JP3237464B2 - ループバック光通信システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ローカル・エリア・
ネットワーク（以下、ＬＡＮという）等に利用すること
ができるループバック光通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＡＮ等に利用されるループ型光通信シ
ステムとしては、図６に示されるものがある。このルー
プ型光通信システム５０は、発光素子５３及び受光素子
５４を有する光送受信器５２と、この発光素子５３及び
受光素子５４にそれぞれ電気的に接続される電気信号処
理部５５とを備えた複数のノード５１が伝送用光ファイ
バ５６を介してループ状に接続されたものであり、一の
ノード５１から出力される光信号が、目的とするノード
５１まで、その間に存在する他のノード５１を介して一
定方向に順次伝送されるようになっている。

【０００３】各ノード５１間の接続は、同図に示すよう
に、隣接するノード５１間で一方のノード５１の発光素
子５３と他方のノード５１の受光素子５４とが１本の伝
送用光ファイバ５６を介して順次接続されており、全体
として１つのループが形成されている。

【０００４】ところで、このようなループ型光通信シス
テム５０では、あるノード５１から他のノード５１に光
信号を送信する場合、上述したように、送信側となるノ
ード５１と受信側となるノード５１との間の他のノード
５１を介して光信号が伝送されるので、送信側となるノ
ード５１と受信側となるノード５１の間に存在する中間
のノード５１が故障等によってダウンすると、正常なノ
ード５１間においても光信号の送受信が行えず、ループ
バック制御は不可能なためにループ型光通信システム５
０全体が機能しなくなるといった問題がある。

【０００５】このような問題を解決するために、図７に
示すように、各ノード５１の発光素子５３に接続されて
いる伝送用光ファイバ５６と受光素子５４に接続されて
いる伝送用光ファイバ５６との間に両者間をバイパスさ
せる光伝送路を別途形成することが考えられる。具体的
には、特開平５−１２７０４３号公報に開示されている
ように、光分岐部と光結合部とを有する光分岐結合器を
６０介して伝送用光ファイバとノードとを接続するよう
にしたものがある。

【０００６】この光分岐結合器６０は、図８に示すよう
に、伝送用光ファイバ５６ａと発光素子５３とを接続す
る発光素子側ファイバ群６１と、伝送用光ファイバ５６
ｂと受光素子５４とを接続する受光素子側ファイバ群６
２と、伝送用光ファイバ５６ａと伝送用光ファイバ５６
ｂとを接続するバイパスファイバ群６３とを備えてい
る。

【０００７】前記発光素子側ファイバ群６１、受光素子
側ファイバ群６２、バイパスファイバ群６３は、それぞ
れファイバ径が５０μｍの細径光ファイバを７芯束ねる
ことによって形成されており、前記発光素子側ファイバ
群６１の伝送用光ファイバ５６ａとの接続端側とバイパ
スファイバ群６３の一端側とを相互に結束することで光
分岐部６４が形成されると共に前記受光素子側ファイバ
群６２の伝送用光ファイバ５６ｂとの接続端側とバイパ
スファイバ群６３の他端側とを相互に結束することで光
分結合部６５が形成されている。

【０００８】従って、この光分岐結合器６０を介して、
各ノード５１と伝送用光ファイバ５６とを接続すると、
送信側のノード５１から伝送されてきた光信号は、受光
素子側ファイバ群６２を介して受光素子５４に伝送され
ると共バイパスファイバ群６３を介して次の伝送用光フ
ァイバ５６に伝送され、前記送信側のノード５１と受信
側のノード５１との間に介在する中間のノード５１がダ
ウンしても、そのノード５１に接続された光分岐結合器
６０の前記バイパスファイバ群６３を介して光信号が次
のノード５１に伝送されてループバック制御が行われる
ので、光通信システム全体がダウンすることがない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
な光分岐結合器６０は、光分岐部６４や光結合部６５を
コンパクトな構成にするために曲げ半径が小さくできる
細径光ファイバを使用しているために、発光素子５３や
受光素子５４との接続が難しく、その接続部分での光損
失が大きくなるといった問題があった。

