JP7106016B2 - 光通信システムおよび光通信方法 - Google Patents

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Description

本発明は、冗長化された光通信システムおよび光通信方法に関する。
光通信システムにおいて、現用系および予備系を備え、設備の障害が発生したときにも運用を継続することが可能な冗長化されたシステムがある。例えば、特許文献１に開示されたシステムでは、現用系で障害が発生した場合、スイッチを用いて予備系への切り替えが行われる。
特開平１０－２０９９６４号公報
しかしながら、上記従来の技術によれば、スイッチを使用するため、故障率が高くなってしまい、信頼性が低下するという問題があった。特に、衛星内など容易に部品の交換が行えない環境では、高い信頼性が要求され、故障率を低減することが望ましい。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、故障率を低減しつつ、冗長化を実現することが可能な光通信システムを得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる光通信システムは、複数の光送信器と、複数の光送信器のそれぞれに対応して設けられる複数の第１光カプラと、複数の光受信器と、複数の光受信器のそれぞれに対応して設けられる複数の第２光カプラと、を備え、複数の第１光カプラのそれぞれは、対応する光送信器が送信する光信号を分岐させて、複数の第２光カプラのそれぞれに出力し、複数の第２光カプラのそれぞれは、複数の第１光カプラが出力する複数の光信号を合流させて、対応する光受信器に出力し、同一の第２光カプラで光信号が合流される２台の光送信器は、交互に光信号を送信することを特徴とする。
本発明にかかる光通信システムは、故障率を低減しつつ、冗長化を実現することが可能な光通信システムを得ることができるという効果を奏する。
本発明の実施の形態１にかかる光通信システムの構成を示す図 図１に示す光通信システムが通常通り稼働している場合の光送信器の送信信号と光受信器の受信信号および出力信号とを示す図 図１に示す光通信システムの詳細な機能構成の一例を示す図 図１に示す光通信システムに障害が発生した状態の一例を示す図 図４に示す状態の光通信システムにおける、光送信器の送信信号と光受信器の受信信号および出力信号とを示す図 本発明の実施の形態２にかかる光通信システムの構成を示す図 図６に示す光通信システムが通常通り稼働している場合の光送信器の送信信号と光受信器の受信信号および出力信号とを示す図 図６に示す光通信システムに障害が発生した状態の一例を示す図 図８に示す状態の光通信システムにおける、光送信器の送信信号と光受信器の受信信号および出力信号とを示す図 本発明の実施の形態３にかかる光通信システムの構成を示す図 図１０に示す光通信システムが通常通り稼働している場合の光送信器の送信信号と光受信器の受信信号および出力信号とを示す図 図１０に示す光通信システムに障害が発生した状態の一例を示す図 図１２に示す状態の光通信システムにおける、光送信器の送信信号と光受信器の受信信号および出力信号とを示す図 本発明の実施の形態４にかかる光通信システムの構成を示す図 図１４に示す光通信システムが通常通り稼働している場合の光送信器の送信信号と光受信器の受信信号および出力信号とを示す図 図１４に示す光通信システムに障害が発生した状態の第１の例を示す図 図１６に示す状態の光通信システムにおける、光送信器の送信信号と光受信器の受信信号および出力信号とを示す図 図１４に示す光通信システムに障害が発生した状態の第２の例を示す図 図１８に示す状態の光通信システムにおける、光送信器の送信信号と光受信器の受信信号および出力信号との第１の例を示す図 図１８に示す状態の光通信システムにおける、光送信器の送信信号と光受信器の受信信号および出力信号との第２の例を示す図
以下に、本発明の実施の形態にかかる光通信システムおよび光通信方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる光通信システム１００の構成を示す図である。光通信システム１００は、ＴＤＭ（Time Division Multiplexing）を用いて冗長化されている。光通信システム１００は、複数の光送信器１－１，１－２と、複数の光受信器２－１，２－２と、複数の光送信器１－１，１－２のそれぞれに対応して設けられる複数の第１光カプラ３－１，３－２と、複数の光受信器２－１，２－２のそれぞれに対応して設けられる複数の第２光カプラ４－１，４－２とを有する。具体的には、第１光カプラ３－１は、光送信器１－１に対応して設けられ、第１光カプラ３－２は、光送信器１－２に対応して設けられている。第２光カプラ４－１は、光受信器２－１に対応して設けられ、第２光カプラ４－２は、光受信器２－２に対応して設けられている。
光送信器１－１は、光ファイバ５－１を介して第１光カプラ３－１と接続されている。光送信器１－２は、光ファイバ５－２を介して第１光カプラ３－２と接続されている。第１光カプラ３－１は、光ファイバ６－１ａを介して第２光カプラ４－１と接続されており、光ファイバ６－１ｂを介して第２光カプラ４－２と接続されている。第１光カプラ３－２は、光ファイバ６－２ｂを介して第２光カプラ４－１と接続されており、光ファイバ６－２ａを介して第２光カプラ４－２と接続されている。第２光カプラ４－１は、光ファイバ７－１を介して光受信器２－１と接続されている。第２光カプラ４－２は、光ファイバ７－２を介して光受信器２－２と接続されている。
第１光カプラ３－１は、対応する光送信器１－１が送信する光信号を分岐させて、第２光カプラ４－１，４－２のそれぞれに出力する。第１光カプラ３－２は、対応する光送信器１－２が送信する光信号を分岐させて、第２光カプラ４－１，４－２のそれぞれに出力する。なお、ここで第１光カプラ３－１，３－２が行う光信号の分岐は、分波を伴わず、分岐前後の光信号の内容は同一である。
第２光カプラ４－１は、第１光カプラ３－１，３－２が出力する複数の光信号を合流させて、対応する光受信器２－１に出力する。第２光カプラ４－２は、第１光カプラ３－１，３－２が出力する複数の光信号を合流させて、対応する光受信器２－２に出力する。
光受信器２－１は、第２光カプラ４－１から合波後の光信号を受信することになる。光通信システム１００内の各設備が通常通り稼働している場合、光受信器２－１が受信する光信号には、光送信器１－１，１－２が送信した複数の光信号が含まれることになる。光受信器２－２は、第２光カプラ４－２から合流後の光信号を受信することになる。光通信システム１００内の各設備が通常通り稼働している場合、光受信器２－２が受信する光信号には、光送信器１－１，１－２が送信した複数の光信号が含まれることになる。
