JPS63100833A

JPS63100833A - 光通信システム

Info

Publication number: JPS63100833A
Application number: JP61246116A
Authority: JP
Inventors: Hisao Go; 久雄郷; Hisashi Takada; 高田　寿士; Takashi Fukuoka; 隆福岡
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1986-10-16
Filing date: 1986-10-16
Publication date: 1988-05-02

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、光ファイバを伝送媒体とする光通信システム
に関するものであり、更に詳述するならば、端局の受信
部と送信部とが元ファイバに結合されると共に、端局の
受信部と送１言部との間をバイパスする光伝送路が設け
られている光通信システムに関するものである。

従来の技術従来、光ファイバに複数の端局が結合されてなる光通信
システムでは、光ファイバ上を伝搬する光信号は、端局
において一旦電気信号に変換された後、端局内の中央処
理装置（以下ＣＰＬＩと略す）で処理され、再度電気信
号から光信号への変換が行なわれ、その光信号を光ファ
イバ上に送信する方法が一般的であった。このような光
通信システムでは、一つの端局に障害が発生するとその
影響は全システムに波及し、遂には全システムの機能が
停止してしまう。従って、各端局は、障害発生時に光信
号をバイパスさせるための光スィッチを備える必要があ
り、その場合、システムは端局の障害を検知し、光スィ
ッチを駆動する機能を持ち合わせなければならず必然的
に複雑な構成をとらざるを得なかった。

一方、光スィッチの必要ない簡易な光通信システムとし
て、カプラを用いるものが提案されている。第３図は、
そのような光通信システムの一例を示す。制御端局１の
送信部から延びる光ファイバ２は、ループ状をなして延
在し、制御端局１の受信部に結合されている。その光フ
ァイバ２には、端局３Ａ〜３Ｃが、受信用分岐カプラ４
Ａ〜４Ｃ及び送信用分岐カプラ５Ａ〜５Ｃをそれぞれ介
して結合されている。そして、受信用分岐カプラ４Ａ〜
４Ｃの出力の一方は、各端局３Ａ〜３Ｃの受信部６Ａ〜
６Ｃに結合され、送信用分岐カプラ５Ａ〜５Ｃの入力の
一方は、各端局３Ａ〜３Ｃの送信部７八〜７Ｃの出力に
結合されている。また、受信部６Ａ〜６Ｃの出力は、Ｃ
ＰＵ８Ａ〜８Ｃの入力にそれぞれ接続され、送信部７Ａ
〜７Ｃの人力は、ＣＰＵ８Ａ〜８Ｃの出力にそれぞれ接
続されている。

かかる光通信システムにおいては、光ファイバを伝搬し
てきた光信号は端局に入ると、まず受信用カプラで２つ
に分岐され、一方は光ファイバをそのまま伝搬し、他方
は、受信部で電気信号に変換されＣＰＵで処理された後
、送信部で再び光信号に変換され、送信用カプラで光フ
ァイバに合流する。

このような光通信システムでは、一つの端局に障害が発
生しても、その端局の受信部に達することなく光ファイ
バ上をそのまま伝搬する光信号が存在するので、バイパ
スのための光スィッチは不要となり、システムの構成が
比較的単純となるという利点があった。

発明が解決しようとする問題点しかし、一方では、第３図に示すような光通信システム
は、端局で発生する信号処理遅延時間が原因となって、
スロットを有効に使えないという問題があった。

以下、第４図を用いてその問題点を説明する。

第４図は光通信システムで用いられるフレーム形式の一
例である。図示のフレームは、プリアンプル、アドレス
、デリミツタ、データフィールド、デリミツタで構成さ
れ、データフィールドを間に挟む両デリミツタ間がタイ
ムスロットである。

かかる光通信システムは、成る態様ではつぎのように動
作する。まず、端局は、プリアンプルを受信して、受信
回路のクロックを同期させる。次にアドレスを受信して
、後に用意されているデータフィールドの割り当て先が
、自局か否かを判別する。割り当て先が自局であれば、
続くデリミツタ受信後、データの送信を開始する。

しかし、端局では、デリミツタの受信からデータの送信
開始までに、光信号から電気信号への変換、ＣＰＵでの
処理、電気信号から光信号への変換を経るため、通常０
．１〜１μｓｅｃの信号処理遅延時間が生ずる。その結
果、データフィールドに空白ができ、時間幅が制限され
ているスロットを有効に使えないという欠点があった。