【００１０】そこで、この発明の課題は、発光素子や受
光素子との接続が困難な細径光ファイバを使用すること
なく、簡単な構成で１つのノードがダウンした場合でも
ループバック制御を行えるループバック光通信システム
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、複数のノードと、前記各ノードに対応
して設けられた複数の光分岐結合器と、前記各光分岐結
合器を介して前記各ノードをループ状に接続する伝送用
光ファイバとを備え、前記ノードは、発光素子及び受光
素子を有する光送受信器と、前記発光素子及び受光素子
にそれぞれ電気的に接続される電気信号処理部とを備え
ており、前記光分岐結合器は、２本のプラスチック光フ
ァイバの中間部を相互に溶着することによって光分岐部
を形成した２×２チャンネルのファイバタイプのもので
あり、前記各ノードの発光素子及び受光素子には、その
ノードに対応した前記各光分岐結合器を構成する２本の
プラスチック光ファイバの一端側がそれぞれ接続され、
前記各光分岐結合器の入出力端となる２本のプラスチッ
ク光ファイバの他端側は、それぞれ両隣の前記ノードに
接続された光分岐結合器の入出力端に前記伝送用光ファ
イバを介して相互に接続されており、所定の送信元ノー
ドから所定の送信先ノードに光信号を送信する場合、前
記所定の送信先ノードを示す最終受信ノードデータと、
前記所定の送信元ノードと前記所定の送信先ノードとを
結ぶ最短の伝送ルートにおいて最も近いノードを示す直
接受信ノードデータとを、送信しようとする所定のデー
タと共に光信号として出力し、前記光信号を受信した場
合に、前記直接受信ノードデータに基づいて自分宛のデ
ータか否かを判別し、自分宛のデータでないと判断した
場合には当該光信号を無視し、自分宛のデータであると
判断した場合にはさらに前記最終受信ノードデータに基
づいて前記所定のデータの最終的な送信先が自分宛であ
るか否かを判定し、最終的な送信先が自分宛でないと判
断した場合には、前記直接受信ノードデータを自分のノ
ードと前記所定の送信先ノードとを結ぶ最短の伝送ルー
トにおいて最も近いノードを示す直接受信ノードデータ
に書換えて光信号を出力し、自分宛のデータであると判
断した場合でかつ前記所定のデータの最終的な送信先が
自分宛であると判断した場合にはその光信号を受け取っ
て前記所定のデータを処理すると共に、前記送信元のノ
ードに向けて最終受信ノードデータと直接受信ノードデ
ータを受信完了信号と共に光信号として送信し、前記送
信元のノードから光信号が出力された後、一定の時間内
に受信完了信号を受け 取らない場合には、前記最短の伝
送ルートとは異なるルートによって光信号が伝送される
ように、前記直接受信ノードデータを設定して光信号を
出力する、ループバック光通信システムを提供するもの
である。

【００１２】

【作用】以上のように構成されたループバック光通信シ
ステムでは、あるノードから出力された光信号は、その
ノードに接続された光分岐結合器によって分配されてそ
のノードの両隣のノードに伝送され、両隣のノードから
異なる２つのルートで目的のノードに伝送することが可
能になる。

【００１３】また、前記光分岐結合器は、一の光分岐部
（光結合部）を有しているだけなので、通常径のプラス
チック光ファイバを使用してもコンパクトな形態とな
り、ノ−ドの発光素子、受光素子との接続が容易に行え
る。

【００１４】

【実施例】以下、実施例について図面を参照して説明す
る。図１に示すように、このループバック光通信システ
ムは、複数のノード１０と、前記各ノード１０に対応し
て設けられた複数の光分岐結合器２０と、前記各光分岐
結合器２０を介して前記各ノード１０をループ状に接続
する伝送用光ファイバ３０とから構成されている。

【００１５】前記ノード１０は、図２に示すように、発
光素子としての発光ダイオード１２及び受光素子として
のフォトＩＣ１３を有する光送受信器１１と、前記発光
ダイオード１２及びフォトＩＣ１３とそれぞれ電気的に
接続された電気信号処理部１４とを備えており、電気信
号処理部１４によって処理された送信データを発光ダイ
オード１２によって光信号に変えて出力すると共に、フ
ォトＩＣ１３によって受信された光信号を電気信号に変
換して電気信号処理部１４に出力し、この電気信号処理
部１４で処理するように構成されている。

