JPH0287740A - 信号伝送システム - 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］ 本発明は複数の端局を相互に接続し、信号の伝送を行な
う信号伝送システムに関する。

［従来の技術〕 現在ローカルエリアネットワーク等で信号を互いに伝送
する信号伝送システムが広く普及しつつある。信号伝送
システムのトポロジーにはスター形、バス形、ループ形
などあるが、この中で、ループ形は種々の利点を有する
ために広く用いられている。ループ形は、第６図に示さ
れるように、複数のターミナル（局）５０を光ファイバ
５１で接続して環状の信号伝送路を構成したものである
。このループ形の利点としては、各端局の伝送は２点間
の伝送であるので発信・受信モジュールの負荷が軽く、
簡単なものでよい、障害対策（断線、ターミナル故障等
の場合の復帰等）が行ないやすい等があげられる。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら、ループ形の信号伝達システムにおいては
、伝送線が閉じた円環を作る必要があるために、局の設
置の際にあらかじめ、このループを構成することを考慮
しておかねばならず、配置の自由度が少ないという問題
がある。この問題は、インテリジェントビル等の限られ
たスペース内において、ネットワークを拡大し、より複
雑な信号伝送路を構築しようとする際等に特に問題とな
る０例えば、第７図に示されるように、複数の局５０ａ
〜５０ｆをニーズに応じて順次配置し、隣接局を光ファ
イバ５１ａで接続していく場合、閉ループを形成するた
めには、最終的に終端局５０ｆから始端局５０ａに信号
を戻すための帰還用光ファイバ５１ｂを設けなければな
らない、したがって、単に局装置のニーズのみならず、
常に、信号を戻すための信号路を考慮しなければならず
、このために、ループ形の信号伝送システムは機能的に
優れているものの配置に関しては制約があるという欠点
を有していた。

［課題を解決するための手段］ 本発明の信号伝送システムでは、各局間を少なくとも２
本の信号伝送路で接続し、そのうちの１本を、信号をル
ープ状に回すための帰還線路として用いる。

゛［作用］ 信号をループ状に回すための信号伝送路を各局間に接続
することによって、局を必要に応じて配置していくと、
これに伴なっ゛Ｃループが自動的に構成されることにな
り、機能としては前述のループ形の利点と同等であり、
トポトロジーとしてはバス形のように一列に接続されて
円環状の配置を考慮する必要のない自由度の高い信号伝
送システムを提供することが可能となる。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

友血亘ユ 第１図は本発明の第１の実施例の構成を示す模式図であ
る。

ｌａ、ｌｂ、ｌｃは端局（ターミナル）であり、２ａ、
２ｂ、２ｃはそれぞれ端局１ａ。

ｌｂ、１ｃの送信部である。３ａ、３ｂ、３ｃはそれぞ
れ端局１ａ、ｌｂ、ｌｃの送信部２ａ。

２ｂ、２ｃに接続された光ファイバである。

４ａ、４ｂ、４ｃはそれぞれ端局１ａ、ｌｂ。

ｌｃの受信部である。５ａ、５ｂはリピート局（ターミ
ナル）であり、６ａ、６ｂはそれぞれリピート局５ａ、
５ｂの送信部である。７ａ。

７ｂ、７ｃ、７ｄはそれぞれリピート局５ａ、端局１ｃ
、ｌｂ、ｌａに接続された光ファイバである。８ａ、８
ｂ、８ｃはそれぞれ端局１ｃ。

１ｂ、１ａの内部に置かれた光ファイバである。

９ａ、９ｂはそれぞれリピート局５ａ、５ｂの受信部で
ある。１０はリピート局５ｂの送信部６ｂと端局１ａの
受信部４ａを接続する光ファイバである。

光ファイバの接続は第１図から明らかなように、光ファ
イバ３ａ、３ｂ、３ｃ、１０は端局ｌａ、ｌｂ、ｌｃな
いしはリピート局５ａ、５ｂのうち隣接する局の送信部
と受信部を接続し、刀先ファイバ７ａ、・・・７ｄはリ
ピート局５ａの送信部６ａから順に隣接する端局１ｃ、
ｌｂ、ｌａを接続し・でいき、リピート局５ｂの受信部
９ｂに至るようになっている。光ファイバ７ａ、・・・
７ｄは端局１ｃ、ｌｂ、ｌａ内の光ファイバ８ａ。

