JP2001168802A - 副搬送波多重方式両方向自己治癒環形光通信網 - Google Patents

副搬送波多重方式両方向自己治癒環形光通信網

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JP2001168802A
JP2001168802A JP2000311959A JP2000311959A JP2001168802A JP 2001168802 A JP2001168802 A JP 2001168802A JP 2000311959 A JP2000311959 A JP 2000311959A JP 2000311959 A JP2000311959 A JP 2000311959A JP 2001168802 A JP2001168802 A JP 2001168802A
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Intetsu Tei
允▲哲▼ 鄭
Kun Kin
薫 金
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Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
Original Assignee
Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、副搬送波多重方式光通信網に関し、
光ファイバの切断及び光源／光受信機の故障の際、迅速
に復旧することの可能な副搬送波多重方式の両方向自己
治癒環形光通信網を提供することを目的とする。 【解決手段】本発明の光通信網は、中央基地局ＣＢＳと
複数の光通信網ユニットＯＮＵとを単一光ファイバを用
いて環形に構成し、中央基地局ＣＢＳと光通信網ユニッ
トＯＮＵとに一対の光送受信機（正常動作用光送受信機
１１０，２１０と障害復旧用光送受信機１２０，２２
０）を備えることにより、初期網構築の際に光ファイバ
を節約することが可能なだけでなく、光ファイバの切断
及び光源／光受信機の故障の際には、障害復旧用光送受
信機１２０，２２０を通して伝送することにより、障害
を迅速に復旧することを可能としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、副搬送波多重方式
光通信網に係わり、特に、光ファイバの切断及び光源／
光受信機の故障の際、迅速に復旧することの可能な副搬
送波多重方式の両方向自己治癒環形光通信網に関する。
【０００２】
【従来の技術】情報化時代が到来するに連れて、各加入
者の情報に対する欲求が量的に大きく増加しているだけ
でなく、その種類も多様化している。このように、高
速、高品質の情報サービスが要求され加入者界の規模が
拡大されながら、加入者網にて光ファイバの導入が経済
性及び将来性を含むようになった。
【０００３】しかし、既存の銅線網から光ファイバ網へ
の進化に莫大な投資予算が必要となるのに連れて、投資
費節減と光加入者網活用効率化のためには経済性のある
網の構成が大変重要となる。
【０００４】このような観点にて、網構成のための初期
投資費用が低いだけでなく網の維持補修が容易な手動型
光加入者網（passive optical network ）が、経済的な
光加入者網として注目を浴びている。
【０００５】手動型光加入者網は、光ファイバを多くの
光通信網ユニット（optical network unit：ＯＮＵ）が
共有するため光ファイバを節約することができ、加入者
が特定のサービスを要求するまで端末装置を提供しなく
てもよいという経済的利点がある。又、中央基地局と加
入者端末装置の間に外部電力源を要する装置がないた
め、網の設置後の維持／補修が容易である。
【０００６】このように、手動型光加入者網は経済的な
光ファイバ網の構築を可能とするため、より一層の活性
化が予想される。
【０００７】このような手動型光加入者網のように、一
つの中央基地局が複数の光通信網ユニット（ＯＮＵ）と
連結されている場合、中央基地局がＯＮＵと通信する方
法は大きく三つに分けられる。
【０００８】一番目の方式は、時分割多重方式（time d
ivision multiple access ：ＴＤＭＡ）として、時間を
分割し特定時間に特定ＯＮＵと中央基地局とが通信する
方式である。この方式を用いる場合、ある特定の時間に
中央基地局は複数のＯＮＵのいずれか一つのＯＮＵと通
信する。
【０００９】時分割多重方式は比較的に構造が簡単であ
るという利点があるが、網の保安性が低いだけでなく厳
格なＴＤＭＡプロトコルが要求され、性能向上のための
網の進化が難しいという欠点があった。
【００１０】二番目の方式は、波長分割多重方式（wave
length division multiple access：ＷＤＭＡ）とし
て、各ＯＮＵ毎に波長を割り当てて通信する方式であ
る。中央基地局はＯＮＵの数に該当する波長の光源を備
えねばならず、各ＯＮＵは特定波長の光源を備えねばな
らない。
【００１１】この方式は保安性が優れ性能向上などが容
易であるという利点があるが、中央基地局とＯＮＵに波
長割当てされた光源が要求されるという欠点があった。
【００１２】三番目の方式は、副搬送波多重方式（subc
arrier multiple access：ＳＣＭＡ）である。副搬送波
多重方式は副搬送波に与えられている使用者の信号が光
源を変調させ、光信号へと変調された多くの使用者らの
信号が光学的に合成され伝達される方式により、受信機
は副搬送波に与えられている信号をＲＦフィルターで濾
過して使用者を区分することになる。
【００１３】副搬送波多重方式は多くの光源が一つの光
受信機により受信されるため、光ビート干渉雑音（opti
cal beat interference ）が発生するという欠点がある
が、先に説明した時分割多重方式のように厳格なＴＤＭ
Ａプロトコルが要求されないだけでなく、波長割当てさ
れた光源も要求されないという利点があった。
【００１４】又、このような技術を用いて有／無線複合
アクセス網を構成する場合、無線基地局を光／電変換機
と電／光変換機だけで簡単に構成することが出来るとい
う利点もある。このような利点により、最近、有／無線
複合アクセス網のための副搬送波多重方式光伝送システ
ムが脚光を浴びている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、加入者網に
光ファイバが導入され加入者の情報量が急増するに連れ
て、網の障害復旧能力が新たな問題として台頭してい
る。特に、ＦＴＴＣ（Fiber to the Curb ）のように一
つのＯＮＵを多くの加入者が共有して使用する加入者網
の場合、光ファイバの切断やＯＮＵの故障のような障害
が発生すると、多くの加入者が同時に通信障害を経験す
ることになる。
【００１６】光ファイバが加入者の家の中まで伝達され
るＦＴＴＨ（Fiber to the Home ）が、経済性及び線路
構築の問題、そしてＦＴＴＣなどの対案の登場により、
多くの通信事業者らが構築を延期しているという現実を
考慮すれば、このような憂慮はさらに一層現実性を有す
ることになる。
【００１７】又、現在常用化されているＣＡＴＶ網が、
網構造上、ケーブルの一箇所が切断されると全ての加入
者のサービスが中断されるという問題点が依然と論難の
対象とされている事実も、加入者網の障害復旧能力がど
れほど重要なのかを表している。このような網の障害復
旧問題は、現在常用化されているＰＣＳシステムのよう
な有／無線複合アクセス網でも発生する。
【００１８】一般的に、有／無線複合アクセス網の無線
基地局が収容することの出来る最大加入者数は、システ
ム毎に異なるが大体１００〜３００名の加入者が同時に
通信途絶などの障害を経験するということを意味する。
特に、ハンドオフ（hand-off）機能を保有している有／
無線複合アクセス網の場合、ある特定の無線基地局の障
