JPH05191360A - 光多分岐通信装置 - Google Patents

光多分岐通信装置

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JPH05191360A
JPH05191360A JP4004396A JP439692A JPH05191360A JP H05191360 A JPH05191360 A JP H05191360A JP 4004396 A JP4004396 A JP 4004396A JP 439692 A JP439692 A JP 439692A JP H05191360 A JPH05191360 A JP H05191360A
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JP
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optical
branching
signal
communication device
branch
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Application number
JP4004396A
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English (en)
Inventor
Hiroji Horikawa
広二 堀川
Hiroshi Ishida
博 石田
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Original Assignee
Meidensha Corp
Tokyo Electric Power Co Inc
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 子局の結合台数増と伝送距離の延長及び子局
設置のフレキシビリティ向上を図る。 【構成】 親局通信装置と複数の子局通信装置間で光ケ
ーブルを伝送路としてデータ通信を行い、光ケーブルの
途中に設けた光分岐合流器によって分岐合流した光信号
を子局通信装置が送受信し、前記光ケーブルは前記親局
通信装置及び子局通信装置からの同じ光信号を夫々互い
に逆方向に伝送して子局通信装置及び親局通信装置に受
信させる二重化構成とした光多分岐通信装置において、
親局からの光ケーブルにはクロージャを設けて光信号の
分岐と合流を行い、この分岐合流の光信号は多分岐カプ
ラによって複数の子局との間で複数の支線光ケーブルを
通して送受信する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、親局通信装置と複数の
子局通信装置間で光ケーブルを伝送路としてデータ通信
を行い、光ケーブルの途中に設けた光分岐合流器によっ
て分岐合流した光信号を子局通信装置が送受信する光多
分岐通信装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光多分岐通信方式における親局通信装置
(以下親局と略称する)と子局通信装置(以下子局と略
称する)間の基本構成は図4に示す構成にされる。親局
1は内部処理回路2によるデータ処理に子局とのデータ
授受を必要とするときに光送信器3から所定の伝送制御
による光信号を光ケーブル4に乗せ、また子局から光ケ
ーブル4を通して送信した信号を光受信器5で受信し、
処理回路2に取り込む。光ケーブル4はループ方式にさ
れてn台の子局61〜6nに結合される。各子局61〜6n
は、光ケーブル4に対してX分岐合流器になる光分岐合
流器71〜7nを結合することで光ケーブル4に乗せられ
た光信号を分岐して光受信器81〜8nに受信し、また光
送信器91〜9nからの光送信信号を光ケーブルに乗せる
合流を行う。光受信器及び光送信器による電気信号は内
部処理回路101〜10nに取り込み及び受け付けがなさ
れる。
【0003】上述の基本構成において、親局1と子局6
1〜6n間の信号の授受は以下の手順で行われる。
【0004】まず、親局1から子局61〜6nの一つへの
送信には、親局が光送信器3によって光ケーブル4に信
