KR940008774B1 - 개선된 액세스 시간을 가진 광 통신망 - Google Patents

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KR940008774B1
KR940008774B1 KR1019860000790A KR860000790A KR940008774B1 KR 940008774 B1 KR940008774 B1 KR 940008774B1 KR 1019860000790 A KR1019860000790 A KR 1019860000790A KR 860000790 A KR860000790 A KR 860000790A KR 940008774 B1 KR940008774 B1 KR 940008774B1
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베리 셔터리 헤롤드
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웨스팅 하우스 일렉트릭 코오포레이숀
지. 엠. 클라크
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    • H04B10/272—Star-type networks or tree-type networks

Abstract

내용 없음.

Description

개선된 액세스 시간을 가진 광 통신망
제1도는 수동 송신 스타장치를 도시하는 평면도.
제2도는 본 발명의 다중 스타 광 파이버 통신망의 블록 다이어그램과 버스에 연결된 독립된 부 회로망을 나타내는 도면.
제3a 및 3b도는 단국 장치내의 광 송신기 및 수신기의 회로를 간략히 나타낸 블록 다이어그램.
제4a도는 제2도의 송신 중계기의 간략도.
제4b도는 제2도의 수신 중계기의 간략도.
제5a도는 진폭변조된 신호가 버스에 의해 전달될 때 제4a도의 송신 중계기에서 사용된 변조기의 간략도.
제5b도는 제5a도의 변조기에서 발생된 전기적인 신호의 일예를 도시한 파형도.
제5c도는 진폭 변조된 신호가 버스로써 전달 되었을 때 제4b도의 수신 중계기에서 채택된 테이타 수신기의 간략도.
제6a도는 주파수 변조된 신호가 버스로써 전달되었을 때 제4a도의 송신 중계기에서 사용된 변조기의 간략도.
제6b도는 제6a도의 변조기에서 생성된 전기적인 신호의 일예를 나타낸 파형도.
제6c도는 주파수 변조된 신호가 버스에 의해 전달되었을 때 제4b도의 수신 중계기내의 데이터 수신기를 도시한 간략도.
제7a도는 토큰 패싱이 채택될때의 제4a도 송신 중계기의 동작을 나타내는 플로우 차트.
제7b도 및 7c도는 토큰 패싱이 채택되었을 때 제4B도의 수신 중계기의 동작을 나타내는 플로우 차트.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
64 : 채널 A 송신 중계기 66 : 채널 B+C 수신 중계기
74 : 광 송신기 78 : 광 수신기
84 : 증폭기 86 : LED
88 : 광 검출기 90 : 증폭기
92 : 파형 정형회로 96 : 채널 B 송신 중계기
100 : 채널 A+B 수신 중계기 108 : 채널 C 송신 중계기
112 : 채널 A+B 수신 중계기 116 : 광 검출기
118 : 증폭기 120 : 파형 정형회로
124 : 데이터 버퍼 126 : 콘트롤러
130 : 채널 A 변조기 132 : LED
134 : 광 검출기 136 : 증폭기
138 : 채널 B 데이터 수신기 140 : 채널 C 데이터 수신기
144 : 가산 증폭기 148 : 주파수 A 발진기
150 : 대역 통과 필터 152 : 포락선 검파기
154 : 파형 정형회로 158 : 주파수 A0발진기
160 : 주파수 A1발진기 162 : 가산 증폭기
168 : 대역통과필터 170 : 주파수대 전압 변환기
172 : 레벨 검출기 174 : 입력버퍼
176 : 입력버퍼 178 : 데이터 버퍼
186 : 증폭기 188 : LED
190 : 데이터가 버퍼에서 수신 되었는가 ?
192 : 토큰인가 ? 194 : 메시지가 이 부 통신망에 어드
레스된 것인가?
196 : 차순의 데이터를 위해 버퍼 초기화
198 : "출력메시지 플래그"를 세트 200 : 버퍼로부터 메시지 독출
202 : 버퍼 초기화 204 : 입력 버퍼에서 데이터를 수신하
였나 ? 206 : 메시지가 이 부 통신망에 어드레
스된 것인가? 208 : 입력 버퍼를 초기화
210 : 메시지를 데이터 버퍼에 이동 212 : 데이터 버퍼를 "외부 메시지 수
신"상태로 세트 214 : 송신 중계기로부터 데이터 버퍼
에서 데이터를 수신하였나 ? 216 : 토큰 ?
218 : 데이터 버퍼로부터 메시지 독출 220 : 출력 메시지 플래그가 세트 되
었나? 222 : 출력 메시지 플래그를 리세트
224 : 타이머를(S-1) Tmessage 주기로 초기화
225 : 데이터 버퍼가 "외부 메시지 수신" 상태로 되었나 ?
226 : 데이터 버퍼로부터 외부 메시지를 독출
228 : 상태를 "모든 외부메시지 분배"로 세트
230 : 타이머 아웃 ? 232 : 데이터 버퍼로부터 토큰 독출
본 발명은 일반적인 광 통신망에 관한 것이며, 특히 부 통신망에 결합된 단국 장치를 가진 광 통신망에 관한 것이다.
이 광 통신망은 부 통신망 사이에서 간섭받지 않는 채널을 통해 버스로써 통신이 이루어지고, 부 통신망에서 발생되는 토큰 패싱 또는 메시지 충돌 검출을 허용하도록 부 통신망은 광 파이버 버스에 연결된다. 이결과 광 통신망은 그 버스의 길이에 무관하게 엑세스 시간이 크게 줄어들게 된다. 본 발명에 의해서 최대 및 평균 액세스 시간이 개선된다.
특히, 광 파이버 품질의 지속적인 개선에 따라 감쇄율이 저감되어 광 파이버 통신망은 전송 매체로서 전기적 도체를 채택한 통신망보다 강력한 대체효과를 얻을 수 있다. 광 파이버를 이용하는 통신에 있어서, 전기적인 신호는 예를들어 전화, 컴퓨터 또는 수치제어 공작기계와 같은 송신 단국 장치에서 발생되어 단국 장치내의 광 송신기로 전달된다. 광 송신기는 그 전기적 신호를 이용하여 LED 또는 레이저와 같은 광원으로 부터의 빛을 변조시킨다. 변조된 빛은 스타(Star) 및 액세스 커플러(access-coupler)와 같은 광 파이버의 꼬아 잇는 장치에 의해서 수신 단국 장치내의 광 수신기로 선송된다. 광 수신기는 포토 다이오드와 같은 광 검출기를 구비하여 변조된 광 신호를 전기적인 신호로 재 변환시킨다. 고로, 광 송신기 및 수신기는 광 파이버 및 이와 연결된 다른 부품과 함께 단극 장치에서 이제까지 사용되어 왔던 도체를 효율적으로 대체하게 되었다.
광 파이버가 도체와 같이 아날로그 또는 디지털 형태의 정보를 전달함에 있어서, 특히 광 파이버의 높은 주파수 대역으로 인하여 직렬 형태의 디지털 데이터를 전송하는데 매우 유용하다.
