JP2001244948A

JP2001244948A - 光通信中継装置

Info

Publication number: JP2001244948A
Application number: JP2000056545A
Authority: JP
Inventors: Kunio Sato; 邦雄佐藤; Norio Iizuka; 宣男飯塚
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2000-03-01
Filing date: 2000-03-01
Publication date: 2001-09-07
Anticipated expiration: 2020-03-01
Also published as: JP3799593B2

Abstract

(57)【要約】【課題】光通信エリア内の情報伝達の輻輳を招くこと
なくしかも各端末の位置移動やリソース割り付けの変更
に柔軟に対応できる光通信中継装置を提供する。【解決手段】光通信中継装置１００は、光通信エリア
２００に存在する光通信装置からの光通信情報２０１、
２０２を空間分離して同時並行的に受信する受信手段３
００、その受信位置の情報を当該光通信装置の物理位置
情報として管理する位置情報管理手段５００を備える。
同時並行的な受信動作によって受信の輻輳を回避でき、
さらに物理位置情報の管理によってネットワーク上の論
理情報との対応づけを行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信中継装置に
関し、詳しくは、所定の光通信エリア内に存在する光通
信処理を実行する端末の物理位置を把握し、ネットワー
ク上の論理位置情報と前記物理位置情報との関連付けを
行なって前記端末の移動やリソース割り付け等の容易化
を図った光通信中継装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ケーブル敷設が困難な場所、
例えば、工場やイベント会場などでは、赤外線などを用
いたワイヤレスＬＡＮ（Local Area Network）が構築さ
れることがある。これによれば、天井等に光通信中継装
置を取り付けるとともに、各端末に光通信装置を接続
し、この光通信装置を光通信エリア（当該光通信中継装
置のデータ通信サービスエリア）内に位置させることに
より、各々の光通信装置と光通信中継装置との間でワイ
ヤレスの赤外線通信を行なうことができ、光通信中継装
置を介してイーサネット（登録商標）等の有線ＬＡＮに
接続された各種サーバやリソースにアクセスすることが
できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の光通信中継装置にあっては、光通信エリア内の複数
の端末との間で時分割に通信を行なうものであったた
め、光通信エリア内の情報伝達の輻輳を招き易いという
問題点があった。また、光通信エリア内の複数の端末の
識別をネットワーク上の論理位置情報に基づいて行なっ
ていたため、各端末の位置移動やリソース割り付けの変
更に柔軟に対応できないという問題点があった。

【０００４】したがって、本発明が解決しようとする課
題は、光通信エリア内の情報伝達の輻輳を招くことな
く、しかも、各端末の位置移動やリソース割り付けの変
更に柔軟に対応できる光通信中継装置を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、所定の光通信
エリア内に存在する光通信装置からの複数の光通信情報
を分離して受信する受信手段と、前記受信手段によって
受信された光通信情報の物理位置情報と情報ネットワー
ク上に設定される論理位置情報とを関連付けて記憶保持
する情報保持手段と、前記受信手段によって受信された
光通信情報と前記情報保持手段に保持された物理位置情
報とに基づいて前記情報ネットワークに送信すべきネッ
トワークパケットデータを生成し、送信するパケットデ
ータ送信手段と、該パケットデータ送信手段より送信さ
れたネットワークパケットデータの前記物理位置情報に
基づいて生成された宛先情報より、該物理位置情報に対
応する論理位置情報を前記情報保持手段から取り出すと
ともに、前記ネットワークパケットデータを用いて光通
信情報を生成し、前記光通信エリア内の該物理位置情報
で特定される光通信装置に送信する送信手段と、とを備
えたことを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。まず、はじめに、本実施の
形態における光通信中継装置の概念的な構成を説明す
る。図１は本実施の形態における光通信中継装置の概念
構成図である。この図において、光通信中継装置１００
は、光通信エリア２００、受信手段３００、出力情報生
成手段（発明の要旨に記載のパケットデータ送信手段に
相当）４００、位置情報管理手段（発明の要旨に記載の
情報保持手段に相当）５００、入力情報生成手段（発明
の要旨に記載の送信手段に相当）６００および光出力手
段７００で構成されている。

【０００７】光通信エリア２００は、詳述すると、光通
信によるデータ通信サービスエリアを模式化したもので
あり、受信手段３００の受信エリアおよび光出力手段７
００の送信エリアとで構成される。受信手段３００は光
通信エリア２００内に存在する複数（図では便宜的に２
個）の端末に接続された光通信装置からの光通信情報２
０１、２０２（図では便宜的に輝点を模した図形で表し
ている）をそれぞれ分離して受信する。受信手段３００
は好ましくは多数の画素（図では細かな桝目で表してい
る）で構成された二次元画像センサであって、さらに、
図示は略すが、光通信情報２０１、２０２を二次元画像
センサの受光面に収束させた後、空間的に分離して受光
するための撮影レンズや光通信情報２０１、２０２の波
長域に対応した通過特性を持つ光学フィルターなどを備
えている。受信手段３００のハッチングを付けた画素３
０１、３０２は各々光通信情報２０１、２０２の受信画
素である。以下、画素３０１の座標値を（ｘ₃₀₁，
ｙ₃₀₁）で表し、画素３０２の座標値を（ｘ₃₀₂，
ｙ₃₀₂）で表すことにする。

