JPS6062750A - 星状回線網と光チヤネルを有する市内通信装置 - 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、星状回線網と光チャネルを有する市内通信装
置（ＬＫＳ　）　Ｋ関する。

その場合この通信装置では、各加入者の送信装置および
受信装置に対して別個に光導波体が設けらｎ、この光導
波体が中央星状カプラに統合接続さ扛ている。また、電
気−光信号変換ないし光電信号変換に必要な素子と、チ
ャネルへのアクセスに必要な素子とが加入者に設けらｎ
ている。

従来の技術 １市内通信装置（ＬＫＳ　）　Ｊと呼ばｎる装置には、
いろいろな種類のものがある。そ牡が急速に発展する分
野に属しているだけになおさらである。従ってこの概念
に、例えば構内交換機の分野にも適用さ扛る。この場合
は、「電話」サービスが中心であり、６４　Ｋｂｉｔ／
ｓチャネルを基本として、デジタル形で中央交換業務が
行なわｎる。このような構内交換機において５　ｍｓな
いしそｔ以下の高速で接続形成が可能なら、同じ交換機
で他の狭帯域サービスも同時に実施することができる。

市内データ伝送装置が市内通信装置と呼ば扛ることもあ
る。この市内データ伝送装置に、伝送速度（現在のとこ
ろ数メガビット／秒程度である）、加入者の個別制御、
・ξケラト交換などの点で構内電話交換装置と異なって
いる。一般にこの装置でに、伝送さ扛るデータは比較的
少なく、またその間隔は極めて不規則である。

次に、上述の分野についての公知文献をいくつか紹介す
る。こ扛らによると、現在の技術水準では光通信装置が
主流になっている。

例えば［Ｓｉｅｍｅｎｓ　Ｆｏｒｓｃｈ、−ｕ、Ｋｎｔ
ｗｉｃｋｌ、−Ｂｅｒ。

Ｊ　Ｍ、９　（１９８０）　Ｎｒ、　１、第３２〜３７
頁によ扛ば、どのような前提に基づけば、光導波体ノ々
ス系用の星状カプラ・コンフィギユレーションを分散形
多重マイクロコンピュータ構成に使用できるか、という
ことが開示さｎている。また、［０ｐｔｉｓｃｈｅ工ｎ
ｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｕｂｅｒｔｒａｇｕｎｇ　ｍｉｔ
Ｌｉｃｈｔｗｅｌｌｅｎｌｅｉｔｅｒｎ　Ｊ、ＶＤＥ−
Ｖｅｒｌａｇ、Ｂｅｒｌｉｎｌ　９８２　（Ｋｏｎｔａ
ｋｔ　Ｆｋ、　Ｓｔｕｄｉｕｍ　Ｂｄ、　９６　）の第
８章第１１９〜１４４頁では、分散形コンピュータ系に
おける光学データバスについての概要が述べら扛ている
。同書の第９章第１４５〜１７３頁は、デジタルおよび
アナログ形の光学広帯域伝送技術に述べている。またｆ
−Ｓｉθｍθｎ８Ｆｏｒｓｃｈ、−ｕ、Ｋｎｔｗｉｃｋ
ｌ、−Ｂｅｒ、　Ｊ　Ｂ（１，１２（１９８３）　Ｎｒ
、　ｌ、第３〜１０頁には、光ファイバを用いた市内通
信装置が説明さ扛ている。さらに、１９７８年３月７〜
９日に開催さ扛た「１９７８工ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ
ｌ　Ｚｕｒｉｃｈ　Ｓｅｍ１ｎａｒ　ｏｎ　Ｄｉｇｉｔ
ａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｊの１議事録ＪＢ７
．ｌ〜Ｂ７．６を見ても、デジタル統合回線網、特にそ
の構成素子、装置の構造および組織構成に関して、報告
がなさｎている。

発明が解決しようとする問題点 こ扛らの文献から次のような傾向が読取れる；ただ１つ
の適用分野に対しても、おびただしい提案がなさ扛、ま
た市場性のある装置が提示さ扛ている。そして、将来有
望表装置は、いず牡も、光学的な情報・データ伝送技術
に立脚している。しかし、あらゆる分野のサービス、つ
まり狭帯域サービス、中帯域サービスおよび広帯域サー
ビスを同時に実施できる市内通信装置に、いまだに出現
していない。

本発明の課＠はこのような市内通信装置を実現すること
である。その場合この装置は、異質な前提条件、つまり
ブランチごとに異なる多数の要求を満足させるために、
大きな融通性を有している必要がある。さらに、伝送お
よび交換の両方に対して、できる限り光通信技術を用い
る必要がある。

問題点を解決するための手段 本発明によ扛ば、この課題は次のようにして解決さ扛る
。すなわち、ランダムアクセス可能な完全同期形の時分
割多重装置（ＴＤＭＡ−装置）を設け、この装置がＧｂ
ｉｔ／ｓ単位の最大スループットを有するようにし、か
つ高速回線交換によって種々のサービ　スを統合的に実
施し、該種々のサービスが、５４　ｘｂｔｔ／ｓ　まで
の帯域幅を要する狭帯域サービス、６４　Ｋｂｉｔ／ｓ
　を越え幅 る帯域を要する中帯域サービス、および場合に１・（よ
って広帯域サービスにおける少くとも１つの狭帯域シダ
ナリングである、ようにしたのである。

