JP3729951B2 - 光ネットワークシステム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に、複数のシステムを光ファイバネットワークにより接続してなる光ネットワークシステムに関し、更に詳しくは、主システム（例えば中央局）と複数の副システム（例えば加入者端末）との間で双方向伝送を行うための光ネットワークシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２を参照して、従来の光ネットワークシステムの一例を説明する。この従来システムは、主光信号を主ファイバ２６に送出する主システム１００と、複数の副ファイバ３６（＃１，…，＃Ｎ）にそれぞれ接続されその各々は副ファイバ３６（＃１，…，＃Ｎ）の各々に副光信号を送出する複数の副システム２００（＃１，…，＃Ｎ）と、主ファイバ２６及び副ファイバ３６（＃１，…，＃Ｎ）をネットワーク接続するための分岐ユニット３００とを備えている。
【０００３】
この光ネットワークシステムによりＶＯＤ（Ｖｉｄｅｏ Ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ）のサービスを提供する場合には、主システム１００はビデオ信号の提供者に接続される中央局であり、副システム２００（＃１，…，＃Ｎ）の各々は加入者端末である。
【０００４】
主ファイバ２６が複数あると想定した場合、主システム１００に関して１つのスター構成となり、また、分岐ユニット３００に複数の副ファイバ３６（＃１，…，＃Ｎ）が接続されていることから分岐ユニット３００に関してもスター構成となり、この場合における光ネットワークシステムはダブルスターと称される。
【０００５】
特に、分岐ユニット３００が光スターカプラ等の受動部品だけを含む場合には、パッシブダブルスター（ＰＤＳ）と称される。この従来システムの詳細については、本発明との対比において後述する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、ＥＤＦＡ（エルビウムドープファイバ増幅器）等の光増幅器が開発されている。例えば、上述した光ネットワークシステムにおいては、光増幅器により主光信号を増幅することによって、主光信号を多数の副光ファイバ３６へ分配することができる。このようにハイパワーな光信号が分岐ユニット３００に供給されると、各副ファイバ３６における光パワーも高くなるので、レーザハザードのおそれがある。
【０００７】
例えば、副ファイバ３６のいずれかが破断したときに、破断点を修理するためにレーザハザードに対処することが要求される。また、副ファイバ３６のいずれかに接続される光コネクタが開放されたときに、そのコネクタ端から一般利用者にハイパワーな光信号が照射される可能性があり、これに対処することが要求される。
【０００８】
よって、本発明の目的は、レーザハザードを防止した光ネットワークシステムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、主ファイバに接続される主システムと、複数の副ファイバにそれぞれ接続される複数の副システムと、主ファイバ及び副ファイバを接続するための手段とを備えた光ネットワークシステムが提供される。主システムは、主光信号を主ファイバに送出する。副システムの各々は、副ファイバの各々に副光信号を送出する。
【００１０】
主システムは、副光信号の各々の検出を行う手段と、この検出に基づき副光信号が検出されない副システムを指定するための制御信号を生成するための手段と、副光信号が検出されない副システムに対応する副ファイバにおける主光信号を制御信号に基づき減衰させる手段とを有している。減衰させる手段は上記副ファイバの各々に接続される光スイッチを含み、上記副ファイバの各々は第１及び第２の光パスを含み、上記光スイッチは上記制御信号に基づき上記第１及び第２の光パスを択一的に切り換え、上記第１及び第２の光パスのいずれか一方に設けられる光アイソレータを更に備える。
【００１１】
本発明の光ネットワークシステムにおいては、副ファイバが破断したり副ファイバに接続されている光コネクタが開放されたりした場合にその副ファイバにおける主光信号が減衰させられるので、レーザハザードが防止される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。
図１を参照すると、本発明の光ネットワークシステムの基本構成が示されている。この光ネットワークシステムは、主システム２と、複数の副システム４（＃１，＃２，…，＃Ｎ）とを有している。
【００１３】
主システム２は主光信号を主ファイバ６に送出する。副システム４（＃１，＃２，…，＃Ｎ）はそれぞれ副ファイバ８（＃１，＃２，…，＃Ｎ）に副光信号を送出する。
【００１４】
主ファイバ６及び副ファイバ８（＃１，＃２，…，＃Ｎ）は接続ユニット１０によってネットワーク接続されている。ここで、「ネットワーク接続」というのは、主ファイバ６と副ファイバ８（＃１，＃２，…，＃Ｎ）の各々との間で双方向性を確保してこれらを接続することである。
【００１５】
主システム２は、副光信号の各々の検出を行う検出器１２と、制御信号を生成するための制御信号生成器１４とを含んでいる。制御信号は、検出器１２における検出に基づき副光信号が検出されない特定副システムを指定するためのデータを含む。
【００１６】
制御信号は減衰ユニット１６に供給される。減衰ユニット１６は、特定副システムに対応する特定副ファイバにおける主光信号を制御信号に基づいて減衰させる。
【００１７】
ここで、「主光信号を減衰させる」というのは、主光信号のパワー又は振幅を小さくすることである。従って、主光信号を減衰するという概念は、主光信号を遮断するという概念を含む。主光信号の遮断は例えば後述するように光スイッチにより行うことができる。
【００１８】
今、例えば副ファイバ８（＃１）に破断点が生じたとすると、検出器１２は副システム４（＃１）からの副光信号を検出することができない。従って、この場合副システム４（＃１）及び副ファイバ８（＃１）がそれぞれ特定副システム及び特定副ファイバとなり、副システム４（＃１）を指定するためのデータを含む制御信号が減衰ユニット１６に送られ、副ファイバ８（＃１）における主光信号が減衰させられる。このようにしてレーザハザードが防止される。
【００１９】
望ましくは、制御信号に基づきネットワーク異常を監視するための監視ユニット１８が設けられる。これにより、例えば前述の例においては、副ファイバ８（＃１）又は副システム４（＃１）に異常が生じたことがモニタリングされ、そのモニタリング結果を表示し或いは保守者に伝えることができる。
【００２０】
図２を参照すると、本発明を効果的に適用可能な光ネットワークシステムの従来技術が示されている。この光ネットワークシステムは、図１の主システム２に対応する中央局１００と、図１の副システム４（＃１〜＃Ｎ）にそれぞれ対応する複数の加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）と、中央局１００及び加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）を双方向接続するための分岐ユニット３００とを有している。
【００２１】
中央局１００は、波長λ１（例えば１．５５μｍ帯）の光信号を出力するためのＥ／Ｏユニット２０と、Ｅ／Ｏユニット２０が出力した光信号を増幅するための光増幅器２２と、波長λ１とは異なる波長λ２（例えば１．３μｍ帯）の光信号の送信及び受信を行う光送受信器（ＯＳＲ）２４と、波長λ１及びλ２の光信号をそれぞれ主ファイバ２６と結合するためのＷＤＭ（波長分割多重）カプラ２８とを有している。
【００２２】
分岐ユニット３００は、図１の接続ユニット１０に対応する光スターカプラ３０を含む。スターカプラ３０は、主ファイバ２６に接続される主ポート３２と、複数の副ポート３４（＃１〜＃Ｎ）とを有している。副ポート３４（＃１〜＃Ｎ）にはそれぞれ副ファイバ３６（＃１〜＃Ｎ）が接続される。
【００２３】
加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）の各々は、波長λ１の光信号を受けるためのＯ／Ｅユニット３８と、波長λ２の光信号の送信及び受信を行うための光送受信器４０と、Ｏ／Ｅユニット３８及び光送受信器４０を副ファイバ３６（＃１〜＃Ｎ）の各々と接続するためのＷＤＭカプラ４２とを有している。
