JPS63211836A - 通信システム - 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］ 本発明は周波数多重により双方向で通信を行う通信シス
テムに関するものである。

［従来の技術］ 従来の通信システム、特にＬＡＮ　（ローカルエリアネ
ットワーク）の分野では、ベースバンドタイプ、ブロー
ドバンドタイプ、または光フアイバタイプ等の伝送方式
が用いられ、また用途に応じて伝送速度、アクセス方式
などの異なる通信装置等の製品が各種発表されている。

また映像信号伝送に関してはＣＡＴＶが実用化されてい
る。

一方、これら各種伝送方式に対応した交換機能の面では
、依然として電子交換機が主流であり、光通信の普及に
伴い光交換機の研究も盛んに行われているのが現状であ
る。

［発明が解決しようとしている問題点］上記従来例にお
いて、以下の様な問題がある。

（１）ＣＡＴＶを用いて映像の双方向伝送を行う場合に
は、線路増幅器が非常に高価なものとなりチャネル割当
ても厳しくなる。また特定の加入者同士での通信も困難
である。

（２）電子交換機を用いて交換を行う場合には、高周波
信号の伝送時にはクロストークによる品質劣化が生ずる
。またＮ対Ｎの任意の交換を行うためにはＮｘＮの回路
規模が必要となり、加入者系Ｎが増−加した場合、回路
規模がＮの２乗に比例して大きくなる。

（３）光交換機の研究も盛んに行われているが、未だ実
用段階に達していない。

（４）既存のＬＡＮでは伝送容量の増大に伴う対応が困
難である。

本発明は上記従来例に鑑みなされたもので、大容量の情
報を高品質かつ高速に交換、通信できる通信システムを
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］ 上記目的を達成するために本発明の通信システムは以下
の様な構成からなる、即ち、 通信線を介して複数の端末間で通信を行う通信システム
であって、前記端末は送信データを第１の周波数信号に
変調して出力する出力手段及び第２の周波数の信号を受
信する手段を備え、前記通信線に前記複数の端末より出
力された複数の周波数信号を多重する手段と、送信側端
末と受信側端末で周波数同調を行わせる制御手段とを備
える。

又上記目的を達成するための他の構成からなる発明は以
下の様な構成からなる。即ち、光ケーブルを介して複数
の端末間で通信を行う通信システムであって、前記端末
は送信データを第１の周波数信号に変調し光信号に変換
して出力する出力手段及び光信号を電気信号に変換した
第２の周波数信号を受信する手段を備え、前記光ケーブ
ルに前記複数の端末より出力された複数の周波数の光信
号を多重する手段と、送信側端末と受信側端末での周波
数同調を行わせる制御手段とを備える。

［作用］ 以上の構成において、端末は送信データを第１の周波−
数信号に変調して出力するとともに、第２の周波数の信
号を受信できる。通信線に複数の端末より出力された複
数の周波数信号が多重されており、制御手段は送信ある
いは受信を希望する送信側端末と受信側端末で周波数同
調を行わせるように、各送受信希望の端末に指示を行う
。

また他の構成によれば、端末は送信データを第１の周波
数信号に変調し光信号に変換して出力するとともに、光
信号を電気信号に変換した第２の周波数信号を受信する
。光ケーブルには複数の端末より出力された複数の周波
数の光信号が多重されており、制御手段は送信あるいは
受信を希望する送信側端末と受信側端末での周波数同調
を行わせるように、各送受信希望の端末に指示を行う。

［実施例］ 以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細
に説明する。

［通信システムの説明　（第１図）］ 第１図は第１の実施例の通信システムの基本構成を示す
図である。

各端末３−１〜３−ｉ（ｉは任意の正の整数）は対応す
るインタフェース部（Ｉ／Ｆ）２−１〜２−ｉを介して
多重回路１の一対の入出力ボートに接続されている。多
重回路１の各人出力ボートには、１本の入力用信号線と
１木の出力用信号線がそれぞれ接続されており、多重回
路１は各端末よりそれぞれ周波数の異なる信号を人力し
、出力用信号線に各端末よりの周波数信号を重畳した周
波数分割多重信号が出力される。コントローラ４は多重
回路１を経由して、各インタフェース回路２−１〜２−
ｉとの交信を行い、各端末間の接続及び交信等の制御を
行う。

