JP2005236683A - 光通信システムおよび光通信システムにおける同期方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スターカプラで複数のノードを接続した系で、同一のクロック源からのクロック信号でデータを検出できるようにする。
【解決手段】 複数のノード２が接続されるスターカプラ４に、所定の波長でクロック信号を出力する光送信器１０を有するクロック源３が接続される。各ノード２は、クロック信号とデータ信号の位相を比較する位相比較器１２と、受信したデータ信号の位相を調整する受信用位相調整器１３と、送信するデータ信号の位相を調整する送信用位相調整器１４を備え、複数のノード２の中の任意のノード２から出力されたデータ信号と、クロック源３から出力されたクロック信号の位相を各ノード２の位相比較器１２で比較し、受信用位相調整器１３および送信用位相調整器１４でデータ信号とクロック信号との間の位相を一致させる。
【選択図】 図１

Description

本発明はスターカプラを用いて複数のノード間を接続した光通信システムおよび光通信システムにおける同期方法に関する。詳しくは、クロック信号とデータ信号との間の位相比較手段と、クロック信号とデータ信号との間の位相調整手段を備えることで、光信号の伝送経路長によらず、各ノードで同一のクロックにてデータを検出できるようにして、高効率なデータ通信を行えるようにしたものである。

複数のノード間でデータの送受信を行えるようにしたシステムとして、スターカプラを用いた光通信システムが提案されている。

図９は従来の光通信システムの構成例を示すブロック図である。各ノード５１（１〜ｎ）は電気信号を光信号に変換する光送信器５２と光信号を電気信号に変換する光受信器５３を備え、各光送信器５２がスターカプラ５４の入力ポートに接続され、各光受信器５３がスターカプラ５４の出力ポートに接続される。

一般に、スターカプラ５４に接続されるノード５１（１〜ｎ）がそれぞれ距離が離れている場合、同一のクロック源からの信号を全てのノードに供給することは困難である。

このため、図９に示すようにそれぞれのノード５１にクロック源を備え、データ信号にそれぞれのクロック情報を埋め込んで送信し、各ノードでは電気信号に変換したクロックをＣＤＲ（Clock and Data Recovery）にて再生し、この再生したクロックを用いてデータを検出していた。

この方式の場合、光信号を出力するノードが他のノードに切り替わると、切り替わったノードのクロックを各ノードでＣＤＲにて再生する必要がある。クロックをＣＤＲにて再生するには最大Ｎビットの信号を必要とし、実質その間はデータを送ることができないことになる。

データを送信するノードを切り替える毎にこの現象が起こるため、結果としてデータの使用効率が低くなり実質のデータ転送量は小さくなってしまう。

図１０は従来の光通信システムの他の構成例を示すブロック図である。上述した課題を解決するため、スターカプラ５４に接続されているノード５１（１〜ｎ）がそれぞれ近距離に存在する場合、図１０に示すように同一のクロック源５５からのクロック信号を全てのノードに供給して、同一周波数で動作させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特公平８−１７４００号公報

同一のクロック源から複数のノードにクロック信号を供給する場合、各ノードの間で光信号の伝送経路長を揃える必要がある。すなわち、各ノードの間で光信号の伝送経路長が異なると、各ノードで受信するデータには位相差が生じ、同一クロックにてデータを検出することができない。

このため、各ノードの間で光信号の伝送経路長が異なると、結果として先の例と同様にデータを送信するノードが他のノードに切り替わる毎にＣＤＲにてクロック再生を行うため、実質のデータ転送量は小さくなるという問題があった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、同一のクロック源からのクロック信号でデータを検出できるようにした光通信システムおよび光通信システムにおける同期方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明に係る光通信システムは、複数のノードをスターカプラで接続した光通信システムにおいて、所定の波長でクロック信号を出力する光送信手段を有するクロック源がスターカプラに接続されると共に、ノードは、クロック源と異なる波長でデータ信号を出力する光送信手段と、クロック信号とデータ信号を分波する分波手段と、分波されたクロック信号とデータ信号にそれぞれ対応した光受信手段と、クロック信号とデータ信号の位相を比較する位相比較手段と、クロック信号とデータ信号との間の位相を調整する位相調整手段とを備え、複数のノードの中の１つのノードの光送信手段から出力されたデータ信号と、クロック源の光送信手段から出力されたクロック信号の位相を各ノードの位相比較手段で比較し、各ノードの位相調整手段でデータ信号とクロック信号との間の位相を一致させることを特徴とする。