図２は、図１に示す光通信システム１００が通常通り稼働している場合の光送信器１－１，１－２の送信信号と光受信器２－１，２－２の受信信号および出力信号とを示す図である。光送信器１－１，１－２は、光受信器２－１，２－２のそれぞれが、複数の光送信器１－１，１－２からの光信号を時分割で受信することができるように、交互に光信号を送信する。
光送信器１－１が光信号Ｔｘ１を送信すると、第１光カプラ３－１は、光信号Ｔｘ１を分岐させて第２光カプラ４－１，４－２のそれぞれに出力する。続いて光送信器１－２が光信号Ｔｘ２を送信すると、第１光カプラ３－２は、光信号Ｔｘ２を分岐させて第２光カプラ４－１，４－２のそれぞれに出力する。
第２光カプラ４－１には、光ファイバ５－１、第１光カプラ３－１および光ファイバ６－１ａを介して、光送信器１－１が送信した光信号Ｔｘ１と、光ファイバ５－２、第１光カプラ３－２および光ファイバ６－２ｂを介して、光送信器１－２が送信した光信号Ｔｘ２とが入力される。第２光カプラ４－１は、光信号Ｔｘ１および光信号Ｔｘ２を合流させて、合流後の光信号を、光ファイバ７－１を介して光受信器２－１に出力する。
第２光カプラ４－２には、光ファイバ５－１、第１光カプラ３－１および光ファイバ６－１ｂを介して、光送信器１－１が送信した光信号Ｔｘ１と、光ファイバ５－２、第１光カプラ３－２および光ファイバ６－２ａを介して、光送信器１－２が送信した光信号Ｔｘ２とが入力される。第２光カプラ４－２は、光信号Ｔｘ１および光信号Ｔｘ２を合流させて、合流後の光信号を、光ファイバ７－２を介して光受信器２－２に出力する。
光通信システム１００が通常通り稼働している場合、図２に示すように、光受信器２－１，２－２の受信信号は、光信号Ｔｘ１および光信号Ｔｘ２を交互に含む。言い換えると、光受信器２－１，２－２のそれぞれは、光信号Ｔｘ１および光信号Ｔｘ２を時分割で受信する。光受信器２－１，２－２のそれぞれは、受信信号をそのまま出力してもよいが、受信信号に含まれる複数の光信号Ｔｘ１，Ｔｘ２の中から出力信号を選択して出力してもよい。光受信器２－１，２－２のそれぞれが、受信信号から出力信号を生成する方法については、特に制限されない。
ここで、光通信システム１００が受信信号から出力信号を生成するための機能構成の一例について説明する。図３は、図１に示す光通信システム１００の詳細な機能構成の一例を示す図である。光通信システム１００は、図１に示した構成に加えて、クロック信号生成部９と、光送信器１－１内に設けられた信号生成部１０－１と、光送信器１－２内に設けられた信号生成部１０－２と、光受信器２－１内に設けられた信号損失検出部１１－１および信号選択部１２－１と、光受信器２－２内に設けられた信号損失検出部１１－２および信号選択部１２－２とを有する。
クロック信号生成部９は、冗長化された光通信システム１００における基準クロック信号を生成する機能を有する。また、クロック信号生成部９は、生成した基準クロック信号を、光送信器１－１，１－２および光受信器２－１，２－２のそれぞれに出力する。
信号生成部１０－１は、クロック信号生成部９が生成した基準クロック信号に基づいて、光送信器１－１が信号を送信するタイミングを決定する。同様に、信号生成部１０－２は、クロック信号生成部９が生成した基準クロック信号に基づいて、光送信器１－２が信号を送信するタイミングを決定する。具体的には、図２に示すように、光送信器１－１，１－２が交互に光信号Ｔｘ１，Ｔｘ２を送信するように、信号生成部１０－１，１０－２のそれぞれは、信号の送信タイミングを決定する。
なお、信号生成部１０－１，１０－２は、例えば、信号間の時間間隔をΔｔとした場合、信号の周期Ｔに対してΔｔを十分に小さくすることができる。光送信器１－１から光受信器２－１までの光ファイバ長をＬ１［ｍ］、光送信器１－２から光受信器２－２までの光ファイバ長をＬ２［ｍ］、真空中の光速度をｃ［ｍ／ｓ］、光ファイバのコアの屈折率をｎとした場合、信号間の時間間隔Δｔは、以下の数式（１）で表される。
Δｔ＝（Ｌ２－Ｌ１）／ｃ × ｎ ・・・（１）
例えば、信号の周期Ｔ＝１ｍｓ、Ｌ２とＬ１の差分０．３ｍ、ｃ＝３．０×１０８、ｎ＝１．５とした場合、Δｔ＝１．５ｎｓとなる。したがって、光信号Ｔｘ１，Ｔｘ２の送信間隔を、信号の周期Ｔ＝１ｍｓに対して十分に小さい時間間隔Δｔ＝１．５ｎｓとしても、光通信システム１００の冗長化を実現することが可能である。
信号損失検出部１１－１は、光受信器２－１の受信信号の損失を検出する機能を有する。例えば、信号損失検出部１１－１は、ＣＤＲ（Clock Data Recovery）回路であってもよい。信号損失検出部１１－１は、光受信器２－１の受信信号に信号の損失を検出した場合、信号損失を示すアラーム信号を信号選択部１２－１，１２－２に出力し、信号の損失を検出しなかった場合、アラーム信号を出力しない。信号損失検出部１１－１は、例えば、光受信器２－１に接続された複数の光通信路のうち、優先度の高い光通信路からの光信号Ｔｘ１が損失している場合にアラーム信号を出力し、優先度の低い光通信路からの光信号Ｔｘ２が損失している場合にはアラーム信号を出力しなくてもよい。信号損失検出部１１－２は、光受信器２－２の受信信号の損失を検出する機能を有する。信号損失検出部１１－２は、ＣＤＲ回路であってもよい。信号損失検出部１１－２は、光受信器２－２の受信信号に信号の損失を検出した場合、信号損失を示すアラーム信号を信号選択部１２－１，１２－２に出力し、信号の損失を検出しなかった場合、アラーム信号を出力しない。信号損失検出部１１－２は、例えば、光受信器２－２に接続された複数の光通信路のうち、優先度の高い光通信路からの光信号Ｔｘ２が損失している場合にアラーム信号を出力し、優先度の低い光通信路からの光信号Ｔｘ１が損失している場合にはアラーム信号を出力しなくてもよい。
信号選択部１２－１は、光受信器２－１の受信信号から、出力信号を選択する機能を有する。信号選択部１２－１は、信号損失の有無をアラーム信号に基づいて判断し、信号損失の有無に基づいて、出力信号を選択することができる。例えば、信号選択部１２－１は、光受信器２－１に接続された複数の光通信路の中で予め定められた優先度を用いて、出力信号を選択することができる。また、信号選択部１２－１は、基準クロック信号に基づいて、出力信号を選択する。具体的には、信号選択部１２－１は、基準クロック信号に基づいて、受信信号のうち出力信号が含まれる区間を決定する。
同様に、信号選択部１２－２は、光受信器２－２の受信信号から、出力信号を選択する機能を有する。信号選択部１２－２は、信号損失の有無をアラーム信号に基づいて判断し、信号損失の有無に基づいて、出力信号を選択することができる。例えば、信号選択部１２－２は、光受信器２－２に接続された複数の光通信路の中で予め定められた優先度を用いて、出力信号を選択することができる。また、信号選択部１２－２は、基準クロック信号に基づいて、出力信号を選択する。具体的には、信号選択部１２－２は、基準クロック信号に基づいて、受信信号のうち出力信号が含まれる区間を決定する。信号選択部１２－１，１２－２は、例えば、ＤＥＭＵＸ（ＤＥＭＵＬＴＩＰＬＥＸＥＲ）であってもよい。
