JPS63272132A - 光アクセス回路とそれを用いた光リング網 - 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、光波長多重伝送路（光ハイウェイ）に接続さ
れてそこから情報信号を受信し、或いは情報信号を送出
するための光アクセス回路と、複数個のかかる光アクセ
ス回路を光ハイウェイにより環状に結んで成る光リング
網とに関するものである。

〔従来の技術〕

近年、発展著しい半導体レーザの発信波長の狭スペクト
ル化と安定化を背景に、コヒーレント伝送とともに高多
重度の光波長多重通信が注目されている。

波長多重の利用法には単に回線容量を増すことを目的と
したものと、通信網内のルーチング情報を各波長に割当
てるものとに分けられる。従来前者の試みが多いが、一
般にルーチング情報は一度電気信号に変換して論理回路
を用いてアドレス照合を行うため、回線の高速化を制限
する要因となっている。これに対して後者のルーチング
情報を各波長に割当てる方法は、データとルーチング情
報の分離独立が可能であり、ルーチング処理はデータ速
度の高速化に対して何らの制限も与えないという長所を
持っている。

第６図は、ルーチング情報を各波長に割当てる光リング
網の従来例を示した説明図であり、ノード数ｎ＝７の場
合を示している。

同図において、６０１は各ノードにあらかじめ割り当て
られている光の波長を選択する光波長フィルタ、６０２
は各ノードから発信される光信号を光ハイウェイにのせ
る光合波器、６０３は受信信号を特定の波長に変換する
光波長変換素子、６０４は発信信号を受信するノードに
対応する波長に変換する発信用波長変換素子アレーであ
り、６０１〜６０４でノードとしての光アクセス回路を
構成している。また、３１１〜３１７は光ハイウェイ、
６１１と６１２は光リンクである。また６１３は受信用
光バス、６１４は発信用光バスである。

以下動作を簡単に説明する。各ノードにはあらかじめ定
まった波長が受信用に割り当てられており、各ノードの
光波長フィルタ６０１はその波長に固定されている。各
ノードとしてのアクセス回路はこのフィルタを通して自
ノードへの情報を選択し受信した後、波長変換をして単
一な波長の情報を受信光バスに出力する。また、発信の
時は波長変換回路６０４において受信ノードに割り当て
られている波長を選択して光ハイウェイにその波長で発
信情報を出力する。

第６図に光合波器６０２−１から光波長フィルタ６０１
−６に送られる情報と光合波器６０２−３から光波長フ
ィルタ６０１−５に送られる情報の流れを矢印Ｙ＋　、
Ｙｚで示す。ここでは光波長フィルタ６０１−５には波
長λ５、光波長フィルタ６０１−６には波長λ６がそれ
ぞれ割り当てられているものとしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上説明した様に、従来の各ノードにあらかじめ特定の
光波長が割当てられた光リング網においては、各受信ノ
ードが異なる波長を受信することになるために受信ノー
ド毎に異なる光アクセス回路を持つことになり、ハード
ウェアのレピータビリティが望めない。または、従来例
の光フィルタとして波長選択回路を設けることが必要と
なる。

さらに、網内で使用する波長が通信系全体に固定的に割
当てられているため拡張性がなく、網条件の変更（拡張
等）が容易でないという欠点、網内においては通信の秘
話性が必ずしも保証されないという欠点がある。

以上の欠点を解決するため、本発明は、すべてのノード
において装置のレピータビリティが確保できるようにす
ること、また発信ノードにおいて発信光波長を選択する
ことによりルーチング制御の分散を可能とすること、さ
らに網の拡張に柔軟に対応でき、通信の秘話性を保証す
ること、の可能な光アクセス回路および光リング網を提
供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本願における第一の発明は、上記目的を達成するため、
複数の波長にそれぞれ情報信号が光変調され、波長多重
された光ハイウェイ上で、特定の波長のみを自ノードへ
の情報として受信する受信回路と、前記波長を除くすべ
ての波長を一定の規則で光出回線側の波長に１対１に対
応させ波長変換した後、光出回線（光ハイウェイ）へ送
出する回路とを光アクセス回路に含むこととした。

