JPS6161303B2 - - Google Patents

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JPS6161303B2
JPS6161303B2 JP54030245A JP3024579A JPS6161303B2 JP S6161303 B2 JPS6161303 B2 JP S6161303B2 JP 54030245 A JP54030245 A JP 54030245A JP 3024579 A JP3024579 A JP 3024579A JP S6161303 B2 JPS6161303 B2 JP S6161303B2
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JP
Japan
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optical
circuit
signal
loop
station
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Application number
JP54030245A
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Japanese (ja)
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JPS55123248A (en
Inventor
Takeshi Sawai
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NEC Corp
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Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS55123248A publication Critical patent/JPS55123248A/en
Publication of JPS6161303B2 publication Critical patent/JPS6161303B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/42Loop networks
    • H04L12/437Ring fault isolation or reconfiguration

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はデータの分岐挿入機能を持つた複数
個のステーシヨンをループ状の光伝送路に沿つて
配置し、これらステーシヨン間の交信を光伝送路
を介して時分割的に可能にする光ループデータ伝
送方式に関係する。
[Detailed Description of the Invention] This invention arranges a plurality of stations having a data drop/add function along a loop-shaped optical transmission line, and communicates between these stations in a time-division manner via the optical transmission line. It relates to an optical loop data transmission method that enables

ループ状の伝送路に沿つて複数個のステーシヨ
ンを配置するループデータ伝送方式の考え方は、
1970年にEdgarH.Stewardが米国主催の
Internationdl Conference on Communications
にて発表した“A LOOP TRANSMISSION
SYSTEM”と題する論文によつてはじめて明ら
かにされた。その基本的な考え方は時分割多重構
成を持つループ状伝送路を多くのユーザ間で能率
よく使用することを狙いにしている点にある。各
ステーシヨンは伝送路を通過するパルスの再生中
継機能、同期機能、データの分岐挿入機能を持つ
ている。
The idea behind the loop data transmission method, in which multiple stations are placed along a loop-shaped transmission path, is as follows.
In 1970, Edgar H. Steward organized the
Internationdl Conference on Communications
“A LOOP TRANSMISSION” announced at
It was first clarified in a paper entitled ``SYSTEM''.The basic idea is that it aims to efficiently use a loop-shaped transmission line with a time division multiplex configuration among many users. Each station has a regeneration/relay function for pulses passing through the transmission line, a synchronization function, and a data drop/add function.

従来、このようなループデータ伝送方式におい
ては伝送媒体として電話伝送で用いられる対撚り
線や同軸線が多く用いられてきた。特に、対撚り
線は一対の銅線を撚つただけの簡単なものである
が、パルス伝送の伝送媒体としても十分な特性を
持つことが立証され広範に用いられてきた。しか
しながら、近年、半導体レーザや発光ダイオード
の開発と共に低損失光フアイバの開発が進み、と
りわけ光フアイバが、細く軽量であり、外来雑音
に強く、省資源化の方向に合致するなどの理由か
ら、極めて魅力ある伝送媒体として登場してき
た。その結果、光フアイバをループデータ伝送方
式の伝送媒体に用いようとする動きが現われてき
た。
Conventionally, in such loop data transmission systems, twisted pairs or coaxial lines used in telephone transmission have often been used as transmission media. In particular, twisted wire pairs, which are simply a pair of twisted copper wires, have been proven to have sufficient characteristics as a transmission medium for pulse transmission and have been widely used. However, in recent years, along with the development of semiconductor lasers and light-emitting diodes, the development of low-loss optical fibers has progressed, and optical fibers are extremely thin, lightweight, resistant to external noise, and suitable for resource conservation. It has emerged as an attractive transmission medium. As a result, a movement has emerged to use optical fiber as a transmission medium for loop data transmission systems.

光フアイバをループデータ伝送方式(以下簡単
にループ方式と言う)の伝送媒体に用いること自
体にはそれ程大きな技術的困難はない。その場
合、各ステーシヨン内に設ける中継器を光の中継
器とすればよいわけである。しかしながらここに
若干の問題がある。それは従来のシステムにも存
在するループ方式の信頼性の問題である。ループ
方式ではループ上のどのひとつの中継器が故障し
ても全てのユーザの交信が不能になる。このため
従来のループ方式は通常二重化されて用いられ
る。光フアイバを用いる場合にもシステムの二重
化により信頼度を向上させることが可能である。
しかし、従来の対撚り線方式などの場合同じ媒体
を用いて中央のステーシヨンから遠隔のステーシ
ヨンに電力の給電が可能であるが、光フアイバの
場合別途給電線を設けない限り中央からの給電は
できないため通常は各ステーシヨンが局部電源を
用意することになるが、当然この局部電源には高
い信頼性が要求される。また、運用上遠隔にある
ステーシヨンの電源をオン・オフしたり、異常が
生じたステーシヨンを検知しこれを迂回させるな
どの対策を講じる上から遠隔監視の問題も生じて
くる。
There is no great technical difficulty in using optical fiber as a transmission medium for a loop data transmission method (hereinafter simply referred to as the loop method). In that case, the repeater provided in each station may be an optical repeater. However, there are some problems here. This is a problem with the reliability of the loop system, which also exists in conventional systems. In the loop system, if any one repeater on the loop fails, all users will be unable to communicate. For this reason, the conventional loop method is usually used in a duplex manner. Even when using optical fibers, reliability can be improved by duplicating the system.
However, in the case of conventional twisted pair wire systems, it is possible to supply power from a central station to remote stations using the same medium, but in the case of optical fiber, power cannot be supplied from the center unless a separate power supply line is installed. Therefore, each station usually prepares a local power supply, but naturally this local power supply is required to have high reliability. Additionally, the problem of remote monitoring arises because of the need to take measures such as turning on and off the power of stations that are located remotely during operation, and detecting and detouring stations where an abnormality has occurred.

そこで、この発明の目的は上述のような光フア
イバを用いるループ方式の難点を排除し、遠隔ス
テーシヨンの電気系統の故障が全システムの機能
停止につながりにくいシステムを提供することに
ある。特に、光フアイバ伝送の分野では光関連デ
バイスの進歩が著しく、良好な光の分岐結合回路
が開発されつつある。そこで、この発明では、光
ループ方式の各ステーシヨン内の信号の分岐結合
部分はできる限り光の分岐結合回路で構成し、ス
テーシヨンのうちひとつは光パルス再生機能やフ
レーム構成を与える機能を持つた中央ステーシヨ
ンとする。やむを得ず光伝送路の伝送損失が一定
レベルを越える場合には中央ステーシヨン以外に
も光パルスの再生中継機能を持つた再生中継形ス
テーシヨンを設ける。以上に加えて、この発明の
最も重要な部分は、光の分岐結合回路を用いる分
岐結合形のステーシヨンで光パルスを伝送路に結
合する際に、その光パルスの結合が他のユーザの
交信に妨害を与えないような対策を施すことにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the loop system using optical fibers as described above, and to provide a system in which a failure in the electrical system of a remote station is less likely to cause the entire system to stop functioning. In particular, in the field of optical fiber transmission, optical-related devices have made remarkable progress, and good optical branching and coupling circuits are being developed. Therefore, in this invention, the signal branching/coupling part in each station of the optical loop method is constructed with an optical branching/coupling circuit as much as possible, and one of the stations has a central Use it as a station. If it is unavoidable that the transmission loss of the optical transmission line exceeds a certain level, a regenerative repeating station with a regenerative repeating function for optical pulses is installed in addition to the central station. In addition to the above, the most important part of this invention is that when an optical pulse is coupled to a transmission line at a branching/coupling station using an optical branching/coupling circuit, the coupling of the optical pulse is transmitted to other users. The purpose is to take measures to prevent interference.

