JP2004032475A - Half duplex optical communication slave unit device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、端末が個々に接続される複数の半二重光通信子機装置と1つの半二重光通信親機装置との間で半二重光通信を行うシステムにおける前記半二重光通信子機装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、複数のパーソナルコンピュータなどの情報処理機器を相互に接続してLAN(Local Area Network)を構築する場合、それら情報処理機器は、例えば同軸ケーブルや光ケーブルなどの有線によって接続されることが多い。有線による接続は、機器的に確実な接続が可能なので、外来雑音によるデータ誤りが少ないなどの点では有利であるが、配線工事が煩雑であり、レイアウト変更毎に工事が必要であるなどの問題がある。
【0003】
また、近年は、ラップトップ型、ブック型、パームトップ型などのパーソナルコンピュータや電子手帳などの携帯型情報処理機器を相互に接続してデータ伝送を行う要求も高まっている。一方で、これらの携帯型情報処理機器は、元々携帯移動して使用することを目的とした機器であり,有線接続した状態のままで携帯移動するようなことは極めてまれである。このため、これらの携帯型情報処理機器を相互に接続してデータ伝送を行う場合には、その移動毎にコネクタの抜き差しが行われることになり、そのような接続作業は非常に面倒である。また、コネクタの抜き差しを繰り返すと、コネクタなどの接続部の機械的破損が発生するおそれもある。これらのことから、据置型、携帯型に限らず、各種の情報処理機器間でデータの送受信を行う場合には、伝送路の全部又は一部を無線化して、有線による接続を減らしたいという要求がある。
【0004】
ここで、無線伝送の手法としては、電波を伝送媒体としたものと、光を伝送媒体としたものがある。これら電波、光のいずれの伝送媒体を使用しても高速データ伝送を実現可能であるが、電波の場合は法的な規制があることや機密性の確保の問題などから法的規制が無く機密性を確保し易い光を伝送媒体とした無線伝送が有利である。また、有線LANで最も普及率の高いイーサネット(登録商標)LANは、例えば10Mbpsの伝送速度を有しているので、無線伝送路においても最低10Mbpsの伝送速度を持つことが望ましい。
【0005】
このようなことから、本出願人は特開平8−56198号公報において伝送媒体として光を用い、10Mbpsの伝送速度を実現する「光無線通信の戻り光打ち消し方法及びその装置」を開示している。この公報記載の技術は、天井に取り付けた親機と部屋内に設置された子機との間で光無線による全二重通信を実現するものであって、特に親機については受信信号から送信信号を減算することで反射光による悪影響の除去を可能とする方式が採用されている。すなわち、光無線伝送では、自由空間へ光を送出し、かつ自由空間からの光を受信するようになされているため、例えば相手方の装置近傍に位置する物体によって、自己の送出した送信信号光が反射されるなどして受光部に入力してしまい、相手方からの通信信号を正確に取り出すことができなくなるという問題があるが、同公報記載の技術では、送信信号の一部を分岐して、この信号のレベル及び位相を調節して受信信号に加えることにより、戻り光による信号をキャンセルするようにしている。
【0006】
一方で、近年では伝送速度の高速化が望まれており、上述のような光無線通信方式においても、伝送速度の更なる高速化が要求されている。ところが、伝送速度が、例えば100Mbpsとなる光無線通信を考えると、その信号は4B/5B変換などの必要性から125Mbpsの伝送信号となり、この信号を位相の面で考えると1ビット長は8nsで光が1m進む時間は3.3nsである。このことから、反射経路が1m異なると(反射物までの距離にして50cmの差)、360*3.3/8=148.5度も異なる。つまり、このような反射物までの距離によって大きく位相がずれてしまう反射光を打ち消すには、振幅の調整だけでなく大幅に変化する位相についても逐次合わせ込む必要があり、極めて複雑な回路が必要となる。さらに、これらの方法を駆使してもその打ち消しは限られた範囲内での精度向上しか望めない。したがって、100Mbpsのような高速伝送で1:Nの光無線通信装置を実現するには全二重通信方式ではなく半二重通信方式による実現が賢明である。
【0007】
これらのことから、本出願人は、特開2002−51053号公報において100Mbpsの伝送を実現する「光無線通信装置及び光無線通信システム」を実現した。この方式は、図1に示すように親機1が光回線の使用状況を光回線空き報知信号として配下の子機3(3a、3b、3c)に通知し、この信号を子機3が検知して子機3はフレーム送信毎に親機1との間で送信許可の申請処理(ID交換など)を行い、親機1からの送信許可を得てから子機3が親機1に送信を開始するという、いわゆる半二重通信によって上述した反射光の問題を回避するものである。
【0008】
つまり、図2に示すように、親機1は光回線が空いているときにはそのことを配下の子機3に報知するための光回線空き報知信号EP(IDLEバースト)を複数の子機3に対して送信する。例えば端末4aが接続された子機3aは、この親機1から送られてくる報知信号をキャリアセンス回路を用いて検出し、このとき、端末4aから送られてきたフレームF1があれば、光回線空き信号EPの受信後、親機1に対して送信申請信号RQを送信し、親機1からの許可信号AKを受信した後に端末4aから受信していたフレームF1を親機1に対して送信する。また、親機1は幹線2からフレームF2を受信したら、子機3への光回線空報知信号EPの送信を停止し、幹線2より受信したフレームF2を子機3に対して光送信する。
【0009】
また、同様に図3に示すように同じ無線ゾーン内の子機3aから子機3bへフレームF1が送信されるときには、親機1が子機3aから送られるフレームF1を受信し終わったら、そのフレームF1を光回線側に折り返して送信する。
【0010】
さらに従来例では図4、図5に示すように、子機3aは端末4aからのフレームF1を光回線に送出中や、自身の折り返しフレームF1を受光しているときに、端末4aから次のフレームF2が送られてきた場合、端末4a側に送信データの受け取りを抑制するための抑圧信号(DMY信号)を送信して、端末4aの送信を抑圧し、端末4aへ送信停止及び再送処理に入ることを促す。このような手法によって1:N(親機:子機)の光半二重通信システムを実現している。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような方式では、子機3が親機1へフレームを送信する際に交わす半二重送信処理(送信申請、送信許可)や受信同期を取るための光プリアンブルなどを必要とするため、通信でのオーバーヘッドがあり、その通信性能をいかに発揮させるかが重要である。また、このようなシステムでは、先(図4、図5)に述べたように、子機3aが端末4aから送られる次のフレームF2を受け取れない(光送信できない)場合、端末4a側を抑圧し、端末4aにデータの再送を促すことになる。もちろん、子機3が十分な一時記憶装置(メモリ)を搭載できれば、そのようなケースの発生も少なくすることができるが、回路規模(スペース・消費電力)やコスト面を考えると、いかに小容量のメモリで実現するかが重要なことになる。そこで、必要最小限のメモリでシステムを実現するとなると、前述した子機3が端末4を抑圧するケースが多くなり、通信性能に悪影響を及ぼすことになる。
【0012】
これは、本システムが適用される代表的な例としてEthernet(R)を考えると、その規格上、衝突再送時間の制御は衝突回数が重なれば次の再送までの時間が飛躍的に大きくなって行く傾向にあることからも、一度に何回もの衝突が発生することは通信性能上、避けたほうが良いことは想像できる。さらに、Ethernet(R)の規格では連続して起こる衝突は16回までとされており、それ以上の衝突があった場合にはそのフレームは消滅し、ネットワークプロトコル上のさらに上位層(アプリケーションレベル)で再送することになり、このような状況が発生すると、大幅な性能のロスと成ってしまう。
【0013】
本発明は、端末への抑圧を効率に行ってその抑圧回数を減らし、システムの通信性能を改善することができる半二重光通信子機装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、連続した抑圧信号(送信データの受け取りを抑制するための信号)により端末のデータ送信を抑圧するようにしたものである。
【0015】
すなわち本発明によれば、データのやり取りを行う端末が接続されており、半二重光通信によって半二重光通信親機装置との間で前記データの送受信を行う半二重光通信子機装置であって、
前記半二重光通信親機装置に送信するための送信データを前記端末から受け取り一時記憶する一時記憶手段と、