［インタフェース部の説明　（第２図）］第２図はイン
タフェース部２の構成及びその接続を示す図で、第１図
と共通部分は同一記号で示されている。

端末３よりの送信データ２０は、変調器２１でＣＰＵ２
２によって指示された周波数の信号に変調される。合波
器２３は変調器２１よりの変調信号２４とＣＰｔ１２２
との制御信号を合波して多重回路１に出力する。一方、
多重回路１より入力された周波数信号２５は帯域フィル
タや帯域消去フィルタ等で構成された分波器２６で分波
され、分波された各周波数信号は、それぞれＣＰＵ２２
と可変チューナ２７に入力される。可変チューナ２７は
ＣＰｔ１２２より指示された周波数で人力信号を同調す
るとともに、変調されている人力信号を復調して受信デ
ータ２８として端末に出力する。

以上の構成により端末３が同一ノード内の他の端末３−
ｎと交信したい場合、バス２９によりＣＰｔ１２２に交
信したい端末の指定を行う。これによりＣＰＵ２２は合
波器２３を通して相手側端末３−ｎの呼出及び相手先指
定データ（制御信号）を多重回路１に出力し、コントロ
ーラ４に送信する。

コントローラ４は前述の制御信号を受信するとその応答
として、相手側端末３−ｎの受信周波数及び送信周波数
を多重回路１に出力する。インタフェース回路２はこの
信号を分波器２６により入力する。ＣＰＵ２２は分波器
２６の信号をもとに相手側端末の使用周波数（送受信周
波数）を認識すると、変調器２１および可変チューナ２
７をそれぞれ相手側端末の受信周波数および送信周波数
に合わせる。尚、この周波数の同調は相手側端末（この
場合は端末３−ｎ）が交信要求端末（端末３）の周波数
に合わせる様にしても良い。或は各端末よりの送信周波
数を固定にしておき、受信側の可変チューナ２７の同調
周波数を相手側端末の送信周波数に合わせる様にしても
良い。

またコントローラ４は本通信網（ノード）で使用可能な
周波数帯域のうち、未使用の周波数帯域があれば、その
周波数帯域を交信希望端末に割当てる様にしても良い。

こうすることにより、通信システムにおける端末の追加
や削減等を容易に行うことかできる。

［コントローラの動作説明（第１図〜第３図）］第３図
はコントローラ４による交信の前処理のフローチャート
で、本プログラムはインタフェース部２よりの交信希望
により開始される。

まずステップＳ２で端末３のインタフェース部２より、
端末３が交信を希望する相手側端末（例えば端末３−２
とする）の指示か入力されるとステップＳ２に進み、ス
テップＳ２で端末３−２のインタフェース部２−２に交
信要求を送出するとともに、端末３−２の動作をチェッ
クする。ステップＳ３で端末３−２が交信可能かを調べ
、交信可能でなければステップＳ４に進み、端末３に端
末３−２が交信不可であることをバス２９を介して知ら
せて処理を終了する。

ステップＳ３で端末３−２が交信可能のときはステップ
Ｓ５に進み、現在通信網内で使用されていない周波数帯
域を調べ、ステップＳ６で端末３及び端末３−２に送信
あるいは受信周波数として指示する。この指示に従って
各端末のインタフェース部は送信及び受信周波数のいず
れかあるＩ／８ま両方を変更して交信を行う。尚、各端
末の送信周波数が固定であれば、コントローラ４はステ
・ンプＳ５を省略して、ステップＳ６で各端末のインタ
フェース部に相手側端末の送信周波数を指示し、各イン
タフェース部は可変チューナの同調周波数のみを、指示
された周波数に設定すればよいことになる。