害は周辺無線基地局と接続していた加入者にまで影響を
与えることになるので、その余波は更に大きい。
【００１９】最近、ＣＤＭＡ方式有／無線複合アクセス
網のための手動型副搬送波多重方式光伝送システムが提
案された［参照：H. Kim and Y. C. Chung, “Bi-direc
tional passive optical network for CDMAPCS,” Elec
tron．Lett., vol. 35, no.4, PP. 315-317, Feb. 199
9］。
【００２０】提案されたシステムは、二重星形（double
star ）構造を用いているだけでなく単一光ファイバを
用いて両方向伝送を行うので、網の構築の際に光ファイ
バを大きく節約することが出来るという利点がある。
又、無線基地局を発光ダイオード（light emitting dio
de：ＬＥＤ）と光受信機、周波数変換機により経済的に
具現可能なため、無線セルの大きさが減少することによ
り発生する経済性問題を解消することが出来るという利
点もある。
【００２１】しかし、このようなシステムは一つの光フ
ァイバに複数の無線基地局が接続されているため、網に
障害が発生した場合、数多くの加入者が通信障害を経験
することになる。一例として、一つの中央基地局に八つ
の無線基地局が接続されている場合、光ファイバの切断
により約１，０００名の加入者が同時に通信障害を経験
することになる。
【００２２】従って、本発明は、前記のような従来の技
術の問題点を解決するために案出されたものとして、中
央基地局と複数の光通信網ユニットとを単一光ファイバ
を用いて環形に構成し、中央基地局と光通信網ユニット
とに一対の光送受信機を備えることにより、初期網構築
の際の光ファイバを節約することが出来るだけでなく、
光ファイバの切断及び光源／光受信機の故障の際に迅速
に復旧することの出来る副搬送波多重方式両方向自己治
癒環形光通信網を提供することに、その目的がある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】当該課題の解決では、本
発明が次に列挙する新規な特徴的構成手段を採用するこ
とにより、前記目的を達成するよう為される。
【００２４】即ち、本発明の第１の特徴は、一つの中央
基地局と光カプラを通して接続される複数の光通信網ユ
ニットとを単一光ファイバで環形連結した光通信網であ
って、前記中央基地局が、下向き信号をそれぞれ異なる
副搬送波に与えて前記複数の光通信網ユニットへと伝送
し、当該複数の光通信網ユニットから受信された上向き
信号を処理する手段を具備する一方、前記複数の光通信
網ユニットが、上向き信号を固有副搬送波に与えて前記
中央基地局へと伝送し、前記中央基地局から伝送された
下向き信号の内、自己の固有副搬送波に与えられた信号
のみを受信して処理する手段を具備し、障害発生の際に
は、正常動作中の伝送方向と他の方向（反対方向）へと
信号を伝送して信頼性を高めるよう構築してなる、副搬
送波多重方式両方向自己治癒環形光通信網の構成採用に
ある。
【００２５】本発明の第２の特徴は、上記本発明の第１
の特徴における前記中央基地局が、情報源の情報（電気
的信号）を副搬送波に与えて変調する複数の第１の変調
機と、当該第１の変調機にて変調された信号を、備えら
れた二つの第１の光送受信機に選択的に供給する複数の
第１の電気的スイッチと、当該複数の第１の電気的スイ
ッチによりスイッチングされる信号を合わせて前記第１
の光送受信機に伝達する二つの第１の加算機と、前記二
つの第１の光送受信機により電気的信号へと変換された
上向き信号の有無を判別して前記第１の電気的スイッチ
の状態を制御する第１のスイッチ制御装置と、環形光通
信網に連結され正常動作中に変調された電気的信号を光
信号へと変換して前記光通信網ユニットに伝達し、当該
光通信網ユニットから受信された光信号を電気的信号へ
と変換する第１の正常動作用光送受信機と、前記環形光
通信網に連結され障害発生の際に変調された電気的信号
を光信号へと変換して前記光通信網ユニットに伝達し、
当該光通信網ユニットから受信された光信号を電気的信
号へと変換する第１の障害復旧用光送受信機と、前記第
１の光送受信機にて出力される受信信号を合わせて複数
の第１の復調機に伝達する第２の加算機と、当該第２の
加算機から伝達される電気的信号を解読可能な情報に復
調する前記第１の復調機とを含んで構成され、前記光通
信網ユニットが、情報源の情報（電気的信号）を副搬送
波に与えて変調する第２の変調機と、当該第２の変調機
にて変調された信号を、備えられた二つの第２の光送受
信機に選択的に供給する第２の電気的スイッチと、正常
動作の際に変調された電気的信号を光信号へと変換して
前記中央基地局に伝達し、当該中央基地局から受信され
た光信号を電気的信号へと変換する第２の正常動作用光
送受信機と、障害発生の際に変調された電気的信号を光
信号へと変換して前記中央基地局に伝達し、当該中央基
地局から受信された光信号を電気的信号へと変換する第
２の障害復旧用光送受信機と、前記第２の光送受信機に
て出力される受信信号を選択的にフィルターに供給する
第３の電気的スイッチと、当該第３の電気的スイッチに
て出力される電気的信号をフィルタリングするフィルタ
ーと、フィルタリングされた信号を解読可能な情報に復
調する第２の復調機と、前記第２の光送受信機により電
気的信号へと変換された下向き信号の有無を判別して前
記第２及び第３の電気的スイッチの状態を制御する第２
のスイッチ制御装置と、光ファイバ網と前記光通信網ユ
ニットとを接続する前記光カプラとを含んで構成されて
なる、副搬送波多重方式両方向自己治癒環形光通信網の
構成採用にある。
【００２６】本発明の第３の特徴は、上記本発明の第１
の特徴における前記中央基地局が、情報源の情報（電気
的信号）を副搬送波に与えて変調する複数の第１の変調
機と、当該第１の変調機にて変調された信号を、備えら
れた二つの第１の光送受信機に選択的に供給する複数の
第１の電気的スイッチと、当該複数の第１の電気的スイ
ッチによりスイッチングされる信号を合わせて前記第１
の光送受信機に伝達する二つの第１の加算機と、前記二
つの第１の光送受信機により電気的信号へと変換された
上向き信号の有無を判別して前記第１の電気的スイッチ
の状態を制御する第１のスイッチ制御装置と、環形光通
信網に連結され正常動作中に変調された電気的信号を光
信号へと変換して前記光通信網ユニットに伝達し、当該
光通信網ユニットから受信された光信号を電気的信号へ
と変換する第１の正常動作用光送受信機と、前記環形光
通信網に連結され障害発生の際に変調された電気的信号
を光信号へと変換して前記光通信網ユニットに伝達し、
当該光通信網ユニットから受信された光信号を電気的信
号へと変換する第１の障害復旧用光送受信機と、前記第
１の光送受信機にて出力される受信信号を合わせて複数
の第１の復調機に伝達する第２の加算機と、当該第２の
加算機から伝達される電気的信号を解読可能な情報に復
調する前記第１の復調機とを含んで構成され、前記光通
信網ユニットが、情報源の情報（電気的信号）を副搬送
波に与えて変調する第２の変調機と、変調された電気的
信号を光信号へと変換して前記中央基地局に伝達し、当
該中央基地局から受信された光信号を電気的信号へと変
換する第２の光送受信機と、光ファイバ網を通して送受
信される上向き信号と下向き信号の進行方向（右回り又
は左回り）を決定する光学スイッチと、前記第２の光送
受信機にて出力される電気的信号をフィルタリングする
フィルターと、フィルタリングされた信号を解読可能な
情報に復調する第２の復調機と、前記第２の光送受信機
により電気的信号へと変換された下向き信号の有無を判
別して前記光学スイッチの状態を制御する第２のスイッ
チ制御装置と、光ファイバ網と前記光通信網ユニットと
を接続する前記光カプラとを含んで構成されてなる、副
搬送波多重方式両方向自己治癒環形光通信網の構成採用
にある。
