JPS5888944A - 同軸・光中継器 - Google Patents

同軸・光中継器

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JPS5888944A
JPS5888944A JP56186253A JP18625381A JPS5888944A JP S5888944 A JPS5888944 A JP S5888944A JP 56186253 A JP56186253 A JP 56186253A JP 18625381 A JP18625381 A JP 18625381A JP S5888944 A JPS5888944 A JP S5888944A
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JP
Japan
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optical
collision
coaxial
signal
repeater
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JP56186253A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Kadonaga
門永 弘
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/27Arrangements for networking

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

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】 本発明は、同軸・光中継器、とくに複数の通信端末装置
が共通に接続される同軸ケーブルとスターレピータに接
続された複数の光伝送路のうちの1つとの間で信号を相
互に中継する通信ネットワークの同軸・光中継器に関す
るものである。
利用者の構内に設置されるローカル通信ネットワークと
して、同軸ケーブルの複数の中間タップから送受信装置
(トランシーバ)を介して通信端末装置が共通に接続さ
れ、各通信端末装置はそれぞれ独立に情報信号を他の通
信端末装置に送信し、各端末装置間における送信の衝突
時ハ、各端末装置で送信を中止してランダムな待合せ時
間の後、再送信を行なういわゆるC8MA/CD方式が
知られている。この同軸ケーブルは、たとえば500m
〜2に!11100ケーブル長で、約20 MHzの伝
送帯域を有し、基底帯域のパルス信号が伝送される。伝
送される情報は画像・音声およびデータが含まれ、ノ譬
ケットなどのメツセージブロックに組み立てられ、宛先
アドレスやチェック符号などの制御符号が付加される。
ところで同軸ケーブル伝送路は一般に、中間タッグから
分岐して通信端末装置への接続を容易にとることができ
、その工事も比較的簡単である半面、動力線や電話線外
どの他の外来雑音に対して比較的弱いという欠点がある
。このようなローカル通信ネットワークが建物内の同一
フロア内に設置される場合は比較的問題が少ないが、他
のフロアとの間に同軸ケーブルが布設されるとケーブル
ダクト内の他の動力aなどから雑音を受けることがあシ
、また他の建物との間に同軸ケーブルが布設されると落
雷などのサージ電圧による影響を受けることも多い。
したがって、建物内のフロア間や建物間のいわゆる幹線
伝送路としては光フアイバ伝送路を用いることが望まし
い。光フアイバ伝送路は伝送速度が高く、チャネル数を
多くとれ、雑音耐機械的接続に高度の技術を必要とする
などの不利な点もある。したがって光ファイノぐ伝送路
は、高密度高速伝送を必要とし工事を行なうことが少な
い幹線通信路に適し、ている。
したがって支線伝送路に同軸ケーブルを採用し、幹線伝
送路に光フアイバ伝送路を用いた通信ネットワークが現
段階では最も望ましいシステム形態であるが、前述のC
8MA/CD方式においてこのようなシステム形態をと