前記一時記憶手段に前記送信データを記憶するための空き領域が存在しないときに、前記一時記憶手段に前記送信データを記憶するための空き領域が確保されるまで前記端末からの送信データの受け取りを抑制する抑制手段とを、
備えたことを特徴とする半二重光通信子機装置が提供される。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図1には、本発明の一実施の形態としての光無線通信子機装置である子機3を含む光無線通信システムの主要部の概略構成を示す。本実施の形態の光無線システムは、フレーム(パケット)送信によってデータを送受信するイーサネット(登録商標)(Ethernet(R))などの幹線系ネットワーク(単に幹線ともいう)2に接続されるシステムであり、図1に示すように、幹線2と端末(例えばパーソナルコンピュータ)4(4a、4b、4c)との間を、親機としての光無線通信装置1(以下、親機1とする)及び子機としての光無線通信装置3(3a、3b、3c)(以下、子機3とする)による半二重光通信を使用して接続するものである。なお、端末4には、パーソナルコンピュータなどの他に、ネットワークインターフェースカード(Network Interface Card:NIC)やハブ(HUB)などの中継機も含まれる。
【0017】
図2は、図1で示すような幹線2につながる親機1と、端末4aに接続された子機3aの間での基本的通信タイミングを示したものである。この図では、端末4aが発生したフレームF1を子機3aから親機1に送信する場合、及び幹線2から親機1に対して送られてきたフレームF2を子機3aへ送信する基本的タイミングを示している。まず、この図において、親機1は光回線が空いていることを知らせる光回線空き信号EPを全ての子機3に対して送信している(図中▲1▼で示す回線空き区間)。全ての子機3は、この親機1からの光回線空き信号を検出する。
【0018】
例えば子機3aは、端末4aからT2のタイミングで送られるフレームF1を受信したら、T1で検出していた親機1からの光回線空き信号EPの受信が終了したら、親機1に対して図中T3のように、光回線の使用を求める光回線送信申請信号RQに光プリアンブル(光P)を付加して光送信する。この光回線送信申請信号RQを受け取った親機1は、光回線の使用が可能であるとき、子機3aに対して図中T4のように、光回線の使用を許可するための光回線送信許可信号AKに光プリアンブル(光P)を付加して光送信し、子機3aからフレームF1が送られてくるのを待つ。
【0019】
子機3aは親機1から光回線送信許可信号AKを受け取った場合に、端末4aから受け取ったフレームF1を図中T5のように光プリアンブル(光P)を付加してフレームF1を親機1に対して光送信する。このとき、端末4aからのフレームF1は子機3aによって一時的にFIFOなどの記憶装置に確保され、送信申請処理を終えるまで遅延させられる。子機3aからフレームF1を受信した親機1は、これを幹線2へ送信する(図中▲2▼で示す区間)。
【0020】
次に、幹線2からT9のタイミングでフレームF2を受信した親機1は、光プリアンブルを付加してT10のタイミングで子機3aへフレームF2を送信する。このフレームF2を受信した子機3aはT11のタイミングにおいてフレームF2を端末4aへ送信する(図中▲3▼で示す区間)。
【0021】
また、ここでは説明を簡略化するために、親機1が幹線2へフレームF1を送信する場合(T7)、及び子機3aが端末4aへフレームF2を送信する場合(T11)において親機1−幹線2間及び子機3a−端末4a間での衝突がない場合について記載しているが、当然衝突が生じた場合には親機1及び子機3aは再送処理を行う(再送処理機能を持たない場合には物理層レベルではフレームロスになる)。つまり当然そのための記憶装置を親機1、子機3共に備えるものであり、再送能力(可能回数)はその記憶装置の容量に依存するものである。
【0022】
また、子機3aが端末4aからフレームF1を受け取り、親機1へ送信申請が認められない(できない)場合などには端末4aへ抑圧信号を送出して端末4aからの送信を停止させる。これは、端末4からのフレームを子機3が記憶するための十分の記憶装置を備えていない場合であり、子機3が十分な記憶装置を備えている場合は、その記憶装置の容量が許す限り端末4を抑圧する必要はないことは言うまでも無いことである。
【0023】
また、このシステムは、一つの親機1が複数の子機3間での通信を中継する役割も持つものであり、そのような場合にはある子機3から送信されたフレームが親機1によって光回線側へ折り返して送信されることになる。この様子を図3を用いて説明する。この図3は、端末4aが発生したフレームF1を子機3aから親機1に送信し、親機1がそのフレームF1を幹線2及び光回線側の子機3bへ折り返して送信する場合の基本的タイミングを示している。
【0024】
まず、この図において、親機1は光回線が空いていることを知らせる光回線空き信号EPを全ての子機3に対して送信している(図中▲1▼で示す区間)。全ての子機3は、この親機からの光回線空き信号を検出する。子機3aは端末4aからT2のタイミングで送られるフレームF1を受信すると、Tlで検出していた親機1からの光回線空き信号EPの受信が終了したら、親機1に対して図中T3のように、光回線の使用を求める光回線送信申請信号RQに光プリアンブル(光P)を付加して光送信する。この光回線送信申請信号RQを受け取った親機1は、光回線の使用が可能であるとき、子機3aに対して図中T4のように、光回線の使用を許可するための光回線送信許可信号AKに光プリアンブル(光P)を付加して光送信し、子機3aからフレームF1が送られてくるのを待つ。
【0025】
子機3aは親機1から光回線送信許可信号AKを受け取った場合に、端末4aから受け取ったフレームF1を図中T5のように光プリアンブル(光P)を付加してフレームF1を親機1に対して光送信する。このとき端末4aからのフレームF1は子機3aによって一時的にFIFOなどの記憶装置に確保され、送信申請処理を追えるまで遅延させられる。子機3aからフレームF1を受信した親機1は、これを幹線2へ送信する(図中▲2▼で示す区間)。
【0026】
親機1は、このフレームF1を幹線2へ送信する際、親機1はそのフレームF1のアドレス情報などからこのフレームF1が光回線側へも送信する必要があると判断した場合には、子機3aからのフレームF1の受信終了後、このフレームF1をT8のタイミングにて折り返して光回線側へ送信する(当然、親機1には、この折り返し送信を行うためのメモリが必要である)。親機1によって折り返し送信されたフレームF1は、その配下の子機3a及び子機3bによって受光される。このとき、子機3aでは、このフレームF1が廃棄され、子機3bにおいてはT9のタイミングでフレームF1を端末4bへ送信する(図中▲3▼で示す区間)。
【0027】
本システムでは、上述したような基本手順で子機3−親機1間及び親機1を中継機とした子機3間の通信が実現されているが、このようなシステムでは、子機3から親機1への送信申請などの手順を必要としているため、子機3が親機1にフレームを送信するまでには大きな遅延が発生する。このため、子機3の一時記憶装置に余裕が無い場合では、端末4からの次フレームが受け取ることができない場合が発生し、子機3が端末4側を抑圧して、端末4からの送信を適時制御する必要がある。また、このシステムは半二重通信を必要としているため、親機1が子機3からのフレームを折り返して光回線へ送信する場合などには、端末4からの次フレームを送信することができないため、回線が空くまで子機3は端末4を抑圧しなくてはならない。
【0028】
以上のことを図4及び図5を用いて説明する。図4は、端末4aが発生したフレームF1に対して、子機3a−親機1間でT1〜T4で示した回線空き信号EP、送信申請RQ、送信許可AKの手順を踏み、子機3aから親機1にT6のタイミングでフレームF1が送信されている場合に、端末4aから次のフレームF2が送信されてきた場合の子機3aから端末4aに対する抑圧タイミングを示している。この図のように、子機3aがT6のタイミングで端末4aからのフレームF1を光送信しているとき、端末4aから次フレームF2−1が送信されてくると、子機3aはT8のタイミングで端末側へ抑圧信号DMYを送信する。
【0029】
これによって、端末4aは送信中のフレームF2−1の送信を停止し、ある時間T−f−gap1の間隔をあけて、もう一度フレームをフレームF2−2として再送する。この図では、この再送フレームF2−2が端末4aから送信されてきたときもまだ子機3aが前のフレームF1を光送信し終わっていないため、再度、子機3aはT9のタイミングで抑圧信号DMYを端末4a側に送信し、端末4aへ再送を促す。
【0030】
子機3aによって再送を促された端末4aは、ある時間T−f−gap2の間隔を空けて再びフレームをフレームF2−3として送信する。ここで、ようやく子機3aが前のフレームF1の送信が終了していると同時に、親機1からの回線空き信号EPが確認でき、フレームF2−3は子機3aから親機1との送信手続きを踏んで光回線へ送信されることになる。