【０００８】座標値（ｘ₃₀₁，ｙ₃₀₁）の受信情報（すな
わち光通信情報２０１）と、座標値（ｘ₃₀₂，ｙ₃₀₂）の
受信情報（すなわち光通信情報２０２）は、出力情報生
成手段４００および位置情報管理手段５００に送られ、
出力情報生成手段４００で図外の情報ネットワークへ出
力するためのネットワークパケットデータの生成が行な
われるとともに、位置情報管理手段５００で各々の光通
信情報２０１、２０２の物理位置情報の登録および物理
位置情報と、情報ネットワーク上に設定される論理位置
情報との関連付けが行われる。ここで、物理位置情報と
は各々の光通信情報２０１、２０２の受信手段３００に
おける受信位置の情報であり、上記座標値（ｘ₃₀₁，ｙ
₃₀₁）、（ｘ₃₀₂，ｙ₃₀₂）に相当する情報、またはこの
座標値を表す情報である。

【０００９】したがって、上記の出力情報生成手段４０
０でネットワークパケットデータを生成する際に、位置
情報管理手段５００から適切な論理位置情報を取得して
その送信元アドレスにセットすることにより、光通信エ
リア２００内に存在する複数の端末に接続された光通信
装置の物理位置情報を、情報ネットワーク上の論理位置
に変換してネットワークパケットデータを生成すること
ができ、各端末の位置移動やリソース割り付けの変更に
柔軟に対応することができる。

【００１０】また、座標値（ｘ₃₀₁，ｙ₃₀₁）の受信情報
（すなわち光通信情報２０１）と、座標値（ｘ₃₀₂，ｙ
₃₀₂）の受信情報（すなわち光通信情報２０２）は、上
記のとおり、空間的に分離して受光されたものである。
このため、受信手段３００による受信動作は複数の光通
信情報２０１、２０２について同時並行的に行われるか
ら、少なくとも一つの光通信情報の受信動作によって他
の光通信情報の受信が待たされることはなく、この点に
おいて情報伝達の輻輳を回避することができる。

【００１１】一方、情報ネットワークから出力されるネ
ットワークパケットデータは、入力情報生成手段６００
で受信され、この入力情報生成手段６００は、受信した
ネットワークパケットデータに設定された送信先アドレ
スで特定される論理位置情報を手掛かりに位置情報管理
手段５００を参照し、光通信情報２０１、２０２を送信
出力した端末の適切な物理位置情報を取得し、その物理
位置情報を同送信先アドレスに設定して光通信情報を生
成する。光出力部６００はこの光通信情報を光通信エリ
ア２００にブロード送信出力し、光通信エリア２００内
の各光通信装置は自分宛ての光通信情報を受信する。

【００１２】以上説明した本発明の技術思想に係る光通
信中継装置１００の各構成要素、すなわち、光通信エリ
ア２００、受信手段３００、出力情報生成手段４００、
位置情報管理手段５００、入力情報生成手段６００およ
び光出力手段７００は、様々な実施の態様をとることが
でき、以下にその態様の一例を説明する。

【００１３】なお、以下の説明における様々な細部の特
定ないし実例および数値や文字列その他の記号の例示
は、本発明の思想を明瞭にするための、あくまでも参考
であって、それらのすべてまたは一部によって本発明の
思想が限定されない。また、周知の手法、周知の手順、
周知のアーキテクチャおよび周知の回路構成等（以下
「周知事項」）についてはその細部にわたる説明を避け
るが、これも説明を簡潔にするためであって、これら周
知事項のすべてまたは一部を意図的に排除するものでは
ない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当業者の知
り得るところであるので、以下の説明に当然含まれてい
る。

【００１４】図２は本実施の形態におけるネットワーク
（情報ネットワーク）の全体構成図である。ネットワー
ク１は、ネットワーク媒体２、光通信エリア３、通信エ
リア外の端末群４およびサーバ群５などで構成されてい
る。なお、“通信エリア外”とは光通信エリア３の外部
に位置していることを意味する。ネットワーク媒体２
は、イーサネット、ＥＣＨＯＮＥＴ、ＩＥＥＥ１３９
４、ＨｏｍｅＰＮＡなどの有線系またはＢｌｕｅｔｏｏ
ｔｈなどの無線系の通信媒体であり、汎用の通信プロト
コル（例えばＴＣＰ／ＩＰ：Transmission Control Pro
tocol／Internet Protocol）を用いて光通信エリア３、
端末群４およびサーバ群５の間の情報伝達を媒介するも
のである。

【００１５】端末群４は、例えば、複数の端末４ａ〜４
ｄで構成されており、各端末４ａ〜４ｄは、少なくとも
当該ネットワーク１の中でユニークな固有の識別情報
（アドレス）を有するとともに、サーバ群５によって提
供される各種サービスまたは光通信エリア３の内部に存
在する各種リソースを利用可能な所要のアプリケーショ
ンプログラムおよび上記プロトコルをサポートするネッ
トワークＯＳ（Operating System）を搭載している。

【００１６】サーバ群５は、リソース割り付けサーバ５
ａやその他のサーバ（例えば、メールサーバやファイル
サーバ等）５ｂ〜５ｄで構成されており、各サーバ５ａ
〜５ｄは、端末群４と同様に少なくとも当該ネットワー
ク１の中でユニークな固有の識別情報（アドレス）を有
するとともに、各サーバサービスを提供するためのアプ
リケーションプログラムおよび上記プロトコルをサポー
トするネットワークＯＳを搭載している。