本発明に係る光通信システムでは、クロック源の光送信手段は所定の波長でクロック信号を出力すると共に、複数のノードの中の１つのノードの光送信手段はクロック信号と異なる波長でデータ信号を出力する。

クロック源から出力されたクロック信号と１つのノードから出力されたデータ信号はスターカプラに入力して波長多重され、各ノードへ分配される。

各ノードでは、スターカプラから受信した光信号を分波手段でクロック信号とデータ信号に分波した後、それぞれ対応する光受信手段で電気信号に変換し、位相比較手段でクロック信号とデータ信号の位相を比較する。

各ノードの位相比較手段はクロック源から出力されたクロック信号と１つのノードから出力されたデータ信号の位相が一致するように位相調整手段にフィードバックをかけて、ある１つのノードから出力されたデータ信号に対してクロック信号との間の位相を一致させる位相調整処理を行う。

そして、この位相調整処理を各ノードから順次データ信号を出力して行うことで、何れのノードから出力されたデータ信号であっても、クロック信号との位相を各ノードにて一致させ、各ノードで同一のクロックにてデータを検出できるようにする。

また、本発明に係る光通信システムにおける同期方法は、データ信号の処理を行う複数のノードがスターカプラで接続されると共に、スターカプラにクロック信号を出力するクロック源が接続される光通信システムにおける同期方法において、クロック源は所定の波長でクロック信号を出力すると共に、複数のノードの中の１つからクロック信号と異なる波長でデータ信号を出力し、各ノードはスターカプラで波長多重された光信号をクロック信号とデータ信号に分波して電気信号に変換し、クロック信号とデータ信号の位相を比較して、１つのノードから出力されたデータ信号に対して各ノードでクロック信号との間の位相を一致させる位相調整処理を行い、この位相調整処理を各ノードから順次データ信号を出力して行うことを特徴とする。

本発明に係る光通信システムにおける同期方法では、クロック源から所定の波長でクロック信号が出力されると共に、複数のノードの中の１つからクロック信号と異なる波長でデータ信号が出力される。

クロック源から出力されたクロック信号と１つのノードから出力されたデータ信号はスターカプラに入力して波長多重され、各ノードへ分配される。

各ノードでは、スターカプラから受信した光信号がクロック信号とデータ信号に分波された後、それぞれ電気信号に変換され、クロック信号とデータ信号の位相が比較されて、１つのノードから出力されたデータ信号に対して各ノードでクロック信号との間の位相を一致させる位相調整処理が行われる。

そして、この位相調整処理が各ノードから順次データ信号を出力して行われることで、何れのノードから出力されたデータ信号であっても、クロック信号との位相が各ノードにて一致し、各ノードで同一のクロックにてデータが検出される。

本発明では、スターカプラで多数のノードが接続された系で、光信号の伝送経路長によらず、各ノードで同一のクロック源からのクロック信号でデータを検出できる。

これにより、データ信号を出力するノードが切り替わる毎にクロック再生処理を行う必要がなく、データ転送量を増加させることができるので、高効率なデータ通信を実現することが可能となる。

また、各ノードで伝送経路長を揃える必要がないので、システム構築が容易となる。

以下、図面を参照して本発明の光通信システムおよび光通信システムにおける同期方法の実施の形態について説明する。

＜光通信システムの第１の実施の形態＞
図１は第１の実施の形態の光通信システムの構成例を示すブロック図である。第１の実施の形態の光通信システム１ａは、複数のノード２と単一のクロック源３をスターカプラ４で接続して構成される系である。

各ノード２（１〜ｎ）は演算処理やデータの入出力を行う処理部で、各ノード２（１〜ｎ）の出力部５には、電気信号を光信号に変換して出力する光送信器６が備えられる。光送信器６はノード２における光送信手段の一例で、波長λ１の光に対応する。

また、各ノード２（１〜ｎ）の入力部７には、入力した光信号を電気信号に変換する光受信器８，９が備えられる。光受信器８，９はノード２における光受信手段の一例で、光受信器８は波長λ１の光に対応し、光受信器９は波長λ２（≠λ１）の光に対応する。

