JPH04245824A

JPH04245824A - 受動的光通信システム

Info

Publication number: JPH04245824A
Application number: JP3237019A
Authority: JP
Inventors: Klaus Panzer; クラウス　パンツアー
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1990-08-27
Filing date: 1991-08-23
Publication date: 1992-09-02
Also published as: HU912790D0; HUT60416A; CA2049780A1

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中央通信装置と、複数
のローカル通信装置とを備え、ローカル通信装置はそれ
ぞれ固有の光導波路形接続線を介して光分岐器に接続さ
れ、光分岐器は直接または少なくとも１つの他の光分岐
器を介して中央通信装置の共通の光導波路接続部に光導
波路形バスによって接続され、中央通信装置およびロー
カル通信装置の各々は電気光学（エレクトロオプティク
ス）的送信手段とオプトエレクトロニクス的受信手段と
波長分離運転（二方向性ＷＤＭ）用フィルタとを有して
いる受動的光通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】遠隔通信工学における最近の開発は加入
者接続線のレベルにおいて受動的光通信システムに対し
て行われている。この受動的光通信システムにおいては
多数のローカル通信装置（加入者台またはそれぞれ多数
の加入者台を纏めた所謂遠方ユニット）がそれぞれ固有
の光導波路形接続線を介して光分岐器に接続され、この
光分岐器は直接または少なくとも１つの他の光分岐器を
介して、特に中継局を構成する中央通信装置の共通の光
導波路接続部に光導波路形バスを介して接続される（ヨ
ーロッパ特許出願公開第０１７１０８０号公報、１９８
８年のＩＳＳＬＳのＣｏｎｆ．Ｐａｐｅｒｓ　　９．４
．１〜５、および、１９８９年に英国で発行されたＴｅ
ｌｅｃｏｍ　　Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｊ．第７巻、第２号、
第１００頁〜第１１３頁参照）。このような通信システ
ムにおいては、中央通信装置（中継局）からローカル通
信装置への信号伝送は特にバースト電流（特にＡＴＭセ
ル電流）で行うことができ、このバースト電流から各ロ
ーカル通信装置は当該ローカル通信装置のために決めら
れたバースト（ＡＴＭセル）だけを受取る。ローカル通
信装置から中央通信装置（中継局）への信号伝送はＴＤ
ＭＡ法で行うことができる。従って、ローカル通信装置
は中継局から装置毎に個別に調整された遅延装置を用い
各バースト（ＡＴＭセル）を同期させて送信し、それゆ
えバーストは中央通信装置（中継局）の共通の光導波路
接続部において他のローカル通信装置のバーストと重な
ることがない（ヨーロッパ特許出願公開第０１７１０８
０号公報、ヨーロッパ特許出願公開第０３１８３３１号
公報、ヨーロッパ特許出願公開第０３３７６１９号公報
、ドイツ連邦共和国特許第４０１４３９６号明細書）。

【０００３】光導波路形接続線を備えた最新の通信シス
テムの採用は、一般に全く、提供された通信サービスを
有する既設の通信重要構造の種類および大きさと、新し
い広帯域通信サービスの需要とに依存している。その場
合、個人所帯の範囲においては電位的に最大の接続容量
が見られる。この接続電位は広帯域加入者接続部のコス
トが適度に低い際にのみ有効な接続需要に具体化される
。

【０００４】これに関して、例えば１９８８年に発行さ
れたｔｅｌｃｏｍ　　ｒｅｐｏｒｔ、第１１巻、第１号
、第２頁〜第５頁、第６図により、光導波路形通信シス
テムの加入者接続線のために、光信号を送信するために
それぞれ必要な電気光学変換器（例えばレーザダイオー
ド）と、光信号を受信するために必要なオプトエレクト
ロニク変換器（例えばＰＩＮダイオード）と、二方向性
ＷＤＭ用フィルタとを二方向伝送用の単一の電気光学的
・オプトエレクトロニクス的送信・受信モジュールに構
成上纏めることが知られている。

