JPH0463032A - 冗長化多重通信装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、例えばＦＡ、ＯＡなどにおいて高い信軌性
が要求される信号伝送に使用される光ファイバを用いた
冗長化多重通信装置に関する。

（ロ）従来の技術 従来の光ファイバを用いた冗長化多重化通信装置の構成
例を第６図に示している。ここに示した通信装置は、二
重化装置であり、親局Ｍは２つの送受信装置（親局）Ｍ
Ａ、ＭＢを並設している。

また、子局１１も２つの送受信装置（子局）１１Ａ、１
１Ｂを並設している。図示を省略しているが、他の子局
も同様である。親局１の送受信装置ＭＡ、ＭＢは、それ
ぞれ送信信号ＳＭＡ、ＳＭＢを光信号に変換する電／光
変換器ＩＡ、ＩＢと受信信号ＲＭＡ、ＲＭＢを得る光／
電変換器２Ａ、２Ｂを備えている。また子局１１の送受
信装置１１Ａ、ＩＩＢも同様にそれぞれ送信信号ＳＩＡ
、ＳＩＢを光信号に変換して送出する電／光変換器１３
Ａ、１３Ｂと受信信号ＲＩＡ、ＲＩＢを得る光／電変換
器１４Ａ、１４Ｂを備えている。そして送受信装置ＭＡ
の電／光変換器ＩＡが光ファイバ１５Ａ、光カプラ１７
Ａを介して子局ＩＡの光／電変換器１４Ａに接続され、
光／電変換器２Ａが、光ファイバ１６Ａ、光カプラ１８
Ａを介して子局１１Ａの電／光変換器１３Ａに接続され
ている。親局ＭＢと子局１１Ｂも全く同様に光ファイバ
１５Ｂ、１６Ｂと光カプラ１７Ｂ、１８Ｂで接続されて
いる。

この二重化通信装置では、例えば親局ＭＡから子局１１
Ａへと、親局ＭＢから子局１１Ｂへ同一データが伝送さ
れ、逆に子局１１Ａから親局ＭＡへと子局１１Ｂから親
局ＭＢへ同一データが伝送される。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記した従来の冗長化多重通信装置では、例えば二重化
装置で、親局と子局を結ぶのに４本の光ファイバを必要
とし多重化数が大となれば、さらに多くの光ファイバが
必要となる。通信距離にもよるが、高価な光ファイバを
多数必要とすることは装置全体を高価格としてしまう問
題がある。

光波長多重通信方式を採用すれば１本の伝送路で多重化
が可能であるが、光波長の種類は多重化数だけ必要であ
り、多重化数の大きい場合は、発光素子の種類が極めて
多く必要であり、現在の市場では入手困難であり、この
方式を採用するのも実際的でないという問題がある。

この発明は、上記問題点に着目してなされたものであっ
て、光ファイバの本数をそれ程多くすることなくそれで
いて比較的安価に、しかも多重化数も多くし得る冗長化
多重通信装置を捉供することを目的としている。

（ニ）課題を解決するための手段及び作用この発明の請
求項１の冗長化多重通信装置は、複数の送受信装置を備
える親局と、それぞれに複数の送受信装置を備える複数
の子局間とを、光ファイバで接続し、各送受信装置には
電気的デジタルデータを光信号に変換して送出する電／
光変換器と、伝送されて来た光信号を電気的デジタルデ
ータに変換して受信する光／電変換器とを備え、各親局
の複数の電／光変換器は同一のデータを送出し、複数の
光／電変換器は同一のデータを受信するとともに、各子
局の複数の電／光変換器及び光／電変換器も同一データ
を送出し、受信するものにおいて、親局及び子局のそれ
ぞれに自局の電／光変換器及び光／電変換器の入出力を
結合する光双方向マルチ分岐結合器を備え、親局、子局
間のこれら光双方向マルチ分岐結合器間を１本の光ファ
イバ及び光双方向結合分岐器を用いて接続している。