クロック源３はこの系の基準となるクロック信号を生成する。クロック源３は電気信号を光信号に変換して出力する光送信器１０を備え、クロック信号を光信号に変換して出力する。光送信器１０はクロック源３における光送信手段の一例で、波長λ２の光に対応する。

光通信システム１ａでは、波長λ１の光信号に対応した各ノード２（１〜ｎ）の光送信器６と光受信器８でデータ信号を搬送する。これにより、ノード２間でのデータのやり取りは、光送信器６とスターカプラ４と光受信器８を通して行われる。

なお、光送信器６はノード２の数に応じて複数設けられるが、あるノード２と他のノード２の光送信器６が同時に光信号を出力することは無く、光信号を出力するのは必ずどれか一つの光送信器６である。

また、光通信システム１ａでは、波長λ２の光信号に対応したクロック源３の光送信器１０と各ノード２（１〜ｎ）の光受信器９でクロック信号を搬送する。なお、クロック源３はシステムの動作中は常にクロック信号を光送信器１０で電気光変換した光信号を出力している。

スターカプラ４は図示しない複数の入力ポートと複数の出力ポートを備えて光信号の結合および分岐を行う。各ノード２（１〜ｎ）の光送信器６とクロック源３の光送信器１０は、スターカプラ４のそれぞれ異なる入力ポートと接続される。また、各ノード２（１〜ｎ）の光受信器８，９は、波長フィルタ１１を介してスターカプラ４のそれぞれ異なる出力ポートと接続される。

これにより、複数のノード２（１〜ｎ）の中の任意のノード２の光送信器６から出力された波長λ１のデータ信号と、クロック源３の光送信器１０から出力された波長λ２のクロック信号は、スターカプラ４にて波長多重されると共に、スターカプラ４の出力ポートにて各ノード２（１〜ｎ）へ分配される。

波長フィルタ１１は分波手段の一例で、入力した光信号を波長λ１の光信号と波長λ２の光信号に分波する。

これにより、スターカプラ４から出力された光信号は各ノード２（１〜ｎ）の波長フィルタ１１にて波長λ１の光信号（データ信号）と波長λ２の光信号（クロック信号）に分波され、それぞれに対応する光受信器にて電気信号に変換される。

すなわち、波長λ１の光信号であるデータ信号は光受信器８にて電気信号に変換され、波長λ２の光信号であるクロック信号は光受信器９にて電気信号に変換される。

各ノード２（１〜ｎ）の入力部７には、光受信器８，９とノード２の間に位相比較器１２が備えられる。位相比較器１２は位相比較手段の一例で、光受信器８で電気信号に変換されたデータ信号と光受信器９で電気信号に変換されたクロック信号の位相を比較する。

また、各ノード２（１〜ｎ）の入力部７には、光受信器８と位相比較器１２との間に受信用位相調整器１３が備えられる。受信用位相調整器１３は入力信号位相調整手段の一例で、光受信器８で電気信号に変換されたデータ信号の位相を、位相比較器１２のフィードバックを受けて調整して、電気変換後のデータ信号とクロック信号との間の位相を調整する。

ここで、複数のノード２（１〜ｎ）の中のノード２（１）をここでは第１のノードとする。第１のノード２（１）を除く各ノード２（２〜ｎ）の出力部５には、ノード２と光送信器６との間に送信用位相調整器１４が備えられる。

送信用位相調整器１４は出力信号位相調整手段の一例で、ノード２（２〜ｎ）から出力されるデータ信号の位相を、位相比較器１２のフィードバックを受けて調整する。なお、光送信器６から出力されるデータ信号の位相を調整することで、各ノード２で受信するデータ信号とクロック信号との間の位相が調整されることになる。

＜光通信システムにおける同期方法の第１の実施の形態＞
次に、光通信システムにおける同期方法の第１の実施の形態を、上述した第１の実施の形態の光通信システム１ａの動作として説明する。ここで、図２および図３は第１の実施の形態の光通信システム１ａの動作例を示すブロック図で、図１〜図３を参照して動作を説明する。

まず、最初にクロック源３が動作を開始してクロック信号を生成する。クロック源３で生成されたクロック信号は光送信器１０にて電気光変換され、図１に示すように波長λ２のクロック信号Ｃｏとして出力される。

光送信器１０から出力されたクロック信号Ｃｏはスターカプラ４に入力し、スターカプラ４により各ノード２（１〜ｎ）に分配される。複数のノード２（１〜ｎ）の中の第１のノード２（１）は、クロック信号Ｃｏを光受信器８で光電気変換し、電気信号としてのクロック信号Ｃｅを再生する。

