JP2002111598A - 光通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明はパッシブ光ネットワークを構成するに
あたって、多数の子局がバス型に適した状態で設置され
ている場合に、それらの子局を効率良くスター型に接続
する光通信システムを提供することを目的とする。 【解決手段】親局に接続され、同一敷設路に敷設された
複数の幹線光ファイバ４−１〜４−ｎと、幹線光ファイ
バの少なくともいくつかを途中で切断して形成されたフ
ァイバ切断端に接続される第１ポートおよび対向する第
２ポートを有する複数のスターカップラ２−１〜２−ｎ
と、敷設路に敷設された複数の支線光ファイバ６−１〜
６−４と、敷設路に沿って配設され、複数の子局群に分
割される複数の子局３−ｘ−１〜３−ｘ−４（ｘ＝１〜
ｎ）とで構成され、スターカップラの各々の近傍で支線
ファイバが切断されて一方切断端を形成し、子局群の各
々の近傍で支線ファイバが切断されて他方切断端を形成
し、一方切断端がスターカップラの第２ポートに接続さ
れ、他方切断端が近傍の子局に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は親局と複数の子局と
の間で通信を行う光通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信システムの形態は種々あるが、１
つの親局で複数の子局をサポートし、かつ１つの子局当
たりの通信容量があまり大きくない場合には、親局に接
続された１本の光ファイバに適宜分岐結合器を挿入して
複数の子局を接続するパッシブ光ネットワーク（ＰＯ
Ｎ）と呼ばれる形態をとることがある。ＰＯＮには大別
してバス型とスター型がある。

【０００３】バス型は図２０に示すような形態である。
即ち、下り光信号に関しては、幹線光ファイバ４を通過
する光を必要に応じてカップラ５−１，５−２，…で分
岐し、子局３−１，３−２，…に光を分配する。上り光
信号に関しては、各々の子局３−１，３−２，…から出
力された光が各カップラ５−１，５−２，…で合流し、
第１の親局１に到達する。

【０００４】スター型は図２１のような形態であり、第
１の親局１からの光は途中のスターカップラ２で複数の
子局３−１，３−２，…に分配される。子局３−１，３
−２，．．からの光はスターカップラ２で合流し第１の
親局１に到達する。

【０００５】これらのタイプはそれぞれ長所欠点が異な
るため必要な仕様に応じて適宜選択される。例えば図２
２のように親局１と複数の子局３−１，３−２，．．が
光ケーブル６の近傍に１つの線上に順次配置されている
場合にはバス型の形状が取られることが多い。バス型の
利点は子局の直近で幹線ファイバから分岐すればよいた
め、分岐点から新たにファイバを敷設する工事が不要で
あることである。一方スター型は図２１のように子局が
点在する場合に用いられることが多い。スター型の利点
は、スターカップラによって光が子局数に等分されるた
め、一つの幹線ファイバに対する子局接続数がバス型よ
り多くできることである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、スター
型、バス型ともにそれぞれ長所欠点が異なり、またそれ
ぞれが適した子局の配置がある。しかしながら、例えば
バス型が適した子局配列、すなわち子局が線上に順次並
んでいるような場合であっても、１本の幹線ファイバに
バス型で収容可能な子局数より多くの子局を収容したい
場合がある。そのような場合は、幹線ファイバにスター
カップラを接続してスター型にすればよいが、スターカ
ップラと子局を接続するファイバをスターカップラから
新たに敷設する必要があり、幹線上に子局が並んでいる
利点を活用できなくなる。

【０００７】本発明では多数の子局がバス型に適した状
態で設置されている場合に、それらの子局を効率良くス
ター型に接続することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、親局と、
この親局に接続され、同一敷設路に敷設された複数の幹
線光ファイバと、前記幹線光ファイバの少なくともいく
つかを途中で切断して形成されたファイバ切断端に接続
される第１ポートおよび対向する第２ポートを有する複
数のスターカップラと、前記敷設路に敷設された複数の
支線光ファイバと、前記敷設路に沿って配設され、複数
の子局群に分割される複数の子局とで構成され、前記ス
ターカップラの各々の近傍で前記支線ファイバが切断さ
れて一方切断端を形成し、前記子局の各々の近傍で前記
支線ファイバが切断されて他方切断端を形成し、前記一
方切断端が前記スターカップラの第２ポートに接続さ
れ、前記他方切断端が近傍の前記子局に接続されること
を特徴とする光通信システムを提供する。

【０００９】本発明では、親局に接続する子局の数が多
いことを前提としている。子局をいくつかの論理上の子
局群に分割し、それぞれの子局群を１つの幹線光ファイ
バおよびその幹線光ファイバに接続されたスターカップ
ラで収容する。スター型のファイバ形態において、スタ
ーカップラから子局までを接続する支線ファイバを幹線
ファイバに平行に敷設する。子局群が複数あるため幹線
光ファイバは複数存在する。幹線光ファイバの途中に分
岐結合のために第１ポートが接続されたスターカップラ
の対向する第２ポートは、支線光ファイバを切ってその
切断された支線光ファイバの一方切断端部に接続する。
その支線光ファイバは接続先の子局の近傍で再び切断さ
れ、同支線光ファイバの他方切断端部に子局が接続され
る。このような接続をそれぞれの幹線光ファイバについ
て行う。その結果、スターカップラごとに子局まで新た
に光ファイバを敷設する必要はなく、さらに、支線光フ
ァイバをすべての子局群で再利用するため、光ファイバ
の利用効率がよい。

【００１０】通常複数の光ファイバを同一の経路で敷設
する場合には、多芯光ケーブルを用いる。多芯光ケーブ
ルとは１本の光ケーブル中に光ファイバ芯線が例えば５
０本１００本という単位で束になっている光ケーブルで
ある。本発明を適用する場合、そのような多芯光ケーブ
ルの芯線の内の一部を幹線光ファイバとして用い、別の
一部を支線光ファイバとして用いればよい。

【００１１】線状に複数の子局が配列している場合に、
本発明を適用することによって、バス型の利点（分岐点
から子局までのファイバ敷設工事が不要）を生かしつ
つ、スター型のトポロジーをとって１本の幹線光ファイ
バに接続できる子局数を増加させることが可能となる。

【００１２】第２の発明は、同一の子局群に属する前記
子局に接続される一方切断端の少なくとも１つは子局群
が接続されたスターカップラに対して親局に近い位置設
置され、一方切断端の他の少なくとも１つはスターカッ
プラに対して親局から離れた位置に設置され、親局に近
い位置に設置された一方切断端に対応する支線光ファイ
バの少なくともいくつかと親局から離れた位置に設置さ
れた一方切断端に対応する支線光ファイバの少なくとも
いくつかとが同一の支線光ファイバとなるように子局群
が配設される第１の発明に従った光通信システムを提供
する。

【００１３】第１の発明において、１つの子局群に属す
る複数の子局が使用する支線光ファイバが、異なる支線
光ファイバである必要は無い。第２の発明は、同一子局
群に属する子局が、スターカップラを挟んで親局に近い
側と遠い側に分かれて存在する場合に適用される。第１
の発明と同様に、子局までの接続に用いるため支線ファ
イバをスターカップラの近傍で切断するが、第２の発明
では切断した２端部の両方をスターカップラに接続す
る。それらをそれぞれスターカップラを挟んで両側にあ
る子局に接続する。

【００１４】このようにすると、支線ファイバの数が１
つの子局群に属する子局数よりも少なくて済むため芯線
利用効率が高く、経済的である。

【００１５】第３の発明は、前記親局は第１の親局であ
り、複数の幹線光ファイバの、前記第１の親局に接続さ
れていないいくつかの端部に接続される第２の親局を有
し、第１の親局に接続された幹線光ファイバに接続され
ているスターカップラの少なくともいくつかは２つ以上
のポートを有し、その内１つは幹線光ファイバの切断端
の内第２の親局に到達する端部に接続されていることを
特徴とする第１および第２の発明に従った光通信システ
ムを提供する。

【００１６】第３の発明は二重化構成の光通信システム
を提供する。これによると、スターカップラの片側の入
出カポート数がｎポート、反対側の入出カポート数がｍ
ポートの時、ｎ×ｍのスターカップラと呼ばれるが、第
１から第２の発明の構成を満たす目的のみであれば、そ
のスターカップラに接続される子局数をｂとして１×ｂ
のスターカップラで十分であった。第３の発明ではｎ≧
２とする。そのうち１つは第１から第２の発明の構成で
用いる幹線光ファイバに接続する。

【００１７】１×ｍと２×ｍのスターカップラはほぼ同
程度のコストで入手可能である。第３の発明において
は、幹線光ファイバの束は、それぞれの幹線光ファイバ
が途中で切断されるかどうかに関わらず、ケーブルとし
ては１つの親局から次の親局まで敷設する。一本の幹線
光ファイバがスターカップラを接続するために切断され
た場合、切断された所から次の親局までの部分が使用さ
れずに残っている。第３の発明では、その残っている部
分をスターカップラのｎ（≧２）側のポートの残りのポ
ートに接続することによって、次の親局までの通信経路
を確保する。

