JPH11275028A - 光通信システム - Google Patents

光通信システム

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JPH11275028A
JPH11275028A JP10071785A JP7178598A JPH11275028A JP H11275028 A JPH11275028 A JP H11275028A JP 10071785 A JP10071785 A JP 10071785A JP 7178598 A JP7178598 A JP 7178598A JP H11275028 A JPH11275028 A JP H11275028A
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optical
subscriber
transmission line
coupler
loop
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Takashi Sakata
隆 坂田
Takahiro Aramaki
隆弘 荒牧
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 信頼性が高く、故障個所の特定をしやすい光
通信システムの提供をも課題としている。 【解決手段】ＰＯＮ方式において、加入者線を１芯光フ
ァイバによるループ構成とし、光送受信装置であるＯＳ
Ｕ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｕｎｉｔ）の０
系／１系をループ構成の両端に接続し、反対方向の通信
を２重化した伝送路として使用することにより、信頼性
を確保する。また、１系、０系からの試験信号に対する
各加入者装置からの応答信号を０系／１系にて受信する
ことで、故障個所を特定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光分配結合器を用
いた光通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、高速・大容量の通信を必要する加
入者に対しては、図１０に示したように、局より１対１
に光ファイバを敷設して局に加入者を収容する方式が一
般的であった。
【０００３】一方、広帯域の通信を必要とする加入者を
経済的に収容する１方式としてＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ
Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）方式が近年考案、
実用化された。
【０００４】ＰＯＮ方式とは、図１１に示したように、
局と加入者間に、電源を必要としない受動素子からなる
光分配結合器を設け、局と光分配結合器の間を１本また
は冗長性のための２本の光ファイバを敷設し、光分配結
合器から各加入者まで各加入者に専用の光ファイバを敷
設する構成である。
【０００５】光分配結合器では局からそれぞれの加入者
への下り光信号を分配し、逆に加入者から局への上り光
信号を結合する。複数の加入者で１本の光伝送路上に多
重化を行う方式としては、上り通信にはＴＤＭＡ（Ｔｉ
ｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅ
ｓｓ）が用いられ、下り信号にはＴＤＭ（ＴｉｍｅＤｉ
ｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）が用いられ
る（図３）。
【０００６】このような光伝送路および局の加入者光装
置の共有化により、局と加入者を１対１に接続する方法
に比べ、システムの構築コストを低減することができ
る。また、光分配結合器として受動素子を用いているた
めに、能動機能を備えた装置を用いて光信号の多重分離
を行う方式に比べ、システムの信頼性の向上を図ること
ができるなどの特徴がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＰＯＮ方式で
は局と光分配結合器の間は冗長化（２重化）されている
