—n传送到用户住宅侧的ONU7—1，…7—n。

但是，光中继装置4中的管理功能部26将从第一、第二EO/OE部21，22和各种设备25输入的检测信号、异常信号等以电信号发送到管理用ONU28的ONU功能部28b中。另外，ONU功能部28b进行使所输入的电信号成为预定的信道、即与管理用ONU对应的ONU逻辑信道等的处理后，输出到光收发器28a。光收发器28a将电信号转换为波长1.3μm频带的光信号以预定的信道输出到第二光耦合器20。须指出的是，预定信道是不能由用户住宅选择的信道。

输入到光收发器28a的预定信道的光信号通过第二光耦合器20合成为从用户住宅侧传送的光信号而传送到第二EO/OE部22，并进一步经电信号线23、第一EO/OE部21和光纤2传送到OLT1。

另一方面，从监视操作装置60通过管理机59从OLT1输出的作为预定信道的光信号的管理用控制设置信号与其他光信号一起以1.49μm的波长经光纤2输入到第一EO/OE部21，在此转换为电信号后，进一步经电线路23输入到第二EO/OE部22，并在此恢复为光信号。另外，从第二EO/OE部22输出的光信号通过第二耦合器20分路后输出到管理用ONU28和第一光耦合器5。

管理用ONU28中，若将所输入的光信号以光收发器28a转换为电信号后发送到ONU功能部28b，则ONU功能部28b将输入信号中预定的信道作为管理用控制设置信号输出到管理功能部26中。

管理功能部26根据该管理用控制设置信号来将各种设备25的参数设置为预定的值，或控制EO/OE部21、22的设备。作为EO/OE部21，22的设备的控制，有发光元件67，69的光输出功率调整和受光元件64，71的输出检测指令信号等。作为各种设备25的参数，例如有加热器的温度设置、警报音的强弱设置。

须指出的是，在ONU7—1，…7—n与OTL1之间通常经光中继装置4来进行光信号的传送，而与互连网线路等相连，或与CATV中心装置等相连。该情况下，在ONU7—1，…7—n中，选择除来自管理用ONU28的光信号中使用的预定的信道以外的信道的光信号。

若逻辑上表示上述光传送系统中的系统功能，则变为如图11那样，由于光中继装置4的管理用ONU28通过与用户住宅的ONU7—1，…7—n相同的协议标准来构成系统，所以在管理用ONU28中也可利用在OTL1与ONU7—1，…7—n之间进行的操作。

因此，能够将以PON型光传送系统的长距离化等的目的而设置在OTL1与ONU7—1，7—n之间的光传送路上的光中继装置4的管理有效地多重容纳到该光传送路上，而不使用新的其他线路且不对现有的操作带来影响。

这时，在光中继装置4中设置的第二光耦合器20需要至少两个分路的结构。就通过第二光耦合器20分路的光信号的强度而言，若考虑与用户住宅侧的ONU7—1，…7—n的传送距离的不同，则最好将对于第二光耦合器20最短的管理用ONU28功率设为最小，例如为10％。

(第五实施方式)

图12是表示本发明的第五实施方式的光传送系统的结构的框图。图12中，与图8相同的附图标记表示相同要素，除光中继装置之外其他结构与第一实施方式相同。

图8所示的光中继装置4具有：与OTL1侧的光纤2相连的第二光耦合器20A；通过第二光耦合器20与下行侧的第一端口相连的第一EO/OE部(电/光转换单元)21；与用户住宅侧的光纤3相连的第二EO/OE部(电/光转换单元)22；在第一EO/OE部21与第二EO/OE部22的彼此之间传送电信号的电线路23；与第二光耦合器20A的下行侧的第二端口光连接的管理用ONU28；安装在光中继装置4内的各种设备25；与管理用ONU28的电信号输入输出端相连，并且对第一、第二EO/OE部21、22和各种设备25输入输出检测信号、控制设置信号的管理功能部26。

第一、第二EO/OE部21、22和连接这些的电线路23与第一实施方式同样，具有如图9所示的结构。

在具有如上这种光中继装置的光传送系统中，通过第一光耦合器5来分别合成从用户住宅侧的ONU7—1，…7—n发送的波长1.3μm频带的光信号，进一步经光纤3、6—1，…6—n输入到光中继装置4。

另外，将从用户住宅侧向光中继装置4输入的光信号输入到第二EO/OE部22中，在此转换为电信号后，进一步经电线路23输入到第一EO/OE部22，在此转换为光信号后输出到第二光耦合器20A。第二光耦合器20A合成从第一EO/OE部22输出的光信号与从管理用ONU28输出的预定信道的光信号后传送到OLT1侧的光纤2。