【００１８】このようにすることによって、親局からス
ターカップラまでの幹線光ファイバが断線しても、スタ
ーカップラから次の親局までの経路が確保されているた
め通信を継続することが可能となる。また、第３の発明
においては、次の親局に接続するために、幹線光ファイ
バの使用されていなかった残りの部分を使用しているこ
と、また、１×ｍとほとんどコストの変わらない２×ｍ
のスターカップラに変更することによって二重化してい
るため、二重化のためのコスト増が非常に少ない。

【００１９】第４の発明は、前記親局は第１の親局であ
り、複数の幹線光ファイバの、前記第１の親局に接続さ
れていないいくつかの端部に接続される第２の親局およ
び前記幹線光ファイバの少なくともいくつかに接続され
る第２系統用スターカップラとを有し、第２系統用スタ
ーカップラは、第２系統用スターカップラが接続される
幹線光ファイバを介して第１の親局に接続する子局群に
属する子局のうち第２の親局に最も近い子局に接続する
支線ファイバ切断端の位置から、子局群に隣接する２つ
の子局群のうち前記第２の親局に近い方の隣接する子局
群が第１の親局に接続するためのスターカップラの位置
までのいずれかの位置に挿入され、第２系統用スターカ
ップラの挿入位置で幹線光ファイバが切断されて、第２
の親局に到達する方の幹線光ファイバ切断端に第２系統
用スターカップラが接続され、第２系統用スターカップ
ラの挿入位置で子局群の子局に接続している支線光ファ
イバが切断済みであれば、その切断端の内子局群に近い
方の切断端が第２系統用スターカップラに接続され、切
断されていなければ切断しその切断端の内子局群に近い
方の切断端が第２系統用スターカップラに接続され、支
線光ファイバの子局群に属する子局の近傍での切断端の
うち第２の親局に近い方の切断端が子局の第２系統用ポ
ートに接続されていることを特徴とする請求項１の光通
信システム。を提供する。

【００２０】第４の発明は二重化通信システムを提供す
る。第４の発明では、幹線光ファイバの束を、それぞれ
の幹線光ファイバが途中で切断されるかどうかに関わら
ず、ケーブルとしては１つの親局（第１の親局）から次
の親局（第２の親局）まで敷設する。それぞれの幹線光
ファイバはスターカップラを接続するために切断される
が、その残りの部分、すなわちスターカップラから第２
の親局までの未使用の部分を利用する。即ち、第４の発
明では、幹線光ファイバの残りの部分のいずこかを切断
し、第２の親局に接続される方の切断端に第２系統用ス
ターカップラを接続する。切断する場所は、その幹線光
ファイバに接続される子局群のうち最も次の親局に近い
子局の位置から、その子局群に隣接する子局群の内、第
２の親局に近い方の子局群に接続するためのスターカッ
プラの位置までのいずこかである。

【００２１】第２系統用スターカップラは１×ｍのスタ
ーカップラであり、ｍ側のポートはそれぞれ支線光ファ
イバに接続される。第２系統用スターカップラの位置で
支線光ファイバが切断済みであれば、その切断端のうち
第１の親局の方向に延びている切断端に接続する。第２
系統用スターカップラの位置で支線ファイバが切断され
ていない場合は、切断し、第１の親局の方向に延びてい
る切断端に接続する。第２系統用スターカップラに接続
された支線光ファイバは、それぞれの子局の近傍で（第
１の親局に接続する経路を作るために）切断されている
はずなので、その切断端をその子局の第２系統用ポート
に接続する。もし、ある子局が第１の親局に接続するス
ターカップラに支線光ファイバを介さず接続されている
場合は、支線光ファイバをその子局の近傍で切断してそ
の子局の第２系統用ポートに接続する。さらに、第２系
統用スターカップラの位置に接続すべき子局がある場合
には、その子局には支線光ファイバを介さず直接にその
子局の第２系統用ポートに接続する。

【００２２】このようにすることによって、それぞれの
子局が第２の親局に接続される経路が確保される。その
結果、第１の親局に接続する幹線光ファイバが断線して
も第２の親局との間で通信が確保される。第４の発明で
は、このような第２系統を構築するための幹線光ファイ
バおよび支線光ファイバは、第１の親局に接続するため
に使用された部分以外の残りの部分である。したがっ
て、第２系統を構築するため光ケーブルの芯線数を増や
したり、新たなケーブルを敷設する必要がなく、二重化
の為のコスト増が大幅に抑えられる。

【００２３】第３の発明と比較すると、第３の発明はス
ターカップラまでの二重化であるため、第４の発明より
コストが少なくて済む。しかし、仮に幹線光ファイバと
支線光ファイバが同一の光ケーブルの芯線で構成されお
り、光ケーブル単位での断線が発生した場合には、断線
が発生した部分を含む子局群の子局の平均して約半数が
全く通信不能になる可能性がある。第４の発明では、支
線光ファイバ系まで二重化しているため、どのような箇
所で断線が発生しても、第１の親局あるいは第２の親局
のどちらかとの通信は確保されている。第３の発明と第
４の発明の形態ではそれぞれ長所が異なり、どちらが優
れているということではなく、適用するシステムの要求
によって適切な方法を選択すると良い。

【００２４】第５の発明は、第１の親局と、第１の親局
とは位置の離れた第２の親局と、第１の親局と第２の親
局との間に敷設された光ファイバと、光ファイバを幹線
光ファイバとして形成されるパッシブ光ネットワークを
介して第１の親局および前記第２の親局の少なくとも一
方に接続される１つ以上の子局と、第１の親局と第２の
親局との間で制御信号および通信データの少なくとも１
つを通信するための光ファイバとは異なる経路に張られ
た通信媒体からなり、子局と前記第１の親局または第２
の親局への通信経路のいずれか一方に障害が発生した場
合、子局は通信経路に障害が発生していない他方の親局
と通信を行うことを特徴とする光通信システムを提供す
る。

【００２５】即ち、第５の発明は、パッシブ光ネットワ
ーク（ＰＯＮ）で接続された子局に対する通信経路を二
重化した通信システムを提供している。ＰＯＮの二重化
に関する従来技術には、例えば、日本特許第３０５６７
７９号がある。概略は以下のようである。スター型ＰＯ
Ｎに使用するスターカップラ（光分岐回路）の親局側ポ
ートを複数（２以上）とし、それぞれのポートに異なる
幹線光ファイバを接続して、それぞれを主伝送用光送信
装置および予備光送信装置に接続する。主伝送用光送信
装置に動作異常が発生した場合には予備光送信装置に切
り替えるというものである。日本特許第３０５６７７９
号はその従来技術の改良であることから類推可能なよう
に、主伝送用光送信装置と予備光送信装置は同一の親局
内に設置され、その親局内の監視制御機能によって監
視、切り替えを行っている。このような場合、親局の電
源に障害が発生したり、親局とその上の階層の交換局間
の通信経路が絶たれた場合対応できない。また、親局か
らスターカップラまで複数（２本以上）の光ファイバ芯
線（本発明で言うところの幹線光ファイバ）を使用する
必要があり、芯線利用効率が悪い。第５の発明は、この
ような問題を解決し、親局全体に異常が発生しても通信
が継続でき、かつ芯線利用効率の良い二重化システムを
提供する。

【００２６】第５の発明においては、パッシブ光ネット
ワークに属する子局は、離れた位置にある２つの親局
（第１の親局および第２の親局）に二重に帰属する。さ
らに、ＰＯＮを構成する幹線光ファイバは第１の親局と
第２の親局の間に張られた光ファイバ１芯のみである。
さらに、第１の親局と第２の親局の間には制御信号（場
合によっては子局とやり取りする通信データ）をやりと
りする何らかの通信媒体が備えられている。この通信媒
体は、ＰＯＮの幹線光ファイバを芯線として含む光ケー
ブルに断線があっても制御信号がとぎれないように、幹
線光ファイバの張られている経路とは異なる経路で張ら
れている。

【００２７】このような系において、子局と第１の親局
あるいは第２の親局のいずれかの通信経路に障害が発生
し、通信不能になったとき、子局は通信経路に障害が発
生していない方の親局と通信を行う。

【００２８】子局が仮に第１の親局との間で通信を行っ
ていたときに、第１の親局までの通信経路に障害が発生
した場合、子局は第２の親局との通信に切り替え、通信
を継続する。また、仮に子局が第１の親局との通信中
に、第２の親局までの経路に障害が発生した場合は、そ
のまま引き続き第１の親局との通信を継続する。また、
仮に子局が第１の親局および第２の親局と同時に通信を
行っていて、例えば、第１の親局までの通信経路に障害
が発生した場合は、第２の親局のみと通信を継続する。

【００２９】さらにＰＯＮでは通常、複数の子局が接続
されているが、例えばそれらの子局が全て第１の親局と
通信しているときに、パッシブ光ネットワークを形成す
る幹線光ファイバの途中が断線し、一部の子局が第１の
親局との通信を継続できなくなった場合、第１の親局と
の通信を継続できなくなった子局は第２の親局との通信
に切り替える。