が、光分配結合器から先の加入者側では冗長構成をとら
れていないため、光ファイバ断線等の伝送路障害に対す
る信頼性が低いという問題があった。
【０００８】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、光分配結合器を用いた光通信システムにおいて、
断線等の伝送路障害を確実に検出できる光通信システム
を提供することを課題とする。
【０００９】ところで、従来の光通信システムとして、
光伝送路をリング状にした、１方向からデータを流す光
リングネットワークが知られている。このような装置で
はデータを１方向に流しているので、途加で光ファイバ
が切れたり、ノード装置の電源が切断されるとデータが
流れなくなり、システムがダウンしてしまう。これを避
けるため、通常、バイパス機能を用いて電源が切断され
ているノード装置を素通りする機能（図１２）、また、
ループバック機能でノード装置の伝送路が両系切断した
り、故障をしたとき、その伝送路部分の両端のノード装
置で伝送路を折り返し、新しいループを形成する機能が
用いられている（図１３）。これらの機能は、一般に光
スイッチ（図１４）により光ファイバを切り替えること
によって実現されている。
【００１０】また、従来の光リングネットワークとして
例えば特開昭５７−１８６６８５５で知られている。こ
の装置では、１つの中央装置とｎ個（ｎは２以上の整
数）の遠隔装置とをループ状に光ファイバーケーブルで
結んだ伝送路を介して１：ｎ通信を行う光通信方式にお
いて、前記中央装置では光スイッチ操作により光信号を
前記伝送路１方向にのみ送出するか光分岐器を介して前
記伝送路の両方向に送出するかを切り換え、前記遠隔装
置では前記伝送路のどちらの方向からの信号に対しても
その光信号の一部を分岐して受信できるようにしてい
る。
【００１１】この装置では、ケーブルの切断が生じたと
き、中央装置からループ状の光ファイバ伝送路の両端に
同時に逆方向に光通信を送出すると、すべての遠隔装置
で光信号を受信できるものであるが、その場合もデータ
を１：ｎの片方向通信しているにすぎないことに変わり
はない。
【００１２】従って、このようなシステムでは、ケーブ
ルの切断等の故障が生じても、どの部分に故障がしょう
じたのか不明であり、故障個所を特定できない。本発明
は、このような点にも鑑み、故障個所の特定をしやすい
光通信システムの提供をも課題としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、ＰＯＮ方式において、加入者線を１心光フ
ァイバによるループ構成とし、光送受信装置であるＯＳ
Ｕ（ＯｐｔｉｃａｌＳｅｒｖｉｃｅ Ｕｎｉｔ）の０系
／１系をループ構成の両端に接続し、反対方向の通信を
２重化した伝送路として使用することにより、信頼性を
確保する。
【００１４】すなわち、本発明は、電源を必要としない
受動素子からなる光分配結合器を備え、前記受動素子を
用いて複数の加入者装置を光伝送路によって局装置に収
容する光通信システムにおいて、２重化した光伝送路に
より複数の光分配結合器をループ状に接続するととも
に、各光分配結合器に加入者装置を接続し、さらに、前
記ループ状の光伝送路の両端にそれぞれ局装置に設けた
光送受信装置を２重化した伝送路で接続し、ループ状光
伝送路の両端から前記光送受信装置により双方向で送受
信することを特徴とする光通信システムである。
【００１５】ここで、前記光伝送路は、１芯光ファイバ
によるループ構成であることが好ましい。さらに、前記
ループ状の光伝送路の両端にそれぞれ接続した各光送受
信装置から各加入者装置へと向けて試験信号を送信する
試験信号発信手段と、各加入者装置において受信した試
験信号に対し応答信号を発信する応答手段と、光送受信
装置で受信した各加入者装置からの応答信号から光伝送
分断点を特定する分断点検出手段とを備えることで、応
答手段からの応答があった加入者装置の内、局装置に設
けた各光送受信装置からみて最も遠い２つの加入者装置
間において通信の遮断があったと特定できる。
【００１６】さらに、前記光分配結合器は、１対ｎの比
（ｎは任意の自然数）に光信号を分配する光分配手段を
