JPH036137A - 光ループデータ伝送方式 - Google Patents

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、データの分岐挿入機能を有する複数個のステ
ーションをループ状の光伝送路に沿って配置した光ルー
プ網を構成し、これらの各ステーション間での交信を光
伝送路を介して時分割的に行なう光ループデータ伝送方
式に関する。

（従来の技術） 光ループデータ伝送方式を行なう際に、光ループ網を構
成する一部のステーションに障害が生じたときでも、こ
のことが網全体の障害とならないものとして光ループ網
の信頼性を確保するため、各ステーションにおける光信
号の分岐・結合を光受動部品だけで行なう光ループデー
タ伝送方式が以下の文献で提案されている。

（１）野須、三木、浅谷、［加入者系光ループ伝送方式
の一提案」電子通信学会技術研究報告Ｃ３７９−８６，
１９７９年８月。

（２）同上、「光ループ伝送系の構成法」同上、Ｃ３７
９−１４８，１９７９年１０月。

これらのものにおいては、各ステーションに光アクセサ
と呼ばれる光受動部品を設け、これを用いて光信号を分
岐する光ループ網が示されており、光ループ網に伝送さ
れるバースト状の信号により各ステーション間の交信を
行なうものとしている。この（１）、（２）で提案され
た光アクセサを用いた光ループデータ伝送方式の原理に
ついて図面を用いて以下に簡単に説明する。

第５図は光ループ網の構成を示す図である。

センターステーション（Ｃ５）３１と分岐結合形ステー
ションである５つのリモートステーション（Ｒ３）３２
．〜３２５が光ファイバ３３によってループ状に接続さ
れており、該光ファイバ３３によりバースト状の光信号
が伝送されている。各リモートステーション３２１〜３
２５の各々には、端末３４が複数個ずつ接続されており
、これらの交換動作を行なっている。

第６図は、リモートステーション３２．〜３２５の構成
を示す図である。

各リモートステーション３２．〜３２５での光信号の分
岐結合は光アクセサ（０−ＡＣ５）３５で行なわれる。

光アクセサはハーフミラ−（３ｄＢカブラ）を用いた光
受動部品である。光ファイバから光アクセサにはいった
信号はハーフミラ−Ａ　（）ＩＭ−Ａ）３６で二つの光
信・号に分岐される。分岐光の一方は光−電気変換手段
（０／Ｅ）３８に結合し、もう一方の通過光は最初のハ
ーフミラ−Ａも次のハーフミラ−Ｂ　（ＨＭ−８）３７
も素通りして流わ、光ファイバに再び結合する光ハイウ
ェイを構成している。光−電気変換手段３８で電気に変
換された信号は回線接続制御部（ＣＳＣ）４１で情報の
分岐挿入等の処理後、もとの光信号と衝突しないタイミ
ングで電気−光変換手段（Ｅｌｏ）３９を経てハーフミ
ラ−Ｂにより光ハイウェイに結合される。したがって光
ハイウェイに結合される信号は他のリモートステーショ
ンからの信号を再生中継したものと自分のステーション
からの信号とを合わせたものである。

４０は光インタフェース（０−ＩＮＦ）である。

第７図はこの光アクセサを用いた従来方式による光ルー
プ網での交信方法をバースト信号の流れに従い示した図
である。図ではセンタステーションＣ８およびリモート
ステーション３２Ｉ。