【００１７】次に、光通信エリア３を説明するが、この
光通信エリア３は、前述の光通信エリア２００に相当
し、事務室等の天井などに取り付けられた１台のブリッ
ジコントローラ６（前述の光通信中継装置１００に相
当）を含み、そのブリッジコントローラ６から下向きに
放射される末広がりのダウンリンク光ＤＬによって、光
通信エリア３の内部（所定のデータ通信サービスエリア
内）に位置するｎ台の端末７₁〜７_nへ一斉に情報を伝達
するとともに、ｎ台の端末７₁〜７_nから上向きに放射さ
れる絞り込まれたビーム状のアップリンク光ＵＬ（発明
の要旨に記載の光通信情報に相当）をブリッジコントロ
ーラ６で個別に受信（空間分離受信）し、各々のアップ
リンク光ＵＬに含まれる情報を光通信エリア３内の他の
端末またはネットワーク媒体２上の他の端末（端末群４
を構成する）もしくはネットワーク媒体２上のサーバ
（サーバ群５を構成するサーバ）などに伝達する。

【００１８】ブリッジコントローラ６は、所定の制御プ
ログラムに従ってブリッジコントローラ６の全体動作
（特に前述の出力情報生成手段４００、位置情報管理手
段５００および入力情報生成手段６００を実現するため
の動作）を制御するＣＰＵ１０と、その制御プログラム
などを格納するプログラムメモリ１１と、ＣＰＵ１０の
主記憶として機能するワークメモリ１２と、前述の汎用
プロトコル（以下便宜的に「ＴＣＰ／ＩＰ」とする）に
従ってブリッジコートローラ６とネットワーク媒体２と
の間のデータ転送を実行するネットワークインターフェ
ース（Ｉ／Ｆ）１３と、ＣＰＵ１０からの送信情報に応
じた駆動信号を生成する駆動部１４と、その駆動信号に
従ってダウンリンク光ＤＬを発生する発光部１５と、デ
ータ通信サービスエリア内の二次元画像を撮影してその
画像信号を出力する受光部１６（前述の光出力手段７０
０に相当）と、受光部１６から出力された画像信号を保
持するフレームバッファメモリ１７と、受光部１６から
出力された画像信号に含まれる各端末（発明の要旨に記
載の光通信装置に相当）７_i（ｉは１〜ｎ）ごとの受信
情報を保持するデータバッファメモリ１８と、各端末７
_iごとの位置情報を保持する位置情報テーブルメモリ１
９とを備える。

【００１９】さらに、ブリッジコントローラ６の受光部
１６は、各端末７_iからのアップリンク光ＵＬを空間的
に分離して撮像する撮影レンズ１６ａと、アップリンク
光ＵＬの波長域の通過特性を有する光学フィルター１６
ｂと、これらの光学素子（撮影レンズ１６ａおよび光学
フィルター１６ｂ）を通過した、データ通信サービスエ
リア内の二次元平面像を画像信号に変換して所定周期ご
とに出力する二次元画像センサ１６ｃを含み、二次元画
像センサ１６ｃには、例えば、Ｎ×Ｍ画素（以下便宜的
に「Ｎ＝１６、Ｍ＝１６」とする）構成のインターライ
ン転送型ＣＣＤ（Charge Coupled Device）が用いられ
ている。受光部１６は前述の受信手段３００に相当す
る。

【００２０】データ通信サービスエリア内には、図示の
例の場合、ｎ台の端末７_iが設けられている。各々の端
末７_iは、ビーム状所定波長域のアップリンク光ＵＬに
送信情報を乗せて発射する発光部２０_iと、ダウンリン
ク光ＤＬを受光してそのダウンリンク光ＤＬに含まれる
受信情報を再生する受光部２１_iと、上記受信情報が自
端末宛てである場合にその受信情報を所定のアプリケー
ションプログラムに渡し、また、必要に応じて所定のア
プリケーションで上記送信情報を生成する端末本体部２
２_iとを備える。

【００２１】次に、ブリッジコントローラ６を中心とし
た動作の概要について説明する。ブリッジコントローラ
６は、大きく分けて、「位置情報管理処理機能」、「通
信エリア内情報伝達処理機能」および「通信エリア内外
情報伝達処理機能」の三つの機能を有する。（１）位置情報管理処理機能自通信エリア内に位置する各端末７_iの物理位置と論理
位置の対応関係を管理する機能である。物理位置とはそ
の端末７_iのデータ通信サービスエリア内の実際の位置
であり、論理位置とはネットワーク上に展開されるアド
レスのことである。各端末７_iの物理位置と論理位置の
対応関係情報は位置情報テーブルメモリ１９に登録され
ており、この登録情報は受光部１６から取り出される画
像信号に基づいて逐次に更新されるようになっている。（２）通信エリア内情報伝達機能自通信エリア内の端末７_i同士で行われる情報伝達を中
継（ブリッジ）する機能である。（３）通信エリア内外情報伝達機能自通信エリア内の端末７_iと、自通信エリア外の端末
（端末群４やサーバ群５を構成するサーバ）との間で行
われる情報伝達をブリッジする機能である。

