JPH02162939A

JPH02162939A - 光フアイバ通信方式

Info

Publication number: JPH02162939A
Application number: JP63316498A
Authority: JP
Inventors: Masao Majima; 正男真島; Kenji Nakamura; 憲司中村; Noboru Yamamoto; 昇山本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-12-16
Filing date: 1988-12-16
Publication date: 1990-06-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は光ファイバ通信方式、特に光波長多重を用いた
光ファイバ通信方式に関するものである。

［従来の技術］近年、オフィス内で通信される情報は多様化しつつある
。例えば、コンピュータ、ワークステーションのデータ
信号、ファクシミリの静止画像信号、電話の音声信号、
ＴＶ会議システムの映像信号等が混在するようになった
。しかし、これらの伝送速度、伝送容量、連続性等はま
ちまちである。一方、通信される情報については、各端
末装置の高性能化による大容量化、高速化が時代の趨勢
である。このような情報社会の急激な発達によって、ネ
ットワークにはマルチメディア対応能力や高速化等が要
求されるようになり、これらに対処するために光ファイ
バネットワークが導入されつつある。

光ファイバネットワークの信号アクセス方式としては、
一般に衝突検出機構付き搬送波検知方式（以下、Ｃ３Ｍ
Ａ／ＣＤ）、　　トークンパッシング方式２時分側条重
方式（以下、ＴＤＭＡ）が用いられるが、マルチメディ
ア対応には主にＴＤＭＡが用いられる。その理由として
は、ＣＳＭＡ／ＣＤとトークンパッシングとが、元来パ
ケット交換通信用であり、音声や映像などの連続性を必
要とされる信号（以後、連続信号という）を扱うには、
パケット制御に複雑な工夫（優先順位の付加や遅延対策
等）が必要であり、また制約も多い点があげられる。

一方、ＴＤＭＡは各端局装置からの信号なフレーム内の
タイムスロットに割り当て、時間軸上で圧縮するもので
あり、連続信号を簡単に取り扱うことが出来、且つ制約
も少ない、タイムスロットの割り当て方により種々の方
式があるが、中でも最近はネットワーク制御装置により
、必要に応じてタイムスロットな各端局装置に割り当て
る可変割り当て方式が主流となっている。

この、ＴＤＭＡを用いたマルチメディア対応法としては
、フレーム内の一部のタイムスロットをバースト信号を
伝達するパケット交換用に、残りを連続信号を伝送する
回線交換様に割り当てる方法がある。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上記のＴＤＭＡを用いるマルチメディア
対応の光ネットワークには以下のような問題点があった
。ＴＤＭＡは各端局装置からの信号を時間軸上で圧縮す
るため、ネットワーク上での伝送速度は各端末装置が送
出する信号速度より高くなる６例えば、伝送速度ａの信
号をｎ回線多重化した場合にはネットワーク上での伝送
速度は（ｎＸａ）となり、また伝送速度ａと伝送速度す
の信号を多重化した場合は（ａ＋ｂ）となる、このよう
に伝送速度が高くなるにつれて、端局装置やネットワー
ク制御装置の電子回路の処理速度も高くする必要がある
ため、技術的に難しく価格も高くなる。また、高速信号
と低速信号を多重化する場合には、端末装置が低速であ
っても接続される端局装置は高速化しなければならない
ことにもなる。

本発明は、前記従来の欠点を除去し、光波長多重を用い
ることにより、マルチメディア対応のネットワークを実
現する光ファイバ通信方式を提供するものである。

［課題を解決するための手段及び作用］この課題を解決
するための手段とし゛Ｃ１本発明の光ファイバ通信方式
は、複数の端局装置を光ファイバで接続した光ネットワ
ークにおいて、少なくとも三波以上の光波長を用いて波
長多重を行ない、第１の光波長を分散制御方式のパケッ
ト交換通信に割り当て、第２の光波長を時分割多重方式
の回線交換通信に割り当て、残りの光波長を光波長割り
当てによる回線交換通信に割り当てて、前記光ネットワークに接続する光ネットワーク制御装置
は、前記第１の光波長によるパケット交換通信を用いて
、前記第２の光波長による時分割多重方式の回線交換通
信と前記残りの光波長による光波長割り当てによる回線
交換通信との制御を行う。