【００１６】前記光分岐結合器２０は、図２に示すよう
に、２本のプラスチック光ファイバ２１、２２の中間部
を超音波溶着することによって光分岐部２３を形成した
ファイバタイプのものであり、２本の前記プラスチック
光ファイバ２１、２２の一端側がそれぞれ図示しない光
コネクタを介して前記光送受信器１１の発光ダイオード
１２及びフォトＩＣ１３に接続されると共に前記プラス
チック光ファイバ２１、２２の他端側が図示しない光コ
ネクタを介して前記伝送用光ファイバ３０に接続されて
いる。なお、この実施例では、前記ノード１０と光分岐
結合器２０とは、別部材として構成されているが、光分
岐結合器２０を光送受信器１１の発光ダイオード１２及
びフォトＩＣ１３に接続した状態で、前記ノード１０に
組み込む構成を採用することもできる。

【００１７】以上のように構成されたループバック光通
信システムにおいて、あるノード１０の発光ダイオード
１２に適正な電圧と信号を入力して所定レベル光強度を
有する光信号を出力し、この光信号を光分岐結合器２
０、伝送用光ファイバ（５ｍ）３０及び光分岐結合器２
０を介して両隣のノード１０のフォトＩＣ１３が受信す
るまでの間に、その光信号の光強度がどの程度低下する
かを測定した。

【００１８】その結果は、図３に示すように、発光ダイ
オード１２からフォトＩＣ１３までの間に−２１ｄＢｍ
程度の光強度の低下があるが、前記光送受信器１１の最
小受信感度は−２８ｄＢｍであるので、このシステムに
おいて、あるノード１０から出力された光信号は、両隣
のノードにおいて確実に受信され、再生されることが分
かる。

【００１９】以上のように構成されたループバック光通
信システムにおいては、各ノード１０が光信号を送受信
するが、各ノード１０から出力される光信号は、送信す
べき所定のデータの他、通信制御データを有しており、
この通信制御データに従って、送信ノード、受信ノード
及び送信ノードから受信ノードまでの伝送ルートに介在
する中間ノードがそれぞれ光信号の送受信を行ってい
る。

【００２０】前記通信制御データとしては、各ノード１
０が送信しようとするデータを最終的に受信するノード
１０を示す最終受信ノードデータと、各ノード１０と最
終受信ノードとを結ぶ最短の伝送ルートにおいて最も近
いノード１０、即ち光信号を次に受信するノード１０を
示す直接受信ノードデータとがあり、最終受信ノードデ
ータは送信ノードが設定するが、直接受信ノードデータ
は送信ノード及び光信号を受信した各ノード１０がそれ
ぞれ設定するようになっている。

【００２１】以下、このループバック光通信システムに
おいて、ノード（Ａ）からノード（Ｄ）にデータを送信
する場合を例に挙げて、光通信のループバック制御につ
いて、各ノード１０が全て正常に作動している場合と、
ノード（Ｂ）が故障して作動しない場合とに分けて説明
する。

【００２２】（各ノードが全て正常な場合）ノード
（Ａ）からノード（Ｄ）に光信号を送信する場合、ノー
ド（Ａ）から出力される光信号に含まれる通信制御デー
タは、最終受信ノードデータがノード（Ｄ）、直接受信
ノードデータがノード（Ｂ）となるので、ノード（Ａ）
はこのような通信制御データを設定し、送信すべき所定
のデータと共に光信号として出力する。この時、ノード
（Ａ）から出力される光信号は、図４（ａ）に示すよう
に、前記光分岐結合器２０によって分配されて、ノード
（Ｂ）及びノード（Ｃ）の双方に伝送される。

【００２３】次に、この光信号が送られてきたノード
（Ｂ）及びノード（Ｃ）では、以下のようにこの光信号
を処理する。上述したように、ノード（Ａ）から送られ
てきた光信号の直接受信ノードデータがノード（Ｂ）と
なっているため、同図（ｂ）に示すように、ノード
（Ｃ）は自分宛のデータでないと判断して送られてきた
光信号を無視する一方、ノード（Ｂ）は自分宛のデータ
であると判断した後に最終受信ノードデータを確認し、
ノード（Ｄ）に最も近い次のノード、この場合最終受信
ノードであるノード（Ｄ）に直接受信ノードデータを書
き換えた後、同様の光信号を出力する。この時、ノード
（Ｂ）から出力された光信号は、前記光分岐結合器２０
によって分配されて、ノード（Ａ）及びノード（Ｄ）の
双方に伝送される。