本発明の特許請求の範囲第１項に記載さ扛た個々の特徴
に、あ扛こ匙の関係を考え扛ば、そｎ自体としては間違
いなく公知である。今までに実施さｎ、真価を認めら牡
た技術を無闇に捨てさることはないので、このこと自体
に望ましいことである。しかし、そ扛らの技術には、異
なるサービスを統合的に実施するという考えになく、従
ってその実現も不可能なので、種々のサービスに対して
総合的に適用可能な詳細な構成を設けることが、最小限
必要となる。例えば、「電話」サービスにおいて完全同
期形の時間多重装置を用いることに珍しくない。しかし
、「電話」サービスのスループットをＧｂｉｔ／ｓ単位
とし、しかもそｎを市内通信網に適用するなどというこ
とは、今までになかった。また構内交換機の分野でも、
星状回線網自体は広く用いら扛てきた。しかし、光チャ
ネルを有する星状回線網、そｎも、中央星状カプラに統
合接続さｎた別個の先導波体を介して、送信装置および
受信装置を有する各加入者が相互に接続さ扛、かつ加入
者にチャネルへのアクセスに必要な素子が設けら扛てい
るような星状回線網が用いら扛た例はない。

星状回線網、光チャネル、送信装置および受信装置に対
する相互に分離さｎた光導波体、光導波体の星状カプラ
への統合接続、そして電気−光信号変換ないし光電信号
変換に必要な素子およびチャネルへのアクセスに必要な
素子を加入者に設けること、等の特徴は、少くとも部分
的に、コンピュータ装置により公知である。しかしその
ようなコンピュータ装置では、完全同期形の時間多重装
置、ランダムアクセス、高速回線交換、光伝送や光交換
のためのＧｂｔｔ／ｓ単位のスループットなどの構成に
設けらｎていない。

始めに述べたように、広帯域サービスの詳細については
明らかでないことが多い。ただし、アナログ技術とデジ
タル技術のいず牡を用いるにせよ、光伝送が主流である
ことは間違いない。光交換は、今まで主として電気信号
の形で行なわ扛てきた。ヘテロダイン原理に基づく考え
方では、常に、単一モー−ファイバ、！：単−％−ドカ
プラを必要とする（ヨーロッノξ特許公告００７７２９
２号公報：発明者５ｔｒｅ’ｂｅｌ　、Ｂ、　；Ｂａｃ
ｈｕｓ　、Ｅ、、−Ｊ、参照）。広帯域サービスに関す
る多くの提案では、少くとも、狭帯域および中帯域サー
ビスを用いて、同じ回線網内で狭帯域シダナリングが行
なわｎる。従って本発明の実施例においてに、中央星状
カプラが、空き時分割多重フレームとあらゆる統合サー
ビスのシダナリング信号を、加入者ないし監視／制御ス
テーションへ供給する。

実質的にコンピュータ用のデータ伝送である中帯域サー
ビスにおいてに、通常のノミケラト交換の代わりに、ラ
ンダムアクセスと高速回線交換を行なう完全同期形の時
分割多重装置が用いら扛る。もちろんこの場合には、高
速回線交換、つまυ、５ｍｓ　ないしそ扛以下で交差点
接続による通し接続（交換接続）を行なうという点に重
要な意味がある。高速ＴＤＭＡ交換においては、会話信
号、音声信号および動画像信号にとって許容しがたいノ
ミケラト損失が生じないという点を考慮す扛ば、従来の
データ交換で見ら扛なかったこの交換技術は、極めて有
利である。

本発明の有利な実施例では、そｎ自体としては公知の同
期発生器が設けら扛る。この発生器は空き時間フレーム
を発生し、光導波体を介して中央星状カプラに供給する
。安全上の理由から、この同期発生器と中央星状カプラ
とはできるだけ近接して配置さｎる。原理的には、相応
に構成さ扛た加入者によって、空き時間フレームを発生
、供給してもよい。

本発明の他の実施例では、時分割多重フレームにタイム
スロットが設けらｔ１タイムスロットの始端上よび終端
に保護領域が設けら牡る。

この構成によって、本来のメツセージに使用可能な伝送
容量に減少する。しかし、同期制御に不調をきたした時
に、異なる加入者から中央星状カプラに送信さｎる近接
した２つのタイムスロットが相互に干渉し合い、タイム
スロットの内容が破壊さ扛ることに避けらｎる。このよ
うな保護領域は、例えば、タイムスロットの始端におけ
る少数の、すなわち１，２ないし３つの空きビットとス
タートビット、および終端における相応のストップビッ
トと少数の空きビットから形成される。

上述の構成の代わりに、加入者の同期制御を即座に行な
ってもよい。この場合、加入者はそｎ自体に対して、自
由タイムスロットの中で検査語を送信する。この検査語
に、２倍の走行時間が経過した後で、つまシ中央星状カ
プラまで往復してきた後で、加入者に受信さ扛る。加入
者に、優勢な時間フレームの同期語に関して検査語が正
しい時点に受信さするまで、その送信時点をずらすだけ
でよい。同期語と検査語が受信時間フレームの中で正し
い間隔を有してい扛ば、星状カプラの中でも、従って送
信の際にも、この正しい間隔が保たｎている。同期制御
に動作状態において容易に監視できるので、上述したタ
イムスロット内の保護領域に対して必要なのは、ごくわ
ずかの空きビットに過ぎない。

本発明の実施例が提案するように、タイムスロットの有
効領域内でビット伝送速度を任意に選択可能とす扛ば、
極めて有利である。そうすｎば、種々のサービスに対す
る端末装置を同一のビット伝送速度に構成する必要はな
い。交差点接続を形成している間に、当該加入者が、当
該サービスの端末装置に対して、どんなビット伝送速度
でメツセージまたにデータを送信ないし受信できるかを
シダナリングする。そｎによって、本発明の課題である
大きな融通性が得ら扛る。本発明の実施例でに、タイム
スロットの有効領域におけるデータの種類や構造、例え
ばその変調方式や符号化方式は、固定さしていない。つ
まり、本発明の市内通信装置はこの点に関して透過性が
ある。