次に、第１のノード２（１）は、図２に示すようにこのクロック信号Ｃｅに同期させて光送信器６を駆動して波長λ１のデータ信号Ｄｏを出力する。ここで、クロック源３からはクロック信号Ｃｏが出力されており、第１のノード２（１）の光送信器６から出力されたデータ信号Ｄｏとクロック源３の光送信器１０から出力されたクロック信号Ｃｏは、スターカプラ４に入力して波長多重され、スターカプラ４により各ノード２（１〜ｎ）に分配される。

各ノード２（１〜ｎ）へ分配されたクロック信号Ｃｏとデータ信号Ｄｏを波長多重した光信号は、波長フィルタ１１で分波され、データ信号Ｄｏは光受信器８で光電気変換され、クロック信号Ｃｏは光受信器９で光電気変換される。

各ノード２（１〜ｎ）では、電気信号に変換されたデータ信号Ｄｅとクロック信号Ｃｅの位相を位相比較器１２で比較し、データ信号Ｄｅとクロック信号Ｃｅの位相が一致するように受信用位相調整器１３にフィードバックをかけ、データ信号Ｄｅの位相を調整する。

各ノード２（１〜ｎ）で受信用位相調整器１３の位相調整が完了後、次は図３に示すように第１のノード２（１）以外のノード、例えばノード２（２）の光送信器６からデータ信号Ｄｏを出力する。

ノード２（２）の光送信器６から出力されたデータ信号Ｄｏとクロック源３の光送信器１０から出力されたクロック信号Ｃｏは、スターカプラ４に入力して波長多重され、スターカプラ４により各ノード２（１〜ｎ）に分配される。

各ノード２（１〜ｎ）へ分配された光信号は波長フィルタ１１で分波され、データ信号Ｄｏは光受信器８で光電気変換され、クロック信号Ｃｏは光受信器９で光電気変換される。

ノード２（２）あるいは任意の複数のノード２では、電気信号に変換されたデータ信号Ｄｅとクロック信号Ｃｅの位相を位相比較器１２で比較し、位相が一致するようにノード２（２）の位相比較器１２はノード２（２）の送信用位相調整器１４にフィードバックをかける。

ノード２（２）で送信用位相調整器１４の位相調整が完了後、次はノード２（３）の光送信器６からデータ信号を出力し、ノード２（２）と同様の動作でノード２（３）の送信用位相調整器１４で位相を調整する。以後最後のノード２（ｎ）まで送信側の位相調整を繰り返して調整を終了する。

以上の調整により、以後全てのデータは各ノード２（１〜ｎ）の入力部７でクロック信号と位相が合わせられ、全てのノード２（１〜ｎ）はクロック源３の周波数で動いているためＣＤＲの必要は無い。そして、データを送信するノード２が切り替わっても、各ノード２はそのままデータを受信できる系となる。

＜光通信システムの第２の実施の形態＞
図４は第２の実施の形態の光通信システムの構成例を示すブロック図である。第２の実施の形態の光通信システム１ｂは第１の実施の形態の光通信システム１ａの変形例であって、光通信システム１ｂと光通信システム１ａの相違点は、各ノード２（１〜ｎ）の入力部７において、光受信器９と位相比較器１２との間に受信用位相調整器１３を備えたことである。

データ信号Ｄｅとクロック信号Ｃｅの位相を相対的に調整するために第１の実施の形態の光通信システム１ａではデータ信号Ｄｅの位相を調整する構成であるのに対し、第２の実施の形態の光通信システム１ｂではクロック信号Ｃｅの位相を調整する構成となっている。

なお、光通信システム１ｂの他の構成は第１の実施の形態の光通信システム１ａと同じであるので、構成の詳細な説明は省略する。

第２の実施の形態の光通信システム１ｂの動作の概要を説明すると、まずクロック源３が動作を開始し、光送信器１０にて電気光変換されたクロック信号が出力される。このクロック信号を第１のノード２（１）は光受信器９で光電気変換してクロックを再生する。

次にこのクロック信号に同期させて第１のノード２（１）の光送信器６を駆動し、各ノード２（１〜ｎ）の位相比較器１２にてデータ信号Ｄｅとクロック信号Ｃｅの位相比較を行い、位相が一致するように各ノード２（１〜ｎ）にて受信用位相調整器１３にフィードバックをかけてクロック信号Ｃｅの位相を調整し、受信側の位相を調整する。

