JPH0775143A - コンセントレータ及びこれを用いた通信ネットワーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 異なるトポロジーの通信方式の長所を兼ね備
えた高機能な通信ネットワークを実現する。 【構成】 本発明のコンセントレータは伝送路を伝送さ
れる多重信号の一部を所定の順序で複数のノードに配送
し、残りを任意のノードに交換配送する手段を備えてい
る。ネットワークとしてはループ型と回線交換方式を組
み合わせたものとなる。 【効果】 複数のノードを所定の順序で接続するネット
ワークと、秘話性を持ち、パワーロスの少ない回線交換
方式の両方の長所を兼ね備えたネットワークを実現でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はループ型の通信方式と回
線交換型の通信方式を複合した通信ネットワークを構成
するコンセントレータに関するものであり、更にこれを
用いた通信ネットワークに関するものである。

【０００２】

【従来技術】コンピュータやコンピュータ周辺機器の発
展に伴い、これらをネットワーク化するＬＡＮ（Ｌｏｃ
ａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が広く導入されつつ
ある。ＬＡＮには電気信号によるもの、光信号によるも
の、無線信号によるものがあり、更にデータ系ＬＡＮと
映像系ＬＡＮというように扱う情報の種類による分類も
出来る。データ系の代表的な光ＬＡＮとして、ＦＤＤＩ
（Ｆｉｂｅｒ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｄａｔａ Ｉ
ｎｔｅｒｆａｃｅ）がある。ＦＤＤＩのネットワーク構
成を図１７に示す。これは、ステーション（ノード）間
を光ファイバ伝送路によるリンクで結んだ構成をとる。
ステーションは二重化局１７１１と一重化局１７０１、
１７０２、・・・に分けられ、二重化局は２つのリンク
により二重のリングを構成する。この二重のリングの一
方１７４１が実際のデータ伝送に使用され、もう一方１
７４２は障害時に使用される。

【０００３】一重化局は一つのリンクしか持たず、複数
の一重化局を接続できるコンセントレータ１７２１、１
７２２、１７２３、１７３１に上り用光ファイバ１７５
１と下り用光ファイバ１７６１により接続され、一重の
リングを構成する。

【０００４】コンセントレータはＦＤＤＩのＭＡＣ（Ｍ
ｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を持たない
配線専用のステーションであり、一重化局をスター状に
配置構成して、ループ型通信を行なう一重化局の数を拡
張する機能を有している。ポート数が４の場合のコンセ
ントレータの概略構成例を図１８に示す。１８１１、１
８１２、１８１３、１８１４は入力ポートであり、上り
用光ファイバが接続され、１８２１、１８２２、１８２
３、１８２４は出力ポートであり、下り用光ファイバが
接続される。また、１８３１、１８３２、１８３３、１
８３４は光受信器（Ｏ／Ｅ）であり、入力された光信号
を電気信号に変換する。１８４１、１８４２、１８４
３、１８４４は光送信器（Ｅ／Ｏ）であり、電気信号を
光信号に変換して送出する。同図では第４のポートを中
継ポートとしており、第１、第２、第３のポートにノー
ドが光ファイバ伝送路を介して接続される。例えば、第
１のポートに接続されたノードから送出されたＦＤＤＩ
の光信号は入力ポート１８１１から入力され、光受信器
１８３１で電気信号に変換され、続いて光送信器１８４
２で光信号に再度変換され、出力ポート１８２２から第
２ポートに接続されたノードに配送される。以下同様に
配送され、中継ポートから他のコンセントレータに配送
される。

【０００５】このようにコンセントレータ内には、入力
された光信号を一度電気信号に変換した後に再び光信号
に変換（以下、電気的再生中継または再生中継と呼ぶ）
して送出する中継機能が設けられており、ＦＤＤＩの光
信号を各ノードに順次配送していく。ＦＤＤＩでは、信
号はパケット交換や、あるいはパケット交換と回線交換
を組み合わせた方式により伝送され、一重化局や二重化
局などのノードでは、光信号は一度電気信号に変換され
た後に適切な信号の処理を行ない、再び光信号に変換さ
れて送出される。

【０００６】一方、映像系ＬＡＮは大容量の情報を扱う
ため、超大容量の通信路が必要となり、一般オフィスで
使われるような低価格な装置はまだ開発されていない。
しかしながら、将来の映像ネットワークとして、広帯域
ＩＳＤＮ（Ｂ−ＩＳＤＮ）等が検討されており、これは
回線交換機を中心に加入者がスター状に接続され、各加
入者どうしで互いに映像などの大容量情報の通信をでき
るようにしたものである。

【０００７】またコンピュータシステムの高性能化が進
み、近年スーパーコンピュータを中心とした高速コンピ
ュータネットワークが整備されつつある。

【０００８】スーパーコンピュータの入出力チャネルの
インタフェイスとして、最近注目されているものにＨＩ
ＰＰＩ（High Performance Parallel Interface）があ
り、現在ＡＮＳＩ（American National Standard Insti
tute）で規格化作業が進められている。ＨＩＰＰＩは４
バイト幅の並列信号を１００ＭＢ／ｓの速度で転送する
ものであり、スーパーコンピュータ間通信、映像伝送な
どに利用できる。ＨＩＰＰＩを用いた高速ネットワーク
の構成を図１９に示す。これは、ワークステーション
（ＷＳ）とスーパーコンピュータ（ＳＣ）間をアクセス
ユニット（ＡＵ）を介して光ファイバ等の伝送路による
リンクで結んだ構成をとる。ワークステーション１９０
１、１９０２、１９０３はアクセスユニット１９２２、
１９２３と支線ＬＡＮの伝送路１９４１、１９４２、１
９４３を介して接続される。スーパーコンピュータ１９
１１はＨＩＰＰＩ規格の伝送路１９５１により、アクセ
スユニット１９２１に接続される。各アクセスユニット
１９２１、１９２２、１９２３は、超高速バックボーン
ＬＡＮの光ファイバ伝送路１９３１、１９３２、１９３
３でそれぞれが接続されている。ワークステーションと
スーパーコンピュータ間の通信は、例えばＷＳ１９０１
はＷＳ内部のパラレル信号を、支線ＬＡＮの規格のシリ
アル又はパラレル信号に変換して伝送路１９４３に送出
し、ＡＵ１９２２に接続する。ＡＵ１９２２はその信号
を超高速バックボーンＬＡＮの規格のシリアル信号にし
て光ファイバ伝送路に送出し、ＡＵ１９２１まで伝送す
る。ＡＵ１９２１はその信号をＨＩＰＰＩ規格のパラレ
ル信号に変換して伝送路１９５１に送出し、ＳＣ１９１
１にアクセスする。ＳＣ１９１１は信号を処理した結果
を、前記手順と逆の手順でＷＳ１９０１に伝送して通信
が終了する。このようにして、ＷＳはＳＣあるいは他の
ＷＳとの間で通信を行う。

【０００９】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、ワ
ークステーションやスーパーコンピュータが大容量の情
報を扱う場合、バックボーンＬＡＮの容量が非常に大き
くなり、バックボーンＬＡＮ装置あるいはワークステー
ションの通信回路に大きな負荷がかかるという問題点が
あった。また通信容量を増やす為に光信号を使うとして
も、ＦＤＤＩのようなループ型光ＬＡＮでは、ステーシ
ョン（ノード）やコンセントレータにおいて、光信号を
電気信号に変換する処理をおこなうため、映像信号等の
高速信号を多数チャンネル伝送する場合ステーションに
大きな電気回路的負荷をもたらす問題点があった。ま
た、回線交換型光ネットワークは、時分割多重通信を行
なう場合、各パケット毎に通信経路を切り替える必要が
あるため、交換機が複雑となり高速化が困難となる問題
点や、任意の複数の加入者に信号を伝送することが困難
であると言う問題点があった。

【００１０】これらの問題点はトポロジーの異なる複数
のＬＡＮをを複合して補い合うことにより、情報の容量
や種類によって伝送経路を使い分けることによって解決
できるが、ケーブルや光ファイバ伝送路を共通化して両
者の方式の通信を同時に実現するコンセントレータや両
者の方式を複合した通信ネットワークはこれまで提案さ
れていなかった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明では、所定の順序
で配置した複数のポートを備え、前記ポートから入力し
た多重信号の一部を前記所定の順序で複数のポートに順
次配送する手段と、前記ポートから入力した前記多重信
号の残りを、少なくとも１つの任意のポートに配送する
手段を備えたコンセントレータを実現することにより上
記課題を解決する。

【００１２】

【実施例】（実施例１）図１、２、４、５は本発明の第
１の実施例を示す図であり、本実施例以下実施例６まで
は本発明のコンセントレータを波長多重光通信に用いた
例である。図１は本発明のコンセントレータの構成例を
示し、図２、５はこれを用いた光通信ネットワークの構
成例である。また、図３は上記光通信ネットワークにお
いて好適に用いられるノードの構成例、図４は本コンセ
ントレータに用いる光交換部の構成例を示す。まず、各
図を用いてそれぞれの構成を説明する。