以下、図面を参照しつつこの発明の構成とその
動作原理について詳述する。第1図に従来のルー
プ方式の構成例を示す。図において1は中央ステ
ーシヨン、2および3はいずれも遠隔ステーシヨ
ンであり、4はループ状の伝送線路である。中央
ステーシヨン1は主発振器11の発生するクロツ
クで動作する時分割多重化(分離)装置12によ
り所定のフレーム構成のもとにユーザ用のデータ
入出力端子群13からの入力データをあらかじめ
定めた交信タイムスロツトに挿入する。時分割多
重化分離装置の出力は、線路駆動回路14を通じ
て伝送路4に送出される。伝送線路4を流れる信
号は遠隔ステーシヨン2および3を通じて再び中
央ステーシヨン1に戻される。戻された信号は中
央ステーシヨンの受端側に設けられた受信回路1
5において、前述の線路駆動回路14に入力され
る時分割多重信号波形と同様な信号波形として再
生される。受信回路15では信号の再生に必要な
タイミング波が受信信号から作られ再生された信
号波形と共に出力される。16は書き込み読み出
しバツフアであり、ループ伝送路からの信号はこ
こに一旦記憶された後時分割多重化分離装置12
に取り込まれる。
Hereinafter, the configuration of the present invention and its operating principle will be explained in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of the configuration of a conventional loop system. In the figure, 1 is a central station, 2 and 3 are remote stations, and 4 is a loop-shaped transmission line. The central station 1 uses a time division multiplexing (demultiplexing) device 12 operated by a clock generated by a main oscillator 11 to perform predetermined communication of input data from a group of data input/output terminals 13 for users based on a predetermined frame structure. Insert into time slot. The output of the time division multiplexing/demultiplexing device is sent to the transmission line 4 through the line driving circuit 14. The signal flowing on the transmission line 4 is returned to the central station 1 via the remote stations 2 and 3. The returned signal is sent to the receiving circuit 1 provided at the receiving end of the central station.
5, the signal is reproduced as a signal waveform similar to the time division multiplexed signal waveform input to the line drive circuit 14 described above. In the receiving circuit 15, a timing wave necessary for signal reproduction is generated from the received signal and output together with the reproduced signal waveform. 16 is a write/read buffer, in which the signal from the loop transmission line is once stored, and then transferred to the time division multiplexing/demultiplexing device 12.
be taken in.

遠隔ステーシヨン2の21は分岐挿入機能を持
つパルス再生中継回路であり、22および23は
それぞれ中央ステーシヨン1と受信回路15およ
び線路駆動回路14と同じものである。24は時
分割多重信号結合分離装置であり受信回路22を
通じて中央ステーシヨンから受信される時分割多
重信号の中からこの遠隔ステーシヨン2に収容さ
れているユーザ用のデータ入出力端子群25に出
力すべき信号を分離する。この装置はまたユーザ
用の端子群から他のステーシヨンに送るべき信号
を所定の時間位相でシステムに取り込み、パルス
中継回路21の中に設けられた論理ゲートを通じ
て伝送路に送り出す機能を持つ。時分割多重信号
結合分離装置24は他のステーシヨンとの交信の
ために必要な所定の時間位相についてあらかじめ
知つている必要があるが、従来技術の説明として
これ以上の説明を省略する。なお、遠隔ステーシ
ヨン2のようなステーシヨンはループ伝送路4上
に多数配置されるのが普通である。第1図は一例
としてこのような遠隔ステーシヨンが2つあるこ
とを示している。
Reference numeral 21 in the remote station 2 is a pulse regeneration repeater circuit having an add/drop function, and 22 and 23 are the same as those in the central station 1, the receiving circuit 15, and the line driving circuit 14, respectively. Reference numeral 24 denotes a time-division multiplex signal coupling/demultiplexing device which outputs the time-division multiplex signals received from the central station through the receiving circuit 22 to the data input/output terminal group 25 for users accommodated in the remote station 2. Separate the signals. This device also has the function of inputting signals to be sent to other stations from a group of user terminals into the system at a predetermined time phase and sending them out to a transmission line through a logic gate provided in the pulse relay circuit 21. Although the time-division multiplexing signal coupling/demultiplexing device 24 needs to know in advance the predetermined time phase required for communication with other stations, further explanation will be omitted as this is a description of the prior art. Note that a large number of stations such as the remote station 2 are normally arranged on the loop transmission line 4. FIG. 1 shows, by way of example, two such remote stations.

さて、以上の従来システムのループ伝送路を光
伝送路に置き替えるためには伝送路との接続部分
に電気・光変換あるいはその逆の機能である光・
電気変換の機能を持つた回路を付加するだけでよ
いと考えられる。しかしながらこれには既述のよ
うな難点が伴う。第1図には示してないが、伝送
路が従来の対撚り線の場合、遠隔ステーシヨンへ
の給電はこの対撚り線を通じて中央ステーシヨン
から行うことができる。これに対し光ループ方式
の場合中央から給電すると給電線が別に必要とな
るので、遠隔ステーシヨンの給電は遠隔において
局部に確保するのが普通となる。このような場
合、ひとつの遠隔ステーシヨンの電気系統の障害
はループ全体の機能を停止させるおそれがある。
従つて、遠隔ステーシヨンのパルス再生中継回路
はできる限り、分岐挿入の機能を持つ受動的な光
学素子のみによつて構成されるのが望ましい。
Now, in order to replace the loop transmission line of the above conventional system with an optical transmission line, the connection part with the transmission line must be equipped with an optical/optical conversion function or vice versa.
It is thought that it is sufficient to simply add a circuit with an electrical conversion function. However, this is accompanied by the aforementioned difficulties. Although not shown in FIG. 1, if the transmission line is a conventional twisted wire pair, the remote stations can be powered from the central station through the twisted wire pair. On the other hand, in the case of the optical loop method, if power is supplied from the center, a separate power supply line is required, so it is common practice to secure power supply to remote stations locally. In such cases, a failure in the electrical system of one remote station can cause the entire loop to fail.
Therefore, it is desirable that the pulse regeneration repeater circuit of the remote station be constructed only of passive optical elements having a drop/drop function as much as possible.

この発明の目的は、上述のように、遠隔ステー
シヨンのパルス再生中継部分を受動的な光学的分
岐結合素子を用いて実現する際に生ずる問題点を
克服し、信頼度の高い光ループ方式を提供するこ
とある。
As mentioned above, the purpose of this invention is to overcome the problems that occur when realizing the pulse regeneration repeater part of a remote station using passive optical branching and coupling elements, and to provide a highly reliable optical loop system. I have something to do.

問題点のひとつは光学的な分岐結合に関連す
る。現在、主通路を通る光信号の一部を分岐して
取り出したり、あるいはその逆に主通路に局部的
な光信号を結合する分岐結合素子は種々のものが
市販されている。特に主通路の通過損失について
は1〜2dB以内と可成り低損失化されている。し
かしながら、第1図の従来構成から理解できるよ
うに、局部的な信号を結合させる場合は従来の電
気回路では論理ゲートにより主路の信号を一旦遮
断している。これを光の受動素子で実現しようす
ると第2図に示すようになる。図において31お
よび32は光の分岐回路および結合回路である。
33および34は光のゲート回路であり、通常電
気的な信号によつて相補的に動作する。すなわ
ち、ループ信号は、通常、光の分岐回路31の入
力端Aから入り、一部は分岐端Dに出力される
が、大部分は主通路Mを経てゲート回路33を通
り、光の結合回路32の出力端Bに現われる。こ
の時、ゲート回路33は開いていて通過可能であ
るのに対し、ゲート回路34は閉じていて局部信
号の入力端Cからの信号の通過を遮断する。局部
信号を結合したい時にはゲート回路33を閉じ、
ゲート回路34を開ける。勿論、ゲート回路34
は局部信号源の方で制御すれば省略することがで
きる。このようなゲート回路には電気的な制御信
号を受けて動作する光スイツチが必要であるが、
現状では低速で機械的に作動するものや、高速で
あつても数百ボルトの高電圧制御信号を必要とす
るものなどがあるに過ぎず、データループ方式の
用に供すること不可能に近い。そこで、この発明
では第2図からゲート回路を除いた分岐結合回路
を用いるループシステムを提供することが狙いと
なる。このため、遠隔ステーシヨンが信号を結合
する時間位相では主通路に光の信号が流れていな
いようにする必要があるが、これについては後述
する。
One of the problems is related to optical branching and coupling. Currently, there are various types of branching/coupling elements on the market that branch out a part of the optical signal passing through the main path, or conversely couple a local optical signal to the main path. In particular, the passage loss of the main path is considerably reduced to within 1 to 2 dB. However, as can be understood from the conventional configuration shown in FIG. 1, when local signals are combined, in the conventional electric circuit, the signal on the main path is temporarily interrupted by a logic gate. If we try to realize this using passive optical elements, the result will be as shown in Figure 2. In the figure, 31 and 32 are optical branching circuits and coupling circuits.
33 and 34 are optical gate circuits, which normally operate complementary to each other based on electrical signals. That is, the loop signal normally enters from the input end A of the optical branching circuit 31, and a part of it is output to the branching end D, but most of it passes through the main path M and the gate circuit 33, and is sent to the optical coupling circuit. appears at output terminal B of 32. At this time, the gate circuit 33 is open and allows the signal to pass through, while the gate circuit 34 is closed and blocks the signal from the local signal input terminal C from passing through. When you want to combine local signals, close the gate circuit 33,
Open the gate circuit 34. Of course, the gate circuit 34
can be omitted by controlling the local signal source. Such gate circuits require optical switches that operate in response to electrical control signals.
Currently, there are only those that operate mechanically at low speeds, and those that require high voltage control signals of several hundred volts even at high speeds, making it nearly impossible to use them for data loop applications. Therefore, the present invention aims to provide a loop system using a branching and coupling circuit from FIG. 2 except for the gate circuit. For this reason, it is necessary to ensure that no optical signals are flowing through the main path during the time phase in which the remote station combines the signals, but this will be discussed later.