具体的には、光受信器２－１には、光送信器１－１と接続され、光ファイバ５－１、第１光カプラ３－１、光ファイバ６－１ａ、第２光カプラ４－１および光ファイバ７－１を経由する光通信路と、光送信器１－２と接続され、光ファイバ５－２、第１光カプラ３－２、光ファイバ６－２ｂ、第２光カプラ４－１および光ファイバ７－１を経由する光通信路とが接続されている。
光受信器２－１と光送信器１－１とを接続する光通信路の優先度は、光受信器２－１と光送信器１－２とを接続する光通信路の優先度よりも高い。光受信器２－１の信号選択部１２－１は、優先度に基づいて、通常時、つまりアラーム信号を受信していないときには、優先度の高い光通信路を介して受信する光信号Ｔｘ１を出力信号とし、障害発生時、つまりアラーム信号を受信したときには、優先度の低い光通信路を介して受信する光信号Ｔｘ２を出力信号とすることができる。
また、光受信器２－２には、光送信器１－１と接続され、光ファイバ５－１、第１光カプラ３－１、光ファイバ６－１ｂ、第２光カプラ４－２および光ファイバ７－２を経由する光通信路と、光送信器１－２と接続され、光ファイバ５－２、第１光カプラ３－２、光ファイバ６－２ａ、第２光カプラ４－２および光ファイバ７－２を経由する光通信路とが接続されている。
光受信器２－２と光送信器１－２とを接続する光通信路の優先度は、光受信器２－２と光送信器１－１とを接続する光通信路の優先度よりも高い。光受信器２－２の信号選択部１２－２は、優先度に基づいて、通常時、つまりアラーム信号を受信していないときには、優先度の高い光通信路を介して受信する光信号Ｔｘ２を出力信号とし、障害発生時、つまりアラーム信号を受信したときには、優先度の低い光通信路を介して受信する光信号Ｔｘ１を出力信号とすることができる。
図４は、図１に示す光通信システム１００に障害が発生した状態の一例を示す図である。図４において、光通信システム１００の光ファイバ６－１ａの切断が発生している。光ファイバ６－１ａは、通常時、光ファイバ５－１、第１光カプラ３－１、第２光カプラ４－１および光ファイバ７－１と共に、光送信器１－１から光受信器２－１に至る通信経路を形成している。このため、光ファイバ６－１ａが切断されると、光受信器２－１は、光送信器１－１からの光信号Ｔｘ１を受信することができなくなる。
図５は、図４に示す状態の光通信システム１００における、光送信器１－１，１－２の送信信号と光受信器２－１，２－２の受信信号および出力信号とを示す図である。図２に示した通常時と同様に、光送信器１－１，１－２は、交互に光信号Ｔｘ１，Ｔｘ２を送信する。
光送信器１－１が光信号Ｔｘ１を送信すると、第１光カプラ３－１は、光信号Ｔｘ１を分岐させて第２光カプラ４－１，４－２のそれぞれに出力する。続いて光送信器１－２が光信号Ｔｘ２を送信すると、第１光カプラ３－２は、光信号Ｔｘ２を分岐させて第２光カプラ４－１，４－２のそれぞれに出力する。
光送信器１－１が送信した光信号Ｔｘ１は、第１光カプラ３－１で分岐された後、光ファイバ６－１ａ，６－１ｂに出力される。ここで、光ファイバ６－１ａが切断されているため、光信号Ｔｘ１は、第２光カプラ４－１、光ファイバ７－１および光受信器２－１に到達することができない。一方、光ファイバ６－１ｂに出力された光信号Ｔｘ１および光ファイバ６－２ａに出力された光信号Ｔｘ２は、第２光カプラ４－２に到達することができ、光ファイバ６－２ｂに出力された光信号Ｔｘ２は、第２光カプラ４－１に到達することができる。
第２光カプラ４－１には、光ファイバ５－２、第１光カプラ３－２および光ファイバ６－２ｂを介して、光送信器１－２が送信した光信号Ｔｘ２が入力される。第２光カプラ４－１は、光信号Ｔｘ２を、光ファイバ７－１を介して光受信器２－１に出力する。
第２光カプラ４－２には、光ファイバ５－１、第１光カプラ３－１および光ファイバ６－１ｂを介して、光送信器１－１が送信した光信号Ｔｘ１と、光ファイバ５－２、第１光カプラ３－２および光ファイバ６－２ａを介して、光送信器１－２が送信した光信号Ｔｘ２とが入力される。第２光カプラ４－２は、光信号Ｔｘ１および光信号Ｔｘ２を合流させて、合流後の光信号を、光ファイバ７－２を介して光受信器２－２に出力する。
光通信システム１００が図４に示す状態である場合、光受信器２－１の受信信号は、図５に示すように、光信号Ｔｘ２を含み、光信号Ｔｘ１を含まない。また、光受信器２－２の受信信号は、光信号Ｔｘ１および光信号Ｔｘ２を交互に含む。言い換えると、光受信器２－１は、光信号Ｔｘ２を間欠的に受信し、光受信器２－２は、光信号Ｔｘ１および光信号Ｔｘ２を時分割で受信する。この場合、光受信器２－１の信号選択部１２－１および光受信器２－２の信号選択部１２－２は、信号損失検出部１１－１からアラーム信号を受信し、信号損失検出部１１－２からアラーム信号を受信しない。光受信器２－１の信号選択部１２－１は、アラーム信号に基づいて、光信号Ｔｘ２を出力信号とし、光受信器２－２の信号選択部１２－２は、アラーム信号に基づいて、光信号Ｔｘ１を出力信号とすることができる。
以上説明したように、本発明の実施の形態１にかかる光通信システム１００は、複数の光送信器１－１，１－２と、複数の光送信器１－１，１－２のそれぞれに対応して設けられる複数の第１光カプラ３－１，３－２と、複数の光受信器２－１，２－２と、複数の光受信器２－１，２－２のそれぞれに対応して設けられる複数の第２光カプラ４－１，４－２とを有する。複数の第１光カプラ３－１，３－２のそれぞれは、対応する光送信器１－１，１－２が送信する光信号を分岐させて、複数の第２光カプラ４－１，４－２のそれぞれに出力する。複数の第２光カプラ４－１，４－２のそれぞれは、複数の第１光カプラ３－１，３－２が出力する複数の光信号Ｔｘ１，Ｔｘ２を合流させて、対応する光受信器２－１，２－２に出力する。複数の光送信器１－１，１－２は、交互に光信号を送信する。
光通信システム１００では、光送信器１－１，１－２が交互に光信号を送信し、光受信器２－１，２－２のそれぞれは、光送信器１－１が送信した光信号Ｔｘ１と、光送信器１－２が送信した光信号Ｔｘ２とを時分割で受信することになる。このため、例えば、光ファイバが１本以上切断し、光信号Ｔｘ１，Ｔｘ２のうちの一方が光受信器２－１，２－２の少なくとも一方に到達することができないような障害が発生した状態であっても、通信断を発生させることなく、冗長化を実現することが可能になる。このとき、光通信システム１００は、冗長化のためのスイッチを使用していないため、故障率を低減しつつ、冗長化を実現することが可能である。
実施の形態２．
実施の形態１では、２台の光送信器１－１，１－２と２台の光受信器２－１，２－２とを含む光通信システム１００について説明したが、実施の形態２では、２Ｎ台の光送信器１－１～１－２Ｎと、２Ｎ台の光受信器２－１～２－２Ｎとを含む光通信システム２００について説明する。