【００１３】図１において、１１はＮ個の入力端１２
１、１２２、・・・、１２ＮとＮ個の出力端１３１、１
３２、・・・、１３Ｎを有するＮ×Ｎの光交換部であ
り、１２１と１３１、１２２と１３２、・・・は一組
（一対）の入出力端に対応している。光交換部１１は図
４のように１×Ｎスターカプラ４２１、４２１、・・・
４２Ｎ、光スイッチ群４１１、４１２、・・・、４１
Ｎ、Ｎ×１スターカプラ４３１、４３２、・・・４３Ｎ
から構成され、光スイッチ群４１１、４１２、・・・４
１Ｎを外部制御信号で制御する事により、１以上の任意
の出力端に光信号を配送する事ができるものである。ま
た、１４１、１４２、・・・、１４Ｎは第１の波長域と
第２の波長域を分離する光分波器であり、第２の波長域
の出力端は光交換部１１の入力端に接続されており、各
光分波器の入力端は本実施例のコンセントレータ１０の
入力ポート１６１、１６２、・・・、１６Ｎとして使用
される。次に、１５１、１５２、・・・、１５Ｎは上記
第１の波長域と第２の波長域の光信号を合波する光合波
器であり、第２の波長域の入力端は光交換部１１の出力
端に接続されており、各光合波器の出力端は本実施例の
コンセントレータ１０の出力ポート１７１、１７２、・
・・、１７Ｎとして使用される。また、上記光分波器１
４１、１４２、・・・、１４Ｎ各々の第１の波長域の出
力端は、所定の順序で配置されたポートのうちの次の順
位のポートの光合波器の第１の波長域の入力端に接続さ
れている。すなわち、図１において、光分波器１４１の
第１の波長域の出力端は、光合波器１５２の第１の波長
域の入力端に接続され、光分波器１４２の第１の波長域
の出力端は、光合波器１５３（図１では省略されてい
る）の第１の波長域の入力端に接続されており、以下同
様にして、第Ｎポートの光分波器１４Ｎの第１の波長域
の出力端は、第１ポートの光合波器１５１の第１の波長
域の入力端に接続されている。

【００１４】また、図２において、１０は、図１を用い
て構成例を説明した本実施例のコンセントレータであ
り、ここでは、入出力ポート数が８の場合を示してい
る。２１１、２１２、・・・、２１７、２１８は、ノー
ド２３１、２３２、・・・、２３７、２３８から送出さ
れた光信号をコンセントレータ１０に伝送する光ファイ
バ（上り用光ファイバ）であり、それぞれ入力ポート１
６１、１６２、・・・、１６７、１６８に接続されてい
る。また、２２１、２２２、・・・、２２７、２２８
は、コンセントレータ１０からの出力光信号を各ノード
に伝送する光ファイバ（下り用光ファイバ）であり、そ
れぞれ出力ポート１７１、１７２、・・・、１７７、１
７８に接続されている。

【００１５】また、図５は本実施例のコンセントレータ
を用いた光通信ネットワークの構成例を示す図であり、
５０１１、５０１２、５０１３、５０１４は本実施例の
コンセントレータ、５００１〜５００７はノードであ
る。

【００１６】また、図３において、３１、３２はノード
２３０の出力端、入力端であり、光ファイバ伝送路を介
してコンセントレータ１０の入出力ポートに接続され
る。３３は、図１のコンセントレータ１０内の光合波器
１５１、１５２、・・・、１５Ｎとほぼ同等の光合波特
性を有する光合波器であり、その出力端はノード２３０
の出力端３１に接続され、前記第１の波長域と第２の波
長域の光信号を合波する。３４は、図１の光コンセント
レータ１０内の光分波器１４１、１４２、・・・、１４
Ｎとほぼ同等の光分波特性を有する光分波器であり、そ
の入力端はノード２３０の入力端３２に接続され、前記
第１の波長域と第２の波長域の光信号を分離する。３５
は光送信装置（Ｅ／Ｏ）であり、第２の波長域内の光信
号を送出する光源を有し、光合波器３３の第２の波長域
の入力端に接続されている。

【００１７】本実施例では、前記第２の波長域内で更に
波長多重された光波長信号を送出する可変波長半導体レ
ーザを光源として用いており、信号送信時は上記の第２
の波長域内で波長多重された波長の中から適切な光波長
を選択して光信号を送出する。

【００１８】また、３６は光送信装置（Ｅ／Ｏ）であ
り、前記第１の波長域の光信号を送出する光源を有し、
光合波器３３の第１の波長域の入力端に接続されてい
る。光送信装置３６は、ＦＤＤＩ制御部に接続されてお
り、コンピュータ（図３では省略）からの信号を光信号
に変換する。３７は、光受信装置（Ｏ／Ｅ）であり、光
分波器３４の第１の波長域の出力端に接続されており、
第１の波長域の光信号を電気信号に変換してＦＤＤＩ制
御部に送る。また、３９は可変波長フィルタであり、そ
の入力端は光分波器３４の第２の波長域の出力端に接続
されており、他ノードの光送信装置から送出された、第
２の波長域内で多重された複数の波長信号の中から任意
の波長信号を選択して透過し、光受信装置（Ｏ／Ｅ）３
８に送る。なお、図３には、ノードの中の光送信手段及
び光受信手段が特に示されており、他の部分は省略して
ある。

【００１９】さらに図４において、１２１、１２２、・
・・１２Ｎは光交換部１１の入力端、１３１、１３２、
・・・、１３Ｎは光交換部１１の出力端、４２１、４２
２、・・・、４２Ｎは入力端からの光信号をＮ方向に分
配するスターカプラ、４１１、４１２、・・・４１Ｎは
Ｎ個の光スイッチから構成され、前記スターカプラから
入力される光信号を通過または遮断させる光スイッチ
群、４３１、４３２、・・・、４３Ｎは光スイッチ群か
らの光信号を合流するスターカプラであり、各光スイッ
チ群の１番目の出力はスターカプラ４３１の入力ポート
へ、２番目の出力は４３２の入力ポートへ、Ｎ番目の出
力は４３Ｎの入力ポートへそれぞれ接続されている。本
実施例の光交換部は、光スイッチ群４１１、４１２、・
・・４１Ｎを制御信号により制御する事により、１つの
入力端から入力された光信号を、任意の１つ以上の出力
端に分配する事ができる。本実施例においては、図１に
示すようにＦＤＤＩ上の制御信号をコンセントレータ内
の分岐器１８１で分岐して光交換部内の制御信号解析部
１９１に導き、解析制御している。また、異なる入力端
から入力された複数の光信号を、同時に同じ出力端に配
送する事もできる。その場合はそれらの入力端に接続さ
れているノードが、第２の波長域内でそれぞれ異なる光
波長信号を送出し、波長多重された光信号を受信ノード
で波長可変フィルタを用いて目的の波長信号を選択すれ
ば良い。そういった送信波長の指定等もＦＤＤＩ上で行
うことが出来る。