一般に経済的な理由から、ただし市内通信装置を拡張す
る可能性も考えて、広帯域サービスと通常サービスの両
方に対して別個の導体が設けら扛る。このような別個の
導体としては、例えば光導波体、あるいに波長多重技術
が考えら扛る。その限シでは、本発明の実施例において
、広帯域サービスを交換℃接続する空間分割スイッチ段
ヲ有する透過性の光スイツチフレームを設けると有利で
ある。スイッチフレーム内における時分割スイッチ段と
時分割／空間分割スイッチ段との切換はクロックに依存
して行なわ扛る。このことは透過性チャネルの原理に反
するので、所望の融通性を有する市内通信装置における
スイッチフレームに、純粋の空間分割スイッチ段として
構成しなけｎばならない。

Ｌｊ、ＮｂＯ３技術に基づく光スィッチを設け、また広
帯域サービスの交換接続を行なうスイッチフレームをＬ
　１Ｎｂ　Ｏ−、技術に従って構成すると有利である。

このような光スィッチに、電界が加わると光波を偏向さ
せる。つまり原理的には、伝送路における分波器や分岐
線のように、あるいに流体、ガス媒体、液状媒体に対す
る流体スイッチのように作用する。このスイッチは、任
意の範囲内になくとも縦続接続することができ、従って
スイッチフレームの１つの入力側から複数の出力側を得
ることができる。このような光スィッチを有する十分な
大きさのスイッチフレームが得らｎない場合に、本発明
の実施例において、複数の小さなスイッチフレームと、
広帯域サービスを伝送する複数の波長とを利用すること
ができる。そのために、広帯域交差点接続が狭帯域装置
でシグナリングさ扛ている間に、使用すべき波長と接続
すべきスイッチフレームが相応に指示さ扛る。

以上の説明から明らかなように、本発明による市内通信
装置でに、分散的な交換が行なわｎる。そのため各加入
者には、チャネルへのアクセスに必要な素子が設けらｎ
る。従来公知の分散交換形装置では、回線網構造や分散
制御形交換方式などの交換方式が、用いら扛ている回線
網構造の特性と不都合に混同さ扛る。分散制御形の交換
でに、例えば、接続さ扛たすべての加入者に全体のトラ
ヒックを供給する必要がある。そのためには、星状回線
網よりもリング構造または直線構造の回線網の方が適し
ている。ただし、安全面を考慮すｎば星状構造の方が優
扛ている。この場合は、加入者当シのケーブル長がりシ
ダ構造に比べて長くなる。

本発明において、伝送および交換のために星状回線網お
よび光通信技術を用いる決定的な理由は次の点にある。

■、市内通信装置ではバイパスすべき距離が短い。従っ
てケーブルおよびケーブル敷設に要するコストは大して
問題にならない。またケーブル切断等の事故が起っても
、星状回線網ならほとんど影響がない。

■、伝送および交換のために光通信技術を用い扛ば、電
気的領域への信号変換が可能となり、従ってほぼ加入者
の範囲内で信号変換が行なわｎる。この規則の例外は、
伝送、制御等を目的とした中実装置に限定さｎる。

■、従って、分散交換を行なう装置つまり個々の加入者
に、必要なチャネルにアクセスできるように構成さする
。

この結果、同時に解決すべき問題が生じる。

つまり、秘密保持のため、ないし盗聴防止のために、か
つ外部チャネルからの障害および装置全体の障害を考慮
して、チャネルへの誤ったアクセスを防止しなけ扛ばな
らない。このためには９くらかのコストがかかる。しか
し、本発明の有利な実施例によ扛ば、このコストハ、中
央星状カプラで送信装置および受信装置に対する光導波
体に接続さｎる光スィッチと、チャネルの占有状態に対
する監視装置として構成さｎたステーションとに局限さ
ｎる。このステーションは、占有状態に相応して光スィ
ッチを制御する。この構成によって、各加入者に対して
のみ、ソ：ｆｌ−１ｆｊｉｆるタイムスロットを送信装
置および受信装置へ通過させることができる。接続さｎ
たすべての加入者に、そのために常に確保さ扛ている１
つまたは複数のタイムスロットを介して、シグナリング
信号を星状カプラへ転送することができる。そこからは
、集中交換制御による監視装置が、所望通り交差点接続
によって交換接続を行なう。

この構成には、同一の基本原理に立脚した変形実施例も
可能である。例えば、各加入者が受信用ファイバに同期
信号を供給することが考えら牡る。そｔに応じて、受信
装置用の光導波体に設けら牡た光スィッチは次のように
制御さ扛る。すなわち、一方では、１つの加入者に所属
するタイムスロットと、一般的にすべての加入者に属す
るタイムスロット、すなわち同期信号とが供給さｎ２他
方でに、残っているタイムスロットの中で他の同期信号
が供給さｎるように、光スィッチが制御さ扛る。このよ
うにして加入者に、そｆに向けら、ｆＬｆ７ｃ個々の秘
密メツセージだけを受信する。こ扛に対して、他のチャ
ネルにある別の加入者向けのメツセージが前述の加入者
に入力することはない。そうでなけ扛ば、クロストーク
によってこの加入者に達する無関係カメラセージは、同
期信号によって抑圧さｆる。