【0031】
一方、図5は、端末4aが発生したフレームF1に対して、子機3a−親機1間でT1〜T4で示した回線空き信号EP、送信申請RQ、送信許可AKの手順を踏み、子機3aから親機1にT6のタイミングでフレームF1が送信され、親機1によってそのフレームF1が光回線へT8のタイミングで折り返し送信されている場合に、端末4aから次のフレームF2が送信されてきた場合の子機3aから端末4aに対する抑圧タイミングを示している。この図のように、子機3aが送信したフレームF1が親機1によって折り返し送信されているとき、端末4aから次フレームF2−1が送信されてくると、子機3aはT8のタイミングで端末4a側へ抑圧信号DMYを送信する。これによって、端末4aは送信中のフレームF2−1の送信を停止し、ある時間T−f−gap1の間隔を開けてもう一度フレームをフレームF2−2として再送される。
【0032】
この図では、この再送フレームF2が端末4aから送信されてきたときは、まだ子機3aが折り返しフレームF1を受光し終わっていないため、再度、子機3aはT9のタイミングで抑圧信号DMYを端末4a側に送信し、端末4aへ再送を促す。子機3aによって再送を促された端末4は、ある時間T−f−gap2の間隔を空けて再びフレームをフレームF2−3として送信する。ここで、ようやく子機3aが折り返しフレームF1の受光が終了していると同時に、親機1からの回線空き信号EPが確認できたことにより、フレームF2−3は子機3aから親機1との送信手続きを踏んで光回線へ送信されることになる。
【0033】
このように、子機3が端末4からの送信フレームを受け取れない場合には子機3が端末4へ抑圧信号DMYを送信し、送信中のフレーム停止とその再送を促すことで、送信フレームの喪失を防いでいる。しかしながら、図4及び図5で示したように、子機3からの抑圧信号DMYを受けた端末4は、フレーム停止後、抑圧信号DMYが途切れたらすぐにフレームを再送しようとする場合が高い。特に最初の抑圧を受けた後の再送は、最小フレーム間ギャップT−f−gap1をおいて送られてくる。しかし、図4や図5で示すような場合では、このタイミングで再送フレームが端末から送信されてきてもまだ受け取ることができない場合のほうが多く、再び抑圧することになる。
【0034】
ところが、Ethernet(R)の規格上、再送は回数を重ねるごとにその間隔が広くなると言う傾向にあり、何度も同じフレームを抑圧すると再送までのフレーム間ギャップT−f−gapnが極端に広くなってしまう。これは、このような状態が頻繁に起こると通信性能に不要な負荷をかけてしまうことが容易に予想できる。さらに、Ethernet(R)では再送の回数の上限が16回となっており、それ以上が必要の際にいったん、物理層レベルではフレームが喪失されることになり、上位層による再送などでその通信を補っている(もちろん上位層に再送機能がある場合のみである)。このため、必要以上に抑圧を行うとこの16回の再送回数を越えてしまうケースが生じる。これによって、物理層レベルでのフレーム喪失が生じ、極端に通信性能の低下を招くことになる。
【0035】
そこで、本発明は、このような子機3から端末4を抑圧する必要が生じたときに、必要以上に不要な抑圧をすることなく、適切に回線を制御することを実現している。以下、図6から図10を用いてその実行例のタイミングを説明する。
【0036】
図6では図4に示したケースに対する改善(本発明)を示すものである。 この図6のように、端末4aが発生したフレームF1に対して、子機3a−親機1間でT1〜T4で示した回線空き信号EP、送信申請RQ、送信許可AKの手順を踏み、子機3aから親機1にT6のタイミングでフレームF1が送信されている場合に、端末4aから次のフレームF2が送信されてきた場合の子機3aから端末4aに対しての抑圧タイミングを示している。
【0037】
この図のように、子機3aがT6のタイミングで端末4aからのフレームF1を光送信しているとき、端末4aから次のフレームF2−1が送信されてくると、子機3aはT8のタイミングで端末4a側へ抑圧信号DMYを送信する。これによって、端末4aに送信中のフレームF2−1の送信を停止させる。さらに子機3aは、自身が先に受けったフレームF1を光送信している間(又は次の回線空き信号EPを検出するまでの間)、この端末4aへの抑圧信号DMYを連続して端末4a側へ送信し続ける。これにより、端末4aはフレームF2を子機3aからの抑圧信号の終了(フレームF1送信終了)後、T−f−gap1を確保して再送フレームF2−2として子機3aへ送信することになる。
【0038】
図7は図6と同様に図4に示したケースに対する改善(本発明)の一例を示すものである。これは、子機3は端末4からフレームを受け、光回線へ送信を行っているとき、端末4からのフレームの受信が終わったら、いったん端末4へ抑圧信号を送信し、光回線側へ送信中のフレームが終わるまでの間、端末4を抑圧し続けるものである。
【0039】
つまり、端末4aが発生したフレームF1に対して、子機3a−親機1間でT1〜T4で示した回線空き信号EP、送信申請RQ、送信許可AKの手順を踏み、子機3aから親機1にT6のタイミングでフレームF1が送信されている場合、子機3aは端末4aからのフレームの有無に関わらずフレームF1の光送信が終わるまで(又は次の回線空き信号EPを検出するまで)の間、子機3aはT8のタイミングで端末4aへ抑圧信号DMYを送信し続け、端末4aからの不用意な送信を防止する。これにより、端末4aはフレームF2を子機3aからの抑圧信号の終了(フレームF1送信終了)後、T−f−gap1を確保して再送フレームF2−1として子機3aへ送信することになる。
【0040】
次に、図8には図5に示したケースに対する改善(本発明)を示す。この図8は、端末4aが発生したフレームF1に対して、子機3a−親機1間でT1〜T4で示した回線空き信号EP、送信申請RQ、送信許可AKの手順を踏み、子機3aから親機1にT6のタイミングでフレームF1が送信され、親機1によってそのフレームF1がタイミングT8で光回線へ折り返し送信されている場合に、端末4aから次のフレームF2が送信されてきた場合の子機3aから端末4aに対しての抑圧タイミングを示している。
【0041】
この図のように、親機1がT8のタイミングで子機3aからのフレームF1を光回線へ折り返し送信しているとき、端末4aから次のフレームF2−1が送信されてくると、子機3aはT9のタイミングで端末4a側へ抑圧信号DMYを送信する。これによって、端末4aに送信中のフレームF2−1の送信を停止させる。さらに子機3aは、自身が先に親機1へ送ったフレームF1が親機1から折り返し送信されてきている間(又は次の回線空き信号EPを検出するまでの間)、この端末4aへの抑圧信号を連続して送信し続ける。これにより、端末4aはフレームF2を子機3aからの抑圧信号の終了(折り返しフレームF1受光終了)後、T−f−gap1を確保して再送フレームF2−2として子機3aへ送信することになる。
【0042】
図9は図8と同様に図5に示したケースに対する改善(本発明)の一例を示すものである。これは、子機3は端末4からフレームを受け、光回線へ送信を行った後、そのフレームが親機1によって折り返して光送信されてきた場合、子機3は端末4へ抑圧信号を送信し、折り返しフレームの受信が終わるまでの間、端末4を抑圧し続けるものである。
【0043】
つまり、端末4aが発生したフレームF1に対して、子機3a−親機1間でT1〜T4で示した回線空き信号EP、送信申請RQ、送信許可AKの手順を踏み、子機3aから親機1にT6のタイミングでフレームF1が送信され、親機1からタイミングT8でそのフレームF1を折り返し光送信される場合、子機3aは端末4aからのフレームの有無に関わらず折り返しフレームF1の光受信をしている(又は次の回線空き信号EPを検出するまで)の間、子機3aはT9のタイミングで端末4a側へ抑圧信号DMYを送信し、端末4aからの不用意な送信を防止する。これにより、端末4aは次のフレームF2を子機3aからの抑圧信号の終了(折り返しフレームF1の受光終了)後、T−f−gap1を確保して再送フレームF2−1として子機3aへ送信することになる。
【0044】
さらに、図10は図7及びは図9の手法をあわせた改善法(本発明)の一例を示すものである。これは、子機3は端末4からフレームを受け、光回線へ送信を行っているとき、端末4からのフレームの受信が終わったら、いったん端末4へ抑圧信号を送信し、光回線側へ送信中のフレームが終わるまでの間、端末4を抑圧し続ける。さらにその後、親機1からフレームが折り返されてきたなら端末4への抑圧信号を引き続き折り返しフレームの受光が終わるまで送信し続けるものである。
【0045】