【００２０】次に、図１、２、３、４、５を用いて本実
施例のコンセントレータ及びこれを用いた光通信ネット
ワークの動作について説明する。以下では、コンセント
レータ１０の入力ポート１６１及び出力ポート１７１
に、上り用光ファイバ２１１及び下り用光ファイバ２２
１で接続されたノード２３１から光信号が送出される場
合について述べる。まず、ＦＤＤＩ制御部から送出され
た信号は光送信装置３６で前記第１の波長域の光信号に
変換され、光合波器３３を通過して出力端３１から上り
用光ファイバ２１１に送出される。光ファイバ２１１で
伝送され、コンセントレータ１０の第１ポートの入力ポ
ート１６１に入力された上記光信号は、光分波器１４１
で分波され、隣接する第２ポートの光合波器１５２に入
力する。光合波器１５２から出力された光信号は、出力
ポート１７２に接続された下り用光ファイバ２２２によ
りノード２３２に伝送される。ノード２３２内では、光
分波器３４により分波され、光受信装置３７で電気信号
に変換されてＦＤＤＩ制御部４０に送られる。ＦＤＤＩ
制御部では、受信した信号の内容を解析して、必要な信
号を光送信装置３６に送出する。この信号は光送信装置
３６で第１の波長域の光信号に変換され、光合波器３３
を経て、出力端３１から上り用光ファイバ２１２に送出
される。第２ポートに接続されたノード２３２から送出
された、この第１の波長域の光信号は、コンセントレー
タ１０の第２ポートの入力ポート１６２に入力され、光
分波器１４２で分波されて次の順位の第３ポートの光合
波器（図１では省略）に入力される。以下同様にして、
第１の波長域の光信号は所定の順序で配置された複数の
ポートを順次配送される。従って、上記第１の波長域の
光信号はコンセントレータ１０に接続された各ノードを
順に伝送されて、ループ状の伝送回線を形成することに
なり、各ノード間でループ型の光通信を行なうことがで
きる。一方、ノード２３１の光送信装置３５から送出さ
れる第２の波長域の光信号は、光合波器３３で第１の波
長域の光信号と合波されて出力端３１から光ファイバ２
１１に送出され、コンセントレータ１０の第１ポートの
入力ポート１６１に入力される。そして、光分波器１４
１で第１の波長域の光信号と分離され、第２の波長域の
光信号のみが光交換部１１の入力端１２１に入力され
て、少なくとも１つの任意の出力端１３１、１３２、・
・・、１３Ｎに配送される。今仮に、入力端１２１から
出力端１３１と１３３へ光信号を分配したい場合は、Ｆ
ＤＤＩ上にその旨を記載した制御信号を載せ、交換部内
の制御信号解析部はその信号を解析し、交換部内の光ス
イッチ群４１１内のスイッチ４１１１と４１１３をオン
させる事により入力端１２１と出力端１３１、１３３が
接続され、信号が出力端１３１、１３３に分配される。
１３１より出力された光信号は、接続されている光合波
器１５１により第１の波長域の光信号と合波されて、出
力ポート１７１から下り用光ファイバ２２１に送出さ
れ、ノード２３１に入力される。ノード２３１内では、
光分波器３４により第１の波長域の光信号と分離され、
第２の波長域の光信号のみが可変波長フィルタ３９に入
力される。可変波長フィルタ３９の透過波長をノード２
３１から送出された光信号の波長に設定することによ
り、光受信装置３８でこれを受信できる。光交換部１１
の出力端１３３に分配された光信号についても、同様に
してノード２３３で受信することができる。また、前記
通信が行なわれているときに、さらに複数のノードから
ノード２３３へ通信を行う要求が発生した場合は、それ
らのノードは第２の波長域内で前記通信波長とそれぞれ
異なる光波長信号を送出し、コンセントレータはそれら
の信号がノード２３３へ接続される様にスイッチを制御
する。ノード２３３では可変波長フィルタ３９を用いて
目的の波長信号を選択することにより、混信することな
く信号を受信することができる。このようにして、第２
の波長域の光信号はコンセントレータ１０の任意のポー
トに配送され、回線交換型の光通信形態で伝送される。
このように、第２の波長域内で更に波長多重を行なうこ
とができ、多数の高速信号を同時に通信することが容易
となる。また、そういった情報を載せた制御信号はＦＤ
ＤＩ上に各ノードがアクセスすることによって形成され
るようにすればよい。

【００２１】次に、本実施例のコンセントレータを複数
接続して通信を行う場合について、図５を用いて説明す
る。本実施例のコンセントレータは、ノードまたはコン
セントレータを複数接続して、放射状にネットワークを
構成することができる。今仮にノード５００６から５０
０３に通信を行う場合、第１の波長域の光信号を使用す
る場合は、5006→5013→5011→5012→5001→5012→5002
→5012→5003というループ回線経路を光信号は順次配送
される。第２波長域の光信号を使用する場合は、5006→
5013→5011→5012→5003という経路を光信号は配送され
る。その場合、コンセントレータ５０１３は５００６か
らの光信号を５０１１方向に接続し、５０１１は５０１
２方向へ、５０１２は５００３方向へそれぞれ接続し、
他のノードへ光信号が配送されないようにする。その制
御信号はＦＤＤＩ上に載せて伝送される。他のノードか
らの通信も同様に行なわれる。

【００２２】以上説明したように、本実施例のコンセン
トレータに、上り用と下り用の共通の光ファイバを用い
てノードを接続するだけで、ループ型の光通信方式と回
線交換型の光通信方式を複合した波長多重光通信ネット
ワークを構成できる。

【００２３】また、本実施例では、ノードはループ型と
回線交換型の両方の光送信装置、光受信装置を持ってい
る場合について説明したが、回線交換型の光送信装置あ
るいは光受信装置の一方または両方を持っていなくても
ネットワーク運用上は差し支えない。また、第２の波長
域の光源、フィルタとして、可変波長光源、可変波長フ
ィルタを用いた場合について説明したが、第２の波長域
内で波長の異なる複数個の固定波長光源や複数個の固定
フィルタを用いることもできる。

【００２４】（実施例２）本発明の第２の実施例を図
１、６を用いて説明する。本発明ではコンセントレータ
内の光交換部に図６の構成のものを用いた例であり、他
の部分は実施例１と同じである。実施例１では入力光信
号は任意の複数の出力ポートに配送する光交換部を用い
たが、実施例２では入力光信号を任意の１つの出力ポー
トへ配送する交換部を用いている。

【００２５】まず本実施例の光交換部の構成を説明す
る。図６において、１２１、１２２、・・・１２Ｎは光
交換部１１の入力端、１３１、１３２、・・・、１３Ｎ
は光交換部１１の出力端、５１１、５１２、・・・５１
Ｎは前記入力端からの光信号を任意の出力ポートへ接続
する１×Ｎの光スイッチ、５３１、５３２、・・・、５
３Ｎは１×Ｎ光スイッチからの光信号を合流するスター
カプラであり、各光スイッチの１番目の出力はスターカ
プラ５３１の入力ポートへ、２番目の出力は５３２の入
力ポートへ、Ｎ番目の出力は５３Ｎの入力ポートへ接続
されている。

【００２６】次に、本実施例のコンセントレータの動作
について説明する。第１の波長域の光信号については実
施例１と同様であるのでここでは省略する。第２の波長
域の光信号については、例えば第１ポートの入力ポート
１６１から入力された場合、光分波器１４１で第１の波
長域の光信号と分離され、第２の波長域の光信号のみが
光交換部１１の入力端１２１に入力されて、任意の出力
端１３１、１３２、・・・、１３Ｎに配送される。今仮
に、入力端１２１から出力端１３３へ光信号を配送した
い場合は、光スイッチ５１１を３番目の出力ポートへ接
続させると、光信号はスターカプラ５３３を通り出力端
１３３に配送される。１３３より出力された光信号は、
接続されている光合波器１５３により第１の波長域の光
信号と合波されて、出力ポート１７３から送出される。
また、他のポートから入力された光信号も同様に任意の
１つの出力ポートへ接続される。本実施例では、実施例
１と同様に異なる入力ポートから入力されたそれぞれの
信号が、同じ出力ポートへ接続する事も可能であり、そ
の場合はそれらの入力ポートに接続されているノード
が、第２の波長域内でそれぞれ異なる光波長信号を送出
し、波長多重された光信号を受信ノードで波長可変フィ
ルタを用いて、目的の波長信号を選択すればよい。

【００２７】また、本実施例のコンセントレータは、実
施例１の場合と同様に、図２、５に示した光通信ネット
ワークにおいて好適に用いられる。この時、接続するノ
ードとしては図３に示したノードを用いる事ができる。

【００２８】（実施例３）本発明の第３の実施例を図
１、７を用いて説明する。本発明ではコンセントレータ
内の光交換部に図７の構成のものを用いた例であり、他
の部分は実施例１と同じである。実施例３では、入力ポ
ートは任意の１つ以上の出力ポートへ接続し、かつ出力
ポートは１つの入力ポートのみ接続する光交換部を用い
たものである。

【００２９】まず本実施例の光交換部の構成を説明す
る。図７において、１２１、１２２、・・・１２Ｎは光
交換部１１の入力端、１３１、１３２、・・・、１３Ｎ
は光交換部１１の出力端、６１１、６１２、・・・６１
Ｎは前記入力端からの光信号をＮ方向に分配するスター
カプラ、６３１、６３２、・・・、６３ＮはＮ個の入力
光信号の中の１つの信号を選択して出力ポートへ接続す
るＮ×１光スイッチであり、各スターカプラの１番目の
出力はＮ×１光スイッチ６３１の入力ポートへ、２番目
の出力は６３２の入力ポートへ、Ｎ番目の出力は６３Ｎ
の入力ポートへ接続されている。次に、本実施例のコン
セントレータの動作について説明する。第１の波長域の
光信号については実施例１と同様であるのでここでは省
略する。第２の波長域の光信号については、例えば第１
ポートの入力ポート１６１から入力された場合、光分波
器１４１で第１の波長域の光信号と分離され、第２の波
長域の光信号のみが光交換部１１の入力端１２１に入力
されて、任意の出力端１３１、１３２、・・・、１３Ｎ
に配送される。今仮に、入力端１２１から出力端１３１
と１３３へ光信号を分配したい場合は、光スイッチ６３
１と６３３を１番目の入力ポートへ接続させると、光信
号はスターカプラ６１１を通り出力端１３１と１３３に
配送される。１３１より出力された光信号は、接続され
ている光合波器１５１により第１の波長域の光信号と合
波されて、出力ポート１７１から送出される。同様に１
３３より出力された光信号は、出力ポート１７３から送
出される。また、他のポートから入力された光信号も同
様に任意の１つ以上の出力ポートへ接続される。ただ
し、本実施例では、異なる入力ポートから入力された信
号は、同じ出力ポートへ接続する事ができない構成にな
っている。