광 파이버 송신 스타는 광 통신망내의 다수의 단국 상호 연결하기 위한 수동 결합 장치를 말한다. 그 구성에 따라서, 하나의 스타는 다수의 단국 장치로부터 단일의 파이버로 광 신호를 전달(N-1스타)하거나 단일의 파이버로부터 다수의 단국 장치, (1-N스타) 또는 다수의 단국 장치 상호간(M-N스타)에 광 신호를 전달하게 된다. 기본적인 스타의 물리적 구조가 제 1 도에 간략히 도시되었고, 여기서 4개의 파이버가 테이퍼된 부분(20)에서 용해되어 스타(22)가 그 일측에 광 포오트(24), (26), (28) 및 (30)를 가지고, 그 타측에 광 포오트(32), (34), (36) 및 (38)를 가지게 한다. 일측의 어떤 광 포오트를 통해 진입하는 빛은 타측의 모든 광 포오트로 균등하게 배분된다. 예를들어, 포오트(24)로 진입하는 빛은 포오트(32)-(38) 각각에 전달되고, 이 각포오트에서의 광 밀도는 포오트(24)에 최초로 진입한 빛의 밀도에 1/4이 된다. 유사하게, 포오트(32)-(38)의 어느 하나에 인가되는 광 신호는 저감된 밀도로 포오트(24)-(30)로 전달된다.
제 1 도에 예시된 4-4스타는 실제 80 또는 그 이상의 쌍으로된 스타를 가질 수 있다. 스타(22)는 포오트(24)-(30)가 4개의 단국 장치로부터 광 신호를 수신하도록 함에 의해 4-1스타로 변환될 수 있다. 이와같은 구성은 광 신호가 포오트(32)에 진입하여 포오트(24)-(30)에 연결된 4개의 단국 장치내에 있는 광 수신기로 전달되게 함에 의해 1-4스타로 사용할 수도 있다. 1개의 광 파이버를 다른 하나의 광 파이버로 연결하기 위한 2-1 또는 1-2액세스 커플러역시 위와같은 방법으로 구성할 수 있음은 명백하다.
다수의 분할된 스타는 다수의 단국 장치를 광학적으로 연격시키는 단일의 통신망이 형성되도록 상호 연결되어 하나의 단국 장치로 부터의 광 신호가 통신망내의 다른 모든 단국 장치로 전달될 수 있게 한다. 하나의 단국 장치가 다른 단국 장치를 통신망을 통해 전송되는 메시지의 수신처로서 지정될 수 있도록 각 단국 장치는 독특하고 식별될수 있는 어드레스 코우드를 할당 받는다.
전송되는 데이터 묶음은 베시지 부분에 부가하여 어드레스 부분을 포함하게 된다. 이것은 지정된 단국 장치가 다른 단국 장치를 제외하고 메시지를 수신할 수 있게 만든다. 이러한 데이터 묶음을 생성시키고, 검출하고 또 해독하는 기술은 전기 통신 분야에서 계속 발전 되어온 것이고, 전송 매체로서 광 파이버를 채택하는 통신망에 손쉽게 채용될 수 있다.
실제로 하나 이상의 단국 장치가 전송되어질 데이터 묶음을 공유하는 경우가 생길수 있다. 광 신호가 통신망에 동시에 공급되어진다면 이 광신호가 상호 간섭을 받기 때문에 이 혼란을 막기 위해서 통신망 액세스 제어 시스템이 필수적으로 사용되어야 한다. 여기서 몇 개의 액세스 제어 시스템이 사용될수 있다. 예를들어 폴링(Poling) 시스템에 있어서, 중앙 통신망 감독자는 순차로 식별 코우드를 송신하여 통신망내의 단국 장치를 검사할 수 있고, 그 단국 장치는 식별 코우드를 수신할 때 통신망을 액세스할 수 있도록 허용한다. 다른 액세스 제어 시스템은 CSMA/CD(carrier sense multiple acess with collision detection)가 있으며, 때때로 "콘텐션(contention)" 또는 "충돌검출"이라 불리워진다. 충돌 검출 시스템에 있어서, 각 단국 장치는 통신망을 감시하고, 그 통신망이 점유되지 않는 것을 감지할 때 데이터 묶음을 전송할수 있게 되어 있다. 이때, 2개 이상의 단국 장치가 동시에 통신망에 액세스 될 때 "충돌"이 야기된다. 각 단국 장치는 충돌을 검출하여 송신을 중지한다.어느 기간의 지연후에 각 단국 장치는 총신망에 액세스할 수 있게 된다.
"토큰패싱(token passing)" 액세스 제어 시스템은 중앙 통신망 감독자의 기능이 단국 장치 자체에 제공된 것을 제외하고는 폴리 시스템과 유사하다. 단국 장치 식별 코우드이 리스트를 송신하는 중앙 통신망 감독자 대신에 단국장치 자신이 코우드, 또는 토큰(표식)을 송신한다. 이 시스템에서, 통신망에 액세스되는 단국 장치는 다른 단국 장치를 어드레스하여 메시지를 전송할수 있고, 여기서 차순의 단국 장치로 토큰 패싱 액세스 되는 단국 장치는 차순의 단국 장치에 해당하는 식별 코우드를 전송함으로써 액세스 되도록 하고있다. 토큰 패싱 프로토콜은 단국 장치가 전송되어질 긴 메시지를 가짐에 의해 통신이 방해되는 것을 배제할 수 있도록 미리 지정된 길이를 갖는 메시지로 한정시키고, 이에따라 다른 단국 장치가 일정한 간격을 가지고 통신망에 액세스될 수 있는 적당한 기회를 갖게 만든다.
다양한 코큰 패싱 기술이 전기통신 분야에 알려져 있다. 전형적인 토큰 패싱프로토콜은 클럭에 동기된 전티부분을 가진 직렬 전송 데이터와, 어드레스 부분에 후속하는 어드레스 인디케이터와, 메시지 부분에 후속하는 메시지 인디케이터와 최종적으로 토큰 전치 부분 및 토큰으로 이루어지고, 예정된 수의 비트로 제한된다. 어드레스 인디케이터, 어드레스 부분, 메시지 인디케이터, 메시지 부분은 물론 단국 장치가 단지 다를 단국 장치로 메시지를 전송함이 없이 토큰을 통과시키게 되면 데이터 묶음에서 삭제된다.
광 신호는 파이버내에서 1초에 약 200미터를 전파하게 되어 통신망의 종단에서 종단까지의 전달시간은 1킬로미터당 약 5밀리초가 된다. 채택된 통신망 액세스 시스템에 불구하고, 통신망에 액세스되는 요구 시간은 종단에서 종단 전달 시간이 증가됨에 따라 같이 증가된다. 충돌 검출 시스템에 있어서, 메시지 사이의 간격은 어떠한 단국 장치가 새로운 전송을 개시하기 전에 모든 단국 장치가 송신이 종료 되었음을 알수 있도록하기 위해 종단에서 종단까지의 전달 시간보다 커야 한다. 더욱이, 충돌이 검출되고 전송이 중단되기 전에 전송되어지는 최대 시간 간격은 종단에서 종단까지의 전달 시간에 2배가 된다. 토큰 패싱 액세스 제어 시스템에 있어서 토큰 패싱 주기는 토큰의 전달 시간을 포함하고, 토큰 리스트의 차순의 단국 장치에서 그것을 처리한다. 단국 장치에 의한 연속적인 액세스 시간 간격은 메시지가 전송되지 않는다고 가정할 때 통신망의 모든 단국 장치로 토큰을 전달하는 시간보다 작다. 통신망의 크기는 폴리 통신망 제어 시스템에서 액세스 시간을 증가시킨다.
본 발명의 주된 목적은 개선된 액세스 시간을 가지고, 또 각 부 통신망이 버스에 연결되어 독립된 액세스 제어 시스템이 되는 상이한 부 통신망을 가진 광 파이버 통신망을 제공하는데 있다. 진체 통신망이 단일의 액세스 제어 시스템에 의해 제어 받지 않기 때문에 통신망의 물리적 크기에서 야기되는 액세스 시간 지연이 저감된다.
본 발명은 또한 상이한 광 채널로 부 통신망 사이에서 데이타를 전달하는 버스에 연결된 부 통신망을 가진 광 파이버 통신망을 제공한다. 예를 들어, 이와같은 통신망은 토큰을 부 통신망 내에 제한시키고 버스로 전송되지 않게 만든다.