号Aを乗せる。この信号Aは光ケーブル4で各子局61
〜6nの光分岐合流器71〜7nを経て各子局61〜6n
受信され、最終的には光受信器5に受信される。即ち、
光多分岐通信方式ではすべての子局が一つの光ケーブル
4に結合され、親局から送信した信号はすべての子局に
送信される。
【0005】各子局61〜6nは親局からの信号Aを光受
信器81〜8nで夫々取り込み、処理回路101〜10n
よって信号Aの内容から自局宛の信号か否かを判定し、
自局宛でない場合は該信号Aを破棄する。また、自局宛
の場合には信号Aに対する応答信号B1〜Bnを光送信器
1〜9n及び光分岐合流器71〜7nを通して光ケーブル
4に乗せ、信号B1〜Bnの一つが親局1まで送信され
る。親局1では光受信器5によって信号B1〜Bnの一つ
を受信し、内部処理回路2に取り込む。
【0006】なお、親局から子局への信号Aは送信先と
なる子局を一つにし、送信先の子局は親局の信号送信状
態が終了した後、親局に対して信号Bを送信する。即
ち、子局は自分の判断で親局に対して信号を送信するこ
となく、必ず親局から信号を受信した後の応答信号とし
て返信する場合に信号Bを送信する(ポーリング方
式)。
【0007】前述の光多分岐通信方式は、光多分岐通信
システムとしては簡単になるが、親局の光送信器又は光
受信器に異常が発生した場合や光ケーブルに断線等の異
常が発生した場合にすべての子局との送受信が不能とな
り、システムダウンに至る欠点がある。
【0008】この課題を解決するものとして、図5に示
す二重化方式の光多分岐通信システムを本出願人は既に
提案している。同図は送信系と受信系の単なる二重化で
なく、子局と光ケーブルの光信号授受に光分岐合流器と
Y分岐合流器との組み合わせによって子局構成を簡単化
するものである。以下、図5のシステムを詳細に説明す
る。
【0009】親局1では光送信器3A,3Bと光受信器
5A,5Bを設け、対となる光送受信器に夫々光ケーブ
ル4A,4Bを結合し、子局61〜6nでは子局61に代
表して示すように、光ケーブル4A,4Bに対して夫々
光分岐合流器7A1,7B1を設け、これら光分岐合流器
7A1,7B1で夫々分岐した2系統の光信号をY分岐合
流器111によって合流(重畳)して光受信器81への光
入力信号にする。同様に、光送信器91からの信号をY
分岐合流器121によって2系統の光信号に分岐し、そ
の1つの光信号を光分岐合流器7A1への光合流信号に
し、残りの1つの光信号を光分岐合流器7B1への光合
流信号にする。
【0010】上述の構成になる通信装置の動作を図6の
タイムチャートを参照して以下に詳細に説明する。
【0011】(1a)親局1から子局61〜6nへ信号の
送信を行う場合、まず親局1から送受信対象となる子局
に対して信号を送信する。この信号には内部処理回路2
から光送信器3A,3Bに信号A0を与え、夫々の光送
信器3A,3Bからは光信号A1,A2に変換して光ケー
ブル4A,4Bに乗せる、両信号A1,A2は光ケーブル
4A,4Bを互いに逆方向で伝送されて各子局61〜6n
に着信する。各子局では二つの光信号A1,A2を夫々光
分岐合流器7A1,7B1から内部に取り込み、Y分岐合
流器111によって合流した信号A3として光受信器81
に受信し、この信号を内部処理回路101では内部処理
して親局1への応答信号を作成する。なお、光信号
1,A2はすべての子局61〜6nに送信され、送信先子
局以外の子局では内部処理回路で信号の受信を行うが内
部処理によって該信号を破棄する。
【0012】(1b)子局61〜6nのうちの一つの子局
から親局1へ応答信号を送信する場合、親局からの信号
を受信した子局は、親局1の信号送信状態が終了した
後、内部処理回路61は応答信号B0を光送信器91に出
力する。光送信器91はこの入力信号を光信号に変換
し、この信号B1をY分岐合流器121の入力にし、Y分
岐合流器121によって二つの信号B2,B3に分岐す
る。これら信号B2,B3は夫々光分岐合流器7A1,7
1に送られて光ケーブル4A,4Bに乗せられ、該光
ケーブル4A,4Bを通して親局1に伝送される。この
伝送も親局まで互いに逆方向で行われる。親局1では光
ケーブル4A,4Bからの光信号B2,B3を夫々光受信