【００３０】また、本実施例のコンセントレータは、実
施例１の場合と同様に、図２、５に示した光通信ネット
ワークにおいて好適に用いられる。この時、接続するノ
ードとしては図３に示したノードを用いる事ができる。

【００３１】（実施例４）本発明の第４の実施例を図
１、８を用いて説明する。本発明ではコンセントレータ
内の光交換部に図８の構成のものを用いた例であり、他
の部分は実施例１、２、３と同じである。実施例４で
は、入力端と出力端は１対１で接続される光交換部を用
いている。

【００３２】まず本実施例の光交換部の構成を説明す
る。図８において、１２１、１２２、・・・１２Ｎは光
交換部１１の入力端、１３１、１３２、・・・、１３Ｎ
は光交換部１１の出力端、７１１、７１２、・・・７１
Ｎは前記入力端からの光信号を任意の出力ポートへ接続
する１×Ｎの光スイッチ、７３１、７３２、・・・、７
３Ｎは前記光スイッチと出力端とを接続するＮ×１光ス
イッチであり、各１×Ｎ光スイッチの１番目の出力はＮ
×１光スイッチ７３１の入力端子へ、２番目の出力は７
３２の入力端子へ、Ｎ番目の出力は７３Ｎの入力端子へ
接続されている。

【００３３】次に、本実施例のコンセントレータの動作
について説明する。第１の波長域の光信号については実
施例１と同様であるのでここでは省略する。第２の波長
域の光信号については、例えば第１ポートの入力ポート
１６１から入力された場合、光分波器１４１で第１の波
長域の光信号と分離され、第２の波長域の光信号のみが
光交換部１１の入力端１２１に入力されて、任意の出力
端１３１、１３２、・・・、１３Ｎに配送される。今仮
に、入力端１２１から出力端１３３へ光信号を配送した
い場合は、光スイッチ７１１を３番目の出力ポートへ接
続させ、光スイッチ７３３を１番目の入力ポートへ接続
させればよい。１３３より出力された光信号は、接続さ
れている光合波器１５３により第１の波長域の光信号と
合波されて、出力ポート１７３から送出される。また、
他のポートから入力された光信号も同様に任意の１つの
出力ポートへ接続される。本実施例では、異なる入力ポ
ートから入力されたそれぞれの信号が、同じ出力ポート
へ接続する事が無いので、混信する事無く通信ができ
る。

【００３４】また、本実施例のコンセントレータは、実
施例１の場合と同様に、図２、５に示した光通信ネット
ワークにおいて好適に用いられる。この時、接続するノ
ードとしては図３に示したノードを用いることができ
る。

【００３５】（実施例５）本発明の第５の実施例を図９
を用いて説明する。図９は本発明のコンセントレータの
第５の実施例の一構成例を示している。本実施例のコン
セントレータ８１０の基本構成は図１に示した実施例１
のコンセントレータ１０とほぼ同様であり、同じ部分に
ついては同様の番号が付してある。異なるのは、各ポー
トの光分波器の第１の波長域の出力端と次の順位のポー
トの光合波器（例えば、１４１に対しては１５２、１４
Ｎに対しては１５１等）の第１の波長域の入力端との間
に第１の波長域の光信号を中継、増幅する第１の中継器
８２１、８２２、・・・、８２Ｎを設けている点と、光
交換部１１の各入力端１２１、１２２、・・、１２Ｎ
と、それに接続された光分波器１４１、１４２、・・
・、１４Ｎの第２の波長域の出力端との間に第２の波長
域の光信号を中継、増幅する第２の中継器８３１、８３
２、・・・８３Ｎを設けている点と、光交換部１１の各
出力端１３１、１３２、・・、１３Ｎと、それに接続さ
れた光合波器１５１、１５２、・・・、１５Ｎの第２の
波長域の入力端との間に第２の波長域の光信号を中継、
増幅する第３の中継器８４１、８４２、・・・、８４Ｎ
を設けている点である。第１、第２、第３の中継器とし
ては、光信号のまま増幅、中継する光増幅器が好適に使
用できる。特に、上記の波長域内で更に波長多重してあ
る場合は、光増幅器を中継器として用いることが好まし
い。なお、波長域内で波長多重されていない場合は、信
号を一度電気信号に変換し、再び光信号に変えて送出す
る電気的な再生中継器を用いることもできる。

【００３６】次に、本実施例のコンセントレータ８１０
の動作のうち、実施例１と特に異なる点について説明す
る。まず、第１の中継器を設けたことにより、コンセン
トレータ８１０の入力ポートに入力された第１の波長域
の光信号が光分波器や光合波器で受けた光損失を補償す
ることができ、接続されたノードの第１の波長域の光受
信装置に入力する光信号強度を増大することができる。
また、第２の中継器及び第３の中継器を設けたことによ
り、コンセントレータ８１０の入力ポートに入力された
第２の波長域の光信号が光分波器や光合波器や光交換部
で受けた光損失を補償することができ、接続されたノー
ドの第２の波長域の光受信装置に入力する光信号強度を
増大することができる。特に、光交換部の入出力端数が
増加すると光損失が増大するため、効果的となる。

【００３７】なお、光送信装置の送出光信号強度が十分
大きく、光受信装置の受光感度が十分大きく、また、光
分波器や光合波器や光交換部の光損失が十分小さい場合
は、第１、第２、第３の中継器を全て設ける必要はな
く、いずれかを削除しても差し支えない。また、上記の
各中継器は各ポートに全て設ける必要はなく、必要に応
じていずれかを削除しても差し支えない。

【００３８】また、本実施例のコンセントレータ８１０
は、図２に示した光通信ネットワークにおいて好適に用
いられ、光信号強度のマージンに余裕を持たせた波長多
重複合光通信ネットワークを提供できる。

【００３９】（実施例６）本発明の第６の実施例を図１
０を用いて説明する。図１０は本発明のコンセントレー
タの第６の実施例の一構成例を示している。

【００４０】本実施例のコンセントレータ９１０の基本
構成は図１に示した実施例１のコンセントレータ１０と
ほぼ同様であり、同じ部分については同様の番号が付し
てある。異なるのは、入出力ポートに接続されたノード
の障害やコンセントレータとノードを接続する光ファイ
バの切断等により、コンセントレータの出力ポートから
出力された第１の波長域の光信号がこの出力ポートと一
対となる入力ポートからコンセントレータ内に入力され
ない場合や、入力されても信号劣化が問題となるような
場合の障害対策手段をコンセントレータ内に設けてある
点である。この障害対策手段を有するコンセントレータ
の一構成例を図１０に示した。すなわち、障害が発生し
た場合に、そのポートには第１の波長域の光信号を配送
しない手段として、各ポートの光合波器の第１の波長域
の入力端側に第１の光スイッチ９３１、９３２、・・
・、９３Ｎを設け、光分波器の第１の波長域の出力端側
に第２の光スイッチ９４１、９４２、・・・、９４Ｎと
第１の波長域の光信号を中継、増幅する中継器９２１、
９２２、・・・、９２Ｎが設けてある。上記第１の光ス
イッチと第２の光スイッチは、障害時には直結するよう
に接続されている。なお、上記中継器は光信号の損失補
償のために設けられており、光増幅器や電気的再生中継
器が用いられるが、損失が問題とならない場合は削除し
ても差し支えない。

【００４１】次に、本実施例のコンセントレータ９１０
の動作のうち、実施例１と特に異なる点について説明す
る。まず、障害が発生していない場合は、例えば、入力
ポート１６１からコンセントレータ９１０に入力された
第１の波長域の光信号は、光分波器１４１から出力され
た後、第２の光スイッチ９４１を通過し、中継器９２１
で増幅され、第１の光スイッチ９３２を経て、光合波器
１５２に入力されて出力ポート１７２から送出される。
そして、出力ポート１７２及び入力ポート１６２に接続
されたノードで受信され、必要な処理をした後に、第１
の波長域の光信号として送出され、入力ポート１６２か
らコンセントレータ９１０内に入力される。この第１の
波長域の光信号は、光分波器１４２から出力された後、
第２の光スイッチ９４２を通過し、中継器９２２に入力
する。他のポートについても、第１の波長域の光信号は
同様にして伝送される。次に、例えば、出力ポート１７
２及び入力ポート１６２に接続されたノードに障害が発
生したり、接続されている光ファイバに切断等の障害が
発生して、入力ポート１６２に第１の波長域の光信号が
入力されない場合は、第１の光スイッチ９３２と第２の
光スイッチ９４２は両者を直結する側に切り替わり、第
１の光スイッチ９３２に入力された第１の波長域の光信
号は、直接第２の光スイッチ９４２から出力され、中継
器９２２に入力される。このようにして、上記の障害に
よる光信号の遮断が回避される。他のポートについて
も、同様にして、障害による光信号の遮断が回避され
る。

