JP2001086104A - 双方向伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一芯光ファイバを用いて双方向伝送を実現し
ようとする際に、全二重伝送方式を用いると、送信光の
光ファイバ端面での反射や送信部から受信部への電磁ノ
イズの混入からエラーレートが悪化してしまう。また、
半二重伝送方式を用いると、常時送信可能ではないた
め、大きな伝送遅延や伝送遅延のばらつきが発生してし
まう。 【解決手段】 調停信号は誤り訂正機能を含む全二重伝
送方式で伝送し、データパケットは半二重伝送方式で伝
送するように、伝送方式を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、伝送媒体に一芯の
光ファイバを用いて、双方向伝送を行う双方向伝送シス
テムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一芯の光ファイバを用いて、双方向伝送
を行う方式には、全二重伝送方式と半二重伝送方式とが
ある。

【０００３】全二重伝送方式は、双方の端末が常時送信
と受信とを同時に行う方式である。全二重伝送方式を用
いて、ＩＥＥＥ Ｓｔｄ．１３９４−１９９５及びその
追加規格（以下、ＩＥＥＥ１３９４と略す）に準じた信
号を伝送する場合の一例について、図６を用いて説明す
る。

【０００４】図６は、伝送路に２つの端末ＡとＢが接続
されて、リーフノード（端末Ａ）が送信要求を出し、デ
ータを送信する場合を示している。図６では、左から右
に時間が進んでいる。

【０００５】図６の（ａ）は、端末Ａの送信信号を表し
ており、図６の（ａ）の上部に示された下向き矢印は、
このタイミングに端末Ａ側の上位層から、矢印の元に書
かれているバスの調停信号及び、パケットデータの送信
要求があったことを示している。

【０００６】図６の（ｂ）は、端末Ａの受信信号を表し
ており、後述する図６の（ｃ）に示す端末Ｂの送信信号
が、伝送遅延分遅れたものになっている。図６の（ｂ）
の下部に示された下向き矢印は、このタイミングに端末
Ａ側の上位層に、矢印の先に書かれたバスの調停信号及
び、パケットデータの先頭が伝えられることを示してい
る。

【０００７】図６の（ｃ）は、端末Ｂの送信信号を表し
ており、図６の（ｃ）の上部に示された下向き矢印は、
このタイミングに端末Ｂ側の上位層から、矢印の元に書
かれているバスの調停信号及び、パケットデータの送信
要求があったことを示している。

【０００８】図６の（ｄ）は、端末Ｂの受信信号を表し
ており、上記図６の（ａ）に示す端末Ａの送信信号が、
伝送遅延分遅れたものになっている。図６の（ｄ）の下
部に示された下向き矢印は、このタイミングに端末Ｂ側
の上位層に、矢印の先に書かれたバスの調停信号及び、
パケットデータの先頭が伝えられることを示している。

【０００９】順を追って動作の説明をすると、まずバス
がＩＤＬＥ、つまり端末Ａと端末Ｂが共に、ＩＤＬＥを
送信している状態から、図６は始まっている。次に、リ
ーフノード側である端末Ａの上位層から、データ送信の
要求（ＲＥＱＵＥＳＴ〈１ｈ〉）が出て、端末Ａ側から
ＲＥＱＵＥＳＴ〈２ｈ〉が送信される。

【００１０】端末Ａから送信されたＲＥＱＵＥＳＴ〈２
ｈ〉は、伝送経路での伝送遅延時間後、端末Ｂ側で受信
され、端末Ｂ側の上位層にＲＥＱＵＥＳＴ〈４ｈ〉が伝
えられる。端末Ａ側からのデータ送信要求（ＲＥＲＵＥ
ＳＴ〈１ｈ〉）に対して、ルートノード側である端末Ｂ
の上位層から許可（ＧＲＡＮＴ〈１ｈ〉）が出ると、端
末ＢからＧＲＡＮＴ〈２ｈ〉が送信される。

【００１１】端末ＢからのＧＲＡＮＴ〈３ｈ〉を端末Ａ
が受信すると、上位層にＧＲＡＮＴ〈４ｈ〉が伝えら
れ、上位層からＲＥＱＵＥＳＴに代わり、データ前置信
号（ＤＡＴＡ ＰＲＥＦＩＸ〈１ｈ〉）が出るので、端
末Ａ側からＤＡＴＡ ＰＲＥＦＩＸ〈２ｈ〉が送信され
る。

【００１２】端末Ｂで端末ＡからのＤＡＴＡ ＰＲＥＦ
ＩＸ〈３ｈ〉を受信すると、それを上位層に伝え、上位
層からはＧＲＡＮＴの代わり、ＩＤＬＥ〈１ｈ〉が出
て、端末ＢからＩＤＬＥ〈２ｈ〉が送信される。これに
より、端末Ｂはデータ受信モードになる。