図６は、本発明の実施の形態２にかかる光通信システム２００の構成を示す図である。光通信システム２００は、光送信器１－１～１－２Ｎと、光受信器２－１～２－２Ｎと、光送信器１－１～１－２Ｎのそれぞれに対応して設けられる２Ｎ個の第１光カプラ３－１～３－２Ｎと、光受信器２－１～２－２Ｎのそれぞれに対応して設けられる２Ｎ個の第２光カプラ４－１～４－２Ｎとを有する。なお、以下の説明中において、ｍ番目の光送信器を光送信器１－ｍと称し、ｍ番目の光受信器を光受信器２－ｍと称する。光送信器１－ｍに対応する第１光カプラを第１光カプラ３－ｍと称し、光受信器２－ｍに対応する第２光カプラを第２光カプラ４－ｍと称する。また、光ファイバ５－１～５－２Ｎのうち光送信器１－ｍに接続された光ファイバを光ファイバ５－ｍと称し、光ファイバ７－１～７－２Ｎのうち光受信器２－ｍに接続された光ファイバを光ファイバ７－ｍと称する。ｍは、１から２Ｎの整数である。
光送信器１－ｍは、対応する第１光カプラ３－ｍと、光ファイバ５－ｍを介して接続されている。第１光カプラ３－ｍは、光ファイバ６－ｍａを介して第２光カプラ４－ｍと接続されている。第１光カプラ３－ｍは、ｍ＝１～２Ｎ－１である場合、光ファイバ６－ｍｂを介して第２光カプラ４－（ｍ＋１）と接続されており、ｍ＝２Ｎの場合、光ファイバ６－２Ｎｂを介して第２光カプラ４－１と接続されている。第２光カプラ４－ｍは、対応する光受信器２－ｍと、光ファイバ７－ｍを介して接続されている。
光送信器１－ｍは、光信号Ｔｘｍを生成し、生成した光信号Ｔｘｍを光ファイバ５－ｍを介して第１光カプラ３－ｍに出力する。ｍ＝１～２Ｎ－１である場合、第１光カプラ３－ｍは、光送信器１－ｍが出力した光信号Ｔｘｍを分岐させて、一方を光ファイバ６－ｍａを介して第２光カプラ４－ｍに出力し、他方を光ファイバ６－ｍｂを介して第２光カプラ４－（ｍ＋１）に出力する。ｍ＝２Ｎである場合、第１光カプラ３－２Ｎは、光送信器１－２Ｎが出力した光信号Ｔｘ２Ｎを分岐させて、一方を光ファイバ６－２Ｎａを介して第２光カプラ４－２Ｎに出力し、他方を光ファイバ６－２Ｎｂを介して第２光カプラ４－１に出力する。
第２光カプラ４－１は、光信号Ｔｘ１，Ｔｘ２Ｎを合流させて、光ファイバ７－１を介して光受信器２－１に出力する。ｍ＝２～２Ｎである場合、第２光カプラ４－ｍは、光信号Ｔｘｍ，Ｔｘ（ｍ－１）を合流させて、光ファイバ７－ｍを介して光受信器２－ｍに出力する。
なお、ここでは省略しているが、光通信システム２００は、図３に示す光通信システム１００と同様に、クロック信号生成部９を有しており、光送信器１－１～１－２Ｎのそれぞれは、信号生成部１０－１～１０－２Ｎを有しており、光受信器２－１～２－２Ｎのそれぞれは、信号損失検出部１１－１～１１－２Ｎおよび信号選択部１２－１～１２－２Ｎを有している。クロック信号生成部９は、光送信器１－１～１－２Ｎおよび光受信器２－１～２－２Ｎのそれぞれに、基準クロック信号を出力している。
信号生成部１０－１～１０－２Ｎは、例えば、信号間の時間間隔をΔｔ’とした場合、信号の周期Ｔに対してΔｔ’を十分に小さくすることができる。奇数番目の光送信器１－１・・・１－（２Ｎ－１）から光受信器までの光ファイバ長をＬ１’［ｍ］、偶数番目の光送信器１－２・・・１－２Ｎから光受信器までの光ファイバ長をＬ２’［ｍ］、真空中の光速度をｃ［ｍ／ｓ］、光ファイバのコアの屈折率をｎとした場合、信号間の時間間隔Δｔ’は、以下の数式（２）で表される。
Δｔ’＝（Ｌ２’－Ｌ１’）／ｃ × ｎ ・・・（２）
光送信器１－１～１－２Ｎは、第１グループまたは第２グループに分類されている。例えば、図６に示す例では、奇数番目の光送信器１－１，１－３，・・・１－（２Ｎ－１）が第１グループに分類されており、偶数番目の光送信器１－２，・・・１－（２Ｎ－２），１－２Ｎが第２グループに分類されている。第１グループの光送信器１－１，１－３，・・・１－（２Ｎ－１）と、第２グループの光送信器１－２，・・・１－（２Ｎ－２），１－２Ｎとは、交互に光信号を送信する。
図７は、図６に示す光通信システム２００が通常通り稼働している場合の光送信器１－１～１－２Ｎの送信信号と光受信器２－１～２－２Ｎの受信信号および出力信号とを示す図である。第１グループの光送信器１－１，１－３，・・・１－（２Ｎ－１）と、第２グループの光送信器１－２，・・・１－（２Ｎ－２），１－２Ｎとは、交互に光信号を送信する。
光受信器２－１の受信信号は、光信号Ｔｘ１，Ｔｘ２Ｎを含む。ｍ＝２～２Ｎの場合、光受信器２－ｍの受信信号は、光信号Ｔｘｍ，Ｔｘ（ｍ－１）を含む。信号損失検出部１１－１～１１－２Ｎのそれぞれは、受信信号に信号の損失があるか否かを検出する。ここでは、光通信システム２００内で障害は発生していないため、信号損失は検出されず、信号損失検出部１１－１～１１－２Ｎは、アラーム信号を出力しない。
信号選択部１２－１～１２－２Ｎのそれぞれは、アラーム信号の有無と、光受信器２－１～２－２Ｎのそれぞれに接続される光通信路の優先度とに基づいて、出力信号を選択する。図６において、末尾に「ａ」が付加された光ファイバ６－１ａ～６－２Ｎａを含む光通信路は、末尾に「ｂ」が付加された光ファイバ６－１ｂ～６－２Ｎｂを含む光通信路よりも優先度が高い。例えば、光受信器２－１に接続された２つの光通信路のうち、光ファイバ６－１ａを含む光通信路は、光ファイバ６－２Ｎｂを含む光通信路よりも優先度が高い。同様に、光受信器２－２に接続された２つの光通信路のうち、光ファイバ６－２ａを含む光通信路は、光ファイバ６－１ｂを含む光通信路よりも優先度が高い。このため、信号選択部１２－ｍのそれぞれは、光ファイバ６－ｍａを含む光通信路を介して受信する光信号Ｔｘｍを出力信号として選択する。また、信号選択部１２－１～１２－２Ｎのそれぞれは、基準クロック信号に基づいて、出力信号を選択する。具体的には、信号選択部１２－１～１２－２Ｎのそれぞれは、基準クロック信号に基づいて、受信信号のうち出力信号が含まれる区間を決定する。
図８は、図６に示す光通信システム２００に障害が発生した状態の一例を示す図である。光通信システム２００の光ファイバ６－１ａの切断が発生している。光ファイバ６－１ａは、通常時、光ファイバ５－１、第１光カプラ３－１、第２光カプラ４－１および光ファイバ７－１と共に、光送信器１－１から光受信器２－１に至る通信経路を形成している。このため、光ファイバ６－１ａが切断されると、光受信器２－１は、光送信器１－１からの光信号Ｔｘ１を受信することができなくなる。
図９は、図８に示す状態の光通信システム２００における、光送信器１－１～１－２Ｎの送信信号と光受信器２－１～２－２Ｎの受信信号および出力信号とを示す図である。図７に示した通常時と同様に、第１グループの光送信器１－１，１－３，・・・１－（２Ｎ－１）と、第２グループの光送信器１－２，・・・１－（２Ｎ－２），１－２Ｎとは、交互に光信号を送信する。
光受信器２－１の受信信号は、光信号Ｔｘ１を含まず、光信号Ｔｘ２Ｎを含む。ｍ＝２～２Ｎの場合、図７に示す通常時と同様に、光受信器２－ｍの受信信号は、光信号Ｔｘｍ，Ｔｘ（ｍ－１）を含む。信号損失検出部１１－１～１１－２Ｎのそれぞれは、受信信号に信号の損失があるか否かを検出する。ここでは、光ファイバ６－１ａで障害が発生しているため、信号損失検出部１１－１は、信号選択部１２－１～１２－２Ｎのそれぞれにアラーム信号を出力する。