【００２４】次に、この光信号が送られてきたノード
（Ａ）及びノード（Ｄ）では、以下のようにこの光信号
を処理する。ノード（Ａ）は直接受信ノードデータがノ
ード（Ｄ）となっているため、自分宛のデータでないと
判断して送られてきた光信号を無視する一方、ノード
（Ｄ）は自分宛のデータであると判断した後、最終受信
ノードデータを確認する。ここで最終受信ノードデータ
がノード（Ｄ）となっているため、この光信号を受け取
り、送られてきた所定のデータを電気信号処理部１４で
処理する。

【００２５】次に、ノード（Ｄ）は、ノード（Ａ）から
のデータを受信した旨の受信完了信号をノード（Ａ）に
送信することとなるが、この際、最終受信ノードデータ
がノード（Ａ）、直接受信ノードデータがノード（Ｂ）
といった通信制御データを設定し、この通信制御データ
を受信完了信号と共に光信号として出力する。この時、
同図（ｃ）に示すように、ノード（Ｄ）から出力された
光信号は、ノード（Ｂ）及びノード（Ｃ）の双方に送信
されるが、直接受信ノードデータに基づきノード（Ｃ）
はこの光信号を無視し、ノード（Ｂ）のみがこの光信号
を受け取ることとなる。

【００２６】この光信号を受け取ったノード（Ｂ）は、
同図（ｄ）に示すように、直接受信ノードデータをノー
ド（Ａ）と書き換えて同様の光信号を出力するが、この
光信号は前記光分岐結合器２０によって分配されて、ノ
ード（Ａ）及びノード（Ｄ）の双方に送信される。

【００２７】ノード（Ｄ）は、直接受信ノードデータに
基づきこの光信号を無視するが、ノード（Ａ）は、この
光信号を受け取ることとなるので、受信完了信号によっ
て先程送信したデータが確実にノード（Ｄ）に届いたこ
とが確認され、ノード（Ａ）、ノード（Ｄ）間のデータ
通信が一定の時間内で完了する。

【００２８】（ノード（Ｂ）が作動しない場合）まず、
ノード（Ａ）は、上述の場合と同様に、直接受信ノード
データをノード（Ｂ）として光信号を出力するが（図５
（ａ）参照）、この光信号を受け取るべきノード（Ｂ）
が作動していないため、この光信号はその後どこにも伝
送されず、各ノード間で光信号の送受信が行われない状
態が一定時間維持される（同図（ｂ）参照）。

【００２９】ノード（Ａ）は、光信号を送信した後、一
定の時間内に受信完了信号を受け取ることができないの
で、その光信号の伝送ルートに何らかの異常が発生した
ものと判断し、今度は直接受信ノードデータをノード
（Ｃ）として再び光信号を出力する（同図（ｃ）参
照）。

【００３０】この光信号を受け取ったノード（Ｃ）は、
同図（ｄ）に示すように、直接受信ノードデータをノー
ド（Ｄ）として光信号を出力するので、ノード（Ｄ）は
この光信号を受け取ることができ、その後、同図
（ｅ）、（ｆ）に示すように、ノード（Ｃ）を介して受
信完了信号がノード（Ａ）に伝送され、先ほどの場合と
は異なるルートによってノード（Ａ）、ノード（Ｄ）間
のデータ通信が完了する。

【００３１】以上のように、このループバック光通信シ
ステムによれば、送信ノードから異なる２方向に光信号
を伝送できるので、一方の伝送ルート上のあるノード１
０が故障によって作動しない状態にあっても、他方の伝
送ルートを使用することによって確実にループバック制
御を行うことができ、ループバック光通信システム全体
がダウンすることがない。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、この発明のループバック
光通信システムは、ファイバタイプの光分岐結合器によ
って発信側であるノードから出力された光信号をその両
隣のノードに分配し、２つの異なるルートを介して受信
側のノードに伝送することができるようにしたため、一
方のルートにおいて中間に介在するノードがダウンした
場合でも、他のルートを介して光信号を目的のノードに
伝送することができるので、ループバック光通信システ
ム全体が機能しなくなることがなく、通信の柔軟性が増
すといった効果がある。