以後、送信側の位相調整は第１の実施の形態の光通信システム１ａの動作と同じである。

＜光通信システムの第３の実施の形態＞
図５は第３の実施の形態の光通信システムの構成例を示すブロック図である。第３の実施の形態の光通信システム１ｃと第１の実施の形態の光通信システム１ａの相違点は、第１のノード２（１）において、出力部５に送信用位相調整器１４を備えると共に、入力部７における受信用位相調整器１３を省略したことである。

なお、光通信システム１ｃの他の構成は第１の実施の形態の光通信システム１ａと同じであるので、構成の詳細な説明は省略する。

＜光通信システムにおける同期方法の第２の実施の形態＞
次に、光通信システムにおける同期方法の第２の実施の形態を、上述した第３の実施の形態の光通信システム１ｃの動作として説明する。ここで、図６および図７は第３の実施の形態の光通信システム１ｃの動作例を示すブロック図で、図５〜図７を参照して動作を説明する。

まず、最初にクロック源３が動作を開始してクロック信号を生成する。クロック源３で生成されたクロック信号は光送信器１０にて電気光変換され、図５に示すように波長λ２のクロック信号Ｃｏとして出力される。

光送信器１０から出力されたクロック信号Ｃｏはスターカプラ４に入力し、スターカプラ４により各ノード２（１〜ｎ）に分配される。複数のノード２（１〜ｎ）の中の第１のノード２（１）は、クロック信号Ｃｏを光受信器８で光電気変換し、電気信号としてのクロック信号Ｃｅを再生する。

次に、第１のノード２（１）は、図６に示すようにこのクロック信号Ｃｅに同期させて光送信器６を駆動して波長λ１のデータ信号Ｄｏを出力する。ここで、クロック源３からはクロック信号Ｃｏが出力されており、第１のノード２（１）の光送信器６から出力されたデータ信号Ｄｏとクロック源３の光送信器１０から出力されたクロック信号Ｃｏは、スターカプラ４に入力して波長多重され、スターカプラ４により各ノード２（１〜ｎ）に分配される。

第１のノード２（１）では、スターカプラ４で分配されたクロック信号Ｃｏとデータ信号Ｄｏを波長多重した光信号を波長フィルタ１１で分波し、光受信器８で電気信号に変換したデータ信号Ｄｅと、光受信器９で電気信号に変換したクロック信号Ｃｅの位相を位相比較器１２で比較し、位相が一致するように第１のノード２（１）の送信用位相調整器１４にフィードバックをかける。

第１のノード２（１）で送信用位相調整器１４の位相調整が完了後、次はノード２（２）の光送信器６からデータ信号を出力する。ここで、クロック源３からはクロック信号Ｃｏが出力されており、ノード２（２）の光送信器６から出力されたデータ信号とクロック源３の光送信器１０から出力されたクロック信号Ｃｏは、スターカプラ４に入力して波長多重され、スターカプラ４により各ノード２（１〜ｎ）に分配される。

第１のノード２（１）では、入力部７にて位相比較器１２でデータ信号Ｄｅとクロック信号Ｃｅの位相を比較し、位相が一致するように、第１のノード２（１）の位相比較器１２でノード２（２）の送信用位相調整器１４にフィードバックをかける。

以後、ノード２（ｎ）まで上述した位相調整動作を繰り返す。すなわち、ノード２（３〜ｎ）の光送信器６から順次データ信号を送出し、第１のノード２（１）の入力部７にて位相比較器１２でデータ信号Ｄｅとクロック信号Ｃｅの位相を比較し、位相が一致するように、第１のノード２（１）の位相比較器１２でデータ信号を出力したノード２の送信用位相調整器１４にフィードバックをかける。

各ノード２（１〜ｎ）で送信用位相調整器１４の位相調整が完了後、次は図７に示すように、第１のノード２（１）以外のあるノード２、例えばノード２（２）の光送信器６からデータ信号Ｄｏを出力する。

ここで、クロック源３からはクロック信号Ｃｏが出力されており、ノード２（２）の光送信器６から出力されたデータ信号Ｄｏとクロック源３の光送信器１０から出力されたクロック信号Ｃｏは、スターカプラ４に入力して波長多重され、スターカプラ４により各ノード２（１〜ｎ）に分配される。