信号選択部１２－１～１２－２Ｎのそれぞれは、アラーム信号の有無と、光受信器２－１～２－２Ｎのそれぞれに接続される光通信路の優先度とに基づいて、出力信号を選択する。図９の例では、信号選択部１２－１～１２－２Ｎのそれぞれは、アラーム信号を受信しているため、障害時の動作を行う。具体的には、信号選択部１２－１は、光受信器２－１に接続された２つの光通信路のうち、優先度が低い光通信路を介して受信する光信号Ｔｘ２Ｎを出力信号にする。ｍ＝２～２Ｎの場合、信号選択部１２－ｍのそれぞれは、優先度が低い光通信路を介して受信する光信号Ｔｘ（ｍ－１）を出力信号にする。
以上説明したように、本発明の実施の形態２にかかる光通信システム２００は、複数の光送信器１－１～１－２Ｎと、複数の光送信器１－１～１－２Ｎのそれぞれに対応して設けられる複数の第１光カプラ３－１～３－２Ｎと、複数の光受信器２－１～２－２Ｎと、複数の光受信器２－１～２－２Ｎのそれぞれに対応して設けられる複数の第２光カプラ４－１～４－２Ｎとを有する。複数の第１光カプラ３－ｍのそれぞれは、対応する光送信器１－ｍが送信する光信号を分岐させて、複数の第２光カプラ４－１～４－２Ｎのうちの２つに出力する。複数の第２光カプラ４－１～４－２Ｎのそれぞれは、複数の第１光カプラ３－１～３－２Ｎのうちの２つが出力する複数の光信号を合流させて、対応する光受信器２－１～２－２Ｎに出力する。複数の光送信器１－１～１－２Ｎは、第１グループまたは第２グループに分類され、第１グループの光送信器１－１，１－３，・・・１－（２Ｎ－１）と、第２グループの光送信器１－２，・・・１－（２Ｎ－２），１－２Ｎとは、交互に光信号を送信する。
光通信システム２００では、第１グループの光送信器１－１，１－３，・・・１－（２Ｎ－１）と第２グループの光送信器１－２，・・・１－（２Ｎ－２），１－２Ｎとが交互に光信号を送信し、光受信器２－１～２－２Ｎのそれぞれは、光送信器１－１～１－２Ｎのうちの２台が送信した２つの光信号を時分割で受信することになる。このため、例えば、光ファイバが１本以上切断し、光ファイバ６－１ａ～６－２Ｎａを介して伝送される光信号と、光ファイバ６－１ｂ～６－２Ｎｂを介して伝送される光信号とのうちの一方が光受信器２－１～２－２Ｎに到達することができないような障害が発生した状態であっても、通信断を発生させることなく、冗長化を実現することが可能になる。このとき、光通信システム２００は、冗長化のためのスイッチを使用していないため、故障率を低減しつつ、冗長化を実現することが可能である。
実施の形態３．
図１０は、本発明の実施の形態３にかかる光通信システム３００の構成を示す図である。光通信システム３００は、光通信システム２００のＮ＝２である場合の具体例である。光通信システム３００は、４台の光送信器１－１～１－４と、４台の光受信器２－１～２－４と、光送信器１－１～１－４のそれぞれに対応して設けられる第１光カプラ３－１～３－４と、光受信器２－１～２－４のそれぞれに対応して設けられる第２光カプラ４－１～４－４とを有する。
光送信器１－１は、光ファイバ５－１を介して第１光カプラ３－１と接続されている。光送信器１－２は、光ファイバ５－２を介して第１光カプラ３－２と接続されている。光送信器１－３は、光ファイバ５－３を介して第１光カプラ３－３と接続されている。光送信器１－４は、光ファイバ５－４を介して第１光カプラ３－４と接続されている。
第１光カプラ３－１は、光ファイバ６－１ａを介して第２光カプラ４－１と接続されており、光ファイバ６－１ｂを介して第２光カプラ４－２と接続されている。第１光カプラ３－２は、光ファイバ６－２ａを介して第２光カプラ４－２と接続されており、光ファイバ６－２ｂを介して第２光カプラ４－３と接続されている。第１光カプラ３－３は、光ファイバ６－３ａを介して第２光カプラ４－３と接続されており、光ファイバ６－３ｂを介して第２光カプラ４－４と接続されている。第１光カプラ３－４は、光ファイバ６－４ａを介して第２光カプラ４－４と接続されており、光ファイバ６－４ｂを介して第２光カプラ４－１と接続されている。
第２光カプラ４－１は、光ファイバ７－１を介して光受信器２－１と接続されている。第２光カプラ４－２は、光ファイバ７－２を介して光受信器２－２と接続されている。第２光カプラ４－３は、光ファイバ７－３を介して光受信器２－３と接続されている。第２光カプラ４－４は、光ファイバ７－４を介して光受信器２－４と接続されている。
光送信器１－１は、光信号Ｔｘ１を生成し、生成した光信号Ｔｘ１を光ファイバ５－１を介して第１光カプラ３－１に出力する。光送信器１－２は、光信号Ｔｘ２を生成し、光ファイバ５－２を介して生成した光信号Ｔｘ２を第１光カプラ３－２に出力する。光送信器１－３は、光信号Ｔｘ３を生成し、光ファイバ５－３を介して生成した光信号Ｔｘ３を第１光カプラ３－３に出力する。光送信器１－４は、光信号Ｔｘ４を生成し、光ファイバ５－４を介して生成した光信号Ｔｘ４を第１光カプラ３－４に出力する。
第１光カプラ３－１は、光信号Ｔｘ１を分岐させて、一方を光ファイバ６－１ａを介して第２光カプラ４－１に出力し、他方を光ファイバ６－１ｂを介して第２光カプラ４－２に出力する。第１光カプラ３－２は、光信号Ｔｘ２を分岐させて、一方を光ファイバ６－２ａを介して第２光カプラ４－２に出力し、他方を光ファイバ６－２ｂを介して第２光カプラ４－３に出力する。第１光カプラ３－３は、光信号Ｔｘ３を分岐させて、一方を光ファイバ６－３ａを介して第２光カプラ４－３に出力し、他方を光ファイバ６－３ｂを介して第２光カプラ４－４に出力する。第１光カプラ３－４は、光信号Ｔｘ４を分岐させて、一方を光ファイバ６－４ａを介して第２光カプラ４－４に出力し、他方を光ファイバ６－４ｂを介して第２光カプラ４－１に出力する。
第２光カプラ４－１は、光信号Ｔｘ１，Ｔｘ４を合流させて、光ファイバ７－１を介して光受信器２－１に出力する。第２光カプラ４－２は、光信号Ｔｘ２，Ｔｘ１を合流させて、光ファイバ７－２を介して光受信器２－２に出力する。第２光カプラ４－３は、光信号Ｔｘ３，Ｔｘ２を合流させて、光ファイバ７－３を介して光受信器２－３に出力する。第２光カプラ４－４は、光信号Ｔｘ４，Ｔｘ３を合流させて、光ファイバ７－４を介して光受信器２－４に出力する。
なお、ここでは省略しているが、光通信システム３００は、図３に示す光通信システム１００と同様に、クロック信号生成部９を有しており、光送信器１－１～１－４のそれぞれは、信号生成部１０－１～１０－４を有しており、光受信器２－１～２－４のそれぞれは、信号損失検出部１１－１～１１－４および信号選択部１２－１～１２－４を有している。クロック信号生成部９は、光送信器１－１～１－４および光受信器２－１～２－４のそれぞれに、基準クロック信号を出力している。