【０００５】コスト的に出来る限り有利な構成要素を備
えた単一モジュールタイプを加入者接続線レベルの全通
信個所内で使用することは、一方ではコストが相応して
低減するが、しかしながら他方では反対にこれに関して
生じる他の要求、即ち、加入者接続線レベルでは中央通
信装置に出来る限り多数のローカル通信装置を接続し得
るようにするという要求がある。すなわち、中央通信装
置に出来る限り多数のローカル通信装置を接続し得るよ
うにするということは、通信システムが大きな伝送損を
出来る限り防止することができるということが前提とな
っており、このことは基本的には電気光学的送信手段と
して例えばパワー強化形のレーザダイオード、オプトエ
レクトロニクス的受信手段としてアバランシェ・ホトダ
イオードのような、価値が高いがコストも掛かるデバイ
スを使用することを条件とする。なお、このことは例え
ば１９８７年に発行されたｔｅｌｃｏｍ　　ｒｅｐｏｒ
ｔ第１０巻、臨時号“マルチプレクス装置および伝送装
置”第１４６頁〜第１５０頁および第１５０頁〜第１５
９頁により公知である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の矛盾
した要求に応じる受動的光通信システムを提供すること
を課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本発明においては、ローカル通信装置におい
てのみ電気光学的送信素子と光電気的受信素子とフィル
タとは二方向伝送用の１つの電気光学的、光電気的送信
、受信モジュールに構成上結合され、中央通信装置にお
いてのみ電気光学変換器と光電気変換器とフィルタとは
それぞれ構成上分離された個別デバイスを形成する。

【０００８】ドイツ連邦共和国特許出願公開第３５０６
７１５号公報により公知であるように、中央の送信ステ
ーションおよび（または）受信ステーションと少なくと
も１つのローカルの送信ステーションおよび（または）
受信ステーション（加入者ステーション）との間で光導
波路を介して二方向性の光通信伝送を行うために、・反
対方向に異なった帯域を持つ情報が伝送される、・大き
な帯域に所属する第１の波長の光は小さな帯域に所属す
る第２の波長の光よりも著しく小さい光スペクトル幅を
有する、・少なくとも第２の光の波長は光導波路の全分
散の最小の範囲内に位置する、・第２の光の光スペクト
ルは、第１の光が同様に光導波路の全分散の最小の範囲
内で伝送可能となるように、光フィルタによって形成さ
れる、・発光ダイオードが第２の光を発生し、半導体レ
ーザまたは超放射形ダイオードが第１の光を発生する、
ことが行われる。その際、発光ダイオードは加入者ステ
ーションにおいて使用され得るコスト的に有利な電気光
学的送信器と見做される。しかしながら、この公知のも
のには本発明との近い共通点は存在しない。

【０００９】さらに、中央通信装置と、受動的光導波路
形バス網を介してその中央通信装置と通信を行う多数の
ローカル通信装置との間で波長分離運転を行う二方向性
光導波路形通信システムは、中央通信装置だけに波長分
離運転を行うために設計された電気光学的送信手段およ
び光電気的受信手段が設けられ、一方ローカル通信装置
には波長フィルタがなく時分割位置法にて動作し受信の
ために中央通信装置に適合する波長を有する光を送信す
るように設計されて結合された光電気的受信・電気光学
的送信デバイスだけがそれぞれ設けられるように構成さ
れ、しかも、結合された光電気的受信、電気光学的送信
デバイスは交互に受信ダイオードとして利用されるレー
ザダイオードを用いるかまたはレーザモジュールを用い
て形成され、そのモニター用ホトダイオードは交互に受
信ダイオードとして利用される（ヨーロッパ特許出願公
開第０４１９７１０号公報参照）。しかしながら、この
公知のものにも同様に本発明との近い共通点は存在しな
い。

【００１０】

【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

【００１１】図１には受動的（特に単一モード）光導波
路形バス網ＢＰＯＮを備えた二方向性光導波路形通信シ
ステムが本発明を理解するために必要な範囲で示されて
いる。バス網ＢＰＯＮはこの例では中継局ＶＳｔである
中央通信装置と、この例では所謂遠方ユニット・・・、
ＤＵ２、ＤＵ３、・・・である多数のローカル通信装置
との間に延在している。この光導波路形通信システムに
おいては、遠方ユニットＤＵは単一ファイバーの光導波
路形バスＯＢを介して中継局ＶＳｔの共通の光導波路マ
ルチプレクス接続部に接続されている。個別配置の光導
波路形接続線ＯＡＬ１、・・・、ＯＡＬｎは例えばケー
ブル分岐器ケース内に収納された受動的つまり非波長選
択性光分岐器Ｖ１、・・・、Ｖｎを介して所属の光導波
路形バスＯＢに接続され、しかもその接続は直接または
他の光分岐器を介しても行われる。光分岐器としては例
えば通過混合器または光方向性結合器を使用することが
できる。多数の個別配置の光導波路形接続線用に共通の
光分岐器を設けることもできる。このような光分岐器は
例えばヨーロッパ特許出願公開第０１７１０８０号公報
によって公知であり、従ってここでは詳細説明を省略す
る。