【００４２】本実施例では障害対策手段の一構成例につ
いて説明したが、障害が発生しているポートの前位のポ
ートの入力ポートから入力された第１の波長域の光信号
が、上記の障害が発生しているポートの後位のポートの
出力ポートに送出されるのであれば、他の構成を用いて
も差し支えない。

【００４３】また、第１の波長域の光信号を遮断しない
手段をコンセントレータの外部に設けてある場合や、信
頼性が確保されているノードや光ファイバが接続されて
いる場合は、そのポートの障害対策手段を削除しても差
し支えない。

【００４４】また、図１０では障害検出手段を省いてあ
るが、必要な場合は、入力ポートから入力された第１の
波長域の光信号の通過経路に、上記光信号をモニタして
障害を検出する手段を設けておけばよい。

【００４５】（実施例７）図１１、１２、１３、１４は
本発明の第７の実施例を示す図であり、本実施例以下の
実施例は本発明のコンセントレータを複数のケーブルに
よる空間多重信号通信に用いた例である。図１１は本発
明のコンセントレータの一実施例を示し，図１２、１３
はこれを用いた通信ネットワークの構成例である。ま
た、図１４は上記通信ネットワークにおいて好適に用い
られるノードの構成例を示す。まず、各図を用いてそれ
ぞれの構成を説明する。

【００４６】図１において、１０１１はＮ個の入出力端
１１２１、１１２２、・・・、１１２Ｎを有するＮ×Ｎ
の交換部であり、各入出力端はｍ本の伝送路で接続され
ている（本実施例では４本の伝送路の場合を示してい
る）。交換部１１はスイッチまたはスターカプラ等で構
成され、入力信号を１つ以上の任意の出力端に接続する
事ができるものである。

【００４７】また、１１３１、１１３２、・・・、１１
３Ｎは本実施例のコンセントレータ１０１０の入出力ポ
ート１１６１、１１６２、・・・、１１６Ｎの一部（本
実施例では１本の伝送路）を構成する入力部、１１４
１、１１４２、・・・、１１４Ｎはコンセントレータ１
０１０の入出力ポートの一部を構成する出力部であり、
各入力部は所定の順序で配置されたポートのうちの次の
順位のポートの出力部に接続されている。すなわち、図
１１において、第１ポート１１６１の入力部１１３１は
第２ポート１１６２の出力部１１４２に接続され、第２
ポート１１６２の入力部１１３２は第３ポート１１６３
の出力部１１４３（図１１では省略されている）に接続
されており、以下同様にして、第Ｎポート１１６Ｎの入
力部１１３Ｎは第１ポート１１３１の出力部１１４１に
接続されている。１１５１、１１５２、・・・、１１５
Ｎは上記入出力ポートの残りの部分（本実施例では４本
の伝送路）を構成する入出力部であり、交換部１０１１
の各入出力端に接続されている。

【００４８】また、図１２において、１０１０は、図１
１を用いて構成例を説明した本実施例のコンセントレー
タであり、ここでは、入出力ポート数が８の場合を示し
ている。１２１１、１２１２、・・・、１２１７、１２
１８は、ノード１２３１、１２３２、・・・、１２３
７、１２３８とコンセントレータ１０１０との間で、互
いに信号を伝送するための複数本の伝送路であり、それ
ぞれの中に更に複数の伝送路、例えば１２１１の中には
１１３１、１１４１、１１５１の伝送路が含まれてお
り、それぞれのノードとコンセントレータの入出力ポー
ト１１６１、１１６２、・・・、１１６７、１１６８に
接続されている。

【００４９】また、図１３は本実施例のコンセントレー
タを用いた通信ネットワークの構成例を示す図であり、
１３１１、１３１２、１３１３、１３１４は本実施例の
コンセントレータ、１３２１〜１３２７はノード、１３
３１〜１３４０はコンセントレータとノードを接続する
複数本の伝送路である。

【００５０】また、図１４において、１４４１はノード
１２３０の入出力端であり、ここでは６本の伝送路を介
してコンセントレータ１０１０の入出力ポートに接続さ
れる。入出力端１４４１の両端の伝送路１４４２、１４
４３はシリアル伝送制御部１４４５に接続されており、
コンピュータ（図１４では省略）との間で信号のやり取
りを行う。また、１４４１の残りの４本の伝送路１４４
４はパラレル伝送制御部１４４６に接続され、さらにコ
ンピュータ（省略してある）のバスライン等に接続され
る。なお、図１４には、ノードの中の信号伝送制御手段
が特に示されており、他の部分は省略してある。

【００５１】次に、図１１、１２、１３、１４を用いて
本実施例のコンセントレータ及びこれを用いた通信ネッ
トワークの動作について説明する。以下では、コンセン
トレータ１０１０の入出力ポート１１６１に、伝送路１
２１１で接続されたノード１２３１から信号が送出され
る場合について述べる。まず、ノードにはコンピュータ
が接続されているとし、コンピュータは大容量でかつリ
アルタイム性（他のノードと高速にデータのやり取りを
行う）を要求されるデータと、リアルタイム性を要求さ
れない小容量のデータを扱っているとする。コンピュー
タからの上記小容量データは、シリアル伝送制御部１４
４５で、例えばＦＤＤＩ（Fiber Distributed Data Int
erface) のようなシリアルデータに変換し、入出力端１
４４１の出力部１４４２を通って伝送路１２１１に送出
される。伝送路１２１１で伝送され、コンセントレータ
１０１０の第１ポート１１６１の入力部１１３１に入力
された上記信号は、第２ポート１１６２の出力部１１４
２に接続され、伝送路１２１２によりノード１２３２に
伝送される。ノード１２３２内の入出力端１４４１の入
力部１４４３に入力された信号は、シリアル伝送制御部
１４４５で受信した信号の内容を解析して、ノード１２
３２宛てのデータをコンピュータ側に送り、それ以外は
出力部１４４１を通って伝送路１２１２に送出する。ノ
ード１２３２から送出されたこの信号は、コンセントレ
ータ１０１０の第２ポート１１６２の入力部１１３２に
入力され、次の順位の第３ポート１１６３の出力部１１
４３（図１１では省略）に入力される。以下同様にし
て、この信号は所定の順序で配置された複数のポートを
順次配送される。

【００５２】従って、上記信号はコンセントレータ１０
１０に接続された各ノードを順に伝送されて、ループ状
の伝送回線を形成することになり、各ノード間でループ
型の通信を行なうことができる。

【００５３】一方、リアルタイム性の要求される大容量
信号は、パラレル伝送制御部１４４６に接続される。パ
ラレル伝送制御部１４４６は何らかの通信プロトコルを
持っていてもいいし、そういった制御機能なしにコンピ
ュータのバスラインに直接接続することも出来るもの
で、ネットワークのトラフィックによらず回線が確保さ
れ、かつパラレル伝送により伝送速度も低く押さえるこ
とができるものである。

【００５４】これには例えばＨＩＰＰＩなどが利用でき
る。コンピュータからの上記信号は、１４４６で簡単な
プロトコルのパラレル信号に変換され、入出力部１４４
４を通り伝送路１２１１に送出される。伝送路１２１１
を伝送し、コンセントレータ１０１０の第１ポート１１
６１の入出力部１１５１に入力された上記パラレル信号
は、交換部１０１１のＩ／Ｏポート１１２１に接続さ
れ、少なくとも１つの任意のＩ／Ｏポート１１２２、１
１２３、・・・、１１２Ｎに配送される。

【００５５】今仮に、１１２１から１１２２と１１２３
へ信号経路が接続された場合は、１１２２からの信号は
第２ポート１１６２の入出力部１１５２を通り伝送路１
２１２に送出され、１１２３からの信号は第３ポート１
１６３の入出力部１１５３を通り伝送路１２１３に送出
される。伝送路１２１２を伝送してきた信号は、ノード
１２３２の入出力部１４４４を通り、パラレル伝送制御
部１４４６でコンピュータインタフェイスに適した信号
に変換され、コンピュータに送られる。同様に、伝送路
１２１３を通った信号は、ノード１２３３に接続される
コンピュータに送られる。ノード１２３１からの上記信
号伝送が終われば、上記手順と逆の手順で、例えばノー
ド１２３２からノード１２３１へ、同様に大容量の信号
伝送を行うことができる。従って、パラレル伝送制御部
１４４６が、コンピュータのバスラインに直接つながっ
ているならば、各ノードのコンピュータはコンセントレ
ータ１０１０を介してバス接続していることになり、他
のノードのＣＰＵを直接アクセスできる等の分散環境を
提供できる。