【００３０】幹線光ファイバとは異なる経路に張られた
通信媒体（以下異経路媒体と呼ぶ）とは、例えば、第１
の親局と第２の親局を直接接続する光ファイバ伝送路な
どでもよいが、障害が第１の親局全体に及んでいるよう
な場合を考慮すれば、より望ましくは、第１の親局およ
び第２の親局の双方と接続している交換局を介して張ら
れた擬似的な通信回線である。また、交換局を介した擬
似的な通信回線とすることによって、異経路媒体のため
の光ファイバ等を新たに敷設する必要がないため経済的
である。

【００３１】子局と第１の親局の間で張られていた回線
ややり取りしていたデータに関しては、例えば、第１の
親局が異経路媒体を介して第２の親局に振り向けたり、
第１の親局と第２の親局の双方に接続している交換局に
要請して、切り替えが必要な子局の通信データは第２の
親局に振り向けるようにする。交換局に要請して切り替
える場合に、交換局への切り替え要請は、子局との通信
不能を検出した第１の親局あるいは、第１の親局と通信
不能であるという通知を子局から受けた第２の親局であ
る。また、第１の親局全体に及ぶ障害（例えば電源障
害、交換局との間の回線の障害）である場合、交換局が
第１の親局の障害を検知して、第１の親局に接続されて
いた子局を第２の親局への接続に切り替えるよう指示す
る場合もある。

【００３２】このような構成を取ることによって、パッ
シブ光ネットワークを二重化するための幹線光ファイバ
が１芯の光ファイバでよいため芯線利用効率が良く、か
つ、障害が１つの親局全体に及ぶような障害であったと
しても子局は通信を継続でき、より低コストで信頼性の
高いシステムを構築することが可能となる。

【００３３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を用いて
説明する。図１は第１の発明の第１の実施の形態を示す
図である。親局１に幹線光ファイバ４，即ち４−１，４
−２，…４−ｎが接続しており、これら幹線光ファイバ
は同一経路で敷設されている。例えば、同一の多芯光ケ
ーブル内の芯線となっている。同時に、幹線光ファイバ
に平行に支線光ファイバ６，即ち６−１〜６−４が敷設
されている。支線光ファイバは、例えば幹線光ファイバ
と同じ多芯光ケーブルの芯線により構成されていたり、
平行に敷設された異なる光ケーブルによって構成され
る。即ち、幹線光ファイバ４−１，４−２…４−ｎおよ
び支線光ファイバ６−１〜６−４は同一の敷設路に施設
されている。

【００３４】図１は一本の幹線光ファイバに接続される
子局が最大４つの場合の構成例を示している。各々の幹
線光ファイバは途中で切断され、切断端部は対応するス
ターカップラ２，即ち２−ｘ（ｘは１〜ｎ）に接続され
る。スターカップラは例えば１×４のスターカップラで
あり、スターカップラの１側のポートは幹線光ファイバ
４−ｘの切断端部に接続される。スターカップラの４側
のポートはそれぞれ支線光ファイバ６−１…６−４に接
続される。この場合、支線光ファイバはスターカップラ
近傍で切断され、切断一端部においてスターカップラの
４側ポートに接続される。多芯光ケーブルの敷設経路近
辺に多数の子局が設置されており、その中で例えばスタ
ーカップラ２−ｉに接続される子局３，即ち３−ｉ−１
〜３−ｉ−４は論理上の子局群を形成している。それぞ
れの支線光ファイバは子局３−ｉ−１〜３−ｉ−４の近
傍で再び切断され、切断他端部が形成され、同切断他端
部においてそれぞれ子局に接続される。このようにして
子局から支線ファイバ、スターカップラ、幹線光ファイ
バを経由して親局までの光経路が設定される。他の幹線
光ファイバに関して同様の接続がなされる。

【００３５】このようにすることによって、複数の子局
が同一線上に設置されているバス型向きの子局配列であ
っても、スター型の形態にして分岐数を増やすことが可
能となる。また、従来スター型で必要とされていたスタ
ーカップラから子局までの新たなファイバ敷設が必要な
く、さらに、支線光ファイバを全ての子局群で共用する
ため芯線利用効率がよい。

【００３６】なお、図１ではスターカップラから支線光
ファイバまでを接続する線や、支線光ファイバから子局
までを接続する線が図示されている。これらは実際には
スターカップラのピッグテールファイバや、子局のピッ
グテールファイバ、あるいは短尺のファイバパッチコー
ドなどである。本発明では、子局が同一線上に近い並び
方をしていることを前提としており、子局から支線ファ
イバまで埋設工事を必要とするような長い引き込み線を
敷設する形態では本発明の特徴を生かし切れない部分が
ある。しかしながら、実用上そのような状況が発生する
可能性はある。長めの引き込み線を介して接続する子局
数が、引き込み線を必要としない子局数よりも十分少な
いシステムであるならば本発明は有効であり、本発明を
適用することが可能である。例えば、図４では子局３−
ｉ−ｉ，３−ｉ−２，３−ｉ−４は子局が支線光ファイ
バに接続されるが、子局３−ｉ−３はやや長めの引き込
み線を介して支線ファイバ６−３に接続されている。

【００３７】なお、子局群内の子局数は全て同一である
必要はない。例えば、図１は１つの子局群に４つの子局
が収容されている場合を説明したが、他のスターカップ
ラに接続されている子局数が全て４つである必要はな
く、２つ３つあるいは１つでもかまわない。ただし、１
つの場合は、将来の増設を考えないならば、スターカッ
プラを介さず直接幹線ファイバを子局に接続してもよ
い。また、子局がスターカップラの直近にある場合は、
図２に示す第１の発明の第２の実施形態のように支線光
ファイバを介さず直接スターカップラに接続される子局
があってもよい。幹線光ファイバ４−ｉにスターカップ
ラ２−ｉが接続され、スターカップラはさらに支線光フ
ァイバ６−１〜６−４の切断された一端を介して子局３
−ｉ−１〜３−ｉ−４に接続される。一方、子局３−ｉ
−５はスターカップラ２−ｉの直近にあり支線ファイバ
を介さずスターカップラ２−ｉに接続されている。図２
のような構成では１つの子局群に属する子局数を支線光
ファイバ数よりも多くできる。

【００３８】図３は親局に最も近い子局群の構成を有す
る第１の発明の第３の実施形態を示している。この例で
は、スターカップラ２−１は第１の親局１内に設置さ
れ、支線光ファイバに接続されている。親局に設置され
た光送信器あるいは光受信器とスターカップラの間は幹
線光ファイバは使用せず、パッチコードなどで接続すれ
ばよい。もちろん、図３のようにするのではなく、図１
のように親局に最も近い子局群においても、他の子局群
と同様にスターカップラを親局外に設置し、幹線ファイ
バに接続して用いても良い。

【００３９】次に第２の発明の第１の実施の形態につい
て説明する。図５はその主要部分の構成例を示す。幹線
ファイバ４−ｉに接続された１×４スターカップラ２−
ｉの４側のポートは支線光ファイバ６−１〜６−３の切
断端に接続されている。スターカップラの４側のポート
のうち１つは支線光ファイバ６−１に、１つは支線ファ
イバ６−２に、残りの２つは支線ファイバ６−３に接続
されている。４つの子局のうち、子局３−ｉ−１はスタ
ーカップラ２−ｉより第１の親局１に近い位置に配置さ
れており、子局３−ｉ−２〜３−ｉ−４はスターカップ
ラ２−ｉに対して第１の親局より遠い位置に配置されて
いる。子局３−ｉ−２，３−ｉ−３，３−ｉ−４に関し
ては図１の接続形態と同様の接続形態を取っている。子
局３−ｉ−１に関しては、支線光ファイバ６−３のスタ
ーカップラ２−ｉ近傍での切断端の内、子局３−ｉ−２
に接続しなかった方の切断端をスターカップラ２−ｉに
接続し、そこから第１の親局方向に延びている支線光フ
ァイバを子局３−ｉ−１の近傍で切断し、この切断端に
子局３−ｉ−１を接続している。子局３−ｉ−１を接続
するために使用した支線光ファイバは図１の構成ではス
ターカップラ２−ｉより第１の親局に１つ近いスターカ
ップラに収容されていた子局群の接続に使用した部分の
残りであり、図１の構成では使用されなかった部分であ
る。このように未使用の部分を有効利用することによっ
て、支線光ファイバ数を削減することが可能となる。

【００４０】図６は第２の発明の第２の実施の形態であ
り、最も効率の良い収容形態を示す図である。図６は１
つの子局群の子局数が８の場合の構成例である。幹線光
ファイバ４−ｉはスターカップラ２−ｉに接続される。
スターカップラ２−ｉは１×８のスターカップラであ
り、８側のポートはそれぞれ支線光ファイバに接続され
る。支線光ファイバ６−１〜６−４はスターカップラ２
−ｉ近傍で切断され、それぞれの２つの切断端の両方が
スターカップラ２−ｉに接続される。支線光ファイバ６
−１の第１の親局に近い側には子局３−ｉ−１が、第１
の親局から遠い側には子局３−ｉ−８が接続されてい
る。他の支線光ファイバも同様である。図６の例では子
局数８に対して４本の支線光ファイバで対応している。
８個の子局を図１の形態で接続するならば８本の支線光
ファイバが必要となる。したがって図６の形態では支線
光ファイバ数が半分になっている。このようにすること
によって、支線光ファイバ数を減らすことが可能となり
芯線利用効率が向上する。なお、同一子局群内で支線光
ファイバに接続される子局数が奇数２ｎ＋１の場合は、
ｎ＋１本の支線光ファイバが必要であり、スターカップ
ラを挟んだ左右の子局数はどちらかが１つ多くなる。