有するのが好ましい。そして、加入者装置毎に必要な光
パワー、とりわけ必要最小限のパワーを取り込むようｎ
を設定するならば、できるだけ光伝送路を長距離化する
ことができる。
【００１７】また、前記光伝送路における送信距離に応
じて前記ｎの値を選択すれば、局からの光信号の取り込
み率を各加入者装置で均等化することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面を参照して説明する。図１に示したように、本例で
は、光伝送路としての加入者線路１を１芯光ファイバに
よるループ構成とし、局側装置２に設けた光送受信装置
ＯＳＵ（以下、単にＯＳＵという）３をループの両端に
それぞれ接続する手段を用いて、反対方向の通信をアク
ト系（ａ系）とスタンバイ系（ｂ系）とに２重化した伝
送路として使用する。ここでＯＳＵ３は、図２に示した
ように、送信装置として下りフレーム生成回路４を有
し、受信装置として上りフレーム処理回路５を有する。
これらは電気−光変換部Ｅ／Ｏと光−電気変換部Ｏ／Ｅ
とを介して光ファイバに接続される。また、上りフレー
ム処理回路５と光−電気変換部Ｏ／Ｅとの間には、遅延
測定回路６が介装されている。
【００１９】一方、ループ状の加入者線路１には、光ス
ターカプラ７からなる複数の光分配結合器が介挿され、
各光スターカプラ７にそれぞれ加入者装置ＯＮＵ８がそ
れぞれ接続され、これにより、ＯＮＵ８は光スターカプ
ラ７を起線点とする一筆書きによるループによって局に
収容される。すなわち、加入者装置ＯＮＵ８と光スター
カプラ７間も２重化されている。光スターカプラ７は、
電源を必要としない受動素子からなる光分配結合器であ
る。各加入者装置ＯＮＵ（以下、単にＯＮＵという）の
多重化方式はＰＯＮ方式と同じように、上りＴＤＭＡ
（時分割多元接続），下りＴＤＭ（時分割多重方式）で
行う。図３にＴＤＭ／ＴＤＭＡフレーム構成を示す。
【００２０】ループ状の光伝送路に障害の無い場合は局
のアクト系（ａ系）のＯＳＵが用いられ、光伝送路障害
時には障害部位を境にして，スタンバイ系（ｂ系）のＯ
ＳＵが起動し、アクト系（ａ系），スタンバイ系（ｂ
系）が同時に使用される。すなわち、光伝送路１におい
て発生した障害を検出する障害検出手段と、この障害検
出手段による障害検出時に障害部位を境にスタンバイ系
（ｂ系）のＯＳＵを起動させるＯＳＵ制御手段が認識さ
れる。また、加入者増設の時にも、このスタンバイ系
（ｂ系）が使用され、回線の停止時間を短縮することが
できる。
【００２１】また、加入者の通信不通時、遅延測定フレ
ームをアクト系（ａ系）、スタンバイ系（ｂ系）のＯＳ
Ｕで検出する手段を用いて、その結果から光ファイバ断
点を特定することにより、回線復旧および光ファイバの
修復作業時間を短縮することができる。
【００２２】以下、より詳細に説明する。図１は、ＰＯ
Ｎ方式を用いて光伝送路である加入者線路１を１芯光フ
ァイバによるループ構成とし、ＯＳＵをループの両端に
接続し、反対方向の通信を２重化した伝送路として使用
する実施例である。
【００２３】局側装置（ＯＬＴ）２には、アクト系（ａ
系）ＯＳＵ３とスタンバイ系（ｂ系）ＯＳＵ３が実装さ
れており、ループ構成の光ファイバ１の両端に接続され
る。ＯＮＵ８はループ構成の光ファイバ１に取り付けら
れた図４に示す方向性を持った光カプラ（光方向性結合
器）１０を介して接続される。図４において、加入者装
置ＯＮＵはＯ／Ｅ変換器１１、Ｅ／Ｏ変換器１２を介し
て光方向性結合器７に接続されるノード回路１３を有し
ている。各加入者の多重化方式は、ＰＯＮ方式で、上り
ＴＤＭＡ，下りＴＤＭで行う。
【００２４】アクト系（ａ系）のＯＳＵが、下りフレー
ムを送出し、（スタンバイ系（ｂ系）のＯＳＵは下りフ
レームを送出しない、スタンバイ状態。）各ＯＮＵは、
光カプラを介して受信する。ＯＮＵは、下りフレームを
受信し、試験信号として遅延測定フレームを送出し、ア
クト系（ａ系）のＯＳＵが受信し、距離の測定を行い、
通信を開始する。
【００２５】図５において、ループ構成の光ファイバ１
に断線が発生した場合、光ファイバの断線個所を特定
し、アクト系（ａ系）のＯＳＵを立ち上げ、下りフレー
ムを送出し、光ファイバ断線個所以降のＯＮＵと距離の