【００２２】図３（ａ）はこれらの機能概念図である。
光ネットワーク通信エリア２６は自通信エリア（光通信
エリア３）に相当し、イーサネットワーク通信エリア２
７は自通信エリア外に相当する。ブリッジコントローラ
６は、これらの自通信エリア内と自通信エリア外の間に
位置して、光入力部２８ａ（受光部１６に相当す
る。）、光出力部２８ｂ（発光部１５に相当する。）、
および、イーサネット入力部２９ａ／出力部２９ｂ（イ
ーサネットＩ／Ｆ１３に相当する。）との間に複数の経
路３０ａ〜３０ｄを形成し、これらの経路を使い分けな
がら、通信エリア内情報伝達機能および通信エリア内外
情報伝達機能を実現する。例えば、通信エリア内情報伝
達を行なう場合は経路３０ａを用い、通信エリア外情報
伝達を行なう場合は経路３０ｂ（情報伝達方向が通信エ
リア外→通信エリア内の場合）または経路ｃ（情報伝達
方向が通信エリア内→通信エリア外の場合）を用いる。
なお、経路ｄは通信エリア外からの情報伝達であってそ
の情報が自通信エリア宛てでない場合に、その情報を破
棄するために用いられる。

【００２３】経路３０ａ〜３０ｄの選択は、例えば、通
信パケット内のアドレス情報に従って行なう。すなわ
ち、図３（ｂ）はアップリンク光ＵＬやダウンリンク光
ＤＬに用いられるネットワークパケットデータＰＫＴの
構造図であり、ＯＳＩ（Open System Interconnectio
n）参照モデルのデータリンク層のパケット構造に対応
するものである。ＰＫＴは、宛先アドレスのフレームＦ
ＲＭ１、送り元アドレスのフレームＦＲＭ２および情報
フレームＦＲＭ３などで構成されており、宛先アドレス
と送り元アドレスは、例えば、ＭＡＣ（Media Access C
ontrol）アドレスである。なお、パケットをフレームと
いうこともあるが、本明細書中では両者を区別しない。

【００２４】図４は端末（端末７_i）、ブリッジコント
ローラ６、サーバ（リソース割り付けサーバ５ａ）およ
びその他のサーバ（メールサーバ等）の通信プロトコル
構造図（Ｌａｙｅｒ構成図）である。この図において端
末（端末７_i）の通信プロトコル３１は、下位層から順
に光通信処理層３１ａ、ＩＰ層３１ｂおよびＴＣＰ層３
１ｃを積み重ね、その上に同レベルのネットワークアプ
リケーション層３１ｄとワークグループ等の自動設定ア
プリケーション層３１ｅを重ねた構造を有している。ま
た、ブリッジコントローラ６の通信プロトコル３２は、
最下位層に同一レベルの光通信処理層３２ａとイーサネ
ット等の下位層３２ｂを配置し、その上に順次、ＩＰ層
３２ｃ、ＴＣＰ層３２ｄおよび端末位置応答サービス層
３２ｅを積み重ねた構造を有している。また、通信エリ
ア外サーバ（リソース割り付けサーバ５ａ）の通信プロ
トコル３３は、下位層から順にイーサネット等の下位層
３３ａ、ＩＰ層３３ｂ、ＴＣＰ層３３ｃおよびリソース
割り付けサービス層３３ｄを積み重ねた構造を有してい
る。さらに、通信エリア外サーバ（メールサーバ等）の
通信プロトコル３４は、下位層から順にイーサネット等
の下位層３４ａ、ＩＰ層３４ｂ、ＴＣＰ層３４ｃおよび
メールサーバ等３４ｄを積み重ねた構造を有している。

【００２５】これらの各層とＯＳＩ参照モデルとの対応
関係は、以下のとおりである。すなわち、ＯＳＩ参照モ
デルは下位層から順に、ケーブルやコネクタの規格およ
び信号電圧レベルなどを規定する「物理層」、一つのパ
ケットの識別法を規定する「データリンク層」、ネット
ワークに接続するコンピュータ等の端末のアドレスを規
定する「ネットワーク層」、誤り訂正手順やパケット抜
けの確認手順およびパケット並びの復元手順などを規定
する「トランスポート層」、通信の開始と終了の手順を
規定する「セッション層」、データの表現形式などを規
定する「プレゼンテーション層」、様々なネットワーク
サービスを提供する「アプリケーション層」の７階層で
構成されている。図４の光通信処理層３１ａ、３２ａ、
イーサネット等の下位層３２ｂ、３３ａおよび３４ａは
上記ＯＳＩ参照モデルの「物理層」と「データリンク
層」に相当し、ＩＰ層３１ｂ、３２ｃ、３３ｂおよび３
４ｂは同「ネットワーク層」に相当し、ＴＣＰ層３１
ｃ、３２ｄ、３３ｃおよび３４ｃは同「トランスポート
層」に相当し、ネットワークアプリケーション層３１
ｄ、ワークグループ自動設定アプリケーション層３１
ｅ、端末位置応答サービス層３２ｅ、リソース割り付け
サービス層３３ｄおよびメールサーバ等３４ｄは、同
「セッション層」、同「プレゼンテーション層」および
同「アプリケーション層」に相当する。

【００２６】既述のとおり、ブリッジコントローラ６
は、「位置情報管理処理機能」、「通信エリア内情報伝
達処理機能」および「通信エリア内外情報伝達処理機
能」の三つの機能を有する。これらの機能を上記階層モ
デルを用いて説明すると、以下のとおりとなる。