본 발명은 광범위하게 말해서 액세스 제어 시스템에 의해 제어되는 액세스 주기를 갖는 단국 장치 사이의 통신을 위한 광 파이버 통신망에 있어서, 광 버스와, 각 부 통신망이 광 신호를 수신하여 각 그룹의 각 단국 장치로 분배하기 위한 스타 장치를 구비하고 액세스 제어 시스템의 그룹에 대한 부분 동작중에 단국 장치의 각 그룹이 광학적으로 버스에 연결되도록 한 다수의 부 통신망을 포함하고, 상기 스타장치와 상기 버스 사이에 광학적으로 연결되고 상기 버스로 메시지를 전송하기 위한 독특한 광 채널을 제공하는 버스 전송장치를 가진 송신 중계기와 ; 상기 버스와 스타장치 사이에 광학적으로 연결되고 상기 송신 중계기와 전기적으로 연결되며, 상기 버스에 연결된 다른 부 통신망의 송신 중계기의 광 채널로 상기 버스 메시지를 수신하기 위한 버스 수신장치를 가지는 수신 중계기를 구비하고, 상기 수신 중계기가 다른 부 통신망으로 부터 수신된 메시지를 임시 저장하기 위한 저장 장치를 부가적으로 구비한 것을 특징으로 한다.
여기에 기술된 본 발명의 양호한 실시예에서, 광 파이버 통신망은 빛을 일방향으로 전달하는 제 1 의 파이버와, 이 제 1 의 파이버로 부터의 빛을 수신하여 반대 방향으로 전달하기 위한 제 2 의 파이버를 구비한 버스를 가지고 있다. 부 통신망은버스에 광학적으로 연결되고, 각 부 통신망은 그안에 다수의 단국 장치를 포함한다. 각 부 통신망은 송신 중계기에 의해 버스의 제 1 파이버에 연결되고 수신 중계기에 의해 버스의 제 2 파이버에 연결되어 있다. 부 통신망의 송신 중계기는 상이한 광 채널이 할당되어 있고, 수신 중계기는 다른 모든 부 통신망의 송신 중계기의 채널을 통해 광학적 데이터를 수신한다. 수신 중계기는 부 통신망의 송신 및 수신 중계기가 전기적으로 연결되어 있기 때문에 동일한 부 통신망 내에서는 송신 중계기의 채널로 수신할 필요가 없다. 이와같은 전기적인 연결은 단지 상이한 부 통신망에서 단국장치 사이의 통신을 위해 채택된 버스를 이용하지 않고 동일한 부 통신망 내에서 하나의 단국 장치가 다른 단국 장치로 메시지를 전송할 수 있게 만든다. 각각의 고립된 부 통신망에 대해 분리된 송신 채널을 제공함에 의해 부 통신망 사이의 통신은 데이터의 충돌 없이 또는 부 통신망 사이에서 토큰 패싱의 필요없이 자유자재로 이루어질 수 있다. 토큰 패싱 또는 충돌검출은 개별부 통신망에서 국부적으로 수행된다.
상기한 바와같은 N-1스타 장치는 양호하게 부 통신망내 단국 장치의 광 송신기를 부 통신망의 송신 중계기에 연결시키는데 사용되고, 1-N스타는 수신 중계기를 단국 장치의 광 수신기에 연결시키는데 사용된다.
버스에 채택된 상이한 광 채널은 각 채널에 대한 상이한 광 파장으로써 멀티플렉스시킴에 의해 얻을 수 있다. 또는, 상기 광 채널이 동일한 파장을 갖는 광원으로 부터의 빛을 진폭 또는 주파수 변조시킴으로써 얻어질 수 있다. 이와같은 기능은 채널 밴드내의 캐리어 신호를 전기적으로 변조하고, 그 변조된 반송파로서 광 신호의 밀도를 조절하게 하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 하나의 양상에 따르면, 버스로부터 부 통신망으로 유입되는 데이타는 이를 수신하는 부 통신망내의 단국 장치가 적당히 액세스할 수 있게 조절되어진다. 그 데이터의 유입이 너무 많으면, 부 통신망은 넘치게 되고 그안의 단국 장치는 고유의 데이타를 송신할 적합한 기회를 갖지 못하게 된다. 부 통신망에 제어되지 않는 데이타의 유입을 방지하기 위해서, 부 통신망이 버스에 실리는 데이터의 비율을 제한하는 것이 바람직하다. 이는, 예를들어, 메시지가 다른 부 통신망내의 단국 장치로 전송될때 토큰의 통과를 지연시킴으로써 토큰 패싱 시스템에서 수행될 수 있다. 충돌 검출 시스템에 있어서는, 의사 신호를 이용하여 다른 부 통신망으로의 메시지 전송 바로 후에 부 통신망을 점유함으로써 수행될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 따라 예시적으로 주어진 양호한 실시예에 대한 이하의 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.
제 2 도를 참도하면, 광 통신망(40)은 광 파이버(44) 및 (46)으로 제공된 버스(42)를 구비하고, 이 파이버들은 파이버(48)에 의해 광학적으로 연결되어 파이버(48)을 향해 화살표 방향으로 진행하는 빛이 파이버(46)를 통해 화살표 방향으로 순환 및 리턴할 수 있게 된다. 광 파이버(50) 및 액세스 커플러(52)는 부 통신망(54)을 파이버(44)에 연결하고, 또 파이버(56) 및 액세스 커플러(58)는 부 통신망(54)을 파이버(46)에 연결시킨다. 유사하게, 부 통신망(60) 및 (62)는 각각 버스(42)의 파이버(44) 및 (46)에 연결된다. 비록, 단지 3개의 부 통신망이 제 2 도에 도시 되었지만 부가적인 부 통신망이 버스(42)에 연결될 수 있음은 명백한 것이다. 그러나, 설명의 간략을 위해서 단지 3개의 부 통신망(54), (60) 및 (62)이 존재한다고 가정한다.
제 2 도에서, 부 통신망(54)은 파이버(50)에 연결된 출력단을 가지는 채널 A송신 중계기(64)와 파이버(56)에 연결된 입력단을 가진 채널 B 및 채널 C 수신 중계기(66)을 포함한다. 전기적 신호 통로(67)은 중계기(64) 및 (66)를 연결한다.
N-1스타(68)은 파이버(69)에 의해 송신 중계기(64)의 입력단에 연결되고, 1-N 스타(70)는 파이버(71)에 의해 수신 중계기(66)의 출력단에 연결된다. 단국장치(72)는 광 파이버(76)에 의해 스타(68)의 입력 포오트에 연결된 광 송신기(74)와 광 파이버(80)에 의해 스타(70)의 출력 포오트에 연결된 광 수신기(78)를 포함한다.
비록 스타(68)과 (70)이 제 2 도에서 5-1 및 1-5 스타로서 각각 도시되었지만, 실제 숫자 N은 일반적으로 5보다 크다. 또한, 스타(68) 및 (70)은 제 2 도에 나타낸 단일의 단국장치(72)에 연결되기 보다 다수의 단국장치에 연결될 수 있다.
제 2 도, 제3a도 및 3b도를 참조하면, 광 송신기(74)는 단국장치(72)내에 위치하여 그 단국장치(72)에서 발생된 전기적인 신호를 이에 대응한 광 신호로 변환시킨다.
제3a도는 이러한 과정이 어떻게 수행되는가를 일예를 들어 간략히 나타내 보인 것이다.