３２２を例に、その出力端でのバースト間の関係を時間
の流れにしたがって表わしである。センタステーション
からは一定間隔でバースト信号Ａ。

Ｂ、Ｃが送出される。リモートステーション３２１は受
信信号を処理して、新しいバースト信号Ａ’　、Ｂ’を
空バースト位置に送出する。リモートステーション３２
２は受信信号の内、各マルチバースト中爪もレベルの高
いバーストＡ′Ｂ′を処理して、新しいバーストＡ“、
Ｂ′を最もレベルの低いバースト位置に送出する。第３
図ではバーストＡ”、Ｂ″は各々、ＢおよびＣに重なっ
ている。また自分のステーションからの信号の挿入はり
千−トステーション３２２のバースト信号Ｚのようにレ
ベルの低いバーストＡを検知し、それに重ねて送出され
る。前述の空バーストというのはバースト信号Ａ’　、
Ｂ’がＡ、　　Ｂｌｌ：重ならないようにするためのも
のであり、そのためにはＡとＢとのバースト信号の間に
多少の余裕を見てガートバンドを設けている。このガー
トバンドは一般には１マルチバースト内に少なくとも１
バ一スト信号分必要であり、第７図に示した例では１マ
ルチバーストが２つのバースト信号からなり、ガートバ
ンドを１つ設けた場合を示している。このガートバンド
さえあれば、各リモートステーションで特に同期をとる
必要はない。センターステーションの機能としては交信
済みのバースト信号をクリアすることおよび元系の監視
である。

提案された光アクセサを用いた光ループデータ伝送方式
の利点は、信号の分岐結合を光受動部品で行なっている
ので、一部のリモートステーションが障害になっても網
全体の障害にはならず、また各リモートステーションで
再生中継しているのでループ長に制限のない点である。

上記の光ループ伝送方式においてはバースト信号の間に
少なくとも１バ一スト長以上のガートバンドを設ける必
要があるが伝送路の伝送効率を高くするにはガートバン
ドを少なくすることが考えられ、このような方法が特開
昭５７−５４４９号公報に示されている。このものにお
いては、各リモートステーションにて入力された光信号
を２方向に分岐し、一方のものに対しては遅延処置を施
し、他方のものに対しては受信処理を程こして新バース
ト信号とした後に前述の遅延処置が施されて遅延し、か
つ減衰したものと共に送出することにより、ガートバン
ドを設けないものとして伝送効率を向上させている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の光ループデータ伝送方式のうち、文献（
１）、（２）に示されているものにおいては、バースト
信号の間に１バ一スト長以上のガートバンドを設ける必
要があり、伝送路の伝送効率が低いものになってしまう
という欠点がある。また、特開昭５７−５４４９号公報
に記載されているものにおいては、ガートバンドをなく
すことにより伝送効率を向上させているものの、遅延、
かつ減衰したバースト信号上に新バースト信号を重ねた
光信号（バースト信号）によって伝送が行なわれている
ので、バースト信号を構成するパルス信号の消光比が劣
化し、符号誤り率も増加してしまい信号伝送品質が低下
していまつという欠点がある。

本発明は、信号伝送品質を低下させることなく、伝送路
の伝送効率を向上することのできる光ループデータ伝送
方式を実現することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の光ループデータ伝送方式は、 複数個のステーションがループ状の光伝送路に沿って配
置され、各ステージ３７間の交信が、光伝送路に時分割
的に送出されるバースト状の光信号により行なわれる光
ループデータ伝送方式において、 光信号は、特性の異なる複数の信号光より構成され、 各ステーションには、 光伝送路を介して送られてきた光信号を２方向に分岐す
る光分岐手段と、 光分岐手段によって分岐された光信号のうち、一方のも
のを入力し、所定の遅延時間の後に送出する遅延手段と
、 光分岐手段によって分岐された光信号のうち、他方のも
のを入力し、その特性毎に分けて複数の光信号成分に分
波する分波手段と、 分波手段によって、特性毎に分波された複数の光信号成
分のうち、最も強度の強いものを自局宛の入力信号であ
る光信号と判断して処理し、その結果、該入力信号に対
応する内容の応答信号を生成する際に、該入力信号と異
なる内容のものをあらたに生成する場合には、該入力信
号と異なる特性の信号光にて生成し、該入力信号の内容
と同じものを生成する場合には、該入力信号と同じ特性
の信号光にて生成する光パルス送出手段と。

光パルス送出手段が生成した信号光と遅延手段が出力す
る光信号とを結合し、この結合した光信号を伝送路を介
して他局へ送出する光結合手段とが設けられ、 光パルス送出手段が生成する信号光は、遅延手段の出力
する光信号よりも強度が強くなるように調整され、 遅延手段の遅延時間は、入力信号に応答して光パルス送
出手段にて生成された信号光が光結合手段によって該入
力信号と結合されるように設定されており、自局から他
局へ送られる光信号が自局に対して送られてきた光信号
上に重ねられて伝送される。