問題点を解決するための手段すなわち、本発明によるならば、伝送媒体をなす光ファ
イバに複数の端局が結合されてなる光通信システムにお
いて、端局の受信部は、受信用カプラを介して前記光フ
ァイバに結合されて該光ファイバを伝搬する光信号の一
部を検出するようになされ、端局の送信部は、送信用カ
プラを介して前記光ファイバに結合されて該端局の送信
部から発せられた光信号を該光ファイバに注入するよう
になされており、同一端局の前記受信用カブラと前記送
信用カプラとの間の前記光ファイバの長さｌが、該端局
内で生ずる信号処理遅延時間にと、該光ファイバ内の信
号伝達速度Ｖに対して、！＝Ｖ・τの関係にあることを
特徴とする光通信システムが提供される。

作用第４図に示したフレーム形式を参照して上記した本発明
による光通信システムの動作を説明する。

受信用カブラて分岐され端局の受信部にデリミツタが入
力されてから、送信部よりデータが送信されるまでに、
信号処理遅延時間τが生じるが、一方、受信カプラの分
岐点から、送信カプラの合流との間の光ファイバの長さ
をｌ、光ファイバの信号伝達速度を■とすると、デリミ
ツタが分岐点を通過してから合流点を通過するまでに、
１２／Ｖの時間を要する。従って、本発明のように、β
＝■・τに設定すると、送信用カブラすなわち、光ファ
イバを伝搬してきた光信号と端局の送信部からの光信号
との合流点で、受信用カブラで端局の方へ送られずその
まま光ファイバを伝搬してきたデリミツタ通過と同時に
、送信部からデータが送信されるため、データフィール
ドに空白は発生せず、スロットを有効に利用できる。

かくして、上記した本発明による光通信システムでは、
従来のように、データフィールドに空白ができ、スロッ
トを有効に使えないという問題は解消する。

また、本発明の光通信システムでは、端局の障害発生に
備えて光スィッチを用意する必要がないことは言うまで
もない。

実施例以下、添付図面を参照した本発明による光通信システム
の実施例を説明する。

第１図（ａ）は、本発明による光通信システムの実施例
を図示する。図示の光通信システムは、制御端局１１と
複数の端局１３Ａ〜１３Ｃを有している。その制御端局
１１の送信部から延びる１本の光ファイバ１２はループ
状をなして延在し、制御端局１の受信部に結合され、そ
の光ファイバ１２には端局１３Ａ〜１３Ｃが結合されて
いる。従って、光信号は、制御端局１１から発信された
後、端局１３Ａ−１３Ｃで処理を受けながら、光ファイ
バ１２を図中の矢印の方向に伝搬し、制御端局１１へも
どる。

第１図ら）は第１図（ａ）の端局１３Ａ付近の拡大図で
あり、光ファイバ１２には受信用分岐カプラ１４及び送
信用分岐カプラ１５が結合されている。そして、受信用
分岐カプラ１４の出力の一方は、端局１３Ａの受信部１
６に結合され、送信用分岐カプラ１５の入力の一方は、
端局１３Ａの送信部１７の出力に結合されている。また
、受信部１６の出力は、ＣＰＵ１８の入力にそれぞれ接
続され、送信部１７の人力は、ＣＰＵ１８の出力にそれ
ぞれ接続されている。

なお、便宜的に、受信用カプラ１４内での光信号の分岐
点を参照番号１９で示し、送信用カプラ１５内での光信
号の合流点を参照番号２０で示す。そして、分岐点１９
と合流点２０との間の光ファイバ１？の長さ！、端局１
３での信号処理遅延時間をτ、光ファイバ１２内での信
号伝達速度をＶとすると、１＝ｖ・τ　　　・・・・（
１）の関係を満足するように分岐点１９と合流点２０との間
の光ファイバ１２の長さβを設定している。

第２図は、本発明の光通信システムで用いる受信用カブ
ラ、送信用カプラの一例である。各端局ごとに光ファイ
バ１２を一定の曲率で屈曲させて、屈曲部３４．３５を
設ける。屈曲部３４には、その屈曲部と相補的な形状で
光ファイバと同様な屈折率を持つ透明なブロック３６を
介して、受信部の受光素子３７が結合されている。同様
に、屈曲部３５には、その屈曲部と相補的な形状で光フ
ァイバと同様な屈折率を持つ透明なブロック３８を介し
て、送信部の発光素子３９が結合されている。