제3a도에서, 디지탈 형태의 전기적 신호는 광 송신기의 입력단(82)에 인가된다. 이 전기적 신호는 증폭기(84)에 의해 증폭되어 LED(86)에 공급된다.
LED(86)는 전기적 신호가 고레벨일때 턴 온되고, 전기적 신호가 저레벨일때 턴 오프된다. 고로, LED(86)은 단자(82)에서의 전기적 신호에 대응하여 광 점멸동작을 한다. 파이버(76)의 종단은 이 빛의 점멸을 흡수할 수 있도록LED(86)의 발광 표면에 근접하게 설치된다. 광 수신기(78)는 위와 반대의 동작을 수행하여 상기 빛의 점멸을 전기적 신호로 변환한다.
제3b도에서, 파이버(80)의 종단은 광 검출기(88)로 빛을 방출한다.
광 검출기(88)의 전기적인 신호 출력은 증폭기(90)에 의해 증폭되고, 광 수신기의 출력단(94)으로 인가되기 전에 비교기 또는 쉬미트 트리거와 같은 파형정형회로(92)에 의해 그 증폭된 신호가 예리한 리딩 및 트레일링 에지를 가진 구형파로 변환되게 만든다.
단국장치(72)에 포함된 전기적인 회로(도시안됨)는 이 분야에서 잘 알려진 것이며, 광 송신기(74) 및 수신기(78)로 인가되거나 수신된 디지털 신호를 발생하거나 처리하는 기능을 가진다. 광 송신기(74) 및 수신기(78)는 물론 제3a 및 3b도에 나타낸 단순한 예시적인 회로보다 더 복잡한 회로가 될 수 있다.
제 2 도를 다시 참고하면, 부통신망(60)은 N-1 스타(98)로부터의 광 입력을 수신하는 채널 B 송신 중계기(96)를 포함한다. 또한 송신 중계기(96)은 파이버(44)로 광 출력을 제공한다. 채널 A 및 C 수신 중계기(100)는 파이버(46)과 1-N 스타(102) 사이에서 연결된다. 중계기(96)과 (100)은 전기적 신호 통로(104)를 통해 상호 연결되어 있다.
유사하게, 부통신망(62)은 광 신호를 채널 C 송신 중계기(108)에 공급하는 스타(106)와 채널 A 및 B 수신 중계기(112)로부터 광 신호를 수신하는 스타(110)를 포함하다. 중계기(108)과 (112)는 버스(42)에 광학적으로 연결되고, 전기적 신호 통로(114)를 통해 상호 전기적으로 연결되어 있다.
도면에는 나타내지 않았지만 장치(72)와 같은 단국장치는 부통신망(60)의 스타(98) 및 (102)에 연결되고 또 부통신망(62)의 스타(106) 및 (110)에 연결된다. 이러한 관점에서, 송신 중계기 및 송신 수신기(예를들어 64 및 66)의 다양한 특징을 이후 상세히 설명한다.
먼저, 채널 A, B 및 C는 파장 멀티플렉스 기능으로부터 얻어질 수 있는 비간섭 광 채널을 나타낸다. 즉, 파장 멀티플렉스는 상이한 채널에 대한 상이한 파장을 사용하거나 주파수 멀티플렉스를 사용한다. 주파수 다중화된 채널은 채널 밴드내의 반송파를 변조하고 광 신호를 변조된 반송파에 변조 시킴으로써 얻어질 수 있다.
채널이 어떠한 방법으로 얻어지건 가에, 이를 사용함으로써 부통신망(54), (60) 및 (62) 사이의 통신이 버스(42)를 통해 동시에 비간섭으로 이루어질 수 있게 한다. 반면에, 버스(42)는 동일한 부통신망내의 단국장치간의 통신에 사용되지 않는다. 그 대신, 송신 중계기와 수신 중계기 사이의 전기적 신호 통로가 사용되어 진다.
더우기, (66)과 같은 수신 중계기는 입력 메시지의 어드레스 부분을 검사하여 수신 중계기의 부통신망에 있는 단국장치에 어드레스 되지 않은 메시지를 무시한다. 수신 중계기는 또한 부통신망에 후속 배치되어질 인입 메시지를 임시 저장하기 위한 데이타 버퍼를 가지고 있다. 통신망(40)의 이러한 특징은 몇 개의 실례에 의해 더 명백해질 수 있다.
예를들어, 단국장치(72)가 도시되지 않은 부통신망(54)내의 다른 단국장치로 송신할 메시지를 가지고 있다고 가정할 때, 이러한 메시지는 파이버(76), 스타(68) 및 파이버(69)에 의해 송신 중계기(64)로 이송되고, 이후 전기적 신호 통로(67)를 통해 수신 중계기(66)로 전달된다.
메시지는 스타(70)에 의해 부통신망(54)내의 메시지가 전송될 어드레스된 단국장치를 포함한 모든 단국장치의 광 수신기로 공급된다. 반면에, 만약 단국장치(72)로부터의 메시지가 부통신망(60)내의 도시되지 않은 단국장치로 어드레스 되었다면 송신 중계기(64)는 채널 A를 통해 광 파이버(44)로메시지를 공급한다.
이 메시지는 후속하여 파이버(46)에 의해 수신 중계기(66),(100) 및 (112)로 각각 공급된다. 메시지는 채널 A를 수신할 수 없는 수신 중계기(66)에 의해 무시된다. 메시지는 중계기(112)에서 수신되어 중계기(112)가 메시지의 어드레스 부분을 검사한 뒤에 무시된다.
최종적으로, 메시지는 중계기(100)에서 수신되어 스타(102)로 전달되기 전에 중계기(100)내의 데이터 버퍼에 임시로 저장된다. 따라서, 토큰 패싱 또는 충돌 검출과 같은 통신망 액세스 시스템의 동작이 부통신망에 한정되는 반면, 상술한 바와 같은 동작이 통신망 액세스 시간을 대폭 줄일 수 있음을 알 수 있다.
부통신망 사이의 전달 지연은 버스(42)의 종단에서 종단 길이에 무관한 액세스 시간에 영향을 주지 않는다. 이러한 장점은 토큰 패싱 프로토콜에 관련하여 명백히 나타날 것이다.
일반적으로, 토큰 패싱을 채택한 통신망에 있어서 액세스 주기 Taccess는 어느 특정한 단국장치에서 토큰의 연속적인 수신 사이의 시간 간격으로 정의된다. 액세스 주기는(54)와 같은 부통신망내의 각 단국장치가 토큰을 보내기 전에 프로토콜하에 허용된 최대 주기의 메시지를 전송할 때 최대로 된다.
따라서, 예를 들어 부통신망(54)의 액세스 주기는 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.
Taccess max=N(Tlocal+Ttoken+Tmessage) +Tbuffer………………………………(1)
여기서,
N = 부통신망의 단국장치의 수.
Tmessage= 어드레스 및 메시지 주기(최대).
Ttoken= 토큰을 보내기전 또는 메시지를 보내기전의 토큰 주기와 처리시간의 합.
Tlocal= 부통신망의 평균 전달 시간.
Tbuffer= 토큰 패싱 주기 동안 다른 부통신망으로부터 수신된 저장 메시지를 분배하는 시간.
액세스 주기는 Tbuffer가 최대로 커졌을 때 최대로 되고, 이것은 부통신망(54)이 다른 부통신망의 단국장치에서 전송한 모든 메시지를 수신할때에 발생한다. 제 2 도에 나타낸 3개의 부통신망 대신에 S개의 부통신망이 있다고 가정하면, 각각의 부통신망은 토큰 패싱 주기 동안 N메시지를 전송한다.