【００５６】次に、本実施例のコンセントレータを複数
接続して通信を行う場合について、図１３を用いて説明
する。本実施例のコンセントレータは、ノードまたはコ
ンセントレータを複数接続して、放射状にネットワーク
を構成することができる。今仮にノード１３２５から１
３２１に通信を行う場合、小容量信号を伝送する場合
は、1325→1314→1311→1326→1311→1312→1327→1312
→1311→1313→1321というループ回線経路を信号は順次
配送される。大容量信号を伝送する場合は、1325→1314
→1311→1313→1321という経路を信号は配送される。そ
の場合、コンセントレータ１３１４は１３２５からの信
号を１３１１方向に接続し、１３１１は１３１３方向
へ、１３１３は１３２１方向へそれぞれ接続し、他のノ
ードへ信号が配送されないようにする。他のノードから
の通信も同様に行なわれる。

【００５７】以上説明したように、本実施例のコンセン
トレータに、複数本の伝送路を用いてノードを接続する
だけで、ループ型の通信方式と回線交換型のパラレル伝
送方式を複合した通信ネットワークを構成できる。

【００５８】なお、本実施例における交換部の制御は、
実施例１と同様にするか、あるいはパラレル信号経路の
一部に受信機を設け、パラレル伝送信号の一部に制御情
報部を設けて、受信器で制御情報を読み取り、受信器か
ら交換部を制御すれば良い。

【００５９】また、本実施例では、ノードはシリアル伝
送制御部とパラレル伝送制御部の両方を持っている場合
について説明したが、一方または両方を持っていなくて
もネットワーク運用上は差し支えない。

【００６０】また、パラレル信号回線は双方向通信に限
定したものではなく、送信線と受信線を別々に設定して
もよく、さらにパラレル信号回線の一部または全部にシ
リアル信号を伝送させてもよい。

【００６１】また、パラレル信号回線、ループ型信号回
線の伝送路の数は任意に選択すればよい。

【００６２】（実施例８）本発明の第８の実施例を図１
５を用いて説明する。図１５は本発明のコンセントレー
タの第８の実施例の一構成例を示している。

【００６３】本実施例のコンセントレータ１５１０の基
本構成は図１１に示した実施例７のコンセントレータ１
０１０とほぼ同様であり、同じ部分については同様の番
号が付してある。異なるのは、各ポートの入力部と次の
順位のポートの出力部との間に信号を中継、増幅する第
１の中継器１５２１、１５２２、・・・、１５２Ｎを設
けている点と、各ポートの入出力部１１５１、１１５
２、・・・、１１５Ｎと交換部１０１１の各Ｉ／Ｏポー
ト１１２１、１１２２、・・・、１１２Ｎとの間に、信
号を中継、増幅する第２の中継器１５３１、１５３２、
・・・１５３Ｎを設けている点である。

【００６４】本ネットワークにおいて、伝送信号として
光信号を用いる場合は、第１、第２の中継器としては、
光信号のまま増幅、中継する光増幅器が好適に使用でき
る。特に、第２の中継器に光増幅器を用いると、光増幅
器は双方向に増幅する機能を持つため、パラレル信号ラ
インの双方向中継器となる。また、ループ伝送路の光信
号が複数の波長多重信号である場合、第１の中継器に光
増幅器を用いると、１つの光増幅器ですべての波長多重
信号を増幅することができる。なお、伝送信号が電気信
号である場合、あるいは光信号である場合も、電気的な
再生中継器を用いることもできる。

【００６５】次に、本実施例のコンセントレータ１５１
０の動作のうち、実施例７と特に異なる点について説明
する。中継器を設けたことにより、コンセントレータ１
５１０の入力ポートに入出力される信号が伝送路や交換
部で受けた損失を補償することができ、接続されたノー
ドに入力する信号強度を増大することができる。特に、
交換部の入出力端数が増加すると損失が増大するため、
効果的となる。なお、ノードの送出信号強度が十分大き
く、受信装置の受信感度が十分大きく、また、交換部の
損失が十分小さい場合は、第１、第２の中継器を全て設
ける必要はなく、いずれかを削除しても差し支えない。
あるいは、信号強度が大きすぎる場合は、信号強度を減
衰、制限する中継器を用いてもよい。また、上記の各中
継器は各ポートに全て設ける必要はなく、必要に応じて
いずれかを削除しても差し支えない。

【００６６】また、本実施例のコンセントレータ１５１
０は、図１２、１３に示した通信ネットワークにおいて
好適に用いられ、信号強度のマージンに余裕を持たせた
通信ネットワークを提供できる。

【００６７】（実施例９）本発明の第９の実施例を図１
６を用いて説明する。図１６は本発明のコンセントレー
タの第９の実施例の一構成例を示している。

【００６８】本実施例のコンセントレータ１６１０の基
本構成は図１１に示した実施例７のコンセントレータ１
０１０とほぼ同様であり、同じ部分については同様の番
号が付してある。異なるのは、入出力ポートに接続され
たノードの障害やコンセントレータとノードを接続する
伝送路の切断等により、コンセントレータの出力部から
出力された信号がこの出力部と一対となる入力部からコ
ンセントレータ内に入力されない場合や、入力されても
信号劣化が問題となるような場合の障害対策手段をコン
セントレータ内に設けてある点である。この障害対策手
段を有するコンセントレータの一構成例を図１６に示し
た。すなわち、障害が発生した場合に、そのポートには
信号を配送しない手段として、各ポートの出力部に第１
のスイッチ１６３１、１６３２、・・・、１６３Ｎ、入
力部に第２のスイッチ１６４１、１６４２、・・・、１
６４Ｎ、および第２のスイッチと次の順位の第１のスイ
ッチの間に中継、増幅器１６２１、１６２２、・・・、
１６２Ｎが設けてある。上記第１のスイッチと第２のス
イッチは、障害時には直結するように接続されている。
なお、上記中継器は信号の損失補償のために設けられて
おり、光増幅器や電気的再生中継器が用いられるが、損
失が問題とならない場合は削除しても差し支えない。

【００６９】次に、本実施例のコンセントレータ１６１
０の動作のうち、実施例７と特に異なる点について説明
する。まず、障害が発生していない場合は、例えば、第
１ポート１１６１の入力部１１３１からコンセントレー
タ１６１０に入力された信号は、第２のスイッチ１６４
１を通過し、中継器１６２１で増幅され、第１のスイッ
チ１６３２を経て、第２ポート１１６２の出力部１１４
２から送出される。そして、伝送路１２１２を通って第
２ポート１１６２に接続されたノード１２３２で受信さ
れ、必要な処理をした後に、伝送路１２１２を通って第
２ポート１１６２の入力部１１３２からコンセントレー
タ１６１０内に入力される。この信号は、第２のスイッ
チ１６４２を通過し、中継器１６２２に入力する。他の
ポートについても、信号は同様にして伝送される。次
に、例えば、第２ポート１１６２に接続されたノード１
２３２に障害が発生したり、接続されている伝送路１２
１２に切断等の障害が発生して、第２ポート１１６２の
入力部１１３２に信号が入力されない場合は、第１のス
イッチ１６３２と第２のスイッチ１６４２は両者を直結
する側に切り替わり、中継器１６２１から第１のスイッ
チ１６３２に入力された信号は、直接第２のスイッチ１
６４２から出力され、中継器１６２２に入力される。こ
のようにして、上記の障害による信号の遮断が回避され
る。他のポートについても、同様にして、障害による信
号の遮断が回避される。

【００７０】本実施例では障害対策手段の一構成例につ
いて説明したが、障害が発生しているポートの前位のポ
ートの入力部から入力された信号が、上記の障害が発生
しているポートの後位のポートの出力部に送出されるの
であれば、他の構成を用いても差し支えない。

【００７１】また、信号を遮断しない手段をコンセント
レータの外部に設けてある場合や、信頼性が確保されて
いるノードや伝送路が接続されている場合は、そのポー
トの障害対策手段を削除しても差し支えない。

【００７２】また、図１６では障害検出手段を省いてあ
るが、必要な場合は、入力部から入力された信号の通過
経路に、上記信号をモニタして障害を検出する手段を設
けておけばよい。

【００７３】（他の実施例）前記の各実施例では、分波
器や合波器を一つの素子として図示し、説明したが、こ
れらは複数の要素素子を組み合わせて構成することもで
きる。例えば、光分波器は光分岐素子と光波長フィルタ
を組み合わせて構成できる。

