JPS61206334A - 波長多重バスシステム - 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〕 本発明は複数の通信端末を光ファイバーで結合した光波
長多重バスシステムに関する。

〔発明の概要〕

この発明は、高速伝送のデータや低速伝送のデータの混
在する波長多重方式の光通信システムにおいて、 伝送される光信号は、シングルモード光ファイバーを介
して送受信され、波長分散の少ない波長に各伝送データ
の信号を割り当てて伝送することにより、 集約的な通信を行うものである。

〔従来の技術〕

近時、光ファイバーの無誘導性、低損失、広帯域な−ど
の特性を活かしたデータ伝送方式が開発されている。

この光フアイバー伝送は、多種類かつ多数の通信端末を
結合し、これら通信端末間のデータの伝送の手段として
用いられ、また、いわゆるＬＡＮ（ローカル・エリア・
ネットワーク）等にも重要な骨子として採用されている
。そして、ネットワークの局としての通信端末が複数に
及ぶ場合の光フアイバー伝送方式の１つとして、ループ
状ネットワークを構成する複数の局に対してそれぞれ異
なる受信光波長を割り当て、各局では上記割り当てられ
た波長の光波（データ）のみを波長選択的に抽出するよ
うに構成し、一方、相手局に割り当てられた波長に応じ
て送信データ（光波）の波長を設定してデータ送信する
ような波長多重化通信を内容とする光ファイバーの伝送
方式（特開昭５６−１１４４５７）が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような波長多重化通信の例では、通
信端末の多様化という要求に合致しないところもあり、
一層効果的なデータ伝送が求められている。

すなわち、バスシステムによっては、たとえば電話など
の音声データや、ファクシミリなどの低級画像データを
扱ったり、さらには中央処理装置（ＣＰ　Ｕ）間の通信
や、テレビジョン信号等の動画の画像データの転送など
を行う必要がある。そして、これらの多種類におよぶ情
報処理装置あるいは通信端末では、それぞれ伝送レート
が異なっており、たとえば上記電話などの音声データで
は、伝送レートが２０ｋｂｐｓ乃至１００ｋｂｐｓであ
るが、上記動画像では伝送レートが１０ＭｂｐＳ乃至１
ｃ、ｂｐｓとなっている。

このように伝送レートの異なる通信端末等を同一の光フ
ァイバーで結ぶネットワークを構築する場合には、デー
タ通信の信頼性の面から高い伝送レートを主眼において
設計され、高性能である一方でコストの高い高速伝送レ
ート用の中継器をシステム全体に使用することになる。

しかし、高速にデータを送受することができるシステム
であっても、これと併用して音声データを伝送する場合
には、上記コストの高い高速伝送レート用の中継器など
を使用せざるを得す、コスト面ならず伝送の効率からも
不経済である。

一方、光ファイバーには、光ファイバーの材料等からく
る光の損失という問題がある。

すなわち、上記のように高速データ伝送になればなる程
、良好な通信を維持するためにパルス幅の拡がりを防ぐ
ことが必要である。このパルス幅の拡がりは光ファイバ
ーの材料分散と光源の波長幅に依存する。そして、光フ
ァイバーの材料分散は、光ファイバーの材質に固有の値
を示し、かつその値は伝送する光の波長に依存し変化す
る。従って、前述したループ状ネットワークを構成する
複数の局に対してそれぞれ異なる受信光波長を割り当て
、各局では上記割り当てられた波長の光波（データ）の
みを波長選択的に抽出するように構成し、一方、相手局
に割り当てられた波長に応じて送信データ（光波）の波
長を設定してデータ送信するような波長多重化通信では
、高速データ伝送と低速データ伝送を峻別せずにデータ
送信するため、ネットワークの各局に割り当てられた光
の波長によっては、光ファイバーの材料分散による波長
分散が大きく、従って高速データ伝送の目的に合わない
などの弊害が生ずるおそれがある。

そこで、本発明は上述の問題点に鑑み、高速データ伝送
を行う通信端末と低速データ伝送を行う通信端末が混在
するようなバスシステムにおいて、伝送すべき速度で効
率よくデータを伝送し、かつ経済的にシステムを構築す
るような波長多田ハスシステムを提供することを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