ここで、光ネットワークは受動型の光カップラを用いた
バス型である。

あるいは、光ネットワークはスター型である。

［実施例］以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

まず、本実施例の光ネットワークの構成を説明する。

本実施例の光ネットワークでは、光波長を少なくとも三
波以上使用し、それらのうち１波をバースト信号のパケ
ット交換通信用（以後、第１系統と呼ぶ）に、他の１波
を連続信号の時分割多重回線交換通信用（以後、第２系
統と呼ぶ）に、そして残りの波長を高速の連続信号の回
線交換通信用（以後、第３系統と呼ぶ）に割り当てる。

第１系統は分散制御型であり、パケット交換通信により
、データ端末装置等バーストデータ信号と、第２系統及
び第３系統の通信制御信号とを伝送する。第２系統は連
続信号や時に高速なデータ信号等の回線交換通信を行い
、ＴＤＭＡにより複数の回線を確保する。第３系統は高
速な連続信号の回線交換通信を行う。第３系統において
複数の回線が必要な場合は、光波長の数を増加すること
により回線を確保する。また、第２系統及び第３系統の
回線割り当て等の通信制御は、光ネットワークに接続し
た光ネットワーク制御装置が第１系統を用いて行う。

各端局装置は少なくとも第１系統の送受信部を具備し、
端局装置に接続される端末装置に応じて、必要な系統の
送受信部を選んで具備すればよい。また、前記光ネット
ワーク制御装置は、第１系統及び第２系統の送受信部と
第３系統の受信部とを具備している。

第１図は、本発明を用いたマルチメディア対応の光ネッ
トワークシステムの一実施例を示すものである。このシ
ステムは、データ端末装置１゜高品質音響装置２．映像
装置３及びこれらを複合化した複合端末装置４と、伝送
路制御のための光ネットワーク制御装置５．スターカッ
プラ８、光ファイバ７とで構成されている。

各端末装置は各々端局装置６に接続され、各端局装置６
や光ネットワーク制御装置５は各々１本の光ファイバ７
でパッシブ型スターカップラ８に接続されている。ネッ
トワーク上では、光波長多重により三系統の信号が多重
化されている。

第１系統、第２系統、第３系統の信号に割り当てる光波
長をそれぞれλ８．λ２．λ３とする。

第１系統はデータ端末装置のパケット交換通信用及びそ
の他の端末装置とネットワーク自体の通信制御信号用で
あり、アクセス制御にはＣＳＭＡ／ＣＤを用いる。第２
系統は高品質音響信号用であり、ＴＤＭＡにより１０回
線分を多重化する。

第３系統は映像信号用であり、本実施例ではこの第３系
統における波長多重割り当ては行わず、１つの光波長λ
３により１回線のみを確保している。

第２図は、本実施例のシステムに用いる端局装置６のブ
ロック図の一例を示すものである。

図中２２．２３．２４は、それぞれ第１系統。

第２系統、第３系統に対応するブロック図である。

第１系統ブロツク２２は、Ｃ３ＭＡ／ＣＤコントローラ
１１．エンコーダ・デコーダ１５ａ、衝突検出回路１３
．Ｅ１０変換器１８゜０／Ｅ変換器１９と分岐合流器２
０とから成り、端末装置のデータバス２５からメモリ１
０に貯えられた情報をＭＰＵ９の制御のもとに、ＣＳＭ
Ａ／ＣＤコントローラ１１に送り、そこでパケット化を
行って、エンコーダ・デコーダ１５ａでエンコードし、
衝突検出回路１３を通した後に、Ｅ１０変換器１８でＥ
１０変換し、分岐合流器２０１分波合波器２１を通して
光ファイバに送り出す。

第２系統ブロツク２３は、ＴＤＭＡコントローラ１２．
エンコーダ・デコーダ１５ｂ、Ｅ１０変換器１８．Ｏ／
Ｅ変換器１９と分岐合流器２０から成り、高品質音響信
号入出力２６からの信号をＭＰＵ９の制御のもとに、Ｔ
ＤＭＡコントローラ１２内で制御コード等を加えて１タ
イムスロツト内に圧縮し、その後は第１系統ブロツク２
２と同様にして光ファイバに送り出す。

第３系統ブロツク２４は、エンコーダ・デコーダ１５ｃ
、Ｅ１０変換器１Ｂ、Ｏ／Ｅ変換器１９と分岐合流器２
０とから成り、映像信号入出力２７から信号を直接エン
コードし、その後は他の系統と同様にして光ファイバ位
に送り出す。

受信の場合は上述と逆の手順で行われる。

なお、第１系統ブロツク２２のＥ１０変換器１８の発光
波長及び分波合波器２１の分波時の選択光波長はλ１、
第２系統ブロツク２３ではλ２、第３系統ブロツク２４
ではλコである。