【００２７】まず、図５は「位置情報管理処理機能」の
概念図である。この図において、端末位置応答サービス
３２ｅは、端末位置情報要求元、例えば、図では、リソ
ース割り付けサーバのリソース割り付けサービス３３ｄ
からの要求に応答して、指定されたデータ通信エリア内
の端末７_iの位置情報を返送する。この要求は実線３７
で示すように、リソース割り付けサービス３３ｄ→ＴＣ
Ｐ層３３ｃ→ＩＰ層３３ｂ→イーサネット等の下位層３
３ａ→イーサネット等の下位層３２ｂ→ＩＰ層３２ｃ→
ＴＣＰ層３２ｄ→端末位置応答サービス３２ｅの経路で
行われ、その応答は同一の経路を逆向きで行なわれる。
また、その応答情報（端末位置情報）を使用した端末７
_iへのアクセスは、実線３８で示すように、リソース割
り付けサービス３３ｄ→ＴＣＰ層３３ｃ→ＩＰ層３３ｂ
→イーサネット等の下位層３３ａ→イーサネット等の下
位層３２ｂ→ＩＰ層３２ｃ→光通信処理層３２ａ→光通
信処理層３１ａ→ＩＰ層３１ｂ→ＴＣＰ層３１ｃ→ワー
クグループ自動設定アプリケーション層３１ｅの経路で
行われる。

【００２８】次に、図６は「通信エリア内情報伝達処理
機能」の概念図である。この図において、ブリッジコン
トローラ６のＩＰ層３２ｃと光通信処理層３２ａは、任
意の端末７_i同士の情報伝達を仲介する。その経路は、
実線３６で示すように、ネットワークアプリケーション
層３１ｄ→ＴＣＰ層３１ｃ→ＩＰ層３１ｂ→光通信処理
層３１ａ→光通信処理層３２ａ→ＩＰ層３２ｃ→光通信
処理層３１ａ→ＩＰ層３１ｂ→ＴＣＰ層３１ｃ→ネット
ワークアプリケーション層３１ｄである。

【００２９】次に、図７は「通信エリア内外情報伝達処
理機能」の概念図である。この図において、ブリッジコ
ントローラ６のＩＰ層３２ｃ、光通信処理層３２ａおよ
びイーサネット等の下位層３２ｂは、端末７_iと通信エ
リア外に位置するサーバ（または端末）との間の情報伝
達を仲介する。その経路は、実線３５で示すように、ネ
ットワークアプリケーション層３１ｄ→ＴＣＰ層３１ｃ
→ＩＰ層３１ｂ→光通信処理層３１ａ→光通信処理層３
２ａ→ＩＰ層３２ｃ→イーサネット等の下位層３２ｂ→
イーサネット等の下位層３４ａ→ＩＰ層３４ｂ→ＴＣＰ
層３４ｃ→メールサーバ等３４ｄである。

【００３０】次に、ブリッジコントローラ６における端
末７_iの位置情報管理の仕組みについて説明する。図８
（ａ）はブリッジコントローラ６の受光部１６から出力
される画像信号の概念図である。図において、画像信号
３９は、二次元画像センサ１６ｃの画素構成に対応した
１６×１６個の画素配列を有しており、行方向をｘ座
標、列方向をｙ座標で表し、各画素の座標値を（ｘ，
ｙ）で表すことにすると、図示の画像信号３９は、
（０，０）から（１５，１５）までの２５６個の画素を
有している。ここで、画像信号３９の領域Ａ、Ｂは、所
定のスレッシュレベル以上の輝度値を有する領域であ
り、通信エリア内の任意の端末７_iの発光部２０_iからの
アップリンク光ＵＬを表している。ブリッジコントロー
ラ６は、この領域Ａ、Ｂの代表画素の座標値を取り出し
て位置情報テーブルメモリ１９に登録する。図８（ｂ）
は領域Ａ、Ｂの位置情報を登録した位置情報テーブルメ
モリ１９の概念図であり、現在（３，１２）と（２，
２）の二つの代表画素座標値が登録されている。テーブ
ルへの登録は、画像信号３９の画素スキャン順に行われ
る。例えば、（０，０）をスキャン開始点、（１５，１
５）をスキャン終了点とすると、ラインスキャンの場
合、最初に領域Ａの代表画素座標値（２，２）を優先度
１の行に登録し、次いで、領域Ｂの代表画素座標値
（３，１２）を登録するが、この領域Ｂの代表画素座標
値（３，１２）を登録する際に、領域Ａの代表画素座標
値（２，２）の登録行を優先度２の行に移動し、この移
動によって空行となった優先度１の行に領域Ｂの代表画
素座標値（３，１２）を登録する。

【００３１】このように位置情報テーブルメモリ１９に
は、所定のスレッシュレベル以上の輝度値を有する領域
（図８では領域Ａ、Ｂ）の物理位置情報（代表画素座標
値）が登録されるが、さらに、位置情報テーブルメモリ
１９には、各々の物理位置情報（代表画素座標値）に関
連付けられた論理位置情報（ネットワーク上のアドレス
情報）も登録される。そして、このアドレスを参照する
ことによって、ネットワーク上の論理位置を知ることが
できるようになっている。

【００３２】図９は領域Ａ、Ｂの代表画素座標決定の概
念図である。図示の例の場合、領域Ａは（２，２）、
（３，２）、（２，３）および（３，３）の４個の画素
で構成されており、また、領域Ｂは（２，１１）、
（３，１１）、（４，１１）、（２，１２）、（３，１
２）、（４，１２）、（２，１３）、（３，１３）およ
び（４，１３）９個の画素で構成されている。４個の画
素で構成されている場合は、スキャン順先頭の画素座標
値（２，２）を代表画素座標値とし、また、９個の画素
で構成されている場合は、スキャン順中央の画素座標値
（３，１２）を代表画素座標値とする。