【００４１】次に第３の発明の第１の実施の形態を説明
する。図７は図１の形態に第３の発明を適用した構成例
である。第１の親局には幹線光ファイバ（を含むケーブ
ル）が接続されている。幹線光ファイバ（を含むケーブ
ル）は第２の親局７まで敷設されている。幹線光ファイ
バ４−ｉの例を取って説明する。幹線光ファイバ４−ｉ
は途中で切断され、切断端にスターカップラ２−ｉが接
続されている。スターカップラ２−ｉに接続される子局
群は子局数が４である。スターカップラ２−ｉは２×４
のスターカップラであり、幹線光ファイバの２つの切断
端は両方ともスターカップラの２側のポートに接続され
る。スターカップラの４側のポートは各々支線光ファイ
バに接続される。これ以降は図１の構成と同様である。
このような構成では例えば第１の親局からスターカップ
ラ２−ｉまでの幹線光ファイバが断線したり、第１の親
局１内にある幹線ファイバ４−ｉに接続されている光送
信器あるいは光受信器が故障しても、第２の親局７との
通信経路を介して継続して通信を行うことが可能とな
る。なお、そのような障害時に、第１の親局とｉ番目の
子局群との間の通信が不能になっており、第２の親局経
由での通信に切り替える必要があることは、交換局等第
１の親局１の先の接続先や制御回線などを介して第２の
親局７に通知すればよい。また、子局側で第１の親局１
との通信断が検出された場合は、制御回線等を介して第
２の親局に通知すればよい。親局同士を結ぶ制御回線
は、光ケーブルの断線にも対応できるよう、幹線光ファ
イバを収容している光ケーブルとは別経路で確保されて
いることが望ましい。

【００４２】光カップラは２×ｎと１×ｎでは損失、コ
ストなどほとんど変わらない。したがって１×ｎから２
×ｎに変更することによるコスト増は非常に小さい。ま
た、幹線光ファイバ４−ｉの光カップラ２−ｉから第２
の親局までの部分は、図１の構成では使用されずに余っ
ていた部分である。したがって第３の発明を用いれば二
重化を構成するに当たり、第２の親局とスターカップラ
２−ｉを接続するために新たに光ケーブルを敷設する必
要がない。これらのことから、第３の発明によれば、二
重化用の経路が非常に低コストに簡便に確保できる。

【００４３】なお、第３の発明は図１の構成への適用の
みでなく、その他の構成、例えば図５や図６の構成にも
容易に適用可能である。図８は図６の構成に第３の発明
を適用した第３の発明の第２の実施形態を示す。大部分
は図６と同様であるがスターカップラ２−ｉが２×８の
カップラとなり２側のポートが幹線光ファイバ４−ｉの
余った部分を使用して第２の親局７に接続される二重化
構成となっている。

【００４４】図９は第１の発明の構成を二重化した第１
の発明の第５の実施形態を示す。上述した第３の発明で
は、スターカップラまでの二重化であったが図９の形態
では子局までの二重化を行っている。第１の親局に接続
された幹線ファイバ４−ｉは途中で切断され、切断端が
１×４のスターカップラ２−ｉに接続される。スターカ
ップラ２−ｉに接続される子局群の子局数は４つであ
る。スターカップラの４側の各ポートは支線光ファイバ
６−１〜６−４に各々接続され、子局３−ｉ−１〜３−
ｉ−４に接続されている。

【００４５】幹線光ファイバ４−（ｉ＋１）も同様に第
１の親局１に接続され、隣接する子局群に接続するため
の１×４スターカップラ２−（ｉ＋１）に接続されてい
る。支線ファイバ６−１〜６−４はスターカップラ２−
（ｉ＋１）の近傍で切断され、切断端がスターカップラ
２−（ｉ＋１）の４側のポートに接続されて子局３−
（ｉ＋１）−１〜３−（ｉ＋１）−４に接続される。ス
ターカップラ２−（ｉ＋１）の近傍で切断された支線光
ファイバ６−１〜６−４はそれぞれ２つの切断端を有し
ている。その内、子局３−（ｉ＋１）−１〜３−（ｉ＋
１）−４に接続するために用いられる切断端は、図１の
構成では、スターカップラ２−（ｉ＋１）に対して第１
の親局１から遠い方の切断端のみであり、第１の親局１
に近い方の切断端は余っている。図９の構成では余って
いる切断端を子局３−ｉ−１〜３−ｉ−４の二重化に利
用する。

【００４６】幹線光ファイバ４−（ｉ＋１）をスターカ
ップラ２−（ｉ＋１）に接続するために切断した切断端
の残りの切断端を、第２系統用スターカップラ８−（ｉ
＋１）に接続する。スターカップラ８−（ｉ＋１）は１
×４のスターカップラであり、１側のポートに接続され
た幹線光ファイバ４−（ｉ＋１）の先は第２の親局７に
到達している。

【００４７】支線光ファイバ６−１〜６−４のスターカ
ップラ２−（ｉ＋１）近傍での切断端のうちスターカッ
プラ２−（ｉ＋１）に接続されていない方の切断端を、
スターカップラ８−（ｉ＋１）の４側のポートに接続す
る。支線光ファイバ６−１〜６−４の先は子局３−ｉ−
１〜３−ｉ−４に接続するために切断された切断端に到
達している。すなわち、図１の構成では子局３−ｉ−１
〜３−ｉ−４の近傍で切断端が余っている状態になって
いる。

【００４８】図９における二重化構成では、子局は第１
の親局１との間で通信を行うためのポートと、第２の親
局７との間で通信を行うための第２系統用ポートの２種
類のポートを有している。子局３−ｉ−１〜３−ｉ−４
に関しては、支線ファイバ６−１〜６−４の余っている
切断端を第２系統用ポートに接続する。

【００４９】このようにして子局３−ｉ−１〜３−ｉ−
４と第２の親局７との間の通信経路が確保される。図９
の構成においては二重化のための経路として、幹線光フ
ァイバと支線光ファイバのうち第１の発明では余ってい
た部分を使用するため、新たに二重化用のファイバを敷
設する必要がない。第２系統用スターカップラを新たに
挿入する必要があり、第３の発明より若干コストが高く
なるものの、第１の親局に接続する経路と第２の親局に
接続する経路が重ならないため、幹線光ファイバと支線
光ファイバが同一の光ケーブルに収容されている場合な
どで光ケーブルが断線しても、通信は必ず確保される。

【００５０】次に図９の構成を変形した形態を図１０に
示す。図２において、子局がスターカップラの直近にあ
る場合は支線光ファイバを介さず直接スターカップラに
接続する形態が可能であることを示した。第３の発明ま
では、そのような接続形態の子局を問題なく付加できた
が、そのような接続形態の子局を図９のような二重化形
態に加える場合若干工夫が必要である。

【００５１】図１０は、第１の発明の第５の実施形態の
第１の変形例の光通信システムを示している。図１０で
は、第１の親局１に幹線光ファイバ４−ｉが接続されて
いる。幹線光ファイバ４−ｉは途中で切断され、切断端
にスターカップラ２−ｉが接続されている。スターカッ
プラ２−ｉは１×５であり、スターカップラ２−ｉに接
続される子局群の子局数は５である。そのうち１局は支
線光ファイバを介さず接続されている。スターカップラ
２−ｉの残りの４ポートは支線光ファイバ６−１〜６−
４を介して子局３−ｉ−１〜３−ｉ−４に接続されてい
る。幹線光ファイバ４−ｉの残りの切断端、すなわち第
２の親局７に接続している方には第２系統用スターカッ
プラ８−ｉが接続されている。スターカップラ８−ｉは
１×５のカップラであり、基本的には図示しない子局３
−（ｉ−１）−１〜３−（ｉ−１）−４の二重化に用い
られる。子局３−（ｉ−１）−１〜３−（ｉ−１）−４
は、子局３−ｉ−１〜３−ｉ−５からなる子局群に隣接
する子局群を形成している。スターカップラ８−ｉの５
側のポートの内４つは図９の場合と同様にして支線光フ
ァイバに接続されるが、残りの１つは子局３−ｉ−５の
第２系統用ポートに接続する。したがってスターカップ
ラ８−ｉは２つの子局群にまたがって接続していること
になる。

【００５２】もちろん、二重化を目的として支線光ファ
イバ数を増やすことが可能であれば、図１２のように図
９に近い形態をとることが可能でなる。この場合は、１
つのスターカップラが異なる子局群の子局にまたがって
接続されることはない。