また、本願における第二の発明は、上記の光アクセス回
路の複数個とそれら光アクセス回路間を結ぶ光ハイウェ
イとからなる光リング網において、情報信号の発信光ア
クセス回路から受信光アクセス回路に至るまでに通過す
る中継光アクセス回路数（０を含む）に１対１に対応す
る光波長番号を当該情報信号に割当てることにした。

更に本願における第三の発明は、上記の光リング網にお
いて互いに隣接し合った光アクセス回路間の光通信路上
に特定の波長のみ選択的に分岐結合する光分岐結合回路
を持つこととした。

〔作用〕

本発明に係る光アクセス回路を通信網に適用することで
すべてのノードにおいて装置のレピータビリティが確保
できる。またかかる光アクセス回路の複数個と該光アク
セス回路間を結ぶ光ハイウェイとからなる光リング網を
用いることにより、発信光アクセス回路において受信ノ
ードに対応した光波長を選択、発信することで受信光ア
クセス回路においてはノード位置に関係なく同一な波長
により受信が可能となり、発信ノードに分散したルーチ
ング制御ができる。また隣接した光アクセス回路間の光
ハイウェイ上に特定の波長のみ選択的に分岐結合する光
分岐結合回路を設けることにより、この隣接する光アク
セス回路間の光ハイウェイ上に局所的なマルチアクセス
型通信網が構成でき網の拡張が可能となる。以上の諸点
において本発明は従来技術と異なる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明に係る光アクセス回路の一実施例を示
すブロック図である。同図においては、（ｎ−１）個の
波長多重の光入回線１１１と光出回線１１８が光ハイウ
ェイである。１０１は１対（ｎ−１）の分波器、１０４
は（ｎ−１）対１の合波器である。破線内が本発明に係
る光アクセス回路１０であり、波長変換素子アレー１０
３、送受光回路１０５、光アイソレータｌＯ２、光カブ
ラ１０６、光リンク１１２〜１１４で構成されている。

１１６は自ノードからの送信データ書き込み用、話中試
験データ読出し用の光バス、１１７は他局からの情報の
受信用光バスである。

光入回線１１１から（ｎ−１）の波長多重された光信号
が入射すると、光分波器１０１で１対（ｎ−１）に分波
し、光アイソレータ１０２を通り、各波長の波長変換素
子（１０３）に入射する。各波長に光変調されている情
報信号は特定の波長の信号を除き、この波長変換素子（
１０３）によって１対ｌに対応した別の波長に変換され
、合波器１０４で合波された後、光出口線１１８に出力
される。この特売アクセス回路１０は外部からの制御お
よびアドレス照合等を全く必要とせず高速で動作可能で
ある。入射する波長のうち、特定の波長（ここではλ１
）は上記のような中継動作を行われず、無条件に自ノー
ドへの情報と判断して受信用光バス１１７に引き込まれ
る。

自ら発信情報のある時は光リンク１１２から光カプラ１
０６、光リンク１１３を介して、送受光回路１０５にお
いて、目的の波長の回路が空きであることを確認の後、
その波長で発信を行う。

このような動作で、中継信号は各ノードを通過する毎に
波長を変換される。また、自ノードへの情報の受信は特
定の波長をとりこむことにより実現する。

第２図は、このようなアクセス回路の他の実施例を示す
ブロック図である。ここで２０２は受光素子アレー、２
０３は発光素子アレー、２０５は電気的に構成された送
受信回路である。また、光リンク２１２，２２１，２１
４における波長λ０は全通信網に対する共通線用として
の波長である。

この共通線を用いることにより放送型通信や割り込み処
理などのアプリケーションが考えられる。

第２図の構成と動作原理は第１図のそれとはソ゛同一で
あるが、送受信回路２０５が受光素子アレー２０２と受
光素子アレー２０３の間で電気に変換されたハイウェイ
と電気的に結ばれている点が異なっている。

次に上記アクセス回路１０と、発信ノードが、受信ノー
ドのアドレス番号と自ノードのアドレス番号との差によ
り、発信に用いる波長を選択するルーチング法（以後、
差分ルーチング法と呼ぶ）とを利用した光リング網を説
明する。