【００２４】
以下の説明では、図２の光ネットワークシステムへの本発明の適用を具体的に説明するために、波長λ１の光信号は複数のサブキャリアにより変調されており、サブキャリアの各々はビデオ信号等のアナログ信号により変調されており、波長λ２の光信号は電話回線を含むＩＳＤＮ回線等のためにバースト信号により変調されているものとする。
【００２５】
例えばバースト信号により電話回線を確立するするためには、バースト信号はデジタルの音声データを含む。
図２の光ネットワークシステムにおいては、波長λ１の光信号を用いて中央局１００のＥ／Ｏユニット２０から加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）の各々のＥ／Ｏユニット３８へビデオ信号を分配することができ、また、波長λ２の光信号を用いて中央局１００の光送受信器２４と加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）の各々の光送受信器４０との間でＩＳＤＮ回線を確立することができる。
【００２６】
中央局１００においては、光増幅器２２により波長λ１の光信号が増幅されているので、光スターカプラ３０に供給される波長λ１の光信号のパワーは大きい。従って、分岐ユニット１００に比較的近い加入者端末２００に対応する副ファイバ３６が破断すると、その破断点においてレーザハザードが生じることになる。このレーザハザードを防止するために本発明が適用される。
【００２７】
図３を参照すると、本発明による光ネットワークシステムの第１実施形態が示されている。全図を通して実質的に同一の部分には同一の符号が付されている。
ここでは、中央局１１０は、制御信号を出力する光送受信器４４を有している。即ち、光送受信器４４は、波長λ２の光信号の光信号の送信及び受信を行うほか、図１の検出器１２及び制御信号生成器１４の機能を有している。
【００２８】
光送受信器４４が出力した制御信号は、電気信号線４６により分岐ユニット３１０に送られる。
制御信号は光スイッチ制御モジュール４８に入力する。モジュール４８は、光スターカプラ３０の副ポート３４（＃１〜＃Ｎ）にそれぞれ接続される光スイッチ５０に切換信号を出力する。モジュール４８及び光スイッチ５０は図１の減衰ユニット１６に対応している。
【００２９】
副ファイバ３６（＃１〜＃Ｎ）の各々を第１の光パス５２と第２の光パス５４とに分岐するために、光カプラ５６が設けられている。第２の光パス５４の途中には光アイソレータ５８が設けられている。
【００３０】
光スイッチ５０の各々は、光スターカプラ３０の副ポート３４（＃１〜＃Ｎ）の各々について第１の光パス５２及び第２の光パス５４との接続関係を選択的に切り換える。
【００３１】
光スイッチ５０によって第１の光パス５２が選択されているときには、波長λ１及びλ２の光信号が光スターカプラ３０から加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）の各々に伝送されるとともに、波長λ２の光信号が加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）の各々から中央局１１０に伝送され、これにより双方向性が確保される。
【００３２】
これに対して、光スイッチ５０によって第２の光パス５４が選択されているときには、加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）からの波長λ２の光信号は光アイソレータ５８を通って中央局１１０に伝送されるが、中央局１１０からの波長λ１及びλ２の光信号は光アイソレータ５８で遮断されて加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）の各々へは伝送されない。
【００３３】
図４を参照すると、図３の中央局１１０に適用可能な光送受信器４４が示されている。音声データを含むデジタルデータがバースト信号として入力ポート６０から駆動回路６２に供給される。
【００３４】
駆動回路６２は、供給されたバースト信号に基づいてレーザダイオード６４のバイアス電流を変調し、その結果レーザダイオード６４は波長λ２の光信号を出力する。
【００３５】
レーザダイオード６４からの光信号は、光カプラ６６を通ってポート６８から出力される。ポート６８はＷＤＭカプラ２８（図３参照）に接続されている。
加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）の各々からの波長λ２の光信号は、ポート６８から光カプラ６６を通ってフォトダイオード等からなるフォトディテクタ７０に供給される。
【００３６】
加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）の各々からの光信号も音声データを含むデジタルデータのバースト信号により変調されている。フォトディテクタ７０の出力電気信号は復調器７２に供給され、その復調信号はポート７４から出力される。
【００３７】
フォトディテクタ７０の出力電気信号は、また制御回路７６に供給される。制御回路７６は図１の制御信号生成器１４に対応しており、波長λ２の光信号を検出することができない加入者端末を指定するためのデータを含む制御信号を生成する。例えば、図３の副ファイバ３６（＃１〜＃Ｎ）のいずれかが破断した場合、それに接続されている加入者端末からの光信号は図４のフォトディテクタ７０で検出することができないので、その加入者端末が特定加入者端末となる。
【００３８】
尚、図４の光送受信器４４から制御回路７６を取り除いた構成は、加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）の各々の光送受信器４０（図２参照）として用いることができる。
【００３９】
図５を参照すると、図３の中央局１１０に適用可能なＥ／Ｏユニット２０の具体的構成が示されている。ｎチャネルのポート７８（＃１〜＃ｎ）の各々には、伝送すべきアナログ信号が供給されている。ここでは、伝送すべきアナログ信号の各々はビデオ信号を含むものとする。
【００４０】
サブキャリア変調を行うために、変調回路８０（＃１〜＃ｎ）とこれらにそれぞれ接続される発振器８２（＃１〜＃ｎ）とが用いられる。
発振器８２（＃１〜＃ｎ）はそれぞれ周波数Ｆ1 ，Ｆ2 ，…，Ｆn のサブキャリアを出力する。
【００４１】
変調回路８０（＃１〜＃ｎ）の各々は、供給されたビデオ信号により各サブキャリアを変調し、変調回路８０（＃１〜＃ｎ）の出力信号はコンバイナ８４により加え合わされる。
【００４２】
駆動回路８６はコンバイナ８４の出力信号に基づきレーザダイオード８８のバイアス電流を変調し、これによりレーザダイオード８８は波長λ１の光信号を出力する。この光信号はポート９０から光増幅器２２（図３参照）に供給される。
【００４３】
光増幅器２２は、光増幅媒体と、光増幅媒体が供給された光信号の波長を含む利得帯域を有するように光増幅媒体をポンピングする手段とから構成される。
光増幅媒体が希土類元素がドープされたドープファイバである場合には、ポンピングする手段は、予め定められた波長を有するポンプ光を出力すポンプ光源と、ポンプ光をドープファイバの第１端及び第２端の少なくともいずれか一方からドープファイバに供給するための光回路とを含む。
【００４４】
例えば、エルビウムドープファイバ（ＥＤＦ）を用いてポンプ光の波長を０．９８μｍ帯或いは１．４８μｍ帯に設定することによって、波長１．５５μｍを含む利得帯域を提供することができる。
【００４５】
半導体チップからなる光増幅媒体を用いることもできる。この場合には、ポンピングする手段は、半導体チップに電流を注入するための回路を含む。
図６を参照すると、図３の加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）の各々に適用可能なＯ／Ｅユニット３８（図２参照）の具体的構成が示されている。ＷＤＭカプラ４２（図２参照）に接続された入力ポート９２には、副ファイバ３６（＃１〜＃Ｎ）（図３参照）の各々からの波長λ１の光信号が供給される。この光信号はフォトダイオード等のフォトディテクタ９４により電気信号に変換される。