【００５３】図１２においては、第１の親局１に幹線光
ファイバ４−ｉが接続されている。幹線光ファイバ４−
ｉは途中で切断され、切断端に１×５のスターカップラ
２−ｉが接続されている。スターカップラ２−ｉの５側
のポートの内４つは支線光ファイバ６−１〜６−４を介
して子局３−ｉ−１〜３−ｉ−４に接続されている。残
りの１ポートは直接子局３−ｉ−５に接続されている。

【００５４】幹線光ファイバ４−（ｉ＋１）のスターカ
ップラ２−（ｉ＋１）を接続するために切断した残りの
部分、すなわち第２の親局７に到達する部分には１×５
の第２系統用スターカップラ８−（ｉ＋１）の１側のポ
ートが接続されている。スターカップラ８−（ｉ＋１）
の５側のポートは支線光ファイバ６−１〜６−５に接続
される。支線光ファイバ６−１〜６−４はそれぞれ子局
３−ｉ−１〜３−ｉ−４の近傍の切断端から子局３−ｉ
−１〜子局３−ｉ−４の第２系統用ポートに接続され
る。支線光ファイバ６−５はスターカップラ２−ｉの近
傍、すなわち、子局３−ｉ−５の近傍で切断され、切断
端が子局３−ｉ−５の第２系統用ポートに接続される。

【００５５】このような形態では、支線光ファイバ６−
５は二重化用、すなわち第２の親局７との接続のみに使
用され、第１の親局１との接続には使用されない。図１
０の形態と比較すると、図１０では支線光ファイバを増
やすことなく二重化が可能である一方、１つのスターカ
ップラが異なる子局群の子局にまたがって接続されてし
まう。言い換えれば、第１の親局１と第２の親局７で子
局群構成が変わってしまう。図１２の形態では子局群構
成に変更はないが、支線光ファイバ数を増やす必要があ
る。それぞれ長所が異なるため、他のシステム要求仕様
と合わせて適宜選択すると良い。

【００５６】図１１は同一子局群内の子局が、接続する
スターカップラに対して左右に分かれている場合に、図
９のような二重化構成を取るための第１の発明の第５の
実施形態の第２の変形例の光通信システムを示してい
る。ある子局群に対して隣接する子局群は、親局に近い
方と遠い方の２つあり、図１１のような構成ではその双
方から二重化用の経路を確保している。

【００５７】図１１においては、第１の親局１に幹線光
ファイバ４−ｉが接続されている。幹線光ファイバ４−
ｉは途中で切断され、切断端がスターカップラ２−ｉが
接続されている。スターカップラ２−ｉに接続される子
局群の子局数は４であり、スターカップラ２−ｉは１×
４のスターカップラである。また、支線光ファイバ数は
４本である。スターカップラ２−ｉの４側のポートの内
一本だけ、スターカップラ２−ｉより第１の親局１に近
い子局３−ｉ−１に支線光ファイバ６−１を介して接続
されている。このような場合の二重化用の接続は以下の
ようにすればよい。

【００５８】即ち、幹線光ファイバ４−ｉの第２の親局
７に接続する方の切断端は第２系統用スターカップラ８
−ｉに接続される。スターカップラ８−ｉは１×４のス
ターカップラである。４側のポートの内３つはそれぞれ
支線光ファイバ６−２，６−３，６−４に接続され隣接
する子局群の子局３−（ｉ−１）−２，３−（ｉ−１）
−３，３−（ｉ−１）−４の第２系統用ポートに接続さ
れる。スターカップラ８−ｉの４側のポートの残りの１
つは支線光ファイバ６−１の切断端のうち第１の親局１
から遠い方の切断端に接続され、第１の親局１から遠い
方の隣接する子局群の子局３−（ｉ＋１）−１の第２系
統用ポートに接続される。

【００５９】一方、幹線光ファイバ４−（ｉ−１）の第
２の親局７に接続する方の切断端には１×４の第２系統
用スターカップラ８−（ｉ−１）の１側のポートが接続
されている。スターカップラ８−（ｉ−１）の４側のポ
ートのうち１つは支線光ファイバ６−１の第１の親局１
に遠い方の切断端に接続され、子局３−ｉ−１の第２系
統用ポートに入力される。また、幹線光ファイバ４−
（ｉ＋１）の第２の親局７に到達している方の切断端に
接続されている１×４の第２系統用スターカップラ８−
（ｉ＋１）の４側のポートのうち３つは支線光ファイバ
６−２，６−３，６−４の第１の親局に近い方の切断端
に接続され、子局３−ｉ−２，３−ｉ−３，３−ｉ−４
の第２系統用ポートに接続される。したがって、子局３
−ｉ−１〜３−ｉ−４からなる子局群は左右の第２系統
用スターカップラ８−（ｉ−１）、８−（ｉ＋１）の双
方を介して二重化用経路が確保されていることになる。

【００６０】図１３は第４の発明の二重化方法である。
図９〜図１２は隣接する幹線光ファイバを用いて二重化
する方法であったが、第４の発明は同一の幹線光ファイ
バを用いて子局までの経路を二重化する方法である。

【００６１】第１の親局１に幹線光ファイバ４−ｉが接
続されている。幹線光ファイバ４−ｉは途中で切断さ
れ、１×４スターカップラ２−ｉが接続されている。ス
ターカップラ２−ｉの４側ポートはそれぞれ支線光ファ
イバ６−１〜６−４に接続され、支線光ファイバ６−１
〜６−４は子局３−ｉ−１〜３−ｉ−４の近傍で切断さ
れて接続される。隣接する子局群に接続するための幹線
光ファイバ４−（ｉ＋１）に接続されるスターカップラ
２−（ｉ＋１）の位置で支線光ファイバ６−１〜６−４
は切断され、切断端がスターカップラ２−（ｉ＋１）に
接続されている。スターカップラ２−（ｉ＋１）の位置
の近傍で幹線光ファイバ４−ｉを再び切断し、第２の親
局７に到達する方の切断端に第２系統用１×４スターカ
ップラ８−ｉを接続する。

【００６２】スターカップラ８−ｉの４側ポートは支線
光ファイバ６−１〜６−４のスターカップラ２−（ｉ＋
１）に接続するために切断した切断端に対向する残りの
切断端に接続する。これらは子局３−ｉ−１〜３−ｉ−
４の近傍まで到達しているので、子局３−ｉ−１〜３−
ｉ−４の第２系統用ポートに接続する。他の幹線光ファ
イバに接続される子局群に対しても同様である。ただ
し、図３のように幹線光ファイバを介さず、スターカッ
プラが第１の親局１内に設置されているような形態にお
いては、第１の親局に最も近い子局群に関しては、その
子局群の二重化用に新たな幹線光ファイバが必要にな
る。

【００６３】また第４の発明においては、幹線光ファイ
バが２カ所で切断され、かつ、その２カ所の間、すなわ
ち第１の親局１に接続するスターカップラと第２の親局
２に接続するスターカップラの間が未使用で残る。この
ように少々欠点はあるが、第４の発明の構成は、同一の
子局群に対して同一の幹線ファイバで二重化用の系統を
構築できるため、拡張性に優れている。

【００６４】なお、図１３ではスターカップラ２−（ｉ
＋１）の位置に第２系統用スターカップラ８−ｉを挿入
したが、第２系統用スターカップラ８−ｉは、子局３−
ｉ−４の位置からスターカップラ２−（ｉ＋１）の位置
までのいずこでも良い。ただし、スターカップラ２−
（ｉ＋１）の位置以外に挿入する場合には、支線光ファ
イバをその位置で新たに切断する必要がある。

【００６５】一般に通信システムを導入する場合、導入
初期から全ての子局を設置することは少なく、初めは広
い間隔で設置し順次その間を埋めていく場合や、必要に
応じて必要な場所のみに設置することが多い。本発明の
形態においても初めから全ての幹線光ファイバにスター
カップラを接続し、全てのスターカップラのポートに子
局が接続されるとは考えにくい。そこで、次にの導入初
期からの発展形態を説明する。

【００６６】図１４は、本発明の実施の発展形態であ
り、全子局が設置された後の形態に最も近い形で導入し
ていく光通信システムを示している。予め全てのスター
カップラが挿入される位置を決定しておく。新たに設置
する子局に関しては、その子局の位置からその子局が接
続される予定のスターカップラと幹線光ファイバを決定
する。その幹線光ファイバにスターカップラが設置済み
であれば、新たな子局を設置済みのスターカップラに必
要に応じて支線光ファイバ経由で接続する。スターカッ
プラが設置されていなければ新たに設置して、必要に応
じて支線光ファイバ経由で接続する。

【００６７】例えば、図１４において子局３−ｊ−２を
新たに設置したいとする。そのとき子局３−ｊ−２が接
続される幹線光ファイバは４−ｊであり、幹線光ファイ
バ４−ｊに接続するスターカップラ２−ｊが設置されて
いなければ設置する。子局３−ｊ−２は、スターカップ
ラ２−ｊに支線光ファイバ６−２を介して接続する。ま
た、例えば子局３−ｉ−５を新たに設置したい場合、子
局３−ｉ−５が接続される予定の幹線光ファイバは４−
ｉであり、幹線光ファイバ４−ｉにスターカップラ２−
ｉが設置されていなければ設置する。子局３−ｉ−５の
位置はスターカップラ２−ｉの挿入（予定）位置の近傍
であるとすると、支線光ファイバを介さず、子局３−ｉ
−５とスターカップラ２−ｉを直接接続する。