光送信器１－１～１－４は、第１グループまたは第２グループに分類されている。具体的には、奇数番目の光送信器１－１，１－３が第１グループに分類されており、偶数番目の光送信器１－２，１－４が第２グループに分類されている。第１グループの光送信器１－１，１－３と、第２グループの光送信器１－２，１－４とは、交互に光信号を送信する。
図１１は、図１０に示す光通信システム３００が通常通り稼働している場合の光送信器１－１～１－４の送信信号と光受信器２－１～２－４の受信信号および出力信号とを示す図である。第１グループの光送信器１－１，１－３と、第２グループの光送信器１－２，１－４とは、交互に光信号を送信する。
光受信器２－１の受信信号は、光信号Ｔｘ１，Ｔｘ４を含む。光受信器２－２の受信信号は、光信号Ｔｘ２，Ｔｘ１を含む。光受信器２－３の受信信号は、光信号Ｔｘ３，Ｔｘ２を含む。光受信器２－４の受信信号は、光信号Ｔｘ４，Ｔｘ３を含む。
信号損失検出部１１－１～１１－４のそれぞれは、受信信号に信号の損失があるか否かを検出する。ここでは、光通信システム３００内で障害は発生していないため、信号損失は検出されず、信号損失検出部１１－１～１１－４は、アラーム信号を出力しない。
信号選択部１２－１～１２－４のそれぞれは、アラーム信号の有無と、光受信器２－１～２－４のそれぞれに接続される光通信路の優先度とに基づいて、出力信号を選択する。図１０において、末尾に「ａ」が付加された光ファイバ６－１ａ～６－４ａを含む光通信路は、末尾に「ｂ」が付加された光ファイバ６－１ｂ～６－４ｂを含む光通信路よりも優先度が高い。例えば、光受信器２－１に接続された２つの光通信路のうち、光ファイバ６－１ａを含む光通信路は、光ファイバ６－４ｂを含む光通信路よりも優先度が高い。同様に、光受信器２－２に接続された２つの光通信路のうち、光ファイバ６－２ａを含む光通信路は、光ファイバ６－１ｂを含む光通信路よりも優先度が高い。光受信器２－３に接続された２つの光通信路のうち、光ファイバ６－３ａを含む光通信路は、光ファイバ６－２ｂを含む光通信路よりも優先度が高い。光受信器２－４に接続された２つの光通信路のうち、光ファイバ６－４ａを含む光通信路は、光ファイバ６－３ｂを含む光通信路よりも優先度が高い。
このため、信号選択部１２－１は、光ファイバ６－１ａを含む光通信路を介して受信する光信号Ｔｘ１を出力信号として選択する。信号選択部１２－２は、光ファイバ６－２ａを含む光通信路を介して受信する光信号Ｔｘ２を出力信号として選択する。信号選択部１２－３は、光ファイバ６－３ａを含む光通信路を介して受信する光信号Ｔｘ３を出力信号として選択する。信号選択部１２－４は、光ファイバ６－４ａを含む光通信路を介して受信する光信号Ｔｘ４を出力信号として選択する。また、信号選択部１２－１～１２－４のそれぞれは、基準クロック信号に基づいて、出力信号を選択する。具体的には、信号選択部１２－１～１２－４のそれぞれは、基準クロック信号に基づいて、受信信号のうち出力信号が含まれる区間を決定する。
図１２は、図１０に示す光通信システム３００に障害が発生した状態の一例を示す図である。光通信システム３００の光ファイバ６－１ａの切断が発生している。光ファイバ６－１ａは、通常時、光ファイバ５－１、第１光カプラ３－１、第２光カプラ４－１および光ファイバ７－１と共に、光送信器１－１から光受信器２－１に至る通信経路を形成している。このため、光ファイバ６－１ａが切断されると、光受信器２－１は、光送信器１－１からの光信号Ｔｘ１を受信することができなくなる。
図１３は、図１２に示す状態の光通信システム３００における、光送信器１－１～１－４の送信信号と光受信器２－１～２－４の受信信号および出力信号とを示す図である。図１１に示した通常時と同様に、第１グループの光送信器１－１，１－３と、第２グループの光送信器１－２，１－４とは、交互に光信号を送信する。
光受信器２－１の受信信号は、光信号Ｔｘ１を含まず、光信号Ｔｘ４を含む。光受信器２－２の受信信号は、光信号Ｔｘ２，Ｔｘ１を含む。光受信器２－３の受信信号は、光信号Ｔｘ３，Ｔｘ２を含む。光受信器２－４の受信信号は、光信号Ｔｘ４，Ｔｘ３を含む。
信号損失検出部１１－１～１１－４のそれぞれは、受信信号に信号の損失があるか否かを検出する。ここでは、光ファイバ６－１ａで障害が発生しているため、信号損失検出部１１－１は、信号選択部１２－１～１２－４のそれぞれにアラーム信号を出力する。
信号選択部１２－１～１２－４のそれぞれは、アラーム信号の有無と、光受信器２－１～２－４のそれぞれに接続される光通信路の優先度とに基づいて、出力信号を選択する。図１３の例では、信号選択部１２－１～１２－４のそれぞれは、アラーム信号を受信しているため、障害時の動作を行う。具体的には、信号選択部１２－１は、光受信器２－１に接続された２つの光通信路のうち、優先度が低い光通信路を介して受信する光信号Ｔｘ４を出力信号にする。信号選択部１２－２は、光受信器２－２に接続された２つの光通信路のうち、優先度が低い光通信路を介して受信する光信号Ｔｘ１を出力信号にする。信号選択部１２－３は、光受信器２－３に接続された２つの光通信路のうち、優先度が低い光通信路を介して受信する光信号Ｔｘ２を出力信号にする。信号選択部１２－４は、光受信器２－４に接続された２つの光通信路のうち優先度が低い光通信路を介して受信する光信号Ｔｘ３を出力信号にする。
以上説明したように、本発明の実施の形態３にかかる光通信システム３００は、複数の光送信器１－１～１－４と、複数の光送信器１－１～１－４のそれぞれに対応して設けられる複数の第１光カプラ３－１～３－４と、複数の光受信器２－１～２－４と、複数の光受信器２－１～２－４のそれぞれに対応して設けられる複数の第２光カプラ４－１～４－４とを有する。複数の第１光カプラ３－１～３－４のそれぞれは、対応する光送信器１－１～１－４が送信する光信号を分岐させて、複数の第２光カプラ４－１～４－４のうちの２つに出力する。複数の第２光カプラ４－１～４－４のそれぞれは、複数の第１光カプラ３－１～３－４のうちの２つが出力する複数の光信号を合流させて、対応する光受信器２－１～２－４に出力する。複数の光送信器１－１～１－４は、第１グループまたは第２グループに分類され、第１グループの光送信器１－１，１－３と、第２グループの光送信器１－２，１－４とは、交互に光信号を送信する。
光通信システム３００では、第１グループの光送信器１－１，１－３と第２グループの光送信器１－２，１－４とが交互に光信号を送信し、光受信器２－１～２－４のそれぞれは、光送信器１－１～１－４のうちの２台が送信した２つの光信号を時分割で受信することになる。このため、例えば、光ファイバが１本以上切断し、光ファイバ６－１ａ～６－４ａを介して伝送される光信号と、光ファイバ６－１ｂ～６－４ｂを介して伝送される光信号とのうちの一方が光受信器２－１～２－４に到達することができないような障害が発生した状態であっても、通信断を発生させることなく、冗長化を実現することが可能になる。このとき、光通信システム３００は、冗長化のためのスイッチを使用していないため、故障率を低減しつつ、冗長化を実現することが可能である。