【００４６】
この電気信号はチューナ９６に供給される。チューナ９６にはチューニング用の発振周波数可変の発振器９７が接続されている。発振器９７の発振周波数がＦi （ｉは１≦ｉ≦ｎを満足する整数）に設定されたときに、チューナ９６は図５のＥ／Ｏユニット２０の発振器８２（＃ｉ）に同調し、その結果、ポート７８（＃ｉ）へのビデオ信号が選択的に復調されてその復調信号はポート９８から出力される。
【００４７】
図７の（Ａ）〜（Ｃ）を参照すると、図３のシステムの動作を説明するためのタイミングチャートが示されている。加入者端末２０（＃１〜＃Ｎ）の数は４であるとし、即ち、Ｎ＝４であるとし、第３番目の加入者端末２００（＃３）に回線障害が生じるものとする。回線障害は副ファイバ３６（＃３）の破断であるとする。
【００４８】
図７の（Ａ）を参照すると、加入者端末２００（＃１〜＃４）のいずれにも障害が生じていない場合が示されている。
中央局１１０の光送受信器４４から加入者端末２００（＃１〜＃４）の各々に送られる下り信号（ＳＤ）は前述したようにバースト信号であり、その周期は例えば１ミリ秒である。また、＃１〜＃４は加入者端末２００（＃１〜＃４）の光送受信器４０（図２参照）から中央局１１０へ送られる上り信号（ＳＵ）を示しており、これらもバースト信号である。特に図示されたタイミングにおいては、加入者端末２００（＃１，＃３及び＃４）が出力する上り信号（ＳＵ）は自局を特定するためのヘッダを有しているが、実質的なペイロードデータは有しておらず、加入者端末２００（＃２）が出力する上り信号（ＳＵ）だけがヘッダ及びペイロードデータを有している。
【００４９】
中央局１１０の光送受信器４４は、上り信号（ＳＵ）の＃１〜＃４を受け、最後の上り信号（ＳＵ）の＃４を受けた直後のタイミングで制御信号を光スイッチ制御モジュール４８に送る。制御信号の具体的な内容については後述する。
【００５０】
尚、図７の（Ａ）に示される通常時に際しては、光スイッチ５０の各々は、第１の光パス５２を選択しており、これにより、中央局１１０と加入者端末２００（＃１〜＃４）の各々との間で双方向性が確立されている。
【００５１】
図７の（Ｂ）を参照すると、副ファイバ３６（＃３）が破断したときのタイミングチャートが示されている。この場合、中央局１１０の光送受信器４４は加入者端末２００（＃３）からの上り信号（ＳＵ）を受けることができない。その結果、この例では加入者端末２００（＃３）が特定加入者端末（特定副システム）となり、これを指定するためのデータを含む制御信号を光送受信器４４が光スイッチ制御モジュール４８に送るのである。
【００５２】
その結果、光スイッチ制御モジュール４８が出力する切換信号のレベルが変化し、加入者端末２００（＃３）に対応する光スイッチ５０が第１の光パス５２から第２の光パス５４に切り換える。その結果、加入者端末２００（＃３）からの上り信号（ＳＵ）は光アイソレータ５８を通過するが、中央局１１０からの下り信号（ＳＤ）及び波長λ１の映像に関する光信号は光アイソレータ５８で遮断されることとなり、副ファイバ３６（＃３）についてのレーザハザードが防止される。
【００５３】
図７の（Ｃ）を参照すると、副ファイバ３６（＃３）の破断が修復されたときのタイムチャートが示されている。この実施形態では、光アイソレータ５８を採用したことにより、レーザハザードを防止しながらの上り信号（ＳＵ）の検出が可能である。即ち、副ファイバ３６（＃３）が復旧すると、加入者端末２００（＃３）からの上り信号（ＳＵ）は光アイソレータ５８を通って中央局１１０の光送受信器４４により検出される。その検出結果が反映された制御信号が光送受信器４４から光スイッチ制御モジュール４８に送られると、光スイッチ制御モジュール４８が出力する切換信号のレベルが変化し、副ファイバ３６（＃３）に対応する光スイッチ５０は第２の光パス５４から第１の光パス５２に切り換える。その結果、加入者端末２００（＃３）と中央局１１０との間の双方向性が復旧する。
【００５４】
図８を参照すると、中央局１１０の光送受信器４４から光スイッチ制御モジュール４８に供給される制御信号のフレーム構成が示されている。制御信号は、スタートフラグ及びストップフラグの間に特定加入者端末を指定するためのデータを含むデータ領域を有している。上り信号（ＳＵ）を検出することができる加入者端末についてのデータは“１０”であり、上り信号（ＳＵ）を検出することができない特定加入者端末についてのデータは“１１”である。
【００５５】
例えば、図７の（Ａ）に示されるように、加入者端末２００（＃１〜＃４）のすべてからの上り信号（ＳＵ）が検出されている場合には、データは“１０１０１０１０”となり、図７の（Ｂ）に示されるように加入者端末２００（＃３）が特定加入者端末になると、データは“１０１０１１１０”となる。
【００５６】
図９を参照すると、光スイッチ制御モジュール４８の具体例が示されている。モジュール４８は、制御信号識別ユニット４０１と、制御ユニット４０２とを備えている。
【００５７】
制御信号識別ユニット４０１は、制御信号に基づいて上り信号（ＳＵ）を検出することができない特定加入者端末があるか否かを判断するための状態識別回路４０３と、特定加入者端末がある場合にそれを指定するためのポート識別回路４０４とを有している。
【００５８】
制御ユニット４０２は、特定加入者端末に対応する光スイッチ５０（図３参照）について切り換えを行うための切換制御回路４０５と、その切り換えのための切換信号を各光スイッチ５０へ供給するための切換信号発出回路４０６とを有している。
【００５９】
図１０を参照すると、各光スイッチ５０に供給される切換信号のタイミングチャートが示されている。異常が発生していない例えば副ファイバ３６（＃１）に対応する光スイッチ５０への入力信号は、常にローレベル（Ｌ）であり、その結果第１の光パス５２が選択されている。
【００６０】
副ファイバ３６（＃３）に対応する光スイッチ５０に関しては、異常発生前には入力信号はローレベルであり、第１の光パス５２が選択されているが、異常が発生すると中央局１１０の光送受信器４４が上り信号（ＳＵ）を検出することができなくなるので、その入力信号はハイレベル（Ｈ）となり、第２の光パス５４に切り換えられる。
【００６１】
その後、副ファイバ３６（＃３）の障害が復旧すると、再び中央局１１０において光送受信器４４が加入者端末２００（＃３）からの上り信号（ＳＵ）を検出することができるようになるので、当該光スイッチ５０の入力信号は再びローレベルになり、第１の光パス５２が選択される。
【００６２】
図１１を参照すると、本発明による光ネットワークシステムの第２実施形態が示されている。図３の第１実施形態では制御信号が信号線４６により電気的に伝送されているのに対して、この実施形態では、制御信号は波長λ３の光信号により伝送される。具体的には次の通りである。
【００６３】
中央局１２０は、Ｅ／Ｏユニット２０、光増幅器２２及び光送受信器４４に加えて、制御信号送信機４０８を有している。送信機４０８は、光送受信器４４から供給された制御信号に基づき、これを電気／光変換（Ｅ／Ｏ変換）してなる波長λ３の光信号を出力する。
【００６４】
波長λ１、λ２及びλ３の光信号はＷＤＭカプラ２８′により加え合わされて主ファイバ２６に送出される。
分岐ユニット３２０は、主ファイバ２６により伝送されてきた波長λ３の光信号を抽出するために、主ファイバ２６に接続される光カプラ４１０と、光カプラ４１０に接続される光帯域通過フィルタ４１２とを有している。
【００６５】
光帯域通過フィルタ４１２は波長λ３を含む通過帯域を有しており、これにより、フィルタ４１２により抽出された波長λ３の光信号はＯ／Ｅ変換器４１４により電気信号に変換される。この電気信号が即ち制御信号である。
【００６６】
制御信号は光スイッチ制御モジュール４８に供給される。尚、制御信号に基づく光スイッチ制御モジュール４８の動作については、図３の第１実施形態におけるのと同様であるのでその説明を省略する。
【００６７】
図１１の第２実施形態によると、制御信号を波長λ３の光信号により中央局１２０から分岐ユニット３２０に送るようにしているので、図３に示されるような電気的な信号線４６が不要である。
【００６８】
尚、波長λ３はこの例では１．３μｍ帯に含まれるが波長λ２とは異なる波長に設定される。