屈曲部３４は、一定の曲率で屈曲しているため、光ファ
イバ１２を伝搬してきた光信号の一品はファイバ外へ漏
れ、ブロック３６を介して受光素子３７に入射して検出
される。また、屈曲部３５も、一定の曲率で屈曲してい
るため、発光素子３９からの光信号がブロック３８を介
して光ファイバ１２へ注入される。すなわち、屈曲部３
４．３５はそれぞれ受信用カプラ、送信用カプラとなっ
ている。ここで、屈曲部３４と３５の間の光ファイバの
長さを、上記した式（１）で定義される長さに設定する
。

以上のような光通信システムにおいて、各端局の分岐点
１９と合流点２０の間の長さｌの光通信システムを伝搬
するに要する時間はｊ７／ｖである。一方、分岐点１９
から端局に入力されそして合流点２０に出力されるまで
の端局での信号処理遅延時間はτであるので、上記式〔
１〕のようにβ＝Ｖ・τに設定すると、合流点２０すな
わち第２図の屈曲部３５において、分岐点１９すなわち
第２図の屈曲部３４で分岐されないでそのまま光ファイ
バ１２を伝搬してきたプリミック通過と同時に、端局の
送信部からデータが送信されるため、データフィールド
に空白は発生せず、スロットを有効に利用できる。

なお、このように、端局で生ずる信号処理遅延時間は、
受信カプラの分岐点と送信カプラの合流点の間の光ファ
イバにより補償されるため、第２図に示した以外のフレ
ーム構成を上記した光通信システムに用いても、同様な
効果を得ることができる。

また、受信用カプラ、送信用カプラとしては、第２図に
例示した構造以外でも、光ファイバカプラ、光導波路で
形成されたカプラなどを用いることも可能であり、いず
れも受信用カプラ送信用カプラの間の光ファイバの長さ
を式（１）で定義される長さに設定すれば、本発明の効
果は現われる。

発明の詳細な説明したように、本発明の光通信システムは、信号処
理遅延時間を受信用カプラと送信用カプラの間のファイ
バを所定の長さに設定するだけで、信号処理遅延時間を
補償し、スロットを有効に使えるので、実質的なデータ
伝送速度の向上に役立つ。

さらには、受信用カプラで分岐された２つの信号は、合
流部でも同期がとれているため、端局かはデータのみな
らず、プリアンプル、アドレスデリミツタ、他局が受信
した信号など、受信したすべての信号を再生・増幅し、
送信することも可能である。このことはすなわち、従来
のカプラを用いた光通信システムでは不可避であったカ
プラ損失による接続可能端局数の制約をも解消し、光通
信の普及に大きく貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明の光通信システムの実施例を示
す図、第１図（ｂ）は、第１図（ａ）の端局付近の拡大図、第
２図は、本発明に用いる受信用カプラ、送信用カプラの
１例を示す図、第３図は、複数の端局を有する従来の光通信システムの
例を示す図、第４図は、光通信システムで用いられるフレーム構成の
例を示す図である。（主な参照番号）１．１１・・制御端局、２．１２・、・光ファイバ、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ，１４・・受信用カプラ、５Ａ、５Ｂ
、５Ｃ１１５・・送信用カプラ、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ，１
６・・受信部、？Ａ、７Ｂ、７Ｃ，１７・・送信部、８Ａ、８Ｂ、８Ｃ，１８・・ＣＰＵ１９・・分岐点、２０・・合流点、３４．３５・・屈曲部、３７・・受光素子、３９・・発光素子

Claims

【特許請求の範囲】

（１）伝送媒体をなす光ファイバに複数の端局が結合さ
れてなる光通信システムにおいて、端局の受信部は、受
信用カプラを介して前記光ファイバに結合されて該光フ
ァイバを伝搬する光信号の一部を検出するようになされ
、端局の送信部は、送信用カプラを介して前記光ファイ
バに結合されて該端局の送信部から発せられた光信号を
該光ファイバに注入するようになされており、同一端局
の前記受信用カプラと前記送信用カプラとの間の前記光
ファイバの長さｌが、該端局内で生ずる信号処理遅延時
間にと、該光ファイバ内の信号伝達速度りに対して、ｌ
＝ｖ・τの関係にあることを特徴とする光通信システム
。
（２）前記受信用カプラは、光ファイバを屈曲させて該
屈曲部より光信号の一部を検出する構成となっているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光通信シス
テム。
（３）前記送信用カプラが、光ファイバを屈曲させて該
屈曲部に光信号を注入する構成となっていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の光通信システム。
（４）前記受信用カプラおよび前記送信用カプラが、光
ファイバカプラであることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の光通信システム。
（５）前記受信用カプラおよび前記送信用カプラが、光
導波路で形成されている事を特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の光通信システム。