実施の形態４．
図１４は、本発明の実施の形態４にかかる光通信システム４００の構成を示す図である。光通信システム４００は、光送信器１－１を有する現用系送信装置２０－１と、光送信器１－２を有する予備系送信装置２０－２と、光受信器２－１を有する現用系受信装置３０－１と、光受信器２－２を有する予備系受信装置３０－２とを有する。光通信システム４００は、さらに、第１光カプラ３－１，３－２と、第２光カプラ４－１，４－２とを有する。
光送信器１－１，１－２と、光受信器２－１，２－２との間の接続関係は、実施の形態１で説明した構成と同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。
現用系送信装置２０－１が有する光送信器１－１と、予備系送信装置２０－２が有する光送信器１－２とは、交互に光信号を送信する。光送信器１－１は、光ファイバ５－１を介して光信号Ｔｘ１を第１光カプラ３－１に出力する。光送信器１－２は、光ファイバ５－２を介して光信号Ｔｘ２を第１光カプラ３－２に出力する。
第１光カプラ３－１は、光信号Ｔｘ１を分岐させて、一方を光ファイバ６－１ａを介して第２光カプラ４－１に出力し、他方を光ファイバ６－１ｂを介して第２光カプラ４－２に出力する。第１光カプラ３－２は、光信号Ｔｘ２を分岐させて、一方を光ファイバ６－２ａを介して第２光カプラ４-２に出力し、他方を光ファイバ６－２ｂを介して第２光カプラ４－１に出力する。
第２光カプラ４－１，４－２のそれぞれは、光信号Ｔｘ１，Ｔｘ２を合流させて、光ファイバ７－１，７－２を介して光受信器２－１，２－２に出力する。
図１５は、図１４に示す光通信システム４００が通常通り稼働している場合の光送信器１－１，１－２の送信信号と光受信器２－１，２－２の受信信号および出力信号とを示す図である。
光送信器１－１，１－２は、光信号Ｔｘ１，Ｔｘ２を交互に送信する。光受信器２－１，２－２は、光信号Ｔｘ１，Ｔｘ２を時分割で受信する。光受信器２－１，２－２の受信信号は、光信号Ｔｘ１，Ｔｘ２を交互に含む。光受信器２－１，２－２のそれぞれは、受信信号に含まれる光信号Ｔｘ１，Ｔｘ２のうち、出力信号を選択する。
光受信器２－１，２－２が受信信号に含まれる光信号Ｔｘ１，Ｔｘ２から出力信号を選択するための構成については様々考えられる。一例として、光通信システム４００が、図３に示す光通信システム１００と同様に、クロック信号生成部９を有し、光送信器１－１，１－２のそれぞれは、信号生成部１０－１，１０－２を有し、光受信器２－１，２－２のそれぞれは、信号損失検出部１１－１，１１－２および信号選択部１２－１，１２－２を有する構成が挙げられる。クロック信号生成部９は、光送信器１－１，１－２および光受信器２－１，２－２のそれぞれに、基準クロック信号を出力することができる。
この場合、信号損失検出部１１－１は、光受信器２－１の受信信号に信号の損失がある場合、アラーム信号を出力し、信号の損失がない場合、アラーム信号を出力しない。信号損失検出部１１－２は、光受信器２－２の受信信号に信号の損失がある場合、アラーム信号を出力し、信号の損失がない場合、アラーム信号を出力しない。図１５に示す例では、光通信システム４００に障害が生じていないため、信号損失検出部１１－１，１１－２はアラーム信号を出力しない。また、信号選択部１２－１，１２－２のそれぞれは、アラーム信号の有無と、光受信器２－１，２－２のそれぞれに接続された光通信路の優先度に基づいて、出力信号を選択する。また、信号選択部１２－１，１２－２のそれぞれは、基準クロック信号に基づいて、出力信号を選択することができる。具体的には、信号選択部１２－１，１２－２のそれぞれは、基準クロック信号に基づいて、受信信号のうち出力信号が含まれる区間を決定することができる。アラーム信号を受信していないため、信号選択部１２－１は、優先度の高い光通信路を介して受信する光信号Ｔｘ１を出力信号にし、信号選択部１２－２は、優先度の高い光通信路を介して受信する光信号Ｔｘ２を出力信号にする。
図１６は、図１４に示す光通信システム４００に障害が発生した状態の第１の例を示す図である。図１６に示す第１の例において、光通信システム４００の現用系送信装置２０－１に障害が発生している。
図１７は、図１６に示す状態の光通信システム４００における、光送信器１－１，１－２の送信信号と光受信器２－１，２－２の受信信号および出力信号とを示す図である。光送信器１－１を有する現用系送信装置２０－１に障害が発生しているため、光送信器１－１は、光信号Ｔｘ１を送信することができない。光送信器１－２は、間欠的に光信号Ｔｘ２を送信する。この場合、光受信器２－１，２－２のそれぞれは、光信号Ｔｘ１を受信することができず、光信号Ｔｘ２を間欠的に受信する。信号選択部１２－１，１２－２のそれぞれは、受信信号に光信号Ｔｘ１が含まれておらず、光信号Ｔｘ２が含まれるため、光信号Ｔｘ２を出力信号にする。
図１８は、図１４に示す光通信システム４００に障害が発生した状態の第２の例を示す図である。図１８に示す第２の例において、光通信システム４００の現用系受信装置３０－１に障害が発生している。
図１９は、図１８に示す状態の光通信システム４００における、光送信器１－１，１－２の送信信号と光受信器２－１，２－２の受信信号および出力信号との第１の例を示す図である。光送信器１－１，１－２から光ファイバ７－１，７－２までは、光通信システム４００が通常通り稼働しているときと同様の動作が行われる。光受信器２－１を有する現用系受信装置３０－１に障害が発生しているため、光受信器２－１は、光信号Ｔｘ１，Ｔｘ２を受信することができない。光受信器２－２は、光信号Ｔｘ１，Ｔｘ２を時分割で受信する。この場合、光受信器２－２の信号選択部１２－２は、光信号Ｔｘ１，Ｔｘ２のうちの１つを出力信号として選択する。信号選択部１２－２は、信号損失検出部１１－１からのアラーム信号に基づいて、障害時の動作を行い、光信号Ｔｘ１を出力信号にすることができる。
図２０は、図１８に示す状態の光通信システム４００における、光送信器１－１，１－２の送信信号と光受信器２－１，２－２の受信信号および出力信号との第２の例を示す図である。図１９に示す第１の例では、信号選択部１２－２は、光信号Ｔｘ１を出力信号として選択したが、図２０に示す第２の例では、信号選択部１２－２は、光通信路の優先度に基づいて、光信号Ｔｘ２を出力信号として選択することができる。
光受信器２－１がいずれの光信号Ｔｘ１，Ｔｘ２も出力することができない場合、光信号Ｔｘ１，Ｔｘ２の両方を受信することができる光受信器２－２では、光信号Ｔｘ１，Ｔｘ２のいずれを出力信号としてもよい。図５、図９、図１３に示すように、信号の損失が検出された光受信器２－１においても、一方の光信号Ｔｘ２を受信することができる場合、光受信器２－２においては、光受信器２－１と異なる光信号Ｔｘ１を出力することが望ましい。