図１２を参照すると、本発明による光ネットワークシステムの第３実施形態が示されている。ここでは、中央局１３０において光送受信器４４′が出力する波長λ２の光信号により制御信号が伝送される。
【００６９】
即ち、波長λ２の光信号がバースト信号により変調されることに基づき、制御信号をバースト信号の一部として加えるのである。
図１３の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を参照すると、図１２のシステムにおけるタイミングチャートが示されている。図１３の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ図７の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に対応している。
【００７０】
中央局１３０が出力する下り信号（ＳＤ）はバースト信号であるから、そのバースト信号の前得んは後縁に制御信号部ＣＳを設けるのである。
再び図１２を参照すると、分岐ユニット３３０は、主ファイバ２６により伝送されてきたλ２の光信号を抽出するために、波長λ２を含む通過帯域を有する光帯域光フィルタ４１６を有している。
【００７１】
フィルタ４１６により抽出された波長λ２の光信号はＯ／Ｅ変換器４１８により電気信号に変換される。この電気信号はバースト信号のままであるので、ここでは復調器４２０を用いて制御信号が再生される。
【００７２】
再生された制御信号は光スイッチ制御モジュール４８に供給される。
尚、光スイッチ制御モジュール４８の動作については第１実施形態におけるのと同様であるのでその説明を省略する。
【００７３】
この実施形態によると、光送受信器４４′におけるバースト信号により制御信号を伝送するようにしているので、図３の信号線３６及び図１１の制御信号送信機４０８が不要である。
【００７４】
図１４を参照すると、本発明による光ネットワークシステムの第４実施形態が示されている。ここでは、中央局１４０におけるＥ／Ｏユニット２０′が出力する波長λ１の光信号が複数のサブキャリアにより変調されていることに基づき、サブキャリアのいずれか１つにより制御信号が伝送される。
【００７５】
Ｅ／Ｏユニット２０′は図５と同じハードウェアを有している。図１４の光送受信器４４からの制御信号は、図５のポート７８（＃１〜＃ｎ）の内の１つのポート７８（＃ｋ）に供給される。ここで、ｋは１≦ｋ≦ｎを満足する整数である。これにより、変調回路８０（＃ｋ）において発振器８２（＃ｋ）からの周波数Ｆk のサブキャリアが制御信号により変調される。
【００７６】
再び図１４を参照すると、分岐ユニット３４０は、主ファイバ２６から波長λ１の光信号を抽出するために、波長λ１を含む通過帯域を有する光帯域通過フィルタ４２２を有している。
【００７７】
フィルタ４２２を通過した波長λ１の光信号はＯ／Ｅ回路４２４により電気信号に変換される。この電気信号は復調器４２６に供給され、周波数Ｆk で発振する発振器４２８を用いた同期検波が行われ、これにより制御信号が再生される。再生された制御信号は光スイッチ制御モジュール４８に供給される。
【００７８】
尚、光スイッチ制御モジュール４８の動作については第１実施形態におけるのと同様であるのでその説明を省略する。
この実施形態によると、波長λ２の光信号により制御信号を伝送するようにしているので、図３の信号線４６及び図１１の制御信号送信機４０８が不要である。
【００７９】
これまでに説明した実施形態では、図１の減衰ユニット１６が光スイッチ５０（例えば図３を参照）を含んでいるが、本発明はこれに限定されない。
図１５を参照すると、図１の減衰ユニット１６の変形例が示されている。ここでは、光スイッチ５０に代えて光カプラ４３０が用いられ、第１の光パス５２の途中には可変の減衰を有する光アッテネータ（ＡＴＴ）４３２が設けられている。そして光アッテネータ４３２の減衰が制御信号によって調節される。
【００８０】
即ち、特定副システムに対応する光アッテネータ４３２の減衰が制御信号に基づいて大きくされ、これによりレーザハザードが防止される。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、レーザハザードを防止することができる光ネットワークシステムの提供が可能になるという効果が生じる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光ネットワークシステムの基本構成を示すブロック図である。
【図２】光ネットワークシステム（従来技術）のブロック図である。
【図３】本発明による光ネットワークシステムの第１実施形態を示すブロック図である。
【図４】中央局の光送受信器のブロック図である。
【図５】中央局のＥ／Ｏユニットのブロック図である。
【図６】加入者端末のＯ／Ｅユニットのブロック図である。
【図７】図３のシステムにおけるタイミングチャートである。
【図８】制御信号の説明図である。
【図９】光スイッチ制御モジュールのブロック図である。
【図１０】切換信号のタイミングチャートである。
【図１１】本発明による光ネットワークシステムの第２実施形態を示すブロック図である。
【図１２】本発明による光ネットワークシステムの第３実施形態を示すブロック図である。
【図１３】図１２のシステムにおけるタイミングチャートである。
【図１４】本発明による光ネットワークシステムの第４実施形態を示すブロック図である。
【図１５】光アッテネータを用いた実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
２ 主システム
４（＃１〜＃Ｎ） 副システム
６ 主ファイバ
８（＃１〜＃Ｎ） 副ファイバ
１０ 接続ユニット
１２ 検出器
１４ 制御信号生成器
１６ 減衰ユニット
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に、複数のシステムを光ファイバネットワークにより接続してなる光ネットワークシステムに関し、更に詳しくは、主システム（例えば中央局）と複数の副システム（例えば加入者端末）との間で双方向伝送を行うための光ネットワークシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２を参照して、従来の光ネットワークシステムの一例を説明する。この従来システムは、主光信号を主ファイバ２６に送出する主システム１００と、複数の副ファイバ３６（＃１，…，＃Ｎ）にそれぞれ接続されその各々は副ファイバ３６（＃１，…，＃Ｎ）の各々に副光信号を送出する複数の副システム２００（＃１，…，＃Ｎ）と、主ファイバ２６及び副ファイバ３６（＃１，…，＃Ｎ）をネットワーク接続するための分岐ユニット３００とを備えている。
【０００３】
この光ネットワークシステムによりＶＯＤ（Ｖｉｄｅｏ Ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ）のサービスを提供する場合には、主システム１００はビデオ信号の提供者に接続される中央局であり、副システム２００（＃１，…，＃Ｎ）の各々は加入者端末である。
【０００４】
主ファイバ２６が複数あると想定した場合、主システム１００に関して１つのスター構成となり、また、分岐ユニット３００に複数の副ファイバ３６（＃１，…，＃Ｎ）が接続されていることから分岐ユニット３００に関してもスター構成となり、この場合における光ネットワークシステムはダブルスターと称される。
【０００５】
特に、分岐ユニット３００が光スターカプラ等の受動部品だけを含む場合には、パッシブダブルスター（ＰＤＳ）と称される。この従来システムの詳細については、本発明との対比において後述する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、ＥＤＦＡ（エルビウムドープファイバ増幅器）等の光増幅器が開発されている。例えば、上述した光ネットワークシステムにおいては、光増幅器により主光信号を増幅することによって、主光信号を多数の副光ファイバ３６へ分配することができる。このようにハイパワーな光信号が分岐ユニット３００に供給されると、各副ファイバ３６における光パワーも高くなるので、レーザハザードのおそれがある。
【０００７】