るには衝突処理の問題をいかに解決するかにその成否が
がかっている。同軸ケーブル伝送路と光フアイバ伝送路
を有機的に結合するには、同軸ケーブル上の衝突、同軸
ケーブル相互間の衝突および光フアイバ伝送路相互間の
衝突を完全に処理する同軸・光中継器を開発する必要が
ある。
本発明はしたがってこのような従来技術の欠点を解消し
、同軸ケーブルおよび光ファイ・々伝送路の長所を相互
に生かして両者を有機的に結合し、衝突の処理を完全に
行なうことのできる同軸・光中継器を提供することを目
的とする。
本発明によればこの目的は次のような同軸・光中継器に
よって達成される。すなわちこの中継器は、同軸ケーブ
ルの電気信号と光伝送路の光信号との間の相互変換を行
なって信号の送受信を行なう信号送受信手段と、同軸ケ
ーブルにおける送信の衝突を検出して衝突検出信号を発
生し、信号送受信手段によって衝突検出信号を光伝送路
に送出する衝突検出手段と、信号送受信手段がスターレ
ピータから光伝送路を通して衝突信号を受信すると同軸
ケーブル上の信号状態を衝突状態にする衝突状態発生手
段とを含むものである。
次に本発明による同軸・光中継器の実施例を添付図面を
1照して詳細に説明する。
第1図は本発明による同軸・光中継器を適用したローカ
ル通信ネットワークの実施例を示すブロック図である。
この通信ネットワーク紘たとえば利用者構内に設置され
る私設通信網であす、同軸ケーブルCAは1つのフロア
または建物内に布設され、同軸ケーブルCB−CNはそ
れぞれ他のフロアまたは建物内に布設される。
群GOに属する(l+1)台の通信端末装置AO〜Al
はトランシーバを含む接続タップTによってそれぞれ同
軸ケーブルCAに結合されている。他の群G1〜GNに
ついても同様である。
これら(N+1)個の群の相互間は、接続タップTRお
よび同軸・光中継器CORONCORNから光フアイバ
ケーブルLTO〜LTNおよびLRO〜LRN 、 な
らびにスターレピータ5REPによって接続されている
通信端末装置A O= N nは、たとえば画像端末、
音声端末、データ端末またはコンピュータなどの情報源
および情報シンクであり、接続タッグTとのインタフェ
ース部を備えている。
接続タッグTは同軸ケーブルCA〜CNの中間タッグ点
において各通信端末A O= N nを整合インーーダ
ンスで分岐接続する装置で、同軸ケーブルCA−CNと
通信端末装置AO=Nnとの間の信号の送受信、送信の
衝突検出および給電などを行なうトランシーバを有し、
これらは同軸ケーブルCA−CNにきわめて近接して設
置されている。これによって同軸ケーブルCA−CN上
の情報信号が規定の条件を満たすことを保証する。
同軸ケーブルCA−CNは、た、とえばケーブル長50
0m〜2kmで約20 MHz程度の伝送帯域を有し、
10メガビット/秒程度の伝送速度で基底帯域のパルス
信号が伝送される。
伝送される情報信号は、画像信号、音声信号およびデー
タ信号が含まれ、各通信端末装置AO−Nnにおいてた
とえばパケットなどのメツセージブロックに組み立てら
れ、このブロック単位で転送される。勿論、このメツセ
ージブロックには宛先アドレスやチェック符号などの制
御符号が含まれ、各端末装置AO〜Nnは自局のアドレ
スに一致した宛先アドレスを有するメ。
セージブロックを装置内に取り込む。
同一の同軸ケーブル、たとえばCAK@絖されている2
台以上の端末装置がほとんど同時に送信を開始、すなわ
ち衝突が発生すると、各接続タップTのトランシーバで
この衝突の発生を検出し・それぞれ自局の端末装置に衝
突の発生を知らせる。衝突の原因となった端末装置は送
信を一時中止して復旧し、ランダムな待合せ時間の鮭過
後再び送信を開始する。このような方式はCSMA/C
D方式と称する。
同軸・光中継器C0RO−C0RNは後に詳述するよう
に、同軸ケーブルCA〜CNと光フアイバケーブルLT
O−%−L’rNおよびLRO〜LRNとを相互接続し
、両者間の信号変換を行なうとともに、対応する同軸ケ
ーブル上での衝突を検出してスターレピータ5REPを