問題点のもうひとつは、光の結合レベルに関係
する。すなわち、光信号はループに沿つて幾つも
の遠隔ステーシヨンを経るうちに減衰する。この
ため各遠隔ステーシヨンから光ループへの光結合
レベルが同じであると、光ループ上のパルスの大
きさに不揃いが生じる。光パルスの振幅の不揃い
は、伝送路損失にもよるが場合によつて10倍以上
の差になる可能性がある。このことは、受信側の
パルス再生の閾値を一番小さいパルスに合わせる
と、大きいパルスに対してはその閾値が最適とな
らないため干渉雑音に弱くなる。干渉雑音は、伝
送路を通る過程で、ひとつのパルスの波形応答が
他のパルスに影響を与えることから生じる。この
干渉雑音は大きなパルス相互の干渉においても、
また、大きいパルスから小さいパルスへの干渉に
おいても、前述のような最適でない閾値を用いる
と再生誤りを生じさせることになる。そこで、こ
の発明では光パルスの不揃ができるだけ小さくな
るようなシステムを提供することがもうひとつの
狙いとなる。
Another problem concerns the level of light coupling. That is, the optical signal attenuates as it passes through a number of remote stations along the loop. Therefore, if the level of optical coupling from each remote station to the optical loop is the same, the magnitude of the pulses on the optical loop will be inconsistent. Depending on the transmission path loss, the unevenness of the amplitudes of the optical pulses can lead to a difference of 10 times or more in some cases. This means that if the pulse reproduction threshold on the receiving side is adjusted to the smallest pulse, the threshold will not be optimal for large pulses, making it vulnerable to interference noise. Interference noise arises from the waveform response of one pulse influencing other pulses while passing through a transmission path. This interference noise occurs even when large pulses interfere with each other.
Furthermore, even in the case of interference from a large pulse to a small pulse, using a non-optimal threshold as described above will cause reproduction errors. Therefore, another aim of the present invention is to provide a system in which the irregularity of optical pulses is minimized as much as possible.

以下、図面を用いて本発明の構成と動作原理に
ついて説明する。
The configuration and operating principle of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第3図にこの発明の光ループデータ伝送方式の
実施例を示す。この実施例は第1図の構成と同様
ひとつの中央ステーシヨン41と2つの遠隔ステ
ーシヨン42および43からなるが、異なる点は
ループ状伝送路44が光ループであることであ
る。このため、中央ステーシヨン41の線路駆動
回路54が電気信号を光信号に変換する機能を持
つこと、また受信回路55が光信号を電気信号に
変換する機能を持つことが第1図の線路駆動回路
14および受信回路15と異なる。しかし、光・
電気の変換逆変換については公知の回路技術が使
えるので回路の詳細な説明は省略する。また第3
図の51,53,56はそれぞれ主発振器、デー
タ入出力端子群、書き込み読み出しバツフアであ
り、それぞれ第1図の11,13,16に対応し
ている。第3図の52は時分割多重化分離装置で
あり第1図の12に対応しているが、機能上若干
異なる点がある。これについては後述する。
FIG. 3 shows an embodiment of the optical loop data transmission system of the present invention. This embodiment consists of one central station 41 and two remote stations 42 and 43, similar to the configuration of FIG. 1, except that the loop-shaped transmission line 44 is an optical loop. Therefore, the line drive circuit 54 of the central station 41 has a function of converting an electrical signal into an optical signal, and the receiving circuit 55 has a function of converting an optical signal into an electric signal. 14 and receiving circuit 15. However, light
Since known circuit technology can be used for electrical conversion and inverse conversion, a detailed explanation of the circuit will be omitted. Also the third
Reference numerals 51, 53, and 56 in the figure represent a main oscillator, a data input/output terminal group, and a write/read buffer, respectively, and correspond to 11, 13, and 16 in FIG. 1, respectively. Reference numeral 52 in FIG. 3 is a time division multiplexing/demultiplexing device, which corresponds to 12 in FIG. 1, but there are some differences in functionality. This will be discussed later.

遠隔ステーシヨン42は光の分岐結合回路6
1、光の受信回路62、光の線路駆動回路63、
時分割多重化分離装置64およびユーザ用データ
入出力端子群65からなる。光の分岐結合回路6
1は原理的には第2図の光の分岐回路32を2個
背中合わせに接続した第4図の構成で実現でき
る。すなわち、第4図の光の分岐結合回路は光の
分岐回路610と光の結合回路511とからな
る。光の分岐回路の分岐係数はその回路を結合回
路に使う場合の結合係数に等しいので、一般的に
は分岐回路610と結合回路611とで結合係数
を変えて用いる。分岐回路610の結合係数を各
遠隔ステーシヨン毎に変えることについてはF.
AuracheとH.H.Witte等がApplied Opticsの1977
年12月号に発表した“Optimized layout for a
data bus syetem based on a new planar
aceess coupler”なる文献に報告されている。し
かしながら、結合係数については未だ報告されて
いない。この発明では、光の結合回路により光ル
ープ伝送路に結合される光パルスの強度を、その
結合回路の主通路を通過する光パルスの強度に等
しくさせ、光の結合回路の出力側に常に一定強度
の光パルスの系列が現われるようにする。そのた
めには光の結合回路の結合係数を決める以外に結
合すべき光パルスの強度自身を決める必要があ
る。ひとつの方法は光の結合回路の結合係数を一
定にしておき、適当な手段で結合光パルスの強度
を調整することである。以下、これについて説明
を加える。
The remote station 42 is an optical branching and coupling circuit 6.
1. Optical receiving circuit 62, optical line driving circuit 63,
It consists of a time division multiplexing/demultiplexing device 64 and a group of user data input/output terminals 65. Optical branching and coupling circuit 6
1 can be realized in principle with the configuration shown in FIG. 4, in which two optical branch circuits 32 shown in FIG. 2 are connected back to back. That is, the optical branching/coupling circuit shown in FIG. 4 consists of an optical branching circuit 610 and an optical coupling circuit 511. Since the branching coefficient of an optical branching circuit is equal to the coupling coefficient when the circuit is used as a coupling circuit, generally the coupling coefficients are changed between the branching circuit 610 and the coupling circuit 611. For changing the coupling coefficient of branch circuit 610 for each remote station, see F.
Aurache and HHWitte et al. in Applied Optics in 1977
“Optimized layout for a” published in the December issue of
data bus syetem based on a new planar
However, the coupling coefficient has not yet been reported. In this invention, the intensity of the optical pulse coupled to the optical loop transmission line by the optical coupling circuit is measured by the coupling circuit. Make the intensity equal to the intensity of the optical pulse passing through the main path, so that a series of optical pulses with a constant intensity always appears on the output side of the optical coupling circuit.In order to do this, in addition to determining the coupling coefficient of the optical coupling circuit, coupling It is necessary to determine the intensity of the optical pulse itself.One method is to keep the coupling coefficient of the optical coupling circuit constant and adjust the intensity of the coupled optical pulse by appropriate means.This will be explained below. Add explanation.

第3図の線路駆動回路63は上述のような光パ
ルス強度の調整機能を含んでおり、その具体的な
構成例を第5図に示す。光源駆動回路630、レ
ーザダイオードなどにより実現される光源63
1、光の減衰器632および光の分岐回路633
とが縦続に接続されている。光源631はタイミ
ング信号Tおよびデータ信号Sを入力とする光源
駆動回路630の出力信号Xにより変調を受け、
変調された光信号が減衰器632および分岐回路
633を通じてループへの結合信号Yとなる。分
岐回路の他の出力Zはモニタ用である。モニタ出
力Zおよび第3図の受信回路62の光の受信レベ
ルより減衰器632の減衰量を手動で変えて所望
の出力レベルになるように調整する。なお減衰器
632の出力をレベル調整に用いることもでき、
その場合には分岐回路633が不要となるが、実
際の装置ではモニタ信号Zがあると便利なことが
多い。また、以上では減衰器632によるレベル
調整について述べたが、レーザダイオードなどの
光源ではダイオードの直流バイアスを変えること
によりある程度の調整が可能である。ここでは調
整手段自身は発明の対象ではないのでこれ以上の
説明を省略する。
The line drive circuit 63 in FIG. 3 includes the above-mentioned optical pulse intensity adjustment function, and a specific example of its configuration is shown in FIG. A light source 63 realized by a light source drive circuit 630, a laser diode, etc.
1. Optical attenuator 632 and optical branch circuit 633
are connected in series. The light source 631 is modulated by the output signal X of the light source drive circuit 630 which receives the timing signal T and the data signal S as input.
The modulated optical signal passes through an attenuator 632 and a branch circuit 633 to become a coupled signal Y to the loop. The other output Z of the branch circuit is for monitoring. The amount of attenuation of the attenuator 632 is manually changed based on the monitor output Z and the receiving level of light from the receiving circuit 62 shown in FIG. 3, and adjusted to a desired output level. Note that the output of the attenuator 632 can also be used for level adjustment,
In that case, the branch circuit 633 becomes unnecessary, but in actual devices, it is often convenient to have the monitor signal Z. Furthermore, although the level adjustment using the attenuator 632 has been described above, in the case of a light source such as a laser diode, adjustment can be made to some extent by changing the DC bias of the diode. Here, since the adjusting means itself is not a subject of the invention, further explanation will be omitted.