例えば、副ファイバ３６のいずれかが破断したときに、破断点を修理するためにレーザハザードに対処することが要求される。また、副ファイバ３６のいずれかに接続される光コネクタが開放されたときに、そのコネクタ端から一般利用者にハイパワーな光信号が照射される可能性があり、これに対処することが要求される。
【０００８】
よって、本発明の目的は、レーザハザードを防止した光ネットワークシステムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、主ファイバに接続される主システムと、複数の副ファイバにそれぞれ接続される複数の副システムと、主ファイバ及び副ファイバを接続するための手段とを備えた光ネットワークシステムが提供される。主システムは、主光信号を主ファイバに送出する。副システムの各々は、副ファイバの各々に副光信号を送出する。
【００１０】
主システムは、副光信号の各々の検出を行う手段と、この検出に基づき副光信号が検出されない副システムを指定するための制御信号を生成するための手段と、副光信号が検出されない副システムに対応する副ファイバにおける主光信号を制御信号に基づき減衰させる手段とを有している。減衰させる手段は上記副ファイバの各々に接続される光スイッチを含み、上記副ファイバの各々は第１及び第２の光パスを含み、上記光スイッチは上記制御信号に基づき上記第１及び第２の光パスを択一的に切り換え、上記第１及び第２の光パスのいずれか一方に設けられる光アイソレータを更に備える。
【００１１】
本発明の光ネットワークシステムにおいては、副ファイバが破断したり副ファイバに接続されている光コネクタが開放されたりした場合にその副ファイバにおける主光信号が減衰させられるので、レーザハザードが防止される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。
図１を参照すると、本発明の光ネットワークシステムの基本構成が示されている。この光ネットワークシステムは、主システム２と、複数の副システム４（＃１，＃２，…，＃Ｎ）とを有している。
【００１３】
主システム２は主光信号を主ファイバ６に送出する。副システム４（＃１，＃２，…，＃Ｎ）はそれぞれ副ファイバ８（＃１，＃２，…，＃Ｎ）に副光信号を送出する。
【００１４】
主ファイバ６及び副ファイバ８（＃１，＃２，…，＃Ｎ）は接続ユニット１０によってネットワーク接続されている。ここで、「ネットワーク接続」というのは、主ファイバ６と副ファイバ８（＃１，＃２，…，＃Ｎ）の各々との間で双方向性を確保してこれらを接続することである。
【００１５】
主システム２は、副光信号の各々の検出を行う検出器１２と、制御信号を生成するための制御信号生成器１４とを含んでいる。制御信号は、検出器１２における検出に基づき副光信号が検出されない特定副システムを指定するためのデータを含む。
【００１６】
制御信号は減衰ユニット１６に供給される。減衰ユニット１６は、特定副システムに対応する特定副ファイバにおける主光信号を制御信号に基づいて減衰させる。
【００１７】
ここで、「主光信号を減衰させる」というのは、主光信号のパワー又は振幅を小さくすることである。従って、主光信号を減衰するという概念は、主光信号を遮断するという概念を含む。主光信号の遮断は例えば後述するように光スイッチにより行うことができる。
【００１８】
今、例えば副ファイバ８（＃１）に破断点が生じたとすると、検出器１２は副システム４（＃１）からの副光信号を検出することができない。従って、この場合副システム４（＃１）及び副ファイバ８（＃１）がそれぞれ特定副システム及び特定副ファイバとなり、副システム４（＃１）を指定するためのデータを含む制御信号が減衰ユニット１６に送られ、副ファイバ８（＃１）における主光信号が減衰させられる。このようにしてレーザハザードが防止される。
【００１９】
望ましくは、制御信号に基づきネットワーク異常を監視するための監視ユニット１８が設けられる。これにより、例えば前述の例においては、副ファイバ８（＃１）又は副システム４（＃１）に異常が生じたことがモニタリングされ、そのモニタリング結果を表示し或いは保守者に伝えることができる。
【００２０】
図２を参照すると、本発明を効果的に適用可能な光ネットワークシステムの従来技術が示されている。この光ネットワークシステムは、図１の主システム２に対応する中央局１００と、図１の副システム４（＃１〜＃Ｎ）にそれぞれ対応する複数の加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）と、中央局１００及び加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）を双方向接続するための分岐ユニット３００とを有している。
【００２１】
中央局１００は、波長λ１（例えば１．５５μｍ帯）の光信号を出力するためのＥ／Ｏユニット２０と、Ｅ／Ｏユニット２０が出力した光信号を増幅するための光増幅器２２と、波長λ１とは異なる波長λ２（例えば１．３μｍ帯）の光信号の送信及び受信を行う光送受信器（ＯＳＲ）２４と、波長λ１及びλ２の光信号をそれぞれ主ファイバ２６と結合するためのＷＤＭ（波長分割多重）カプラ２８とを有している。
【００２２】
分岐ユニット３００は、図１の接続ユニット１０に対応する光スターカプラ３０を含む。スターカプラ３０は、主ファイバ２６に接続される主ポート３２と、複数の副ポート３４（＃１〜＃Ｎ）とを有している。副ポート３４（＃１〜＃Ｎ）にはそれぞれ副ファイバ３６（＃１〜＃Ｎ）が接続される。
【００２３】
加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）の各々は、波長λ１の光信号を受けるためのＯ／Ｅユニット３８と、波長λ２の光信号の送信及び受信を行うための光送受信器４０と、Ｏ／Ｅユニット３８及び光送受信器４０を副ファイバ３６（＃１〜＃Ｎ）の各々と接続するためのＷＤＭカプラ４２とを有している。
【００２４】
以下の説明では、図２の光ネットワークシステムへの本発明の適用を具体的に説明するために、波長λ１の光信号は複数のサブキャリアにより変調されており、サブキャリアの各々はビデオ信号等のアナログ信号により変調されており、波長λ２の光信号は電話回線を含むＩＳＤＮ回線等のためにバースト信号により変調されているものとする。
【００２５】
例えばバースト信号により電話回線を確立するするためには、バースト信号はデジタルの音声データを含む。
図２の光ネットワークシステムにおいては、波長λ１の光信号を用いて中央局１００のＥ／Ｏユニット２０から加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）の各々のＥ／Ｏユニット３８へビデオ信号を分配することができ、また、波長λ２の光信号を用いて中央局１００の光送受信器２４と加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）の各々の光送受信器４０との間でＩＳＤＮ回線を確立することができる。
【００２６】
中央局１００においては、光増幅器２２により波長λ１の光信号が増幅されているので、光スターカプラ３０に供給される波長λ１の光信号のパワーは大きい。従って、分岐ユニット１００に比較的近い加入者端末２００に対応する副ファイバ３６が破断すると、その破断点においてレーザハザードが生じることになる。このレーザハザードを防止するために本発明が適用される。
【００２７】
図３を参照すると、本発明による光ネットワークシステムの第１実施形態が示されている。全図を通して実質的に同一の部分には同一の符号が付されている。
ここでは、中央局１１０は、制御信号を出力する光送受信器４４を有している。即ち、光送受信器４４は、波長λ２の光信号の光信号の送信及び受信を行うほか、図１の検出器１２及び制御信号生成器１４の機能を有している。
【００２８】
光送受信器４４が出力した制御信号は、電気信号線４６により分岐ユニット３１０に送られる。
制御信号は光スイッチ制御モジュール４８に入力する。モジュール４８は、光スターカプラ３０の副ポート３４（＃１〜＃Ｎ）にそれぞれ接続される光スイッチ５０に切換信号を出力する。モジュール４８及び光スイッチ５０は図１の減衰ユニット１６に対応している。
【００２９】
副ファイバ３６（＃１〜＃Ｎ）の各々を第１の光パス５２と第２の光パス５４とに分岐するために、光カプラ５６が設けられている。第２の光パス５４の途中には光アイソレータ５８が設けられている。