ノード２（２）では、スターカプラ４で分配されたクロック信号Ｃｏとデータ信号Ｄｏを波長多重した光信号を波長フィルタ１１で分波し、光受信器８で電気信号に変換したデータ信号Ｄｅと、光受信器９で電気信号に変換したクロック信号Ｃｅの位相を位相比較器１２で比較して、位相が一致するように受信用位相調整器１３にフィードバックをかけ、データ信号Ｄｅの位相を調整する。

ノード２（２）で受信用位相調整器１３の位相調整が完了後、次はノード２（３）の光送信器６からデータ信号を出力し、ノード２（２）と同様の動作でノード２（３）の受信用位相調整器１３で位相を調整する。以後最後のノード２（ｎ）まで受信側の位相調整を繰り返して調整を終了する。

以上の動作によって、第３の実施の形態の光通信システム１ｃでも第１の実施の形態の光通信システム１ａと同様の効果を得ることができる。なお、光通信システム１ｃにおいても、第２の実施の形態の光通信システム１ｂと同様に、ノード２（２〜ｎ）の入力部７において、光受信器９と位相比較器１２との間に受信用位相調整器１３を備え、クロック信号Ｃｅの位相を調整する構成としても良い。

＜光通信システムの第４の実施の形態＞
図８は第４の実施の形態の光通信システムの構成例を示すブロック図である。第４の実施の形態の光通信システム１ｄは、上述した第１〜第３の実施の形態の光通信システムの変形例である。

すなわち、複数のノード２ａと単一のクロック源３ａとを備えた第１の系１５ａと、複数のノード２ｂと単一のクロック源３ｂとを備えた第２の系１５ｂでスターカプラ４を共用したものである。なお、図８は第３の実施の形態の光通信システム１ｃの変形例である。

第１の系１５ａのクロック源３ａは、クロック信号を波長λ２の光信号に電気光変換して出力する光送信器１０ａを備える。また、各ノード２ａ（１〜ｎ）は、出力部５ａにデータ信号を波長λ１（≠λ２）の光信号に電気光変換して出力する光送信器６ａと、送信用位相調整器１４ａを備える。

更に、各ノード２ａ（１〜ｎ）は、入力部７ａに光信号を波長λ１の光信号と波長λ２の光信号に分波する波長フィルタ１１ａと、波長λ１の光信号（データ信号）を光電気変換する光受信器８ａと、波長λ２の光信号（クロック信号）を光電気変換する光受信器９ａを備える。また、位相比較器１２ａと受信用位相調整器１３ａを備える。

第２の系１５ｂのクロック源３ｂは、クロック信号を波長λ４（≠λ１，≠λ２）の光信号に電気光変換して出力する光送信器１０ｂを備える。また、各ノード２ｂ（１〜ｎ）は、出力部５ｂにデータ信号を波長λ３（≠λ１，≠λ２，≠λ４）の光信号に電気光変換して出力する光送信器６ｂと、送信用位相調整器１４ｂを備える。

更に、各ノード２ｂ（１〜ｎ）は、入力部７ｂに光信号を波長λ３の光信号と波長λ４の光信号に分波する波長フィルタ１１ｂと、波長λ３の光信号（データ信号）を光電気変換する光受信器８ｂと、波長λ４の光信号（クロック信号）を光電気変換する光受信器９ｂを備える。また、位相比較器１２ｂと受信用位相調整器１３ｂを備える。

以上の構成では、例えば第１の系１５ａのクロック源３ａの光送信器１０ａから出力されたクロック信号とあるノード２ａの光送信器６ａから出力されたデータ信号はスターカプラ４で波長多重され、第１の系１５ａの各ノード２ａおよび第２の系１５ｂの各ノード２ｂに分配される。

第１の系１５ａでは、波長λ１の光信号と波長λ２の光信号に対応した光受信器８ａ，９ａを備えることで、受信した光信号を電気信号に変換して処理することができる。これに対して、第２の系１５ｂでは、波長λ１の光信号と波長λ２の光信号に対応した光受信器を備えていないので、第１の系１５ａ側からの信号では動作しない。

同様に、第２の系１５ｂのクロック源３ｂから出力されたクロック信号とあるノード２ｂから出力されたデータ信号はスターカプラ４で波長多重され、第１の系１５ａの各ノード２ａおよび第２の系１５ｂの各ノード２ｂに分配される。