第３図がノード数ｎ＝７とした場合に構成されるかかる
光リング網の一実施例を示す説明図である。同図におい
て、３０１〜３０７は光アクセス回路を持ち、それぞれ
１〜７のアドレスを持つノードであり、３１１〜３１７
はそのノードを結ぶ光ハイウェイである。

今、ノード（光アクセス回路）３０１から３０６への発
信を考えると、３０１は３０６とのアドレスの差が５で
あることがらλ５を選択し、発信を行う。各中継ノード
では先に述べたような波長変換を順次行い、λ５からλ
４、λ４からλ３といったように各通過光アクセス回路
において変換していくとノード（光アクセス回路）３０
６ではこの情報をλ１で受信できる。

ここで各リンク、例えばノード３０１と３０２の間のリ
ンク３１１は、６波の波長多重となっている。ここでλ
１はノード３０２への、λ２はノード３０３への情報、
といったように出回線に対応しており、このため内部ブ
ロックが生じない。

例えば、ノード３０１がノード３０６へ発信していても
他のノードは３０６を除く他のノードへの発信が可能で
ある。図ではノード３０３から３０５への発信を同時に
示しである。

次に光ハイウェイを二重化した光二重リング網を更に別
の実施例として第４図に示す。同図において、４０１〜
４０７は光アクセス回路を持つノード、４１１と４１２
は逆方向の光ハイウェイである。このような構成の網は
網の信頼性が高まるなどのほかに、第５図に示したよう
に、ローカルなマルチアクセスネットワークの構築が容
易となる。

第５図は第４図のノード４０３と４０４の間に下位ノー
ドを設けた場合を示すブロック図である。

第５図において、５１１と５２１は特定波長を分岐結合
する分岐結合回路、５０１〜５０４はマルチアクセス機
能を持った光アクセス回路（下位）−ド）である。隣接
した光アクセス回路間では波長λ１がそのリンクで閉じ
た情報を扱える波長となり、第４図において、この２つ
のノード４０３゜４０４は外からこの各ノードに対する
送信が行われてこない限りにおいて、波長λ１を用いる
ことでこの２つのノードにおいて閉じた情報を扱うこと
が可能となる。

ここでこのリンク上に光分岐回路で結ばれた下位ノード
５０１〜５０４を接続する。これら下位ノードに波長λ
１のマルチアクセス機能を持たせることで局所的な網を
構成できる。この局所的なマルチアクセス網においては
波長λ１で通信を行う限り、２つのノードの外側にある
光ハイウェイには情報は出ていかず、局所的に構成され
たマルチアクセス網外に対する情報の秘話性が保証され
る。他のノードからこのマルチアクセス網に送られてき
た信号は２つのノードとすべての下位ノードで受信が可
能である。また、これら下位ノードの拡張は容易である
。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る光アクセス回路は、
伝達情報に対して速度フリーであるとともに網とデータ
との同期の必要がなく、トランスペアレントな通信を保
証できる。また各ノードとも同一のアクセス回路が使用
でき、アクセス回路をリピータビリティのある物とする
ことができる。