少なくとも２種類の互いに異なる伝送レートのデータを
それぞれ異なる波長の光に割り当て光ファイバーを介し
て伝送する波長多重ハスシステムにおいて、上記光ファ
イバーとしてシングルモード光ファイバーを用い、上記
割り当てられた全ての光の波長を上記シングルモード光
ファイバーのカットオフ波長より長く、かつ伝送レート
の高い方のデータを上記シングルモード光ファイバーの
波長分散の小さい波長で伝送することを特徴とする波長
多重バスシステムにより上述の問題点を解決する。

〔作用〕

シングルモード光ファイバーを用いてデータの伝送を行
い、少なくとも伝送レートの高いデータをシングルモー
ドの光波で伝送する。上記伝送レートの高いデータは、
カットオフ波長以上の波長でかつ少なくとも伝送中の分
散の小さい波長の光波が割り当てられ、分散による伝送
信号の劣化を防ぐことができる。さらにカットオフ波長
以上の波長の光であるためシングルモードで伝送され、
シングルモードであるため各モードの群速度の差による
モード分散という現象は生じない。一方、他の伝送レー
トの低いデータは、上記伝送レートの高いデータに割り
当てられる波長と異なる波長の光波が割り当てられ、上
記高速伝送レートのデータ伝送に準じて、同一のシング
ルモード光ファイバーの波長分散の小さい波長で伝送さ
れる。

Ｃ実施例〕 本発明の好適な実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図に示すように、本発明の実施例の波長多重バスシ
ステムは、ループ型の光通信ネットワークいわゆるリン
グハスとして構成されている。このネットワーク１は、
伝送データレートの異なる通信端末が複数混在しており
、高い伝送レートの通信端末である高速ノードＨ１、Ｈ
２、Ｈ３と低い伝送レートの通信端末である低速ノード
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７を石英を材
料とするシングルモードの光ファイバー２で環状に結合
している。高速ノードＨｉ　Ｈ２、Ｈ３は、たとえば動
画像などの情報を取り扱う通信端末であり、一方、低速
ノードＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７は、
たとえば音声やファクシミリなどの情報を取り扱う通信
端末である。

上記高速ノードＨ１は、波長の異なる光の合波・分波を
行う光合波分波器３と伝送データである光信号を送受信
する光トランシーバ−４からなっている。上記光合波分
波器３は、干渉フィルター５．１０を有する形式のもの
を使用し、上記光トランシーバ−４は、波長λ１　（λ
１＝１．３μｍ）の光を発振するレーザーダイオード６
と、同じく波長λ１の光を受光し、電気信号に変換する
光検出器７を有している。そして、上記光トランシーバ
−４の光検出器７でＯ／Ｅ変換された電気信号の伝送デ
ータが送られ、動画情報の通信端末であるモニター８が
光トランシーバ−４に接続している。また、他の高速ノ
ードＨ２、Ｈ３もこの高速ノードＨ１に準した構造にな
っており、高速ノードＨ２には、カメラ９が取り付けら
れている。

上記低速ノードＬ１は、上記高速ノードＨ１と略同−の
構造をしており、波長の異なる光の合波・分波を行う光
合波分波器１３と伝送データである光信号を送受信する
光トランーバー１４からなっている。この低速ノードＬ
１は、上記高速ノードＨ１と割り当てられる光の波長が
異なっていて、低速ノードＬ１の光合波分波器１３が干
渉フィルター１５．２０により分波・合波する光の波長
はλ２　（λり＝０．８５μｍ）であり、上記光トラン
ーバー１４のレーザーダイオード１６と光検出器１７の
波長もλ２になっている。そして、この低速ノードＬｌ
には、電話器１８が接続している。

また、他の低速ノードＬ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、
Ｌ７もこの低速ノードＬ１に準じた構造になっている。

このような波長多重バスシステムの動作を説明する。

先ず、高速に伝送されるデータの場合として、波長多重
バスシステムのネットワークの１つの通信端末であるカ
メラ９から高速に伝送される動画像の情報が、電気・光
変換され波長λ１で高速ノードＨ２からシングルモード
の光ファイバー２に光信号として伝送される場合を説明
する。