第3図の遠隔ステーシヨン42内の時分割多重
信号結合分離装置64は第1図の24に対応する
が機能上若干の相異がある。この装置64は中央
ステーシヨン41内の時分割多重化分離装置52
と機能的対応をなすので、以下これら両装置の動
作原理について詳述する。
Time division multiplex signal combiner/demultiplexer 64 in remote station 42 of FIG. 3 corresponds to 24 of FIG. 1, but with some functional differences. This device 64 is connected to the time division multiplexing and demultiplexing device 52 in the central station 41.
The operating principles of both devices will be explained in detail below.

第6図aはこの発明の時分割多重化分離装置5
2が送出する多重化信号のフレーム構成の一例を
示す。1つのフレームには通常フレーム同期パル
スFがある。このパルスは単一のビツトからなる
場合もあり、複数ビツトが用いられる場合もあ
る。同期パルスFの次に制御用のデータを送る制
御データチヤンネルCDが設けられる。続いてス
テーシヨン相互のデータを挿入するチヤネル
CH1,CH2,……CHnが設けられる。制御用デー
タは例えば、各ステーシヨン間の交信がどのチヤ
ンネルを通じてなされるかのチヤンネル割当て情
報や動作時に各ステーシヨンが正常に動作してい
るかどうかを監視するオンライン監視情報などを
含んでいる。
FIG. 6a shows a time division multiplexing/demultiplexing device 5 of the present invention.
2 shows an example of a frame structure of a multiplexed signal transmitted by No. 2. There is usually a frame synchronization pulse F in one frame. This pulse may consist of a single bit or multiple bits may be used. A control data channel CD is provided next to the synchronization pulse F to send control data. Then there is a channel that inserts data between stations.
CH 1 , CH 2 , ...CHn are provided. The control data includes, for example, channel assignment information indicating which channel communication between stations is to be made, online monitoring information for monitoring whether each station is operating normally during operation, and the like.

さて、この発明のループ方式では遠隔ステーシ
ヨンの分岐結合回路が既述のように受動的である
ため、遠隔ステーシヨンがループに情報を結合す
るためには、その結合すべきタイムスロツトを中
央ステーシヨンにおいて“空きの状態”にする必
要がある。この結合すべきタイムスロツト、すな
わちチヤネルの“空きの状態”は、中央ステーシ
ヨンでそのチヤンネルを例えば“全零”にクリア
し線路駆動回路54の出力に光信号が送出されな
い状態にすることにより実現される。今、第1の
遠隔ステーシヨン42のあるユーザU1が、第2
の遠隔ステーシヨン43のあるユーザU2と相互
にデータの交信を行うものとし、ユーザU1から
ユーザU2へのデータ伝送はCH1を使用し、逆にユ
ーザU2からユーザU1へのデータ転送はCH2を使
用することがすでに与えられているものとする。
この時、フレーム中のCH1の位置には第1の遠隔
ステーシヨン42で光信号の結合がなされ、結合
された信号はループに沿つて第2の遠隔ステーシ
ヨン43に伝えられる。一方、フレーム中のCH2
の位置には第2の遠隔ステーシヨン43で光信号
が結合され、結合された信号はループに沿つて中
央ステーシヨンを経由し、第1の遠隔ステーシヨ
ンに達する。しかし、ここで問題となることは、
中央ステーシヨンから送出される光信号はCH1
CH2の位置でクリアされていないと遠隔ステーシ
ヨンが光信号を正常に結合できないのに対し、中
央ステーシヨンでこのクリアを実行するとCH2
利用しているユーザU2の信号がユーザU1に伝わ
らなくなる点である。
Now, in the loop system of the present invention, the branching and coupling circuit of the remote station is passive as described above, so in order for the remote station to couple information to the loop, the time slot to be coupled must be set at the central station. It needs to be in an empty state. This time slot to be combined, or the "empty state" of the channel, is realized by clearing the channel to, for example, "all zeros" at the central station, so that no optical signal is sent to the output of the line drive circuit 54. Ru. Now, a user U 1 at the first remote station 42
It is assumed that data is exchanged with a user U 2 at a remote station 43 of Assume that the transfer is already given to use CH 2 .
At this time, optical signals are combined at the first remote station 42 at the CH 1 position in the frame, and the combined signals are transmitted to the second remote station 43 along the loop. Meanwhile, CH 2 in the frame
The optical signal is combined at the second remote station 43, and the combined signal passes along the loop through the central station to the first remote station. However, the problem here is that
The optical signal sent from the central station is CH 1 and
If it is not cleared at the CH 2 location, the remote station will not be able to successfully combine the optical signal, whereas if this is done at the central station, the signal of user U 2 using CH 2 will not be transmitted to user U 1 . This is the point where it disappears.

そこで、この発明では、CH2の位置で結合した
信号を中央ステーシヨン内で他の空きチヤンネ
ル、例えば、CH3に移し(すなわち、タイムスロ
ツトの入替えを行い)、次いでCH2のクリアを行
う。第1の遠隔ステーシヨンのユーザU1はCH3
通じてユーザU2からのデータを受けとることに
なる。このようなタイムスロツトの入替えは遠隔
ステーシヨン相互の交信時にのみ必要となり、そ
の場合一対のユーザが3つのチヤンネルを使用す
ることになる。これに対し中央ステーシヨンと遠
隔ステーシヨンの間では、タイムスロツトの入替
えは不要であり、一対のユーザが2つのチヤネル
を使用することになる。従つて、チヤンネルの利
用効率の点から考えれば、この発明の方式は、遠
隔ステーシヨン相互の交信よりも中央ステーシヨ
ンとの交信が多い場合に、より有効なことがわか
る。
Therefore, in the present invention, the signal combined at the CH 2 position is transferred to another free channel, for example, CH 3 , in the central station (that is, the time slots are swapped), and then CH 2 is cleared. User U 1 at the first remote station will receive data from user U 2 over CH 3 . Such swapping of time slots is only necessary when remote stations communicate with each other, in which case a pair of users will use three channels. On the other hand, between the central station and the remote station, no swapping of time slots is necessary, and a pair of users will use two channels. Therefore, from the point of view of channel utilization efficiency, it can be seen that the method of the present invention is more effective when the remote stations communicate more with the central station than with each other.

第6図bは上例に対応し中央ステーシヨンから
ループに送出される光信号強度の概念図であり、
CH1とCH2がクリアされており、CH3にはCH2
通じてユーザU2がループに結合したユーザU1
の信号がタイムスロツト入替えにより挿入されて
いる。また、同図cは遠隔ステーシヨン42を通
過した光信号の強度を示した概念図であり、CH1
の位置にユーザU1からユーザU2への光信号の結
合がなされる。また、この時の結合された光信号
の強度は、フレーム内の他の部分と同じレベルに
調整されている。同様に第6図dは遠隔ステーシ
ヨン43を通過した光信号の強度を示した概念図
であり、CH2にユーザ2からユーザ1への光信号
の結合がなされている。
FIG. 6b corresponds to the above example and is a conceptual diagram of the optical signal strength sent from the central station to the loop,
CH 1 and CH 2 are cleared, and a signal to user U 1 to which user U 2 has joined the loop through CH 2 is inserted into CH 3 by time slot swapping. Further, FIG. 1c is a conceptual diagram showing the intensity of the optical signal passing through the remote station 42,
The optical signal is coupled from user U 1 to user U 2 at the location. Further, the intensity of the combined optical signal at this time is adjusted to the same level as other parts within the frame. Similarly, FIG. 6d is a conceptual diagram showing the intensity of the optical signal passing through the remote station 43, in which the optical signal from user 2 to user 1 is coupled to CH 2 .

第7図にこの発明の光ループデータ伝送方式の
中央ステーシヨン41の具体的構成例を示す。既
述のように中央ステーシヨン1は主発振器51、
これにより駆動される時分割多重化分離回路5
2、ユーザ用データ入出力端子群53、線路駆動
回路54、受信回路55、書き込み読み出しバツ
フア56を主構成要素とする。
FIG. 7 shows a specific example of the configuration of the central station 41 of the optical loop data transmission system of the present invention. As mentioned above, the central station 1 has a main oscillator 51,
Time division multiplexing and demultiplexing circuit 5 driven by this
2. The main components are a user data input/output terminal group 53, a line driving circuit 54, a receiving circuit 55, and a write/read buffer 56.