【００７４】また、前記各実施例で述べたループ型光通
信を行なう波長域の光信号は一つの波長信号に限るもの
ではない。すなわち、前記各実施例の回線交換型通信を
行なう多重信号のように、波長多重の場合はループ型通
信を行う波長域内で更に波長多重された複数の波長信号
に対しても本発明のコンセントレータを有効に用いるこ
とができる。同様に空間多重の場合でも電気信号の場合
は周波数多重や、光通信の場合はある波長域内で更に波
長多重する等の形態を取ることができる。この場合は、
コンセントレータに接続するノード内に、上記のループ
型通信を行なうチャネル内で更に多重した信号を送出す
る手段と、分離選択して受信する手段を設けておけばよ
い。

【００７５】なお、本実施例における交換部のスイッチ
制御は、ループ回線上に制御信号を載せて、ループ回線
から分岐した信号を交換部に導いてそこで読み取ること
としたが、ループ回線を交換部に経由させてそこで読み
込むことも可能である。ループ回線を更に多重化してそ
の中の１つのチャネルを制御信号用に割り当てても構わ
ない。また回線交換信号の経路の一部に受信器を設け、
コンセントレータに接続されているノードから制御信号
を送り、受信器で制御信号を受信し、受信器から交換部
に制信信号を与えても良い。あるいは伝送信号の一部に
制御情報部を設けて、前記方法と同様に受信器で制御情
報を読み取り、受信器から交換部を制御するようにして
も良い。またコンセントレータ外部から直接交換部に制
御信号を与える方法もある。

【００７６】また、前記実施例では、ループ型の通信方
式としてＦＤＤＩを用いたが、トークンリングや時分割
多重通信等の他のループ型通信方式を用いた場合も本発
明のコンセントレータが効果的に使用できる。更に、ル
ープ型の通信を行なう回線を波長多重等の多重化により
複数設け、ＦＤＤＩやトークンリングや時分割多重通信
等を組み合わせた複数のループ型回線を構成してもよ
い。

【００７７】前記の各実施例で述べたコンセントレータ
を用いて波長多重光通信ネットワークを構成する場合、
コンセントレータに接続されるノードはループ型光通信
を行なう波長域の光信号の送信、受信手段を備えている
必要があるが、回線交換型光通信を行なう波長域の光信
号の送信、受信手段を備えている必要は必ずしもない。
ループ型光通信のみを行なうノードをコンセントレータ
に接続する場合は、回線交換型光通信を行なう波長信号
のみを遮断する手段をコンセントレータ内や、コンセン
トレータとノードの間や、ノード内のいずれかに設けて
おけばよい。この時、例えば、回線交換型光通信を行な
う波長を透過せずにループ型光通信を行なう波長のみを
透過する波長フィルタを用いればよい。

【００７８】また、前記の各実施例で述べたコンセント
レータの入出力ポートのうちで、使用しないポートがあ
る場合は、出力ポートから送出されるループ型通信を行
なう信号が遮断されないように、上記信号を入力ポート
に入力する手段を入出力ポートに設ければよい。この手
段としては、上記ループ型通信を行なう信号のみを透過
するフィルタを入力ポートと出力ポートの間に設ける方
法や、上記ループ型通信を行なう信号のみを再生中継す
る中継器を入力ポートと出力ポートの間に設ける方法な
どがある。なお、実施例６で述べたような、光スイッチ
を用いてバイパスする手段をコンセントレータ内に設け
てもよい。

【００７９】前記の実施例１乃至６ではコンセントレー
タとノード間の接続や、コンセントレータ間の接続に上
り用の光ファイバと下り用の光ファイバを一組用いる場
合について説明したが、これらの光ファイバを一本化す
ることもできる。例えば、光分岐合流器等を用いてコン
セントレータの入力ポートと出力ポートを一体化し、更
に、光アイソレータ等を用いて上りの光信号が下りの伝
送系に入力しないようにすればよい。この時、ノードに
おいても同様な手段を設けておけばよい。

【００８０】本発明は、上述した実施例にのみ限定され
るものではなく、各構成要素の配設位置、配設個数、構
成、接続関係等を任意好適に変更することができる。

【００８１】また本発明において扱う信号は、光信号、
電気信号、ディジタル信号、アナログ信号等、必要に応
じてコンセントレータ、ノードの各構成手段および伝送
路を、それらの信号に適したものにすれば、どのような
信号にも適用できる。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
本発明のコンセントレータに伝送路を用いてノードを接
続することにより、この伝送路を共通の伝送路としてル
ープ型通信と回線交換型通信を同時に行なうことが可能
となる。従って、各ノードを所定の順序で接続するネッ
トワークと、任意のノードのみを接続でき、すなわち秘
話性を持ち、かつ信号分岐によるパワーロスの少ない送
受信ができるネットワークの両方の通信方式の長所を兼
ね備えた、高機能で、かつ電気回路の負担も軽く接続待
ち時間の少ない通信ネットワークを実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のコンセントレータの構成例を示す図