【００２７】本発明の第４の特徴は、一つの中央基地局
と光カプラを通して接続される複数の無線基地局とを単
一光ファイバで環形連結した有／無線複合アクセス網の
ための光通信網であって、前記中央基地局が、下向き信
号をそれぞれ他の周波数へと変換して伝送し、前記複数
の無線基地局から受信された上向き信号を処理する手段
を具備する一方、前記複数の無線基地局が、上向き信号
を固有周波数へと変換して伝送し、前記中央基地局から
伝送された下向き信号の内、自己の固有周波数に該当す
る信号のみを受信して処理する手段を具備し、障害発生
の際には、正常動作中の伝送方向と他の方向（反対方
向）へと信号を伝送して信頼性を高めるよう構築してな
る、副搬送波多重方式両方向自己治癒環形光通信網の構
成採用にある。
【００２８】本発明の第５の特徴は、上記本発明の第４
の特徴における前記中央基地局が、情報源の情報を搬送
周波数に与えて変調する複数の変調機と、当該変調機に
て変調された信号を該当無線基地局に該当する周波数へ
と変換する複数の第１の送信側周波数変換機と、周波数
変調された信号を二つの第１の光送受信機に選択的に供
給する複数の第１の電気的スイッチと、当該複数の第１
の電気的スイッチによりスイッチングされる信号を合わ
せて前記第１の光送受信機に伝達する二つの加算機と、
前記第１の光送受信機により電気的信号へと変換された
上向き信号の有無を判別して前記第１の電気的スイッチ
の状態を制御する第１のスイッチ制御装置と、環形光通
信網に連結され正常動作中に変調された電気的信号を光
信号へと変換して前記無線基地局に伝達し、当該無線基
地局から受信された光信号を電気的信号へと変換する第
１の正常動作用光送受信機と、前記環形光通信網に連結
され障害発生の際に変調された電気的信号を光信号へと
変換して前記無線基地局に伝達し、当該無線基地局から
受信された光信号を電気的信号へと変換する第１の障害
復旧用光送受信機と、電気的信号へと変換された受信信
号の周波数を変換する複数の第１の受信側周波数変換機
と、当該第１の受信側周波数変換機の出力を復調する複
数の復調機とを含んで構成され、前記無線基地局が、第
１のアンテナを通して受信された信号の周波数を変換す
る第２の送信側周波数変換機と、当該第２の送信側周波
数変換機の出力信号を二つの第２の光送受信機に選択的
に供給する第２の電気的スイッチと、正常動作の際に受
信された電気的信号を光信号へと変換して前記中央基地
局に伝達し、当該中央基地局から受信された光信号を電
気的信号へと変換する第２の正常動作用光送受信機と、
障害発生の際に電気的信号を光信号へと変換して前記中
央基地局に伝達し、当該中央基地局から受信された光信
号を電気的信号へと変換する第２の障害復旧用光送受信
機と、前記第２の光送受信機と光ファイバ網とを接続す
る前記光カプラと、前記第２の光送受信機にて出力され
る信号を選択的に第２の受信側周波数変換機にスイッチ
ングする第３の電気的スイッチと、前記第２の光送受信
機により電気的信号へと変換された下向き信号の有無を
判別して前記第２及び第３の電気的スイッチの状態を制
御する第２のスイッチ制御装置と、前記第２の光送受信
機にて出力される電気的信号を周波数変換して第２のア
ンテナを通して出力する前記第２の受信側周波数変換機
とを含んで構成されてなる、副搬送波多重方式両方向自
己治癒環形光通信網の構成採用にある。
【００２９】本発明の第６の特徴は、上記本発明の第４
の特徴における前記中央基地局が、情報源の情報を搬送
周波数に与えて変調する複数の変調機と、当該変調機に
て変調された信号を該当無線基地局に該当する周波数へ
と変換する複数の第１の送信側周波数変換機と、周波数
変調された信号を二つの第１の光送受信機に選択的に供
給する複数の第１の電気的スイッチと、当該複数の第１
の電気的スイッチによりスイッチングされる信号を合わ
せて前記第１の光送受信機に伝達する二つの加算機と、
前記第１の光送受信機により電気的信号へと変換された
上向き信号の有無を判別して前記第１の電気的スイッチ
の状態を制御する第１のスイッチ制御装置と、環形光通
信網に連結され正常動作中に変調された電気的信号を光
信号へと変換して前記無線基地局に伝達し、当該無線基
地局から受信された光信号を電気的信号へと変換する第
１の正常動作用光送受信機と、前記環形光通信網に連結
され障害発生の際に変調された電気的信号を光信号へと
変換して前記無線基地局に伝達し、当該無線基地局から
受信された光信号を電気的信号へと変換する第１の障害
復旧用光送受信機と、電気的信号へと変換された受信信
号の周波数を変換する複数の第１の受信側周波数変換機
と、当該第１の受信側周波数変換機の出力を復調する複
数の復調機とを含んで構成され、前記無線基地局が、第
１のアンテナを通して受信された信号の周波数を変換す
る第２の送信側周波数変換機と、当該第２の送信側周波
数変換機の出力信号を光信号へと変換して前記中央基地
局に伝達し、当該中央基地局から受信された光信号を電
気的信号へと変換する第２の光送受信機と、光ファイバ
網を通して送受信される上向き信号と下向き信号の進行
方向（右回り又は左回り）を決定する光学スイッチと、
前記第２の光送受信機により電気的信号へと変換された
下向き信号の有無を判別して前記光学スイッチの状態を
制御する第２のスイッチ制御装置と、前記第２の光送受
信機にて出力される電気的信号を周波数変換して第２の
アンテナを通して出力する第２の受信側周波数変換機と
を含んで構成されてなる、副搬送波多重方式両方向自己
治癒環形光通信網の構成採用にある。
【００３０】本発明の第７の特徴は、上記本発明の第
２、第３、第５又は第６の特徴における前記中央基地局
における前記第１の光送受信機が、送信する電気的信号
を光信号へと変換する１．５５μｍＤＦＢレーザダイオ
ードと、受信された光信号を電気的信号へと変換する光
受信機と、波長分割多重化機とを含んで構成されてな
る、副搬送波多重方式両方向自己治癒環形光通信網構成
採用にある。
【００３１】本発明の第８の特徴は、上記本発明の第
２、第３、第５又は第６の特徴における前記中央基地局
における前記第１の光送受信機が、送信する電気的信号
を光信号へと変換する１．３μｍＤＦＢレーザと、受信
された光信号を電気的信号へと変換する光受信機と、光
カプラとを含んで構成されてなる、副搬送波多重方式両
方向自己治癒環形光通信網構成採用にある。
【００３２】本発明の第９の特徴は、上記本発明の第
２、第３、第５又は第６の特徴における前記中央基地局
における前記第１の光送受信機が、送信する電気的信号
を光信号へと変換する１．３μｍファブリ・ペローレー
ザと、受信された光信号を電気的信号へと変換する光受
信機と、光カプラとを含んで構成されてなる、副搬送波
多重方式両方向自己治癒環形光通信網の構成採用にあ
る。
【００３３】本発明の第１０の特徴は、上記本発明の第
２、第３、第５又は第６の特徴における前記光通信網ユ
ニットと前記無線基地局とのいずれかにおける前記第２
の光送受信機が、送信する電気的信号を光信号へと変換
する１．３μｍ発光ダイオードと、受信された光信号を
電気的信号へと変換する光受信機と、波長分割多重化機
とを含んで構成されてなる、副搬送波多重方式両方向自
己治癒環形光通信網の構成採用にある。
【００３４】本発明の第１１の特徴は、上記本発明の第
２、第３、第５又は第６の特徴における前記光通信網ユ
ニットと前記無線基地局とのいずれかにおける前記第２
の光送受信機が、送信する電気的信号を光信号へと変換
する波長選択されたＤＦＢレーザと、受信された光信号
を電気的信号へと変換する光受信機と、波長分割多重化
機とを含んで構成されてなる、副搬送波多重方式両方向
自己治癒環形光通信網の構成採用にある。
【００３５】
【発明の実施の形態】前述した本発明の目的を達成する
ための本発明の第１乃至第４実施形態例を、添付の図面
を用いて詳細に説明する。
【００３６】（第１実施形態例）図１は、本発明の第１
実施形態例による副搬送波多重方式の両方向自己治癒環
形光通信網の構成図である。