主発振器51はループ上を流れるデータパルス
繰返し周波数に等しいタイミング信号を発生す
る。時分割多重化分離回路52の主要機能は(i)フ
レーム構造の発生、(ii)ユーザからのデータ入力(iii)
へのデータ出力、(iv)タイムスロツトの入れ替えお
よび(iii)(iv)の実行に必要な(v)受信データのバツフア
リング(vi)フレームアラインメントなどがある。
Master oscillator 51 generates a timing signal equal to the data pulse repetition frequency flowing on the loop. The main functions of the time division multiplexing and demultiplexing circuit 52 are (i) generation of frame structure, (ii) data input from the user, and (iii)
(iv) exchanging time slots, (iii) (v) buffering of received data necessary for execution of (iv), (vi) frame alignment, etc.

フレーム構造の発生は次のようにして行われ
る。まず、フレームパルス発生器100は発振器
51の発生するタイミング信号を分周してフレー
ム周期を与えるフレームパルスを発生する。フレ
ームパルスおよびタイミング信号の一部はフレー
ム同期パタン発生器101に入力され、前述のフ
レーム同期パルスFに変換される。またフレーム
パルスおよびタイミング信号の他の一部はチヤン
ネルカウンタ102および主制御部103に加え
られる。チヤンネルカウンタ102はフレームパ
ルスで始まるフレーム内の時刻に応じて現時点が
どのチヤンネルのタイムスロツトに相当するかの
チヤンネル指定信号を発生する。チヤンネル指定
信号は後述のメモリをアドレスする複数本の2値
信号およびメモリへの書き込みあるいは読み出し
の指示を与える1本の書き込み/読み出しタイミ
ング信号を含んでいる。また、主制御部103は
その出力のひとつとして前述の制御データチヤン
ネルCD用の制御データ信号を発生する。なお、
図示の細い線は一種類の信号線を、また太線は複
数本の信号線を表わしている。
The frame structure is generated as follows. First, the frame pulse generator 100 divides the frequency of the timing signal generated by the oscillator 51 to generate a frame pulse that provides a frame period. A part of the frame pulse and timing signal is input to the frame synchronization pattern generator 101 and converted into the frame synchronization pulse F described above. Further, the frame pulse and other part of the timing signal are applied to the channel counter 102 and the main control section 103. Channel counter 102 generates a channel designation signal indicating which channel time slot the current time corresponds to, depending on the time within the frame starting with the frame pulse. The channel designation signal includes a plurality of binary signals that address the memory, which will be described later, and one write/read timing signal that gives an instruction to write or read from the memory. The main control unit 103 also generates the control data signal for the control data channel CD as one of its outputs. In addition,
The illustrated thin lines represent one type of signal line, and the thick lines represent multiple signal lines.

ユーザからのデータは主制御部103の入出力
チヤンネル指定信号105により指定されたチヤ
ンネルのデータのみが入力バスライン106に結
合され、主制御部103より発生される適切な入
力タイミングパルスにより第1の並列・直列変換
器107に書き込まれる。この時ゲート108は
閉じている。第1の並列・直列変換器107にデ
ータが書き込まれた直後からタイミング信号によ
り右方にデータがシフトされ、直列データとして
出力される。この時、主制御部103はゲート1
08を開けこの直列データを通過させる。転送す
べきデータが全て出力されるとゲート108は再
び閉じられる。前述のフレーム同期パタン発生器
101のフレーム同期パルスF、主制御部の発生
する制御データ信号およびゲート108の出力
は、ORゲート104により結合されて第6図a
に示したフレーム構成のパルス列となつてORゲ
ート104の出力側に現われる。
Only the data from the channel specified by the input/output channel designation signal 105 of the main control unit 103 is coupled to the input bus line 106, and the data from the user is connected to the first input bus line 106 by an appropriate input timing pulse generated by the main control unit 103. Written to parallel/serial converter 107. At this time, gate 108 is closed. Immediately after data is written into the first parallel/serial converter 107, the data is shifted to the right by a timing signal and output as serial data. At this time, the main control unit 103 controls the gate 1
08 is opened and this serial data is passed through. When all data to be transferred has been output, gate 108 is closed again. The frame synchronization pulse F of the frame synchronization pattern generator 101 mentioned above, the control data signal generated by the main control section, and the output of the gate 108 are combined by an OR gate 104 to form a signal in FIG. 6a.
A pulse train having the frame configuration shown in FIG. 1 appears on the output side of the OR gate 104.

次に、ループ伝送路からのデータ受信について
説明する。ループ伝送路を経て送られて来る光信
号は入力端子200を通じて光電変換素子201
に伝えられ電気信号に変換される。光電変換素子
201としてはよく知られているアバランシエ・
フオトダイオードなどの使用が可能である。受信
信号処理回路202は光電変換素子201から得
られる電気的な受信信号から整形処理などにより
受信タイミング信号およびデータ系列を再現す
る。受信タイミング信号は主発振器51の発生す
るタイミング信号と同じパルス繰返し周波数を持
つが、一般に受信信号に対する非線形処理を通じ
て抽出されるので、位相ジツタを伴なつている。
伝送路遅延の変動や既述の位相ジツタが問題にな
らない場合には、受信タイミング信号のかわりに
主発降器のタイミング信号を用いることができ
る。受信信号処理回路の見体構成は公知の技術に
属し、この発明の主旨にも直接関係ないので説明
を省略する。
Next, data reception from the loop transmission path will be explained. The optical signal sent through the loop transmission path is passed through the input terminal 200 to the photoelectric conversion element 201.
is transmitted and converted into an electrical signal. The well-known Avalanche photoelectric conversion element 201
A photodiode or the like can be used. The received signal processing circuit 202 reproduces the received timing signal and data sequence from the electrical received signal obtained from the photoelectric conversion element 201 by performing shaping processing or the like. Although the reception timing signal has the same pulse repetition frequency as the timing signal generated by the main oscillator 51, it is generally extracted through nonlinear processing of the reception signal, so it is accompanied by phase jitter.
If variations in transmission path delay or the phase jitter described above are not a problem, the timing signal of the main oscillator can be used instead of the reception timing signal. The general configuration of the received signal processing circuit belongs to a known technique and is not directly related to the gist of the present invention, so a description thereof will be omitted.

さて、再現されたデータ系列は一般に伝送路の
遅延変動の影響を受けるので書き込み読み出しバ
ツフア56により、この影響を吸収することにな
る。すなわち、再現されたデータ系列は着順読み
出し回路(First―In First―Out Buffer)20
3に一時記憶される。着順読み出し回路203の
書き込みパルスは前述の受信タイミング信号をゲ
ート204に通したものであり、読み出しパルス
は主発振器51の出力のタイミング信号をゲート
205に通したものである。ゲート204および
ゲート205は正常動作時には開いているが、シ
ステムの起動時その他で着順読み出し回路が空に
なつていたりあるいはその逆に満杯になつている
時にはそれを知らせる信号が着順読み出し回路2
03から制御回路206に伝えられ、制御回路2
06が動作してゲート204あるいはゲート20
5が一定時間閉じられる。なお、着順読み出し回
路203の容量の最低必要量はループ長によつて
変わるが、設計上は、適用最大ループ長に対する
遅延変動に合わせておけばよい。
Now, since the reproduced data series is generally affected by delay fluctuations in the transmission path, this effect is absorbed by the write/read buffer 56. That is, the reproduced data series is read out in order of arrival (First-In First-Out Buffer) 20.
3 is temporarily stored. The write pulse of the arrival order readout circuit 203 is obtained by passing the above-mentioned reception timing signal through the gate 204, and the read pulse is obtained by passing the timing signal of the output of the main oscillator 51 through the gate 205. The gates 204 and 205 are open during normal operation, but when the arrival order readout circuit is empty or full, such as when the system is started up, a signal is sent to the arrival order readout circuit 2 to notify this fact.
03 to the control circuit 206, and the control circuit 2
06 operates and gate 204 or gate 20
5 is closed for a certain period of time. Note that the minimum required capacity of the arrival order readout circuit 203 varies depending on the loop length, but in terms of design, it may be adjusted to the delay variation with respect to the applicable maximum loop length.