【００３３】図１０は位置情報テーブルメモリ１９の更
新概念図である。この図において、画像信号３９は、領
域Ｂ（図８の領域Ｂと同一のもの）と領域Ｃを有し、領
域Ａは消滅しているものとすると、この場合、新たに受
信された領域Ｃの代表画素座標値（１３，１０）が位置
情報テーブルメモリ１９の先頭行（優先度１の行）に追
加され、以降の登録順位が一つずつ下げられる。

【００３４】次に、ブリッジコントローラ６のＣＰＵ
（発明の要旨に記載のパケットデータ送信手段、送信手
段に相当）１０で実行される制御プログラムの動作につ
いて説明する。図１１は位置情報テーブルメモリ登録／
更新処理のフローチャートである。このフローチャート
を実行すると、まず、ステップＳ１１で二次元画像セン
サ１６ｃからの画像信号３９をフレームバッファメモリ
１７にバッファリングする。そして、ステップＳ１２で
その画像信号３９の各画素値を（０，０）、（０，
１）、……、（ｎ，ｎ）の順にサーチし、ステップＳ１
３で所定のスレッシュレベル以上の画素値であるか否か
を判定する。なお、（ｎ，ｎ）のｎは二次元画像センサ
１６ｃのｘ座標の最大値とｙ座標の最大値である。

【００３５】いま、スレッシュレベル以上を判定しない
場合は、ステップＳ１４で再び画像信号３９の各画素値
を（０，０）、（０，１）、……、（ｎ，ｎ）の順にサ
ーチし、ステップＳ１５でサーチ完了か否かを判定し、
完了であればフローチャートを終了する一方、完了でな
ければ、再びステップＳ１３のスレッシュ判定を繰り返
す。そして、スレッシュレベル以上の画素値を判定した
場合は、ステップＳ１６に進んで、該当画素を含む矩形
領域のＸ，Ｙ範囲（前記の領域Ａ、ＢまたはＣに相当）
を求め、ステップＳ１７でサンプリング点（前記の代表
画素座標値に相当）を決定し、ステップＳ１８で位置情
報テーブルメモリ（発明の要旨に記載の情報保持手段に
相当）１９をサーチする。次に、ステップＳ１９で現在
のＸ，Ｙ範囲に重なる位置情報が位置情報テーブルメモ
リ１９に登録されているか否かを判定し、登録されてい
れば、ステップＳ２４で該当エントリのサンプリング点
の優先度を一つ上げた後、ステップＳ２３で該当領域を
ゼロクリアして、ステップＳ１４以降を実行する。

【００３６】一方、ステップＳ１９で未登録を判定した
場合は、ステップＳ２０に進み、エントリフル（位置情
報テーブルメモリ１９のフル状態）であるか否かを判定
する。そして、エントリフルであれば、ステップＳ２１
で優先度最小のエントリを削除し、ステップＳ２２で各
エントリを一つずつずらして先頭行（優先度１の行）に
登録し、エントリフルでなければ、ステップＳ２２で各
エントリを一つずつずらして先頭行（優先度１の行）に
登録した後、ステップＳ２３で該当領域をゼロクリアし
て、ステップＳ１４以降を実行する。

【００３７】したがって、このフローチャートによれ
ば、光通信エリア３の内部に位置する各端末７_iからの
光通信情報（アップリンク光ＵＬ）を空間分離して受信
し、その受信位置（二次元画像センサ１６ｃの代表画素
座標値）に対応する物理位置情報を位置情報テーブルメ
モリ１９に登録するとともに、その物理位置情報に関連
付けてネットワーク上の論理位置情報を登録することが
できる。

【００３８】図１２はブリッジコントローラ６における
光信号取り出し処理のフローチャートである。このフロ
ーチャートは位置情報テーブルメモリ１９に登録された
サンプリング点の数だけ同時並行して行われる。このフ
ローチャートを実行すると、まず、ステップＳ３１でサ
ンプリング点の監視を行ない、ステップＳ３２で当該サ
ンプリング点からの光通信情報の開始情報（例えば、ス
タートビット）を検出したか否かを判定する。そして、
光通信情報の開始情報を検出しなければ、再びステップ
Ｓ３１のサンプリング点の監視に戻る。

【００３９】光通信情報の開始情報を検出すると、ステ
ップＳ３３で光通信情報のデータフレーム（例えば、１
バイトの非同期シリアルデータ）を取り出し、ステップ
Ｓ３４でそのデータフレームをデータリンク層へ渡し、
この動作をステップＳ３５で光通信情報の終了情報（例
えば、ストップビット）を検出するまで繰り返す。

【００４０】光通信情報の終了情報を検出すると、ステ
ップＳ３６で光通信情報中のアドレス情報（図３の宛先
のＭＡＣアドレスと送り元のＭＡＣアドレス）を取り出
し、宛先のＭＡＣアドレスを位置情報テーブルメモリ１
９に登録した後、ステップＳ３７で宛先のＭＡＣアドレ
スおよび送り元のＭＡＣアドレスとともにＩＰ層へネッ
トワークパケットデータを渡して、フローチャートを終
了する。