〔作　用〕

自局から他局へ送られる信号光が、自局に対して送られ
てきた光信号上に重ねられて伝送されるのでガートバン
ドを設ける必要がなくなり、伝送路の伝送効率が向−Ｅ
する。このとき、自局から他局へ送られる信号光の内容
が自局に対して送られてきた光信号の内容と異なるもの
であっても、これらの信号はその特性（波長、周波数、
偏光等）が異なるものとされ、さらに自局から他局へ送
られる信号光が自局に対して送られてきた光信号よりも
強度が強くなるように調整されており、これらを取込む
他局側でも、特性毎に分波し、強度の強いものを入力信
号と判断して処理するため符号誤り率が増加することは
ない。

（実施例） 第１図は本発明の第１の実施例の形態を示す図である。

第１図に示すものは、第５図に示した従来例と同様に構
成されたもので１はセンターステーション（ＣＳ）、２
＋〜５５は分岐結合型ステーションであるリモートステ
ーション（Ｒ３）、３は５個のリモートステーション２
１〜２５をループ状に接続し、波長の異なる複数の光信
号がバースト状に伝送される光ハイウェイとなる光ファ
イバである。５個のリモートステーション２１〜５５の
各々には、端末４が複数個ずつ接続されている。

第２図は各リモートステーション２１〜２５の構成を示
す図である。

５は光分岐手段、６は光結合手段であり、いずれも例え
ばハーフミラ−１方向性結合器等で実現できる。７は遅
延手段であり、例えば適当な長さの光ファイバにより簡
単に実現できる。８は分波器であり、光の波長により異
なった経路へ光信号を導く。９は合流器、１０．１３は
第１．第２光−電気変換手段（０／Ｅ）、１１．１４は
それぞれ異なった波長の光を出す第１．第２電気−光変
換手段（Ｅｌｏ）、１２は光パルス送出器、１６は回線
接続制御部（ＣＳＣ）であり、複数の端末４を収容して
いる。

光パルス送出器１２は、第１．第２光−電気変換手段１
０．１３および第１．第２電気−光変換手段１１．１４
を収容し、かつ回線接続制御部１６と相互に接続するも
ので、各光−電気変換手段の出力により、自局への入力
信号が自局宛のものであるかを判断し、その結果により
該入力信号に応答する他局への送出信号を第１．第２電
気−光変換手段１１．１４のいずれかを用いて生成させ
る。このように本実施例のものにおいては、分波手段が
分波Ｗｋ８と第１．第２光−電気変換手段１０．１３に
より構成され、光パルス送出手段か、光パルス送出器１
２、第１．第２電気−光変換手段１１，１４、合流器９
および回線接続制御部１６により構成されている。

本実施例のものでは、伝送される光信号として異なる２
つの波長（λ３．λ２）の光信号が多重化されたものが
使用される。第１光−電気変換手段１０および第１電気
−光変換手段１４は波長λ１の信号光に対して設けられ
、第２光−電気変換手段１３および第２電気−光変換手
段１３は波長λ２の信号光に対して設けられている。

各リモートステーションにおいて、光ファイバ３より他
局より伝送されてきた光信号は、光分岐手段５によって
２方向に分岐され、そのうちの−方のものは遅延手段７
に、他方のものは分波器８へ送出される。分波器８では
送られてきた信号光を波長毎に分波し、波長λ、の信号
光は第１光−電気変換手段１０へ送出し、波長λ２の信
号光は第２光−電気変換手段１３へ送出する。波長λ１
．λ２の各信号光は第１、第２光−電気変換手段１０．
１３にて電気信号に変換される。光パルス送出器１２は
、これらの電気信号のうち平均パワーの大きい方の電気
信号を選択し、自局への入力信号として識別する。この
とき、該信号が自局宛の信号であればこれを回線接続制
御部１６へ送出し、さらに他局に交信用信号を送出する
必要がある場合には、該交信用信号が自局への入力信号
と異なる波長にて光ハイウェイに送られるように第１電
気−光変換手段１１か、もしくは第２電気−光変換手段
１４を用いて信号光を生成させる。自局への入力信号が
自局宛のものでない場合や他のステーションへ交信用信
号を送出する必要がない場合には、自局への入力信号が
入力時と同じ波長で光ハイウェイに送られるように第１
電気−光変換手段１１か、もしくは第２電気−光変換手
段１４を用いて信号光を生成させる。これらの第１、第
２電気−光変換器１１．１４にて生成された光は、合流
器９を通過した後に光結合手段６にて遅延手段７の出力
（光分岐手段５で分岐された光信号）と合波される。遅
延手段７による遅延時間は、この合波時に各光信号中の
バースト信号が重なるように設定されている。また、第
１１第２電気−光変換手段１１．１４で生成される光信
号は、遅延手段７の出力よりも大きな光強度となるよう
に調整されている。