【００１３】端末Ａでは、ＤＡＴＡ ＰＲＥＦＩＸ〈２
ｈ〉を一定時間出した後、上位層から要求されたパケッ
トデータ（ＤＡＴＡ〈２ｈ〉）の送信を行なう。パケッ
トデータの送信が終わると上位層からデータ後置信号
（ＤＡＴＡ ＥＮＤ〈１ｈ〉）が出るので、端末ＡはＤ
ＡＴＡ ＥＮＤ〈２ｈ〉を送信し、その後、上位層から
ＩＤＬＥ〈５ｈ〉が出るので、端末ＡはＩＤＬＥ〈６
ｈ〉を送信する。

【００１４】一方、受信状態になった、端末Ｂでは、Ｄ
ＡＴＡ ＰＲＥＦＩＸ〈４ｈ〉に続く、ＤＡＴＡ〈４
ｈ〉、ＤＡＴＡ ＥＮＤ〈４ｈ〉、ＩＤＬＥ〈８ｈ〉を
上位層に伝える。以上のステップによって、端末Ａの上
位層から端末Ｂの上位層へデータが送られ、端末Ａ及び
端末Ｂの送信信号が両者ともＩＤＬＥになって元の状態
に戻る。

【００１５】半二重伝送方式は、各々の端末は、送信と
受信を同時に行わず、伝送の方向が時間的に切り替わる
方式である。伝送方向を切り替える方法には、あらかじ
め各々の端末が送信できる時間割が決まっていて、その
時間割によって送受信を切り替える方法や、送信権を伝
送時に受け渡しすることにより送受信を切り替える方法
などがある。

【００１６】半二重伝送方式を用いて、ＩＥＥＥ１３９
４の信号を伝送する一例を図７に示す。上記、全二重伝
送方式の場合と同様に、端末Ａ側からＲＥＱＵＥＳＴを
出して、データ送信する場合を示している。なお、図７
においては、ＩはＩＤＬＥを、ＲＱはＲＥＱＵＥＳＴ
を、ＧＲはＧＲＡＮＴを表している。

【００１７】端末Ａ及び端末Ｂの上位層から見たとき
の、処理の流れは、上記全二重の場合と全く同じであ
る。しかし、以下のような点で全二重の場合と異なる。

【００１８】一つ目は、端末Ａ及び端末Ｂが送信する信
号が、連続信号ではなく、バースト信号であり、端末Ａ
と端末Ｂが同時に送信しない点である。

【００１９】二つ目は、上位層から調停信号の送信要求
があっても、その端末に送信権がない場合にはすぐには
送信できず、送信権が得られるまで待たなければいけな
い点である。最悪の場合、一周期分の時間、実際の送信
が遅れる。

【００２０】三つ目は、データ送信中（正確にはＤＡＴ
Ａ ＰＲＥＦＩＸの送信開始から、ＤＡＴＡ ＥＮＤの
後のＩＤＬＥの送信終了まで）は、送信権のやり取りが
行なわれず、その間は端末Ａは送信状態、端末Ｂは受信
状態に固定されるため、端末ＢからＧＲＡＮＴに代わり
ＩＤＬＥを送ることができないので、端末Ａ側で、端末
Ｂから受信するはずのＩＤＬＥを上位層に伝える必要が
ある点である。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】全二重伝送方式で伝送
する場合には、相手端末の発信光と共に、自端末の発信
光のファイバでの反射光も同時に受信する可能性があ
り、受信信号のエラーレートを悪化させる原因となる。
この光ファイバによる反射には、自端末側の光ファイバ
の端面で反射する近端反射と、相手端末側の光ファイバ
の端面で反射する遠端反射の二種類が存在する。これら
の反射光は、光ファイバ端面の形状を反射の影響を受け
にくい様に加工したり、光ファイバ端面に反射を押さえ
る特殊なコーティングを施したりするなど、光学系を工
夫することにより、軽減することが可能であるが、コス
トがかかる。

【００２２】また、伝送経路に一芯光ファイバを使う場
合、送信部と受信部を近くに配置すると、送信側から受
信側へ電磁ノイズが混入しやすく、このこともまた、受
信信号のエラーレートを悪化させる原因となる。送信部
と受信部を電磁ノイズの影響が出ないくらい離して配置
するには大きなスペースを必要とし、二芯光ファイバに
対する一芯光ファイバを使う大きなメリットの一つであ
る省スペース性がなくなることになるので、現実的では
ない。

【００２３】反射光や電磁ノイズに起因する受信信号の
エラーレートを改善するためには、誤り訂正符号の付加
などを行なえば良いが、付加した符号の分だけ必要な伝
送レートが上がる、若しくは、伝送レートを上げない場
合にはデータ伝送に使える伝送帯域が減る問題がある。

【００２４】一方、半二重伝送方式で伝送する場合に
は、送信と受信を同時に行うことがないため、反射光の
影響や送信側から受信側への電磁ノイズ混入の影響は問
題にならないが、常に送信を開始できるわけではないた
め、伝送遅延が大きくなり、かつ、遅延量がばらつく問
題がある。伝送遅延が大きくなると、伝送帯域が減るこ
とになる。