紅白して他の同軸・光中継器CORに通報し、また他の
同軸・光中継器CORまタハスターレピータ5REPで
検出された衝突を対応する同軸ケーブルに接続されてい
る各端末装置に知らせる機能を有する。
スターレピータ5RFPは、(N+1)本の入ファイバ
ケーブルすなわち送信線LTO〜LTNのいずれからの
到来信号をも同じ((N+1 )本のすべての出ファイ
・ぐケーブルすなわち受信線LRO−LRNに同時に中
継する星形接続網を構成している。また後述のようにス
ターレピータ5REPにおける衝突を検出する機能も有
する。したがって中継される信号は、各端末装置AO〜
Nnからの情報信号と、同軸・光中継器C0RO〜CO
RNまたはスターレピータ5REP自体で発生した衝突
信号である。
第2図は第1図に示す同軸・光中継器の1つC0ROお
よびスターレピータ5REPの詳細な構成を示すブロッ
ク図である。
第2図において同軸・光中継器COROは、同軸ケーブ
ルCAの接続タップTRからリード10によって接続さ
れた送信器12、受信器14、衝突検出器16および衝
突状態発生器18を有する。送信器12は同軸ケーブル
CAの特性に適合した信号形式で情報信号を送信する回
路であり、受信器14は同軸ケーブルCAから情報信号
を受信して閾値に応じて波形整形し、レベル変換を行な
う回路である。また、衝突検出器16は、同軸ケーブル
CAに接続された端末装置AO〜Alのうちのいずれか
2台以上がほとんど同時に送信を開始するいわゆる衝突
の発生を監視する回路である。これはたとえば同軸ケー
ブルCA上の信号の直流レベルをモニタし、衝突の発生
によって通常と比較して直流レベルが有意に増大するこ
とを検出する回路であってよい。または、衝突の発生に
よシ同軸ケーブルCA上の・母ルス信号のA?ルス周波
数が変化することを検出する回路であってもよい。衝突
状態発生器18は、後述のように、同軸ケーブルCA上
の信号状態を疑似的に衝突発生状態と同じにする回路で
あり、たとえば同軸ケーブルCAの信号の直流レベルを
、あたかもその同軸ケーブルCA上で衝突が発生したか
のように、衝突発生時と同じレベルに強制的にする回路
であってよい。
送信器12の入力20は切替スイッチSWOの一方の接
点aを通して光・電気変換(0/E)器33の一方の電
気信号出力24に接続され、受信器14の一方の出力2
6は切替スイッチSWOの他方の接点すを通して電気・
光変換(VO)器28の入力30に接続されている。切
替スイッチSWOは、受信器14の他方の出力RDおよ
び光・電気変換器22の他方の電気的出力TDに応動す
る優先制御回路32に応動し、接点aおよびbのうち常
にいずれか一方のみが閉成するように動9作して同軸ケ
ーブルCA上の情報信号の半二重伝送を保証している。
たとえば受信器14が同軸ケーブルCAから信号を受信
したときは、リードRDが付勢され、優先制御−回路3
2によって図示のように接点すが閉じ、接点aが開く。
これによって受信信号は電気・光変換器28に入力され
る。また、光・電気変換器22が送信信号を出力34に
出力するときは、リードTDが付勢され、優先制御回路
32によって図示とは反対に接点aが閉じ、接点すが開
く。これによって送信信号が送信器12に与えられる。
衝突状態発生器1Bの入力34は別の切替スイッチS′
%v1の接点Cを介して光・電気変換器36の電気信号
出力CDSに接続されている。スイッチSWIは後述の
ように衝突検出器16の一方の出力38で制御される。
衝突検出器16の他方の出力CDRは電気・光変換器4
oの入力に接続されている。
電気・光変換器40および28は入力の電気信号に応じ
てそれぞれ互いに異なった波長λ0およびλ1の光を出
力する発光素子であシ、それぞれの光出力43.および
44は光合成器46で波長λ0およびλ1を有する複合
光信号に合成され、光フアイバケーブルLTOに出力さ
れる。
光・電気変換器36および22は入力の光信号を対応す
る電気信号に変換する光電変換素子でアシ、それぞれの
光入力47および48は波長フィルタFを介して光フア
イバケーブルLROに接続されている。波長フィルタF