８ｂ、８ｃと接続されている。

端局１ａの送信部２ａから送信された光信号は光フアイ
バ３ａ中を伝送していき端局１ｂの受信部４ｂで受信さ
れ、これにより、端局１ａから端局１ｂへの信号伝送が
行なわれる。同様に、端局ｌｂは送信部２ｂから信号を
送信し、その信号は光フアイバ３ｂ中を伝送され隣りの
端局へ送られる。このように、伝送されて来た信号を端
局１ｃは受信部４ｃで受信し、これで最左端の端局１ａ
から最右端の端局１ｃへの信号伝送が完了したことにな
る０次に端局１ｃは端局１ａに信号を戻すために、まず
、リピート局５ａへ信号を送る。すなわち端局１ｃは送
信部２ｃより信号を送信し、その信号は、光フアイバ３
ｃ中を通ってリピート局５ａの受信部９ａに送られる。

リピート局５ａは受信した信号をそのままかあるいは波
形整形、増幅などして送信部６ａより光フアイバ７ａ中
に送出する。この信号は、端局１ｃ内の光ファイバ８ａ
をそのまま伝搬して順次光ファイバ７ｂ。

８ｂ、７ｃ、８ｃ、７ｄを通っていき、リピート局５ｂ
の受信部９ｂで受信される。リピート局５ｂは受信した
信号をそのままかあるいは波形整形、増幅などを行なっ
て送信部６ｂより光フアイバ１０中に送出する。この信
号は、端局１ａの受信部４ａで受信されるため、これで
各局を一巡する信号の伝送が完了したことになる。

火血五ｌ 第２図は本発明の第２の実施例の構成を示す模式概略図
である。

１１ａ、ｌｌｂ、ｌｌｃは端局であり、１２ａ、１２ｂ
、１２ｃはそれぞれ端局１１ａ。

１１ｂ、１１ｃの第１の送信部であるａ　１３　ａ　。

１３ｂ、１３ｃはそれぞれ端局１１ａ、ｌｌｂ。

１１ｃの第１の送信部１２ａ、１２ｂ、１２ｃに接続さ
れた光ファイバである。１４ａ、１４ｂ。

１４ｃはそれぞれ、端局１１ａ、１．］ｂ、ｌｌｃの第
１の受信部である。１５ａ、１５ｂはリピート局（ター
ミナル）であり、１６ａ、１６ｂはそれぞれリピート局
１５ａ、１５ｂの送受信部である。

第３図は送受信部１５ａ、１５ｂの詳細な構成を示す図
である。

４１は発光素子であり、例えば半導体レーザ、ＬＥＤな
とである。４２ａ、４２ｂ、４２ｃは集束性レンズであ
る。４３はビームスプリッタであり、４４は光ファイバ
である。４５は受光素子であり、例えばｐ−１−ｎフォ
トダイオード、アバランシェフォトダイオードなどであ
る。

第２図において、１７　ａ、　・”、　　１７ｄはそれ
ぞれリピート局１５ａ、１５ｂに接続された光ファイバ
である。１８ａ、１８ｂ、１８ｃは、それぞれ、端局１
１ｃ、ｌｌｂ、ｌｌａの内部に置かれた光ファイバであ
る。１９ａ、１９ｂおよび２０ａ、２０ｂはそれぞれリ
ピート局１５ａ。

１５ｂの受信部および受信部である。２１はリピート局
１５ｂの送信部１９ｂと端局１１ａの受信部１４ａを接
続する光ファイバである。

３２ａ、３２ｂ、３２ｃはそれぞれ、端局１１ａ、ｌｌ
ｂ、ｌｌｃの第２の送信部である。

３３ａ、３３ｂは３３ｃはそれぞれ端局１１ａ。

１１ｂ、１１ｃの送信部３２ａ、３２ｂ、３２ｃに接続
された光ファイバであり、３４ａ。

３４ｂ、３４ｃはそれぞれ、端局１１ａ。

１１ｂ、ｌｌｃの第２の受信部である。４０はリピート
局１５ａの送信部１９ａと端局１１ｃの第２の受信部３
４ｃとを結ぶ光ファイバである。

光ファイバの接続は、第２図に示されるように、光ファ
イバ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、２１は端局１１ａ、ｌｌ
ｂ、ｌｌｃないしはリピート局１５ａ、１５ｂのうち隣
接する局の送信部と受信部を接続するように行なわれて
おり、光ファイバ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、４０も同様
である。また、光ファイバ１７ａ、・・・８１７ｄはリ
ピート局１５ａの送受信部１６ａから順に隣接する端局
ｌｃ、ｌｂ、ｌａを接続していき、リピート局１５ｂの
送受信部１６ｂまで達する。