Tbuffer max=(S-1)NTmessage……………………………………………………(2)
(1)식과 (2)식을 합치면,
Taccess max=N(Tlocal+Ttoken+Tmessage) +(S-1)NTmessage
=SNTmessage+N(Tlocal+Ttoken )………………………………………(3)
액세스 주기 Taccess max 가 결정되기 위해서는 버스(42)를 통해 아무런 메시지도 수신하지 않는(왜냐하면 모든 메시지가 부통신망(54)으로 향한다고가정했기 때문) S-1 부토신망(예를들어 부통신망 60 및 62)의 메시지율을 속박해야만 한다.
한편, 모든 메시지를 수신하는 부통신망은 제거되고 인입되는 메시지는 분배되는 속도보다 더 빨리 축적된다. 이것은 다시 말해서, 모든 메시지를 수신하는 부통신망의 토큰 패싱 사이클이 나머지 부통신망의 사이클의 인입되는 메시지의 수요에 의해 방해되지 않고 진행되는 동안 거의 정지 상태로 늦춰진다.
따라서, 부과되는 적절한 속박은 모든 메시지를 수신하는 부통신망의 각 토큰 패싱 사이클동안 즉, 주기 Taccess max동안 버스(42)에 단지 N 메시지를 부과하면 된다. 이러한 속박에 의해, 버스에 부과되는 각 메시지에 할당된 최소시간 세그멘트 Tbus message min는,
Tbus message min= Taccess max/N ……………………………………………………(4)
제(3)식과 (4)식을 합치면,
Tbus message min=STmessage+ Tlocal+Ttoken………………………………………(5)
토큰을 통과시키는데 정밀하게 요하는 시간과 다른 부통신망으로부터 아무런 메시지를 수신하지 않는 부통신망내에서 메시지를 송신하는데 요하는 시간은 Tmessage+ Tlocal+ Ttoken가 된다.
상기 제(5)식으로부터 (S-1)Tmessage의 별도 지연은 부통신망으로부터 버스에 송신된 각 메시지에 후속하여 부가된다. 이 별도의 지연은 다른 부통신망내의 단국장치로 메시지를 송신하는 단국장치를 가진 부통신망의 토큰 패싱사이클을 효과적으로 지연시킨다.
부가적인(S-1)Tmessage지연은 차순의 토큰을 단국장치로 전달하는 것을 지연시킴으로서 간단히 수행된다. 토큰이 부통신망의 수신 중계기를 통해 분배되기 때문에, 그 토큰을 (S-1)Tmessage주기동안 수신 중계기내에 저장함으로써 지연되어질 수 있다. 이러한 토큰 지연은 메시지가 버스(42)로 출력되고난 후에나 요구된다.
그러나 동일한 부통신망내에서 단국장치 사이의 메시지 교환에 있어서는 지연이 필요없다. 더욱이, 토큰 지연동안 다른 부통신망으로부터 수신된 어떤 메시지와 임시로 저장된 메시지가 분해된다.
부통신망에 존재하는 메시지에 후속하는 (S-1)Tmessage의 지연은 메시지를 수신하는 부통신망내의 단국장치에 의한 적합한 액세스를 수행하기에 충분한 조건이지만, 반드시 필요 조건은 아니다.
그 필요 조건은 단지 하나의 메시지가 부통신망에 의해 Tbus message mon주기동안 어느 다른 부통신망으로 송신되어지는 것이다. 고로, 토큰은 모든 출력 메시지에 대해 지연되는 것은 아니고 선행 메시지가 버스(42)를 통해 선행 Tbus message min주기에서 동일한 부통신망으로 송신 되었을때만이지연된다.
이와같은 보다 복잡한 처리는 다른 부통신망으로 메시지를 송신하는 부통신망내의 평균적인 액세스 시간을 크게 단축시키고 있으나, 다른 부통신망으로부터 메시지를 수신하는 부통신망내의 최대 액세스 시간을 크게 제한하지는 않는다.
이 시점에서 제(3)식에 나타낸 최대 액세스 주기와 각 스타가 국부 단국장치로서 동작하는 상이한 지역에 위치한 스타들에 광학적으로 연결되어 구성된 버스를 구비하는 통상의 광 파이버 통신망에서의 최대 액세스 주기를 비교하는 것이 바람직하다. 그런한 종래의 통신망에서, 토큰은 각각의 토튼 통과주기에서 통신망내의 모든 단국장치로 순차로 통과된다. 최대 액세스 주기는 모든 단국장치가 토큰을 수신하고 처리한 후 메시지를 전송할 때 발생된다.
따라서, 모두SN계 단국장치를 갖는 종래의 통신망에서의 액세스 주기는,
Taccess conventional
=SN(Tstar+ Tnetwork+ Ttoken+ Tmessage)………………………… (6)
으로 나타낼 수 있고, 여기서 Tstar는 스타와 단국장치 사이의 통신망에 존재하는 평균 전달 시간을 나타내며 통상 Tlocal과 동등한 종래의 통신망의 구성에 의존한다.또한 Tnetwork는 통신망의 스타 사이의 전송에 부수하는 평균 전달 시간을 나타낸다.
식(6)과 식(3)을 비교하면, 통신망(40)의 최대 액세스 주기는 다음에 표현된 양만큼 줄어들었음을 알 수 있다.
Taccess reduction= SNTnetwork+(S-1)N(Tstar+ Ttoken)
이 식의 제 1 항은 버스(42)에서 전송되는 메시지의 모든 전송 시간이 축적된 것에 기인한다. 제 2 항은 S 부통신망내의 종래의 통신망이 토큰 패싱을 순차로 행함에 반하여 토큰 패싱이 동시에 이루어진 것을 나타낸다.
제4a도는 송신 중계기의 일예를 나타낸 것으로, 예를들어 송신 중계기(64)는통신망(40)에서 사용하기 위한 것이다.
스타(68)로부터의 광 신호는 파이버(69)의 단부에서 출력되어 포토 다이오드와 같은 광 검출기(116)로 입사된다. 광 검출기의 전기적 출력신호는 증폭기(118)에 의해 증폭되어 비교기 또는 쉬미트 트리거와 같은 파형 정형회로(120)로 공급된다. 파형 정형회로(120)는 기본대역 출력단자(122)로 공급되는 신호의 리딩 및 트레일링 에지를 예리하게 만든다. 단자(122)에서의 신호는 파이버(69)에 의해 제공된 공 신호와 동등한 전기적인 신호로 된다.
파형 정형회로(120)의 출력은 또한 마이크로 프로세서와 같은 콘트롤러(126)에 의해 제어되는 데이타 버퍼(124)로 공급된다. 콘트롤러(126)는 출력 메시지 플래그 단자(128)로 연결되어 있다.
이후 상술되겠지만, 콘트롤러(126)는 버퍼(124)의 저장된 데이터를 독출한다.
그 독출된 데이터는 채널 A 변조기(130)로 공급하고, 그 변조된 신호는 레이저 또는 LED(132)와 같은 광 변조기로 인가된다. LED(132)에서 출력되는 빛은 버스(42)를 통한 전송을 위해 파이버(50)의 단부로 진입한다.
제4b도는 중계기(66)와 같은 수신 중계기의 일예를 나타낸 것으로, 파이버(56)의 단부에서 출력되는 빛은 광 검출기(134)로 입사되고, 이 광 검출기(134)는 빛을 전기적인 신호로 변환하여 증폭기(136)에서 증폭한다. 증폭된 신호는 채널 B 데이터 수신기(138)와 채널 C 데이타 수신기(140) 각각에 공급된다.
수신 증폭기(66)에 대한 설명을 더 하기 전에, 이 시점에서 채널 A 변조기(130 ; 제4a도)와 채널 B 및 C 데이터 수신기(138) 및 (140)에 사용하기 위한회로의 설명을 하는 것이 유익하다.