【００２５】本発明が解決しようとする課題は、光学系
に負担をかけることなしに、かつ、伝送レートを上げず
に、伝送帯域の減少を押さえ、データ伝送を行なう双方
向伝送システムを提供することである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、少なくとも２つの端末が、伝送経路に一
芯の光ファイバを用いて１対１に接続され、データの送
受信を行う双方向伝送システムであって、上記端末に
は、プロトコルに従って、調停信号及びパケットデータ
を、通信制御部に出力すると共に、上記通信制御部から
の調停信号及び、パケットデータを入力する上位層と、
半二重伝送モードと全二重伝送モードとの切替制御と、
上記上位層から出力される調停信号及びパケットデータ
を、半二重符号化部及び全二重符号化部に出力し、セレ
クタに現在選択されている伝送モードを出力すると共
に、上記端末からの出力のＯＮ／ＯＦＦを制御するため
の出力制御信号を、送信部へ出力する上記通信制御部
と、上記通信制御部から入力されるパケットデータを、
半二重伝送モードが選択されているときには、符号化し
て上記セレクタに出力する半二重符号化部と、上記通信
制御部から入力される調停信号を、全二重伝送モードが
選択されているときには、符号化して上記セレクタに出
力する全二重符号化部と、上記通信制御部から入力され
る上記伝送モードに従って、上記半二重符号化部又は、
全二重符号化部からの入力を切り替えて、上記送信部に
出力する上記セレクタと、上記セレクタからの出力を光
ファイバを介して、相手方の端末に送信する上記送信部
と、上記光ファイバを介して、相手方の端末からの送信
を受信して、半二重復号部及び全二重復号部に出力する
受信部と、上記受信部からの調停信号及びパケットデー
タを復号して、上記通信制御部に出力する上記半二重復
号部と、上記受信部からの調停信号を復号して、上記通
信制御部に出力する上記全二重復号部とを備え、伝送の
調停時は全二重で通信し、データの伝送時は半二重で通
信することを特徴とする。

【００２７】そして、全二重伝送時のみ機能する誤り訂
正機能を、上記全二重複号部に設けることにより、電磁
結合によるノイズによるエラーレートを改善することを
特徴とする。

【００２８】また、全二重伝送時のみ伝送速度を遅く、
即ち、扱う周波数を低くして、エラーレートを改善する
ことを特徴とする。

【００２９】さらに、全二重伝送時には、上記端末の一
方の端末は連続的に送信または断続的に送信し、もう一
方の端末は断続的に送信することにより、前記断続的に
送信する端末の送信時の電力消費を低減することを特徴
とする。

【００３０】また、上記端末が、各々異なる波長の光を
用い送信することにより、受信信号に自端末の送信信号
が混入するのを防止して、エラーレートを改善すること
をを特徴とする。

【００３１】そして、上記端末が、各々異なる変調方式
を用い送信することにより、一芯の光ファイバで全二重
伝送を可能することを特徴とする。

【００３２】また、上記伝送経路上でＩＥＥＥ１３９４
に準拠した伝送を可能とすることを特徴とする。

【００３３】

【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕図１は、本発明
の双方向伝送システムの実施の一形態を示すブロック図
である。１および１’は、光ファイバ２を伝送経路とし
て通信を行う、請求項に記載の端末に相当する双方向伝
送装置である。両者の内部構成は同じであるので、双方
向伝送装置１’の内部構成は省略している。

【００３４】２は光ファイバであり、一方の双方向伝送
装置１又は、もう一方の双方向伝送装置１’の送信部１
０６からの出力を、他方の双方向伝送装置１’又は、１
の受信部１０７へ伝える。上記出力の一部は、光ファイ
バの端面での反射のために、自装置側の受信部１０７へ
入ることがあるが構わない。

【００３５】以下、双方向伝送装置１および１’の内部
について説明する。１０１は、上位層であり、ある決ま
ったプロトコル（例えば、ＩＥＥＥ１３９４）に従い、
調停信号及びパケットデータを通信制御部１０２へ出力
し、また、前記通信制御部１０２から調停信号及びパケ
ットデータが入力される。

【００３６】上記通信制御部１０２は、半二重伝送モー
ドと全二重伝送モードの切り替えの制御を行っており、
上位層１０１から入力された調停信号及びパケットデー
タを半二重符号化部１０３と、全二重符号化部１０４へ
出力する。また、現在選択されている伝送モードを出力
して、セレクタ１０５の出力を切り替えている。さら
に、送信部１０６の出力のＯＮ／ＯＦＦを制御する出力
制御信号を出力する一方で、半二重復号部１０８および
全二重復号部１０９の出力が入力されており、現在の伝
送モード（半二重伝送モードまたは全二重伝送モード）
により、そのいずれの出力を受信信号として用いるか選
択し、上位層１０１へ出力している。