次に、さらに詳しく交信方法について述べる。

各ステーション間で交信を行なう前には交信したい相手
との手続きを行なう必要がある。この交信要求信号は、
使用済の信号列、または全く使われていない信号列に挿
入される。センターステーション１は、交信相手との交
信の可否を確認し、この結果上述の挿入処理が可能なら
ば両交信局に交信を始める旨を示す信号を使用済か、ま
たは全く使われていない信号列を用いて送る。

第３図は本実施例の送信動作を表わす図である。

第３図では一般的な場合を示すために前段となるリモー
トステーション２ｎ−１および次段となるリモートステ
ーション２ｎにおける送信動作を例にして各リモートス
テーションの出力端におけるバースト信号の関係を時間
ｔの流れに従い表わしである。リモートステーション２
ｎ−１からはガートバンドなしのバースト信号列（すべ
て波長λ凰の光）Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄが送出される。リモー
トステーション２ｎの第１光−電気変換手段１０に入力
される信号列Ａ〜Ｄは、伝送線路（光ファイバ３）や光
分岐手段５により減衰するため斜線で示す振幅のものと
なる。リモートステーション２ｎでは、他局宛のバース
ト信号ＡおよびＣを波長λ重の光で識別再生し、合流器
９および光結合手段６を介して光分岐手段５および遅延
手段７を通ったために信号レベルが低下している信号列
Ａ、Ｃに重なるように送り出す、また、リモートステー
ション２ｎでは、自局宛バースト信号Ｂ。

Ｄを回線接続制御部１６へ取込んだ後に光分岐手段５お
よび遅延手段７を通り光結合手段６を通過した自局宛バ
ースト信号Ｂの上に第２光−電気変換手段１４にて生成
し、バースト信号Ｂと異なる波長λ２である自局から他
局に対して送る交信用信号２を挿入する。

本実施例では、２波長を交互に使用する方法について述
べたが、もちろん３波長以上の光を用いても同様の効果
が得られることは明らかである。

また、本実施例では集中制御方式を例に説明したが分散
制御方式においても、自局光バースト信号の信号列挿入
法が自局宛信号上または交信要信号上に重ねて送出する
方法を用いる伝送方式にも有効に使えることは明白であ
る。

さらに、必要に応じて他局で交信済の信号の上にその信
号の波長と異なる波長の光信号で重ねたり、使われてい
ない時空間に挿入して自分からの交信用信号を光伝送路
を流れる信号列に送り込んでもよい。

第４図は本発明の第２の実施例で使用されるリモートス
テーション２′の構成を示す図である。

第１の実施例のものにおいては、その波長を異ならせる
ことにより、信号光の種類を区別していたのに対し、本
実施例のものにおいては異なる２つの周波数のサブキャ
リア（ω！、ω２）によって変調された信号光を使用し
、種類を区別している。

第４図に示すリモートステーション２′のうち光ファイ
バ３、端末４、光分岐手段５、光結合手段６、遅延手段
７および回線接続制御部（Ｃ３Ｃ）１６は第２図に示し
たものと同様であり、同一番号を付し、説明は省略する
。この他の構成部である１７は光−電気変換手段、１８
は電気−光変換手段、１９は周波数ω皇の電気信号だけ
を通過させる第１バンドパスフイルタ、２０は周波数ω
２の電気信号だけを通過させる第２バンドパスフイルタ
、２１は判別回路、２２は周波数ω１を発振する第１局
部発振器　（ＬＯ＃１）、２３は周波数ω２を発振する
第２局部発振器（ＬＯ＃２）、２４はパルス送出器、２
６はミキサである。