제5a도는 광 채널을 얻기 위해 진폭 변조가 채택된 채널 A 변조기(130)의 일예를 나타낸 것이다. 데이터 버퍼(124)의 출력은 전기적인 입력단자(142)에인가된다. 이 신호는 가산 증폭기(144)의 입력단에서 수신되고 또, 스위치(146)를 제어하는데 사용된다. 발진기(148)는 스위치(146)를 통해 가산 증폭기(144)의 입력단에서 수신되고 또, 스위치(146)를 제어하는데 사용된다. 발진기(148)는 스위치(146)를 통해 가산 증폭기(144)의 또다른 입력단에 연결된다. 발진기(148)는 예를들어 3MHz와 같은 주파수 A의 정현파 출력을 갖는다.
제4a도의 데이터 버퍼(124)에서 독출된 데이터가 논리 "1"일 때, 스위치(146)은 폐쇄되고 발진기(148)의 출력이 증폭기(144)의 입력에 공급된다. 논리 "1"신호는 바이어스 증폭기(144)의 입력단에 공급되어 그 출력이 부극성이 되지 않게 만든다.
제5b도는 디지털 논리 "10"가 단자(142)로 인가될 때 증폭기(144)의 출력을나타내는 일예이다. 이 출력 신호는 제4a도의 LED(132)에 공급된다. 제 2 도의 채널 B 송신 중계기(96)에서 제5a도의 발진기(148)는 예를들어 7MHz와 같은 채널 B 주파수를 가지는 발진기로 대치되었다. 유사하게, 채널 C 송신 중계기(108)에서, 발진기(148)는 예를들어 11MHz의 채널 C 발진기로 대치된다.
제5c도는 광 채널을 얻기 위해 진폭변조가 채택될때 채널 B 수신기(138 : 제4b도)의 일예를 나타낸 것이다. 제5c도에서, 대역통과 필터(150)는 제4b도의 증폭기(136)로부터의 신호를 수신한다.
필터(150)는 예를들어 7MHz의 주파수 B가 통과하도록 동조되어 있다. 필터(150)의 출력은 포락선 검파기(152)로 공급되고 이후 파형 정형회로(154)로 공급된다. 채널 C 데이터 수신기(140)에서, 필터(150)는 채널 C 주파수에 동조되고, 채널 A 데이터 수신기에서 필터(150)는 A 주파수에 동조되어 있다.
제 5 도는 계속 참조하면, 채널 A 변조기(130)는 신호를 전송하고, 이 신호는 주파수 B에 동조된 대역통과 필터(150)를 가진 채널 B 데이터 수신기(138)에 의해 무시된다.
반면에, 발진기(148)가 B 주파수에 동조되었다면 파형 정형회로(154)의 출력
에는 단자(142)에 인가된 신호에 대응한 신호가 나타난다. 이와같은 방법으로, 진폭 변조에 의해 버스(42)(제 2 도)를 통한 비간섭 광 채널이 얻어질 수 있다. 주파수 변조 방식 또한 광 채널을 얻기 위한 방법으로 채택될 수 있다.
제6a도는 변조기(130)에 대치될 수 있는 채널 변조기(130')의 일예를 나타낸 것으로, 다른 예로서 도시되지는 않았지만 전압제어 발진기(VCO)를 사용할 수도 있다.
제6a도에서, 전기적 단자(156)는 버퍼(124 ; 제4a도)로부터의 신호를 수신한다. 발진기(158)는 주파수 A0를 가지며, 발진기(160)는 이보다 높은 주파수 A1을 가진다. 논리 "1"신호가 단자(156)에 인가되면, 스위치(166)는 폐쇄되고, 주파수 A1이 증폭기(162)로 인가된다.
논리 "0" 신호가 단자(156)에 인가될 때 인버터어(167)에 의해 반전되어 스위치(164)를 폐쇄시킨다. 고로 A0주파수는 증폭기(162)에 인가된다. 증폭기(162)는 그 출력에 부극성 신호가가 발생되지 않게 바이어스 되어있고, 더욱이 데이터가 제4a도의 버퍼(124)로부터 독출되지 않을 때 도시되지 않은 회로에 의해 오프되도록 조정되어 있다.
제6b도는 논리 "10" 신호가 단자(156)에 인가되었을 때 증폭기(162)의 출력을 예시적으로 나타낸 것이다. 제6b도에서 주파수 A0와 A1사이의 차이는 도시의 목적으로 과장되게 표현되었다. 채널 B 송신 중계기(961 : 제 2 도)에서, 발진기(158) 및 (160)은 약간 상이한 주파수 B0및 B1으로 동조되어 있다. 유사하게, 채널 C 송신 중계기(108)에서, 발진기(158) 및 (160)은 약간 상이한 주파수 C0및 C1에 동조되어 있다.
제6c도는 광 채널을 얻기 위해 주파수 변조가 채택될때 수신기(138)대신에사용하기 위한 채널 B데이타 수신기(138')의 일예를 나타낸 것이다. 주파수대역통과 필터(168)의 입력단은 제4b도의 증폭기(136)의 출력단에 연결되어 있다. 대역통과 필터(168)는 주파수 B0및 B1이 통과되게 동조되어 있고, 그외의 주파수는 차단된다. 주파수대 전압 변환기(170)는 주파수 B0가 나타날때 저레벨 전압을 발생하고, 주파수 B1이 나타날때 고레벨 전압을 발생한다. 비교기와 같은 레벨 검출기(172)는 변환기(170)의 출력단에 연결되어 저레벨 전위에서 논리 "0"신호를 발생하고 고레벨 전위에서 논리 "1"신호를 발생한다. 제4b도의 (140)과 같은 채널 C데이타 수신기는 주파수 C0및 C1에 동조된 대역통과 필터(168)를 가진다. 유사하게, 채널 A수신기의 대역통과 필터(168)는 주파수 A0및 A1을 통과시킨다.
제4b도를 참조하면, 데이터 수신기(138) 및 (140)의 출력단은 각각 데이터 버퍼(178)의 입력 버퍼 부분(174) 및 (176)에 각각 연결된다.
마이크로 프로세서(제4a도의 콘트롤러(126)와 동일한 것일 수 있다)와 같은콘트롤러(180)는 데이터 버퍼(178)의 상태와 어드레스를 제어하고 도체를 제어한다. 부가적으로, 기본대역 주파수 입력단자(182)는 버퍼(178)의 입력단에 연결되고, 플래그 단자(184)는 콘트롤러(180)에 연결된다. 제4a도의 송신 중계기의 단자(122) 및 (128)은 전기적인 신호 통로(67 ; 제 2 도)를 통해 수신 중계기(66)의 단자(182) 및 (184)에 각각 연결된다.
이후 상술되겠지만, 저장 데이터는 버퍼(178)로부터 독출되어 증폭기(186)로 공급된다. 증폭기(186)의 출력은 LED(188)와 같은 광변조기에 공급되고, 여기서 파이버(71)를 통해 스타(70)으로 광신호를 전송하게 된다.
다음에 제4a도 및 제7a도를 함께 참조하면 일반적으로 토큰 패싱 프로토콜을 참고하여 송신 중계기(64)를 제어하기 위한 적당한 프로그램이 도시되었다. 파이버(69)로부터 수신된 데이터는 기본대역 출력단자(122)를 통해 수신 중계기(66)의 단자(182)에 공급되고, 콘트롤러의 제어하에 데이터 버퍼(124)에 저장된다. 데이터 버퍼(124)에 수신된 데이터는 제 2 도의 부 통신망(54) 또는 다른 부 통신망 내의 단국장치로 어드레스된 메시지 또는 토큰 데이터일 수 있다.