この冗長化多重通信装置では、例えば親局からいずれか
の子局にデータを伝送する場合、親局の複数の送受信装
置の各電／光変換器でそれぞれ同一のデジタルデータが
光信号に変換され、各電／光変換器の光信号出力が光双
方向マルチ分岐結合器で結合され、１本の光フアイバ内
を重畳して伝送され、さらに光双方向結合分岐器を経て
、相手の子局の双方向マルチ分岐結合器で、その子局の
各送受信装置の光／電変換器あてに分配されて加えられ
、分配された同一の光信号が各光／電変換器で電気的に
デジタル信号に変換されて取り込まれる。

この発明の請求項２の冗長化多重通信装置は、複数の送
受信装置を備える親局と、それぞれに複数の送受信装置
を備える複数の子局間とを、光ファイバで接続し、各送
受信装置には電気的デジタルデータを光信号に変換して
送出する電／光変換器と、伝送されて来た光信号を電気
的にデジタルデータに変換して受信する光／電変換器と
を備え、各親局の複数の電／光変換器は同一のデータを
送出し、複数の光／電変換器は同一のデータを受信する
とともに、各子局の複数の電／光変換器及び光／電変換
器も同一データを送出し、受信する冗長化多重通信装置
において、 親局及び子局のそれぞれに自局の電／光変換器出力を結
合する第１の光カブラと、光／電変換器への入力を分配
する第２の光カプラを備え、これらの第１の光カプラ及
び第２の光カプラと１本の光ファイバで親局及び複数の
子局間をリング状に接続している。

この冗長化多重通信装置では、例えば親局からいずれか
の子局にデータを伝送する場合、親局の複数の送受信装
置の各電／光変換器で同一のデジタルデータが光信号に
変換され、各電／光変換器の光信号が第１の光カプラで
結合され１本の光ファイバで親局に隣接する子局に伝送
され、その子局の第２のカプラで分配され、その子局の
複数の送受信装置の各光／電変換器に入力され、電気的
デジタルデータに変換し、その子局の複数の送受信装置
の各電／光変換器で再度光信号に変換され、第１の光カ
プラで結合され、１本の光ファイバで次の子局に伝送さ
れ、以下同様にして目的とする子局と親局間に接続され
る子局と１本の光ファイバを介して目的とする子局まで
データが伝送される。

（ホ）実施例 以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。

第１図は、この発明の一実施例を示す冗長化二重化通信
装置のブロック図である。同図において、親局Ｍは２つ
の送受信装置（親局）ＭＡ、ＭＢを併設しており、各送
受信装置ＭＡ、ＭＢには、それぞれ電／光変換器ＩＡ、
ＩＢと光／電変換器２Ａ、２Ｂを備えている。また、親
局Ｍには、光双方向マルチ結合分岐器６が付設されてお
り、この光双方向マルチ結合分岐器６と電／光変換器Ｉ
Ａ、ＩＢ、光／電変換器２Ａ、２Ｂが各１本の短い光フ
ァイバで接続されている。

子局１１も２つの送受信袋Ｗ（子局）１１Ａ、１１Ｂを
併設しており、各送受信装置１１Ａ、１１Ｂには、それ
ぞれ電／光変換器１３Ａ、１３Ｂ、光／電変換器１４Ａ
、１４Ｂを備えている。また、子局１１にも光双方向マ
ルチ結合分岐器１９が付設されており、この光双方向マ
ルチ結合分岐器１９と電／光変換器１３Ａ、１３Ｂ、光
／電変換器１４Ａ、１４Ｂが各１本の短い光ファイバで
接続されている。

親局Ｍの光双方向マルチ結合分岐器６と子局１１の光双
方向マルチ結合分岐器１９間は、１本の光ファイバ１５
と光双方向結合分岐器１７を介して接続されている。な
お、図では子局は１台のみ示しているが、実施例では、
親局Ｍに対して０台の子局１１、・・・　１ｎが接続さ
れており、他の子局は、子局１１と全く同様の構成であ
り、各子局の光双方向マルチ結合分岐器１９が光ファイ
バ１５に光双方向結合分岐器１７により接続されている
。したがって光ファイバ１５は幹線伝送路を構成してい
る。