他の変形実施例は、特に本発明の星状カプラＴＤＭＡ装
置に適している。この場合、光導波体と星状カプラとの
間にあるスイッチは、受信線路において、同期信号を有
するタイムスロットと、空きタイムスロット、つまり占
有さ扛てないすべてのタイムスロットとを、両方向に通
過させる。交差点接続のためにあるタイムスロットが占
有さ扛ると、このタイムスロットが持続している間、こ
の接続に関与しない他のすべての加入者の受信ファイバ
および送信ファイ・ぐにα１ 設けらｎたスイッチが開放し、ないしは、受信ファイバ
に設けらｆたスイッチが閉そく指示信号発生器に切換え
らｎる。この変形実施例は分散交換方式に接近している
。しかし、完全な盗聴防止能力が保証さ牡る。また、障
害原因の位置を短時間で確認し、装置から遮断すること
ができる。この点について、例を用いて詳しく説明する
。まず、時分割多重フレームが完全に空白である、つま
シ、すべての加入者が同期信号を受信しているが、送信
はしていない、と仮定する。従って、すべての加入者が
任意のタイムスロットへアクセスする可能性がある。加
入者Ａから加入者Ｂへのシグナリング信号に、すべての
加入者によって、そして監視装置として構成さｔたステ
ーションによって受信さｎる。肯定応答メツセージも同
じように扱わ扛る。その際、加入者Ｂとして規定さ扛た
任意の加入者のうち優先的に順位の一番高い加入者の第
２のタイムスロットの中で、肯定応答メツセージが送信
さする。続いて監視装置が、このタイムスロ（２０） ットの持続する間、他のすべての加入者の送信線路に設
けらｆ′した光スィッチを開放し、所属の受信線路に設
けら扛たスイッチを閉そく指示信号発生器に接続する。

加入者Ａ、Ｂが当該のタイムスロットを介してメツセー
ジを交換している間、他のすべての加入者は中央星状カ
プラに全く信号を送らない。従って、こｎらのＩｌ［］
入者は加入者Ａ、Ｂの接続に全く影響しない。こ肚らの
加入者に、そｎに向けらｎていない情報を評価せず、そ
の代わり閉そく指示信号によって、このタイムスロット
の間にアクセスしようとしても無駄だという情報を得る
。

未知の加入者が原因となる障害は、次のようにして容易
にその位置を検出することができる。つまり、まず送信
ファイノ９スイッチをすべて開放し；続いて、１つずつ
閉成して行く。あるいに、原因が発見さするまでスイッ
チを１つずつ開成するのである。障害源を含む加入者に
、この障害源が取除か扛るまで、送信動作から遮断さ扛
る。つまり、その間送信ファイ・ζスイッチが開放さｆ
したま１になる。

ただ１つの加入０者が送信を行ない、もう１つの加入者
が受信するようなデータ交換でに、シグナリングが終る
と第２のタイムスロットは再び解放さ扛る。本発明の実
施例に所望さｎる透過性を考える場合、この事実は非常
に重要である。

つまりこの事実に基づけば、光スィッチをＬｉＮｂＯ３
技術によって構成するのが好都合であり、特に、このス
イッチを中央星状カプラと共に集積化素子として構成す
ｔば有利である。

通信装置、特に市内通信装置に対して周知であり、かつ
広〈実施さｎているように、本発明においても、他の回
線網、例えば公衆回線網に対する転送装置として構成さ
扛、かつ監視、制御および料金計算の機能を持ったステ
ーションを設けると有利である。このステーションは、
できる限り中央の個所、つまり星状カプラや広帯域サー
ビス用のスイッチフレームと共通の箇所に設けることが
望ましい。

実施例 次に図面を参照しながら実施例について本発明の詳細な
説明する。

第１図に本発明による市内通信装置ＬＫＳの概略図であ
る。この通信装置の核と々るのば光星状カプラｌである
。この光星状カプラには、別々の送信線路２および受信
線路３を介して、個々の加入老生が接続さｎている。光
星状カプラ１には、専用の送信線路５′　を介して同期
発生器６がら空き時間フレームが直接に供給さ扛る。こ
の空き時間フレームに、すべての加入者４に分配さｎ、
時分割多重装置に対する共通の基準として取扱わ扛る。

通信装置のこの部分は、高速回線交換によって狭帯域サ
ービスおよび中帯域サービスを実施するために構成さｎ
ているタイムスロットに対する不正規のアクセスを防止
するために、個々の加入者ステーション手および転送装
置７へ延びる送信線路２ならびに受信線路３と、星状カ
プラ１との間に、光スイ（２６） ツテ８が設けら扛ている。この光スィッチは、各タイム
スロットの占有状態に応じて、種々の接続のために監視
および制御装置９によって制御さｎる。この場合当該の
情報に、個々の受信線路５　を介して星状カプラ１から
監視および制御装置９へ供給さｎる。こｎは、加入者の
受信部や転送装置７の場合と同じである。その後で監視
および制御装置９は、上記の情報を交換制御の種類に応
じて評価する。

狭帯域サービスおよび中帯域サービスとに別個に伝送さ
扛る広帯域サービスに対しては、別個の伝送を行表うた
めに相応の素子が設けらｎている。図示した波長多重用
の実施例以外に、例えば別個の送信線路および受信線路
を加入者接続線路に設けることもできる。また、広帯域
サービスにおいてもシダナリングは星状カプラー　ＴＤ
ＭＡ装置で実施さ扛るのに対し、広帯域サービスの通し
接続は先広帯域スイッチフレーム１０で行たわ扛る。