【００３７】図面に示すように、本実施例の光通信網
は、一つの中央基地局（central basestation）ＣＢＳ
と複数の光通信網ユニットＯＮＵとが光カプラ２５０を
通して接続されて環形構造を成し、前記中央基地局ＣＢ
Ｓは、情報源（information source）の情報（電気的信
号）を副搬送波に与えて変調する複数の変調機（modula
tor ）ＭＯＤ１（第１の変調機）と、当該変調機ＭＯＤ
１にて変調された信号を、備えられた二つの光送受信機
１１０，１２０（第１の光送受信機）に選択的に供給す
る複数の電気的スイッチＳＷ１（第１の電気的スイッ
チ）と、当該複数の電気的スイッチＳＷ１によりスイッ
チングされる信号を合わせて各光送受信機１１０，１２
０に伝達する二つの加算機（＋）（第１の加算機）と、
光送受信機１１０，１２０により電気的信号へと変換さ
れた上向き信号の有無を判別し、前記電気的スイッチＳ
Ｗ１の状態を制御するスイッチ制御装置１３０（第１の
スイッチ制御装置）と、環形光通信網に連結され正常動
作中に変調された電気的信号を光信号へと変換する光通
信網ユニットＯＮＵに伝達し、当該光通信網ユニットＯ
ＮＵから受信された光信号を電気的信号へと変換する正
常動作用光送受信機１１０（第１の正常動作用光送受信
機）と、環形光通信網に連結され障害発生の際に変調さ
れた電気的信号を光信号へと変換して光通信網ユニット
ＯＮＵに伝達し、光通信網ユニットＯＮＵから受信され
た光信号を電気的信号へと変換する障害復旧用光送受信
機１２０（第１の障害復旧用光送受信機）と、前記光送
受信機１１０，１２０にて出力される受信信号を合わせ
て複数の復調機ＤＥＭ１（第１の復調機）に伝達する加
算機（＋）（第２の加算機）と、当該加算機（＋）から
伝達される電気的信号を解読可能な信号へと復調する復
調機ＤＥＭ１とから構成される。
【００３８】そして、光通信網ユニットＯＮＵは、情報
源の情報（電気的信号）を副搬送波に与えて変調する変
調機ＭＯＤ２（第２の変調機）と、当該変調機ＭＯＤ２
にて変調された信号を、備えられた二つの光送受信機２
１０，２２０（第２の光送受信機）に選択的に供給する
電気的スイッチＳＷ２（第２の電気的スイッチ）と、正
常動作の際に変調された電気的信号を光信号へと変換し
て中央基地局ＣＢＳに伝達し、当該中央基地局ＣＢＳか
ら受信された光信号を電気的信号へと変換する正常動作
用光送受信機２１０（第２の正常動作用光送受信機）
と、障害発生の際に変調された電気的信号を光信号へと
変換して中央基地局ＣＢＳに伝達し、中央基地局ＣＢＳ
から受信された光信号を電気的信号へと変換する障害復
旧用光送受信機２２０（第２の障害復旧用光送受信機）
と、前記光送受信機２１０，２２０にて出力される受信
信号を選択的にフィルター２４０に出力する電気的スイ
ッチＳＷ３（第３の電気的スイッチ）と、当該電気的ス
イッチＳＷ３にて出力される受信信号をフィルタリング
するフィルター２４０と、フィルタされる信号を解読可
能な信号へと復調する復調機ＤＥＭ２（第２の復調機）
と、前記光送受信機２１０，２２０により電気的信号へ
と変換された下向き信号の有無を判別し、前記電気的ス
イッチＳＷ２，ＳＷ３の状態を制御するスイッチ制御装
置２３０（第２のスイッチ制御装置）と、前記光送受信
機２１０，２２０を光信網に接続する光カプラ（optica
l coupler ）２５０とから構成される。
【００３９】又、中央基地局ＣＢＳの光送受信機１１
０，１２０は、変調された電気的信号を光信号へと変換
する１．５μｍ分布軌環形レーザダイオードＬＦＤ−Ｌ
Ｄと、受信された光信号を電気的信号へと変換する光受
信機ＰＤと、送受信される信号を多重化する波長分割多
重化機ＷＤＭとから構成される。
【００４０】そして、光通信網ユニットＯＮＵの光送受
信機２１０，２２０は、変調された電気的信号を光信号
へと変換する１．３μｍ発光ダイオードＬＥＤと、受信
された光信号を電気的信号へと変換する光受信機ＰＤ
と、送受信される信号を多重化する波長分割多重化機Ｗ
ＤＭとから構成される。
【００４１】前記のような構成の本実施形態例の作用を
説明する。
【００４２】本実施形態例にて光通信網は、中央基地局
ＣＢＳと複数の光通信網ユニットＯＮＵとが単一光ファ
イバを用いて環形に連結されている。中央基地局ＣＢＳ
は、複数の光通信網ユニットＯＮＵと通信するために副
搬送波多重方式を用いる。
【００４３】従って、中央基地局ＣＢＳは、各光通信網
ユニットＯＮＵに割り当てられた周波数に信号を与えて
下向き線路へと伝送し、光通信網ユニットＯＮＵは、中
央基地局ＣＢＳから送った下向き信号の内、自己の信号
に該当する周波数信号をフィルター２４０で濾過して受
信する。図２に、中央基地局ＣＢＳと光通信網ユニット
ＯＮＵの下向き信号スペクトラムとを示した。
【００４４】そして、中央基地局ＣＢＳと光通信網ユニ
ットＯＮＵとは、光ファイバの切断や光送受信機の障害
の際の治癒のために、それぞれ二つの光送受信機を備え
ている。一つは、正常動作のための正常動作用光送受信
機１１０，２１０で、他の一つは、光ファイバの切断及
び光送受信機の故障の際、障害復旧のための障害復旧用
光送受信機１２０，２２０である。
【００４５】正常動作の場合において、上／下向き伝送
の動作原理を説明する。
【００４６】中央基地局ＣＢＳから光通信網ユニットＯ
ＮＵへの下向き伝送から動作原理を説明すると、正常動
作中に中央基地局ＣＢＳは、正常動作用光送受信機１１
０を用いて下向き信号を伝送する。
【００４７】即ち、変調機ＭＯＤ１により副搬送波に与
えられた下向き信号は、スイッチ制御装置１３０の電気
的スイッチＳＷ１の制御により正常動作用光送受信機１
１０にスイッチングされた後、１．５μｍＤＦＢ分布軌
環形レーザダイオードＤＦＢ−ＬＤにて光信号へと変換
される。
【００４８】光信号へと変換された下向き信号は、波長
分割多重化機ＷＤＭを通して右回りに下向き光線路に沿
って伝送された後、光通信網ユニットＯＮＵの２×２光
カプラ２５０により、一部信号は現在信号を受信した光
通信網ユニットにて受信処理され、残りの信号は次の光
通信網ユニットへと伝達される。
【００４９】受信された下向き信号は、正常動作用光送
受信機２１０の波長分割多重化機ＷＤＭを通して光受信
機ＰＤにて電気的信号へと変換される。
【００５０】正常動作中に電気的スイッチＳＷ３が、ス
イッチ制御装置２３０の制御により正常動作用光送受信
機２１０に連結されているので、正常動作用光送受信機
２１０で電気的信号へと変換された下向き信号は、電気
的スイッチＳＷ３でフィルター２４０へとスイッチング
され、自己の固有周波数に該当する信号だけが選択され
た後、復調機ＤＥＭ２で復調される。
【００５１】光通信網ユニットＯＮＵから中央基地局Ｃ
ＢＳへの上向き伝送も下向き伝送と類似する。正常動作
中には、電気的スイッチＳＷ２はスイッチ制御装置２３
０の制御により正常動作用光送受信機２１０に連結され
ている。従って、光通信網ユニットＯＮＵの変調機ＭＯ
Ｄ２により副搬送波に与えられた上向き信号は、電気的
スイッチＳＷ２を経て正常動作用光送受信機２１０に認
可される。
【００５２】正常動作用光送受信機２１０に認可された
電気的信号は、１．３μｍ発光ダイオードＬＥＤで光信
号へと変換され、波長分割多重化機ＷＤＭ及び光カプラ
２５０を通して光線路への左回り方向へと伝送された
後、中央基地局ＣＢＳで受信される。
【００５３】上向き伝送の場合、多くの光源の信号が一
つの光／電変換機、即ち光受信機ＰＤへと入射すること
になるので光ビート干渉雑音が発生する。光ビート干渉
雑音は、互いに異なる波長の多くの光源が一つの光受信
機ＰＤへと入射する時に発生する干渉雑音として、光源
間の波長差に該当する周波数の位置に発生する。
【００５４】このような光ビート干渉雑音は、波長選択
された分布軌環形レーザダイオードＤＦＢ−ＬＤや、線
幅の大変広い発光ダイオードのような光源を用いること
により、大きく減少させることが出来る［参照文献：H.