콘트롤러(126)는 블록(190)이 나타낸 것처럼 데이터가 버퍼(124)에서 수신되었는지를 반복적으로 검사한다. 데이터가 수신 되었을때는 블록(192)에서 그데이터가 토큰(예) 또는 메시니(아니오)를 나타내는 것인지를 결정한다. 메시지가 저장된 것일때에는, 블록(194)에서 그 어드레스가 검사되어 메시지가 부 통신망(54)의 단국장치에 어드레스된 것인지 다른 어느하나의 부 통신망의 단국장치에 어드레스 된 것인지를 결정한다.
이와같이 어드레스 검사는 부 통신망내의 모든 단국장치가 특정 범위의 어드레스로 할당 되었을 때 가능하고, 이때 단지 하나의 디지트가 검사에 필요하게 된다. 예를들어, 부 통신망(54)내의 단국장치는 1000-1999의 범위를 가진 어드레스를 가질 수 있고, 부 통신망(60)은 2000-2999의 범위를 가질 수 있다. 버퍼(124)에 저장된 데이터가 부 통신망(54)의 단국장치로 어드레스 지정된 메시지 또는 토큰을 나타낸 것이라면, 버퍼(124)의 내용은 그다음 데이터의 수신에 대비하여 클리어 된다(블록 196).반면에, 저장된 데이터가 부 통신망(54) 이외의 다른 부 통신망의 단국장치에 어드레스된 메시지를 나타낸 것이라면, 블록(198)에서 플래그가 세트되고출력메시지 플래그 단자(128)를 통해 수신 중계기(66)와 연결된다. 여기서, 메시지가 버퍼(124)로부터 독출되고(블록 200), 이후 변조기(130)에 의해 광 신호로 변조되어 파이버(50)에 의해 버스(42)로 전달된다. 부 통신망(54)내의다른 단국장치로 어드레스된 토큰이나 메시지는 버스(42)에 공급되지 않는다. 출력되는 메시지가 버퍼(124)로부터 독출된 후에, 버퍼(124)는 그다음 데이타의 수신에 대비하여 클리어 된다(블록 202).
다음에 제4b도 및 7b도를 참조하여 수신 중계기(66)에 의해 버스(42)로써 수신된 메시지의 최초 처리에 대해 설명한다. 입력 버퍼 부분(174) 및 (176)은 다른 부 통신망으로부터 입력되는 메시지(전술한 바와같이 토큰은 버스42)를 통해 교환되지 않는다)를 저장할 수 있도록 프로세서의 제어에 의해 동작된다. 버퍼 부분(174) 및 (176)은 블록(204)에서 반복적으로 검사되어 메시지의 수신을 검출한다. 메시지가 수신되면 블록(206)에서 부 통신망(54)내의 단국장치가 수신할 준비가 되었는지를 결정하도록 그 어드레스가 검사된다. 그렇지 않다면, 블록(208)에서 메시지는 페기된다. 반면에 메시지의 어드레스 부분이 부 통신망(54)내의 단국장치를 지정하고 있다면, 그 메시지는 입력버퍼부분으로부터 데이터 버퍼(178)의 주된 부분으로 전달된다(블록210).
부가적으로, 데이타 버퍼의 상태는 블록(212)에서 콘트롤러(180)내의 도시되지 않은 레지스터를 갱신함으로써 세트되고 후에 부 통신망(54)내의 단국장치로 메시지를 분배하도록 부가적인 외부 메시지가 데이터 버퍼(178)에 수신되고 저장되어 있음을 나타낸다. 데이터 버퍼의 상태가 세트되고난 후에, 입력버퍼부분(174) 및 (176)은 초기화 된다(블록 208).
제7c도는 데이타를 송신 중계기(64)로부터 수신할 동안과 데이터를 부 통신망(54)내의 단국장치로 분배할 동안에 데이터 버퍼(178)의 동작을 제어하기 위한 플로우 챠트를 나타낸다.
기본대역 입력단자(182)는 송신 중계기(64)로부터 데이터를 수신하고, 이 데이터는 프로세서의 제어하에 데이터 버퍼(178)에 저장된다. 그 데이터는 부통신망(54)내의 단국장치 또는 다른 부 통신망내의 단국장치로 어드레스된 토큰 또는 메시지를 나타낼 수 있다.
버퍼(178)는 블록(214)에서 반복적으로 검사되어 데이터가 송신 중계기(64)로부터 수신되어 있는지를 결정한다. 수신되었다면, 블록(216)에서 데이터는 그것이 토큰(예) 메시지(아니오)인가를 결정하도록 검사된다. 송신 중계기(64)로부터 수신된 메시지는 블록(218)에서 부 통신망(54)내의 단국장치로 메시지를 전달할 수 있도록 버퍼(178)로부터 즉시 독출된다. 이 메시지는 또한 다른 부 통신망의 단국장치로 어드레스된 것일때 그 단국장치에 의해 무시된다. 그러나, 메시지의 어드레스는 다른 부 통신망을 목적지로 하는 메시지의 저장을 제거하기 위해 메시지가 버퍼(178)에 저장되기 전에 검사된다.
제4b도와 제7c도를 계속 참고하여 설명하면 만일 기본대역 입력단자(182)를통해 수신된 것이 토큰일때에, 블록(220)에서 출력 메시지 플래그가 단자(184)를 통해 수신되었는지의 여부를 결정하도록 검사가 이루어진다. 만일 수신되었다면, 출력 메시지 플래그는 블록(222)에서 리세트 되고 콘트롤러(180)에 내장된 도시되지 않은 타이머가 초기화 되어 (S-1) Tmessage주기가 지닌후 타임 아웃된다 (블록 224). 반면, 만일 출력 메시지 플래그(블록 220)가 세트되지 않는다면, 타이머의 내용은 0으로 되어 있다. 다시말하면, 만일 메시지가 다른 부 통신망으로 전송된다면 지연주기(S-1) Tmessage가 부과되는 것이다.
제4b도와 제7c도에서, 버퍼(178)에 저장되고 다른 부 통신망으로부터 전달된 메시지는 타이머가 세트되었거나 되지 않음에 관계없이 부 통신망(54)내의 토큰 이동후에 분배된다. 블록(225)에서, 외부 소오스에서 하나 또는 그 이상의 메시지가 버퍼(178)에 저장 되었는지의 여부를 결정하는 검사가 이루어진다. 저장되었다면, 블록(226)에서 그 메시지가 독출되고, 버퍼(178)는 다른 부 통신망으로부터의 후속되는 메시지를 누산화기 시작하도록 초기화된다(블록228). 다른 부 통신망으로부터의 메시지를 분배하고 난후에, 타이머는 블록(230)에서 버퍼(178)에 저장된 토큰이 독출되어 부 통신망(54)으로 전달되었는지의 여부를 결정하도록 검사된다. 반면에, 지연이 부과되었음에 불구하고 타이머가 0으로 감소되지 않았다면, 외부 메시지의 수신 상태가 다시 검사되어(블록 225) 외부 소오스로부터 어떠한 부차적인 메시지가 타이머 동작중에 분배되어질 수 있게 한다.
부가적인 내부 스타 통신 채널을 사용함에 의해 수신 중계기(66)에서 어드레스 검사단계(제7b도의 블록 206)를 제거할 수 있다. 제 2 도에 나타낸 3개의 부 통신망 시스템에서, 6개의 채널이 필요하다. 각각의 수신 중계기(66),(100)및 (112)는 홀로 사용됨에 의해 2개의 수신 채널을 갖고, 그 각각은 다른 부 통신망으로부터의 수신을 위한 것이다. 각 송신 중계기(64),(96) 및 (108)는 2개 채널 모두에서 송신하고 메시지가 목적지로 하는 부 통신망에 의존한다.