この波長λ１で伝送される光信号は、光分波合波器の波
長選択性から各高速ノードによってのみ送受信され、そ
の他の低速ノードＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６
、Ｌ７では透過される性質のものである。この波長λ１
の光信号は、シングルモードの光ファイバー２を通って
高速ツートド！１の上記光合波分波３３に伝送される。

この光合波分波器３では、干渉フィルター５によって、
上記波長λ１の光信号が反射され、この高速に伝送され
る波長λ１の光信号は、上記光トランシーバ−４０波長
λ１の光波を検知する光検出器７に受信されて、ここで
光・電気変換される。この光検出器７で光・電気変換さ
れた上記動画像の伝送データである信号は、この光検出
器７と接続しネットワークの通信端末の１つであるモニ
ター８に送られ、このモニター８で上記動画像信号が再
生される。

また、上記光検出器７で光・電気変換された上記動画像
の伝送データである信号は、上記光トランシーバ−４の
レーザーダイオード６にも送られる。そして、このレー
ザーダイオード６で電気・光変換を行って、波長λ１の
光信号に変換し、この光信号をレーザーダイオード６か
ら光合波分波器３の干渉フィルター１０に送り、この干
渉フィルター１０で上記波長λｌの光信号を再びネット
ワーク１の光ファイバー２に送り込む。この再び光ファ
イバー２に送られた波長λ１の動画像情報の光信号は、
さらに他の高速ノードを動作させることができ、波長λ
１の光信号は、後述するように分散などの弊害が少ない
ため有効にデータを伝送することができる。

次に、低速に伝送されるデータの場合として、波長多重
バスシステムのネットワークの１つの通信端末である電
話器１９から低速に伝送されるデータである音声信号が
、電気・光変換されて波長λりで低速ノードＬ５からシ
ングルモードの光ファイバー２に光信号として伝送され
る場合を説明する。

この波長λ２で伝送される光信号は、各低速ノードの上
記光合波分波器１３によってのみ送受信され、その他の
高速ノードＨ１、Ｈ２、Ｈ３では透過される性質のもの
である。上記波長λ２９光信号は、シングルモードの光
ファイバー２を通って低速ノードＬｌの上記光合波分波
器１３に伝送される。この光合波分波器１３では、干渉
フィルター１５によって、上記波長λ２の光信号が反射
され、この低速に伝送される波長λ２の光信号は、上記
光トランシーバ−１４の波長λ２の光波を検知する光検
出器１７に受信されて、ここで光・電気変換される。こ
の光検出器１７で光・電気変換された上記音声信号の伝
送データである信号は、この光検出器１７と接続しネッ
トワークの通信端末の１つである電話器１８に送られ、
この電話器で上記音声信号が再生される。

・　また、上述した動画像のデータ伝送の場合と同様に
、上記光検出器１７で光・電気変換された上記音声の伝
送データである信号は、上記光トランシーバ−１４のレ
ーザーダイオード１６にも送られる。そして、このレー
ザーダイオード１６で電気・光変換を行って、再び波長
λ２の光信号に変換し、この光信号をレーザーダイオー
ド１６から光合波分波器１３の干渉フィルター２０に送
り、この干渉フィルター２０で上記波長λ２の光信号を
再びネットワーク１の光ファイバー２に送り込む。この
再び光ファイバー２に送られた波長λ２の音声信号の光
信号は、さらに他の低速ノードを動作させることができ
、波長λ２の光信号は、後述するように分散などの弊害
が少ないよう有効にデータを伝送することもでき、この
低速ノードの構成部品は、伝送するデータが低速である
ため、この低速伝送が可能な部品であればよく、特に高
速の伝送データレートに対応する部品である必要がなく
、コストも抑えることができる。

上記光信号の波長λ１、λ２について説明する。

上述のように高速の伝送データレートと低速の伝送デー
タレートで送受信される光信号の波長λ工、λ２のうち
、特に高い伝送レートの波長λ１は、光ファイバーの波
長分散の小さい波しとなるように選択される。これは、
高い伝送レートの信号では分散などによるいわゆる波形
なまりを極力抑えることが必要であるからである。例え
ば、石英を材料とする光ファイバーでは、第２図に示す
ように材料分散が１．３μｍ帯の波長で極小値いわゆる
零分散をとり、この１．３μｍ帯の光信号でデータ伝送
を行えば、非常にパルスの遅延時間の小さいデータ伝送
を行うことができる。