［インタフェース部の動作説明 （第２図、第４図）］ 第４図はインタフェース部による交信前処理のプログラ
ムのフローチャートで、木プログラムは第２図のＣＰＵ
２２のＲＯＭに格納されている。

尚、本プログラムは接続されている端末よりの交信指示
によって開始される。

本フローチャートは第３図に示したコントローラ４の動
作に対応して実行される動作を示したもので、端末３よ
り交信要求があるとステップＳ１０に進み、合波器２３
、多重回路１を介してコントローラ４に交信を希望する
相手側端末を指定する。ステップＳｌｌでは多重回路１
、分波器２６を介して人力されるコントローラ４よりの
応答な待ち、ステップＳ１２で相手側端末が交信可能か
をみる。

交信可能でなければステップＳ１３に進み、その旨を端
末３に知らせて処理を終了するが、相手側端末が交信可
能なときはステップＳ１４に進み、コントローラ４より
指示された送信あるいは受信周波数に対応するべく、変
調器２１の変調周波数及び可変チューナ２７の同調周波
数のいずれかあるいは両方を設定し、ステップＳ１５で
交信を開始する。尚、ここでの周波数の設定は前述した
ように第３図のステップＳ６でのコントローラ４により
指定された周波数に対応していることはいうまでもない
。

［第２の実施例の説明　（第５図〜第７図）］第５図は
第２の実施例の通信システム全体の構成を示す図である
。

第６図は本システムの構成上の基本単位である各ノード
に対応する光スターカプラノードの構成を示す図である
。

各ノードにおいて、各端末１２（１２ａ〜１２Ｃ）は対
応するインタフェース部１１（Ｉｌａ〜１１ｃ）に接続
され、各インタフェース部１１は光フアイバケーブル１
６（１６ａ〜１６ｃ）を介して光スターカプラ１０の対
応する一対の入出力ボートに接続されている。また光ス
ターカプラ１０にはコントローラ１３及び遠距離のノー
ド間のデータの伝送を行うリモートブリッジ１４が接続
されており、リモートブリッジ１４はバス１５を介して
コントローラ１３に接続されて制御されている。尚、同
一ノード内通信の場合のコントローラ１３の動作は第１
の実施例のコントローラ４の動作と基本的に同じである
。

第５図における各ノード（ノード１〜ノード３）は第６
図で示されたノードに対応しており、各ノードのリモー
トブリッジ（１４−１〜１４−６）の間の遠距離用の通
信回線１７はＮＴＴ専用回線や光フアイバ回線等であり
、コントローラ間の制御回線１８は電話回線等で構成さ
れ、各コントローラは相互に制御信号を送受して制御を
実行している。

本構成により、複数個のノードを経由する通信も可能で
あり、この時リモートブリッジ１４とコントローラ１３
の組合わせにより、ノード全体が中継機能を有したリピ
ータ的な役割も果たす。

光スターカブラ１０は人出力ボートに各々ｎ木のファイ
バが接続されており、対応する各ボートの一対の人出力
線がインターフェース部１１もしくはコントローラ１３
、リモートブリッジ１４に接続されている。この−とき
任意の出力ボートの信号線には、全入力ボートの入力信
号の周波数が重畳された信号が出力される。この信号を
各インタフェース部が所望の周波数で選択受信するので
ある。

コントローラ１３はノード内に少なくとも１つ配置され
、インタフェース部１１とは光スターカプラ１０を介し
て、またリモートブリッジ１４とはパスライン１５で接
続されている。ノード内の回線状態、回線の゛接続゛°
及び゛′断°°、それに交換機能のほか、課金管理等の
すべての制御を行う。同時に遠距離ノード間通信では、
コントローラ間はモデムを介して公衆電話回線等で接続
されているため、回線チャネルの周波数割当等の相互制
御をハンドシェークで行うことができる。