【００３７】上記半二重符号化部１０３は、半二重伝送
モード時の符号化を行う。半二重符号化部１０３では、
通信制御部１０２からの入力される調停信号やパケット
データを、４Ｂ５Ｂ変換や８Ｂ１０Ｂ変換などを用いて
符号化し、セレクタ１０５へ出力する。４Ｂ５Ｂ変換や
８Ｂ１０Ｂ変換は例であり、他の符号化を使ってもよ
い。

【００３８】上記全二重符号化部１０４は、全二重伝送
モード時の符号化を行う。全二重符号化部１０４では、
通信制御部１０２からの入力される調停信号やパケット
データを、４Ｂ５Ｂ変換や８Ｂ１０Ｂ変換などを用いて
符号化し、場合によっては、ハミング符号やリードソロ
モン符号などの誤り訂正符号を付加して、セレクタ１０
５へ出力する。４Ｂ５Ｂ変換、８Ｂ１０Ｂ変換やハミン
グ符号、リードソロモン符号は例であり、他の符号化を
使っても良い。

【００３９】上記セレクタ１０５は、通信制御部１０２
から出力される現在の伝送モードによって、半二重符号
化部１０３の出力と全二重符号化部１０４の出力のどち
らを送信部１０６へ入力するかを選択している。

【００４０】上記送信部１０６は、発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）やレーザダイオード（ＬＤ）などの発光素子と、
そのドライバ回路、及び、必要に応じて変調回路から成
っている。送信部１０６では、通信制御部１０２からの
出力のＯＮ／ＯＦＦを制御する信号に従い、出力制御信
号がＯＮの時にはセレクタ１０５により符号化された信
号を必要に応じて変調してから光ファイバ２に出力し、
出力制御信号がＯＦＦの場合には出力しない。

【００４１】本実施例では、送信部１０６が一つになっ
ているが、半二重伝送モードと全二重伝送モードで異な
る出力特性を必要とする場合には、半二重伝送モード用
送信部と全二重伝送モード用送信部を別々に持っても良
い。

【００４２】上記受信部１０７の内部構成は、受光素子
とそのレシーバ回路、及び必要に応じて復調回路から成
っている。受信部１０７は、光ファイバ２から入力され
た光信号を受信し、必要に応じて復調してから、半二重
復号部１０８と全二重復号部１０９へ出力する。

【００４３】本実施例では、受信部が一つになっている
が、半二重伝送モードと全二重伝送モードで異なる入力
特性を必要とする場合には、半二重伝送モード用受信部
と全二重伝送モード用受信部を別々に持っても良い。

【００４４】上記半二重復号部１０８は、半二重伝送モ
ード時の復号を行なう。半二重復号部１０８では、受信
部１０７から入力される受信信号を、５Ｂ４Ｂ変換や１
０Ｂ８Ｂ変換などを用いて復号し、通信制御部１０２へ
出力する。５Ｂ４Ｂ変換や１０Ｂ８Ｂ変換は例であり、
半二重符号化部１０３に用いる符号化と対応が取れてい
れば、他の符号化を使っても良い。

【００４５】上記全二重復号部１０９は、全二重伝送モ
ード時の復号を行なう。全二重復号部１０９では、受信
部１０７から入力される受信信号を、ハミング符号やリ
ードソロモン符号などの誤り訂正符号が付加されている
場合は誤り訂正を行なってから、５Ｂ４Ｂ変換や１０Ｂ
８Ｂ変換などを用いて復号し、通信制御部１０２へ出力
する。ハミング符号、リードソロモン符号や５Ｂ４Ｂ変
換、１０Ｂ８Ｂ変換は例であり、全二重符号化部１０４
で用いる誤り訂正符号や符号化と対応が取れていれば、
他の符号化を使っても良い。

【００４６】図２は、本発明の動作を説明する図であ
り、ＩＥＥＥ１３９４の信号を伝送する場合を例として
用いている。従来技術の説明で全二重伝送方式及び、半
二重伝送方式の例として上げたときと同様に、端末Ａ側
からＲＥＱＵＥＳＴを出して、データ送信する場合を示
している。

【００４７】図２では、全二重伝送モード時のＤＡＴＡ
ＰＲＥＦＩＸをＤＰ（Ｆ）と、半二重伝送モード時の
ＤＡＴＡ ＰＲＥＦＩＸをＤＰ（Ｈ）と、全二重伝送モ
ード時のＤＡＴＡ ＥＮＤをＤＥ（Ｆ）と、半二重伝送
モード時のＤＡＴＡ ＥＮＤをＤＥ（Ｈ）と省略してい
る。

【００４８】この図２は、各々の端末の送信信号、受信
信号の時間変化の様子を表しており、図２の左から右に
向かって時間が進んでいく。

【００４９】図２の（ａ）は、端末Ａの送信信号を表し
ており、図２の（ａ）の上部に示された下向き矢印は、
このタイミングに端末Ａ側の上位層から矢印の元に書か
れているバスの調停信号及びパケットデータの送信要求
があったことを示している。