パルス送出器２４は、判別回路２１、回線接続制御部１
６、ミキサ２６と接続し、判別回路２５から入力される
信号の内容に応じて他局へ送出する信号なミキサ２６へ
出力する。また、第１．第２局部発振器２２．２３に対
しては、いずれかを動作させる選択信号２５を出力する
。第１．第２局部発振器２２．２３の出力はミキサ２６
に出力されており、他局へ送出される信号は、これらの
局部発振器のうち、いずれかの発振周波数にて変調され
ることになる。

このように、本実施例のものにおいては、分波手段が光
−電気変換手段１７、第１、第２バンドパスフィルタ１
９．２０により構成され、光パルス送出手段が判別回路
２１、パルス送出器２４、第１、第２局部発振器２２，
２３、ミキサ２６、電気−光変換手段１８および回線接
続制御部２６により構成されている。

次に、第４図で示されるリモートステーションの持つ機
能について説明する。

まず、自局に対する信号の取込み方法について説明する
。

光ハイウェイ（光ファイバ３）からの光信号は、光分岐
手段５によって分岐され、光−電気変換手段１７場よび
遅延手段７へ人力される。光−電気変換手段１７は、入
力された光信号を電気信号に変換し、異なる２種類の周
波数（ω１゜ω２）のサブキャリアにより変調された電
気信号が得られる。この電気信号は第１バンドパスフイ
ルタ１９と第２バンドパスフイルタ２０に並列に入力さ
れた後に判別回路２１へ出力される。判別回路２１では
、これらの２つの電気信号のうち信号振幅の大きな方を
自局に対する入力信号と認識してその信号だけをパルス
送出器２４へ送出する。パルス送出器２４においては、
送られてきた信号が他局宛であると識別再生した場合に
は送信されてきた信号のサブキャリアと同じ周波数の第
１または第２局部発振器を選択する選択信号２５を送出
するとともに識別再生された電気信号をミキサ２６に出
力する。このため該電気信号は上述のサブキャリアにて
変調された後、電気−光変換手段１８へ送られて光信号
とされ、光結合手段６にて光分岐手段５および遅延手段
７を通過してきた元のパース信号上に重ねられて光ファ
イバ３に入力され他局へ送られる。

次に、送られてきた信号が自局宛である場合のパルス送
出器２４の動作について説明する。

送られてきた信号が自局宛信号であれば該信号を回線接
続制御部１６を介して端末４へ信号を送出させる。また
、他のステーションへ送る信号であり、自局から他局へ
の信号を挿入する必要がある場合には自局宛バースト信
号上または使用済みバースト信号上に、それまでの光信
号のサブキャリアと異なるサブキャリアにより変調され
た光信号を上述の動作と同様にして光結合手段６を介し
て挿入することによって行なわれる。例えば、任意の自
局宛バースト信号または使用済みバースト信号が周波数
ω暑のサブキャリアで変調された信号であったとしたら
選択信号によってサブキャリアの周波数ω２を発生する
第２局部発振器２３を動作させるように選択信号を送出
し自局から他局への信号を周波数ω２のサブキャリアで
変調し電気−光変換手段１８、光結合手段６を介して光
ハイウェイ上の自局宛あるいは使用済みバースト信号上
へ重ねて自局信号を送出することになる。もちろんこの
自局信号挿入機能は第１の実施例と同じく光強度調整機
能を持っている。

具体的な交信方法は、第１の実施例と同じであるが、本
実施例のものでは第１の実施例において異なる２つの波
長の光を用いていたところを、波長を１つにして異なる
２つの周波数のサブキャリアで信号を変調しているので
、光信号の重ね合せによる消光比の劣化に起因する信号
誤り率の劣化をさらに防ぐことが可能である。