器5A,5Bで受信し、夫々電気信号B4,B5に変換
し、内部処理回路2によって一つの信号に編集して内部
処理に使用する。
【0013】(2)上述までの動作は各部が正常状態に
あるときのもので、親局に異常が発生した場合の信号の
送受信動作を以下に詳細に説明する。
【0014】(2a)親局の光送受信器の片方の系統に
なる光送信器3A及び光受信器5Aの一方又は両方に異
常が発生した場合、親局の内部処理回路2から出力され
る信号A0は光送信器3Aの系統異常によって光送信器
3Bのみから光ケーブル4Bを通して子局側に送信され
る。この信号A2は送信先子局61と仮定すると、該子局
1では光分岐合流器7B1とY分岐合流器111を経て
信号A3となり、光受信器81で受信される。この場合、
信号A2は二つの信号A1とA2の重畳信号でなく、信号
2そのものである。子局61の内部処理回路101で信
号A3を電気信号に変換した信号A4として取り込み、親
局1が正常な場合と全く同じに通常の内部処理を行い、
その応答信号を作成する。
【0015】(2b)当該子局61の内部処理回路101
は応答信号B0を光送信器91に与え、該光送信器91
光信号B1に変換し、Y分岐合流器121及び光分岐合流
器7A1,7B1を通して光ケーブル4A,4Bに信号B
2,B3として乗せる。このとき、親局1では光受信器5
Aが異常にあるときは信号B3のみを光受信器5Bで受
信し、この変換した信号B5のみを内部処理回路2に取
り込み、内部処理を行う。この内部処理は、信号B4
未受信となるが、親局と子局間の信号送受信のレベルで
見ると一方が正しく受信されているので親局が正常な場
合と同様の処理を行う。
【0016】(3)次に、光ケーブル4A,4Bの断線
時の信号の送受信動作を以下に詳細に説明する。
【0017】(3a)光ケーブル4A,4Bが図5中の
F部分で断線し、親局1と子局61間で送受信する場
合、親局1からの送信信号は信号A1,A2の二つの信号
として光ケーブル4A,4Bに乗せられる。信号A1
光ケーブル4Aによって子局61まで正常に伝送され、
信号A2は光ケーブル4Bによって伝送されるがF部分
で断線があるため子局61では該信号A2を受信できな
い。このとき、子局61では光ケーブル4A側からの信
号A1を受信することで内部処理回路101には正常な受
信を得てその応答信号B0を作成する。
【0018】(3b)子局61からの信号B0は光送信器
1で光信号B1に変換され、Y分岐合流器121及び光
分岐合流器7A1,7B1を通して光ケーブル4A,4B
に乗せられる。このとき、信号B2は光ケーブル4Aが
F部分で断線しているため該部分で消滅するが、信号B
3は光ケーブル4Bを通して親局1の光受信器5Bまで
伝送される。親局1では信号B3を変換した信号B5のみ
を内部処理回路2に取り込み、内部処理を行う。このと
き、信号B4側は未受信となるが、親局と子局間の信号
送受信レベルで見ると一方の信号が正しく受信されてい
るため光ケーブルが正常な場合と同等の処理を行う。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】従来の光多分岐通信装
置において、光送受信器の性能から送受信器間信号レベ
ル差が規定され、この制約から子局の設置台数と伝送距
離が規定される。
【0020】即ち、光送信器からの信号レベルは発光素
子の光出力で決まり、光通信が受信器に到達する経路で
光ケーブルの損失や光分岐合流器での分岐損や通過損さ
らには光コネクタ接続での損失があり、これら損失を伴
った光信号が受信器で受信されるのに該受信器の感度か
ら制限される最小レベルが規定され、これら制約及び損
失から子局の設置台数を多くするほど伝送距離が短く制
限され、逆に伝送距離を長くするほど子局設置台数が少
なくなる。
【0021】上述のことから、従来の二重化した装置で
は、例えば結合できる子局台数は最大N台でそのときの
最大伝送距離はLKmとして運用され、子局がN台を越
える場合には1つの装置では対応できず複数の伝送路
(K台の子局ではK/Nの伝送路)を必要として伝送路
布設が複雑・高価になる。
【0022】また、親局では伝送路の増加に伴い、親局
側の光送受信器やそれに付属する回路の増設を必要と