【００６８】図１５は、本発明の実施の発展形態であ
り、当初はＰＯＮにせず幹線光ファイバに直接子局を接
続する通信システムを示す。例えば、子局３−ｉ−１を
設置する場合、第１の親局１に接続された幹線光ファイ
バ４−ｉを子局３−ｉ−１を設置する位置の近傍で切断
し、直接子局３−ｉ−１に接続する。他の子局、例えば
３−ｊ−２についても同様である。このように設置して
いき、新たに設置する子局からあまり位置が離れていな
いところにすでに設置済みの子局がある場合、それらの
位置および距離によっては同一子局群として、同一のス
ターカップラに支線光ファイバを介して接続する。すな
わち、全子局が設置されたと仮定したときのそれぞれの
子局の位置および子局群構成、スターカップラの位置を
予め決定しておき、新たに設置する子局と同一子局群の
子局がすでに設置済みであれば、同一のスターカップラ
に支線光ファイバを介して接続する。そのときスターカ
ップラが未設置であれば設置する。例えば、図１５にお
いて、子局３−ｊ−３を新たに設置するとする。子局３
−ｊ−３は位置的に設置済み子局３−ｊ−２と同一子局
群である。この時、図１５の破線で示したように、新た
にスターカップラ２−ｊを幹線光ファイバ４−ｊに接続
する。スターカップラ２−ｊは上述の予め決定された位
置に挿入する。例えば、まだ設置される計画のない子局
３−ｊ−１に対して決定されている位置よりも親局に近
い位置に設置するなどである。その場合、スターカップ
ラ２−ｊの挿入位置と子局３−ｊ−２が幹線光ファイバ
４−ｊに接続されていた位置は異なることがある。した
がって、幹線光ファイバ４−ｊは子局３−ｊ−２を接続
するために切断された位置とは異なる位置で新たに切断
され、スターカップラ２−ｊが接続される。子局３−ｊ
−２は一旦幹線光ファイバ４−ｊから切り離され、支線
光ファイバ６−２を介して新たにスターカップラ２−ｊ
に接続される。

【００６９】その後、幹線光ファイバ４−ｊ上で、子局
３−ｊ−２を接続するために切断されていた部分を再接
続するかどうかは、その他の要因、例えば、二重化の形
態、ネットワーク運用理念（後々の運用の利便性を考慮
し、切断したまま放置する箇所は極力減らしておく）な
どによって異なる。

【００７０】さらに、子局３−（ｉ−１）−４を新たに
設置する場合に、近くにすでに設置済みの子局３−ｉ−
１があるが、子局３−（ｉ−１）−４と子局３−ｉ−１
は予め決定された子局群関係では異なる子局群に属す
る。したがって、子局３−ｉ−１と３−（ｉ−１）−４
が位置的に近接していても、新たにスターカップラは設
置せず、子局３−（ｉ−１）−４は幹線光ファイバ４−
（ｉ−１）に直接接続するか、子局３−（ｉ−１）−４
と同一子局群に属する子局がすでに設置済みであれば、
子局３−ｊ−３の場合と同様に新たにスターカップラ２
−（ｉ−１）を設置して、支線光ファイバを介してスタ
ーカップラ２−（ｉ−１）に接続する。また、子局３−
ｉ−１と同一子局群の子局を新たに設置する場合、同様
にスターカップラ２−ｉを設置するが、予め決定されて
いる最終形態によっては、子局３−ｉ−１は支線光ファ
イバを介さず直接スターカップラに接続することもあ
る。

【００７１】このような発展形態では、初めは子局は
１：１に第１の親局１内の光送受信器と接続されていた
が、同一子局群の子局が増設される際には１：ｎの形態
に変化する。従って、親局および初めに接続されていた
子局のデータの送受信系は１：１と１：ｎの双方に対応
できるよう構成されている必要がある。例えば、スター
カップラが挿入されることで光伝送路の損失が大きく増
大するが、光伝送路の損失が増えても問題なく送受信で
きる必要がある。どちらにも対応できる光受信器を使用
するか、それが難しい場合には、例えば、伝送路の損失
が大きい状態に対応する光送受信器を備えておき、スタ
ーカップラが無い時は同等の損失を与えるアッテネータ
を挿入しておくなどの方法がある。また、複数の子局あ
ての送受信されるデータが多重される可能性もあるため
多重後の状態に対応できる送受信器を備えておく必要が
ある。例えば、サブキャリア多重されるシステムであれ
ば、子局は自局に割り振られたサブキャリア周波数のみ
を透過するフィルタを備えておくなどである。

【００７２】図１６は本発明の実施の発展形態の光通信
システムを示す。導入初期はスターカップラを第１の親
局１内に設置しておき、幹線光ファイバを支線光ファイ
バ代わりに利用している形態である。第１の親局１内に
スターカップラ２が設置されている。図１６の例ではス
ターカップラ２は１×４のスターカップラである。当初
は３つの子局３−ｉ−１，３−ｊ−１，３−ｋ−１が設
置される場合、スターカップラ２に幹線光ファイバ４−
ｉ，４−ｊ，４−ｋを接続する。例えば幹線光ファイバ
４−ｉは子局３−ｉ−１近傍で切断され、子局３−ｉ−
１に接続される。幹線光ファイバ４−ｊ，４−ｋについ
ても同様である。

【００７３】このような状態から新たな子局が増設され
る場合は二通りの方法で増設される。新たな子局と同一
子局群である子局が設置されていない場合は、未使用の
幹線光ファイバに子局を設置する。例えば、新たな子局
３−ｍ−１を設置する場合、幹線光ファイバ４一ｍをス
ターカップラ２に接続し、幹線光ファイバ４−ｍを子局
３−ｍ−１の近傍で切断し、切断端を子局３−ｍ−１に
接続する。仮にスターカップラ２のポートがいっぱいに
なった場合には、第１の親局１内に新たな光送受信器と
新たなスターカップラを設置し、同様に増設していけば
よい。次に、新たに設置する子局と同一子局群の子局が
すでに設置済みである場合を説明する。例えば子局３−
ｋ−３を新たに設置する場合、同一子局群の子局３−ｋ
−１が既に設置済みである。このような場合、図１５の
破線で示すように、第１の親局１内で幹線光ファイバ４
−ｋをスターカップラ２から外し、新たな光送受信器を
第１の親局１内に準備してそれに接続する。幹線光ファ
イバ４−ｋは子局３−ｋ−１の近傍あるいはそれより第
１の親局１に近くかつ隣接する子局群の子局設置予定位
置より遠くの部分を切断し、その切断端に新たなスター
カップラ２−ｋを接続する。子局３−ｋ−１は一旦幹線
光ファイバ４−ｋから切り離す。スターカップラ２−ｋ
と、子局３−ｋ−１および新たに設置する子局３−ｋ−
３は破線で示すように支線光ファイバを介して（あるい
は直接）スターカップラ２−ｋに図１と同様に接続す
る。

【００７４】図１６の発展形態の利点は、導入当初から
ＰＯＮの形態を取っているため、親局の光送受信器の数
が少なくて済むこと、また、親局、子局ともＰＯＮの形
態のみに対応する光送受信器を備えていれば良く、１：
１にも対応できる光送受信器が必要無いことである。

【００７５】なお、二重化を行うシステムでは発展途中
の形態でも二重化構成をとる必要がある。図１５や図１
６の形態では図１７のようにすると良い。幹線光ファイ
バを含む光ケーブルは第１の親局１から第２の親局７ま
で敷設されている。子局３−ｉ−１に接続されている幹
線光ファイバ２−ｉは子局３−ｉ−１の近傍で切断され
子局３−ｉ−１に接続されているが、切断端の余りの
方、すなわち第２の親局７に接続している方を子局３−
ｉ−１の第２系統用ポートに接続する。このような状態
から発展していくが、二重化系統の最終形態が第３の発
明や第４の発明（図７や、図１３）のようであれば、子
局を増設するためにスターカップラを設置した段階で二
重化用の系統も同時にスターカップラ設置後の形態に対
応した形態とすればよい。

【００７６】初めから幹線光ファイバ中にスターカップ
ラが設置されている図１４（１３）のような形態では、
二重化用系統も初めから最終形態と同様の二重化系統を
構築しておけばよい。