【００１２】図面に概略的に示された通信システムにお
いては、中央通信装置ＶＳｔからローカル通信装置・・
・、ＤＵ２、ＤＵ３、・・・へ下り方向に信号伝送を行
うために例えば１３００ｎｍ帯域に位置する第１波長λ
１の光が使用され、ローカル通信装置・・・、ＤＵ２、
ＤＵ３、・・・から中央通信装置ＶＳｔへ上り方向に信
号伝送を行うために若干大きい例えば１５００ｎｍ帯域
に位置する第２波長λ２の光が使用されることによって
、方向分離を行うために波長分離運転“二方向性波長マ
ルチプレクス法”が実施される。このために、中央通信
装置を形成する中継局ＶＳｔと、ローカル通信装置を形
成する遠方ユニット・・・、ＤＵ２、ＤＵ３、・・・と
においては、対応する電気光学的送信手段と、光電気的
受信手段と、波長分離運転用フィルタとが設けられてい
る。

【００１３】その場合、ローカル通信装置・・・、ＤＵ
２、ＤＵ３、・・・においてのみ、それぞれ電気光学的
送信素子ＳＤと、光電気的受信素子ＥＤと、波長分離運
転“二方向性波長マルチプレクス法”用フィルタＦとは
、図面に示されているように、二方向伝送用の電気光学
的、光電気的送信、受信モジュールｏ｜ｅに構成上結合
されている。他方では、同様に図面に示されているよう
に、中央通信装置ＶＳｔにおいてのみ、電気光変換器ｅ
／ｏと、光電気変換器ｏ／ｅと、波長選択性光学フィル
タＷとは構成上分離された個別デバイスを形成している
。フィルタとしては例えば干渉ビームスプリッタを備え
た（例えば米国特許第７９０６１６号明細書により）公
知の切換デバイスＷを設けることができ、電気光変換器
ｅ／ｏとしては（例えば１９８７年に発行されたｔｅｌ
ｃｏｍ　　ｒｅｐｏｒｔ第１０号臨時号“マルチプレク
ス装置および伝送装置”第１４６頁〜第１５０頁、第４
図から）公知のレーザモジュールを設けることができ、
光電気変換器ｏ／ｅとしては同様にアバランシェ・ホト
ダイオードを備えた市販のデバイスを設けることができ
る。

【００１４】概略的に図示された通信システムにおいて
、図面に示されているように、中継局ＶＳｔから下り方
向へローカル通信装置・・・、ＤＵ２、ＤＵ３、・・・
に至る信号伝送は波長λ１でバースト電流Ｚｄｏｗｎ、
例えばＡＴＭセル電流にて行われる。それぞれ５３ビッ
ト・オクテットを含むかかるＡＴＭセルは５オクテット
の制御情報フィールド（ヘッダ）と４８オクテットを含
む有効情報フィールドとからそれぞれ構成されている。ヘッダの一部分は１６ビットを含む所謂バーチャル・パ
ス・アイデンティファイヤであり、ヘッダの他の部分は
所謂アクセス・コントロール・フィールドである。

【００１５】ＡＴＭセル電流Ｚｄｏｗｎにおいて、まっ
たく有効情報を伝送することができない場合、ローカル
通信装置の同期を図るために予め定められたビットパタ
ーンを備えた同期化セルはそれぞれのセル始端によりフ
ェードインされている（所謂純粋ＡＴＭ）。しかしなが
ら、ＡＴＭセル電流を、所定の固定間隔にて発生する同
期化信号（オーバーヘッド）を有する例えばＳＯＮＥＴ
時間フレーム構造内に嵌め込むこともできる（所謂フレ
ーム構造ＡＴＭ）。

【００１６】バースト電流（ＡＴＭセル電流）Ｚｄｏｗ
ｎから、各ローカル通信装置ＤＵはそのローカル通信装
置のために決められたバーストだけを、例えば、ヘッダ
内、特にそのバーチャル・パス・アイデンティファイヤ
内において当該ローカル通信装置ＤＵに所属する識別マ
ークによってアドレッシングされたＡＴＭセルだけを取
出す。図１にはＡＴＭセル電流Ｚｄｏｗｎの４個のＡＴ
Ｍセルのためにヘッダ内での区分けと有効情報フィール
ドとが明確に示されている。なお、この４個のＡＴＭセ
ルのヘッダ内に示された識別マーク（３、３、２、ｎ）
は、有効情報Ａ、Ｂを伝送する最初の２つのセルがロー
カル通信装置ＤＵ３のために決定されており、有効情報
Ｃを伝送する第３セルがローカル通信装置ＤＵ２のため
に決定されており、有効情報Ｄを伝送する第４セルが図
面には示されていない、光導波路形加入者接続線ＯＡＬ
ｎを介して達するローカル通信装置に与えられることを
表している。