Kim, J. M. Cheong, D. -H.Lee, and Y. C. Chung,
“passive optical network for microcellular CDMApe
rsonal communication service,” IEEE Photon. Techn
ol. Lett., vol. 10,no. 11, PP. 1641-1643, Nov. 199
8］。
【００５５】特に、波長選択された分布軌環形レーザダ
イオードを上向き伝送のための光源として用いる場合、
各光源間の波長差を一定の間隔以上（〜０．２ｎｍ）維
持しながら、約２ＧＨｚ以下の信号帯域で光ビート干渉
雑音による信号品質劣化は観察されない。しかし、波長
選択された分布軌環形レーザダイオードは他の電／光変
換機（ファブリ・ぺロー（Fabry-Perot ）レーザ、発光
ダイオードなど）に比べて高価な素子である。
【００５６】従って、このような光源を用いて通信網ユ
ニットを製作する場合、経済的に具現することが難しい
だけでなく、分布軌環形レーザダイオードの波長制限条
件は光通信網ユニットの初期設置及び維持／補修を難し
くするという欠点がある。
【００５７】これに対し、発光ダイオードは、線幅が広
く光ビート干渉雑音が大変広い周波数範囲にわたって発
生するので、信号帯域に発生する干渉雑音の量が比較的
に少なく、波長の制御が必要ないという利点がある。
【００５８】従って、本実施形態例の光通信網ユニット
ＯＮＵの光源としては、光ビート干渉雑音（optical be
at interference ）を減少させるために、１．３μｍ発
光ダイオードＬＥＤを使用した［参照文献：R. D. Felm
an, K. -Y. Liou, G. Raybon, and R. F. Austin, “Re
duction of optical beat interference in a subcarri
er multiple access passive optical network through
the use of an amplified light-emitting diod
e,”］。
【００５９】図３は、本実施形態例の光通信網の光ファ
イバが切断された場合、どう復旧するかを説明するため
のものとして、ＯＮＵ＃１とＯＮＵ＃２の間の光ファイ
バが切断された時の光通信網の障害復旧後の信号の流れ
を示したものである。
【００６０】本実施形態例の光通信網は、単一光ファイ
バを用いて両方向に伝送するので、中央基地局ＣＢＳと
光通信網ユニットＯＮＵは、光送受信機２１０，２２０
から受信される電気的信号の有無を感知することによ
り、光ファイバが切断されたのかを判断することが出来
る。
【００６１】図３を例に挙げて説明すると、正常動作中
にＯＮＵ＃１とＯＮＵ＃２の間の光ファイバが切断され
た場合、中央基地局ＣＢＳは、ＯＮＵ＃２，＃３，＃４
から送った上向き信号を感知できなくなり、ＯＮＵ＃
２，＃３，＃４も、やはり中央基地局ＣＢＳから送った
下向き信号を感知できなくなる。その反面、中央基地局
ＣＢＳとＯＮＵ＃１の間の光ファイバには何の異常も無
いので、ＯＮＵ＃１には何の変化も感知されない。
【００６２】従って、図３のように光ファイバの切断が
発生した場合、中央基地局ＣＢＳの正常動作用光送受信
機１１０にはＯＮＵ＃２，＃３，＃４から伝達される上
向き信号が感知されないので、中央基地局ＣＢＳのスイ
ッチ制御装置１３０は、このような信号不在を用いて電
気的スイッチＳＷ１を動作させ、ＯＮＵ＃２，＃３，＃
４の信号を障害復旧用光送受信機１２０を通して送受信
するように指示する。
【００６３】又、ＯＮＵ＃２，＃３，＃４の場合、正常
動作用光送受信機に中央基地局ＣＢＳの下向き信号が感
知されないので、その点を利用してスイッチ制御装置２
３０が電気的スイッチＳＷ２，ＳＷ３を動作させ、障害
復旧用光送受信機２２０を通して上向き信号を伝送し下
向き信号を受信する。
【００６４】従って、障害復旧後にＯＮＵ＃１の下向き
信号は正常動作用光送受信機１１０を通して右回り方向
にと伝送され、上向き信号は左回り方向にと伝送され
る。その反面、ＯＮＵ＃２，＃３，＃４の下向き信号は
障害復旧用光送受信機１２０を通して左回り方向に伝送
され、上向き信号は右回り方向に伝送される。
【００６５】図４は、光通信網ユニットＯＮＵの光送受
信機に障害が発生した場合、本実施形態例の光通信網が
どう復旧するかを説明するためのものとして、ＯＮＵ＃
２の正常動作用光送受信機２１０が故障した場合を示し
ている。
【００６６】正常動作中、ＯＮＵ＃２の光送受信機２１
０に障害が発生した場合、中央基地局ＣＢＳはＯＮＵ＃
２から送った上向き信号を感知できなくなり、ＯＮＵ＃
２は中央基地局ＣＢＳからの下向き信号を感知できなく
なる。このような障害発生の際、中央基地局ＣＢＳのス
イッチ制御装置１３０はスイッチＳＷ１を動作させ、Ｏ
ＮＵ＃２の下向き信号を障害復旧用光送受信機１２０を
通して左回り方向へと伝送する。なお、ＯＮＵ＃２のス
イッチ制御装置２３０も、スイッチＳＷ２，ＳＷ３を動
作させて障害復旧用光送受信機２２０を通して下向き信
号を受信し、右回り方向に上向き信号を伝送する。
【００６７】従って、障害復旧後のＯＮＵ＃１，＃３，
＃４の下向き信号は中央基地局ＣＢＳの正常動作用光送
受信機１１０を通して右回り方向に伝送され、ＯＮＵ＃
２の下向き信号は障害復旧用光送受信機２２０を通して
左回り方向に伝送される。そして、上向き信号は、ＯＮ
Ｕ＃１，＃３，＃４の場合、正常動作用光送受信機２１
０を通して左回り方向に伝送され、ＯＮＵ＃２は障害後
旧用光送受信機２２０を通して右回り方向へと伝送され
る。
【００６８】（第２実施形態例）図５は、本発明の第２
実施形態例による副搬送波多重方式の両方向自己治癒環
形光通信網の構成図である。
【００６９】図面に示すとおり、本実施形態例の光通信
網における中央基地局ＣＢＳの構成は第１実施形態例と
同一であり、光通信網ユニットＯＮＵが、情報源の情報
（電気的信号）を副搬送波に与えて変調する変調機ＭＯ
Ｄ２と、変調された電気的信号を光信号へと変換する
１．３μｍ発光ダイオードＬＥＤ、入力される光信号を
電気的信号へと変換する光受信機ＰＤ、及び入出力され
る信号を多重化する波長分割多重化機ＷＤＭとから成る
光送受信機２１０と、光ファイバ網を通して送受信され
る上向き信号と下向き信号の進行方向を決定する光学ス
イッチＳＷ４と、当該光学スイッチＳＷ４を制御するス
イッチ制御装置２３０と、光ファイバ網と光通信網ユニ
ットＯＮＵとを接続する光カプラ２５０とから構成され
る。
【００７０】本実施形態例では、光通信網ユニットＯＮ
Ｕで電気的スイッチの代わりに光学スイッチＳＷ４が使
用され、光送受信機も一つだけ使用された。従って、本
実施形態例の自己治癒環形光通信網は、光ファイバが断
絶された場合、自動的に障害復旧が可能であるが、光通
信網ユニットＯＮＵの光送受信機２１０の障害は自動的
に復旧できないという欠点がある。
【００７１】しかし、光通信網ユニットＯＮＵに一対の
光送受信機だけが使用されるので、先に説明した第１実
施形態例の光通信網より経済的に具現されるという利点
がある。
【００７２】以下、本実施形態例の光通信網の作用を説
明する。
【００７３】正常動作の場合、中央基地局ＣＢＳにて光
通信網ユニットＯＮＵへの下向き伝送からその動作原理
を説明すると、正常動作中には、中央基地局ＣＢＳは正
常動作用光送受信機１１０を用いて下向き信号を伝送す
る。
【００７４】光信号へと変換された下向き信号は、波長
分割多重化機ＷＤＭを通して右回り方向へと光線路に沿
って伝送された後、光通信網ユニットＯＮＵの２×２光
カプラ２５０により、一部の信号は現在信号を受信した
光通信網ユニットにて受信処理され残りの信号は次の光
通信網ユニットへと伝達される。
【００７５】光通信網ユニットに到達した下向き信号
は、光学スイッチＳＷ４を経て、光送受信機２１０の波
長分割多重化機ＷＤＭを通して光受信機ＰＤで電気的信
号へと変換される。正常動作中には、光学スイッチＳＷ
４がスイッチ制御装置２９０の制御により右回り方向へ
と伝達されて送られて来る下向き信号だけを受信できる
ように連結される。
【００７６】又、光通信網ユニットＯＮＵにて中央基地
局ＣＢＳへの上向き信号は、発光ダイオードＬＥＤによ
り電気的信号へと変換された後、波長分割多重化機ＷＤ
Ｍ、光学スイッチ２４０及び光カプラ２４０を経て左回
り方向に中央基地局ＣＢＳへと伝達される。
【００７７】しかし、光ファイバの切断が発生した場
合、光通信網ユニットＯＮＵには中央基地局ＣＢＳから
伝達される下向き信号が感知されないので、光通信網ユ
ニッＯＮＵのスイッチ制御装置２３０は光受信機ＰＤか
ら電気的信号の不在を感知し、これを用いて光学スイッ
チＳＷ４の連結状態を転換する。