上述の各実施例において、光信号の特性を異ならせるこ
とは波長、サブキャリアを用いて行なうものとして説明
したが、この他にも偏光特性を異ならせることなどが考
えられ、これを用いて行なっても当然良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、自局から他局へ送る信号
をその内容によって特性を異ならせて生成し、これを自
局への入力信号上に重ねて他局へ送出することにより、
伝送路の伝送効率を向上することができる効果がある。

また、他局側では送られてきた信号を特性毎に分波して
処理を行なうため符号誤り率が増加することはなく、上
記効果に加えて信号伝送品質の低下を防止することがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の形態を示す図、第２図
は第１図中の各リモートステーション２１〜２５の構成
を示す図、第３図は第１の実施例の送信動作を表わす図
、第４図は本発明の第２の実施例で使用されるリモート
ステーションの構成を示す図、第５図は従来例の構成を
示す図、第６図は従来例で使用されるリモートステーシ
ョンの構成を示す図、第７図は従来例の送信動作を示す
図である。 １−−−−−−−−−センターステーション（ＣＳ）、
２１〜２５・・・・・・リモートステーション（Ｒ３）
３・・・・・・・・・光ファイバ、　　４−−−−−−
−−一端末、５−−−−−−−−−光分岐手段、　　６
−−−−−−−−−光結合手段、７−−−−−−一遅延
手段、　　８・・・・−・・・分波器、９−−−−−−
一分流器、 ０・・・・・・第１電気−光変換手段、１−−−−−−
軍１光−電気変換手段、２−−−−−−光パルス送出器
、 ３・・・・・・第２電気−光変換手段、４・・・・・・
第２光−電気変換手段、６−−−−−−回線接続制御部
（ＣＳＣ）、７−−−−−−光一電気変換手段、 ８・・・・・・電気−光変換手段、 ９・・・・−ＩＥＩバンドパスフィルタ、Ｏ・・・・・
・第２バンドパスフイルタ、１・・・・・・判別回路、 ２・・・・・・第１局部発振器（ＬＯ＃１）、３・・・
・・・第２局部発振器（ＬＯ＃２）、４−−−−−−パ
ルス送出器、 ５・・・・・・選択信号、 ６・・・・・・ミキサ。 第１ｔ２１］

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数個のステーションがループ状の光伝送路に沿っ
   て配置され、各ステーション間の交信が、前記光伝送路
   に時分割的に送出されるバースト状の光信号により行な
   われる光ループデータ伝送方式において、 前記光信号は、特性の異なる複数の信号光より構成され
   、 各ステーションには、 前記光伝送路を介して送られてきた前記光信号を２方向
   に分岐する光分岐手段と、 前記光分岐手段によって分岐された前記光信号のうち、
   一方のものを入力し、所定の遅延時間の後に送出する遅
   延手段と、 前記光分岐手段によって分岐された前記光信号のうち、
   他方のものを入力し、その特性毎に分けて複数の光信号
   成分に分波する分波手段と、前記分波手段によって、特
   性毎に分波された複数の光信号成分のうち、最も強度の
   強いものを自局宛の入力信号である光信号と判断して処
   理し、その結果、該入力信号に対応する内容の応答信号
   を生成する際に、該入力信号と異なる内容のものをあら
   たに生成する場合には、該入力信号と異なる特性の信号
   光にて生成し、該入力信号の内容と同じものを生成する
   場合には、該入力信号と同じ特性の信号光にて生成する
   光パルス送出手段と、前記光パルス送出手段が生成した
   信号光と前記遅延手段が出力する光信号とを結合し、こ
   の結合した光信号を前記伝送路を介して他局へ送出する
   光結合手段とが設けられ、 前記光パルス送出手段が生成する信号光は、前記遅延手
   段の出力する光信号よりも強度が強くなるように調整さ
   れ、 前記遅延手段の遅延時間は、入力信号に応答して前記光
   パルス送出手段にて生成された信号光が光結合手段によ
   って該入力信号と結合されるように設定されており、自
   局から他局へ送られる光信号が自局に対して送られてき
   た光信号上に重ねられて伝送されることを特徴とする光
   ループデータ伝送方式。