以上、データ信号、高品質音響信号、映像信号を複合化
した端末装置用の端局装置６について述べた。データ端
末装置用の端局装置では、第２系統、第３系統用のブロ
ック２３．２４が不要となる。高品質音響装置用の端局
装置では、第３系統用のブロック２４が不要とはなり、
また、映像装置用の端局装置では第２系統用のブロック
２３が不要となる。

第３図は、本実施例のシステムに用いる光ネットワーク
制御装置５のブロックを示すものである。この光ネット
ワーク制御装置５は、第２系統ブロツク２３のＴＤＭＡ
の制御と、第３系統ブロツク２４の回線管理を行う。

第１系統用ブロツク４２は、ＣＳＭＡ／ＣＤコントロー
ラ３１．エンコーダ・デコーダ３５゜衝突検出回路３３
．Ｅ１０変換器３８．０／Ｅ変換器３９と分岐合流器４
０とから成り、端局装置と同様の構成である。第２系統
用ブロツク４３は、ＴＤＭＡコントローラ３２．エンコ
ーダ３６、デコーダ３７ａ、Ｅ１０変換器３８゜０／Ｅ
変換器３９と分岐合流器４０とから成り、ＴＤＭＡコン
トローラ３２は内部システムクロック発生回路等を含み
、エンコーダ３６、Ｅ１０変換器３８を通して常にネッ
トワーク上に時分割化のための信号を送り続け、またタ
イムスロット内の信号のの有無を確認している。第３系
統用ブロツク４４は、キャリアセンス回路３４゜デコー
ダ３７ｂとＥ１０変換器３９とから成り、受信系のみが
必要であり、デコーダ３７からの信号をキャリアセンス
回路３４を通してＭＰＵ２９が受け、伝送路上の信号の
有無を確認している。

第４Ａ図〜第４Ｃ図は、本実施例のシステムの通信手順
の一例を示すものである。

第４Ａ図は第１系統による通信の場合を示している。図
中横軸は時間であり、長方形の枠は信号を示している。

第１系統はＩＥＥＥ８０２．３（伝送速度１０Ｍｂｐｓ
、アクセス方弐Ｃ３ＭＡ／ＣＤ）に準拠させてあり、可
変長のパケット４８．４９．５０が伝送される。これら
のパケットにより、データ信号、端末装置の制御信号。

第２系統と第３系統の回線の制御信号が伝送される。

第４Ｂ図は第２系統による通信の場合を示している。第
２系統は伝送速度４０ＭｂρＳ、アクセス方式ＴＤＭＡ
で、４　Ｍ　ｂｐｓの回線を１０回線分確保して高品質
音響信号を伝送する。システム内での信号の伝搬遅延を
考慮してタイムスロットの幅を１２．５μ５ｆ３０　、
フレーム周波数を８　ｋＨｚとしている。以下、高品質
音響装置Ａ（以下、発信元Ａ）が高品質音響装置Ｂ（以
下、宛先Ｂ）に高品質音響信号を送る場合について述べ
る。

第２系統での通信に先立って、宛先Ｂの状態の確認と第
２系統の回線の確保とが第１系統を用いて行われる。第
４Ｂ図において、５１は発信元Ａから宛先Ｂへの第２系
統送信通報パケット、５２はその応答となる宛先Ｂから
発信元Ａへの第２系統受信可能通報パケット、５３は発
信元Ａから光ネットワーク制御装置への第２系統回線要
求パケット、５４はその応答となる光ネットワーク制御
装置から発信元Ａ及び宛先日への第２系統回線割り当て
パケットである。

この手続きが正常に完了した後に、発信元Ａは割り当て
られた第２系統の回線、つまりタイムスロットに高品質
音響信号５６．５７を送り出し、宛先Ｂはそのタイムス
ロットの信号を取り込む、高品質音響信号は連続信号で
あるため、通信は多フレームにわたり行われる。

通信終了後、発信元Ａは光ネットワーク制御装置及び宛
先Ｂへの第２系統回線解放パケット５５を第１系統に対
して送り出し、これを受けた光ネットワーク制御装置は
この回線を解放し、また宛先Ｂは通信が終了したことを
知る。

第４Ｃ図は第３系統による通信の場合を示している。第
３系統は伝達速度１００Ｍｂｐｓで映像信号を伝送する
。通信手順は第２系統の場合と全く同じである。図中、
５８は第３系統送信通報パケット、５９は第３系統受信
可能通報パケット、６０は第３系統回線要求パケット、
６１は第３系統回線割り当てパケットリ、６２は第３系
統回線解放パケット、６３は映像信号である。