【００５０】図２の（ｂ）は、端末Ａの受信信号を表し
ており、後述する図６の（ｃ）の端末Ｂの送信信号が、
伝送遅延分遅れたものになっている。図２の（ｂ）の下
部に示された下向き矢印は、このタイミングに端末Ａ側
の上位層に矢印の先に書かれたバスの調停信号及びパケ
ットデータの先頭が伝えられることを示している。

【００５１】図２の（ｃ）は、端末Ｂの送信信号を表し
ており、図２の（ｃ）の上部に示された下向き矢印は、
このタイミングに端末Ｂ側の上位層から矢印の元に書か
れているバスの調停信号及びパケットデータの送信要求
があったことを示している。

【００５２】図２の（ｄ）は、端末Ｂの受信信号を表し
ており、上記図２の（ａ）の端末Ａの送信信号が伝送遅
延分遅れたものになっている。図２の（ｄ）の下部に示
された下向き矢印は、このタイミングに端末Ｂ側の上位
層に矢印の先に書かれたバスの調停信号及びパケットデ
ータの先頭が伝えられることを示している。

【００５３】図２の詳細について、時間の順を追って説
明する。

【００５４】まず、初期状態(左端)では、端末Ａからも
端末Ｂからも全二重伝送モードを用いて、ＩＤＬＥを送
信しており、ＩＥＥＥ１３９４バスがＩＤＬＥの状態を
示している。

【００５５】次に、端末Ａの上位層からパケットデータ
送信開始要求(ＲＥＱＵＥＳＴ〈１ｅ〉)が出ると、端末
ＡからＲＥＱＵＥＳＴ〈２ｅ〉が全二重伝送モードで送
信される。端末Ａから送信されたＲＥＱＵＥＳＴ〈３
ｅ〉が端末Ｂで受信されると、ＲＥＱＵＥＳＴ〈４ｅ〉
が端末Ｂの上位層へ伝えられる。

【００５６】端末Ｂの上位層において、端末Ａから送ら
れてきたＲＥＱＵＥＳＴ〈４ｅ〉に対して、送信許可
（ＧＲＡＮＴ）を与えるようにした場合には、端末Ｂの
上位層からＧＲＡＮＴ〈１ｅ〉が出て、端末ＢはＧＲＡ
ＮＴ〈２ｅ〉を全二重伝送モードで送信する。端末Ｂか
らのＧＲＡＮＴ〈３ｅ〉を端末Ａが受信すると、ＧＲＡ
ＮＴ〈４ｅ〉が端末Ａの上位層へ伝えられる。

【００５７】端末Ａの上位層では、自分の出したＲＥＱ
ＵＥＳＴ〈１ｅ〉に対してＧＲＡＮＴ〈４ｅ〉を受信し
たので、ＲＥＱＵＥＳＴ〈２ｅ〉をデータ前置信号（Ｄ
ＡＴＡ ＰＲＥＦＩＸ〈１ｅ〉）に変更し、端末ＡはＤ
ＡＴＡ ＰＲＥＦＩＸ〈２ｅ〉を全二重モードで送信す
る。

【００５８】端末Ａからの全二重モードによるＤＡＴＡ
ＰＲＥＦＩＸ〈３ｅ〉が端末Ｂで受信されると、ＤＡ
ＴＡ ＰＲＥＦＩＸ〈４ｅ〉が端末Ｂの上位層に伝えら
れ、それに対して上位層からＩＤＬＥ〈１ｅ〉が出てく
る。このＩＤＬＥ〈１ｅ〉はパケットデータ受信状態に
入ることを意味し、端末Ｂの送信を停止し、端末Ａから
のパケットデータが半二重伝送モードで送られてくるの
に備える。

【００５９】端末Ａにおいて、全二重伝送モードでＤＡ
ＴＡ ＰＲＥＦＩＸ〈２ｅ〉を一定時間送信すると、半
二重伝送モードに移行し、半二重伝送モードでＤＡＴＡ
ＰＲＥＦＩＸ〈５ｅ〉を送信する。この際、本来ＩＥ
ＥＥ１３９４では、端末Ｂから送られてくるはずのＩＤ
ＬＥが、半二重伝送モードに移行したため送られてこな
いので、端末Ａ側でＩＤＬＥが送られてきたものとし
て、上位層にＩＤＬＥ〈２ｅ〉を伝える。

【００６０】端末Ａにおいて、半二重伝送モードのＤＡ
ＴＡ ＰＲＥＦＩＸ〈５ｅ〉を一定期間以上送信した
後、上位層から送られてくるパケットデータ（ＤＡＴＡ
〈１ｅ〉）を送信する。更にパケットデータ送信終了ま
でには、データ後置信号（ＤＡＴＡ ＥＮＤ〈１ｅ〉）
が上位層から出てくるので、ＤＡＴＡ ＥＮＤ〈２ｅ〉
を半二重伝送モードで一定期間送信し、その後全二重伝
送モードに移行し、ＤＡＴＡ ＥＮＤ〈５ｅ〉を全二重
伝送モードで一定期間送信する。