つまり、端末4aが発生したフレームF1に対して、子機3a−親機1間でT1〜T4で示した回線空き信号EP、送信申請RQ、送信許可AKの手順を踏み、子機3aから親機1にT6のタイミングでフレームF1が送信されている場合、子機3aは端末4aからの次のフレームの有無に関わらず、フレームF1の光送信が終わるまでの間、T8のタイミングで端末4a側へ抑圧信号DMYを送信し、さらに、フレームF1の送信が終了後、親機1から折り返しフレームF1が送信されてきた場合には、端末4aへの抑圧信号DMYをそのまま折り返しフレームF1の受光が終了するまで送信し続けるものであり、端末4aからの不用意な送信を防止する。これにより、端末4aは次のフレームF2を子機3aからの抑圧信号DMYの終了(フレームF1送信終了)後、T−f−gap1を確保して再送フレームF2−1として子機3aへ送信することになる。
【0046】
次に、上述したような子機3−親機1間での半二重通信を実現する光無線通信システムの親機1、子機3の具体的構成の一例をそれぞれ図11、図12に示す。図11に示す親機1において,制御手段(以下、「手段」を「部」と称す)13は親機1の全体の動作を制御するとともに、幹線2との間の通信制御、子機3との間の半二重光通信制御を行うものであり、幹線1及び光回線側から受信したフレームの送信先などもこの部分で管理する。また、親機1は子機3との間で光による無線通信を行うための構成として、広範囲に光を出力し、各信号を光信号として送信するための光回線送信部19と、広範囲からの光を受光して光信号を電気的デジタル信号として受信する光回線受信部11を有する。
【0047】
光回線受信部11で受けられた光信号は、電気的デジタル信号として光回線フレーム受信部8、光回線フレーム検出部9、光回線送信申請信号検出部10へ入力される。光回線フレーム受信部8では、光回線受信部11から入力された信号を光回線フレーム検出部9の検出結果に従い、幹線2へ送信するフレームを幹線2への送信タイミングまで確保し、制御部13の制御に従い出力信号切替部6へ出力する。
【0048】
光回線フレーム検出部9は光回線受信部11からの入力信号からフレームを検出し、光回線フレーム受信部8に受信フレームを指示する。光回線送信申請信号検出部10は光回線受信部11から入力された信号から配下の任意の子機3から送られた光回線送信申請信号を検出し、そのことを制御部13へ送信し、検出した送信申請信号の情報(どの子機3からの申請かなどを示すIDなど)を光回線送信許可信号発生部37へ伝送する。光回線送信許可信号発生部37は光回線送信申請信号検出部10によって検出され抽出された申請情報(IDなど)を用いて送信申請信号を送ってきた子機3へ光回線送信許可信号を制御部13の指示に従って光送信信号切替部18へ送信する。
【0049】
有線回線側の抑圧擬似信号発生部7は、制御部13の指示に従い、幹線2からの信号を抑圧する必要が生じた際に抑圧擬似信号を発生し、有線出力信号側の切替部6へ抑圧擬似信号を送信する。有線出力信号切替部6は光回線フレーム受信部8からのフレームと有線回線の抑圧擬似信号発生部7からの抑圧擬似信号を受け、制御部13の指示に従い各信号を随時適切に切り替えて有線回線送信部5へ送信する。有線回線送信部5は有線出力信号切替部6からの信号を幹線出力信号として幹線2へ出力する。
【0050】
有線回線受信部14は、幹線2からのデータを受信し、受信したデータを有線回線フレーム検出部15及び光回線送信タイミング遅延部16へ送信する。有線回線フレーム検出部15は有線回線受信部14より送られてきた受信データからフレームを検出して制御部13へ検出結果を送信すると同時に、光回線送信タイミング遅延部16に対してもフレーム検出の結果を送信する。光回線送信タイミング遅延部16は有線回線受信部14から送られた信号から有線回線フレーム検出部15のフレーム検出結果を元にフレームをFIFOなどの一時記憶装置に待機させ、制御部13の指示によって光回線送信タイミングにおいて待機させていたフレームを光回線出力切替部18へ送信する。
【0051】
光プリアンブル発生部17は制御部13の指示に従い、フレームの光送信時にフレームの前に同期信号として付加するプリアンブル信号を生成し、光回線出力切替部18に送信する。光回線空き報知信号発生部12は制御部13の指示に従い光回線が空いている際に配下の子機3へ光回線が空いていることを知らせるための光回線空き報知信号を発生し、光回線出力信号側の切替部18へ送信する。光回線出力信号切替部18は光回線送信許可信号発生部37からの光回線送信許可信号、光回線空き報知信号発生部12からの光回線空き報知信号、光プリアンブル発生部17からの光プリアンブルそして光回線送信タイミング遅延部16からのフレームの各データを制御部13の適切な指示に随時従い、光回線送信部19へ切り替えて送信する。光回線送信部19は光回線出力信号切替部18によって適切に切り替え出力されたデータを光信号として光回線へ送信する。
【0052】
次に図12を参照して子機3の具体的構成の一例を説明する。図12に示す子機3において,制御部27は子機3の全体の動作を制御するとともに、当該端末4との間の通信制御、親機1との間の半二重光通信制御を行うものである。また、ここでは自身の受信記憶装置の空き容量などを管理し、当該端末4からの送信フレームを受信できるかを判断し、その判断に応じて当該端末4側への抑圧動作も制御している。
【0053】
また、子機3は親機1との間で光による無線通信を行うための構成として、狭い範囲に光を出力し、各信号を光信号として送信するための光回線送信部20と、親機1からの光を受光して光信号を電気的デジタル信号として受信する光回線受信部28を有する。有線回線受信部26は当該端末4からの信号を受信し、光回線送信タイミング遅延部24、有線回線フレーム検出部25及び有線回線無信号時間計測部36へ受信データを送信する。
【0054】
有線回線無信号時間計測部36は、有線回線受信部26で受信され、有線回線フレーム検出部25で検出されたフレームをし終えてから有線回線からの信号が無信号(フレームが来ない)状態になっている間を計測し、その計測結果を制御部27へ送る。有線回線フレーム検出部25は有線回線受信部26によって受信された当該端末4からの信号から光回線へ送出するフレームを検出し、その検出結果を制御部27へ送り、同様に検出結果を光回線送信タイミング遅延手段24へ送る。光回線送信タイミング遅延部24は有線回線受信部26で受信された信号から有線回線フレーム検出部25の検出結果に従いフレームをFIFOなどの一時記憶装置に待機させ、制御部27の指示に従って、待機させていたフレームを光回線出力信号切替部21へ送信する。
【0055】
光回線送信申請信号発生部23は制御部27の指示に従い、当該端末4からフレームが送信されてきて親機1から光回線への送信許可を必要とする場合に光回線送信申請信号を発生し、光回線出力信号切替部21へ光回線送信申請信号を送信する。光プリアンブル発生部22は制御部27の指示により、フレームの光送信の前に親機1の受信時の同期信号としてのプリアンブルを発生し、光回線出力信号切替部21へ光プリアンブルを送信する。
【0056】
光回線出力信号切替部21は、光回線送信タイミング遅延部24からのフレーム、光回線送信申請信号発生部23からの光回線送信申請信号及び光プリアンブル発生部22からの光プリアンブルの各信号を制御部27の適切な指示に随時従い、各々の信号を切り替えて光回線送信部20へ送信する。光回線送信部20は光送信のための発光部を備え、光回線出力信号切替部21から送られる各信号を親機1へ光信号として送信するものであり、また、制御部27の制御によって発光及び発光停止を制御できる。
【0057】
光回線受信部28は、親機1から送られて来る光信号を受信し、電気的信号としてキャリアセンス手段38、光回線空き報知信号判断手段30、光回線送信許可信号検出部31、光回線フレーム検出部29、有線回線送信タイミング遅延部32へ受信信号を送信する。キャリアセンス手段38は、光回線受光部28から親機1からの送信信号を電気信号として受け、その信号から親機1からの送信キャリアを検出し、光回線空き報知信号判断手段30によって光回線空き報知信号の検出及び選別を行い、その結果を制御部27へ送る。
【0058】
光回線送信許可信号検出部31は、光回線受信部28から送られてきた受信信号から親機1が自己の子機3に対して光回線へのフレーム送信を許可する光回線送信許可信号を検出し、その結果を制御部27へ送る。光回線フレーム検出部29は、光回線受信部28から送られる受信信号から親機が送信した光送信フレームを検出し、その結果を制御部27へ送ると同時に、有線回線送信タイミング遅延部32へ送り、フレームの一時待機を指示する。有線回線送信タイミング遅延部32は、光回線受信部28から送られた受信信号から、光回線フレーム検出部29のフレーム検出結果に従い、検出したフレームをFIFOなどの一時記憶装置にいったん待機させ、制御部27の当該端末4への送信指示に従って有線出力信号切替部34へ待機させていたフレームを送信する。
【0059】