この実施例冗長化二重通信装置において、親局Ｍの発信
信号（送信データ）ＳＭＡ、ＳＭＢは同一の電気信号で
あり、電／光変換器ＩＡ、ＩＢで光信号に変換される。

親局ＭＡの電／光変換器ＩＡより出力された光信号は光
双方向マルチ結合分岐器６、幹線の光ファイバ１５を経
て子局方向に伝送される。同様に親局ＩＢの電／光変換
器ＩＢから出力された光信号も、光双方向マルチ結合分
岐器６を介して同一の光ファイバ１５に送り込まれて、
この光ファイバ１５を通じて子局方向に伝送される。子
局１１に付設の光双方向マルチ結合分岐器１７で幹線１
５の光信号は子局１１の方にも分岐される。子局１１の
入力端にては、受信信号は２つの送信信号の合成された
ものであるが、２つの送信信号は同一内容であり、受信
信号強度は２つの信号強度の和となる。したがって子局
１１は正しく信号を受信することができる。この受信信
号は光双方向マルチ結合分岐器１９によって分岐され、
子局１１の２つの光／電変換器１４Ａ、１４Ｂに送達す
るされる。この光信号は光／電変換器１４Ａ、１４Ｂで
電気信号に変換されて受信信号ＲＩＡ、ＲＩＢとなる。

この信号が子局１１をポーリングしている場合には、子
局１１で受信処理される。子局１１がポーリングされて
いなければ、この子局１１の信号処理回路は動作しない
。

この場合は、親局Ｍからの光信号は光双方向結合分岐器
１７によって子局１２以下にも伝送されるから、ポーリ
ングされている子局が信号を受信処理する。

子局が親局Ｍよりの情報に基づき、親局Ｍに対してアン
サハック情報を送信するときは、親局Ｍからの送信の場
合と同様に、例えば子局１１よりアンサハック情報を伝
送する場合、同一の信号ＳＩＡ、ＳＩＢをそれぞれ電／
光変換器１３Ａ、１３Ｂで光信号に変換し、光双方向マ
ルチ結合分岐器１９．１７、光ファイバ１５を通して親
局Ｍ側に送出する。この光信号は光双方向マルチ結合分
岐器６によって２つに分岐され、親局Ｍの光／電変換器
２Ａ、２Ｂに入力され、電気信号ＲＭＡ、ＲＭＢに変換
される。なお、子局からアンサハック情報を通信するタ
イミングでは、その子局以外の子局と親局とは、発信モ
ードとはならないようにしておく。この場合では、信号
はもっばらこの子局のみから発信され、光信号伝送路で
ある光ファイバには、その子局の発信信号のみが存在す
るようになる。

以上のようにして幹線の光ファイバによる伝送路は１本
のみで冗長化二重通信が行われる。

第２図は、この発明の他の実施例を示す冗長化−重通信
装置のブロック図である。この実施例冗長化二重通信装
置は、親局Ｍ及び光伝送部分の構成は、第１図に示した
ものと同様である。この実施例装置では、第１図のもの
と相違して子局１１の送受信装置１１Ａ、ＩＩＢのそれ
ぞれにＯＲゲート２ＯＡ、２０Ｂを設け、送受信装置１
１Ａの送信信号ＳｔＡと、送受信装置１１Ｂの受信信号
ＲＩＢをＯＲゲート２ＯＡを介して、電／光変換器１３
Ａに加え、また送受信装置１１Ｂの送信信号ＳＩＢと送
受信装置１１Ａの受信信号ＲＩＡをＯＲゲート２０Ｂを
介して電／光変換器１３Ｂに加えるようにしている。他
の子局も同様に構成されている。

この実施例装置では、第１図に示したものと同様に動作
を行うほか、その子局が発信するタイミングでないとき
は、光／電変換器１４Ａ、１４Ｂで受信した信号をＯＲ
ゲート２０Ｂ、２０Ａ、電／光変換器１３Ｂ、１３Ａを
介して送出し、リピータとして機能する。このため、幹
線光伝送路である光ファイバ１５の信号強度が大きくな
り、伝送距離を長くすることや伝送誤り率低減に効果が
ある。なお、ＯＲゲート２ＯＡ、２０Ｂの２つの入力は
同時に存在することはない伝送方式であるので、このＯ
Ｒゲートがあっても伝送信号の内容が変わることはない
。