本発明に係る光リング網は、自ノードの発信情報につい
てのみルーチング制御を行う完全分散なルーチング制御
が可能で高スループツトを期待できる。また従来の光リ
ング網に比べ、波長数の一波長少ない構成で同等のネッ
トワーク容量を提供可能である。また隣接した光アクセ
ス回路間の光ハイウェイ上に特定の波長のみを選択的に
分岐結合する光分岐結合回路を設け、これによって結ば
れた下位のノードと前記の隣接した光アクセス回路（ノ
ード）とで局所的なマルチアクセス型の通信網を構成で
き、該通信網の網外に対する秘話性を保証し、かつ規模
の拡張が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光アクセス回路の一実施例を示す
ブロック図、第２図は共通線を含んだＥＯ型光アクセス
回路の実施例を示すブロック図、第３図は本発明に係る
光リング網の実施例を示す説明図、第４図は他の実施例
として二重化光リング網を示す説明図、第５図は第４図
においてノード４０３と４０４の間にマルチアクセスＬ
ＡＮを構成した場合を示すブロック図、第６図は従来型
光波長多重リング網を示す説明図、である。 符号の説明 １０・・・光アクセス回路、１０１・・・分波器、１０
２・・・光アイソレータ、１０３・・・光変換素子アレ
ー、１０４・・・合波器、１０５・・・送受回路、１０
６・・・光カプラ、１１１・・・光入回線、１１２〜１
１４・・・光リンク、１１６，１１７・・・光バス、１
１８・・・光出回線 代理人　弁理士　並　木　昭　夫 代理人　弁理士　松　崎　　　清 第３図 ｆｌｉＡ　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）光入回線（光ハイウェイ）と光出回線（光ハイウェ
   イ）との間に位置するノードとしての光アクセス回路に
   おいて、 複数の情報信号がそれぞれ対応した波長において光変調
   された後、波長多重されて前記入回線から入力されてく
   るのを受信し、その中から特定の波長のみを自ノード宛
   の情報信号として選択的に受信する受信回路と、前記特
   定の波長を除く残りの全ての波長はそれぞれ所定の規則
   に従って他の波長に１対１の関係で対応させて波長変換
   した後、前記光出回線へ波長多重して送出する送出回路
   と、自ノードから他ノードへ出力する情報信号は、前記
   特定の波長を除く残りの波長の中から当該他ノードに割
   り当てられている波長を選択し、該波長の回線が空きの
   とき、該波長に光変調して出力する出力回路と、を具備
   したことを特徴とする光アクセス回路。 ２）複数の光アクセス回路をそれぞれノードとして光ハ
   イウェイにより環状に結んで成る光リング網において、 前記光アクセス回路は、複数の情報信号がそれぞれ対応
   した波長において光変調された後、波長多重されて入回
   線（光ハイウェイ）から入力されてくるのを受信し、そ
   の中から特定の波長のみを自ノード宛の情報信号として
   選択的に受信する受信回路と、前記特定の波長を除く残
   りの全ての波長はそれぞれ所定の規則に従って他の波長
   に１対１の関係で対応させて波長変換した後、光出回線
   （光ハイウェイ）へ波長多重して送出する送出回路と、
   自ノードから他ノードへ出力する情報信号は、前記特定
   の波長を除く残りの波長の中から当該他ノードに割り当
   てられている波長を選択し、該波長の回線が空きのとき
   、該波長に光変調して出力する出力回路とを具備し、 かつ自ノードから他ノードへ出力する情報信号が、その
   光変調のために選択される前記波長は、環状のリング網
   に沿って自ノードから他ノードへ至るまでに通過する中
   継ノード（光アクセス回路）の数（０を含む）に応じて
   それと１対１の関係において割り当てられた波長である
   ことを特徴とする光リング網。 ３）複数の光アクセス回路をそれぞれノードとして光ハ
   イウェイにより環状に結んで成る光リング網であって、
   前記光アクセス回路が、次の各回路、即ち複数の情報信
   号がそれぞれ対応した波長において光変調された後、波
   長多重されて入回線（光ハイウェイ）から入力されてく
   るのを受信し、その中から特定の波長のみを自ノード宛
   の情報信号として選択的に受信する受信回路と、前記特
   定の波長を除く残りの全ての波長はそれぞれ所定の規則
   に従って他の波長に１対１の関係で対応させて波長変換
   した後、光出回線（光ハイウェイ）へ波長多重して送出
   する送出回路と、自ノードから他ノードへ出力する情報
   信号は、前記特定の波長を除く残りの波長の中から当該
   他ノードに割り当てられている波長を選択し、該波長の
   回線が空きのとき、該波長に光変調して出力する出力回
   路とを具備し、かつ自ノードから他ノードへ出力する情
   報信号が、その光変調のために選択される前記波長は、
   環状のリング網に沿って自ノードから他ノードへ至るま
   でに通過する中継ノード（光アクセス回路）の数（０を
   含む）に応じてそれと１対１の関係において割り当てら
   れた波長である如き前記光リング網において、 前記光ハイウェイを２重化し、互いに隣接し合った光ア
   クセス回路間の２重化された該１対の光ハイウェイ上に
   、特定の波長のみ選択的に取り出し分岐して下位のノー
   ドに導き、或いは下位のノードからのその特定波長をハ
   イウェイに結合するための光分岐結合回路を設けたこと
   を特徴とする光リング網。