【００６１】端末Ｂにおいては、全二重伝送モードで送
られてくるＤＡＴＡ ＰＲＥＦＩＸ〈３ｅ〉、半二重伝
送モードで送られてくるＤＡＴＡ ＰＲＥＦＩＸ〈６
ｅ〉、ＤＡＴＡ〈３ｅ〉、ＤＡＴＡ ＥＮＤ〈３ｅ〉を
受信し、パケットデータ（ＤＡＴＡ〈４ｅ〉）とＤＡＴ
Ａ ＥＮＤ〈４ｅ〉を上位層に伝える。半二重伝送モー
ドのＤＡＴＡ ＥＮＤ〈３ｅ〉の受信は、全二重伝送モ
ードへの移行を示し、端末Ｂ側は全二重伝送モードでＩ
ＤＬＥ〈３ｅ〉の送信を始める。

【００６２】端末Ａにおいて、全二重伝送モードでＤＡ
ＴＡ ＥＮＤ〈５ｅ〉を送信した後、上位層から出てい
ているＩＤＬＥ〈４ｅ〉を全二重モードで送信する。以
上の処理により、端末Ａ，端末Ｂいずれからも、全二重
伝送モードでＩＤＬＥ〈３ｅ〉及び〈６ｅ〉が送信さ
れ、ＩＥＥＥ１３９４バスの状態がＩＤＬＥに戻る。

【００６３】全二重伝送モード時には、自端末の送信光
の光ファイバ端面での反射光や、接近して配置せざるを
得ないドライバと、レシーバ間の電磁結合によるノイズ
の混入から、受信信号のエラーレートが悪化するので、
誤り訂正符号などを用いてエラーレートを改善する。

【００６４】例えば、ハミング符号を用いれば、４ビッ
トの送信データに３ビットの誤り訂正符号を付加する
と、３ビットの受信データ中の１ビット以内の誤り訂正
が可能である。誤り訂正符号などの付加により、実質的
な伝送レートが下がるが、半分程度になるだけなので、
全二重伝送モードをデータの伝送ではなく、調停信号の
伝送にのみ使う場合には、影響は小さい。

【００６５】また、接続された端末が各々送信に用いる
変調方式を変え、相手機器の変調方式に合わせた受信部
を持つ方法も、光ファイバ端面での反射光や送信部か
ら、受信部への電磁ノイズによるエラーレート悪化を改
善する一つの方法である。用いる変調方式は、自端末の
送信する光信号と、相手端末の送信する光信号を分離で
きるものであれば、どのような組み合わせでも良い。一
例を上げると、各々の端末の送信信号としてＡＳＫ変調
方式を用い、ＡＳＫ変調に用いる搬送波の周波数を各々
の端末で異なる値を用いる方法である。

【００６６】また、光ファイバ端面での反射光の影響に
よるエラーレート悪化を改善する方法として、接続され
た端末の各々が用いる送信光の波長を変え、受信側で相
手端末の送信光の波長だけを選択的に受信できる様にす
ることにより、自端末の送信光の反射を受信しないよう
にする方法がある。使用する光の波長は、伝送経路に使
う光ファイバの特性に合わせる必要があり、一例として
あげると、ポリメチルタクリレート（ＰＭＭＡ）系プラ
スティック光ファイバ（ＰＯＦ）の場合には、赤色（波
長６５０ｎｍ前後）と黄緑色（波長５７０ｎｍ前後）を
使えば良い。

【００６７】また、電磁ノイズによるエラーレート悪化
を改善する方法として、全二重伝送モード時のみ、伝送
速度を遅くする方法がある。これは、扱う周波数が高く
なるほど電磁ノイズの影響が大きくなるため、伝送信号
の周波数を低くする方法である。これらのエラーレート
改善方法は、単独で用いるだけでなく、組み合わせて使
っても良い。

【００６８】半二重伝送モード時には、常に伝送を開始
できるわけではないため、伝送遅延が大きくなる問題が
あるが、全二重伝送モード用い調停を終えた後のデータ
伝送にのみ用いるため、伝送遅延が大きくなることはな
い。

【００６９】伝送モード選択の例として、ＩＥＥＥ１３
９４の伝送に用いる場合のモード選択のフローチャート
を図３に示す。このフローチャートは、伝送開始時にス
タートする。ステップＳ１では、伝送モードを半二重伝
送モードにセットし、ステップＳ２へ移る。