【００３０】
光スイッチ５０の各々は、光スターカプラ３０の副ポート３４（＃１〜＃Ｎ）の各々について第１の光パス５２及び第２の光パス５４との接続関係を選択的に切り換える。
【００３１】
光スイッチ５０によって第１の光パス５２が選択されているときには、波長λ１及びλ２の光信号が光スターカプラ３０から加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）の各々に伝送されるとともに、波長λ２の光信号が加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）の各々から中央局１１０に伝送され、これにより双方向性が確保される。
【００３２】
これに対して、光スイッチ５０によって第２の光パス５４が選択されているときには、加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）からの波長λ２の光信号は光アイソレータ５８を通って中央局１１０に伝送されるが、中央局１１０からの波長λ１及びλ２の光信号は光アイソレータ５８で遮断されて加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）の各々へは伝送されない。
【００３３】
図４を参照すると、図３の中央局１１０に適用可能な光送受信器４４が示されている。音声データを含むデジタルデータがバースト信号として入力ポート６０から駆動回路６２に供給される。
【００３４】
駆動回路６２は、供給されたバースト信号に基づいてレーザダイオード６４のバイアス電流を変調し、その結果レーザダイオード６４は波長λ２の光信号を出力する。
【００３５】
レーザダイオード６４からの光信号は、光カプラ６６を通ってポート６８から出力される。ポート６８はＷＤＭカプラ２８（図３参照）に接続されている。
加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）の各々からの波長λ２の光信号は、ポート６８から光カプラ６６を通ってフォトダイオード等からなるフォトディテクタ７０に供給される。
【００３６】
加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）の各々からの光信号も音声データを含むデジタルデータのバースト信号により変調されている。フォトディテクタ７０の出力電気信号は復調器７２に供給され、その復調信号はポート７４から出力される。
【００３７】
フォトディテクタ７０の出力電気信号は、また制御回路７６に供給される。制御回路７６は図１の制御信号生成器１４に対応しており、波長λ２の光信号を検出することができない加入者端末を指定するためのデータを含む制御信号を生成する。例えば、図３の副ファイバ３６（＃１〜＃Ｎ）のいずれかが破断した場合、それに接続されている加入者端末からの光信号は図４のフォトディテクタ７０で検出することができないので、その加入者端末が特定加入者端末となる。
【００３８】
尚、図４の光送受信器４４から制御回路７６を取り除いた構成は、加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）の各々の光送受信器４０（図２参照）として用いることができる。
【００３９】
図５を参照すると、図３の中央局１１０に適用可能なＥ／Ｏユニット２０の具体的構成が示されている。ｎチャネルのポート７８（＃１〜＃ｎ）の各々には、伝送すべきアナログ信号が供給されている。ここでは、伝送すべきアナログ信号の各々はビデオ信号を含むものとする。
【００４０】
サブキャリア変調を行うために、変調回路８０（＃１〜＃ｎ）とこれらにそれぞれ接続される発振器８２（＃１〜＃ｎ）とが用いられる。
発振器８２（＃１〜＃ｎ）はそれぞれ周波数Ｆ1 ，Ｆ2 ，…，Ｆn のサブキャリアを出力する。
【００４１】
変調回路８０（＃１〜＃ｎ）の各々は、供給されたビデオ信号により各サブキャリアを変調し、変調回路８０（＃１〜＃ｎ）の出力信号はコンバイナ８４により加え合わされる。
【００４２】
駆動回路８６はコンバイナ８４の出力信号に基づきレーザダイオード８８のバイアス電流を変調し、これによりレーザダイオード８８は波長λ１の光信号を出力する。この光信号はポート９０から光増幅器２２（図３参照）に供給される。
【００４３】
光増幅器２２は、光増幅媒体と、光増幅媒体が供給された光信号の波長を含む利得帯域を有するように光増幅媒体をポンピングする手段とから構成される。
光増幅媒体が希土類元素がドープされたドープファイバである場合には、ポンピングする手段は、予め定められた波長を有するポンプ光を出力すポンプ光源と、ポンプ光をドープファイバの第１端及び第２端の少なくともいずれか一方からドープファイバに供給するための光回路とを含む。
【００４４】
例えば、エルビウムドープファイバ（ＥＤＦ）を用いてポンプ光の波長を０．９８μｍ帯或いは１．４８μｍ帯に設定することによって、波長１．５５μｍを含む利得帯域を提供することができる。
【００４５】
半導体チップからなる光増幅媒体を用いることもできる。この場合には、ポンピングする手段は、半導体チップに電流を注入するための回路を含む。
図６を参照すると、図３の加入者端末２００（＃１〜＃Ｎ）の各々に適用可能なＯ／Ｅユニット３８（図２参照）の具体的構成が示されている。ＷＤＭカプラ４２（図２参照）に接続された入力ポート９２には、副ファイバ３６（＃１〜＃Ｎ）（図３参照）の各々からの波長λ１の光信号が供給される。この光信号はフォトダイオード等のフォトディテクタ９４により電気信号に変換される。
【００４６】
この電気信号はチューナ９６に供給される。チューナ９６にはチューニング用の発振周波数可変の発振器９７が接続されている。発振器９７の発振周波数がＦi （ｉは１≦ｉ≦ｎを満足する整数）に設定されたときに、チューナ９６は図５のＥ／Ｏユニット２０の発振器８２（＃ｉ）に同調し、その結果、ポート７８（＃ｉ）へのビデオ信号が選択的に復調されてその復調信号はポート９８から出力される。
【００４７】
図７の（Ａ）〜（Ｃ）を参照すると、図３のシステムの動作を説明するためのタイミングチャートが示されている。加入者端末２０（＃１〜＃Ｎ）の数は４であるとし、即ち、Ｎ＝４であるとし、第３番目の加入者端末２００（＃３）に回線障害が生じるものとする。回線障害は副ファイバ３６（＃３）の破断であるとする。
【００４８】
図７の（Ａ）を参照すると、加入者端末２００（＃１〜＃４）のいずれにも障害が生じていない場合が示されている。
中央局１１０の光送受信器４４から加入者端末２００（＃１〜＃４）の各々に送られる下り信号（ＳＤ）は前述したようにバースト信号であり、その周期は例えば１ミリ秒である。また、＃１〜＃４は加入者端末２００（＃１〜＃４）の光送受信器４０（図２参照）から中央局１１０へ送られる上り信号（ＳＵ）を示しており、これらもバースト信号である。特に図示されたタイミングにおいては、加入者端末２００（＃１，＃３及び＃４）が出力する上り信号（ＳＵ）は自局を特定するためのヘッダを有しているが、実質的なペイロードデータは有しておらず、加入者端末２００（＃２）が出力する上り信号（ＳＵ）だけがヘッダ及びペイロードデータを有している。
【００４９】
中央局１１０の光送受信器４４は、上り信号（ＳＵ）の＃１〜＃４を受け、最後の上り信号（ＳＵ）の＃４を受けた直後のタイミングで制御信号を光スイッチ制御モジュール４８に送る。制御信号の具体的な内容については後述する。
【００５０】
尚、図７の（Ａ）に示される通常時に際しては、光スイッチ５０の各々は、第１の光パス５２を選択しており、これにより、中央局１１０と加入者端末２００（＃１〜＃４）の各々との間で双方向性が確立されている。
【００５１】
図７の（Ｂ）を参照すると、副ファイバ３６（＃３）が破断したときのタイミングチャートが示されている。この場合、中央局１１０の光送受信器４４は加入者端末２００（＃３）からの上り信号（ＳＵ）を受けることができない。その結果、この例では加入者端末２００（＃３）が特定加入者端末（特定副システム）となり、これを指定するためのデータを含む制御信号を光送受信器４４が光スイッチ制御モジュール４８に送るのである。
【００５２】