【００７８】又、中央基地局ＣＢＳも特定光通信網ユニ
ットＯＮＵから伝達される上向き信号の不在を光送受信
機１１０，１２０を用いて感知することにより光ファイ
バの切断を認識し、このような信号を用いて電気的スイ
ッチＳＷ１の状態を変更することにより、下向き信号を
障害復旧用光送受信機１２０へと伝達する。従って、障
害復旧後の信号の流れは図３の例示と同様である。
【００７９】（第３実施形態例）図６は、本発明の第３
実施形態例による副搬送波多重方式の両方向自己治癒環
形光通信網として、第１実施形態例の自己治癒環形光通
信網を有／無線複合アクセス網に適用した場合を示す。
有／無線複合アクセス網の場合、無線基地局ＲＢＳ（re
mote base station ）が、既に説明した第１及び第２実
施形態例での光通信網ユニットの役割を果たす。
【００８０】本実施形態例の構成は、一つの中央基地局
ＣＢＳと複数の無線基地局ＲＢＳとが複数の分岐素子を
通して接続された環形構造を成し、前記中央基地局ＣＢ
Ｓは、送信する情報源の情報を副搬送波に与えて変調す
る複数の変調機ＭＯＤと、当該変調機ＭＯＤにて変調さ
れた信号を該当無線基地局ＲＢＳに該当する周波数へと
変換する複数の送信側周波数変換機（frequency conver
ter ）１４０（第１の送信側周波数変換機）と、周波数
変調された信号を光送受信機１１０，１２０（第１の光
送受信機）に選択的に供給する複数の電気的スイッチＳ
Ｗ５（第１の電気的スイッチ）と、当該複数の電気的ス
イッチＳＷ５によりスイッチングされる信号を合わせて
前記光送受信機１１０，１２０に伝達する二つの加算機
（＋）（本発明にいう加算機）と、光送受信機１１０，
１２０により電気的信号へと変換された上向き信号の有
無を判別し、前記電気的スイッチＳＷ５の状態を制御す
るスイッチ制御装置１３０（第１のスイッチ制御装置）
と、環形光通信網に連結され正常動作中に変調された電
気的信号を光信号へと変換して無線基地局ＲＢＳに伝達
し、当該無線基地局ＲＢＳから受信された光信号を電気
的信号へと変換する正常動作用光送受信機１１０（第１
の正常動作用光送受信機）と、環形光通信網に連結され
障害発生の際に変調された電気的信号を光信号へと変換
して無線基地局ＲＢＳへと伝達し、当該無線基地局ＲＢ
Ｓから受信された光信号を電気的信号へと変換する障害
復旧用光送受信機１２０（第１の障害復旧用光送受信
機）と、前記光送受信機１１０，１２０で電気的信号へ
と変換された受信信号を合わせて周波数変換機１５０に
出力する加算機（＋）と、受信信号の周波数を変換する
複数の受信側周波数変換機１５０（第１の受信側周波数
変換機）と、当該受信側周波数変換機１５０の出力を解
読可能な信号に復調する複数の復調機ＤＥＭ１とから構
成される。
【００８１】そして、無線基地局ＲＢＳは、アンテナＡ
ＮＴ１（第１のアンテナ）を通して受信された信号の周
波数を変換する送信側周波数変換機２６０（第２の送信
側周波数変換機）と、当該送信側周波数変換機２６０の
出力信号を光送受信機２１０，２２０（第２の光送受信
機）に選択的に供給する電気的スイッチＳＷ６（第２の
電気的スイッチ）と、正常動作の際に受信された電気的
信号を光信号へと変換して中央基地局ＣＢＳに伝達し、
当該中央基地局ＣＢＳから受信された光信号を電気的信
号へと変換する正常動作用光送受信機２１０（第２の正
常動作用光送受信機）と、障害発生の際に入力された電
気的信号を光信号へと変換して中央基地局ＣＢＳに伝達
し、当該中央基地局ＣＢＳから受信された光信号を電気
的信号へと変換する障害復旧用光送受信機２２０（第２
の障害復旧用光送受信機）と、前記光送受信機２１０，
２２０と光ファイバ網とを接続する光カプラ２５０と、
前記光送受信機２１０，２２０にて出力される信号を選
択的に受信側周波数変換機２６０（第２の受信側周波数
変換機）にスイッチングする電気的スイッチＳＷ７（第
３の電気的スイッチ）と、前記光送受信機２１０，２２
０により電気的信号へと変換された下向き信号の有無を
判別し、前記電気的スイッチＳＷ６，ＳＷ７の状態を制
御するスイッチ制御装置２３０（第２のスイッチ制御装
置）と、入力される信号を周波数変換してアンテナＡＮ
Ｔ２（第２のアンテナ）を通して出力する受信側周波数
変換機２７０とから構成される。
【００８２】又、中央基地局ＣＢＳの光送受信機１１
０，１２０は、第１及び第２実施形態例と同一の構成を
有する。即ち、変調された電気的信号を光信号へと変換
する１．５μｍ分布軌環形レーザダイオードＤＦＢ−Ｌ
Ｄと、受信された光信号を電気的信号へと変換する光受
信機ＰＤと，送受信される信号を多重化する波長分割多
重化機ＷＤＭとから構成される。
【００８３】そして、無線基地局ＲＢＳの光送受信機２
１０，２２０は、第１実施形態例の光通信網ユニットＯ
ＮＵの光送受信機と同一である。即ち、入力される電気
的信号を光信号へと変換する１．３μｍ発光ダイオード
ＬＥＤと、受信された光信号を電気的信号へと変換する
光受信機ＰＤと、送受信される信号を多重化する波長分
割多重化機ＷＤＭとから構成される。
【００８４】このような構成の本実施形態例における有
／無線複合アクセス網のための光通信網は、第１実施形
態例の光通信網と同様に、一つの中央基地局ＣＢＳが複
数の無線基地局ＲＢＳを区別するために、無線基地局Ｒ
ＢＳ毎に互いに異なる周波数を用いて副搬送波多重方式
で通信する。
【００８５】このために、中央基地局ＣＢＳと無線基地
局ＲＢＳとにそれぞれ周波数変換機を設置する。これ
は、無線通信にて用いられる搬送波周波数と本発明の光
通信網にて用いられる搬送波周波数とが同一である必要
がないためである。
【００８６】このように、中央基地局ＣＢＳと無線基地
局ＲＢＳに周波数変換機１４０，１５０，２６０，２７
０を設置した場合、中央基地局と無線基地局の構成が上
述した第１及び第２実施形態例より複雑になるが、各無
線基地局ＲＢＳ毎にそれぞれ異なる周波数を割り当てる
ことにより、中央基地局ＣＢＳにて無線基地局ＲＢＳを
区別できるようになる。そして、使用する周波数として
無線空中波周波数より低い周波数を使用することによ
り、光素子及び電気素子の周波数要求条件を緩和させる
ことが出来る利点がある。
【００８７】本発明の自己治癒環形光通信網を有／無線
複合アクセス網に適用した場合、上述したように、中央
基地局と無線基地局とに周波数変換機が要求されるだけ
で、障害発生の際の復旧手順は既に説明したものと同様
である。
【００８８】（第４実施形態例）図７は、本発明の第４
実施形態例による副搬送波多重方式の両方向自己治癒環
形光通信網として、第２実施形態例の自己治癒環形光通
信網を有／無線複合アクセス網に適用した場合を示す。
本実施例においては、有／無線複合アクセス網の場合、
無線基地局ＲＢＳ（remote base station ）が、既に説
明した第１及び第２実施形態例での光通信網ユニットの
役割を果たす。
【００８９】本実施形態例は、一つの中央基地局ＣＢＳ
と複数の無線基地局ＲＢＳとが複数の分岐素子を通して
接続された環形構造を成し、前記中央基地局ＣＢＳは第
３実施形態例と同様な構成を有する。
【００９０】そして、前記無線基地局ＲＢＳは、アンテ
ナＡＮＴ１を通して受信された信号の周波数を変換する
送信側周波数変換機２６０と、当該送信側周波数変換機
２６０の出力信号を光信号へと変換して中央基地局ＣＢ
Ｓに伝達し、当該中央基地局ＣＢＳから受信された光信
号を電気的信号へと変換する光送受信機２１０と、光フ
ァイバ網を通して送受信される上向き信号と下向き信号
の進行方向（右回り方向又は左回り方向）を決定する光
学スイッチＳＷ４と、前記光送受信機２１０により電気
的信号へと変換された下向き信号の有無を判別し、前記
光学スイッチＳＷ４の状態を制御するスイッチ制御装置
２３０と、前記光送受信機２１０にて出力される電気的
信号を周波数変換してアンテナＡＮＴ２を通して出力す
る受信側周波数変換機２７０とから構成される。
【００９１】このような構成を有する本実施形態例は、
第３実施形態例と同様に、第１実施形態例を有／無線複
合アクセス網に適用するに連れて中央基地局と無線基地
局とに周波数変換機が要求されるだけで、障害発生の際
の復旧手順は既に説明したものと同様である。
【００９２】本発明のまた他の実施形態例として、前述
した各実施形態例における中央基地局ＣＢＳの光送受信
機１１０，１２０を、１．３μｍＤＦＢレーザ、光受信
機、そして光カプラにより構成することが出来る。
【００９３】本発明のまた他の実施形態例として、前述
した各実施形態例における光通信網ユニットＯＮＵ又は
無線基地局ＲＢＳの光送受信機２１０，２２０を、波長
選択されたＤＦＢレーザ、光受信機、そして波長分割多
重化機により構成することが出来る。
【００９４】以上にて、本発明に対する技術思想を添付
図面と共に説明したが、これらは本発明の好ましい実施