上記光信号の伝送モードは、少なくとも高速のデータ伝
送がシングルモードで行われ、多モードのデータ伝送に
よる群速度のばらつきであるいわゆるモード分散がなく
、高速データ伝送に好適な光通信が可能である。また、
少なくとも高速のデータ伝送がシングルモードで行われ
るため、波長には制限が加わってカットオフ波長より長
い波長で伝送されることが必要である。たとえば上記石
英のシングルモード光ファイバーでは、カットオフ波長
は０．８μｍとなっており、実施例に説明する高速伝送
データの光の波長λ１は１．３μｍであり、より長い波
長になっている。

上記低速の伝送レートについては、上記高速のデータ伝
送がシングルモードに限定されるのに対して、マルチモ
ードの発振を利用した伝送でもよい。たとえば音声やフ
ァクシミリなどのデータでは、特に、高速の伝送に供す
る分布帰還型レーザー等によるシングルモードのレーザ
ーダイオードでなく、マルチモードのレーザーダイオー
ドや発光ダイオードなどのスペクトル幅の上記シングル
モードのレーザーダイオードに比較して広いものでもよ
い。

この低速の伝送レートの光信号の波長λ２は、第２図に
示す０．８５μｍ帯を使用し、各低速ノードの構成部品
等の経済性を重点に設定されている。

尚、上記実施例においては、高速の伝送レートと低速の
伝送レートの２種類の伝送レートによる光ファイバーを
介した通信例を示したが、これに限定されず、２種類以
上の伝送レートの光通信も可能である。また、ネットワ
ークの構造は、上記実施例では、リング型を説明したが
、これに限定されず、バス型、スター型でもよい。さら
に、各伝送レートに割り当てられる光の波長は、上記実
施例に限定されず、任意の波長をシステムに応じて選択
することができ、たとえば、高速伝送のデータの波長を
分散から第２図に示すような１．　３μｍ帯■の波長を
使用し、中速伝送のデータの波長を損失から１．５５μ
ｍ帯■の波長を使用し、低速伝送のデータの波長を汎用
性から０．８５μｍ帯■の波長とすることもできる。

〔発明の効果〕

本発明の波長多重バスシステムによれば、高速データ伝
送を行う通信端末と低速データ伝送を行う通信端末が混
在するようなバスシステムにおいて、高い伝送レートの
必要なたとえば動画像などのデータは、光の分散が少な
く効率のよいデータとして伝送することができ、一方低
い伝送レートのたとえば音声等のデータは、相応の部品
構成で送受信することができ、全体に割高の高速伝送装
置を使用することもなく済むため、経済的にシステムを
構築することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明する波長多重バスシステム
の構成図であり、第２図は光ファイバーの分散と損失の
特性図である。 Ｈｌ、Ｈ２、Ｈ３・・・高速ノード Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７・・・低速
ラード ド・・ネットワーク ２・・・光ファイバー ３．１３・・・光合波分波器 ４．１４・・・光トランシーバ− ５，１０，１５，２０・・・干渉フィルター６．１６・
・・レーザーダイオード（ＬＤ）７．１７・・・光検出
器 ８・・・モニター ９・・・カメラ １８．１９・・・電話器 特　許　出　願　人　　ソニー株式会社代理人　　　弁
理士　　　　　小泡　見間　　　　　　　　　田村榮−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも２種類の互いに異なる伝送レートのデータを
   それぞれ異なる波長の光に割り当て光ファイバーを介し
   て伝送する波長多重バスシステムにおいて、 上記光ファイバーとしてシングルモード光ファイバーを
   用い、 上記割り当てられた全ての光の波長を上記シングルモー
   ド光ファイバーのカットオフ波長より長く、 かつ伝送レートの高い方のデータを上記シングルモード
   光ファイバーの波長分散の小さい波長で伝送することを
   特徴とする波長多重バスシステム。