第７図（Ａ）（Ｂ）は本実施例で使用される単方向の光
スターカブラの具体例を示す図である。

第７図（Ａ）は直交パイコニカルテーパ構造の光スター
カブラを示す図で、複数の光フアイバケーブルを、部分
７０で融着している。第７図（Ｂ）は平面板ミキサ７１
による集中結合形の光スターカブラを示している。

［インタフェース部の説明　（第８図）］］第８は各端
末に接続されたインタフェース部１１の構成を示す図で
、第２図に示したインタフェース部２の構成と同一部分
は同一記号で示している。尚、ＣＰＵ２２の交信前処理
の動作は第４図のフローチャートと同一であるため説明
を省略する。

送受信動作を簡単に説明すると、インタフェース部１１
の送信系は、コントローラ１３により自チャネルに割当
てられたあるいは固有のキャリア周波数で変調器２１で
送信データ２０を変調し、合波器２３でＣＰＵ２２から
の制御信号（各チェックへの応答、呼出及び相手指定等
）と合成して送出する。電気−光（Ｅｌｏ）変換器８０
は合波器２３よりの電気信号を光信号に変換して光スタ
ーカブラ１０に送出する。

一方、受信系について説明すると、コントローラ１３か
らの制御信号（故障チェック、使用中チェック、チュー
ナ制御、呼出され信号等）及び各端末よりの信号を含む
光受信信号８３は、光−電気（０／Ｅ）器８２により電
気信号に変換され、分波器２６で分離されてＣＰＵ２２
と可変チューナ部２７に送られる。ＣＰＵ２２はコント
ローラ１３よりの送受信周波数の設定指示を分波器２６
を介して入力し、可変チューナ部２７の同調周波数、あ
るいは変調器２１の変調周波数を設定する。これにより
、可変チューナ部２７は光スターカブラ１０からの受信
信号のうち、交信先の固有周波数のみを選択受信して端
末３に出力している。

［リモートブリッジの説明　（第９図）］第９図はリモ
ートブリッジ１４の構成を示す図である。

リモートブリッジ１４は光スターカブラ１０間（ノード
間）での交信時に使用され、リモートブリッジ１４は光
スターカプラ１０の一対の人出力ボートに光フアイバー
ケーブルで接続されるとともに、ＮＴＴ専用回線や光フ
ァイバ等の遠距離回線１７に接続されている。

光スターカプラ１０からの信号はＯ／Ｅ変換器９０で電
気信号に変換された後、コントローラ１３によりパスラ
イン１５経由で制御されている分波器９１（可変チュー
ナ群）で分離される。こめ分波された信号は遠距離伝送
用チャネルに割当てられている周波数に変換すべく、コ
ントローラ１３からの信号でＶ　Ｆ　Ｏ９２−１〜９２
−　ｎを制御し、ミキサー９３−１〜９３−ｎで変換す
る。こののち合波器９４を通してドライバ９５により遠
距離用回線１７に送出する。但し、このとき回線１７が
光ファイバの場合には、Ｅ１０変換器９６が必要となる
。

これに対して遠距離用回線からの信号はレシーバ９８で
受信され（回線１７が光ファイバの場合にはＯ／Ｅ変換
器９７が必要）、Ｅ１０変換器９９で光信号に変換され
たのち、光スターカプラ１０に送出する。但し、遠距離
用回線１７が高速ディジタル回線の場合には上記機能を
ディジタル処理で行う。

［コントローラの動作説明　（第１０図）］第１０図は
コントローラ１３による交信の前処理のフローチャート
で、本プログラムはノード内の端末に対応したインタフ
ェース部１１よりの交信希望により開始される。

まずステップＳ２０で端末１２のインタフェース部１１
より、端末１２が交信を希望する相手側端末の指定コマ
ンドを人力する。相手側端末が同一ノード内の端末であ
れば、ステップＳ２２に進み、相手側端末が交信可能か
を調べる。尚、このステップ３２３〜２７の動作は第３
図のステップＳ３〜Ｓ７の動作と同じであるため説明を
省略する。