し、親局のコストアップになるし信頼性も低下させる。
【0023】さらに、子局の増加に加えて伝送距離の増
加があるときは伝送路の数が増々多くなってしまう。
【0024】さらにまた、光ケーブルの布設は、子局台
数と伝送距離との間にほぼ反比例の関係があり、自由な
布設ルートで単純に光ケーブルを設置することができな
い。特に、子局台数が多く、しかも子局間の距離が比較
的長くなって伝送距離の余裕が少ない場合には親局と子
局間又は子局と子局間を最短距離で結ぶ必要があり、子
局配置及び光ケーブルの布設にフレキシビリティが殆ど
無くなる。
【0025】本発明の目的は、子局の結合台数増と伝送
距離の延長及び子局設置のフレキシビリティ向上を図る
ことができる光多分岐通信装置を提供することにある。
【0026】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題の解
決を図るため、親局通信装置と複数の子局通信装置間で
光ケーブルを伝送路としてデータ通信を行い、光ケーブ
ルの途中に設けた光分岐合流器によって分岐合流した光
信号を子局通信装置が送受信し、前記光ケーブルは前記
親局通信装置及び子局通信装置からの同じ光信号を夫々
互いに逆方向に伝送して子局通信装置及び親局通信装置
に受信させる二重化構成とした光多分岐通信装置におい
て、前記二重化構成の光ケーブルに夫々結合する一対の
光分岐合流器と、該光分岐合流器から分岐される一対の
光信号を合流する第1のY分岐合流器と、子局側からの
光信号を分岐して該一対の光分岐合流器に合流させる第
2のY分岐合流器と、該第1のY分岐合流器からの光信
号を複数の光信号に分岐して複数の子局通信装置へ光ケ
ーブルで伝送する第1の多分岐カプラと、該複数の子局
通信装置から夫々光ケーブルが受信する光信号を1つの
光信号に合流して該第2のY分岐合流器の光信号入力に
する第2の多分岐カプラとを有するクロージャを備えた
ことを特徴とする。
【0027】
【作用】上記構成によれば、親局はクロージャを通過し
て光送信と受信の二重化ループを子局との間に構成し、
クロージャは親局からの一対の光信号を光分岐合流器で
分岐し、該一対の光信号をY分岐合流器で合流し、さら
に第1の多分岐カプラで複数の光信号に分岐して複数の
子局に光伝送し、逆に複数の子局からの光信号を第2の
多分岐カプラで1つの光信号に合流し、第2のY分岐合
流器で分岐して一対の光分岐合流に夫々合流させる。
【0028】
【実施例】図1は本発明の一実施例を示すシステム構成
図である。同図において、親局1の構成及び光ケーブル
との結合は従来と同じにされ、図示では2心の光ケーブ
ル4Cが従来の光ケーブル4A,4Bに相当し、該光ケ
ーブル4Cには夫々逆方向に信号が伝送される。この光
ケーブル4Cは以後幹線光ケーブルと呼ぶ。
【0029】幹線光ケーブル4Cには4つのクロージャ
21〜24が結合され、各クロージャには夫々4つの子
局(制御器)251〜254、261〜264、271〜2
4、281〜284が光ケーブル29で結合される。こ
の光ケーブル29は以後支線光ケーブルと呼ぶ。
【0030】図2はクロージャ21〜24の1つを示
し、クロージャ22で代表して示す。クロージャ22は
幹線光ケーブル4C側を流れる光信号を支線光ケーブル
29側と分岐合流させるために、従来と同様に光分岐合
流器301,302及びY分岐合流器311,312を設け
ている。
【0031】さらに、Y分岐合流器311と支線光ケー
ブル29との間に光信号を4つの信号に分岐して子局2
1〜264に伝送するための多分岐カプラ321及び4
つの子局261〜264からの光信号を1つの信号に集め
てY分岐合流器312に伝送するための多分岐カプラ3
2を設けている。
【0032】図3は多分岐カプラの光信号の流れを示
し、多分岐カプラ321では光信号入力O20を4つの光
信号O21,O22,O23,O24に分岐し、多分岐カプラ3
2では4つの光信号入力O11,O12,O13,O14を1
つの光信号出力O10に結合する。
【0033】上述の構成による親局と子局間の信号の流
れを中心に説明する。
【0034】図1において、親局1の光送信器3Aから
幹線光ケーブル4Cに送出された光信号RSは、クロー