【００３３】また、前記光分岐結合器は、単に光信号を
分配するだけの機能を有しているので、通常径のプラス
チック光ファイバを使用してもコンパクトな形態とな
り、従来のように細径光ファイバを用いることによって
生じる発光素子、受光素子との接続の困難性がなく、そ
の接続部分における光損失も最小限に抑えられるといっ
た効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる一実施例を示す概略図であ
る。

【図２】同上のノード及び光分岐結合器の詳細を示す図
である。

【図３】同上のループバック光通信システムにおける光
信号の光強度の測定結果を示すグラフである。

【図４】同上のノードが正常な場合のループバック制御
を示す図である。

【図５】同上のノードがダウンした場合のループバック
制御を示す図である。

【図６】従来例を示す概略図である。

【図７】他の従来例を示す概略図である。

【図８】同上の詳細を示す図である。

【符号の説明】

１０ ノード １１ 光送受信器 １２ 発光ダイオード １３ フォトＩＣ １４ 電気信号処理部 ２０ 光分岐結合器 ２１、２２ プラスチック光ファイバ ２３ 光分岐部 ３０ 伝送用光ファイバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−303247（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−56006（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−83428（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−336134（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−38135（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−77452（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−143853（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−121446（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/42

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のノードと、前記各ノードに対応し
   て設けられた複数の光分岐結合器と、前記各光分岐結合
   器を介して前記各ノードをループ状に接続する伝送用光
   ファイバとを備え、 前記各ノードは、発光素子及び受光素子を有する光送受
   信器と、前記発光素子及び受光素子にそれぞれ電気的に
   接続される電気信号処理部とを備えており、 前記光分岐結合器は、２本のプラスチック光ファイバの
   中間部を相互に溶着することによって光分岐部を形成し
   た２×２チャンネルのファイバタイプのものであり、 前記各ノードの発光素子及び受光素子には、そのノード
   に対応した前記各光分岐結合器を構成する２本のプラス
   チック光ファイバの一端側がそれぞれ接続され、 前記各光分岐結合器の入出力端となる２本のプラスチッ
   ク光ファイバの他端側は、それぞれ両隣の前記ノードに
   接続された光分岐結合器の入出力端に前記伝送用光ファ
   イバを介して相互に接続されており、 所定の送信元ノードから所定の送信先ノードに光信号を
   送信する場合、前記所定の送信先ノードを示す最終受信
   ノードデータと、前記所定の送信元ノードと前記所定の
   送信先ノードとを結ぶ最短の伝送ルートにおいて最も近
   いノードを示す直接受信ノードデータとを、送信しよう
   とする所定のデータと共に光信号として出力し、 前記光信号を受信した場合に、 前記直接受信ノードデータに基づいて自分宛のデータか
   否かを判別し、 自分宛のデータでないと判断した場合には当該光信号を
   無視し、 自分宛のデータであると判断した場合にはさらに前記最
   終受信ノードデータに基づいて前記所定のデータの最終
   的な送信先が自分宛であるか否かを判定し、最終的な送
   信先が自分宛でないと判断した場合には、前記直接受信
   ノードデータを自分のノードと前記所定の送信先ノード
   とを結ぶ最短の伝送ルートにおいて最も近いノードを示
   す直接受信ノードデータに書換えて光信号を出力し、 自分宛のデータであると判断した場合でかつ前記所定の
   データの最終的な送信 先が自分宛であると判断した場合
   にはその光信号を受け取って前記所定のデータを処理す
   ると共に、前記送信元のノードに向けて最終受信ノード
   データと直接受信ノードデータを受信完了信号と共に光
   信号として送信し、 前記送信元のノードから光信号が出力された後、一定の
   時間内に受信完了信号を受け取らない場合には、前記最
   短の伝送ルートとは異なるルートによって光信号が伝送
   されるように、前記直接受信ノードデータを設定して光
   信号を出力する、 ループバック光通信システム。