이와같은 채널은 전술한 바와같이 AM 또는 FM 주파수 다중화로 얻어질 수 있다. 부가적으로, 주파수 및 파장 다중화 조작도 채택될 수 있다. 예를들어, 수신 중계기(66), (100) 및 (112)는 상이한 광 파장 신호를 수신하도록 구성되고, 송신 중계기(64), (96) 및 (108)는 상이한 주파수 다중화된 채널을 통해 송신한다.
각 송신 중계기에서 전송되는 빛의 파장은 목적지 부 통신망에 따라 선택되어진다. 이와같은 증가된 채널 구성의 이점은 메시지의 종착지를 확인하는 작업이 송신 중계기로 이전된 것이고, 여기서 단일의 메시지가 한번에 처리된다.
광 통신망(40)의 동작이 토큰 패싱에 관해 여기에 설명 되었지만, 충돌 검출역시 채택되어질 수 있다. 캐리어 감지 및 충돌 검출은 단지 부 통신망 내에서 부과될 수 있으며, 다중 채널이 마련되어 있으므로 버스(42)에서 충돌이 발생하지 않게 된다. 수신 중계기에서 버퍼의 초과는 그 수신 중계기가 메시지간의 갭에 후속하여 재빨리 반응하게 함으로써 방지할 수 있다. 출력되는 메시지을 또한 수신 중계기가 부 통신망을 점유하여 버스(42)를 통한 메시지 전송후의 특정기간동안 의사 반송파를 발생하도록 함으로써 조정할 수 있다.
상술한 바와같이, 본 발명에 의하면 비 간섭 채널을 통해 버스를 개재하여 통신하는 부 통신망과 버스를 가진 광 파이버 통신망을 제공할 수 있다.
본 발명은 토큰 패싱 또는 충돌 검출과 같은 통신망 액세스 시스템이 개별적인 부 통신망내에 국한 될 수 있게 허용함에 따라 엑세스 시간을 크게 단축시킬 수 있다. 더욱이, 통신망을 액세스 하는 최대 시간 주기가 확실하고, 이 최대 주기는 버스의 양단길이에 무관한 것이 특징이다. 표준 토큰 패싱 또는 충돌 검출 프로토콜이 부 통신망내에서 채용될 수 있는 이점도 있다.
상술한 바와같은 본 발명은 다양한 수정이나 변경 및 개작이 가능한 것이고, 이것은 청구범위에 나타낸 본 발명의 범위내에 있음을 알아야 한다.

Claims (14)

  1. 액세스 제어 시스템에 의해 제어되는 액세스 주기를 갖는 단국장치 상호간의 통신을 위한 광 파이버 통신망에 있어서, 광 버스와 ; 각 부 통신망이 광신호를 수신하여 각 그룹의 단국장치로 분배하기 위한 스타 장치를 가지고 액세스 제어 시스템의 그룹에 대한 부분 동작중에 단국 장치의 각 그룹이 광학적으로 버스에 연결되게 한 다수의 부 통신망을 포함하고, 상기 스타장치와 상기 버스 사이에 광학적으로 연결되고 상기 버스를 메시지를 전송하기 위한 독특한 광 채널을 제공하는 버스 전송장치를 가진 송신 중계기와 ; 상기 버스와 스타장치 사이에 광학적으로 연결되고 상기 송신 중계기와 전기적으로 연결되며, 상기 버스에 연결된 다른 부 통신망의 송신 중계기의 광 채널로 상기 버스 메시지를 수신하기 위한 버스 수신장치를 가진 수신 중계기를 구비하고 상기 수신 중계기가 다른 부 통신망으로부터 수신된 메시지를 임시 저장하기 위한 저장 장치를 부가적으로 구비한 것을 특징으로 하는 개선된 액세스 시간을 가진 광 통신망.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 버스는 각 부 통신망의 송신 중계기가 광학적으로 연결되어 있는 제 1 의 광파이버와 각 부 통신망의 수신 중계기가 광학적으로 연결되어 있는 제 2 의 광 파이버로 구성되는 것을 특징으로 하는 개선된 액세스 시간을 가진 광 통신망.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 버스는 제 1 및 제 2 의 광 파이버를 광학적으로 연결시키기 위한 장치를 포함하고, 상기 제 1 의 광 파이버로 전파되는 광 신호 상기 제 2 의 광 파이버로 주입되게 한 것을 특징으로하는 개선된 액세스 시간을 가진 광 통신망.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 버스 전송 장치는 빛을 진폭 변조하는 장치를 포함하고 또 상기 버스 수신장치는 진폭 변조된 신호를 검출하기 위한 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 개선된 액세스 시간을 가진 광 통신망.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 버스 전송 장치는 빛을 주파수 변조하기 위한 장치를 포함하고 또 상기 버스 수신 장치는 주파수 변조된 신호를 검파하기 위한 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 개선된 액세스 시간을 가진 광 통신망.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 액세스 제어 시스템은 토큰 패싱 시스템을 말하고 또 상기 송신 중계기는 토큰이 상기 버스로 전달되는 것을 막기 위한 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 개선된 액세스 시간을 가진 광 통신망.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 액세스 제어 시스템은 토큰 패싱 시스템을 말하며 상기 수신 중계기는 토큰의 전달을 지연시키기 위한 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 개선된 액세스 시간을 가진 광 통신망.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 액세스 제어 시스템은 토큰패싱 시스템을 말하며 상기 송신 중계기는 토큰이 상기 버스로 전달되는 것을 방지하는 수단을 포함하고, 상기 송신 중계기는 메시지가 상기 버스로 전송될 때 토큰의 전달을 지연시키기 위한 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 개선된 액세스 시간을 가진 광 통신망.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 전달 지연을 위한 장치는 상기 버스에 연결된 부 통신망의 수보다 작은것에 비례하는 시간 주기동안 토큰의 경과를 선별적으로 지연시키는 것을 특징으로 하는 개선된 액세스 시간을 가진 광 통신망.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 버스는 제 1 및 제 2 의 광 파이버를 포함하고 또 상기 스타장치는 N-1 스타와 1-N 스타를 포함아며, 상기 송신 중계기는 상기 N-1 스타와 상기 제 1 의 광 파이버 사이에서 연결되고 또 상기 수신 중계기는 상기 1-N 스타와 상기 제 2 의 광 파이버 사이에 연결되어 있는 것을 특징으로하는 개선된 액세스 시간을 가진 광 통신망.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 송신 중계기는 상기 N-1 스타로부터의 빛을 수신하는 광 검출기에 질결로 연결되고 ; 디지털 신호를 다시 발생시키도록 상기 광 검출기에 연결된 장치와, 상기 디지털 신호를 저장하기 위한 장치를 포함하고 ; 이 저장 장치는 상기 버스 전송 장치에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 개선된 액세스 시간을 가진 광 통신망.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 버스 전송 장치는 전기적 변조기와 LED를 포함하고, 상기 LED에서 변도된 빛이 상기 제 1 의 광 파이버로 전달되게 하는 것을 특징으로 하는 개선된 액세스 시간을 가진 광 통신망.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 수신 중계기의 상기 버스 수신 장치는 상기 제 2 의 광 파이버로 전달되는 빛에 반응하고, 상기 저장 장치는 상기 버스 수신 장치에 연결되고 또 상기 송신 중계기의 상기 광 검출기에 연결된 장치에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 개선된 액세스 시간을 가진 광 통신망.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 수신 중계기는 빛을 상기 1-N 스타로 송신하기 위해 상기 저장장치에 연결된 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 개선된 액세스 시간을 가진 광 통신망.
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