第２の系１５ｂでは、波長λ３の光信号と波長λ４の光信号に対応した光受信器８ｂ，９ｂを備えることで、受信した光信号を電気信号に変換して処理することができる。これに対して、第１の系１５ａでは、波長λ３の光信号と波長λ４の光信号に対応した光受信器を備えていないので、第２の系１５ｂ側からの信号では動作しない。

このように、第１の系１５ａと第２の系１５ｂは独立して動作することから、同期方法は上述した各実施の形態で説明した動作と同じである。これにより、異なる波長で動作する複数の系を、１つのスターカプラ４に接続する構成とすることができる。

なお、第１の系１５ａと第２の系１５ｂは独立して動作することから、第１の系１５ａは例えば第１の実施の形態の光通信システム１ａの構成で、第２の系１５ｂは第３の実施の形態の光通信システム１ｃの構成というように、異なる系の組み合わせも可能である。

以上説明した各実施の形態で本発明を実施することにより、複数のノード間をデータが高速且つ高効率に転送されるシステムの構築が可能となり、光通信システムの普及に寄与することが可能となる。

本発明は、スターカプラを用いて１対多の光分岐を行う光ＬＡＮ（Local Area Network）等に適用できる。

第１の実施の形態の光通信システムの構成例を示すブロック図である。 第１の実施の形態の光通信システムの動作例を示すブロック図である。 第１の実施の形態の光通信システムの動作例を示すブロック図である。 第２の実施の形態の光通信システムの構成例を示すブロック図である。 第３の実施の形態の光通信システムの構成例を示すブロック図である。 第３の実施の形態の光通信システムの動作例を示すブロック図である。 第３の実施の形態の光通信システムの動作例を示すブロック図である。 第４の実施の形態の光通信システムの構成例を示すブロック図である。 従来の光通信システムの構成例を示すブロック図である。 従来の光通信システムの他の構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１ａ〜１ｄ・・・光通信システム、２・・・ノード、３・・・クロック源、４・・・スターカプラ、５・・・出力部、６・・・光送信器、７・・・入力部、８・・・光受信器、９・・・光受信器、１０・・・光送信器、１１・・・波長フィルタ、１２・・・位相比較器、１３・・・受信用位相調整器、１４・・・送信用位相調整器

Claims (10)