測定を行い、通信をスタンバイ系（ｂ系）ＯＳＵと開始
し、回線の瞬時復旧を行う。
【００２６】ループ構成の光ファイバの断線個所を特定
する方法として、図６のように、各ＯＮＵから遅延測定
フレームを光カプラ７を介して、アクト系（ａ系）ＯＳ
Ｕとスタンバイ系（ｂ系）ＯＳＵへ送出し、各ＯＮＵか
らの遅延測定フレームの受信状態をみて、表１のように
判断し、光ファイバ断点を特定する。そのため、光ファ
イバ断修復作業時間を大幅に短縮することができる。
【００２７】
【表１】
【００２８】また、図７はファイバ型デバイスによる光
カプラ（方向性結合器）の例である。のボートに入力
された光は、のボートには分岐されず、とのボー
トに分配される。また、逆方向のボートから入力され
た場合は、のボートには分岐されず、とに分配さ
れる。図８は、分岐比１０：９０の前記ファイバ型光デ
バイスの光カプラ＃１、分岐比９０：１０の前記ファイ
バ型光デバイスの光カプラ＃２、そして、分岐比５０：
５０の前記ファイバ型光デバイスのカプラ＃３から構成
した例であり、光カプラ＃１で入力された光は、光カプ
ラ＃３へ１０％、カブラ＃２へ９０％分配される。光カ
プラ＃２から入力された光は、光カプラ＃３へ９０％、
光カプラ＃１へ１０％分配される。光カプラ＃３から入
力された光は、光カプラ＃１へ５０％、光カプラ＃２へ
５０％分配される。
【００２９】図９は、１：ｎ分岐光カプラ（任意の分岐
比）を用いたシステムの実施例である。ＯＮＵ＃１は、
光カプラ＃１に分岐比１０：９０、光カプラ＃２に分岐
比９０：１０、そして、光カプラ＃３に分岐比１０：９
０を持つ光カプラで構成する。アクト系（ａ系）ＯＳＵ
からの下りフレームは、直近であることから光ファイバ
による損失が少ないため、光カプラ＃１により、１０％
引き込む。反対方向のスタンバイ系（ｂ系）ＯＳＵから
の下りフレームは、光ケーブル／光カプラによる損失が
大きいことから、光カプラ＃２により９０％引き込む。
ＯＮＵ＃１から送信される遅延測定フレームと上りフレ
ームは、光カプラ＃３によりスタンバイ系（ｂ系）ＯＳ
Ｕ方向へ１０％、距離のあるスタンバイ系（ｂ系）ＯＳ
Ｕ方向へ９０％分配する。
【００３０】ＯＮＵ＃ｍは、光カプラ１に分岐比５０：
５０、光カプラ＃２に分岐比５０：５０、そして、光カ
プラ＃３に分岐比５０：５０を持つ光カプラで構成す
る。アクト系（ａ系）ＯＳＵからの下りフレームは、光
ファイバによる損失を考慮し、光カプラ＃１により、５
０％引き込む。反対方向のスタンバイ系（ｂ系）ＯＳＵ
からの下りフレームも、光カプラ＃２により５０％引き
込む。ＯＮＵ＃ｍから送信される遅延測定フレームと上
りフレームは、光カプラ３によりアクト系（ａ系）ＯＳ
Ｕ方向へ５０％、距離のあるスタンバイ系（ｂ系）ＯＳ
Ｕ方向へ５０％分配する。
【００３１】ＯＮＵ＃ｎは、光カプラ１に分岐比１０：
９０、光カプラ２に分岐比９０：１０、そして、光カプ
ラ３に分岐比１０：９０を持つ光カプラで構成する。ア
クト系（ａ系）ＯＵからの下りフレームは、距離があ
り、光ケーブル／光カプラによる損失が大きいことか
ら、光カブラ＃２により９０％引き込む。反対方向のス
タンバイ系（ｂ系）ＯＳＵからの下りフレームは、直近
であることから光ファイバによる損失が少ないため、光
カプラ＃１により、１０％引き込む。ＯＮＵ＃ｎから送
信される遅延測定フレームと上りフレームは、光カプラ
＃３により距離のあるアクト系（ａ系）ＯＳＵ方向へ９
０％、スタンバイ系（ｂ系）ＯＳＵ方向へ１０％分配す
る。
【００３２】このように、任意の分岐比の光カプラを用
意し、組み合わせることで光受信回路に必要な光パワー
を効率よく分配することができ、長距離伝送化を可能と
することができる。
【００３３】本発明は下記の点で従来型の光リングネッ
トワークに対しても優位性を持つ。 光伝送路として光ファイバを１本の１芯タイプで済
む。 加入者装置としてのノード装置 （ユーザ側装置） の
光送受信部が１組で済む。
【００３４】リングネットワークの最終端に新規増設
する場合、 伝送路の予備系への切替えを行わなくても
良く、対応が容易である。 各ノード装置（ユーザ側装置）の電源断時、特別の対
処（バイパス機能、ループバック機能）を必要としな