タイムスロットの長さく持続時間）を除いて、〔２４〕 データの種類や構成、変調方式や符号化方式等が固定さ
ｔていないという意味で、本発明による装置に透過性に
なっている。さらに広帯域領域においてに、タイムスロ
ット長も固定さｎること鉱ない。また広帯域サービスは
、アナログ光信号として伝送し、かつ透過性の広帯域ス
イッチフレーム１０で通し接続することもできるこの回
線網に星状の構造を有している。図示の例でに、回線網
に波長多重技術を用いて２つの下位系に分割さｎている
。つまり、狭帯域サービスおよび高速データトラヒック
は、第１の光波長λ１　を介して１つの下位系で実施さ
ｎ、広帯域サービスは少くとも１つの他の光波長λ２を
介して別の下位系で実施さ扛る。そｎに応じて、送信線
路２および受信線路３を有する加入者接続線路の端部に
、波長マルチプレクサ１１ないし波長デマルチプレクサ
１２が設けらｎている。狭帯域サービスおよび高速デー
タトラヒック用の下位系では、分散形交換方式に従って
チャネルが通し接続すなわち交換接続さする。

広帯域サービス用の下位系でに、中央制御交換方式に従
ってチャネルの通し接続すなわち交換接続が行なわｎる
。

ＩＩＨ！サービス用のスイッチフレーム１０としては、
光ＬｉＮｂＯ３スイッチから成るマトリクスが用いら扛
る。光交換の利点に、伝送すべきデータがビット伝送速
度に依存しないということである。このことは、例えば
、市内通信装置に必要な融通性を得るために有利である
。つまシこの装置では、各加入者に対して種々の広帯域
サービスを同時に実施できる。例えば、一対または一群
の加入者４が、一方で「高解像度テレビ（高忠実度テレ
ビＨＤＴＶ　）　ｌサービスに加入シ、他方で「テレビ
電話」サービスに加入することが可能になる。この場合
テレビ電話に、通常の品質水準、テレビ゛品質、またに
スタジオ品質等を有している。

種々のサービスはいくつかのカテゴリーに分類し得るし
、また１つのないし他の下位系に配属することも可能で
ある。しかし、各サービス間の一致点、あるいは少くと
も類似性もかなり大きい。従って本発明によｎば、１つ
の下位系を他の下位系と結合し、あるいは従属させるこ
とができる。つまυ、複合的な市内通信装置を構成でき
る。この場合、狭帯域サービスと広帯域サービスが必要
とする伝送帯域幅に非常に異なっているので、共通の時
分割多重装置を設ける必要はない。そのようにす扛ば、
狭帯域サービスに途方もないコストを要することになる
。

また、出力の大きい高速電子装置を必要とするので、電
圧給電に障害を来した時には、狭帯域サービスに対する
緊急動作が実際上不可能となる。

狭帯域サービスおよび高速データトラヒック用の下位系
にランダムアクセス可能な時分割多重装置（ＴＤＭＡ装
置）を設は扛ば、５　ｍｅ　以下の短時間で、交差点接
続を高速形成することができる。そ扛によってチャネル
を効率良く利用できる。つまり、データ伝送に要する期
間、従（２７） つて比較的短い時間だけ各チャネルを占有す扛ばよいの
である。さらに、データトラヒックの安全性も高くなる
。なぜなら、接続形成を行なう非常に短い期間内にのみ
障害（Ｋｏｌｌｉｓｉｏｎ　）が発生し、そｎに続くデ
ータ伝送期間内には発生しないからである。従って本発
明の実施例では、他のデータ伝送装置匁違って、マーキ
ング、安全保持等のための冗長部分を省くことができる
。

光通信装置の発展に鑑みて、本発明の実施例では、光学
的に信号交換を行なう方法および装置が用いら扛ている
。つまり、信号伝送を光学的に行なえば、加入老生だけ
に電気−光変換器１９ないし光電変換器２０を設は扛ば
よい（第８図参照）。ただし、交換装置の制御装置のよ
うな中央制御装置、および他の回線網、例えば公衆回線
網への転送装置に上述の変換器が設けら【るのはもちろ
んである。また、市内通信装置における信号再生や信号
増幅用の機能素子は、Ｂ口人者以外では省略できる。そ
うでなけｔば、（２８） こ扛らの素子に光信号処理技術に基いて構成さｎる。従
って、例えば広帯域チャネルの交換に関しては、電気的
方法による交換よりもずっと良好な解決手段が得ら扛る
。

光ＬｉＮｂ０６　スイッチの使用は、単一モード技術を
、つまり伝送線路２，３が単一モードファイバであると
いうことを前提にしている。こｎに対して多モードファ
イ・々に適した市内通信装置は、第２図の狭帯域サービ
ス用交換装置によって構成さｎる。この場合は、中央星
状カプラ１に、送信線路２および受信線路３と接続さ扛
る光スィッチ８が設けらｔていない。従って第２図の星
状カプラ１ｌｌｊ：、個々の加入者接続線路２．３、同
期発生器６とつながる送信線路５′、広帯域スイッチフ
レームの制御装置９へ延びる受信線路５“、および転送
装置７に対する送信線路２、受信線路３が、直接に接続
さｎている。しかしこの実施例では、第１図に基づ〈実
施例と違って、秘密保護能力や故障対処能力を容易に得
ることはできない。ただし、第２図の実施例を単一モー
ド技術に従って構成してもよい。

現在ＴＪ　ｉ　ＮｂＯ３技術が到達している水準では、
多数の加入者を有する公衆回線網用の光スイツチフレー
ムは実現できない。通常の厚さのサブストレート［５，
０８ｃＩｎ（２ｉｎ　）のウェハー〕では、方向性結合
器基板の上に５枚のＬｊ、ＮｂＯ３スイッチ面しか縦続
接続できない。従って、実現できる最大スイッチマトリ
クスＵ、４Ｘ４またぽ３×５マトリクスである。