は光フアイバケーブルLROから受光した複合光信号を
波長λOを有する光成分を出力48に、波長λ1を有す
る光成分を出力47に与えるフィルタである。なお同軸
・光中継器COROについてその構成を説明したが、他
の同軸・光中継器COR1〜C0RNも同様である。
光フアイバケーブルLTOはスターンピータ5BEPの
波長フィルタFOに結合される。波長フィルタFOは同
軸・光中継器COROの波長フィルタFと同様に、入力
LTOの複合光償成を波長λOを有する光成分と波長“
λ1を有1する光成分に分離し、前者を出力toe−e
に、、後者を出力102−0に出力する。波長フィルタ
FOの一方の出力100−0は光・電気変換器RAOに
入力され、電気信号に変換されてリード104−0に出
力される。他の同軸・光中継器COR1〜CORNから
の光ファイバケーブルLTI〜LTN4同様にそれぞれ
波長フィルタF1〜FNを介してそれらの一方の出力1
00−1〜100−Nが光・電気変換器RAI〜RAM
に入力される。これらの光・電気変換器RAO−RAM
の電気信号出力104−0〜104−NはOR回路to
llに入力され、これによって論理和をとられて出力1
08に出力される。この論理和出力108は電気・光変
換器TAの入力に接続され、ここで再び波長λ1を有す
る光信号に変換され、出力110に出力される。
波長フィルタF O,〜FNの他方の出力102−0〜
102−Nは、波長λ0を有する光成分であるが、光結
合器112の入力に結合される。光結合器112はこれ
らの入力102−0〜102−Nの光信号を結合し、そ
の出力114は光・電気変換器RBに結合されている。
光・電気変換器RBは入力114の光信号に応じて電気
信号をリード116に発生し、リード116は衝突信号
発生部O8Cに接続されている。
光・電気変換器RAO〜RAMの出力104−0〜10
4−Nはデコーダ11Bの入力にも接続されている。デ
コーダ118はこれらの入力104−0〜104−Nの
うちの少なくとも2本の入力からほとんど同時に信号が
与えられたときは、少なくとも2つの同軸・光中継器間
で衝突が発生したものと判定してその出力120を付勢
する回路である。出力1201i衝突信号発生部O8C
の他方の入力に接続されている。
衝突信号発生部OSCは後述のように入力116または
120の付勢に応動して衝突信号を発生する回路であり
、その出力122は電気・光変換器TBに接続されてい
る。電気・光変換器TBはリード122の電気信号に応
じて波長λOを有する光信号を出力144に発生する発
光素子である。
電気・光変換器TAおよびTBの光出力110および1
24は光合成器126に結合され、光合成器126は同
軸・光中継器C0ROの光合成器46と同様に、波長λ
0およびλ1の光信号を合成して両波長を有する複合光
信号を出力12gに発生するものである。複合光信号出
力128は光フアイバ結合器18Gに結合され、これを
介して各光ファイ)ぐケーブルLRO−LRNに同時に
送信される。
通常の動作において、いずれかの通信端末装置AO−A
Iから同軸ケーブルCA上を送信された情報信号は、タ
ッグTRから同軸・光中継器COROの受信器14で受
信される。受信器14の出力RDがこれによって付勢さ
れ、優先制御回路32によって切替スイッチswOの接
点すが閉成される。したがって情報信号は受信器14か
ら電気・光変換器28へ送られ、ここで波長λ1の光信
号に変換される。この光信号は光合成器46から光フア
イバケーブルLTOを伝送され、スターレピータS R
EPの波長フィルタFOで波長λ1を有する光成分とし
て分離される。これは出力100−0によって光・電気
変換器RAOに与えられ、電気信号に変換されてOR回
路1ollに入力される。OR回路106の出力108
は電気・光変換器TAによって再び波長λ1を有する光
信号に変換され、光合成器126および光フアイバ結合
器からすべての同軸・光中継器CORO−CORNへ至
る光フアイバケーブルLRO〜LRNへ送信される。
光フアイバケーブルLROからこの情報信号を受信した