ステップＳ２１で相手側端末が同一ノードにない場合は
ステップ３２８に進み、相手側ノードのコントローラに
、例えば公衆電話回線等の制御回線１８を通して、交信
先、端末指示及び使用可能な遠距離用送受信周波数を伝
える。相手先のコントローラは指示された端末が交信可
能かを調べ、その状態を返送してくると、ステップＳ２
９で相手側端末が交信可能かを調べ、交信可能でなけれ
ばステップＳ２４に進み、交信不能であることを交信希
望端末に知らせて処理を終了する。

一方、交信可能のとぎは相手側ノードのコントローラは
、自ノード（相手側ノード）における送受信可能な周波
数のうち、ノード内での空ぎ周波数帯をチェックして送
信周波数ｆＸ、受信周波数ｆ、を決定する。そしてノー
ドのリモートブリッジのキャリア周波数をｆＸとすると
ともに、交信希望ノードにその周波数を回線１８を介し
て知らせる。これによりステップＳ３０に進み、交信希
望のノードのコントローラは前述の周波数ｆＸ。

ｆ、を制御回線１８を介して人力し、ステップＳ３１で
自ノード内の交信希望端末に、光フアイバケーブル１６
、光スターカブラ１０を介して送受信周波数を指示する
。

これにより交信希望端末に対応するインタフェース部１
１は、可変チューナ２７の同調周波数をｆ８に設定する
。尚、この周波数の設定は必要に応じて送信周波数及び
受信周波数のいずれか、あるいは両方に対して行っても
よいことはもちろんである。

ステップＳ３２ではリモートブリッジ１４の分波器９１
を制御して、交信希望の端末のキャリア周波数に設定し
、ＶＦＯ９２−ｉを制御して対応するミキサ９３−１に
より周波数ｆ、にして出力する。

［周波数帯域の説明　（第１１図）］ 第１１図は木実施例で使用する周波数帯域を示す図で、
帯域１１０はノード間におけるコントローラとコントロ
ーラの間の制御用信号に割当てられており、帯域１１１
は遠距離用のリモートブリッジ間で使用している信号の
周波数帯域を示している。このように低い周波数の方が
減衰が少ないため、遠距離用には比較的低い周波数帯域
が使用される。

帯域１１２は各ノード内におけるインタフェース部間で
使用される近距離用の送受信周波数帯域で、映像１チヤ
ネル（音声も含む）の帯域幅は６ＭＨ，で、この信号に
アナログのＡＭ変調を施し６ＭＨ，に対して６ＭＨ，ず
つのガートバンドを設け、遠距離用回線（帯域１１１）
を１０チヤネル、近距離用チャネル（帯域１１２）に２
０チヤネルを割当てている。

このときノード内の通信は完全に独立しているため、各
ノードとも同一のチャネルの割当てが可能であり、一方
、ノード間の通信ではシステム全系にわたる共通のチャ
ネルの割当てが必要となる。

以上述べた如く本実施例によれば、以下の様な効果があ
る。

（１）光スターカブラとコントローラ（パソコンクラス
）及びインタフェースの組合わせにより、簡易型の交換
機能を有した映像双方向ネットワークシステムの構築が
可能になる。

（２）ＮＸＮの任意の交換が可能でありながら、周波数
分離による交換方式のためＮＸＮの回路規模を必要とせ
ず小型、軽量でありながら、大容量の取扱いが可能にな
る。

（３）ノード単位で制御する分散制御方式によるシステ
ム化のためシステム規模の拡大、縮小に容易に対応でき
ると同時に、伝送容量の増大にも波長多重で容易に対応
が可能になる。