【図２】本発明のコンセントレータを用いた光通信ネッ
トワークの構成例を示す図

【図３】本発明のコンセントレータを用いた光通信ネッ
トワーク上のノードの構成例を示す図

【図４】実施例１のコンセントレータに用いる光交換部
の構成例を示す図

【図５】図２のネットワークの拡張構成例を示す図

【図６】実施例２のコンセントレータのに用いる光交換
部の構成例を示す図

【図７】実施例３のコンセントレータのに用いる光交換
部の構成例を示す図

【図８】実施例４のコンセントレータのに用いる光交換
部の構成例を示す図

【図９】実施例５のコンセントレータの構成例を示す図

【図１０】実施例６のコンセントレータの構成例を示す
図

【図１１】実施例７のコンセントレータの構成例を示す
図

【図１２】本発明のコンセントレータを用いた通信ネッ
トワークの構成例を示す図

【図１３】本発明のコンセントレータを用いた通信ネッ
トワークの構成例を示す図

【図１４】本発明のノードの構成例を示す図

【図１５】実施例８のコンセントレータの構成例を示す
図

【図１６】実施例９のコンセントレータの構成例を示す
図

【図１７】従来の光通信ネットワークの構成例を示す図

【図１８】従来のコンセントレータの概略構成例を示す
図

【図１９】従来の通信ネットワークの構成例を示す図

【符号の説明】

１０、８１０、９１０、５０１１、５０１２、５０１
３、５０１４、１０１０、１３１１、１３１２、１３１
３、１３１４、１５１０、１６１０ コンセントレータ １１ 光交換部 １６Ｎ、６４１ コンセントレータの入力ポート １７Ｎ、６５１ コンセントレータの出力ポート １９１ 制御信号解析部 ２３１、２３２、２３８、５００１、５００２、５００
７ ノード ４１Ｎ 光スイッチ群 ４２Ｎ、４３Ｎ、５３Ｎ、６１Ｎ スターカプラ ５１Ｎ、７１Ｎ １×Ｎ光スイッチ ６３Ｎ、７３Ｎ Ｎ×１光スイッチ ８２Ｎ 第１の光中継器 ８３Ｎ 第２の光中継器 ８４Ｎ 第３の光中継器 ９２Ｎ 光中継器 ９３Ｎ 光スイッチ ９４Ｎ 光スイッチ １０１１ 交換部 １１３Ｎ 入出力ポートの入力部 １１４Ｎ 入出力ポートの出力部 １１５Ｎ 入出力ポートの入出力部 １１６Ｎ 入出力ポート １５２Ｎ 第１の中継器 １５３Ｎ 第２の中継器 １６２Ｎ 中継器 １６３Ｎ 第１のスイッチ １６４Ｎ 第２のスイッチ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年８月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】さらに図４において、１２１、１２２、・
・・１２Ｎは光交換部１１の入力端、１３１、１３２、
・・・、１３Ｎは光交換部１１の出力端、４２１、４２
２、・・・、４２Ｎは入力端からの光信号をＮ方向に分
配するスターカプラ、４１１、４１２、・・・４１Ｎは
Ｎ個の光スイッチから構成され、前記スターカプラから
入力される光信号を通過または遮断させる光スイッチ
群、４３１、４３２、・・・、４３Ｎは光スイッチ群か
らの光信号を合流するスターカプラであり、各光スイッ
チ群の１番目の出力はスターカプラ４３１の入力ポート
へ、２番目の出力は４３２の入力ポートへ、Ｎ番目の出
力は４３Ｎの入力ポートへそれぞれ接続されている。本
実施例の光交換部は、光スイッチ群４１１、４１２、・
・・４１Ｎを制御信号により制御する事により、１つの
入力端から入力された光信号を、任意の１つ以上の出力
端に分配する事ができる。本実施例においては、図１に
示すようにＦＤＤＩ上の制御信号をコンセントレータ内
の制御信号を抽出する機能をもつ中継器１８１で抽出し
て光交換部内の制御信号解析部１９１に導き、解析制御
している。また、異なる入力端から入力された複数の光
信号を、同時に同じ出力端に配送する事もできる。その
場合はそれらの入力端に接続されているノードが、第２
の波長域内でそれぞれ異なる光波長信号を送出し、波長
多重された光信号を受信ノードで波長可変フィルタを用
いて目的の波長信号を選択すれば良い。そういった送信
波長の指定等もＦＤＤＩ上で行うことが出来る。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３５】（実施例５）本発明の第５の実施例を図９
を用いて説明する。図９は本発明のコンセントレータの
第５の実施例の一構成例を示している。本実施例のコン
セントレータ８１０の基本構成は図１に示した実施例１
のコンセントレータ１０とほぼ同様であり、同じ部分に
ついては同様の番号が付してある。異なるのは、各ポー
トの光分波器の第１の波長域の出力端と次の順位のポー
トの光合波器（例えば、１４１に対しては１５２、１４
Ｎに対しては１５１等）の第１の波長域の入力端との間
に第１の波長域の光信号を中継、増幅する第１の中継器
８２１、８２２、・・・、を設けている点と、光交換部
１１の各入力端１２１、１２２、・・、１２Ｎと、それ
に接続された光分波器１４１、１４２、・・・、１４Ｎ
の第２の波長域の出力端との間に第２の波長域の光信号
を中継、増幅する第２の中継器８３１、８３２、・・・
８３Ｎを設けている点と、光交換部１１の各出力端１３
１、１３２、・・、１３Ｎと、それに接続された光合波
器１５１、１５２、・・・、１５Ｎの第２の波長域の入
力端との間に第２の波長域の光信号を中継、増幅する第
３の中継器８４１、８４２、・・・、８４Ｎを設けてい
る点と実施例１の中継器１８１と同等の機能を持つ中継
器８８１を設けている点である。第１、第２、第３の中
継器としては、光信号のまま増幅、中継する光増幅器が
好適に使用できる。特に、上記の波長域内で更に波長多
重してある場合は、光増幅器を中継器として用いること
が好ましい。なお、波長域内で波長多重されていない場
合は、信号を一度電気信号に変換し、再び光信号に変え
て送出する電気的な再生中継器を用いることもできる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４０】本実施例のコンセントレータ９１０の基本
構成は図１に示した実施例１のコンセントレータ１０と
ほぼ同様であり、同じ部分については同様の番号が付し
てある。異なるのは、入出力ポートに接続されたノード
の障害やコンセントレータとノードを接続する光ファイ
バの切断等により、コンセントレータの出力ポートから
出力された第１の波長域の光信号がこの出力ポートと一
対となる入力ポートからコンセントレータ内に入力され
ない場合や、入力されても信号劣化が問題となるような
場合の障害対策手段をコンセントレータ内に設けてある
点である。この障害対策手段を有するコンセントレータ
の一構成例を図１０に示した。すなわち、障害が発生し
た場合に、そのポートには第１の波長域の光信号を配送
しない手段として、各ポートの光合波器の第１の波長域
の入力端側に第１の光スイッチ９３１、９３２、・・
・、９３Ｎを設け、光分波器の第１の波長域の出力端側
に第２の光スイッチ９４１、９４２、・・・、９４Ｎと
第１の波長域の光信号を中継、増幅する中継器９２１、
９２２、・・・が設けてある。上記第１の光スイッチと
第２の光スイッチは、障害時には直結するように接続さ
れている。なお、上記中継器は光信号の損失補償のため
に設けられており、光増幅器や電気的再生中継器が用い
られるが、損失が問題とならない場合は削除しても差し
支えない。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７５】なお、本実施例における交換部のスイッチ
制御は、ループ回線上に制御信号を載せて、ループ回線
から抽出した信号を交換部に導いてそこで読み取ること
としたが、ループ回線を交換部に経由させてそこで読み
込むことも可能である。ループ回線を更に多重化してそ
の中の１つのチャネルを制御信号用に割り当てても構わ
ない。また回線交換信号の経路の一部に受信器を設け、
コンセントレータに接続されているノードから制御信号
を送り、受信器で制御信号を受信し、受信器から交換部
に制信信号を与えても良い。あるいは伝送信号の一部に
制御情報部を設けて、前記方法と同様に受信器で制御情
報を読み取り、受信器から交換部を制御するようにして
も良い。またコンセントレータ外部から直接交換部に制
御信号を与える方法もある。

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｌ 12/28 12/46 8732−5Ｋ Ｈ０４Ｌ 11/00 ３１０ Ｃ

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の順序で配置した複数のポートを備
   え、前記ポートから入力した多重信号の一部を前記所定
   の順序で複数のポートに順次配送する手段と、前記ポー
   トから入力した前記多重信号の残りを、少なくとも１つ
   の任意のポートに配送する手段を備えたコンセントレー
   タ。
2. 【請求項２】 前記任意のポートに配送する手段が、各
   ポートから入力された信号をコンセントレータに接続し
   たポートの数にそれぞれ分岐する分岐器と、該分岐器に
   よって分岐された信号の内の任意の信号のみを出力側に
   それぞれ接続する手段と、出力側で該それぞれ接続する
   手段からの信号を全て合流する合流器から構成される手
   段であることを特徴とする請求項１記載のコンセントレ
   ータ。
3. 【請求項３】 前記任意のポートに配送する手段が、各
   ポートから入力された信号を任意の出力側にのみそれぞ
   れ接続する手段と、出力側で該それぞれ接続する手段か
   らの信号を全て合流する合流器から構成される手段であ
   ることを特徴とする請求項１記載のコンセントレータ。
4. 【請求項４】 前記任意のポートに配送する手段が、各
   ポートから入力された信号をコンセントレータに接続し
   たポートの数にそれぞれ分岐する分岐器と、出力側で該
   それぞれ分岐された信号のうちの任意の信号のみを出力
   ポートに接続する手段から構成される手段であることを
   特徴とする請求項１記載のコンセントレータ。
5. 【請求項５】 請求項２乃至４記載のコンセントレータ
   において、信号を接続する手段として、スイッチを用い
   ることを特徴とするコンセントレータ。
6. 【請求項６】 請求項２及び３及び５記載のコンセント
   レータにおいて、合流器として、スターカプラを用いる
   ことを特徴とするコンセントレータ。
7. 【請求項７】 請求項２及び４及び５記載のコンセント
   レータにおいて、分岐器として、スターカプラを用いる
   ことを特徴とするコンセントレータ。
8. 【請求項８】 前記ポートから入力した信号を中継、増
   幅または減衰、制限する手段を少なくとも一箇所以上に
   設けたことを特徴とする請求項１乃至７記載のコンセン
   トレータ。
9. 【請求項９】 前記ポートから入力した前記多重信号の
   一部を所定の順序で複数のポートに順次配送する際、あ
   る一部のポートには配送せずに次のポートへ送る手段を
   設けたことを特徴とする請求項１乃至８記載のコンセン
   トレータ。
10. 【請求項１０】 前記多重信号が波長多重光信号であ
    り、波長によって多重信号は一部と他部に分離されて配
    送されることを特徴とする請求項１乃至９記載のコンセ
    ントレータ。
11. 【請求項１１】 前記多重信号が複数のケーブルによる
    空間多重信号であり、空間的に多重信号は一部と他部に
    分離されて配送されることを特徴とする請求項１乃至９
    記載のコンセントレータ。
12. 【請求項１２】 請求項１乃至１１記載のコンセントレ
    ータに伝送路を介してノードを接続して構成したことを
    特徴とする通信ネットワーク。
13. 【請求項１３】 請求項１乃至１１記載のコンセントレ
    ータを複数個備え、前記コンセントレータ間を伝送路で
    接続し、コンセントレータが接続されていない前記ポー
    トのうち少なくとも２つのポートには伝送路を介してノ
    ードを接続して構成したことを特徴とする通信ネットワ
    ーク。
14. 【請求項１４】 多重信号の一部はループ型通信路に配
    送され、多重信号の他部は任意の通信経路を選択して配
    送されることを特徴とする通信ネットワーク。
15. 【請求項１５】 前記多重信号が波長多重光信号であ
    り、波長によって多重信号は一部と他部に分離されて配
    送されることを特徴とする請求項１４記載の光通信ネッ
    トワーク。
16. 【請求項１６】 前記多重信号が複数のケーブルによる
    空間多重信号であり、空間的に信号が一部と他部に分離
    されて配送されることを特徴とする請求項１４記載の通
    信ネットワーク。
17. 【請求項１７】 前記多重信号の一部にシリアル信号を
    伝送し、前記多重信号の残りにパラレル信号を伝送させ
    ることを特徴とする請求項１５及び１６記載の通信ネッ
    トワーク。