着順読み出し回路203の出力は時分割多重化
分離回路52内のフレームアラインメント部11
0に伝えられる。フレームアラインメント部11
0はフレーム同期回路111、位相比較回路11
2、可変遅延回路113および直列並列変換回路
114からなる。フレーム同期回路111は、ル
ープ伝送路を通じて送られてくるフレーム同期パ
タン発生器101の発生する同期パタン系列を捕
捉して、受信データ系列中の同期パルス位置を指
示するフレームパルスを発生する。このフレーム
パルスはフレームパルス発生器100の発生する
フレームパルスと同じ周期を持つているが一般に
位相関係を異にする。そこで位相比較回路112
により、両フレームパルスの位相差を主発振器5
1の発生するタイミング信号により計数し、その
結果を可変遅延回路113に伝える。着順読み出
し回路203の出力の一部は、可変遅延回路11
3にも供給され、必要な遅延を受けた後直列・並
列変換回路114に順次書き込まれる。ORゲー
ト104から送出される出力データ系列と、ルー
プ伝送路を経て再び中央ステーシヨンに戻り、着
順読み出し回路203から出力される受信データ
系列とは同一の主発振器51の発生するタイミン
グ信号で作動するので、両データ系列のフレーム
間の位相差は正常動作時において一定である。従
つて位相比較回路112が出力する位相差情報は
正常動作時において一定となる。この位相差情報
により可変遅延回路113の遅延量が適切に設定
されれば、直列並列変換回路114の内容をチヤ
ンネルカウンタ102の出力のひとつである書き
込み/読み出し信号によつて第1のフレームメモ
リ120あるいは第2のフレームメモリ内に正し
く書き込むことが可能になる。
The output of the arrival order reading circuit 203 is sent to the frame alignment section 11 in the time division multiplexing/demultiplexing circuit 52.
0 can be communicated. Frame alignment section 11
0 is frame synchronization circuit 111, phase comparison circuit 11
2. Consists of a variable delay circuit 113 and a serial/parallel conversion circuit 114. The frame synchronization circuit 111 captures the synchronization pattern sequence generated by the frame synchronization pattern generator 101 sent through the loop transmission path, and generates a frame pulse indicating the synchronization pulse position in the received data sequence. This frame pulse has the same period as the frame pulse generated by the frame pulse generator 100, but generally has a different phase relationship. Therefore, the phase comparison circuit 112
The phase difference between both frame pulses is calculated by the main oscillator 5.
1 is generated, and the result is transmitted to the variable delay circuit 113. A part of the output of the arrival order reading circuit 203 is transmitted to the variable delay circuit 11.
3 and are sequentially written into the serial/parallel conversion circuit 114 after receiving a necessary delay. The output data series sent out from the OR gate 104 and the received data series returned to the central station via the loop transmission line and output from the arrival order readout circuit 203 are operated by the same timing signal generated by the main oscillator 51. Therefore, the phase difference between the frames of both data series is constant during normal operation. Therefore, the phase difference information output by the phase comparator circuit 112 remains constant during normal operation. When the delay amount of the variable delay circuit 113 is appropriately set based on this phase difference information, the contents of the serial/parallel conversion circuit 114 are transferred to the first frame memory 120 by a write/read signal which is one of the outputs of the channel counter 102. Alternatively, it becomes possible to write correctly into the second frame memory.

次に、タイムスロツトの入れ替え機能について
説明する。この機能を実現するためには2つのフ
レームメモリを用いるのが最も簡便である。2つ
のタイムスロツトのうち一方を書き込み用に他方
を読み出し用とし、1フレーム毎にその機能を交
換する。すなわち、フレームパルスによつて状態
の反転するフリツプフロツプ回路122の出力に
よつて上記2つのフレームメモリのいずれに書き
込みいずれから読み出すかを選択する。タイムス
ロツトの入れ替えは書き込みで制御しても、読み
出しで制御しても結果は同じである。第7図は読
み出しで制御する例を示している。図においてチ
ヤンネルカウンタ102の出力であるチヤンネル
指定信号および書き込み/読み出し信号は第1の
切替え回路123によりフレームメモリ120
(またはフレームメモリ121)に伝えられ、直
列並列変換器114の内容をフレームメモリ12
0(またはフレームメモリ121)内のチヤンネ
ル指定信号によつてアドレスされる位置に記憶す
る。またチヤンネル指定信号の一部はチヤンネル
割付け記憶回路124に伝えられ、タイムスロツ
ト入れ替えに必要な読み出しアドレスの変換を受
ける。タイムスロツトの入れ替え不要の場合には
チヤンネル指定信号は変換を受けないでそのまま
出力される。チヤンネル割付け記憶回路124の
出力は第2の切替え回路125により書き込みを
行なつてないフレームメモリ121(またはフレ
ームメモリ120)に伝えられ、フレームメモリ
内の指定されたアドレス位置の内容を読み出す。
既述のように、書き込み読み出しの関係は1フレ
ーム毎に切り替えられる。フレームメモリから読
み出された信号は第2の並列直列変換回路126
に書き込まれると同時にそのままユーザ用入出力
端子群53の側に取り出され、入出力チヤンネル
指定信号105および所定のタイミングのもとに
ユーザ側に渡される。入出力のインタフエースの
詳細はこの発明の主旨と直接関係がないので省略
する。並列直列変換回路126の内容は書き込み
の直後から、主発振器51の出力するタイミング
信号により、順次右へシフトし直列データとなつ
て出力され、ゲート127および出力ORゲート
104を通じて既述のフレーム構成の中に多重化
される。ゲート127は主制御部103の制御に
よりセツトすべきチヤンネル位置では閉じその他
の場合では開放される。
Next, the time slot replacement function will be explained. In order to realize this function, it is easiest to use two frame memories. One of the two time slots is used for writing and the other for reading, and their functions are exchanged every frame. That is, it is selected which of the two frame memories to write to and which to read from by the output of the flip-flop circuit 122 whose state is inverted by the frame pulse. The result is the same whether changing the time slots is controlled by writing or by reading. FIG. 7 shows an example of control by reading. In the figure, the channel designation signal and the write/read signal, which are the outputs of the channel counter 102, are transferred to the frame memory 120 by a first switching circuit 123.
(or the frame memory 121), and the contents of the serial/parallel converter 114 are transferred to the frame memory 121.
0 (or frame memory 121) at the location addressed by the channel designation signal. A part of the channel designation signal is also transmitted to the channel allocation storage circuit 124, where it undergoes read address conversion necessary for time slot replacement. If the time slots do not need to be replaced, the channel designation signal is output as is without being converted. The output of the channel allocation storage circuit 124 is transmitted by the second switching circuit 125 to the frame memory 121 (or frame memory 120) to which no writing is being performed, and the contents of the designated address position in the frame memory are read out.
As described above, the relationship between writing and reading is switched every frame. The signal read from the frame memory is sent to the second parallel-to-serial conversion circuit 126.
At the same time, it is taken out as it is to the user input/output terminal group 53, and is passed to the user side based on the input/output channel designation signal 105 and a predetermined timing. The details of the input/output interface will be omitted since they are not directly related to the gist of this invention. Immediately after writing, the contents of the parallel-to-serial conversion circuit 126 are sequentially shifted to the right according to the timing signal output from the main oscillator 51 and output as serial data. multiplexed inside. The gate 127 is closed at the channel position to be set and opened at other times under the control of the main control section 103.

以上説明したようにタイムスロツトの入れ替え
はフレームメモリの読み出しアドレスを変更する
ことによりなされるが、その変更内容はチヤンネ
ル割付記憶回路124に記憶されていることが前
提となる。運用期間中にチヤンネルの割付けを変
える必要が生じない場場合にはチヤンネル割付記
憶回路124は手動でアドレス修正のできるパツ
チボード形式のマトリツクス回路で実現でき、必
要時にパツチをやり直せばよい。チヤンネル割付
けを頻繁に変更する場合は、チヤンネル割付記憶
回路124をRAM(ランダムアクセスメモリ)
で構成し、主制御部103からの指令で書き替え
る方法をとるのが望ましい。この場合の変更は遠
隔ステーシヨンとの情報のやり取りを通じて行わ
ねばならないが、これに関しては種々公知の技術
があり、本発明の主旨に直接関係ないのでこれ以
上の詳述を省略する。
As explained above, the time slots are replaced by changing the read address of the frame memory, but it is assumed that the contents of the change are stored in the channel allocation storage circuit 124. If it is not necessary to change the channel allocation during the operation period, the channel allocation storage circuit 124 can be implemented as a patch board type matrix circuit that allows manual address correction, and the patch can be redone when necessary. If the channel assignment is to be changed frequently, the channel assignment memory circuit 124 should be replaced with RAM (random access memory).
It is desirable to adopt a method in which the information is configured as follows and is rewritten by a command from the main control unit 103. Changes in this case must be made through information exchange with the remote station, but there are various known techniques for this, and since they are not directly related to the gist of the present invention, further detailed explanation will be omitted.