1. 複数のノードをスターカプラで接続した光通信システムにおいて、
   所定の波長でクロック信号を出力する光送信手段を有するクロック源が前記スターカプラに接続されると共に、
   前記ノードは、
   前記クロック源と異なる波長でデータ信号を出力する光送信手段と、
   クロック信号とデータ信号を分波する分波手段と、
   前記分波されたクロック信号とデータ信号にそれぞれ対応した光受信手段と、
   クロック信号とデータ信号の位相を比較する位相比較手段と、
   クロック信号とデータ信号との間の位相を調整する位相調整手段とを備え、
   複数の前記ノードの中の１つのノードの前記光送信手段から出力されたデータ信号と、前記クロック源の前記光送信手段から出力されたクロック信号の位相を各ノードの前記位相比較手段で比較し、各ノードの前記位相調整手段でデータ信号とクロック信号との間の位相を一致させる
   ことを特徴とする光通信システム。
2. 前記位相調整手段は、前記各ノードから送信するデータ信号の位相を調整する出力信号位相調整手段と、前記各ノードで受信したクロック信号とデータ信号との間の位相を調整する入力信号位相調整手段を備える
   ことを特徴とする請求項１記載の光通信システム。
3. 前記入力信号位相調整手段は、前記各ノードで受信したデータ信号の位相を調整する
   ことを特徴とする請求項２記載の光通信システム。
4. 前記入力信号位相調整手段は、前記各ノードで受信したクロック信号の位相を調整する
   ことを特徴とする請求項２記載の光通信システム。
5. 複数の前記ノードの中の第１のノードから出力されたデータ信号に対して、各ノードは前記位相比較手段でクロック信号とデータ信号の位相を比較し、入力信号位相調整手段でクロック信号とデータ信号との間の位相を調整して、各ノードでクロック信号とデータ信号との間の位相を一致させ、
   前記第１のノード以外のノードから順次出力されたデータ信号に対して、前記データ信号を出力したノードは前記位相比較手段でクロック信号とデータ信号の位相を比較し、クロック信号とデータ信号の位相が一致するように前記出力信号位相調整手段でデータ信号の位相を調整する
   ことを特徴とする請求項２記載の光通信システム。
6. 複数の前記ノードの中の第１のノードから出力されたデータ信号に対して、前記第１のノードは前記位相比較手段でクロック信号とデータ信号の位相を比較し、クロック信号とデータ信号の位相が一致するように前記出力信号位相調整手段でデータ信号の位相を調整し、
   前記第１のノード以外のノードから順次出力されたデータ信号に対して、前記第１のノードは前記位相比較手段でクロック信号とデータ信号の位相を比較し、クロック信号とデータ信号の位相が一致するように、前記データ信号を出力したノードは前記出力信号位相調整手段でデータ信号の位相を調整し、
   前記第１のノード以外のノードから順次出力されたデータ信号に対して、前記データ信号を出力したノードは前記位相比較手段でクロック信号とデータ信号の位相を比較し、入力信号位相調整手段でクロック信号とデータ信号との間の位相を調整して、各ノードでクロック信号とデータ信号との間の位相を一致させる
   ことを特徴とする請求項２記載の光通信システム。
7. 前記複数のノードと前記一つのクロック源を有する系を、単一のスターカプラで複数接続した
   ことを特徴とする請求項１記載の光通信システム。
8. データ信号の処理を行う複数のノードがスターカプラで接続されると共に、前記スターカプラにクロック信号を出力するクロック源が接続される光通信システムにおける同期方法において、
   前記クロック源は所定の波長でクロック信号を出力すると共に、
   前記複数のノードの中の１つから前記クロック信号と異なる波長でデータ信号を出力し、
   各ノードは前記スターカプラで波長多重された光信号をクロック信号とデータ信号に分波して電気信号に変換し、前記クロック信号とデータ信号の位相を比較して、前記１つのノードから出力されたデータ信号に対して各ノードでクロック信号との間の位相を一致させる位相調整処理を行い、
   この位相調整処理を各ノードから順次データ信号を出力して行う
   ことを特徴とする光通信システムにおける同期方法。
9. 前記クロック源はクロック信号を出力し、
   複数の前記ノードの中の第１のノードは前記クロック源から出力されたクロック信号を用いてデータ信号を出力し、
   前記各ノードは前記クロック源から出力されたクロック信号と前記第１のノードから出力されたデータ信号の位相を比較し、受信したクロック信号とデータ信号との間の位相を調整して、各ノードにおける受信側でクロック信号とデータ信号との間の位相を一致させた後、
   前記第１のノード以外のある１つのノードからデータ信号を出力し、
   前記データ信号を出力したあるノードあるいは他のノードは、前記クロック源から出力されたクロック信号と前記あるノードから出力されたデータ信号の位相を比較し、前記クロック信号とデータ信号の位相が一致するように前記あるノードは送信するデータ信号の位相を調整し、
   以降、残りの各ノードから順次データ信号を出力して、各ノードは送信するデータ信号の位相を調整する
   ことを特徴とする請求項８記載の光通信システムにおける同期方法。
10. 前記クロック源はクロック信号を出力し、
    複数の前記ノードの中の第１のノードは前記クロック源から出力されたクロック信号を用いてデータ信号を出力し、
    前記第１のノードは前記クロック源から出力されたクロック信号と前記データ信号の位相を比較し、前記クロック信号とデータ信号の位相が一致するように送信するデータ信号の位相を調整し、
    以降、残りの各ノードから順次データ信号を出力し、前記第１のノードで前記クロック源から出力されたクロック信号と前記データ信号の位相を比較して、前記クロック信号とデータ信号の位相が一致するように前記残りの各ノードは送信するデータ信号の位相を調整した後、
    前記第１のノード以外のある１つのノードからデータ信号を出力し、
    前記あるノードは前記クロック源から出力されたクロック信号と前記データ信号の位相を比較して、前記クロック信号とデータ信号の位相が一致するように、受信したクロック信号とデータ信号との間の位相を調整し、
    以降、残りの各ノードから順次データ信号を出力して、受信したクロック信号とデータ信号との間の位相を調整して、各ノードにおける受信側でクロック信号とデータ信号との間の位相を一致させる
    ことを特徴とする請求項８記載の光通信システムにおける同期方法。
    

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