【００４１】既述のとおり、位置情報テーブルメモリ１
９は各端末７_iごとの位置情報（論理位置と物理位置の
情報）を保持する。論理位置情報は上記ステップＳ３６
で登録される宛先のＭＡＣアドレスと送り元のＭＡＣア
ドレスであり、一方の物理位置情報は位置情報テーブル
メモリ１９のサンプリング点である。例えば、位置情報
テーブルメモリ１９のあるサンプリング点（便宜的に
「サンプリング点Ａ」とする）で光通信情報を検出した
とすると、その光通信情報に含まれる論理位置情報（宛
先のＭＡＣアドレスと送り元のＭＡＣアドレス）はステ
ップＳ３６で位置情報テーブルメモリ１９の特定メモリ
アドレス（サンプリング点Ａのメモリアドレス）に登録
されるが、このサンプリング点Ａのメモリアドレスは光
通信情報を生成出力した端末の物理位置情報になるか
ら、自通信エリア内の各端末７_iの物理位置情報と、光
通信情報中のアドレス（論理位置情報）とを関連付けて
位置情報テーブルメモリ１９に保持することができ、以
降、この位置情報テーブルメモリ１９を参照することに
より、論理位置情報から物理位置情報への変換またはそ
の逆の変換（ブリッジ処理）を行なうことができる。

【００４２】したがって、このフローチャートによれ
ば、光通信エリア３のの内部に位置する各端末７_iから
の光通信情報（アップリンク光ＵＬ）を同時並行的に受
信して光通信エリア３の内外部へのブリッジ処理（論理
位置情報←→物理位置情報）を行なうことができ、アッ
プリンク光ＵＬの受信輻輳を回避することができる。

【００４３】図１３はイーサネットポート入力処理のフ
ローチャートである。このフローチャートを実行する
と、まず、ステップＳ４１でイーサネットフレームを分
解し、ステップＳ４２で「宛先のＭＡＣアドレスは光通
信エリア内？」を判定する。そして、光通信エリア内で
あれば、ステップＳ４３で宛先がブリッジコントローラ
６自体であるか否かを判定し、そうであれば、ステップ
Ｓ４４で位置情報サービスにデータを渡してフローチャ
ートを終了し、そうでなければ、ステップＳ４５で、Ｉ
Ｐパケットを取り出し、宛先のＭＡＣアドレスおよび送
り元のＭＡＣアドレスとともにＩＰ層へネットワークパ
ケットデータを渡してフローチャートを終了する。

【００４４】ステップＳ４５において、宛先の端末７i
の物理位置情報は、位置情報データメモリ１９から取得
する。例えば、先の光信号取り出し処理（図１２参照）
のステップＳ３６において、位置情報データメモリ１９
のサンプリング点Ａに対応したメモリアドレスにＭＡＣ
アドレスが登録されており、このＭＡＣアドレスが上記
ステップＳ４５における宛先のＭＡＣアドレスであると
すると、位置情報テーブルメモリ１９からはサンプリン
グ点Ａに対応した位置情報が取り出されるので、この位
置情報によって上記宛先のＭＡＣアドレスで明示された
端末の物理位置を知ることができ、論理位置情報→物理
位置情報のブリッジ処理を行なうことができる。

【００４５】したがって、このフローチャートによれ
ば、光通信エリア３の外部からのネットワークパケット
データを光通信情報に変換して光通信エリア３の内部に
光送信することができ、例えば、イーサネット等の有線
系ＬＡＮと光通信エリア３との間のインターフェースを
とることができる。

【００４６】図１４はデータ出力振り分け処理のフロー
チャートである。このフローチャートを実行すると、ま
ず、ステップＳ５１で「宛先のＭＡＣアドレスは通信エ
リア内向け？」を判定し、そうでなければ、ステップＳ
５２でイーサネットフレームを作成し、ステップＳ５３
でネットワークＩ／Ｆ１３から出力してフローチャート
を終了する。一方、宛先のＭＡＣアドレスが通信エリア
内向けの場合には、ステップＳ５４で宛先のＭＡＣアド
レスが自分（ブリッジコントローラ６）向けであるか否
かを判定し、自分向けであれば、ステップＳ５５で位置
情報サービスにデータを渡してフローチャートを終了
し、そうでなければ、ステップＳ５６で光通信用データ
リンクフレーム（パケットデータ）を作成し、ステップ
Ｓ５７で調歩同期フレームを作成して駆動部１４に出力
してフローチャートを終了する。

【００４７】したがって、このフローチャートによれ
ば、光通信エリア３の外部への情報伝送を行なうことが
できるとともに、光通信エリア３から同光通信エリア３
への折り返し的な情報伝送も行なうことができ、例え
ば、イーサネット等の有線系ＬＡＮと光通信エリア３と
の間のインターフェースをとることができるほか、光通
信エリア３単独の利用形態も取ることができる。

【００４８】図１５はリソース自動割り付け処理のタイ
ムランを示す図である。この図において、端末７_iから
リソース要求があった場合、ブリッジコントローラ６は
その要求をブリッジしてリソース割り付けサーバ４ａに
伝える。リソース割り付けサーバ４ａは、その要求に応
答して、ブリッジコントローラ６に要求元の端末７_iの
座標問い合わせを行なう。ブリッジコントローラ６は、
位置情報テーブルメモリ１９を検索して該当する座標情
報をリソース割り付けサーバ４ａに応答する。リソース
割り付けサーバ４ａは、その座標情報に基づいて割り付
けリソースを決定するとともに、その決定した割り付け
リソースをブリッジコントローラ６を経由して端末７_i
に応答し、端末７_iは割り付けリソースをレジストリに
登録して更新する。