なお、以上によつて得られた多重化された出力
データ系列はタイミング信号と共に線路駆動回路
54に与えられ、光信号に変換されてループ伝送
路に送出される。線路駆動回路54内の光源駆動
回路207は時分割多重比分離装置52内の出力
ORゲート104の出力を整形する機能と、光源
208を駆動する上で必要なバイアス電流を供給
する機能などを含む電気回路である。また光源2
08としてはLED(発光ダイオード)やLD(レ
ーザダイオード)などの利用が考えられる。
Note that the multiplexed output data series obtained in the above manner is given to the line driving circuit 54 together with a timing signal, converted into an optical signal, and sent out to the loop transmission line. The light source drive circuit 207 in the line drive circuit 54 outputs the output in the time division multiplex ratio demultiplexer 52.
This is an electric circuit that includes a function of shaping the output of the OR gate 104 and a function of supplying a bias current necessary for driving the light source 208. Also light source 2
As 08, it is possible to use an LED (light emitting diode) or LD (laser diode).

この発明の遠隔ステーシヨンの大略の構成につ
いては既に第3図に関連して説明を加えてあり、
光の分岐結合回路61および光の線路駆動回路6
3については既に詳述してある。また光の受信回
路62は第7図の55と同じ構成である。そこで
以下残りの部分である時分割多重信号結合分離装
置64について説明する。
The general structure of the remote station of this invention has already been explained in connection with FIG.
Optical branching and coupling circuit 61 and optical line drive circuit 6
3 has already been described in detail. Further, the optical receiving circuit 62 has the same configuration as 55 in FIG. Therefore, the remaining portion, the time division multiplex signal coupling/demultiplexing device 64, will be explained below.

第8図はこの発明の光ループデータ伝送方式の
遠隔ステーシヨン42で用いられる時分割多重信
号結合分離装置64の具体的構成例を示す。図に
おいて40および641はそれぞれ前述の光の受
信回路62よりタイミング信号および再生された
データ信号を受けとると入力端子である。再生さ
れたデータ信号はフレーム同期回路642に加え
られ、第7図のフレーム同期回路111と同様に
データ信号中のフレーム位置を検出し、この位置
を指示するフレームパルスを発生する。データ信
号の他の一部は直列・並列変換回路643に加え
られ、主制御部644からの入出力チヤンネル指
定信号645と共に出力パルス646を通じてユ
ーザ側に与えられる。また、ユーザからループ伝
送路への結合信号は入力バス647を通じて主制
御部644からのタイミングパルスにより並列直
列変換回路648に書き込まれた後、前述のタイ
ミング信号に右へシフトされ、ゲート649を通
じて出力される。出力端子650はループ伝送路
へ結合すべきデータ信号の出力端子であり、その
信号は第5図の信号Sに相当する。また、他の出
力端子651は入力端子640を通じて受け取つ
たタイミング信号を出力する端子でありその信号
は第5図の信号Tに相当する。主制御部644が
適切な制御信号を出力するためには前述のフレー
ムパルスをフレーム同期回路642よりもらう必
要があるが、他にこの遠隔ステーシヨンのユーザ
入出力端子群のいずれにどのチヤンネルが割付け
られているかの割付け情報が必要である。この情
報は中央ステーシヨンの場合と同様にチヤンネル
割付け記憶回路652に記憶されているものとす
る。第7図の中央ステーシヨンの時分割多重比分
離装置52の場合と同様に、フレームパルスによ
つてリセツトされるチヤンネルカウンタ653か
らのチヤンネル指定信号がチヤンネル割付け記憶
回路652を参照し、その参照出力を主制御部6
44が利用する。
FIG. 8 shows a specific example of the configuration of the time division multiplex signal coupling/demultiplexing device 64 used in the remote station 42 of the optical loop data transmission system of the present invention. In the figure, 40 and 641 are input terminals that receive a timing signal and a reproduced data signal from the optical receiving circuit 62, respectively. The reproduced data signal is applied to a frame synchronization circuit 642, which detects a frame position in the data signal in the same way as the frame synchronization circuit 111 of FIG. 7, and generates a frame pulse indicating this position. The other part of the data signal is applied to the serial/parallel conversion circuit 643 and given to the user side through an output pulse 646 together with an input/output channel designation signal 645 from the main control section 644. Further, the coupled signal from the user to the loop transmission path is written to the parallel-to-serial conversion circuit 648 via the input bus 647 by a timing pulse from the main control unit 644, and then shifted to the right by the timing signal mentioned above and outputted through the gate 649. be done. Output terminal 650 is the output terminal for the data signal to be coupled to the loop transmission line, and this signal corresponds to signal S in FIG. Further, another output terminal 651 is a terminal for outputting the timing signal received through the input terminal 640, and this signal corresponds to the signal T in FIG. In order for the main control unit 644 to output an appropriate control signal, it is necessary to receive the frame pulse described above from the frame synchronization circuit 642, but in addition to this, it is necessary to determine which channel is assigned to which of the user input/output terminals of this remote station. allocation information is required. It is assumed that this information is stored in the channel allocation storage circuit 652 as in the case of the central station. As in the case of the time-division multiplexing ratio demultiplexing device 52 of the central station in FIG. Main control section 6
44 will use it.

以上の説明からわかるように遠隔ステーシヨン
の時分割多重信号結合分離装置64は第7図に示
した中央ステーシヨンの時分割多重比分離装置5
2から、フレームアラインメントの機能および書
き込み/読み出しフレームメモリによるタイムス
ロツト入れ替え機能あるいは主制御部103と連
通して動作するゲート127により不要チヤンネ
ルのクリア機能などを除いたものと言うことがで
きる。最後に、以上の説明は第3図に示したこの
発明の光ループ伝送方式の一実施例に関するもの
であるが、他にも実施の仕方が考えられる。例え
ば中央ステーシヨン以外にも中央ステーシヨンの
ように光のパルス系列の完全な再生中継機能を持
つた再生中継形の遠隔ステーシヨンをいくつか配
置し、更に中央ステーシヨンあるいは再生中継形
の遠隔ステーシヨンの間に既述の再生中継機能の
ない遠隔ステーシヨンを配置することが考えられ
る。この再生中継形の遠隔ステーシヨンは第1図
の遠隔ステーシヨン2の受信回路22および線路
駆動回路23がそれぞれ光・電気変換および電
気・光変換機能を含んだものとすればよい。この
場合再生中継形の遠隔ステーシヨンの信頼性保守
が問題となることは言うまでもない。
As can be seen from the above explanation, the time-division multiplexing signal combining and demultiplexing device 64 at the remote station is the time-division multiplexing ratio demultiplexing device 5 at the central station shown in FIG.
2, it can be said that the frame alignment function, the time slot switching function by the write/read frame memory, or the clearing function of unnecessary channels by the gate 127 operating in communication with the main control section 103 are removed. Finally, although the above description relates to one embodiment of the optical loop transmission system of the present invention shown in FIG. 3, other implementations are possible. For example, in addition to the central station, there may be several regenerative repeating remote stations that have a complete regenerative repeating function for optical pulse sequences like the central station, and further between the central station or regenerative repeating remote stations. It is conceivable to arrange a remote station that does not have the above-mentioned regenerative relay function. In this regenerative relay type remote station, the receiving circuit 22 and line driving circuit 23 of the remote station 2 shown in FIG. 1 may each include an optical-to-electric conversion function and an electric-to-optical conversion function. Needless to say, in this case, reliability maintenance of the regenerative relay type remote station becomes a problem.