有線回線側の抑圧擬似信号発生部33は、制御部27の適切な指示に従って、有線接続された当該端末4からの送信の抑圧を必要とした場合に抑圧擬似信号を発生して有線出力信号切替部34へ送る。有線出力信号切替部34は、有線回線送信タイミング遅延部32からのフレーム信号及び有線回線抑圧擬似信号発生部からの抑圧擬似信号とを受け、制御部27の適切な指示に随時従いこれらのフレーム信号と抑圧信号を随時切り替え、有線回線送信部35へ送信する。有線回線送信部35は、有線出力信号切替部34より送られる信号を端末4側の有線回線へ送信する。
【0060】
次に、上述した図11の構成の親機1及び図12の構成の子機3において、前記図6,図8の送受信タイミングイメージで説明したような通信手順を実現する場合の処理の流れを説明する。まず、図13には幹線2を介して送られてきたフレームを親機1が受信し、このフレームを配下の子機3に送信するまでの親機1における処理の流れ(主に制御部13の制御動作の流れ)を示す。
【0061】
この図13において、まず、親機1の制御部13は、ステップS1の処理として、子機3との間で光通信が行われているか否かを監視し、光回線が使われていないときに光回線空き報知信号を配下の子機3に向けて光送信する。次に、ステップS2で幹線2からの信号を監視し、幹線2からフレームが送られてこなければ、光送信制御状態としては幹線2からのフレーム待ちとなり、幹線2からフレームを受信した場合には次のステップ46においてそのフレームを光回線側へ送信する必要があるかを判断する。
【0062】
この判定で光側へ送信する必要があれば次ステップS3へ移り、幹線2から受け取ったフレームを光回線へ出力できるか否かを光回線の状態によりチェックする。もし、光回線が子機3などによって利用されている場合にはステップS8へ進んで幹線2へ抑圧信号を送信し、続くステップS9で幹線2からのフレーム送信の停止を確認し、ステップS10で抑圧信号を停止し、改めてステップS2において幹線2からのフレームが受信されるまで待機する。
【0063】
もし、ステップS3において光回線が空いていればステップS4に進み、幹線2からのフレームをFIFOなどの一時記憶装置へ光回線送信タイミングまで待機させておき、次のステップS5で子機3へ送出していた光回線空き報知信号を停止し、次のステップS6でフレーム送信の前に子機3が受信時に同期を取るための光プリアンブルを送信し、これに続いてステップS5で一時待機させていたフレームをステップS7で光送信する。フレームを送信し終えたら、ステップS45で子機3へ光回線が空いたことを知らせるために光回線空き報知信号を送出し、再びステップS2で幹線2からのフレーム受信まで待機する。
【0064】
次に、図14には配下の子機3から光送信申請があり、それを親機1が許可して子機3から光送信され送られてきたフレームを親機1が受信し、このフレームを幹線2へ送信するまでの、親機1における処理の流れ(主に制御部13の制御動作の流れ)を示す。図14において、ステップS11の処理として、子機3からの光回線送信申請信号があるか否かを光回線送信申請信号検出部10の検出結果を基に監視し、もし、子機3からの送信申請信号があれば、ステップS12へ進んで光回線空き報知信号を停止し、次いでステップS13へ進み、子機3から受け取った送信信号の子機識別情報(IDなど)を組み込んだ光回線送信許可信号を光プリアンブルを付加して光回線へ送信する。
【0065】
送信許可信号を送出したら、ステップS14において子機3からのフレーム光送信を待ち、ある一定時間内にフレームが来ない場合にはステップS16においてタイムアウトし、次いでステップS17で幹線2からのフレームが送られてきていないのを確認して、再び光回線を配下の子機3へ開放するためステップS18で光回線空き報知信号を送出する。もし、ステップS17で幹線2からフレームが来ている場合には、ステップS19で光プリアンブルを付加して光送信する。ここでは、幹線2からのフレームの光送信をステップS17及びステップS19で簡単に表現しているが、この幹線2からのフレームの光送信フローは先に説明した図13のフローによって動作する。
【0066】
さて、ステップS14において子機3からフレームを光受信できた場合には、ステップS47において光受信したフレームを一時記憶装置にいったん確保し、次いでステップS15においてこの受信フレームをタイミングを見計らって幹線2へ送信する。次に、ステップS48においてこの受信されたフレームが、光回線への折り返し送信が必要かどうかを判断し、必要なければ再びステップS14において次フレームを待機する。もし、ステップS48において折り返し送信が必要と判断された場合には、次のステップS49において子機からの送信フレームの受信が終了されたかを判断(待機)し、受信終了後、ステップS50によって子機3からのフレームを折り返し送信する。
【0067】
次に、図6及び図8の送信タイミングイメージで説明したような通信を実現するための子機3の動作について説明する。まず、図15には親機1から送られてきたフレームを子機3が受信し、このフレームを有線回線で接続された端末4へ送信するまでの子機3における処理の流れ(主に制御部27の制御動作の流れ)を示す。図15では、まず、ステップS20において親機1からフレームが送出されてきていないか否かを監視し、もし親機1からの光送信フレームがあれば次のステップS51において自身の送信したフレームの折り返しフレームかどうかを判断する。
【0068】
もし、折り返しフレームでなければ、ステップS21においていったんFIFOの一時記憶装置に光受信したフレームを確保しておき、次にステップS22において有線回線に端末4からのフレームが来ていないかを確認し、もし端末4からフレームが送られてきていればステップS52からステップS25に移り、いったん、端末4からのフレーム送信を抑圧するために抑圧擬似信号を有線側に送出する。その後、ステップS22に戻り有線回線が空いたなら、ステップS23でもしこのとき抑圧擬似信号を送出中ならこのステップ23でそれを停止し、次のステップS24において、ステップS21において待機させておいたフレームを有線回線へ送出し端末4への送信を行う。
【0069】
ステップS51で親機1からの受信フレームが折り返しフレームと判定された場合には、ステップS22に移って有線回線側を監視し、端末4からフレームが送信されてきていたなら、ステップS52からステップS53に行き、端末4へ抑圧信号を送信し始める。その後、ステップS54で受信中の折り返りフレームが終わるのを待って、ステップS55で端末4へ送信していた抑圧信号を停止し、ステップS20へ戻る。また、この場合には抑圧信号を折り返しフレームのスタートビットやアドレスフィールドを破壊(別データに置換)したデータを用いることで回路の簡素化を実現することができる。
【0070】
図16には、子機3において、端末4から送られてきたフレームを子機3が光回線を通して親機1へ送信するまでの、子機3における処理の流れ(主に制御部27の制御動作の流れ)を示す。この図では、ステップS26において端末4からのフレームの送信があるかを監視・待機し、もしフレームが送信されてきていればステップS56において自身が前フレームを送信中(メモリーが空いている)かを判断し、前フレームの送信中であればステップS57によって子機3は端末4へ抑圧信号を送信し始める。そして、ステップS58で光送信中のフレーム送信が送信するまで待機し、光送信終了でステップS59によって端末4側への抑圧信号を停止し、再びステップS26で端末4からのフレーム送信まで待機する。
【0071】
ステップS56で子機3が前フレームを送信中で無ければステップS27において一時記録装置へ保存する。端末4からフレームを受け取った子機3は、ステップS28において光回線の空きを親機1からの光回線空き報知信号で判断する。子機3は端末4からフレームを受け取ってから一定の時間内に光回線空き報知信号を検出できない場合にはステップS35でタイムアウトし、次いでステップS37において子機3は端末4側へ抑圧信号を送信し、次いでステップS38で端末4から送信されていたフレームの停止を確認して、ステップS39において端末への抑圧信号を停止する。
【0072】
一方、ステップS28で規定の期間内に光回線の空きを検出できたなら、ステップS29で子機3は親機1に対して光回線への送信申請信号を送信し、次いでステップS30で親機1からの送信許可信号を待つ。ここで、もし、親機1からの許可信号が一定時間内に得られない場合には、ステップS36でタイムアウトしてステップS37、S38、S39によって端末4へ抑圧信号を送信する。ステップS30において、無事、親機1から送信許可が得られた場合には、ステップS31で同期用の光プリアンブルを送信し、これに続いてステップS32で一時待機させていたフレームを光回線へ送信し、次いでステップS26に戻って端末6側からのフレームを監視する。
【0073】
【発明の効果】