（４）遠距離伝送の回線開設時にのみ公衆電話回線を使
用することにより、システム構成が非常にシンプルにな
る。

（５）メカニカルリレーの交換伝送に比べ高周波信号の
クロストークが軽減でき、高品質な交換伝送路が実現で
きる。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、大容量の情報を高品質
かつ高速に交換、通信できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例の通信システムの基本構成を示す
図、 第２図は第１の実施例のインタフェース部の構成及びそ
の接続を示す図、 第３図は第１の実施例のコントローラによる交信の前処
理を示すフローチャート、 第４図は第１の実施例のインタフェース部による交信の
前処理を示すフローチャート、第５図は第２の実施例の
通信システムの全体構成を示す図、 第６図は本システムの構成上の各ノードに対応する光ス
ターカブラノードの構成を示す図、第７図（Ａ）（Ｂ）
は光スターカブラの具体例を示す図、 第８図は第２の実施例のインタフェース部の構成を示す
図、 第９図はリモートブリッジの構成を示す図、第１０図は
第２の実施例のコントローラによる交信の前処理のフロ
ーチャート、 第１１図は本実施例で使用する周波数帯域を示す図であ
る。 図中、１・・・多重回路、２．１１・・・インタフェー
ス部（Ｉ／Ｆ）、３．１２・・・端末、４．１３・・・
コントローラ、１０・・・光スターカブラ、１４・・・
リモートブリッジ、２１・・・変調器、２２・・・ＣＰ
Ｕ。 ２３・・・合波器、２６・・・分波器、２７・・・可変
チューナ、８０．９９・・・電気−光（Ｅｌｏ）変換器
、８２．９０・・・光−電気（０／Ｅ）変換器、９１・
・・分波器、９２・・・ＶＦｏ、９３・・・ミキサ、９
４・・・合波器、９５・・・ドライバ、９８・・・レシ
ーバである。 特許出願人　　　キャノン株式会社 第３図 第４図 第６図 （Ａ） （Ｂ） 第７図 第１０図　　（Ａ） 第１０図　（Ｂ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）通信線を介して複数の端末間で通信を行う通信シ
   ステムであつて、前記端末は送信データを第１の周波数
   信号に変調して出力する出力手段及び第２の周波数の信
   号を受信する手段を備え、前記通信線に前記複数の端末
   より出力された複数の周波数信号を多重する手段と、送
   信側端末と受信側端末で周波数同調を行わせる制御手段
   とを備えることを特徴とする通信システム。
2. （２）制御手段は送信希望端末に受信側端末の受信周波
   数を、受信希望端末には送信側端末の送信周波数を指示
   し、前記送信希望端末は第１の周波数信号を前記受信周
   波数に合せ、前記受信希望端末は前記送信周波数に第２
   の周波数信号を合せるようにしたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の通信システム。
3. （３）制御手段は送受信希望端末よりの指示により現在
   未使用の周波数帯域を検出し、送受信希望端末及び相手
   側端末に前記未使用の周波数を割当てるように指示し、
   前記送受信希望端末及び前記相手側端末は第１及び第２
   の周波数の少なくともいずれかを前記周波数に設定する
   ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の通信システム。
4. （４）光ケーブルを介して複数の端末間で通信を行う通
   信システムであつて、前記端末は送信データを第１の周
   波数信号に変調し光信号に変換して出力する出力手段及
   び光信号を電気信号に変換した第２の周波数信号を受信
   する手段を備え、前記光ケーブルに前記複数の端末より
   出力された複数の周波数の光信号を多重する手段と、送
   信側端末と受信側端末での周波数同調を行わせる制御手
   段とを備えることを特徴とする通信システム。
5. （５）制御手段は送信希望端末に受信側端末の受信周波
   数を、受信希望端末には送信側端末の送信周波数を指示
   し、前記送信希望端末は第１の周波数信号を前記受信周
   波数に合せ、前記受信希望端末は前記送信周波数に第２
   の周波数信号を合せるようにしたことを特徴とする特許
   請求の範囲第４項記載の通信システム。