以上説明したように、本発明の実施の形態４にかかる光通信システム４００は、複数の光送信器１－１，１－２と、複数の光送信器１－１，１－２のそれぞれに対応して設けられる複数の第１光カプラ３－１，３－２と、複数の光受信器２－１，２－２と、複数の光受信器２－１，２－２のそれぞれに対応して設けられる複数の第２光カプラ４－１，４－２とを有する。複数の第１光カプラ３－１，３－２のそれぞれは、対応する光送信器１－１，１－２が送信する光信号を分岐させて、複数の第２光カプラ４－１，４－２のそれぞれに出力する。複数の第２光カプラ４－１，４－２のそれぞれは、複数の第１光カプラ３－１，３－２が出力する複数の光信号Ｔｘ１，Ｔｘ２を合流させて、対応する光受信器２－１，２－２に出力する。複数の光送信器１－１，１－２は、交互に光信号を送信する。
光通信システム４００では、光送信器１－１，１－２が交互に光信号を送信し、光受信器２－１，２－２のそれぞれは、光送信器１－１が送信した光信号Ｔｘ１と、光送信器１－２が送信した光信号Ｔｘ２とを時分割で受信することになる。このため、例えば、現用系送信装置２０－１または現用系受信装置３０－１に障害が発生した場合であっても、通信断を発生させることなく、冗長化を実現することが可能になる。このとき、光通信システム４００は、冗長化のためのスイッチを使用していないため、故障率を低減しつつ、冗長化を実現することが可能である。
なお、上記の実施の形態１，４では、信号損失検出部１１－１および信号選択部１２－１は、光受信器２－１内に設けられ、信号損失検出部１１－２および信号選択部１２－２は、光受信器２－２内に設けられることとしたが、本実施の形態はかかる例に限定されない。信号損失検出部１１－１および信号選択部１２－１は、光受信器２－１の外部に設けられてもよく、信号損失検出部１１－２および信号選択部１２－２は、光受信器２－２の外部に設けられてもよい。この場合、光受信器２－１は信号損失検出部１１－１に受信信号を出力し、光受信器２－２は信号損失検出部１１－２に受信信号を出力する。実施の形態２，３についても同様である。
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
１－１～１－２Ｎ 光送信器、２－１～２－２Ｎ 光受信器、３－１～３－２Ｎ 第１光カプラ、４－１～４－２Ｎ 第２光カプラ、５－１～５－２Ｎ，６－１ａ～６－２Ｎａ，６－１ｂ～６－２Ｎｂ，７－１～７－２Ｎ 光ファイバ、９ クロック信号生成部、１０－１～１０－２Ｎ 信号生成部、１１－１～１１－２Ｎ 信号損失検出部、１２－１～１２－２Ｎ 信号選択部、２０－１ 現用系送信装置、２０－２ 予備系送信装置、３０－１ 現用系受信装置、３０－２ 予備系受信装置、１００，２００，３００，４００ 光通信システム、Ｔｘ１～Ｔｘ２Ｎ 光信号。

Claims (8)

  1. 複数の光送信器と、
    複数の前記光送信器のそれぞれに対応して設けられる複数の第１光カプラと、
    複数の光受信器と、
    複数の前記光受信器のそれぞれに対応して設けられる複数の第２光カプラと、
    を備え、
    複数の前記第１光カプラのそれぞれは、対応する光送信器が送信する光信号を分岐させて、複数の前記第２光カプラのそれぞれに出力し、
    複数の前記第２光カプラのそれぞれは、複数の前記第１光カプラが出力する複数の光信号を合流させて、対応する前記光受信器に出力し、
    同一の前記第２光カプラで前記光信号が合流される２台の前記光送信器は、交互に光信号を送信することを特徴とする光通信システム。
  2. １つの光受信器に接続される複数の光送信器の中で優先度が定められており、
    複数の前記光受信器のそれぞれは、複数の光送信器から複数の光信号を受信した場合、前記優先度に基づいて１つの光送信器を選択し、選択した光送信器から受信した光信号を出力信号にすることを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
  3. 複数の前記光送信器は、第１グループまたは第２グループに分類され、
    前記第１グループの光送信器と、前記第２グループの光送信器とが交互に光信号を送信することを特徴とする請求項１または２に記載の光通信システム。
  4. 基準クロック信号を生成するクロック信号生成部と、
    複数の前記光送信器のそれぞれに対応して設けられ、対応する光送信器が送信する光信号を生成し、生成した光信号を送信するタイミングを前記基準クロック信号に基づいて決定する信号生成部と、
    複数の前記光受信器のそれぞれに対応して設けられ、対応する光受信器の受信信号に含まれる複数の光信号の中から出力信号を前記基準クロック信号に基づいて選択する信号選択部と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光通信システム。
  5. 複数の前記光受信器のそれぞれに対応して設けられ、対応する光受信器の受信信号の損失を検出する信号損失検出部、
    をさらに備え、
    前記信号選択部は、対応する光受信器の受信信号の損失が検出されたか否かと、前記基準クロック信号とに基づいて出力信号を選択することを特徴とする請求項４に記載の光通信システム。
  6. １つの光受信器に接続される複数の光通信路の中で優先度が定められており、
    前記信号選択部は、受信信号の損失が検出されたか否かと前記優先度とに基づいて、前記受信信号に含まれる複数の光信号の中から出力信号を選択し、前記基準クロック信号に基づいて、前記受信信号のうち選択した出力信号が含まれる区間を決定することを特徴とする請求項５に記載の光通信システム。
  7. 前記信号生成部は、対応する前記光送信器と同一の前記第２光カプラに接続される光送信器が光信号を送信するタイミングから、対応する前記光送信器が次の光信号を送信するタイミングまでの時間間隔である送信間隔が、対応する前記光送信器が周期的に光信号を送信する時間間隔である光信号の周期よりも短くなるように、生成した光信号を送信するタイミングを決定することを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の光通信システム。
  8. 複数の光送信器と、複数の前記光送信器のそれぞれに対応して設けられる複数の第１光カプラと、複数の光受信器と、複数の前記光受信器のそれぞれに対応して設けられる複数の第２光カプラと、を備える光通信システムにおいて、
    複数の前記第１光カプラのそれぞれは、対応する光送信器が送信する光信号を分岐して、複数の前記第２光カプラのそれぞれに出力し、
    複数の前記第２光カプラのそれぞれは、複数の前記第１光カプラが出力する複数の光信号を合流させて、対応する前記光受信器に出力し、
    同一の前記第２光カプラで前記光信号が合流される２台の前記光送信器は、交互に光信号を送信することを特徴とする光通信方法。
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