この第２の実施例の特徴は、機能的に２つのループが形
成されていることである。第１のループは実線の矢印で
示したものであり、第１の実施例において説明したルー
プとほとんど同じである。すなわち、端局１１ａの第１
の送信部１２ａから信号が光ファイバ１３ａに送出され
たとして、この信号は端局１１ｂ、ＩＬｃの送信部１２
ｂ、１２ｃおよび受信部１４ｂ、１４ｃ、光ファイバ１
３ｂ、１３ｃを通って伝送されていき、リピート局１５
ａの受信部２０ａで受信される。もちろん、この伝送の
途中で、信号は端局１１ｂ、１１ｃなどにより、新しい
ものにされたりすることは有り得る。リピート局１５ａ
は受信部２０ａで受信した信号をそのままかあるいは波
形整形、増幅するなどして送受信部１６ａから光ファイ
バ１７ａに送り出す。

送受信部は第３図に示したような構成を持っているため
に光ファイバへの送信、光ファイバからの受信ができる
。すなわち、発光素子４１は駆動信号に従って発光し１
、光束は集束性レンズ４２ａで平行化される。この平行
光束はビームスプリッタ４３で一部反射され、集束性レ
ンズ４２ｂによって集光され、光ファイバ４４に導かれ
る。これにより、光ファイバ４４への信号送出が行なわ
れる。逆に、光ファイバ４４から送られてくる信号の受
信は光ファイバ４４から出射した光束が集束性レンズ４
２ｂで平行化され、ビームスプリッタ４３を一部透過し
、集束性レンズ４２ｂで集光されて受光素子４５で検出
されることによって行なわれる。

第２図によって光ファイバ１７ａへ送出された信号は光
ファイバ１８ａ、１７ｂ、１８ｂ。

１７ｃ、１８ｃ、１７ｄを透過していきリピート局１５
ｂの送受信部１６ｂで受信される。受信信号は適当に加
工され、送信部１９ｂから光ファイバ２１を介して端局
１１ａの第１の受信部１４ａに送られ、第１のループが
完成する。

一方、第２のループは点線の矢印で示すものであり、第
１のループとは逆回りであるが信号をループ状に伝送す
る方法は第１のループの場合と全く同様である。端局１
１ａの第２の送信部３２ａから送出された信号の流れを
簡単に追うと、光ファイバ３３ａ、リピート局１５ｂの
受信部２０ｂ、送受信部１６ｂ、光ファイバ１７ｄ。

１８ｃ、１７ｃ、１８ｂ、１７ｂ、１８ａ。

１７ａと伝送されていき、リピート局１５ａの送受信部
１６ａに到達する０次に、信号はリピート局１５ａの送
信部１９ａから光ファイバ４０に送信され、端局１１ｂ
、ｌｌｃの第２の送信部３２ｂ、３２ｃおよび第２の受
信部３４ｂ。

３４ｃあるいは光ファイバ３３ｂ、３３ｃを通って端局
１１ａの受信部３４ａで受信される。これで第２のルー
プが形成されていることが明らかである。

第２の実施例においては２重のループが形成されている
ために、光ファイバの破断、送信部、受信部の故障が生
じたときに伝送が阻害されない。

この第２の実施例では第３群の光ファイバが用いられて
いる。すなわち第１群の光ファイバは光ファイバ２１．
１３ａ、１３ｂ、１３ｃである。

第２群の光ファイバは１７ａ、・・・、１７ｄおよび１
８ａ、・・・、１８ｃであり、第３群の光ファイバは３
３ａ、・・・、３３ｃ、４０である。先に説明したよう
に第１群と第２群の光ファイバで第１のループが第２群
と第３群の光ファイバで第２のループが作られているわ
けである。第１群の光ファイバのどれか例えば１３ａが
破断したときには第２のループを用いて信号を伝送すれ
ば問題ない。また、第３群の光ファイバ、例えば１３ｂ
が破断したときには第１のループを用いて信号を伝送す
ればよい。

第４図は第２群の光ファイバが破断したときの信号伝送
方法を示す模式概略図である。

６１は破断した光ファイバである。破断した光ファイバ
６１は端局１１ａとｌｌｂを接続していた光ファイバ、
第２図における１７ｃが破断したとしたものである。第
２群の光ファイバが破断したときには第４図に示すよう
に第１群と第３群の光ファイバで新しいループを形成し
て信号伝送を行なう、信号伝送は矢印の向きに行なわれ
る。使用されている光ファイバの両端には矢印の方向の
通りに端局１！ａ、ｌｌｂ、ｌｌｃおよびリピート局１
５ａ、１５ｂの送信部と受信部があることから、このよ
うなループの形成が可能なことは明らかである。このよ
うなループは全ての端局、リピート局を接続していなく
ても途中で折り返してでも形成することができる０例λ
ば、破断された光ファイバ６１の他に、光ファイバ３３
ｂ。