这里，从管理用ONU28输出的信号是基于从管理功能部26输出的光信号。即，管理功能部26将从构成光中继装置4的第一、第二EO/OE部21，22和各种设备25输入的检测信号、异常信号等发送到管理用ONU28的ONU功能部28b。ONU功能部28b将所输入的电信号通过预定的信道发送到光收发器28a。光收发器28a将从ONU功能部28b输入的电信号转换为光信号后输出到第二光耦合器20A。

另一方面，从OLT1输出的波长1.49μm频带的光信号在光纤2上传输而输入到第二光耦合器20A，并在此进行分路，而传送到第一EO/OE部21和管理用ONU28。

输入到第一EO/OE部21的光信号在此转换为电信号后，经电线路23输入到第二EO/OE部22而再次恢复为光信号。另外，从第二EO/OE部22输出的光信号经光纤3、第一光耦合器5传输到多个用户住宅的ONU7—1，7—n。

另外，从监视操作装置16通过管理机59输出到OLT1的作为预定信道的光信号的管理用控制设置信号从OLT1经光纤2输入到第二光耦合器20A，在此进行分路后输入到管理用ONU28。须指出的是，从OLT1输出的信号可以基于来自网络的信号。

将从第二光耦合器20A输入到管理用ONU28的光信号通过光收发器28a转换为电信号后，进一步以ONU功能部28b将预定信道的信号作为管理用控制设置信号输出到管理功能部26。管理功能部26根据该管理用控制设置信号来将各种设备25的参数设置为预定的值，或控制EO/OE部21，22的设备。

因此，若逻辑上表示上述光传送系统中的系统功能，则变为与图11所示相同，由于光中继装置4的管理ONU28通过与用户住宅的ONU7—1，…7—n相同的协议标准来构成系统，所以在管理用ONU28中也可利用OTL1与ONU7—1，…7—n之间进行的操作。

因此，为能够将以PON型光传送系统的长距离化等的目的而设置在OTL1与ONU7—1，7—n之间的光传送路上的光中继装置4的管理有效地多重容纳到该光传送路上，而不使用新的其他线路且不对现有的操作带来影响。

在光中继装置4上设置的第二光耦合器20A需要至少两个分路的结构。另外，就通过第二光耦合器20A分路的光信号的强度而言，若考虑向EO/OE21和管理用ONU28两个进行分配与最大限度确保OLT1与光中继装置4的光传送距离，则若假设EO/OE21和管理用ONU28的最小受光电平相等，则第二光耦合器20A最好进行均等分配，例如是50％比50％。

对于所要求的光传送距离，在比较图9的实施方式和图12的实施方式的情况下，在主要要求增加光纤3的传送距离的情况下，不需要第二EO/OE22的输出侧的光耦合器20的图12所示的本实施方式更有利，相反，在主要要求增加光纤2的传送距离的情况下，图8所示的实施方式更有利。

另外，在假定中继装置4发生故障，并且比较图8的实施方式和图12的实施方式的情况下，在中继装置4内的EO/OE21、22因故障而发生不能动作的障碍的情况下，在图8的实施方式中，即使管理用ONU28正常操作，也不能将光信号18传送到OLT1侧，但是在图12所示的本实施方式中，具有只要管理用ONU28正常动作，便可以经耦合器20A将故障的信息传送到OLT1侧的优点。

(第六实施方式)

图13是表示本发明的第六实施方式的光传送系统的图，与图8相同的附图标记表示相同要素。

图13中，通过在OTL1与光耦合器5之间经光纤2a相隔距离来连接多个与图8或图12所示的光中继装置4相同结构的中继装置4—1，…4—m，并增加该数目，可以实现光传送的进一步长距离化。

由此，不需要为进行光中继装置4—1，…4—m的管理而设置电通信线路，或者为进行管理而设置光接口这种为进行管理的其他线路的设置，可以通过电信号的ONU功能部将管理用信号多路复用到现有的PON光传送路。

光中继装置4—1，…4—m内的管理用ONU功能28与用户住宅侧的ONU7—1，…7—n实质上相同，若通过逻辑结构来表示图13，则变为如图14那样，由于光中继装置4—1，…4—m内的管理用ONU28通过现有的PON协议标准来逻辑构成，所以可以使用OTL1与ONU7—1、…7—n的操作。