形態例を例示的に説明したものとして本発明を限定する
ものではない。
【００９５】又、本技術分野の通常の知識を有する者な
ら誰でも、本発明の技術思想のカテゴリーを離脱しない
範囲内、即ち、本発明にいう目的を達成し、後述する効
果を有する範囲内において、適宜、変更実施することが
可能なものである。
【００９６】
【発明の効果】以上にて説明したとおり、本発明の副搬
送波多重方式自己治癒環形光通信網は光ファイバの切断
及び光源／光受信機の故障の際に迅速に復旧できるの
で、網の信頼性が大きく向上される効果がある。又、本
発明の光通信網が単一光ファイバを用いて構成されるの
で、光ファイバが節約されるだけでなく光通信網ユニッ
トの光源として安価な発光ダイオードを用いることが出
来、初期網の構築費用が大きく節減される効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態例による副搬送波多重方
式の両方向自己治癒環形光通信網の構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態例による副搬送波多重方
式の両方向自己治癒環形光通信網の中央基地局と光通信
網ユニットの下向き信号スペクトラムとを示す説明図で
ある。
【図３】光ファイバ切断の際の本発明の第１実施形態例
による光通信網の障害復旧後の信号流れ図である。
【図４】光通信網ユニットの光源又は光受信機の障害発
生の際の本発明の第１実施形態例による光通信網の障害
復旧後の信号流れ図である。
【図５】本発明の第２実施形態例による副搬送波多重方
式の両方向自己治癒環形光通信網の構成図である。
【図６】本発明の第３実施形態例による副搬送波多重方
式の両方向自己治癒環形光通信網として、第１実施形態
例の自己治癒環形光通信網を有／無線複合アクセス網に
適用した場合を示す図である。
【図７】本発明の第４実施形態例による副搬送波多重方
式の両方向自己治癒環形光通信網として、第２実施形態
例の自己治癒環形光通信網を有／無線複合アクセス網に
適用した場合を示す図である。
【符号の説明】
１１０，１２０…（中央基地局の）光送受信機 １３０…（中央基地局の）スイッチ制御装置 １４０，１５０…（中央基地局の）周波数変換機 ２１０，２２０…（光通信網ユニット及び無線基地局
の）光送受信機 ２３０…（光通信網ユニットの）スイッチ制御装置 ２４０…フィルター ２５０…光カプラ ２６０，２７０…（光通信網ユニット）の周波数変換機 ＡＮＴ１，ＡＮＴ２…アンテナ ＣＢＳ…中央基地局 ＤＥＭ１，ＤＥＭ２…復調機 ＤＦＢ／ＬＤ…分散フイードバックレーザダイオード ＬＥＤ…発光ダイオード ＭＯＤ１，ＭＯＤ２…変調機 ＯＮＵ…光通信網ユニット ＰＤ…光受信機 ＲＢＳ…無線基地局 ＳＷ１〜ＳＷ３，ＳＷ５〜ＳＷ７…電気的スイッチ ＳＷ４…光学スイッチ ＷＤＭ…波長分割多重化機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｌ 12/437

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】一つの中央基地局と光カプラを通して接続
    される複数の光通信網ユニットとを単一光ファイバで環
    形連結した光通信網であって、 前記中央基地局は、 下向き信号をそれぞれ異なる副搬送波に与えて前記複数
    の光通信網ユニットへと伝送し、当該複数の光通信網ユ
    ニットから受信された上向き信号を処理する手段を具備
    する一方、前記複数の光通信網ユニットは、 上向き信号を固有副搬送波に与えて前記中央基地局へと
    伝送し、前記中央基地局から伝送された下向き信号の
    内、自己の固有副搬送波に与えられた信号のみを受信し
    て処理する手段を具備し、 障害発生の際には、正常動作中の伝送方向と他の方向へ
    と信号を伝送して信頼性を高めるよう構築した、 ことを特徴とする副搬送波多重方式両方向自己治癒環形
    光通信網。
  2. 【請求項２】前記中央基地局は、情報源の情報を副搬送
    波に与えて変調する複数の第１の変調機と、 当該第１の変調機にて変調された信号を、備えられた二
    つの第１の光送受信機に選択的に供給する複数の第１の
    電気的スイッチと、 当該複数の第１の電気的スイッチによりスイッチングさ
    れる信号を合わせて前記第１の光送受信機に伝達する二
    つの第１の加算機と、 前記二つの第１の光送受信機により電気的信号へと変換
    された上向き信号の有無を判別して前記第１の電気的ス
    イッチの状態を制御する第１のスイッチ制御装置と、 環形光通信網に連結され正常動作中に変調された電気的
    信号を光信号へと変換して前記光通信網ユニットに伝達
    し、当該光通信網ユニットから受信された光信号を電気
    的信号へと変換する第１の正常動作用光送受信機と、 前記環形光通信網に連結され障害発生の際に変調された
    電気的信号を光信号へと変換して前記光通信網ユニット
    に伝達し、当該光通信網ユニットから受信された光信号
    を電気的信号へと変換する第１の障害復旧用光送受信機
    と、 前記第１の光送受信機にて出力される受信信号を合わせ
    て複数の第１の復調機に伝達する第２の加算機と、 当該第２の加算機から伝達される電気的信号を解読可能
    な情報に復調する前記第１の復調機と、を含んで構成さ
    れ、 前記光通信網ユニットは、 情報源の情報を副搬送波に与えて変調する第２の変調機
    と、 当該第２の変調機にて変調された信号を、備えられた二
    つの第２の光送受信機に選択的に供給する第２の電気的
    スイッチと、 正常動作の際に変調された電気的信号を光信号へと変換
    して前記中央基地局に伝達し、当該中央基地局から受信
    された光信号を電気的信号へと変換する第２の正常動作
    用光送受信機と、 障害発生の際に変調された電気的信号を光信号へと変換
    して前記中央基地局に伝達し、当該中央基地局から受信
    された光信号を電気的信号へと変換する第２の障害復旧
    用光送受信機と、 前記第２の光送受信機にて出力される受信信号を選択的
    にフィルターに供給する第３の電気的スイッチと、 当該第３の電気的スイッチにて出力される電気的信号を
    フィルタリングするフィルターと、 フィルタリングされた信号を解読可能な情報に復調する
    第２の復調機と、 前記第２の光送受信機により電気的信号へと変換された
    下向き信号の有無を判別して前記第２及び第３の電気的
    スイッチの状態を制御する第２のスイッチ制御装置と、 光ファイバ網と前記光通信網ユニットとを接続する前記
    光カプラと、を含んで構成される、 ことを特徴とする請求項１に記載の副搬送波多重方式両
    方向自己治癒環形光通信網。
  3. 【請求項３】前記中央基地局は、 情報源の情報を副搬送波に与えて変調する複数の第１の
    変調機と、 当該第１の変調機にて変調された信号を、備えられた二
    つの第１の光送受信機に選択的に供給する複数の第１の
    電気的スイッチと、 当該複数の第１の電気的スイッチによりスイッチングさ
    れる信号を合わせて前記第１の光送受信機に伝達する二
    つの第１の加算機と、 前記二つの第１の光送受信機により電気的信号へと変換
    された上向き信号の有無を判別して前記第１の電気的ス
    イッチの状態を制御する第１のスイッチ制御装置と、 環形光通信網に連結され正常動作中に変調された電気的
    信号を光信号へと変換して前記光通信網ユニットに伝達
    し、当該光通信網ユニットから受信された光信号を電気
    的信号へと変換する第１の正常動作用光送受信機と、 前記環形光通信網に連結され障害発生の際に変調された
    電気的信号を光信号へと変換して前記光通信網ユニット
    に伝達し、当該光通信網ユニットから受信された光信号
    を電気的信号へと変換する第１の障害復旧用光送受信機
    と、 前記第１の光送受信機にて出力される受信信号を合わせ
    て複数の第１の復調機に伝達する第２の加算機と、 当該第２の加算機から伝達される電気的信号を解読可能
    な情報に復調する前記第１の復調機と、を含んで構成さ
    れ、 前記光通信網ユニットは、 情報源の情報を副搬送波に与えて変調する第２の変調機
    と、 変調された電気的信号を光信号へと変換して前記中央基
    地局に伝達し、当該中央基地局から受信された光信号を
    電気的信号へと変換する第２の光送受信機と、 光ファイバ網を通して送受信される上向き信号と下向き
    信号の進行方向を決定する光学スイッチと、 前記第２の光送受信機にて出力される電気的信号をフィ
    ルタリングするフィルターと、 フィルタリングされた信号を解読可能な情報に復調する