その結果、光スイッチ制御モジュール４８が出力する切換信号のレベルが変化し、加入者端末２００（＃３）に対応する光スイッチ５０が第１の光パス５２から第２の光パス５４に切り換える。その結果、加入者端末２００（＃３）からの上り信号（ＳＵ）は光アイソレータ５８を通過するが、中央局１１０からの下り信号（ＳＤ）及び波長λ１の映像に関する光信号は光アイソレータ５８で遮断されることとなり、副ファイバ３６（＃３）についてのレーザハザードが防止される。
【００５３】
図７の（Ｃ）を参照すると、副ファイバ３６（＃３）の破断が修復されたときのタイムチャートが示されている。この実施形態では、光アイソレータ５８を採用したことにより、レーザハザードを防止しながらの上り信号（ＳＵ）の検出が可能である。即ち、副ファイバ３６（＃３）が復旧すると、加入者端末２００（＃３）からの上り信号（ＳＵ）は光アイソレータ５８を通って中央局１１０の光送受信器４４により検出される。その検出結果が反映された制御信号が光送受信器４４から光スイッチ制御モジュール４８に送られると、光スイッチ制御モジュール４８が出力する切換信号のレベルが変化し、副ファイバ３６（＃３）に対応する光スイッチ５０は第２の光パス５４から第１の光パス５２に切り換える。その結果、加入者端末２００（＃３）と中央局１１０との間の双方向性が復旧する。
【００５４】
図８を参照すると、中央局１１０の光送受信器４４から光スイッチ制御モジュール４８に供給される制御信号のフレーム構成が示されている。制御信号は、スタートフラグ及びストップフラグの間に特定加入者端末を指定するためのデータを含むデータ領域を有している。上り信号（ＳＵ）を検出することができる加入者端末についてのデータは“１０”であり、上り信号（ＳＵ）を検出することができない特定加入者端末についてのデータは“１１”である。
【００５５】
例えば、図７の（Ａ）に示されるように、加入者端末２００（＃１〜＃４）のすべてからの上り信号（ＳＵ）が検出されている場合には、データは“１０１０１０１０”となり、図７の（Ｂ）に示されるように加入者端末２００（＃３）が特定加入者端末になると、データは“１０１０１１１０”となる。
【００５６】
図９を参照すると、光スイッチ制御モジュール４８の具体例が示されている。モジュール４８は、制御信号識別ユニット４０１と、制御ユニット４０２とを備えている。
【００５７】
制御信号識別ユニット４０１は、制御信号に基づいて上り信号（ＳＵ）を検出することができない特定加入者端末があるか否かを判断するための状態識別回路４０３と、特定加入者端末がある場合にそれを指定するためのポート識別回路４０４とを有している。
【００５８】
制御ユニット４０２は、特定加入者端末に対応する光スイッチ５０（図３参照）について切り換えを行うための切換制御回路４０５と、その切り換えのための切換信号を各光スイッチ５０へ供給するための切換信号発出回路４０６とを有している。
【００５９】
図１０を参照すると、各光スイッチ５０に供給される切換信号のタイミングチャートが示されている。異常が発生していない例えば副ファイバ３６（＃１）に対応する光スイッチ５０への入力信号は、常にローレベル（Ｌ）であり、その結果第１の光パス５２が選択されている。
【００６０】
副ファイバ３６（＃３）に対応する光スイッチ５０に関しては、異常発生前には入力信号はローレベルであり、第１の光パス５２が選択されているが、異常が発生すると中央局１１０の光送受信器４４が上り信号（ＳＵ）を検出することができなくなるので、その入力信号はハイレベル（Ｈ）となり、第２の光パス５４に切り換えられる。
【００６１】
その後、副ファイバ３６（＃３）の障害が復旧すると、再び中央局１１０において光送受信器４４が加入者端末２００（＃３）からの上り信号（ＳＵ）を検出することができるようになるので、当該光スイッチ５０の入力信号は再びローレベルになり、第１の光パス５２が選択される。
【００６２】
図１１を参照すると、本発明による光ネットワークシステムの第２実施形態が示されている。図３の第１実施形態では制御信号が信号線４６により電気的に伝送されているのに対して、この実施形態では、制御信号は波長λ３の光信号により伝送される。具体的には次の通りである。
【００６３】
中央局１２０は、Ｅ／Ｏユニット２０、光増幅器２２及び光送受信器４４に加えて、制御信号送信機４０８を有している。送信機４０８は、光送受信器４４から供給された制御信号に基づき、これを電気／光変換（Ｅ／Ｏ変換）してなる波長λ３の光信号を出力する。
【００６４】
波長λ１、λ２及びλ３の光信号はＷＤＭカプラ２８′により加え合わされて主ファイバ２６に送出される。
分岐ユニット３２０は、主ファイバ２６により伝送されてきた波長λ３の光信号を抽出するために、主ファイバ２６に接続される光カプラ４１０と、光カプラ４１０に接続される光帯域通過フィルタ４１２とを有している。
【００６５】
光帯域通過フィルタ４１２は波長λ３を含む通過帯域を有しており、これにより、フィルタ４１２により抽出された波長λ３の光信号はＯ／Ｅ変換器４１４により電気信号に変換される。この電気信号が即ち制御信号である。
【００６６】
制御信号は光スイッチ制御モジュール４８に供給される。尚、制御信号に基づく光スイッチ制御モジュール４８の動作については、図３の第１実施形態におけるのと同様であるのでその説明を省略する。
【００６７】
図１１の第２実施形態によると、制御信号を波長λ３の光信号により中央局１２０から分岐ユニット３２０に送るようにしているので、図３に示されるような電気的な信号線４６が不要である。
【００６８】
尚、波長λ３はこの例では１．３μｍ帯に含まれるが波長λ２とは異なる波長に設定される。
図１２を参照すると、本発明による光ネットワークシステムの第３実施形態が示されている。ここでは、中央局１３０において光送受信器４４′が出力する波長λ２の光信号により制御信号が伝送される。
【００６９】
即ち、波長λ２の光信号がバースト信号により変調されることに基づき、制御信号をバースト信号の一部として加えるのである。
図１３の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を参照すると、図１２のシステムにおけるタイミングチャートが示されている。図１３の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ図７の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に対応している。
【００７０】
中央局１３０が出力する下り信号（ＳＤ）はバースト信号であるから、そのバースト信号の前得んは後縁に制御信号部ＣＳを設けるのである。
再び図１２を参照すると、分岐ユニット３３０は、主ファイバ２６により伝送されてきたλ２の光信号を抽出するために、波長λ２を含む通過帯域を有する光帯域光フィルタ４１６を有している。
【００７１】
フィルタ４１６により抽出された波長λ２の光信号はＯ／Ｅ変換器４１８により電気信号に変換される。この電気信号はバースト信号のままであるので、ここでは復調器４２０を用いて制御信号が再生される。
【００７２】
再生された制御信号は光スイッチ制御モジュール４８に供給される。
尚、光スイッチ制御モジュール４８の動作については第１実施形態におけるのと同様であるのでその説明を省略する。
【００７３】
この実施形態によると、光送受信器４４′におけるバースト信号により制御信号を伝送するようにしているので、図３の信号線３６及び図１１の制御信号送信機４０８が不要である。
【００７４】
図１４を参照すると、本発明による光ネットワークシステムの第４実施形態が示されている。ここでは、中央局１４０におけるＥ／Ｏユニット２０′が出力する波長λ１の光信号が複数のサブキャリアにより変調されていることに基づき、サブキャリアのいずれか１つにより制御信号が伝送される。
【００７５】
Ｅ／Ｏユニット２０′は図５と同じハードウェアを有している。図１４の光送受信器４４からの制御信号は、図５のポート７８（＃１〜＃ｎ）の内の１つのポート７８（＃ｋ）に供給される。ここで、ｋは１≦ｋ≦ｎを満足する整数である。これにより、変調回路８０（＃ｋ）において発振器８２（＃ｋ）からの周波数Ｆk のサブキャリアが制御信号により変調される。
【００７６】