如以上说明的，根据第四～第六实施方式，管理用ONU28在光中继装置4内，由于在OLT1与第一光耦合器5之间的光传送路2、3上经第二光耦合器20A或光耦合器20来进行信号合成或分离，所以可以使因管理用而对ONU28的光损失最小化(最佳化)，因此，除了最大限度确保主信号用的光传送路2或光传送路3的光允许损失之外，还可构成管理用ONU28，而且可以使用现有的OLT与ONU功能部之间的操作。

进一步，根据使用了该光中继装置的光传送系统，具有如下优点：可以通过与用户住宅的相同波长的光信号来管理光中继装置4，不需要进行通过特别波长来铺设新的光通信线路，或使用波长不同的光信号处理装置来与用户用的光信号进行多路复用，可以通过PON标准协议来容易地多路复用连接到PON线路，可以容易综合进行用户线路用的ONU的管理和光中继装置的管理。

Claims (12)

1.一种光中继装置，用于经由无源型的光传送路对中心侧光线路终端装置与至少一个用户侧光线路终端装置进行连接的PON型光传送系统中，

所述光中继装置具有：

第一电光转换单元，其与所述中心侧光线路终端装置端的所述光传送路相连，进行光电转换和电光转换；

第二电光转换单元，其与所述用户侧光线路终端装置端的所述光传送路相连，进行光电转换和电光转换；

电信号连接部，其设置在对所述第一电光转换单元与所述第二电光转换单元之间进行连接的电线路中；

ONU功能部，其与所述电信号连接部连接，依据PON接口的协议标准进行处理；以及

管理功能部，其与所述ONU功能部连接以进行监视控制，

所述管理功能部，经由在所述ONU功能部设置的GPIO接口或者I2C接口，输入表示包含所述第一电光转换单元以及第二电光转换单元在内的规定设备的状态的设备信号以及传感器测定值并进行监视，

且所述ONU功能部，在从所述用户侧光线路终端装置经由所述电信号连接部输入的上行信号的规定信道，对从所述管理功能部输入的包含所述设备信号以及所述传感器测定值在内的中继装置管理信号进行多路复用，并经由所述电信号连接部发送给所述中心侧光线路终端装置。

2.根据权利要求1所述的光中继装置，其特征在于，

所述规定信道是由PON协议标准规定的维护用信道。

3.一种光传送系统，包括：

根据权利要求1或2所述的光中继装置；

经无源型的第一光传送路而与所述光中继装置相连的中心侧光线路终端装置；和

经无源型的第二光传送路而与所述光中继装置相连的一个以上的用户侧光线路终端装置。

4.根据权利要求3所述的光传送系统，其特征在于，

经由所述第一光传送路或所述第二光传送路连接有多个所述光中继装置。

5.一种光中继装置，设置在至少一个用户住宅侧光线路终端装置与中心侧光线路终端装置之间的光传送路，

所述光中继装置具有：

光信号处理部，其连接介入在所述光传送路中的所述中心侧的第一光传送路与所述用户住宅侧的第二光传送路之间；

光合波分波部，其与所述第一或第二光传送路相连；和

管理用的光线路终端装置，其输入输出管理用电信号，并且经所述光合波分波部而与所述第一或第二光传送路相连。

6.根据权利要求5所述的光中继装置，其特征在于，

所述管理用的光线路终端装置具有与在所述用户住宅侧配置的光线路终端装置相同的功能。

7.根据权利要求5或6所述的光中继装置，其特征在于，

所述管理用的光线路终端装置经所述光合波分波部而与所述第一光传送路和所述第二光传送路的其中一个相连。

8.根据权利要求5或6所述的光中继装置，其特征在于，

所述光信号处理部具有：

第一电光转换单元，其与所述中心侧的所述第一光传送路相连，进行光电转换和电光转换；

第二电光转换单元，其与所述用户侧的所述第二光传送路相连，进行光电转换和电光转换；和

电线路，其连接在所述第一电光转换单元与所述第二电光转换单元之间，在彼此之间传送电信号。

9.根据权利要求8所述的光中继装置，其特征在于，

所述第一电光转换单元和所述第二电光转换单元中的至少一个单元具有用于进行均衡放大、识别再现、重定时的处理的处理电路。

10.一种光传送系统，包括：

根据权利要求5或6所述的光中继装置；

经所述第一光传送路而与所述光中继装置相连的所述中心侧光线路终端装置内的第一光线路终端装置；和

经所述第二光传送路而与所述光中继装置相连的所述用户住宅侧光线路终端装置内的第二光线路终端装置。

11.根据权利要求10所述的光传送系统，其特征在于，

所述第二光传送路经光合波分波器而与多个所述第二光线路终端装置相连。

12.根据权利要求10所述的光传送系统，其特征在于，

经光传送路而连接有多个所述光中继装置。