い。
【００３５】
【発明の効果】本発明では、局から加入者まで全て冗長
構成（２重化）をとることができ、通信の信頼性をより
向上することができる。
【００３６】本発明では１芯光ファイバで２重化を実現
できる効果がある。本発明により、試験信号を光伝送路
両端の光送受信装置側から発信し、それに対する加入者
装置からの応答を各光送受信装置側で検出することによ
り、光ファイバ遮断点を特定することができ、回線障害
時の回線復旧／修復作業時間を短縮することができる。
【００３７】また、光分配結合器を１対ｎ（任意の分岐
比）の光分岐型結合器とすることにより、 加入者装置
に必要な分のみ光パワーを引き込むことができ、より長
距離伝送を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本件発明の実施形態を示した構成図
【図２】ＯＳＵの構成を示したブロック図
【図３】ＴＤＭ／ＴＤＭＡのフレーム構成を示す図
【図４】加入者装置への光方向性結合器による結合状態
を示す図
【図５】本件発明によるリング状ネットワークにおける
系の切換状態を示す図
【図６】本件発明における故障部位の特定方法を示す図
【図７】ファイバ型デバイスの光カプラ（方向性結合
器）の例を示す図
【図８】１：Ｎ分岐カプラ（Ｎ：任意の分岐比）の実施
例
【図９】図８の１：Ｎ分岐カプラを用いたシステム構成
例を示す図
【図１０】従来の光加入者網構成を示す図
【図１１】従来のＰＯＮ方式構成を示す図
【図１２】光バイパススイッチを用いたノード装置を示
す図
【図１３】従来の光リングネットワークのループバック
機能を示す図
【符号の説明】
１・・・光伝送路（加入者線路） ２・・・ＯＬＴ（局側装置） ３・・・ＯＳＵ（光送受信装置） ４・・・下りフレーム生成回路 ５・・・受信装置（上りフレーム処理回路） ６・・・遅延測定回路 ７・・・光スターカプラ（光分配結合器） ８・・・ＯＮＵ（加入者装置） １１・・・Ｏ／Ｅ（光−電気変換部） １２・・・Ｅ／Ｏ（電気−光変換部） １３・・・ノード回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電源を必要としない受動素子からなる光
    分配結合器を備え、前記受動素子を用いて複数の加入者
    装置を光伝送路によって局装置に収容する光通信システ
    ムにおいて、 ２重化した光伝送路により複数の光分配結合器をループ
    状に接続するとともに、各光分配結合器に加入者装置を
    ２重化した伝送路で接続し、さらに、前記ループ状の光
    伝送路の両端にそれぞれ局装置に設けた光送受信装置を
    接続し、ループ状光伝送路の両端から前記光送受信装置
    により双方向で送受信することを特徴とする光通信シス
    テム。
  2. 【請求項２】 前記光伝送路は、１芯光ファイバによる
    ループ構成であることを特徴とする請求項１記載の光通
    信システム。
  3. 【請求項３】 前記ループ状の光伝送路の両端にそれぞ
    れ接続した各光送受信装置から各加入者装置へと向けて
    試験信号を送信する試験信号発信手段と、各加入者装置
    において受信した試験信号に対し応答信号を発信する応
    答手段と、光送受信装置で受信した各加入者装置からの
    応答信号から光伝送分断点を特定する分断点検出手段と
    を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の光通
    信システム。
  4. 【請求項４】 前記光分配結合器は、１対ｎの比（ｎは
    任意の自然数）に光信号を分配する光分配手段を有し、
    加入者装置毎に必要な光パワーを取り込むようｎを設定
    することを特徴とする請求項１または２記載の光通信シ
    ステム。
  5. 【請求項５】 前記光伝送路における送信距離に応じて
    前記ｎの値を選択し、局からの光信号の取り込み率を各
    加入者装置で均等化することを特徴とする請求項４記載
    の光通信方式。
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