以上述べたように、親機が子機との間での送信手順を必要とし、親機が複数の子機との間でデータ通信し、子機がそれに接続される端末などからの送信を抑圧して回線を制御する必要のある半二重光送信システムにおいて、子機が端末からの送信を受け取れないと判明している場合には、その期間中に連続して抑圧するので、子機と端末間での不用意な抑圧(衝突)回数を削減できるとともに、端末からの再送時間を効率的にすることができる。これによって、効率的な送信が実現され、より高性能な1:N型光無線通信システムが実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る半二重光通信システムを概略的に示すブロック図である。
【図2】図1の半二重光通信システムの基本通信タイミングを示す説明図である。
【図3】図1の半二重光通信システムの折り返しフレームありの場合の基本通信タイミングを示す説明図である。
【図4】従来の半二重光通信子機装置の有線側抑圧の基本通信タイミング(送信中の抑圧の場合)を示す説明図である。
【図5】従来の半二重光通信子機装置の有線側抑圧の基本通信タイミング(折り返しフレーム受信中の抑圧の場合)を示す説明図である。
【図6】本発明の半二重光通信子機装置の有線側抑圧の基本通信タイミング(送信中の抑圧の場合)の一例を示す説明図である。
【図7】本発明の半二重光通信子機装置の有線側抑圧の基本通信タイミング(送信中の抑圧の場合)の他の例を示す説明図である。
【図8】本発明の半二重光通信子機装置の有線側抑圧の基本通信タイミング(折り返しフレーム受信中の抑圧の場合)の一例を示す説明図である。
【図9】本発明の半二重光通信子機装置の有線側抑圧の基本通信タイミング(折り返しフレーム受信中の抑圧の場合)の他の例を示す説明図である。
【図10】本発明の半二重光通信子機装置の有線側抑圧の基本通信タイミング(送信中及び折り返しフレーム受信中の抑圧の場合)を示す説明図である。
【図11】本発明の半二重光通信親機装置を示すブロック図である。
【図12】本発明の半二重光通信子機装置を示すブロック図である。
【図13】本発明の半二重光通信親機装置の光回線フレーム送信及び光回線空き報知信号送信の処理を説明するためのフローチャートである。
【図14】本発明の半二重光通信親機装置の光回線フレーム受信処理を説明するためのフローチャートである。
【図15】本発明の半二重光通信子機装置の光回線フレーム受信及び有線送信の処理を説明するためのフローチャートである。
【図16】本発明の半二重光通信子機装置の光回線フレーム送信処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
3 子機
4 端末
24 光回線送信タイミング遅延部
27 制御手段
33 抑圧擬似信号発生手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a half-duplex optical communication slave device in a system for performing half-duplex optical communication between a plurality of half-duplex optical communication slave devices to which terminals are individually connected and one half-duplex optical communication master device. About.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, when a LAN (Local Area Network) is constructed by mutually connecting a plurality of information processing devices such as personal computers, the information processing devices are often connected by a wire such as a coaxial cable or an optical cable. . Wired connection is advantageous in that there are few data errors due to external noise because the equipment can be securely connected, but the wiring work is complicated and requires work for each layout change. There is.
[0003]
In recent years, there has been an increasing demand for data transmission by interconnecting personal computers such as laptops, books and palmtops and portable information processing devices such as electronic notebooks. On the other hand, these portable information processing devices are originally intended to be moved and used, and it is extremely rare that the portable information processing device is moved while being wired. Therefore, when data transmission is performed by connecting these portable information processing devices to each other, a connector must be connected and disconnected every time the portable information processing device is moved, and such connection work is very troublesome. In addition, if the connector is repeatedly inserted and removed, there is a possibility that mechanical damage to a connection portion such as the connector may occur. For these reasons, when transmitting and receiving data between various types of information processing equipment, not limited to the stationary type and the portable type, there is a demand to reduce the number of wired connections by making all or part of the transmission path wireless. There is.
[0004]
Here, as a method of wireless transmission, there are a method using radio waves as a transmission medium and a method using light as a transmission medium. High-speed data transmission can be achieved using any of these radio wave and optical transmission media.However, in the case of radio waves, there are no legal restrictions due to legal restrictions and issues of confidentiality. It is advantageous to use wireless transmission using light that easily ensures the transmission property as a transmission medium. Also, since Ethernet (registered trademark) LAN, which is the most widely used wired LAN, has a transmission speed of, for example, 10 Mbps, it is desirable that the transmission speed of the wireless transmission path be at least 10 Mbps.