第３図は、この発明のさらに他の実施例を示す冗長化二
重通信装置を示すブロック図である。この実施例冗長化
二重通信装置は、親局Ｍ及び子局１１、・・・、の構成
が第２回に示したものと同様である。この実施例装置は
、第２図に示したものと幹線光伝送路部が相違しており
、子局１１に光双方向マルチ結合分岐器１９．１７を設
けるほかに、親局Ｍの光双方向マルチ結合分岐器６の子
局側に、さらに光双方向結合分岐器７を設け、これら光
双方向結合分岐器７．１７間を１本の光ファイバ１５で
接続している。そして、光双方向マルチ結合分岐器１９
に分岐された光ファイバ１５は、他の子局１２の光双方
向結合分岐器１７に接続され、以下、順次他の子局に接
続され、最後の子局１ｎの光双方向結合分岐器１７て゛
分岐された光ファイバ１５が親局Ｍの光双方向結合分岐
器７で接続されている。そのため、幹線伝送路である光
ファイバ１５は、第５図（Ａ）に示すようにリング状に
構成されている。この実施例では、幹線伝送路である光
ファイバ１５から各局への信号分岐と、各局からの信号
の光ファイバ１５への結合は、それぞれ光双方向結合分
岐器７．１７によって行われる。

この実施例装置では、光ファイバ１５がループの何処か
１点で切断されても異常なく通信を行うことができる。

また、どれかの子局が両方のループ間とも故障しても、
またその故障箇所が複数であっても、故障中には子局は
信号発信しないようにしておけば、正常な局間の通信は
異常なく行うことができる。これにより極めて信輔性の
高いシステムを実現できる。

第４図は、この発明のさらに他の実施例（請求項２）を
示す冗長化二重化通信装置を示すブロック図である。こ
の実施例冗長化通信装置は、親局Ｍの送受信装置ＭＡ、
ＭＢ及び子局１１．１２、・・・、の送受信装置１１Ａ
、ＩＩＢ、１２Ａ、１２Ｂの構成は、第２図、第３図に
示したものと同様である。もっとも、親局Ｍは２個の光
カプラ８．９を付設しており、電／光変換器ＩＡ、ＩＢ
の出力が短い光ファイバで、光カプラ８に接続され、光
／電変換器２Ａ、２Ｂの入力が短い光ファイバで光カブ
ラ９に接続されている。また、子局１１も２個の光カプ
ラ２１．２２を付設しており、電／光変換器１３Ａ、１
３Ｂの出力が短い光ファイバで光カプラ２１に接続され
、光／電変換器１４Ａ、１４Ｂの人力が短い光ファイバ
で光カプラ２２に接続されている。他の子局も同様であ
る。そして、親局Ｍのカプラ８と子局１１の光カプラ２
２が幹線伝送路を構成する光ファイバ１５で接続され、
同様に子局１１の光カプラ２１と隣接する子局の光カプ
ラ３２が光ファイバ１５によって接続され以下順次、子
局１２．１３、・・・　Ｉｎが同様にしてリング状に接
続され、子局１ｎの光カプラｎ１と親局Ｍの光カプラ９
が光ファイバ１５で接続され、各光カプラ８．９．２１
．２２、・・・ｎｌ、ｎ２を親局Ｍ、子局１１、・・・
　ｌｎ内にそれぞれ含まれるとすると、本実施例装置は
第５図（Ｂ）に示すように接続されている。

この実施例装置では、例えば親局Ｍから子局に情報を伝
送する場合、親局Ｍの電／光変換器ＩＡ、１Ｂから個別
に同じ光信号が出力され、光カプラ８で結合され、光フ
ァイバ１５を両信号が重畳されて子局１１方向に伝送さ
れる。そして、子局１１の光カプラ２２で受信信号が分
岐され、光／電変換器１４Ａと１４Ｂに入力され、電気
信号ＲＩＡ、ＲＩＢに変換される。このとき、子局１１
がポーリングされていなければ、子局１１は受信処理し
ない。しかし、受信信号ＲＩＡはＯＲゲート２０Ｂを介
して電／光変換器１３Ｂに入力されており、また受信信
号ＲＩＢはＯＲゲート２０Ａを介して電／光変換器１３
Ａに入力されているので、これら電／光変換器１３Ａ、
１３Ｂは、受信信号ＲＩＡ、ＲＩＢを再度光信号に変換
して光カプラ２１、光ファイバ１５を介して次の子局１
２に伝送する。凍上のようにして子局は自己へのポーリ
ングでない場合は、受信した信号を隣接局にリピート送
信し、自局へのポーリングの場合には、受信信号処理を
行う。