Ｌ　ｉ　Ｎｂ　Ｏ３素子の複雑なスイッチフレームへの
使用を困難にしているもう１つの理由は、個々のスイッ
チマトリクスにおける透過減衰量が比較的大きいという
ことである。上述した公知の４×４スイツチマトリクス
は、透過損失１ｄ　６．２５ｄＢ　である。従って、こ
のような結合器トリクスに最大６段しか縦続接続できな
い。つまり、３６Ｘ３６までの、閉そくのない［０１ｏ
ｓ　１式光スィッチフレームなら実現可能である。本発
明の市内通信装置においてに、回線網を拡張、集中化す
わば、そのために生じる閉そくを差引いてもおよそ１０
０個の加入者４を１つの光スイツチフレーム１０に接続
することができる。

第３図は、ランダムアクセス可能な時分割多重装置（Ｔ
ＤＭＡ装置）を説明するための図である。ここでは、あ
る時間フレームのタイムスロット列ＳＯ〜５（Ｎ−１）
と、個々のタイムスロットの詳細な構造とが示さｎてい
る。このようなＴＤＭＡ装置は、主として狭帯域サービ
スおよび高速データトラヒック用の１下位系」で用いら
扛、また市内通信装置で実施可能なすべてのサービスに
対するシグナリングを行なう。従って広帯域サービスに
対するシグナリングも行なわｎる。

フレーム周波数を２　ＫＨｚ　、フレーム当りのタイム
スロットをＮ＝２５６個とすると、各タイムスロットの
持続時間は である。

（６１） まずタイムスロット当りのビット伝送速度（全体として
）を４８　ｂ、ｔｔとし、実施可能なすベテノサービス
の少くとも開始時のシグナリング期間における、タイム
スロット当シの有効ビット伝送速度を３２　ｂｉｔとす
る。そして、タイムスロットの開始時を表わす同期ピッ
）ＳＳ、有効領域を表わすスタートビットＳＴ　、この
スタートビットに続いて有効領域のシグナリングを表わ
すシグナリングビツ）　ＳＧ　を設けｎば、タイムスロ
ット当シの正味の持続時間Ｆｌ、１３ｂｉｔに相応して
０．５２９μｓになる。さらに、有効領域の終端に約４
１ｎｓ　のストップビットを設けｎば、１２　ｂｔｔに
相応するタイムスロット当りの持続時間Ｈ０，４８δμ
日　となる。また保護領域ＧＴ　を設けることもできる
。この保護領域はタイムスロットの始端と終端でＧＴＩ
、ＧＴ２に分割さｎ、また最大許容範囲を与える。この
保護領域の中でに、隣接するタイムスロットの情報を破
壊することなく、当該タイムスロット内のメツセージま
ｆｃはシグナリング信号を時間的（５２） に両方向にずらすことができる。２５６個の各タイムス
ロット内で、１，３０２μｓの持続時間を有する有効領
域の中に〔そしてその中にのみ〕、例えば６４　ｘｂｔ
ｔ／ｓチャネルに対してはそ扛ぞｎ約４０　ｎｓ　の３
２　ｂｉｔが収容さｆ’Ｌ、５１２ｘｂ１ｔ／ｓチヤネ
ルに対してにそ扛ぞｎ約５　ｎｓの８Ｘ　３２　ｂｉｔ
が収容さ扛る。

各時間フレームのタイムスロットＳＯの中にフレーム同
期語ＦＳ　が設けら扛、その３２　ｂｉｔは本発明の装
置に対して規格化さ扛た・ξターンに相応している。こ
の場合、フレーム同期ｐ　（７）前にあるシグナリング
ビットＳＧ　に、常にシグナリンダ状態にある。有効領
域の終端がストップビットＳＰ　によってマーキングさ
ｔている限り、シグナリングピットＳＧニフレーム同期
語ＦＳ　の・ξターンに属すると見なすことができる。

このことはスタートビットＳＴ　Ｋもあてはまる。従っ
て、フレーム同期語ＦＳ　の／ｅターンに対して全体で
３５　ｂｉｔが利用できることになる。同期語発生器６
（第１図参照）は、タイムスロットＳＯの始端および終
端で保護領域ＧＴｌ。

Ｇ’Ｉ’２が例えば同じ長さになるような時間関係で、
フレーム同期語Ｆｓ　を星状カプラｌに転送する。

第３図でに、タイムスロットＳ１に対シテ５１２　ｂｉ
ｔ／ｓチャネルの例を示し、タイムスロッ）８２に対し
てｕ　６４　Ｋｂｉｔ／ｓチャネルの例を示している。

またタイムスロットｓ２でに、タイムスロットＳｏ、８
１においてストップピッ）　ＳＰ　がある有効領域の終
端部分があけら扛ている。こｎに、ストップビットを省
略シてもよいということを示している。

タイムスロットＳ３の例としては、空きタイムスロット
（自由タイムスロット）が示さｎている。このタイムス
ロットにアクセスしようとする加入者は、保護領域ＧＴ
　の全持続時間が経過した後で、そ扛が空きタイムスロ
ットであることを識別する。他の加入者が同じ時間に、
っｔりこの装置の中で当該タイムスロッ）カ存在する間
に、この自由タイムスロッ）　Ｓ　３＆Ｃ７りセスして
も、星状カプラ１には特定不能なタイムスロット内容し
か生じない。このような障害（Ｋｏｌｌ−ｊ、５ｉｏｎ
　）が生ずると当該加入者に、このタイムスロットが占
有さ扛ているかどうかの検査をやめ、新たに他のタイム
スロットとの接続形成を試みる。この処理過程は有意味
である。