【００４９】図１６（ａ）はリソース自動割り付け処理
の概念図である。図において、ブリッジコントローラ６
のデータ通信サービスエリア５０には、複数のリソース
ＲＳ＿１〜ＲＳ＿４が配置されているものとする。今、
例えば、データ通信サービスエリア５０を事務所と仮定
し、リソースＲＳ＿１〜ＲＳ＿４をプリンタと仮定する
と、これらのリソースＲＳ＿１〜ＲＳ＿４を近くに位置
する端末７_i（不図示）に割り当てるようにすれば、遠
くのプリンタに出力用紙を取りに行かなくて済むので好
都合である。図に示すように、データ通信サービスエリ
ア５０を、リソースＲＳ＿１〜ＲＳ＿４ごとに区分け５
１〜５４して各々をエリア１〜エリア４と呼ぶことにす
ると、エリア１〜エリア４の各々に位置する端末７
_i（不図示）について、自エリア内のリソースを割り当
てるようにすればよい。図１６（ｂ）はそのような考え
方に従って割り当てられたリソース割り付けテーブルの
概念図であり、このテーブルはリソース割り付けサーバ
４ａが管理するものである。図１６（ｂ）において、５
５ａはエリア表示欄、５５ｂはエリアの始点座標欄、５
５ｃはエリアの終点座標欄、５５ｄはそのエリアに割り
付けられたリソース名欄である。例えば、エリア１は
（ｘ１ｓ，ｙ１ｓ）から（ｘ１ｅ，ｙ１ｅ）までの矩形
エリアであり、このエリアにはリソースＲＳ＿１が割り
付けられている。今、任意の端末７_iが、例えば、エリ
ア１に位置していた場合を想定すると、その端末７iの
物理位置は（ｘ１ｓ，ｙ１ｓ）から（ｘ１ｅ，ｙ１ｅ）
の範囲に含まれるから、リソース割り付けサーバ４ａ
は、リソース割り付けテーブルを参照してエリア１のリ
ソースＲＳ＿１をその端末７_iに割り付ける。したがっ
て、端末７_iから最も近い位置のプリンタ（リソースＲ
Ｓ＿１）を使用することができる。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、所定の光通信エリア内
に存在する光通信装置からの光通信情報を空間分離して
同時並行的に受信でき、且つ、その受信位置の情報を当
該光通信装置の物理位置情報として管理することができ
る。したがって、上記の同時並行的な受信動作によって
受信の輻輳を回避でき、さらに、上記の物理位置情報の
管理によってネットワーク上の論理情報との対応づけを
行なうことができるようになる。その結果、光通信エリ
ア内の情報伝達の輻輳を招くことなく、しかも、各端末
の位置移動やリソース割り付けの変更に柔軟に対応でき
る光通信中継装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態における光通信中継装置の概念構
成図である。

【図２】本実施の形態におけるネットワークの全体構成
図である。

【図３】ブリッジコントローラの機能概念図およびパケ
ット構成図である。

【図４】通信プロトコル構造図である。

【図５】位置情報管理処理機能の概念図である。

【図６】通信エリア内情報伝達処理機能の概念図であ
る。

【図７】通信エリア内外情報伝達処理機能の概念図であ
る。

【図８】ブリッジコントローラの受光部から出力される
画像信号の概念図および位置情報テーブルメモリの登録
情報概念図である。

【図９】領域Ａ、Ｂの代表画素座標決定の概念図であ
る。

【図１０】位置情報テーブルメモリ１９の更新概念図で
ある。

【図１１】位置情報テーブルメモリ登録／更新処理のフ
ローチャートである。

【図１２】ブリッジコントローラにおける光信号取り出
し処理のフローチャートである。

【図１３】イーサネットポート入力処理のフローチャー
トである。

【図１４】データ出力振り分け処理のフローチャートで
ある。

【図１５】リソース自動割り付け処理のタイムランを示
す図である。

【図１６】リソース自動割り付け処理の概念図およびリ
ソース割り付けテーブルの概念図である。

【符号の説明】

ＵＬアップリンク光（光通信情報）３光通信エリア７_i 端末（光通信装置）１０ＣＰＵ（パケットデータ送信手段、送信手段）１９位置情報データメモリ（情報保持手段）１００光通信中継装置２００光通信エリア３００受信手段４００出力情報生成手段（パケットデータ送信手段）５００位置情報管理手段（情報保持手段）６００入力情報生成手段（送信手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の光通信エリア内に存在する光通信
装置からの複数の光通信情報を分離して受信する受信手
段と、前記受信手段によって受信された光通信情報の物理位置
情報と情報ネットワーク上に設定される論理位置情報と
を関連付けて記憶保持する情報保持手段と、前記受信手段によって受信された光通信情報と前記情報
保持手段に保持された物理位置情報とに基づいて前記情
報ネットワークに送信すべきネットワークパケットデー
タを生成し、送信するパケットデータ送信手段と、該パケットデータ送信手段より送信されたネットワーク
パケットデータの前記物理位置情報に基づいて生成され
た宛先情報より、該物理位置情報に対応する論理位置情
報を前記情報保持手段から取り出すとともに、前記ネッ
トワークパケットデータを用いて光通信情報を生成し、
前記光通信エリア内の該物理位置情報で特定される光通
信装置に送信する送信手段と、とを備えたことを特徴とする光通信中継装置。