[0005]
For this reason, the present applicant discloses in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-56198 "a method and an apparatus for canceling the return light of optical wireless communication" which realizes a transmission speed of 10 Mbps by using light as a transmission medium. . The technology described in this publication realizes full-duplex communication by optical wireless between a base unit mounted on a ceiling and a slave unit installed in a room. A method is adopted in which a signal can be subtracted to remove an adverse effect due to reflected light. That is, in optical wireless transmission, light is transmitted to free space and light from free space is received.For example, the transmission signal light transmitted by itself is transmitted by an object located near the other device. There is a problem in that the signal is reflected and input to the light receiving unit, and a communication signal from the other party cannot be accurately taken out. However, in the technology described in the publication, a part of the transmission signal is branched, By adjusting the level and phase of this signal and adding it to the received signal, the signal due to the return light is canceled.
[0006]
On the other hand, in recent years, higher transmission speeds have been desired, and further higher transmission speeds have been demanded in the optical wireless communication system as described above. However, considering optical wireless communication having a transmission speed of, for example, 100 Mbps, the signal becomes a 125 Mbps transmission signal due to the necessity of 4B / 5B conversion or the like. When this signal is considered in terms of phase, the 1-bit length is 8 ns. The time for the light to travel 1 m is 3.3 ns. From this, if the reflection path is different by 1 m (a difference of 50 cm in distance to the reflection object), 360 * 3.3 / 8 = 148.5 degrees is also different. In other words, in order to cancel the reflected light whose phase is greatly shifted by the distance to such a reflection object, it is necessary to adjust not only the amplitude but also the phase that changes greatly, so that an extremely complicated circuit is required. It becomes. Further, even if these methods are used, the cancellation can only be improved within a limited range. Therefore, it is advisable to use a half-duplex communication system instead of a full-duplex communication system to realize a 1: N optical wireless communication device with high-speed transmission such as 100 Mbps.
[0007]
From these facts, the present applicant has realized “optical wireless communication device and optical wireless communication system” that realizes 100 Mbps transmission in JP-A-2002-51053. In this method, as shown in FIG. 1, the
[0008]
That is, as shown in FIG. 2, when the optical line is vacant, the
[0009]
Similarly, when the frame F1 is transmitted from the slave 3a to the
[0010]
Further, in the conventional example, as shown in FIGS. 4 and 5, the slave unit 3a transmits the frame F1 from the terminal 4a to the optical line or receives the return frame F1 from the terminal 4a. When the frame F2 is transmitted, a suppression signal (DMY signal) for suppressing reception of transmission data is transmitted to the terminal 4a, the transmission of the terminal 4a is suppressed, and transmission stop and retransmission processing to the terminal 4a are performed. Prompt to enter. By such a method, a 1: N (master unit: slave unit) optical half-duplex communication system is realized.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a method requires a half-duplex transmission process (transmission application, transmission permission) exchanged when the
[0012]
This is because, considering Ethernet (R) as a typical example to which the present system is applied, the control of the collision retransmission time greatly increases the time until the next retransmission if the number of collisions is overlapped. It can be imagined that it is better to avoid the occurrence of many collisions at once in terms of communication performance. Further, according to the standard of the Ethernet (R), the number of consecutive collisions is limited to 16 times, and when there is more collision, the frame disappears, and a higher layer (application level) on the network protocol. In such a situation, a significant loss of performance occurs.
[0013]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a half-duplex optical communication device capable of efficiently suppressing a terminal, reducing the number of times of suppression, and improving the communication performance of the system.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention suppresses data transmission of a terminal by a continuous suppression signal (signal for suppressing reception of transmission data).
[0015]
That is, according to the present invention, a terminal for exchanging data is connected, and a half-duplex optical communication slave device that transmits and receives the data to and from the half-duplex optical communication master device by half-duplex optical communication. hand,
Temporary storage means for receiving transmission data for transmission to the half-duplex optical communication master device from the terminal and temporarily storing the transmission data,
When there is no free area for storing the transmission data in the temporary storage means, reception of transmission data from the terminal is continued until a free area for storing the transmission data is secured in the temporary storage means. Suppression means,
A half-duplex optical communication device is provided.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a main part of an optical wireless communication system including a
[0017]
FIG. 2 shows the basic communication timing between the
[0018]
For example, when the slave 3a receives the frame F1 sent from the terminal 4a at the timing of T2, when the reception of the optical line free signal EP from the
[0019]
When receiving the optical line transmission permission signal AK from the
[0020]
Next, the
[0021]
Further, for simplicity of description, here,
[0022]
Further, when the slave unit 3a receives the frame F1 from the terminal 4a and the transmission request is not accepted (cannot be made) to the
[0023]
In this system, one
[0024]
First, in this figure, the
[0025]
When receiving the optical line transmission permission signal AK from the
[0026]
When transmitting the frame F1 to the
[0027]
In the present system, communication between the
[0028]
The above will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows the procedure for the line free signal EP, transmission application RQ, and transmission permission AK indicated by T1 to T4 between the slave unit 3a and the
[0029]
As a result, the terminal 4a stops the transmission of the frame F2-1 being transmitted, and retransmits the frame again as the frame F2-2 with a certain time interval Tf-gap1. In this figure, even when this retransmission frame F2-2 is transmitted from the terminal 4a, since the child device 3a has not yet optically transmitted the previous frame F1, the child device 3a again transmits the suppression signal at the timing of T9. DMY is transmitted to the terminal 4a side to urge the terminal 4a to retransmit.
[0030]
The terminal 4a urged to retransmit by the slave 3a transmits a frame again as a frame F2-3 at a certain time interval Tf-gap2. Here, at the same time that the slave 3a has finished transmitting the previous frame F1, the line free signal EP from the
[0031]
On the other hand, FIG. 5 shows the procedure of the line free signal EP, transmission application RQ, and transmission permission AK indicated by T1 to T4 between the child device 3a and the
[0032]
In this figure, when the retransmission frame F2 is transmitted from the terminal 4a, since the slave 3a has not yet received the return frame F1, the slave 3a transmits the suppression signal DMY again at the timing of T9. 4a, and prompts the terminal 4a to retransmit. The terminal 4 urged by the slave 3a to retransmit transmits a frame again as a frame F2-3 at a certain time interval Tf-gap2. Here, at the same time that the slave unit 3a has finally completed the reception of the return frame F1 and at the same time has confirmed the line free signal EP from the
[0033]
As described above, when the
[0034]
However, according to the Ethernet (R) standard, there is a tendency that the interval of retransmission increases as the number of retransmissions increases, and if the same frame is suppressed many times, the inter-frame gap Tf-gap until retransmission is extremely wide. turn into. This can easily be expected that if such a state occurs frequently, an unnecessary load is imposed on the communication performance. Further, in Ethernet (R), the upper limit of the number of retransmissions is 16 times, and when the number of retransmissions is more than 16, frames are lost once at the physical layer level. (Of course, only when the upper layer has a retransmission function). For this reason, if suppression is performed more than necessary, a case may occur in which the number of retransmissions exceeds 16 times. As a result, frame loss occurs at the physical layer level, resulting in extremely lower communication performance.
[0035]
Therefore, the present invention realizes appropriate control of the line without unnecessary unnecessary suppression when the terminal 4 needs to be suppressed from the
[0036]
FIG. 6 shows an improvement (the present invention) for the case shown in FIG. As shown in FIG. 6, for the frame F1 generated by the terminal 4a, the procedure of the line free signal EP, transmission application RQ, and transmission permission AK indicated by T1 to T4 is performed between the slave 3a and the
[0037]
As shown in this figure, when the slave 3a is optically transmitting the frame F1 from the terminal 4a at the timing of T6, when the next frame F2-1 is transmitted from the terminal 4a, the slave 3a The suppression signal DMY is transmitted to the terminal 4a at the timing. This causes the terminal 4a to stop transmitting the frame F2-1 being transmitted. Further, the slave unit 3a continuously transmits the suppression signal DMY to the terminal 4a while optically transmitting the frame F1 received earlier (or until detecting the next line free signal EP). The transmission is continued to the terminal 4a side. As a result, the terminal 4a secures Tf-gap1 and transmits the frame F2 to the slave unit 3a as the retransmission frame F2-2 after the termination of the suppression signal from the slave unit 3a (end of transmission of the frame F1). .