第４図ぼ、加入者４で処理さ扛る場合の第３図の時間フ
レームを、２列に分けて示している。この図を用いて、
加入者のこの時間フレームへの同期過程を説明する。上
の列ＲＫｄ、加入者の受信部Ｒで、ＳＯ〜５（Ｎ−１）
のタイムスロットのうちと扛が、いつ検出さ扛るかを、
時間ｔを横軸にして示している。星状カプラ内で同期を
とるためにぼ、送信部Ｔでそれより早く同期過程を始め
々け扛ば寿ら万い。２番目の列Ｔ［［、列Ｒに対するこ
の時間差２Δｔ　が示さｎている。時間差２ΔｔＵ加入
者を設置する時に検出さｎ、相応に調整さ扛る。しかし
、温度変動等の原因によって走行時間が変化することも
ある。そのため、送信部が例えばタイムス（３５） ロツｌ−３４円で検査語ｑを送信し、この検査語Ｕ列Ｈ
のタイムスロツ）８４内で、同じ加入者の受信部によっ
て受信さ扛る。このことに第４図の列Ｒのタイムスロツ
）Ｓ４の中にクエスチョンマーク「？」によって示さｎ
ている。検査語ＣがタイムスロットＳ４の許容しつる有
効領域内に現ｎなけ扛ば、加入者の送信部で検査語の送
信時点をずらせばよい。このような同期過程の間に生じ
得る障害（Ｋｏｌｌｉｓｉｏｎ　）を回避するために、
検査語ＣおよびスタートピットＳＴ。

シグナリングビットＳＧ［、タイムスロットの本来の有
効領域より短くさ扛、かつ他の情報（シグナリング信号
、メツセージ）より少し後に送信さ扛る。つまり、同期
制御の具合を検査する場合は、保護領域ＧＴ　を相応に
長くし、そｎによって必要な安全性を保持するのである
。

第５図に加入者４と星状カプラ１との接続関係を示して
いる。図から分るように、加入者は受信部Ｒと送信部Ｔ
に分割さ扛、送信線路２、受信線路３、およびスイッチ
８（Ｒ）、８（Ｔ）〔３６） を介して星状カプラ１と接続さｎている。その下の時間
ダイヤグラムに、送信部Ｔ、星状カプラ１、および受信
部ＲＫおけるタイムスロットの状態を示している。送信
部Ｔから送信さ−ｎたタイムスロツ）　ＳＸ　は走行時
間Δｔ　タケＭ　扛テ星状カプラ１に達し、同じく走行
時間ΔｔだＩす遅ｎて同じ加入者の受信部Ｒに戻る（第
４図には示して彦いが他の加入者も同じである）。こ（
１’）　時間内１ｆＣｔｒｉ、スイッチ８（Ｒ）、８（
Ｔｌｊ：切換位Ｒａにある。この加入者は後続のタイム
スロツ）　ＳＺ　によって別のメッセージヲ送１−ｔ−
る。しかしこの時点で星状カプラ１に、前述の加入者が
関与しないタイムスリツ）　ＳＹ　との接続形成のため
に占有さ扛ている。そのため、この時間中ば制御装置９
がスイッチ８（Ｒ）、８（Ｔ）をｂへ切換える。スイッ
チ８（Ｒ）ｆｌ切換位置すにおいて閉そく指示信号発生
器１３と接続さ扛る。従って、この時間中に当該加入者
は、そｔが送信したタイムスロットｓｚ　、「外部」タ
イムスロットｓｙ　のどちらも受信せず、代わりに閉そ
く指示信号を含むタイムスロットＳＢ　を受信する。従
って、加入者から星状カプラへの方向では、スイッチ８
（Ｔ〕が装置の障害を遮断し、星状カプラから加入者の
方向でに、スイッチ８（Ｒ）が不当な受信を防止する。

また加入者は、このような時間位置で受信さする閉そく
指示信号ＳＢ　によって、この時点におけるタイムスロ
ツ）　ＳＺ　の再度の送信を停止することができる。

スイッチ８（Ｒ）、８（Ｔ）の正常位置にａである。従
って、スイッチ８（Ｒ）、８（Ｔ）が制御さｎなけ扛ば
、装置に動作可能状態にある。こｎらのスイッチは、当
該時点に所属の加入者がタイムスロットへアクセスして
はならない時、またはアクセスできない時に、切換位置
すへ切換えら牡る。

第６図、第７図は公知ＬｉＮｂＯ３スイッチの２つの実
施例を示している。このようなＬｉＮｂＯ３スイッチは
、例えば以下の文献に記載さ扛ている。［工ＥＥＥ　Ｊ
ｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｑ、ｕａｎｔｕｍ　Ｅｌｅｋｔｒ
ｏｎｉｃｓ　ＪＶＯ］−、ＱＫ　１８、Ｎｏ、１Ｏ２（
１９８２）、第１７５９頁記載の第８図。ないしは、１
９８３年５月４７５日に１イツ連邦共和国Ｌｕｄｗｉｇ
ｓｂｕｒｇ市で開催さｎた第７回ＤＩＧ−Ｋｏｌｌｏｑ
ｕｉｕｍにおけるに、Ｎｅｙｅｒ　、　Ｗ、Ｍｅｖｅｎ
ｋａｍｐの講演草稿の第９図第８図は本発明による市内
通信装置の透過性光チャネルに必要か装置を示している
。ここでは一方の伝送方向についてしか示していないが
、他の伝送方向も同じである。例えばカメラである端末
装置１６′　の発生した電気信号は、例えばアナログ／
デジタル変換を行なうためのインタフェース１７　に供
給さｎる。インタフェース１７　Ｋは、例えばデジタル
信号のフォーマット変換および伝送符号化を行なう電子
装置１８′　が接続さ扛ている。以上の装置は各サービ
ス別に構成さ扛ている。電気−光変換器１９ば、加入者
装置の送信部Ｔと透過性光チャネルの両方に属している
。電気−光変換器１９は例えばレーザである。このレー
ザに、装置１８′（３９） から到来した出力信号によって変調さし、相応の光信号
を送信線路２へ供給する。この光信号は送信線路２から
スイッチフレーム１０へ達シ、そこで受信線路３へ通し
接続（交換接続）さｆる。この受信線路に相手側の加入
者と接続さｔている。受信部Ｒと透過性光チャネルの両
方に属する光電変換器２０が受信信号を電気信号に変換
する。光電変換器２０は例えばホトダイオードである。