１３ａも破断した場合などは端局１１ｂより右の端局、
リピート局だけでループを形成することができる。すな
わち、端局１．１　ｂは第２の受信部３４ｂで受信した
信号を、次に、第２の送信部３２ｂでなく第１の送信部
１２ｂから先ファイバ１３ｂ内に送信を行なう。故障と
して、光ファイバの破断の場合について説明したが、送
信部、受信部、送受信部の故障の場合も故障した部分が
どの群の光ファイバに関わる部分かで、その群の光ファ
イバが破断したときと同じ先述の故障対策によるループ
の形成を考えてやればよい。

以上の実施例の説明においては、伝送信号が光であると
したが本発明は電気信号を伝送する場合にも適用できる
。この場合には、光ファイバの代わりに同軸ケーブル、
より対線などを用い、送信部、受信部は光信号の送信、
受信ではなく電気信号の送信、受信を行なうものとすれ
ばよい。

実施例の説明においては端局をつないだ両側にリピート
局を置く構成としたがリピート局の機能を接続の端にあ
る端局に持たせてもよい、また、いくつかの端局にリピ
ート局からの信号を増幅してやるためにリピート機能を
持たせてやれば接続できる端局の数を増やすことができ
る。リピートの際には増幅の他、波形整形等を行なって
から再生してもよい。

火嵐■ユ 第５図は本発明の第３の実施例の構成を示す模式図であ
る。

本実施例では、複数の端局５０ａ〜５０ｆを一列ではな
く、屈曲部を有する形態に配置したものである。前述の
実施例と同様に、各局間は、２本の光ファイバ５１ａ、
５３　（５３は帰還用ファイバ）で接続されている。

第７図の従来例と比較すると、ループ形成のための帰還
用光ファイバ５１ｂが不要となり、局装置の自由度すな
わち、ネットワーク構成の自由度が向上していることが
わかる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、ループ形成のために信号
を戻す信号線を、あらかじめ端局間をつなぎながら設け
ていく構成とすることにより、機能としてはループ状の
信号伝送システムと同等で、送信、受信モジュールが簡
単でかつ障害対策が容易でありながら、トポロジーとし
てはループ形に形成するという制約がなく、任意の形に
システムを拡張でき、バス形に類似した信号伝送システ
ムを提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の構成を示す模式図、第
２図は本発明の第２の実施例の構成を示す模式概略図、
第３図は送受信部の詳細な構成を示す図、第４図は光フ
ァイバが破断したときの信号伝送方法を示す概略模式図
、第５図は本発明の第３の実施例の構成を示す概略模式
図、第６図はループ形ＬＡＮの形態を説明するための図
、第７図はループ形ＬＡＮの従来例の問題点を説明する
ための図である。 １　ａ、　　１　ｂ、　　ｌ　ｃ・・・端局、２ａ、２
ｂ、２ｃｍ送信部、 ４ａ、４ｂ、４ｃ・”受信部、 ５ａ、５ｂ・・・リピート局、 ６ａ、６ｂ・・・送信部、 ９ａ、９ｂ・・・受信部、 １１ａ、ｌ　ｌｂ、１１ｃｍ端局、 １２ａ、１２ｂ、１２ｃｍ第１の送信部、１４ａ、１４
ｂ、１４ｃ・・・第１の受信部、１５ａ、１５ｂ−リピ
ート局、 １６ａ、１６ｂ−・・送受信部、 １９ａ、１９ｂ−送信部、 ２０ａ、２０ｂ”−受信部、 ３２ａ、３２ｂ、３２ｃｍ第２の送信部、３４ａ、３４
ｂ、３４ｃｍ・第２の受信部、４１・・・発光素子、 ４２ａ、４２ｂ、４２ｃｍ集束性レンズ、４３・・・ビ
ームスプリッタ、 ４５・・・受光素子、 ６１・・・破断した光ファイバ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数のターミナルのうちの隣接するターミナル間が
   少なくとも２本の信号伝送路により接続されて構成され
   た信号伝送システムであって、前記少なくとも２本の信
   号伝送路のうちの１本の信号伝送路と他方の信号伝送路
   の信号伝送方向は互いに逆向きとなっており、該１本の
   信号伝送路を用いて、一つのターミナルを始端として終
   端となるターミナルに向けて順次信号を伝送し、次に、
   他の信号伝送路を用いて前記終端となるターミナルから
   前記始端となるターミナルに向けて信号を伝送すること
   により、信号が一巡する閉ループを構成可能な信号伝送
   システム。 ２、前記複数のターミナルは直線状に配列されている請
   求項１記載の信号伝送システム。