なお、本実施例では、第２系統の伝送速度を４０Ｍｂｐ
ｓ、第３系統の伝送速度を１００Ｍｂｐｓとしたが、接
続する装置の信号速度に応じてこれらの伝送速度は他の
値を選んでもさしつかえない、また、第１系統の伝送速
度についても１０Ｍｂｐｓに限定する必要はない。

本実施例では、パッシブ・スター型光ネットワークの形
態を用い、各系統の信号を各々の光波長に割り当て、ま
た最も低速の系統を使用してネットワークの制御を行っ
ている。従って、端局装置はそれに接続される端末装置
に応じた系統の送受信部のみを具備すればよく、端局装
置の電子回路に対する負荷が軽減され、価格の低減をは
かることができる。

光ネットワークの形態はバス型やスター型等の形態を選
ぶことができるが、特に端局装置において信号の再生・
中継を行なわない受動型の光カップラを用いたネットワ
ークの場合に、本発明が効果的に行かされる。

更に、上記の実施例においては、ネットワークの形態を
パッシブ・スター型にしたが、アクティブ・スター型、
パッシブ・バス型としてもよい。

パッシブ・バス型は、各端局装置の光カップラにおける
光の分岐によって伝送路上の光が減衰するため、接続で
きる端局装置の数が一般に制限されるが、光アンプを用
いた端局装置を採用することにより接続できる端局装置
の数を増加することが可能であり、この場合も本発明の
光ファイバ通信方式を用いることができる。また、第３
系統が１光波長による１回線である場合について詳細に
説明したが、更に他の光波長を用いて多重させることに
より、複数の回線を確保することができることは言うま
でもない。

［発明の効果］本発明により、光波長多重を用いマルチメディア対応の
ネットワークを実現する光ファイバ通信方式を提供でき
る。

すなわち、各端局装置で信号の再生・中継を必要としな
い光ネットワークにおいて、光波長多重を用いてマルチ
メディアに対応する信号割り当てを行うことにより、端
局装置はそれに接続される端末装置に信号速度に応じた
電子回路を用意するだけでよく、端局装置の電子回路へ
の負荷が軽減され、価格低減をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したマルチメディア対応光ネット
ワークのシステム構成図、第２図は上記システムで用いる端局装置のブロック図、第３図は上記システムで用いる光ネットワーク制御装置
のブロック図、第４Ａ図は上記システムの第１系統での通信な示す図、第４Ｂ図は上記システムの第２系統での通信を示す図、第４Ｃ図は上記システムの第３系統での通信を示す図で
ある。図中、１・・・データ端末装置、２・・・高品質音響装
置、３・・・映像装置、４・・・複合端末装置、５・・
・光ネットワーク制御装置、６・・・端局装置、７・・
・光ファイバ、８・・・スターカップラ、９．２９・・
・ＭＰＵ％　１０．３０・・・メモリ、１１．３１・・
・ＣＳＭＡ／ＣＤコントローラ、１２．３２・・・ＴＤ
ＭＡコントローラ、１３．３３・・・衝突検出回路、１
４．３４・・・キャリアセンス回路、１５ａ、１５ｂ、
１５ｃ、３５・・・エンコーダ・デコーダ、３６・・・
エンコーダ、３７・・・デコーダ、１８．３８・・・Ｅ
１０変換器、１９．３９・・・Ｏ／Ｅ変換器、２０．４
０・・・分岐合流器、２１．４１・・・分波合波器、２
２．４２・・・第１系統ブロツク、２３．４３・・・第
２系統ブロツク、２４．４４・・・第３系統７０ツク、
２５・・・データバス、２６・・・高品質音響信号入力
、２７・・・映像信号入力である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の端局装置を光ファイバで接続した光ネット
ワークにおいて、少なくとも三波以上の光波長を用いて波長多重を行ない
、第１の光波長を分散制御方式のパケット交換通信に割り
当て、第２の光波長を時分割多重方式の回線交換通信に割り当
て、残りの光波長を光波長割り当てによる回線交換通信に割
り当てて、前記光ネットワークに接続する光ネットワーク制御装置
は、前記第１の光波長によるパケット交換通信を用いて
、前記第２の光波長による時分割多重方式の回線交換通
信と前記残りの光波長による光波長割り当てによる回線
交換通信との制御を行うことを特徴とする光ファイバ通
信方式。
（２）光ネットワークは受動型の光カップラを用いたバ
ス型であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ
通信方式。
（３）光ネットワークはスター型であることを特徴とす
る請求項１記載の光ファイバ通信方式。