変換さ扛た電気信号は電子装置１８“へ供給さ扛る。そ
こでは、クロック再生と、電子装置１８′　とは逆の過
程、っまシフオーマット変換、復号とが行なわする。そ
の後、インタフェース１７“でもインタフェースｌ　７
’と逆の処理が信号に加えら扛、この信号に最終的に端
末装置１６〃　に加えら扛る。端末装置１６“は、例え
ばモニタである。この場合も、装置１６“、１７“、１
８　に各サービス別に構成さ扛ている。

発明の効果 本発明によ扛ば、狭帯域サービス、中帯域す（４０） 一ビス、および広帯域サービスのうち少くともシダナリ
ングを、統合的に実施できる市内通信装置が得らｆる。

しかもこの装置は、多数のブランチごとに異なる多様な
要求を充足することができる。さらにこの装置でに、伝
送および交換に光通信技術を使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図に星状回線網と光チャネルを有する本発明による
市内通信装置の実施例のブロック図、第２図に狭帯域サ
ービスと高速データトラヒックにおける高速交換接続の
ための簡単な交換装置の実施例のブロック図、第３図Ｆ
！　ＴＤＭＡ装置用時間フレームの構造、およびそのタ
イムスロットの詳細を示す線図、第４図に同期過程およ
び監視の機能を説明するための図、第５図は第１図の市
内通信装置に接続さｎた光スィッチの切換位置と、狭帯
域チャネルおよび高速データチャネルに対するアクセス
とを説明するための図、第６図は公知のＬｉＮｂＯ３ス
イッチを示す図、第７図に切換可能な交差導波体を用い
た公知のＬｉＮｂ０　スイッチを示す図、第８図は本発
明の市内通信装置の中で交差点接続を行なうために必要
な構成素子のブロック図である。 １・・・星状カプラ、２・・・送信線路、３・・・受信
線路、４・・・加入者、６・・・同期発生器、７・・・
転送装置、８・・・光スィッチ、９・・・監視制御装置
、１０・・・透過性光スイツチフレーム、１１・・・波
長マルチプレクサ、１２・・・波長デマルチプレクサ、
１６．１６“・・・端末装置、１７’、１７“・・・イ
ンタフェース、１８．１８　・・・電子装置、　１９・
・・電気−光変換器、２０・・・光電変換器。 第１頁の続き

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、各加入者の送信装置および受信装置に対して別個に
   先導波体が設けら扛、該先導波体が中央星状カプラに統
   合接続さｎ、また、電気−光信号変換ないし光電信号変
   換に必要な素子ト、チャネルへのアクセスに必要な素子
   とが加入者に設けらｎている、星状回線網と光チャネル
   を有する市内通信装置において、ランダムアクセス可能
   な完全同期形の時分割多重装置が設けらｎ、該時分割多
   重装置がＧｂｔｔ／ｓ　単位の最大スループットを有し
   、かつ高速回線交換によって種々のサービスを統合的に
   実施し、該種々のサービスが、５４Ｋｂｉｔ−ビス、で
   ある、 ことを特徴とする星状回線網と光チャネルを有する市内
   通信装置。 ２、同期発生器が設けらｎ５該同期発生器が空き時分割
   多重フレームを発生し、かつ光導波体を介して該空き時
   分割多重フレームを中央星状カプラに供給する特許請求
   の範囲第１項記載の市内通信装置。 ３、時分割多重フレームにタイムスロットが設けらｔ、
   該“タイムスロットの始端および終端に保護領域が設け
   ら牡ている特許請求の範囲第１項またに第２項記載の市
   内通信装置。 ４、　タイムスロットの有効領域内でビット伝送速度を
   任意に選択可能な特許請求の範囲第１項から第３項まで
   のいず牡か１項記載の市内通信装置。 ５、固有の透過性光スイツチフレームが設けらｎ、　該
   光スイツチフレームが広帯域サービスを交換−接続する
   ための空間分割スイッチを有している特許請求の範囲第
   １項から第４項までのいずｎか１項記載の市内通信装置
   。 ６、ＬｉＮｂＯ３技術に基づく光スィッチが設けら扛、
   広帯域サービスを交換接続するスイッチフレームが前記
   ＬｉＮｂ０　技術によって構成さ扛でいる特許請求の範
   囲第５項記載の市内通信装置。 ７、　中央星状カプラに光スィッチが設けら扛、該光ス
   ィッチが送信装置および受信装置に対する光導波体と接
   続さ扛、またチャネルの占有状態に対する監視装置とし
   て構成さ扛たステーションが設けらｔ、該ステーション
   が前記占有状態に応じて光スィッチを制御する特許請求
   の範囲第１項から第６項までのいず牡か１項記載の市内
   通信装置。 ８、　ＬｉＮｂ０６　技術に基づく光スィッチが設けら
   扛、該光スィッチが中央星状カプラと共に集積化素子と
   して構成さｔている特許請求の範囲第７項記載の市内通
   信装置。 ９、　他の回線網に対する転送装置としてステーション
   が構成さｎている特許請求の範囲第１項から第８項まで
   のいすｎか１項記載の市内通信装置。 １０、監視、転送、制御および料金計算を目的としてス
   テーションが構成さｎている特許請求の範囲第１項から
   第９項までのいず牡か１項記載の市内通信装置。