【００７７】なお、二重化系統が図９や図１０、図１
１、図１２のように、ある子局群が第１の親局１に接続
する時の幹線光ファイバと異なる幹線光ファイバで第２
の親局７と接続されるような場合は、次のようにすると
良い。基本的な方向としては最終形態に近い形態で二重
化系統も構築しておく。例えば図１８示すような子局３
−ｉ−１を接続する発展形態を説明する。幹線光ファイ
バ４−ｉは第１の親局１に接続されており、最終形態に
おいてスターカップラが挿入される予定の場所で切断さ
れ、支線光ファイバ６−１に接続される。支線光ファイ
バ６−１は子局３−ｉ−１の近傍で切断され子局３−ｉ
−１に接続される。一方、隣接する子局群に接続する予
定の幹線光ファイバ４−（ｉ＋１）はスターカップラの
挿入予定位置で切断され、切断端の内第２の親局７に到
達するほうの切断端を支線光ファイバ６−１に接続す
る。支線光ファイバ６−１の子局３−ｉ−１の近傍の使
用されていなかった切断端を子局３−ｉ−１の第２系統
用ポートに接続する。

【００７８】このような形態では、子局の増設に伴い第
１の親局１に接続するスターカップラが設置される際、
その子局群を第２の親局７に接続するためのスターカッ
プラも同時に設置する。このようにして二重化状態を保
ちながら形態を発展させていくことが可能となる。

【００７９】なお、以上は上り（子局から親局へ）シス
テム、下り（親局から子局へ）システムの区別無く説明
してきた。本発明を適用する光通信システムが上り下り
を別線で構成するのであれば、本発明のような構成を上
り用および下り用に別々に用意すればよい。また、もち
ろん上り下りを共通のファイバで構成しても良い。

【００８０】なお、システムの二重化形態によっては、
各々の子局は第２系統用ポートを備えていることがあ
る。以下に２つのポートの切替方法あるいは共用方法の
例を示す。図１９は子局の光送信部の例である。図１９
（ａ）は１×２のカップラを用いて２つのポートの両方
に光を出力している例である。子局３−ｉ−１内に光送
信器１０が備えられ、親局に送信されるべき信号は信号
入力端子１５から入力され、光送信器１０で光信号に変
換される。光送信器１０の出力はカップラ９で２分岐さ
れて２つのポートにそれぞれ出力される。この形態は光
カップラのみ使用しているので低コストであり、また、
切替制御が必要ないため単純である。

【００８１】図１９（ｂ）は光スイッチで切り替えてい
る例である。信号入力端子１５から入力した信号は光送
信器１０で光信号に変換される。光信号は１×２光スイ
ッチに入力し、必要に応じて２つのポートのどちらかに
出力される。この構成は、切替に光スイッチを使用して
いるためカップラの場合のような分岐損が発生せず、よ
り良い伝送品質で伝送できる。

【００８２】図１９（ｃ）は光送信器が２つ備えられて
いる例である。信号入力端子１５から入力した信号は分
岐して２つの光送信器１０−１及び１０−２でそれぞれ
光信号に変換される。これらがそのままそれぞれ２つの
ポートに出力されても良いが、図１９（ｃ）のようにオ
ン−オフ光スイッチ１２−１、１２−２を挿入してどち
らか一方のみが光っているようにしてもよい。

【００８３】図２３は第２系統用ポートを有する子局の
光受信部の構成である。図２３（ａ）は２つのポートか
らの入力をそれぞれ別々の光受信器１３−１、１３−２
で電気信号に変換し、スイッチ１４にて使用する方の光
受信器出力を選択し、信号出力端子１６に出力する形態
である。スイッチ１４は図では２×１スイッチであり、
どちらか一方を選択している。これを２×２スイッチに
して信号出力端子１６に出力しない方の信号も別の端子
に出力し、たとえば、双方が正常に動作しているかどう
かモニタするために使用してもよい。

【００８４】図２３（ｂ）は光スイッチで２つのポート
からの入力を切り替える形態である。光スイッチ１１は
２×１スイッチであり２つのポートからの光入力を選択
して光受信器１３に入力する。光受信器１３はこれを電
気信号に変換して信号出力端子１６に出力する。

【００８５】次に第５の発明の第１の実施形態を図を用
いて説明する。図２４はバス型の例である。第１の親局
１と第２の親局２の間に幹線光ファイバ４が張られ、複
数の子局３−ｘ（ｘ＝１…ｎ）と合わせて、パッシブ光
ネットワーク（ＰＯＮ）が形成されている。通常のバス
型ＰＯＮは図２０のように１つの親局に接続された幹線
光ファイバに複数の子局が収容されるが、図２４では、
幹線光ファイバに２つの親局が接続されている。このよ
うな形態では、下り信号はどちらの親局からの光も受信
できるように、上り信号はどちらの親局にも送信できる
ようにカップラ５−ｘが２×２のカップラとなってい
る。第１の親局１と第２の親局７の間には、幹線光ファ
イバ４とは経路を異にする異経路媒体１７による通信回
線が確保されている。異経路媒体１７は第１の親局１と
第２の親局７を直接接続する光ファイバ伝送路などでも
よいが、図２５のように第１の親局１や第２の親局７の
上位に位置する交換局１８を介した擬似的な通信回線が
より望ましい。

【００８６】図２５を用いて動作を説明する。子局３−
ｘは通常は第１の親局１との間で通信を行い、通信経路
に障害が発生した場合は第２の親局７との通信に切り替
える。例えば、カップラ５−１とカップラ５−２の間の
幹線光ファイバ４が断線した場合、子局３−１は第１の
親局１との間で通信を続けるが、子局３−２〜３−ｎは
第２の親局７との通信に切り替える。

【００８７】切り替え手順は種々可能である。例えば、
切り替えるそれぞれの子局が第１の親局からの信号が途
絶えたことを検出して、上り信号系を第２の親局方向に
切り替えて、第２の親局７に第１の親局１と通信不能に
なったことを通知する。第２の親局は通知を受けて、交
換局接続線１９−２を介して交換局１８にその旨を通知
する。交換局１８はその通知を受けて交換局接続線１９
−１を介して、その旨を第１の親局１に通知する。さら
に、切り替えが必要な子局の通信データのやり取りを第
２の親局７経由で行うよう回線を切り替えると同時に、
その旨を第１の親局１および第２の親局７に通知する。
子局の下り系に関しては、第１の親局１からの信号が途
絶えた時点で、第２の親局７からの信号を受信するよう
切り替える。

【００８８】異なる手順としては、子局からの信号が途
絶えたことを検出した第１の親局１が、交換局１８にそ
の旨通知し、第２の親局７経由の通信に切り替えるよう
要請する。交換局１８はその通知・要請を受けて、第２
の親局７に切り替えが発生することを通知する。第２の
親局７は通知を受けて、切り替えの必要な子局に第２の
親局経由の通信になることを通知する。通知を受けた子
局は通信経路を第２の親局方向に切り替える。第２の親
局は子局に通知したことを交換局１８に通知する。交換
局１８は通知を受けて、切り替えが必要な子局との通信
データのやり取りを第２の親局経由で行うよう回線を切
り替える。

【００８９】図２４において異経路媒体１７が第１の親
局１と第２の親局７を直接接続する光ファイバ伝送路な
どである場合は、上述の手順において交換局１８が切り
替えの必要な子局とやり取りするデータを第２の親局７
に振り向けていた部分を、第１の親局１が第２の親局２
に振り向けるようにすればよい。

【００９０】障害が第１の親局１全体に及ぶような場合
は、全ての子局が第２の親局７との通信に切り替える。
このような場合の切り替え手順は、第１の親局の制御回
線にも異常がある可能性を考慮し、例えば以下のように
なる。図２５の第５の発明の第２の実施の形態の場合、
子局３−ｘが第１の親局１との通信が途絶えたことを検
出して、光送信系および光受信系を第２の親局７方向に
切り替える。さらに、第２の親局７に第１の親局１との
通信が途絶えたことを通知し、切り替えを要請する。第
２の親局７はこれを受けて、交換局１８に第１の親局１
に障害が発生したことを通知し、子局３−ｘとやり取り
するデータを第２の親局７に振り向けるよう要請する。
交換局１８はこれを受けて（場合によっては第１の親局
１に確認を取り）、子局とやり取りするデータを第２の
親局７に振り向ける。

【００９１】図２４の系で異経路媒体１７が第１の親局
１と第２の親局７を直接接続する回線の場合、子局から
切り替え要請を受けた第２の親局７は図示しない交換局
に子局とやり取りするデータを第２の親局に振り向ける
よう要請するようにする他は、ほぼ上述の手順と同等で
良い。

【００９２】バス型の場合の子局の切り替え部周辺の構
成は図２８および図２９のようである。図２８は光送信
部について図示したものである。図２８（ａ）は１つの
光送信器１０の出力を光スイッチ１１で切り替えること
により、光カップラのどちら側に光を出力するか、すな
わち幹線光ファイバのどちら方向に光を送信するかを決
定する構成となっている。光カップラは一般に非常に強
い方向性を持っているため、このような構成で送信方向
を決定することが可能である。図２８（ｂ）では、２つ
の光送信器１０−１と１０−２が備えられておりそれぞ
れに信号が入力され、各々の光送信器の出力に接続され
た光スイッチ１２−１、１２−２のオン−オフを切り替
える構成となっている。

【００９３】図２９は受信部の構成である。図２９
（ａ）は、第１の親局および第２の親局から来る光を、
それぞれ光受信器１３−１および１３−２で受信し、ス
イッチ１４にてその出力を選択している。スイッチ１４
は２×１スイッチであるが、これを２×２スイッチにし
て、信号出力端子１６に出力しない方の出力をモニター
しても良い。図２９（ｂ）は２×１光スイッチにて、第
１の親局からの光または第２の親局からの光を選択し、
光受信器１３で受信する構成である。