    第２の復調機と、 前記第２の光送受信機により電気的信号へと変換された
    下向き信号の有無を判別して前記光学スイッチの状態を
    制御する第２のスイッチ制御装置と、 光ファイバ網と前記光通信網ユニットとを接続する前記
    光カプラと、を含んで構成される、 ことを特徴とする請求項１に記載の副搬送波多重方式両
    方向自己治癒環形光通信網。
  4. 【請求項４】一つの中央基地局と光カプラを通して接続
    される複数の無線基地局とを単一光ファイバで環形連結
    した有／無線複合アクセス網のための光通信網であっ
    て、 前記中央基地局は、 下向き信号をそれぞれ他の周波数へと変換して伝送し、
    前記複数の無線基地局から受信された上向き信号を処理
    する手段を具備する一方、 前記複数の無線基地局は、 上向き信号を固有周波数へと変換して伝送し、前記中央
    基地局から伝送された下向き信号の内、自己の固有周波
    数に該当する信号のみを受信して処理する手段を具備
    し、 障害発生の際には、正常動作中の伝送方向と他の方向へ
    と信号を伝送して信頼性を高めるよう構築した、 ことを特徴とする副搬送波多重方式両方向自己治癒環形
    光通信網。
  5. 【請求項５】前記中央基地局は、 情報源の情報を搬送周波数に与えて変調する複数の変調
    機と、 当該変調機にて変調された信号を該当無線基地局に該当
    する周波数へと変換する複数の第１の送信側周波数変換
    機と、 周波数変調された信号を二つの第１の光送受信機に選択
    的に供給する複数の第１の電気的スイッチと、 当該複数の第１の電気的スイッチによりスイッチングさ
    れる信号を合わせて前記第１の光送受信機に伝達する二
    つの加算機と、 前記第１の光送受信機により電気的信号へと変換された
    上向き信号の有無を判別して前記第１の電気的スイッチ
    の状態を制御する第１のスイッチ制御装置と、 環形光通信網に連結され正常動作中に変調された電気的
    信号を光信号へと変換して前記無線基地局に伝達し、当
    該無線基地局から受信された光信号を電気的信号へと変
    換する第１の正常動作用光送受信機と、 前記環形光通信網に連結され障害発生の際に変調された
    電気的信号を光信号へと変換して前記無線基地局に伝達
    し、当該無線基地局から受信された光信号を電気的信号
    へと変換する第１の障害復旧用光送受信機と、 電気的信号へと変換された受信信号の周波数を変換する
    複数の第１の受信側周波数変換機と、 当該第１の受信側周波数変換機の出力を復調する複数の
    復調機と、を含んで構成され、 前記無線基地局は、 第１のアンテナを通して受信された信号の周波数を変換
    する第２の送信側周波数変換機と、 当該第２の送信側周波数変換機の出力信号を二つの第２
    の光送受信機に選択的に供給する第２の電気的スイッチ
    と、 正常動作の際に受信された電気的信号を光信号へと変換
    して前記中央基地局に伝達し、当該中央基地局から受信
    された光信号を電気的信号へと変換する第２の正常動作
    用光送受信機と、 障害発生の際に電気的信号を光信号へと変換して前記中
    央基地局に伝達し、当該中央基地局から受信された光信
    号を電気的信号へと変換する第２の障害復旧用光送受信
    機と、 前記第２の光送受信機と光ファイバ網とを接続する前記
    光カプラと、 前記第２の光送受信機にて出力される信号を選択的に第
    ２の受信側周波数変換機にスイッチングする第３の電気
    的スイッチと、 前記第２の光送受信機により電気的信号へと変換された
    下向き信号の有無を判別して前記第２及び第３の電気的
    スイッチの状態を制御する第２のスイッチ制御装置と、 前記第２の光送受信機にて出力される電気的信号を周波
    数変換して第２のアンテナを通して出力する前記第２の
    受信側周波数変換機と、を含んで構成される、 ことを特徴とする請求項４に記載の副搬送波多重方式両
    方向自己治癒環形光通信網。
  6. 【請求項６】前記中央基地局は、 情報源の情報を搬送周波数に与えて変調する複数の変調
    機と、 当該変調機にて変調された信号を該当無線基地局に該当
    する周波数へと変換する複数の第１の送信側周波数変換
    機と、 周波数変調された信号を二つの第１の光送受信機に選択
    的に供給する複数の第１の電気的スイッチと、 当該複数の第１の電気的スイッチによりスイッチングさ
    れる信号を合わせて前記第１の光送受信機に伝達する二
    つの加算機と、 前記第１の光送受信機により電気的信号へと変換された
    上向き信号の有無を判別して前記第１の電気的スイッチ
    の状態を制御する第１のスイッチ制御装置と、 環形光通信網に連結され正常動作中に変調された電気的
    信号を光信号へと変換して前記無線基地局に伝達し、当
    該無線基地局から受信された光信号を電気的信号へと変
    換する第１の正常動作用光送受信機と、 前記環形光通信網に連結され障害発生の際に変調された
    電気的信号を光信号へと変換して前記無線基地局に伝達
    し、当該無線基地局から受信された光信号を電気的信号
    へと変換する第１の障害復旧用光送受信機と、 電気的信号へと変換された受信信号の周波数を変換する
    複数の第１の受信側周波数変換機と、 当該第１の受信側周波数変換機の出力を復調する複数の
    復調機と、を含んで構成され、 前記無線基地局は、 第１のアンテナを通して受信された信号の周波数を変換
    する第２の送信側周波数変換機と、 当該第２の送信側周波数変換機の出力信号を光信号へと
    変換して前記中央基地局に伝達し、当該中央基地局から
    受信された光信号を電気的信号へと変換する第２の光送
    受信機と、 光ファイバ網を通して送受信される上向き信号と下向き
    信号の進行方向を決定する光学スイッチと、 前記第２の光送受信機により電気的信号へと変換された
    下向き信号の有無を判別して前記光学スイッチの状態を
    制御する第２のスイッチ制御装置と、 前記第２の光送受信機にて出力される電気的信号を周波
    数変換して第２のアンテナを通して出力する第２の受信
    側周波数変換機と、を含んで構成される、 ことを特徴とする請求項４に記載の副搬送波多重方式両
    方向自己治癒環形光通信網。
  7. 【請求項７】前記中央基地局における前記第１の光送受
    信機は、 送信する電気的信号を光信号へと変換する１．５５μｍ
    ＤＦＢレーザダイオードと、 受信された光信号を電気的信号へと変換する光受信機
    と、 波長分割多重化機と、を含んで構成される、 ことを特徴とする請求項２、３、５又は６に記載の副搬
    送波多重方式両方向自己治癒環形光通信網。
  8. 【請求項８】前記中央基地局における前記第１の光送受
    信機は、 送信する電気的信号を光信号へと変換する１．３μｍＤ
    ＦＢレーザと、 受信された光信号を電気的信号へと変換する光受信機
    と、 光カプラと、を含んで構成される、 ことを特徴とする請求項２、３、５又は６に記載の副搬
    送波多重方式両方向自己治癒環形光通信網。
  9. 【請求項９】前記中央基地局における前記第１の光送受
    信機は、 送信する電気的信号を光信号へと変換する１．３μｍフ
    ァブリ・ペローレーザと、 受信された光信号を電気的信号へと変換する光受信機
    と、 光カプラと、を含んで構成される、 ことを特徴とする請求項２、３、５又は６に記載の副搬
    送波多重方式両方向自己治癒環形光通信網。
  10. 【請求項１０】前記光通信網ユニットと前記無線基地局
    とのいずれかにおける前記第２の光送受信機は、 送信する電気的信号を光信号へと変換する１．３μｍ発
    光ダイオードと、 受信された光信号を電気的信号へと変換する光受信機
    と、 波長分割多重化機と、を含んで構成される、 ことを特徴とする請求項２、３、５又は６に記載の副搬
    送波多重方式両方向自己治癒環形光通信網。
  11. 【請求項１１】前記光通信網ユニットと前記無線基地局
    とのいずれかにおける前記第２の光送受信機は、 送信する電気的信号を光信号へと変換する波長選択され
    たＤＦＢレーザと、 受信された光信号を電気的信号へと変換する光受信機
    と、 波長分割多重化機と、を含んで構成される、 ことを特徴とする請求項２、３、５又は６に記載の副搬
    送波多重方式両方向自己治癒環形光通信網。
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