ジャ21を通過し、クロージャ22で分岐されて支線光
ケーブル29に入り、子局261〜264に伝送される。
また、クロージャ22を通過した信号RSは引き続いて
クロージャ23,24を通過して親局1に戻り、光受信
器5Aで受信される。
【0035】一方、親局1の光送信器3Bから幹線光ケ
ーブル4Cに送出された光信号LSは、クロージャ2
4,23を通過し、クロージャ22で分岐されて支線光
ケーブル29に入り、子局261〜264に伝送される。
また、クロージャ22を通過した信号LSは引き続いて
クロージャ21を通過して親局に戻り、光受信器5Bで
受信される。
【0036】クロージャ22での光信号伝送路は、図2
に示す。信号RSはクロージャ22内の光分岐合流器3
1で分岐され、Y分岐合流器311を経由して多分岐カ
プラ321に入り、このカプラ321で4つの光信号に分
岐されて夫々支線光ケーブル29を経由して子局261
〜264に伝送され、夫々の光受信器331〜334で受
信される。
【0037】また、逆方向伝送の信号LSはクロージャ
22内の光分岐合流器302で分岐され、Y分岐合流器
311を経由して多分岐カプラ321に入り、ここで4分
岐されて支線光ケーブル29を経由して子局261〜2
4の光受信器331〜334に受信される。
【0038】次に、子局から親局への伝送を説明する。
子局261〜264の各光送信器341〜344から送出さ
れた光信号は夫々支線光ケーブル29を経由してクロー
ジャ22に伝送される。この信号は、クロージャ22内
の多分岐カプラ322及びY分岐合流器312を経由し
て、光分岐合流器301,302で幹線光ケーブルに結合
される。
【0039】この結合された光信号は信号RSではクロ
ージャ23,24を経由して親局1に伝送され、信号L
Sではクロージャ21を経由して親局1に伝送される。
【0040】上述までの動作は信号が正常に伝送された
場合であり、幹線光ケーブルの途中や支線光ケーブルの
途中で光ケーブルが断線された場合の信号の流れについ
て以下に説明する。
【0041】図1の構成において、幹線光ケーブル4C
の途中、BP点で断線が発生した場合、親局1と子局2
1〜264間の信号送受信には断線前と同様に信号の送
受信が可能である。
【0042】即ち、親局から送信された信号RSはBP
点で断線が発生しているため、クロージャ22には伝送
されないが、信号LSはクロージャ24,23経由で伝
送され、クロージャ22で分岐されて子局261〜264
に伝送される。また、子局261〜264から送信された
光信号はクロージャ22で光信号RS,LSとして2方
向に分かれて親局側へ伝送されて行き、クロージャ21
側ではBP点でしゃ断されるが、クロージャ23,24
側を経由して親局1に伝送される。
【0043】次に、図2の構成において、支線光ケーブ
ル29の途中、bP点で断線が発生した場合、親局1か
ら送信された信号RS,LSは、クロージャ22まで正
常に伝送され、光分岐合流器301,302でクロージャ
22内に取り込まれ、Y分岐合流器311で合流され、
さらに多分岐カプラ321で4つの光信号に分岐されて
各子局261〜264に伝送される。ここで、bP点で断
線があるため、子局261には伝送されない。しかし、
他の子局262〜264については途中の伝送路がしゃ断
していないため正常に伝送される。
【0044】同様に、子局261〜264から親局1への
送信信号は、bP点で断線しているため、子局261
らの送信はできないが、他の子局262〜264から親局
1への送信信号は正常に伝送される。即ち、子局262
〜264から送信された光信号はクロージャ22へ伝送
され、クロージャ22内の多分岐カプラ322、Y分岐
合流器312、さらに光分岐合流器301,302の経由
で幹線光ケーブル4Cに送られ、親局1まで伝送され
る。
【0045】なお、実施例において、クロージャの数及
び各クロージャから支線光ケーブルを通して送受信する
子局の数は適宜設計変更される。
【0046】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、親局は
二重化した幹線光ケーブルと結合して光信号の送受信を