以上、説明したようにこの発明の光ループデー
タ伝送方式を用いれば、遠隔ステーシヨンの電気
的障害によるシステムの完全停止が避けられる信
頼度の高いシステムが提供できる。また光の分岐
結合回路だけをあらかじめ遠隔に配置しておけば
運用を停止することなく遠隔ステーシヨンの配置
変更を行うことも可能となるなどの利点がある。
As described above, by using the optical loop data transmission method of the present invention, a highly reliable system can be provided that can avoid complete system stoppage due to electrical failure at a remote station. Another advantage is that if only the optical branching and coupling circuits are placed remotely in advance, it becomes possible to change the location of the remote station without stopping operation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来のループ方式の構成を説明するた
めの図で、1は中央ステーシヨン、2および3は
遠隔ステーシヨン、4はループ状伝送路、11は
主発振器、12は時分割多重化分離装置、13お
よび25はデータ入出力端子群、14および23
は線路駆動回路、15および22は受信回路、1
6は書き込み読み出しバツフア、21はパルス中
継回路、24は時分割多重信号結合分離装置であ
る。 第2図は従来のパルス中継回路部分を光素子で
実現する場合の説明図で、31は光の分岐回路、
32は光の結合回路、33および34はゲート回
路である。 第3図はこの発明の光ループデータ伝送方式の
一実施例を説明するための図で、41は中央ステ
ーシヨン、42および43は遠隔ステーシヨン、
44は光のループ状伝送路、51は主発振器、5
2は時分割多重比分離装置、53および65はデ
ータ入出力端子群、54は光の線路駆動回路、5
5および62は光の受信回路、56は書き込み読
み出しバツフア、61は光の分岐結合回路、63
は光のレベル調整機能を含んだ線路駆動回路、6
4は時分割多重信号結合分離装置である。 第4図はこの発明の実施例で用いる光の分岐結
合回路の説明図、第5図はこの発明の実施例で用
いる光のレベル調整機能を含んだ線路駆動回路6
3の具体的構成例を説明するための図で、630
は光源駆動回路、631は光源、632は減衰
器、633は分岐回路である。 第6図はこの発明の光ループデータ伝送方式の
動作を説明するための図で、aは多重化信号のフ
レーム構成の一例、bは中央ステーシヨンから光
ループ伝送路に送出される光信号の強度の概念
図、cおよびdはそれぞれ遠隔ステーシツン42
および43を通過した光信号の強度を示した概念
図である。 第7図はこの発明の光ループデータ伝送方式の
中央ステーシヨン41の具体的構成例を示す図
で、100はフレームパルス発生器、101はフ
レーム同期パタン発生器、102はチヤンネルカ
ウンタ、103は主制御部、104は出力ORゲ
ート、105は入出力チヤンネル指定信号、10
6は入力バスライン、107は第1の並列直列変
換器、110はフレームアラインメント部、11
1はフレーム同期回路、112は位相比較回路、
113は可変遅延回路、114は直列並列変換回
路、120,121はフレームメモリ、122は
フリツプフロツプ、123および125は切替回
路、124はチヤンネル割付記憶回路、126は
第2の並列直列変換回路、201は光電変換素
子、202は受信信号処理回路、203は着順読
み出し回路、206は制御回路、207は光源駆
動回路、208は光源である。 第8図はこの発明の光ループデータ伝送方式の
遠隔ステーシヨン42で用いられる時分割多重信
号結合分離装置64の具体的構成例を説明する図
で、640はタイミング信号入力端子、641は
データ信号入力端子、642はフレーム同期回
路、643は直列並列変換回路、644は主制御
部、645は入出力チヤンネル指定信号、646
は出力パルス、647は入力バス、648は並列
直列変換回路、650はデータ出力端子、651
はタイミング信号出力端子、652はチヤンネル
割付け記憶回路、653はチヤンネルカウンタで
ある。
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a conventional loop system, where 1 is a central station, 2 and 3 are remote stations, 4 is a loop-shaped transmission line, 11 is a main oscillator, and 12 is a time division multiplexing/demultiplexing device. , 13 and 25 are data input/output terminal groups, 14 and 23
is a line driving circuit, 15 and 22 are receiving circuits, 1
6 is a write/read buffer, 21 is a pulse relay circuit, and 24 is a time division multiplex signal coupling/separation device. Fig. 2 is an explanatory diagram of the conventional pulse repeater circuit when it is realized by an optical element, and 31 is an optical branch circuit;
32 is an optical coupling circuit, and 33 and 34 are gate circuits. FIG. 3 is a diagram for explaining an embodiment of the optical loop data transmission system of the present invention, in which 41 is a central station, 42 and 43 are remote stations,
44 is an optical loop transmission line, 51 is a main oscillator, 5
2 is a time division multiplexing ratio demultiplexing device; 53 and 65 are data input/output terminal groups; 54 is an optical line driving circuit;
5 and 62 are optical receiving circuits, 56 is a write/read buffer, 61 is an optical branching/coupling circuit, and 63
is a line drive circuit including a light level adjustment function, 6
4 is a time division multiplex signal combination/separation device. FIG. 4 is an explanatory diagram of the optical branching and coupling circuit used in the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a line drive circuit 6 including a light level adjustment function used in the embodiment of the present invention.
630 is a diagram for explaining a specific configuration example of No. 3.
631 is a light source, 632 is an attenuator, and 633 is a branch circuit. FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the optical loop data transmission system of the present invention, in which a is an example of the frame structure of a multiplexed signal, and b is the intensity of the optical signal sent from the central station to the optical loop transmission line. conceptual diagram, c and d are remote station 42, respectively.
and 43 is a conceptual diagram showing the intensity of the optical signal that has passed through the filters 43 and 43. FIG. 7 is a diagram showing a specific configuration example of the central station 41 of the optical loop data transmission system of the present invention, in which 100 is a frame pulse generator, 101 is a frame synchronization pattern generator, 102 is a channel counter, and 103 is a main control. 104 is an output OR gate, 105 is an input/output channel designation signal, 10
6 is an input bus line, 107 is a first parallel-serial converter, 110 is a frame alignment section, 11
1 is a frame synchronization circuit, 112 is a phase comparison circuit,
113 is a variable delay circuit, 114 is a serial-parallel conversion circuit, 120 and 121 are frame memories, 122 is a flip-flop, 123 and 125 are switching circuits, 124 is a channel allocation storage circuit, 126 is a second parallel-serial conversion circuit, and 201 is a A photoelectric conversion element, 202 a received signal processing circuit, 203 an arrival order readout circuit, 206 a control circuit, 207 a light source drive circuit, and 208 a light source. FIG. 8 is a diagram illustrating a specific configuration example of the time division multiplex signal coupling/demultiplexing device 64 used in the remote station 42 of the optical loop data transmission system of the present invention, in which 640 is a timing signal input terminal, and 641 is a data signal input terminal. terminal, 642 is a frame synchronization circuit, 643 is a serial-parallel conversion circuit, 644 is a main control section, 645 is an input/output channel designation signal, 646
is an output pulse, 647 is an input bus, 648 is a parallel-to-serial conversion circuit, 650 is a data output terminal, 651
652 is a timing signal output terminal, 652 is a channel allocation storage circuit, and 653 is a channel counter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 データの分岐挿入機能を持つた複数個のステ
ーシヨンをループ状の光伝送路に沿つて配置しこ
れらステーシヨン間の交信を光伝送路を介して時
分割的に可能にする光ループデータ伝送方式にお
いて、上記複数個のステーシヨンのうち少なくと
もひとつはデータの分岐挿入機能の他に光伝送路
を流れるパルス列を再生中継する機能を備えた再
生中継形ステーシヨンであり、これ以外のステー
シヨンは光伝送路に挿入された光の方向性分岐結
合器を介して光伝送路との信号の授受を行う分岐
結合器形ステーシヨンであり、前記再生中継形ス
テーシヨンのうち少なくともひとつは再生中継機
能の他にループ状の光伝送路を流れるパルス列に
時分割多重のフレーム構成を与える機能と、交信
の必要に応じてタイムスロツトを入替える機能
と、交信済みのタイムスロツトはクリアし交信済
みでないタイムスロツトはそのタイムスロツトが
交信すべき相手先のタイムスロツトに入替えた後
クリアして送出する機能とを含み、各分岐結合形
ステーシヨンが所定のクリアされたタイムスロツ
トを通じて交信データを光伝送路に結合できるよ
うにし、各分岐結合形ステーシヨンにおいては交
信を許されたタイムスロツトにおいてのみ光パル
スを伝送路に送出する光パルス送出手段を備え、
この光パルス送出手段がループ状の光伝送路の位
置によつてその送出すべき光パルスの強度をその
分岐結合形ステーシヨンの方向性結合器を通過す
る光パルスの強度に等しくならしめる強度調整手
段を含むことを特徴とする光ループデータ伝送方
式。
1. In an optical loop data transmission system in which multiple stations with data add/drop functions are arranged along a loop-shaped optical transmission line, and communication between these stations is made time-divisionally possible via the optical transmission line. , at least one of the plurality of stations mentioned above is a regenerative repeating station that has a function of regenerating and repeating the pulse train flowing through the optical transmission line in addition to the function of adding and dropping data, and the other stations are inserted into the optical transmission line. The station is a branching/coupling station that sends and receives signals to and from an optical transmission line via a directional branching/coupling device, and at least one of the regenerative repeating stations has a loop-shaped optical function in addition to the regenerative repeating function. There is a function to give a time division multiplex frame structure to the pulse train flowing through the transmission path, a function to change the time slots according to the necessity of communication, and a function to clear the time slots that have already communicated and to clear the time slots that have not yet been communicated. This includes a function for clearing and transmitting after replacing the time slot of the target destination, allowing each branch/coupling type station to couple communication data to the optical transmission line through a predetermined cleared time slot, and for each branch/coupling station to The station is equipped with an optical pulse sending means that sends out optical pulses to the transmission line only in time slots where communication is permitted.
Intensity adjusting means for making the intensity of the optical pulse to be transmitted by the optical pulse sending means equal to the intensity of the optical pulse passing through the directional coupler of the branching/coupling station, depending on the position of the loop-shaped optical transmission line. An optical loop data transmission method characterized by comprising:
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