同軸・光中継器C’OROでは、波長フィルタFによっ
て波長λ1の光成分が出力47に分離され、光・電気変
換器23によって電気信号に変換されてリード24に出
力される。同時にリードTDも付勢されるが、優先制御
回路32は先にリードRDが付勢されて端末装置からの
情報信号の受信状態にあるから、切替スイッチSWOの
接点aは開放状態に保持されている。したがってこの情
報信号が同軸ケーブルCAに送信されることはない。
他のすべての同軸・光中継器COR1> CORNはそ
れぞれ光フアイバケーブルLRI〜LRNから受信した
この情報信号をそれぞれ同軸ケーブルCB−CNに送信
する。同軸・光中継器COR1〜C0RNでは、同軸ケ
ーブルCB−CNからその時すでに情報信号を受信して
いないかぎり、光・電気変換器22によるリードTI)
の付勢によって優先制御回路32は切替スイッチSWO
を駆動し、その接点aを閉じて同すを開く。したがって
光・電気変換器22の出力24の情報信号が送信器12
に送られ、送信器12はこの情報信号をリードjOおよ
び接続タップTRを介してそれぞれ対応する同軸ケーブ
ルCB−CNに送信する。このようにして、同軸ケーブ
ルCAのいずれかの端末装置AO〜Alから送信された
情報信号は、同軸・光中継器C0RO,スターレピータ
S REPおよび同軸・光中継器COR1〜C0RNI
介して端末装置B O= N nへ送信される。なお同
軸ケーブルCAに接続されている他の端末装置には直接
その吋軸ケーブルから伝送される。
ところで、たとえば同軸ケーブルCAに接続されている
2台の端末装置がほとんど同時に送信を開始したとする
。この衝突状態は同軸・光中継器COROの衝突検出器
16で検出され、衝突検出信号CDRとして電気・光変
換器40に伝えられる。電気・光変換器40は衝突検出
信号を波長λθを有する光信号に変換し、これは光合成
器46から光フアイバケーブルLTOに伝送サレ、スタ
ーレピータ5REPに送られる。
スターレピータ5RFPでは波長フィルタFOにおいて
、ケーブルLTOから受信した波長λ0の衝突検出信号
を分離して出力10ト」に出力する。この光信号は光結
合器112′ff:経由して光・電気変換器RBに送ら
れ、ここで電気信号に変換されて衝突信号発生部OSC
の一方の入力116に与えられる。衝突信号発生部OS
Cはこれに応動して衝突信号+V−ド122に発生し、
これは電気・光変換器THによって再び波長λOの光信
号に変換される。この光信号は光合成器126および光
フアイバ結合器13Gから光ファイ/?ケーブルLRO
−LRNへ衝突信号として伝送される。
同軸・光中継器COROでは光ファイ・9ケーブルLR
Oから受信した波長λ0の光成分を衝突信号として波長
フィルタFによって出力48に分離し、これは光・電気
変換器36で電気信号として出力CDSに出力される。
しかし、同軸ケーブルCA上の衝突を検出した同軸・光
中継器C0ROの衝突検出器16は他方の出力38を付
勢して切替スイッチsw1を駆動し、接点Cを開いてい
るので、衝突状態発生器18が出力CDSによって駆動
されることはない。
ところが同軸ケーブル上の衝突を検出しなかった他の同
軸・光中継器C0RI〜CORNの衝突検出器16は出
力3Bを消勢しているので、切替スイッチSWIの接点
Cは閉成状態に保持されている。したがってそれぞれケ
ーブルLRI〜LRNから受信した波長λOの衝突信号
は、光・電気変換器36で電気信号CDSに変換され、
それぞれの衝突状態発生器18を駆動する。衝突状態発
生器18は前述のように各ケーブルCB−CNの信号状
態を強制的に疑似衝突状態とする。これによって各通信
端末装置BO〜Nnは衝突の発生を知ることができる。
なお同軸ケーブルCAに接続されている端末装置AO〜
Atは同軸ケーブルCA上の信号状態をそれぞれの衝突
検出回路によって監視し、衝突の発生を独自に検出する
ところで各同軸ケーブルCANCN上では衝突が発生し
ていなくても、情報信号が光ファイ・ぐケーブルLTO
〜LTNによってスターレピータ5REPへ伝送され、