【００７０】ステップＳ２では、初期ネゴシエーション
を行う。初期ネゴシエーションでは、全二重モードを、
光の波長多重や各々の端末が送信に用いる変調方式を違
えたりすることにより実現する場合に、どちらの端末が
どの波長の光あるいはどの変調方式を使うかを決定する
ためのものである。ＩＥＥＥ１３９４を伝送する場合に
は、半二重伝送モードを用いてツリー認証（Ｔｒｅｅ
Ｉｄｅｎｔｉｆｙ）のフェーズまで行えば、端末間の親
子関係が確定するので、親側端末がどちらの波長の光あ
るいは変調方式を用いるか、子側端末がどちらの波長の
光あるいは変調方式を用いるかをあらかじめ決めておく
ことにより、各々の端末がどちらの波長の光あるいは変
調方式を用いるかを確定することができる。確定すると
ステップＳ３に移る。

【００７１】ステップＳ３では、ステップＳ２で確定し
た波長の光あるいは変調方式を用いた全二重伝送モード
に移行し、ステップＳ４へ移る。ステップＳ４では、全
二重伝送モードでＤＡＴＡ ＰＲＥＦＩＸを送信または
受信したか否かをチェックしており、ＤＡＴＡ ＰＲＥ
ＦＩＸを送信または受信した場合はステップＳ５へ移
り、受信していない場合はステップＳ４を繰り返す。

【００７２】ステップＳ５では、半二重伝送モードに移
行し、ステップＳ６に移る。ステップＳ６では、半二重
伝送モードでＤＡＴＡ ＥＮＤを送信または受信したか
否かをチェックしており、ＤＡＴＡ ＥＮＤを送信また
は受信した場合にはステップＳ３へ移り、受信していな
い場合はステップＳ６を繰り返す。

【００７３】〔実施の形態２〕本実施の形態では、現在
の伝送モードによって、送信部１０６のみ出力のＯＮ／
ＯＦＦを制御しているが、各々の伝送モードで不要な部
分をすべてＯＮ／ＯＦＦする様に制御してもよい。

【００７４】また、全二重伝送モード時おいて、一方ま
たは双方の端末が断続的に送信することにより、断続的
に送信する端末の消費電力を押さえることが可能であ
る。このことは、断続的に送信する端末が携帯機器であ
る場合に特に効果が大きい。

【００７５】一方の端末が連続的に送信し、もう一方の
端末が断続的に送信する場合の一例を図４に示す。図４
は、ＩＥＥＥ１３９４の信号を伝送する場合の例であ
り、図２の場合と同様のやり取りを示している。図４で
は、ＩＤＬＥの一部をＩと、ＲＥＱＵＥＳＴをＲＱと、
全二重伝送モード時のＤＡＴＡ ＰＲＥＦＩＸをＤＰ
（Ｆ）と、半二重伝送モード時のＤＡＴＡ ＰＲＥＦＩ
ＸをＤＰ（Ｈ）と、半二重伝送モード時のＤＡＴＡ Ｅ
ＮＤをＤＥ（Ｈ）と、全二重伝送モード時のＤＡＴＡ
ＥＮＤをＤＥ（Ｆ）と省略して記している。

【００７６】図４の場合には、端末Ａが子側の端末であ
り、端末Ｂが親側の端末である。全二重伝送モード時に
は、親側端末である端末Ｂは連続送信するが、子側端末
である端末Ａは、一定間隔ｔ毎及び、送信すべき信号が
変化した時のみ送信することにより、送信に伴う消費電
力の節約を図っている。送信すべき信号が変化しない場
合も一定間隔ｔ毎に送信を行っているのは、子側端末が
何かの理由で停止した場合に親側端末で、そのことを検
知できるようにするためである。この例では、子側の端
末のみが断続的に送信しているが、親側端末も子側端末
と同様断続的に送信する様にしても良い。この場合、断
続的に送信する一定間隔ｔは、双方の端末で共通の値を
用いて良いし、端末毎に異なっていても良い。

【００７７】一方の端末が断続的に送信する場合の別の
例を図５に示す。図５は、全二重伝送モード時に双方の
端末が出力すべき信号がＩＤＬＥのまま続く場合を示し
ている。ＩＥＥＥ１３９４を伝送する場合には、ＩＥＥ
Ｅ１３９４バスの使用頻度が低い場合には、この例のよ
うにＩＤＬＥが続くことになる。図５の場合において
も、端末Ａが子側の端末であり、端末Ｂが親側の端末で
ある。親側端末である端末Ｂは連続送信するが、通常の
ＩＤＬＥの他に、時々子側からの応答を求めるＩＤＬ
Ｅ’という信号を送信し、子側端末である端末Ａは、端
末ＢからＩＤＬＥ’を受けた時のみ応答であるＩＤＬＥ
を返す方法である。この例では、子側の端末が断続的に
送信し、親側の端末が連続的に送信しているが、逆に親
側の端末が断続的に送信し、子側の端末が連続的に送信
しても良い。

【００７８】一方の端末が連続的に送信し、もう一方の
端末が断続的に送信する場合の実現手段としては、図４
に示す方法と図５に示す方法のどちらかあるいは両方を
使用しても良い。