【００９４】図２６はスター型ＰＯＮに適用した第５の
発明の第３の実施形態の例である。第１の親局１と第２
の親局７の間に幹線光ファイバ４が敷設されている。幹
線光ファイバ４は途中で切断され、２×ｎのスターカッ
プラ２に接続されるが、切断された幹線光ファイバ４の
２つの切断端の双方がスターカップラ２の２側ポートに
接続される。スターカップラ２のｎ側ポートはそれぞれ
子局３−１〜３−ｎに接続されている。このような系の
動作や手順はバス型の場合と同様である。

【００９５】図２７もスター型ＰＯＮに適用した第５の
発明の第４の実施形態の例である。第１の親局１と第２
の親局７の間に敷設された幹線光ファイバ４は途中２カ
所で切断される。第１の親局１に到達する切断端にはス
ターカップラ２−１が、第２の親局７に到達する切断端
にはスターカップラ２−２が接続されている。スターカ
ップラ２−１，２−２は１×ｎのスターカップラであ
り、それぞれのｎ側ポートは子局３−１〜３−ｎに接続
されている。図２７における子局の構成は図１９及び図
２３と（支線光ファイバがスターカップラと子局を接続
する光ファイバとなる他は）同様である。また切り替え
動作や手順はバス型の場合と同様である。

【００９６】以上述べたように発明においては、位置の
離れた２つの親局間に敷設した１芯の光ファイバを使用
してパッシブ光ネットワークを二重化することによっ
て、芯線利用効率が改善する。また、位置の離れた２つ
の親局に対して子局が二重帰属するため、いずれかの親
局全体に障害が発生しても、通信を継続することが可能
となり信頼性の高いシステムが構築できる。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、線状に
複数の子局が配列している場合に、支線ファイバを繰り
返し再利用することによって、バス型の利点（分岐点か
ら子局までのファイバ敷設工事が不要）を生かしつつ、
スター型のトポロジーをとって１本の幹線光ファイバに
接続可能な子局数を増加させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の第１の実施形態の光通信システム
を示す図

【図２】第１の発明の第２の実施形態の光通信システム
を部分的に示す図

【図３】第１の発明の第３の実施形態の光通信システム
を示す図

【図４】第１の発明の第１の実施形態の変形例の光通信
システムを示す図

【図５】第２の発明の第１の実施形態の光通信システム
を示す図

【図６】第２の発明の第２の実施形態の光通信システム
を示す図

【図７】第３の発明の第１の実施形態の光通信システム
を示す図

【図８】第３の発明の第２の実施形態の光通信システム
を示す図

【図９】第１の発明の第５の実施形態の光通信システム
を示す図

【図１０】第１の発明の第５の実施形態の第１の変形例
の光通信システムを示す図

【図１１】第１の発明の第５の実施形態の第２の変形例
の光通信システムを示す図

【図１２】第１の発明の第５の実施形態の第３の変形例
の光通信システムを示す図

【図１３】第４の発明の実施形態に従った光通信システ
ムを示す図

【図１４】本発明の実施の発展形態に従った光通信シス
テムを示す図

【図１５】本発明の実施の発展形態の光通信システムを
示す図

【図１６】本発明の実施の発展形態の光通信システムを
示す図

【図１７】本発明の実施の発展形態の光通信システムを
示す図

【図１８】本発明の実施の発展形態の光通信システムを
示す図

【図１９】本発明の二重化形態の通信システムに用いら
れる子局の構成を示す図

【図２０】バス型ネットワークを説明するための図

【図２１】スター型ネットワークを説明するための図

【図２２】バス型に適した子局配列を示す為の図

【図２３】本発明の二重化形態における子局の構成の一
部を示す図

【図２４】第５発明の第１の実施形態に従った通信シス
テムを示す図

【図２５】第５の発明の第２の実施形態の通信システム
を示す図

【図２６】第５の発明の第３の実施形態の通信システム
を示す図

【図２７】第５の発明の第４の実施形態の通信システム
を示す図

【図２８】第５の発明の通信システムに用いる子局の構
成を示す図

【図２９】第５の発明の通信システムに用いる子局の構
成を示す図

【符号の説明】

１…第１の親局 ２…スターカップラ ３…子局 ４…幹線光ファイバ ５…カップラ ６…支線光ファイバ ７…第２の親局 ８…第２系統用スターカップラ ９…カップラ １０…光送信器 １１…光スイッチ １２…光スイッチ １３…光受信器 １４…スイッチ １５…信号入力端子 １６…信号出力端子 １７…異経路媒体 １８…交換局 １９…交換局接続線

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 親局と、この親局に接続され、同一敷設
   路に敷設された複数の幹線光ファイバと、前記幹線光フ
   ァイバの少なくともいくつかを途中で切断して形成され
   たファイバ切断端に接続される第１ポートおよび対向す
   る第２ポートを有する複数のスターカップラと、前記敷
   設路に敷設された複数の支線光ファイバと、前記敷設路
   に沿って配設され、複数の子局群に分割される複数の子
   局とで構成され、前記スターカップラの各々の近傍で前
   記支線光ファイバが切断されて一方切断端を形成し、前
   記子局の各々の近傍で前記支線光ファイバが切断されて
   他方切断端を形成し、前記一方切断端が前記スターカッ
   プラの第２ポートに接続され、前記他方切断端が近傍の
   前記子局に接続されることを特徴とする光通信システ
   ム。
2. 【請求項２】 同一の子局群に属する前記子局に接続さ
   れる前記一方切断端の少なくとも１つは前記子局群が接
   続されたスターカップラに対して前記親局に近い位置に
   設置され、前記一方切断端の他の少なくとも１つは前記
   スターカップラに対して前記親局から離れた位置に設置
   され、前記親局に近い位置に設置された前記一方切断端
   に対応する支線光ファイバの少なくともいくつかと前記
   親局から離れた位置に設置された前記一方切断端に対応
   する支線光ファイバの少なくともいくつかとが同一の支
   線光ファイバとなるように前記子局群が配設されること
   を特徴とする請求項１の光通信システム。
3. 【請求項３】 前記親局は第１の親局であり、前記複数
   の幹線光ファイバの、前記第１の親局に接続されていな
   いいくつかの端部に接続される第２の親局を有し、前記
   第１の親局に接続された前記幹線光ファイバに接続され
   ている前記スターカップラの少なくともいくつかは２つ
   以上のポートを有し、その内１つは前記幹線光ファイバ
   の切断端の内前記第２の親局に到達する端部に接続され
   ていることを特徴とする請求項１および請求項２の光通
   信システム
4. 【請求項４】 前記親局は第１の親局であり、前記複数
   の幹線光ファイバの、前記第１の親局に接続されていな
   いいくつかの端部に接続される第２の親局および前記幹
   線光ファイバの少なくともいくつかに接続される第２系
   統用スターカップラとを有し、 前記第２系統用スターカップラは、前記第２系統用スタ
   ーカップラが接続される前記幹線光ファイバを介して前
   記第１の親局に接続する子局群に属する子局のうち前記
   第２の親局に最も近い子局に接続する支線ファイバ切断
   端の位置から、前記子局群に隣接する２つの子局群のう
   ち前記第２の親局に近い方の前記隣接する子局群が第１
   の親局に接続するためのスターカップラの位置までのい
   ずれかの位置に挿入され、 前記第２系統用スターカップラの挿入位置で前記幹線光
   ファイバが切断されて、前記第２の親局に到達する方の
   幹線光ファイバ切断端に前記第２系統用スターカップラ
   が接続され、 前記第２系統用スターカップラの挿入位置で前記子局群
   の子局に接続している前記支線光ファイバが切断済みで
   あれば、その切断端の内前記子局群に近い方の切断端が
   前記第２系統用スターカップラに接続され、切断されて
   いなければ切断しその切断端の内前記子局群に近い方の
   切断端が前記第２系統用スターカップラに接続され、前
   記支線光ファイバの前記子局群に属する子局の近傍での
   切断端のうち前記第２の親局に近い方の切断端が前記子
   局の第２系統用ポートに接続されていることを特徴とす
   る請求項１の光通信システム。
5. 【請求項５】 第１の親局と、前記第１の親局とは位置
   の離れた第２の親局と、前記第１の親局と第２の親局と
   の間に敷設された光ファイバと、前記光ファイバを幹線
   光ファイバとして形成されるパッシブ光ネットワークを
   介して前記第１の親局および前記第２の親局の少なくと
   も一方に接続される１つ以上の子局と、前記第１の親局
   と前記第２の親局との間で制御信号および通信データの
   少なくとも１つを通信するための前記光ファイバとは異
   なる経路に張られた通信媒体からなり、 前記子局と前記第１の親局または第２の親局への通信経
   路のいずれか一方に障害が発生した場合、前記子局は通
   信経路に障害が発生していない他方の親局と通信を行う
   ことを特徴とする光通信システム。