ここで、光ファイバケーブルLTO〜LTN相互間、す
なわち同軸ケーブルCA〜CN相互間で衝突が発生する
ことがある。この場合は光フアイバケーブルLT ON
LT Hのうち少なくとも2本から情報信号が伝送され
るので、スターレピータ5RFPのデコーダ118は、
これに起因してその入力104−0−104−Nのうち
の対応する少なくとも2本の入力が付勢されたことを検
出し、リード120t−通して衝突信号発生部08Cf
t駆動する。これによって、−前述の同軸ケーブルCA
上の衝突の場合と同様に、衝突信号がすべての同軸・光
中継器CORO−CORNに波長λ0の光信号として伝
送される。この場合はいずれの同軸・光中継器CORO
−CORNの衝突検出器16も動作していないので、す
べての切替スイッチSWIの接点Cが閉じたままである
したがってすべての中継器CORO〜C0RNの衝突状
態発生器1Bが駆動され、全同軸ケーブルCA−CNの
信号状態を衝突発生状態に強制的にする。これによって
端末装置A O−N nは衝突の発生を知る。
本発明による同軸・光中継器は以上のように構成したこ
とによシ、同軸ケーブルと光フアイバケーブル相互間の
インタフェース全可能にし、情報信号の再生中継および
衝突の処理を完全に行なうことができる。したがって同
軸ケーブルによる通信方式と光ファイバによる通信方式
の特徴を生かして両者を有機的に結合した通信ネットワ
ークが実現される。このような通信ネットワークは幹線
として光フアイバ伝送路を採用しているので、伝送速度
を高くとれ、雑音耐性がオ夛、落雷などの影響を受けな
いとともに、支線では同軸ケーブルの使用によって通信
端末装置とのタップ接続を容易にし、工事も簡単に行な
うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による同軸・光中継器を使用L7’cロ
ーカル通信ネットワークの実施例を示すブロック図、 第2図は第1図に示す同軸・光中継器およびスターレピ
ータの詳細な構成を示すブロック図である。 CORO・・・同軸・光中継器 12・・・送信器 14・・・受信器 16・・・衝突検出器 18・・・衝突状態発生器 22.36・・光・電気変換器 28.40・・・電気・光変換器 46・・・光合成器 F・・・波長フィルタ 5REP・・・スターンぎ一タ 106・・・OR回路 113・・・光結合器 11g・・・デコーダ 126・・・光合成器 130・・・光フアイバ結合器 FO・・・波長フィルタ RA、0.RB・・・光・電気変換器 TA、TB・・・電気・光変換器 特許出願人  株式会社リコー

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 複数の通信端末装置が共通に接続される同軸ケーブルと
    スターレピータに接続された複数の光伝送路のうちの1
    つとの間で信号を相互に中継する通信ネットワークの同
    軸・光中継器において、該同軸・光中継器は、 該同軸ケーブルの電気信号と該光伝送路の光信号との間
    の相互変換を行なって信号の送受信を行なう信号送受信
    手段と、 該同軸ケーブルにおける送信の衝突を検出して衝突検出
    信号を発生し、前記信号送受信手段によって該衝突検出
    信号を該光伝送路に送出する衝突検出手段と、 前記信号送受信手段が前記スターレピータから該光伝送
    路を通して衝突信号を受信すると、該同軸ケーブル上の
    信号状態を衝突状鴫にする衝突状態発生手段とを含むこ
    とを特徴とする同軸・光中継器。
JP56186253A 1981-11-20 1981-11-20 同軸・光中継器 Pending JPS5888944A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5899046A (ja) * 1981-12-03 1983-06-13 ゼロツクス・コ−ポレ−シヨン 星形通信網
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