なお、上記各実施例は、いすも冗長化二重通信装置につ
いて説明したが、各局の送受信装置を増設し、さらに光
双方向性結合分岐器として多チヤンネル用のものを使用
して本発明を適用すれば、三重、四重などの冗長化多重
通信装置を実現できることはいうまでもない。

（へ）発明の効果 この発明によればいずれの請求項の冗長化多重通信装置
も親局及び複数の子局は、いずれも複数の送受信装置を
備えるが、各局を結ぶ幹線光伝送路としては、１本の光
ファイバで良いので、多重通信装置を構成する場合にか
かわらず、伝送路のコストの低減を図ることができる。

また三重化が容易に実現できるので２ＯＵＴ　　ＯＦ３
のような高信軌性システムを構成できる。

さらにループ接続のシステムにあっては、複数の子局が
故障しても、健全な局間の通信を継続することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す冗長化二重通信装
置のブロック図、第２図は、この発明の他の実施例を示
す冗長化二重通信装置のプロック図、第３図は、この発
明のさらに他の実施例を示す冗長化二重通信装置のブロ
ック図、第４図は、この発明のさらに他の実施例を示す
冗長化二重通信装置のブロック図、第５図（Ａ）は、第
３図の冗長化二重通信装置の各局間接続を示す概略図、
第５図（Ｂ）は、第４図に示す冗長化二重通信装置の各
局間の接続を示す概略図、第６図は、従来の冗長化二重
通信装置を示すブロック図である。 Ｍ：親局、１１・・・・・１ｎ：子局、ＭＡ−ＭＢ・Ｉ
ＩＡ・１１Ｂ：送受信装置、ＩＡ・ＩＢ・１３Ａ・１３
Ｂ：電／光変換器、２Ａ・２Ｂ・１４Ａ・１４Ｂ：光／
電変換器、６・１９：光双方向マルチ結合分岐器、７・
１７：光双方向結合分岐器、 ８・９・２１・２２・３１・３２・・・・：光カプラ、 １５：光ファイバ。 特許出願人　　　　　　株式会社島津製作所代理人　　
　弁理士　　中　村　茂　信第 図 第 図 （Ａ） 第 図 （Ｂ） ｎ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の送受信装置を備える親局と、それぞれに複
   数の送受信装置を備える複数の子局間とを、光ファイバ
   で接続し、各送受信装置には電気的デジタルデータを光
   信号に変換して送出する電／光変換器と、伝送されて来
   た光信号を電気的デジタルデータに変換して受信する光
   ／電変換器とを備え、各親局の複数の電／光変換器は同
   一のデータを送出し、複数の光／電変換器は同一のデー
   タを受信するとともに、各子局の複数の電／光変換器及
   び光／電変換器も同一データを送出し、受信する冗長化
   多重通信装置において、 親局及び子局のそれぞれに自局の電／光変換器及び光／
   電変換器の入出力を結合する光双方向マルチ分岐結合器
   を備え、親局、子局間のこれら光双方向マルチ分岐結合
   器間を１本の光ファイバ及び光双方向結合分岐器を用い
   て接続したことを特徴とする冗長化多重通信装置。
2. （２）複数の送受信装置を備える親局と、それぞれに複
   数の送受信装置を備える複数の子局間とを、光ファイバ
   で接続し、各送受信装置には電気的デジタルデータを光
   信号に変換して送出する電／光変換器と、伝送されて来
   た光信号を電気的デジタルデータに変換して受信する光
   ／電変換器とを備え、各親局の複数の電／光変換器は同
   一のデータを送出し、複数の光／電変換器は同一のデー
   タを受信するとともに、各子局の複数の電／光変換器及
   び光／電変換器も同一データを送出し、受信する冗長化
   多重通信装置において、 親局及び子局のそれぞれに自局の電／光変換器出力を結
   合する第１の光カプラと、光／電変換器への入力を分配
   する第２の光カプラを備え、これらの第１の光カプラ及
   び第２の光カプラと１本の光ファイバで親局及び複数の
   子局間をリング状に接続したことを特徴とする冗長化多
   重通信装置。