【００７９】

【発明の効果】以上のように、本発明は、光学系に負担
をかけることなしに、また、伝送レートを上げずに、伝
送帯域の減少を押さえ、データ伝送を行なう双方向伝送
システムを提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の双方向伝送システムの実施の形態１の
構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の双方向伝送システムの実施の形態１の
動作を説明するタイミング図である。

【図３】本発明の双方向伝送システムの実施の形態１の
全二重伝送モードと半二重伝送モードの切り替え方法を
示すフローチャートである。

【図４】本発明の双方向伝送システムの実施の形態２の
全二重伝送モードにおいて、一方の端末が連続的に送信
し、もう一方の端末が断続的に送信する場合の説明図で
ある。

【図５】本発明の双方向伝送システムの実施の形態２の
全二重伝送モードにおいて、一方の端末が連続的に送信
し、もう一方の端末が断続的に送信する場合の別の説明
図である。

【図６】従来例の全二重伝送方式での動作を説明するタ
イミング図である。

【図７】従来例の半二重伝送方式での動作を説明するタ
イミング図である。

【符号の説明】 １，１’ 端末 ２ 光ファイバ １０１ 上位層 １０２ 通信制御部 １０３ 半二重符号化部 １０４ 全二重符号化部 １０５ セレクタ １０６ 送信部 １０７ 受信部 １０８ 半二重復号部 １０９ 全二重復号部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鷲見 一行 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 市川 雄二 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 中野 大介 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 上田 徹 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 5K002 AA05 DA05 DA42 FA01 GA07 5K018 AA03 BA01 BA03 CA02 DA05 DA09 FA03 FA06 5K033 AA01 AA03 CA06 CB01 CB17 CC01 DA13 DB06 DB10 DB22

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２つの端末が、伝送経路に一
   芯の光ファイバを用いて１対１に接続され、データの送
   受信を行う双方向伝送システムであって、 上記端末には、プロトコルに従って、調停信号及びパケ
   ットデータを、通信制御部に出力すると共に、上記通信
   制御部からの調停信号及び、パケットデータを入力する
   上位層と、 半二重伝送モードと全二重伝送モードとの切替制御と、
   上記上位層から出力される調停信号及びパケットデータ
   を、半二重符号化部及び全二重符号化部に出力し、セレ
   クタに現在選択されている伝送モードを出力すると共
   に、上記端末からの出力のＯＮ／ＯＦＦを制御するため
   の出力制御信号を、送信部へ出力する上記通信制御部
   と、 上記通信制御部から入力されるパケットデータを、半二
   重伝送モードが選択されているときには、符号化して上
   記セレクタに出力する半二重符号化部と、 上記通信制御部から入力される調停信号を、全二重伝送
   モードが選択されているときには、符号化して上記セレ
   クタに出力する全二重符号化部と、 上記通信制御部から入力される上記伝送モードに従っ
   て、上記半二重符号化部又は、全二重符号化部からの入
   力を切り替えて、上記送信部に出力する上記セレクタ
   と、 上記セレクタからの出力を光ファイバを介して、相手方
   の端末に送信する上記送信部と、 上記光ファイバを介して、相手方の端末からの送信を受
   信して、半二重復号部及び全二重復号部に出力する受信
   部と、 上記受信部からの調停信号及びパケットデータを復号し
   て、上記通信制御部に出力する上記半二重復号部と、 上記受信部からの調停信号を復号して、上記通信制御部
   に出力する上記全二重復号部とを備え、 伝送の調停時は全二重で通信し、データの伝送時は半二
   重で通信することを特徴とする双方向伝送システム。
2. 【請求項２】 全二重伝送時のみ機能する誤り訂正機能
   を、上記全二重復号部に設けることにより、電磁結合に
   よるノイズによるエラーレートを改善することを特徴と
   する請求項１記載の双方向伝送システム。
3. 【請求項３】 全二重伝送時のみ伝送速度を遅く、即
   ち、扱う周波数を低くして、エラーレートを改善するこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の双方向伝送システ
   ム。
4. 【請求項４】 全二重伝送時には、上記端末の一方の端
   末は連続的に送信、または断続的に送信し、もう一方の
   端末は断続的に送信することにより、前記断続的に送信
   する端末の送信時の電力消費を低減することを特徴とす
   る請求項１乃至３のいずれかに記載の双方向伝送システ
   ム。
5. 【請求項５】 上記端末が、各々異なる波長の光を用い
   て送信することにより、受信信号に自端末の送信信号が
   混入するのを防止して、エラーレートを改善することを
   特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の双方向伝
   送システム。
6. 【請求項６】 上記端末が、各々異なる変調方式を用い
   て送信することにより、一芯の光ファイバで全二重伝送
   を可能とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
   かに記載の双方向伝送システム。
7. 【請求項７】 上記伝送経路上でＩＥＥＥ１３９４に準
   拠した伝送を可能にすることを特徴とする請求項１乃至
   ６のいずれかに記載の双方向伝送システム。