行い、この幹線光ケーブルにはクロージャを設けて光信
号の分岐と合流を行い、この分岐合流の光信号は多分岐
カプラによって複数の子局との間で複数の支線ケーブル
を通して送受信する構成としたため、以下の効果があ
る。
【0047】(1)多分岐NW(ネットワーク)に結合
できる子局台数を従来に比べて殖やすことが出来る。こ
れによって親局の信頼性、経済性を向上することができ
る。光多分岐NWに結合できる子局台数は、光送受信器
の送受信間レベル差と受信器の受信ダイナミックレンジ
によって規定されるが従来のシステム構成に比べて2倍
程度の台数増加を図ることが出来る。
【0048】(2)光多分岐NWにおける子局の取付位
置の設定にフレキシビリティが生まれると共に親局から
遠く離れた所に設置された子局も比較的容易にそのNW
内に取り込むことができる。
【0049】子局台数と伝送距離は、光送受信器の送受
信間レベル差によって規定されるが本発明におけるシス
テム構成では幹線系における支線の分岐箇所数と伝送距
離が規定されるとこれによって支線における伝送マージ
ンが決定する。
【0050】支線では、この伝送マージンから子局の取
付台数や伝送距離が規定される。支線での伝送距離の上
限は、伝送マージンから規定されるがその上限の範囲内
であれば幹線での伝送距離とは無関係に決定出来る。
【0051】(3)支線光ケーブル部で断線が発生した
場合、親局とそのケーブルの当該子局間の間での信号送
受信は不能となるが、それ以外の子局との信号送受信に
は支障はなく正常通りの信号送受信が出来る。すなわ
ち、支線光ケーブルの断線時の影響は非常に限定された
ものであり、この支障よりも光多分岐NWに結合できる
子局台数が多い方がメリットが大きい。この欠点を除く
方法として支線光ケーブル部2を2重化して対応する方
法があるが光ケーブル部を2重化すれば、このために送
受信間レベル差が食われクロージャ部に結合できる制御
器台数が減って経済性のメリットが無くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すシステム構成図。
【図2】実施例におけるクロージャの構成図。
【図3】実施例における多分岐カプラの光信号路。
【図4】多分岐通信方式の基本構成図。
【図5】従来の構成図。
【図6】送受信タイムチャート。
【符号の説明】
1…親局通信装置、4C…幹線光ケーブル、21,24
…クロージャ、251,284…子局、29…支線光ケー
ブル、301,302…光分岐合流器、311,312…Y
分岐合流器、321,322…多分岐カプラ、331,3
4…光受信器、341,344…光送信器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 9299−5K H04L 11/00 331

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 親局通信装置と複数の子局通信装置間で
    光ケーブルを伝送路としてデータ通信を行い、光ケーブ
    ルの途中に設けた光分岐合流器によって分岐合流した光
    信号を子局通信装置が送受信し、前記光ケーブルは前記
    親局通信装置及び子局通信装置からの同じ光信号を夫々
    互いに逆方向に伝送して子局通信装置及び親局通信装置
    に受信させる二重化構成とした光多分岐通信装置におい
    て、 前記二重化構成の光ケーブルに夫々結合する一対の光分
    岐合流器と、該光分岐合流器から分岐される一対の光信
    号を合流する第1のY分岐合流器と、子局側からの光信
    号を分岐して該一対の光分岐合流器に合流させる第2の
    Y分岐合流器と、該第1のY分岐合流器からの光信号を
    複数の光信号に分岐して複数の子局通信装置へ光ケーブ
    ルで伝送する第1の多分岐カプラと、該複数の子局通信
    装置から夫々光ケーブルが受信する光信号を1つの光信
    号に合流して該第2のY分岐合流器の光信号入力にする
    第2の多分岐カプラとを有するクロージャを備えたこと
    を特徴とする光多分岐通信装置。
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