再び図１４を参照すると、分岐ユニット３４０は、主ファイバ２６から波長λ１の光信号を抽出するために、波長λ１を含む通過帯域を有する光帯域通過フィルタ４２２を有している。
【００７７】
フィルタ４２２を通過した波長λ１の光信号はＯ／Ｅ回路４２４により電気信号に変換される。この電気信号は復調器４２６に供給され、周波数Ｆk で発振する発振器４２８を用いた同期検波が行われ、これにより制御信号が再生される。再生された制御信号は光スイッチ制御モジュール４８に供給される。
【００７８】
尚、光スイッチ制御モジュール４８の動作については第１実施形態におけるのと同様であるのでその説明を省略する。
この実施形態によると、波長λ２の光信号により制御信号を伝送するようにしているので、図３の信号線４６及び図１１の制御信号送信機４０８が不要である。
【００７９】
これまでに説明した実施形態では、図１の減衰ユニット１６が光スイッチ５０（例えば図３を参照）を含んでいるが、本発明はこれに限定されない。
図１５を参照すると、図１の減衰ユニット１６の変形例が示されている。ここでは、光スイッチ５０に代えて光カプラ４３０が用いられ、第１の光パス５２の途中には可変の減衰を有する光アッテネータ（ＡＴＴ）４３２が設けられている。そして光アッテネータ４３２の減衰が制御信号によって調節される。
【００８０】
即ち、特定副システムに対応する光アッテネータ４３２の減衰が制御信号に基づいて大きくされ、これによりレーザハザードが防止される。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、レーザハザードを防止することができる光ネットワークシステムの提供が可能になるという効果が生じる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光ネットワークシステムの基本構成を示すブロック図である。
【図２】光ネットワークシステム（従来技術）のブロック図である。
【図３】本発明による光ネットワークシステムの第１実施形態を示すブロック図である。
【図４】中央局の光送受信器のブロック図である。
【図５】中央局のＥ／Ｏユニットのブロック図である。
【図６】加入者端末のＯ／Ｅユニットのブロック図である。
【図７】図３のシステムにおけるタイミングチャートである。
【図８】制御信号の説明図である。
【図９】光スイッチ制御モジュールのブロック図である。
【図１０】切換信号のタイミングチャートである。
【図１１】本発明による光ネットワークシステムの第２実施形態を示すブロック図である。
【図１２】本発明による光ネットワークシステムの第３実施形態を示すブロック図である。
【図１３】図１２のシステムにおけるタイミングチャートである。
【図１４】本発明による光ネットワークシステムの第４実施形態を示すブロック図である。
【図１５】光アッテネータを用いた実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
２ 主システム
４（＃１〜＃Ｎ） 副システム
６ 主ファイバ
８（＃１〜＃Ｎ） 副ファイバ
１０ 接続ユニット
１２ 検出器
１４ 制御信号生成器
１６ 減衰ユニット
Claims (17)
- 主光信号を主ファイバに送出する主システムと、
複数の副ファイバにそれぞれ接続されその各々は上記副ファイバの各々に副光信号を送出する複数の副システムと、
上記主ファイバと上記複数の副ファイバを接続するための手段とを備え、
上記主システムは、上記各副システムからの副光信号の各々の検出を行う手段と、該検出に基づき当該副光信号が検出されない副システムを指定するための制御信号を生成するための手段とを有し、
上記副光信号が検出されない副システムに対応する副ファイバにおける上記主光信号を上記制御信号に基づき減衰させる手段を更に備え、
上記減衰させる手段は上記副ファイバの各々に接続される光スイッチを含み、
上記副ファイバの各々は第１及び第２の光パスを含み、
上記光スイッチは上記制御信号に基づき上記第１及び第２の光パスを択一的に切り換え、
上記第１及び第２の光パスのいずれか一方に設けられる光アイソレータを更に備えた光ネットワークシステム。 - 主光信号を主ファイバに送出する主システムと、
複数の副ファイバにそれぞれ接続されその各々は上記副ファイバの各々に副光信号を送出する複数の副システムと、
上記主ファイバと上記複数の副ファイバを接続するための手段とを備え、
上記主システムは、上記各副システムからの副光信号の各々の検出を行う手段と、該検出に基づき当該副光信号が検出されない副システムを指定するための制御信号を生成するための手段とを有し、
上記副光信号が検出されない副システムに対応する副ファイバにおける上記主光信号を上記制御信号に基づき減衰させる手段を更に備え、
上記副ファイバの各々は第１及び第２の光パスを含み、
上記減衰させる手段は、上記第１の光パスに設けられ可変の減衰を有する光アッテネータを含み、
上記第２の光パスに設けられる光アイソレータを更に備え、
上記光アッテネータの減衰が上記制御信号に基づいて調整される光ネットワークシステム。 - 請求項１又は２に記載の光ネットワークシステムであって、
上記接続するための手段は光スターカプラからなる光ネットワークシステム。 - 請求項１又は２に記載の光ネットワークシステムであって、
上記主システムは中央局であり、
上記副システムの各々は加入者端末である光ネットワークシステム。 - 請求項１又は２に記載の光ネットワークシステムであって、
上記制御信号は電気信号により伝送される光ネットワークシステム。 - 請求項１又は２に記載の光ネットワークシステムであって、
上記制御信号は上記主光信号の波長と異なる波長を有する光信号により伝送され、
該光信号は上記主ファイバを伝搬し、
該光信号を上記主ファイバから抽出する手段と、
該抽出された光信号を電気信号に変換する手段とを更に備えた光ネットワークシステム。 - 請求項１又は２に記載の光ネットワークシステムであって、
上記主光信号は第１の波長を有する第１の光信号と第２の波長を有する第２の光信号とからなり、
上記副光信号は上記第２の波長を有する第３の光信号からなり、
上記副システムの各々は、上記第１の光信号を受信するための手段と、上記第２及び第３の光信号をそれぞれ受信及び送信するための手段とを含み、
上記主システムは、上記第１の光信号を送信するための手段と、上記第２及び第３の光信号をそれぞれ送信及び受信するための手段とを含む光ネットワークシステム。 - 請求項７に記載の光ネットワークシステムであって、
上記第２の光信号はバースト信号により変調されている光ネットワークシステム。 - 請求項８に記載の光ネットワークシステムであって、
上記制御信号は上記バースト信号により伝送され、
上記第２の光信号を上記主ファイバから抽出する手段と、
該抽出された第２の光信号を電気信号に変換する手段とを更に備えた光ネットワークシステム。 - 請求項８に記載の光ネットワークシステムであって、
上記バースト信号は音声データを含む光ネットワークシステム。 - 請求項７に記載の光ネットワークシステムであって、
上記第１の光信号は複数のサブキャリアにより変調されている光ネットワークシステム。 - 請求項１１に記載の光ネットワークシステムであって、
上記制御信号は上記サブキャリアの１つにより伝送され、
上記第１の光信号を上記主ファイバから抽出する手段と、
該抽出された第１の光信号を電気信号に変換する手段とを更に備えた光ネットワークシステム。 - 請求項１１に記載の光ネットワークシステムであって、
上記サブキャリアの各々はアナログ信号により変調されている光ネットワークシステム。 - 請求項１３に記載の光ネットワークシステムであって、
上記アナログ信号はビデオ信号を含む光ネットワークシステム。 - 請求項７に記載の光ネットワークシステムであって、
上記主システムは上記第１の光信号を増幅する光増幅器を更に含む光ネットワークシステム。 - 請求項１５に記載の光ネットワークシステムであって、
上記第１の波長は１．５５μｍ帯に含まれ、
上記光増幅器はエルビウムドープファイバ増幅器である光ネットワークシステム。 - 請求項１又は２に記載の光ネットワークシステムであって、
上記制御信号に基づきネットワーク異常を監視する手段を更に備えた光ネットワークシステム。
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