【００１７】反対の伝送方向において、ローカル通信装
置“遠方ユニット”ＤＵから上り方向へ中継局ＶＳｔに
至る信号伝送は波長λ２でバースト（場合によってはＡ
ＴＭセル）Ｚｕｐを有するＴＤＭＡ法にて行われる。従
って、ローカル通信装置ＤＵは中継局ＶＳｔからローカ
ル通信装置ＤＵ毎に個別に調整された遅延装置を用いて
各バーストを同期させて送信し、その結果上り方向にお
いて各バーストは当該ローカル通信装置のために予約さ
れた微少時間の間伝送され、バーストが中央通信装置の
共通の光導波路接続部において他のローカル通信装置Ｄ
Ｕのバーストと重なることがない。ローカル通信装置Ｄ
Ｕのこのような同期化は他の特許公報（例えば、ヨーロ
ッパ特許出願公開第０１７１０８０号公報、ヨーロッパ
特許出願公開第０３１８３３１号公報、ヨーロッパ特許
出願公開第０３３７６１９号公報、ドイツ連邦共和国特
許第４０１４３９６号明細書）にも既に記載されており
、従ってここでは説明を省略する。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、中央通信装置において
は、多数のローカル通信装置のために、コスト的に有利
な単一の送信・受信モジュールの高い部品数（またはそ
の増大）を維持しながら、従って相応して僅かな個数に
て、調整に労力の掛かるレーザダイオードのようなパワ
ー強化形の電気光学的送信器と、アバランシェ・ホトダ
イオードのような高感度形光電気的受信器とを使用する
ことができ、従って、通信システムにおいては所謂パワ
ー供給、即ち伝送損の防止を約５〜１０ｄＢ拡大するこ
とができるという利点がもたらされる。このことにより
、伝送路長が２〜４倍に拡大されるかもしくは分岐数が
２〜４倍に増加され、従って光パワーの観点から見ると
同一の中央通信装置に接続可能なローカル通信装置の個
数が２倍〜４倍になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略図。

【符号の説明】

ＶＳｔ　　中継局ＤＵ　　ローカル通信装置ＳＤ　　電気光学的送信手段ＥＤ　　光電気的受信手段ＯＢ　　光導波路形バスＦ、Ｗ　　フィルタＯＡＬ１〜ＯＡＬｎ　　光導波路形加入者接続線Ｖ１〜
Ｖｎ　　光分岐器ｏ｜ｅ　　電気光学的、光電気的送信、受信モジュール
ｅ／ｏ　　電気光学変換器ｏ／ｅ　　光電気変換器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　中央通信装置（ＶＳｔ）と、複数のロ
ーカル通信装置（ＤＵ）とを備え、前記ローカル通信装
置（ＤＵ）はそれぞれ固有の光導波路形接続線（ＯＡＬ
１、・・・、ＯＡＬｎ）を介して光分岐器（Ｖ１、・・
・、Ｖｎ）に接続され、前記光分岐器（Ｖ１、・・・、
Ｖｎ）は直接または少なくとも１つの他の光分岐器を介
して前記中央通信装置（ＶＳｔ）の共通の光導波路接続
部に光導波路形バス（ＯＢ）によって接続され、前記中
央通信装置（ＶＳｔ）およびローカル通信装置（ＤＵ）
の各々は電気光学的送信手段と光電気的受信手段と波長
分離運転“二方向性波長マルチプレクス法”用フィルタ
とを有している受動的光通信システムにおいて、前記ロ
ーカル通信装置（ＤＵ）においてのみそれぞれ電気光学
的送信素子（ＳＤ）と光電気的受信素子（ＥＤ）とフィ
ルタ（Ｆ）とは二方向伝送用の１つの電気光学的、光電
気的送信、受信モジュール（ｏ｜ｅ）に構成上結合され
、前記中央通信装置（ＶＳｔ）においてのみ電気光変換
器（ｅ／ｏ）と光電気変換器（ｏ／ｅ）とフィルタ（Ｗ
）とはそれぞれ構成上分離された個別デバイスを形成す
ることを特徴とする受動的光通信システム。