[0038]
FIG. 7 shows an example of the improvement (the present invention) to the case shown in FIG. 4 as in FIG. This is because the
[0039]
That is, with respect to the frame F1 generated by the terminal 4a, the child device 3a takes steps of the line free signal EP, transmission request RQ, and transmission permission AK indicated by T1 to T4 between the child device 3a and the When the frame F1 is transmitted to the
[0040]
Next, FIG. 8 shows an improvement (the present invention) with respect to the case shown in FIG. FIG. 8 shows the procedure of the line free signal EP, transmission application RQ, and transmission permission AK indicated by T1 to T4 between the slave unit 3a and the
[0041]
As shown in this figure, when the
[0042]
FIG. 9 shows an example of the improvement (the present invention) to the case shown in FIG. 5 as in FIG. This is because, when the
[0043]
That is, with respect to the frame F1 generated by the terminal 4a, the child device 3a takes steps of the line free signal EP, transmission request RQ, and transmission permission AK indicated by T1 to T4 between the child device 3a and the When the frame F1 is transmitted to the
[0044]
FIG. 10 shows an example of an improvement method (the present invention) obtained by combining the methods shown in FIGS. 7 and 9 with each other. This is because the
[0045]
That is, with respect to the frame F1 generated by the terminal 4a, the child device 3a takes steps of the line free signal EP, transmission request RQ, and transmission permission AK indicated by T1 to T4 between the child device 3a and the When the frame F1 is transmitted to the
[0046]
Next, FIGS. 11 and 12 show examples of specific configurations of the
[0047]
The optical signal received by the optical line receiving unit 11 is input as an electrical digital signal to the optical line frame receiving unit 8, the optical line frame detecting unit 9, and the optical line transmission application
[0048]
The optical line frame detecting section 9 detects a frame from the input signal from the optical line receiving section 11 and instructs the optical line frame receiving section 8 on the received frame. The optical line transmission application
[0049]
The suppression pseudo signal generation unit 7 on the wire line side generates a suppression pseudo signal when it becomes necessary to suppress the signal from the
[0050]
The wired
[0051]
The
[0052]
Next, an example of a specific configuration of the
[0053]
The
[0054]
The wired line no-signal
[0055]
The optical line transmission application
[0056]
The optical line output
[0057]
The optical
[0058]
The optical line transmission permission
[0059]
The suppression pseudo
[0060]
Next, the flow of processing when the above-described
[0061]
In FIG. 13, first, the
[0062]
If it is determined that transmission to the optical side is necessary, the process proceeds to the next step S3, and it is checked whether or not the frame received from the
[0063]
If the optical line is vacant in step S3, the process proceeds to step S4, where the frame from the
[0064]
Next, in FIG. 14, there is an optical transmission application from the
[0065]
When the transmission permission signal is transmitted, in step S14, a frame light transmission from the
[0066]
If the frame can be optically received from the
[0067]
Next, an operation of the
[0068]
If the frame is not a loopback frame, the optically received frame is temporarily secured in the temporary storage device of the FIFO in step S21, and then, in step S22, it is checked whether a frame from the terminal 4 has come to the wired line. If a frame has been sent from the terminal 4, the process moves from step S52 to step S25, and once a suppression pseudo signal is sent to the wired side in order to suppress frame transmission from the terminal 4. Thereafter, returning to step S22, if the wired line is free, if the suppression pseudo signal is being transmitted at this time in step S23, it is stopped in this
[0069]
If it is determined in step S51 that the received frame from the
[0070]
FIG. 16 shows a processing flow (mainly performed by the control unit 27) of the
[0071]
If the
[0072]
On the other hand, if a free optical line is detected within the prescribed period in step S28, the
[0073]
【The invention's effect】
As described above, the master unit requires a transmission procedure with the slave unit, the master unit performs data communication with a plurality of slave units, and the slave unit transmits data from a terminal or the like connected thereto. In a half-duplex optical transmission system in which it is necessary to suppress and control the line, if it is known that the slave unit cannot receive the transmission from the terminal, the slave unit is continuously suppressed during that period. The number of inadvertent suppressions (collisions) between terminals can be reduced, and the retransmission time from the terminals can be made more efficient. As a result, efficient transmission is realized, and a higher-performance 1: N optical wireless communication system can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a half-duplex optical communication system according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing basic communication timing of the half-duplex optical communication system of FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing basic communication timing in the case of a half-duplex optical communication system of FIG. 1 with a loopback frame;
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a basic communication timing of suppression on the wire side of the conventional half-duplex optical communication slave device (in the case of suppression during transmission).
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the basic communication timing of wire side suppression of the conventional half-duplex optical communication handset device (in the case of suppression during reception of a loopback frame).
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of basic communication timing (in the case of suppression during transmission) of suppression on the wire side of the half-duplex optical communication device of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing another example of the basic communication timing (in the case of suppression during transmission) of suppression on the wire side of the half-duplex optical communication slave device of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of basic communication timing of suppression on the wire side of the half-duplex optical communication device of the present invention (in the case of suppression during reception of a loopback frame).
FIG. 9 is an explanatory diagram showing another example of the basic communication timing of suppression on the wire side of the half-duplex optical communication device of the present invention (in the case of suppression during reception of a loopback frame).
FIG. 10 is an explanatory diagram showing basic communication timing of suppression on the wire side of the half-duplex optical communication device of the present invention (in the case of suppression during transmission and return frame reception).
FIG. 11 is a block diagram showing a half-duplex optical communication master device of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram showing a half-duplex optical communication slave device of the present invention.
FIG. 13 is a flowchart illustrating a process of transmitting an optical line frame and transmitting an optical line empty notification signal by the half-duplex optical communication master device of the present invention.
FIG. 14 is a flowchart for explaining an optical line frame receiving process of the half-duplex optical communication master device of the present invention.
FIG. 15 is a flowchart for explaining processing of optical line frame reception and wired transmission of the half-duplex optical communication slave device of the present invention.
FIG. 16 is a flowchart for explaining an optical line frame transmission process of the half-duplex optical communication slave device of the present invention.
[Explanation of symbols]
3 cordless handset
4 terminal
24 Optical line transmission timing delay unit
27 control means
33 Suppression pseudo signal generation means
Claims (1)
前記半二重光通信親機装置に送信するための送信データを前記端末から受け取り一時記憶する一時記憶手段と、
前記一時記憶手段に前記送信データを記憶するための空き領域が存在しないときに、前記一時記憶手段に前記送信データを記憶するための空き領域が確保されるまで前記端末からの送信データの受け取りを抑制する抑制手段とを、
備えたことを特徴とする半二重光通信子機装置。A terminal for exchanging data is connected, a half-duplex optical communication slave device that transmits and receives the data to and from the half-duplex optical communication master device by half-duplex optical communication,
Temporary storage means for receiving transmission data for transmission to the half-duplex optical communication master device from the terminal and temporarily storing the transmission data,
When there is no free area for storing the transmission data in the temporary storage means, reception of transmission data from the terminal is continued until a free area for storing the transmission data is secured in the temporary storage means. Suppression means,
A half-duplex optical communication handset device, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002187316A JP2004032475A (en) | 2002-06-27 | 2002-06-27 | Half duplex optical communication slave unit device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002187316A JP2004032475A (en) | 2002-06-27 | 2002-06-27 | Half duplex optical communication slave unit device |
Publications (1)
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JP2004032475A true JP2004032475A (en) | 2004-01-29 |
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ID=31182390
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2002187316A Pending JP2004032475A (en) | 2002-06-27 | 2002-06-27 | Half duplex optical communication slave unit device |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2004032475A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011019174A (en) * | 2009-07-10 | 2011-01-27 | Nakagawa Kenkyusho:Kk | Optical radio lan system and slave device for the same |
-
2002
- 2002-06-27 JP JP2002187316A patent/JP2004032475A/en active Pending
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