JP2817116B2 - 通信インターフェース装置及び光通信ネットワーク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、送信信号の衝突検出機能を有する通信イン
ターフェース装置及び光通信ネットワークに関するもの
である。

［従来の技術］ 光フアイバを利用した光通信ネツトワークにおける通
信方式の一方法として、従来電気通信ネツトワークで用
いられてきたCSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access
/Collision Detection）方式が用いられるようになつて
きている。

第５図は、このような光通信ネツトワークにおけるCS
MA/CD（以下、光CSMA/CDと略す）に用いられるノードの
概略ブロツク図を示したものである。以下、第５図を用
いて従来の光CSMA/CDのノードの動作を説明する。

ここでは、ノードを介して接続された端末装置41から
送信信号を光フアイバ10へ送出し、他の端末装置へ送る
ものとする。この時、CSMA/CDの動作は次の手続きによ
る。

まず、送信を希望する端末装置41が通信制御回路32に
対し、送信を希望することを示す制御信号を出す。この
信号を受けて通信制御回路32では搬送波検出回路33を用
いて光フアイバ10上に他端末装置から送信された信号が
伝送されていないかどうかを調べる。その結果、他端末
装置からの信号が光フアイバ10上に無い場合、通信制御
回路32は端末装置41に対し、送信開始の制御信号を出
し、端末装置41から出力された送信信号は符号化回路36
で符号化される。そして光送信部24で光信号に変換さ
れ、光分岐／合流素子22,光カラプ21を経由して光フア
イバ10へ送出される。その時、符号化回路36から送出さ
れた信号は、搬送波検出回路33,衝突検出回路34,復号化
回路35にも入力され、送信信号のモニタを行つている。

このような手続きにより端末装置41が送信を開始する
と、光フアイバ10上での光信号の伝搬の遅れにより、ほ
ぼ同時に複数の端末装置が送信を開始してしまうことが
ある。このような場合のために、通信制御回路32は端末
装置41が送信している間、光受信部23及び衝突検出回路
34を用いて他端末装置からの信号が光フアイバ10上に伝
送されているかどうかをモニタしており、自端末装置か
らの信号と他端末装置からの信号の衝突を検出した場合
には、端末装置41に衝突が生じたことを制御信号を介し
て連絡すると共に、符号化回路36に対し、送信中の信号
が無効になつたことを示すキヤンセル信号を光フアイバ
10上に送出するように指示する。その後、適当の時間を
おいて上述の送信手続きを再び行なう。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら、上記従来例では次のような問題があつ
た。

光フアイバ10を利用した伝送路上には、光カプラ21と
光フアイバ10の接続部や光フアイバ10同志の接続部等の
接続部分による光の反射があり、これを避けることは困
難であつた。特にネツトワークの形態としてバス型光ネ
ツトワークを採用し、比較的自由に端末装置を接続，切
り離しができるように構成した場合、接続部での反射を
低減させることは難しかつた。

つまり、このような光を反射する接続部が、光カプラ
21からｘメータの距離にあるとすると、光カプラ21から
光フアイバ10上に送出された光は、2x/C_f秒だけ遅れ、
反射されて戻つてくる。ここで、C_fは光フアイバ内を光
が伝搬する速度である。

従つて、この遅延2x/C_fが伝送される信号の１ビツト
に相当する時間長よりも充分短かければ問題は生じない
が、これと同程度か、それよりも長いと、この反射信号
は自端末装置から送信された信号か他端末装置からのも
のか識別できなくなるので、衝突検出回路34は信号の衝
突を検出してしまう。

例えば、伝送速度を10Mb/sとすると、信号の１ビツト
の長さは100nsecとなるので、ｘが約20m以上であると、
上述のような衝突の誤検出が発生することになる。

本発明は、上記課題を解消するためになされたもの
で、光伝送路上からの反射信号による衝突検出機能の誤
検出を防止し、信頼性の高い通信インターフェース装置
及び光通信ネットワークを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段及び作用］ 上記目的を達成するために、本発明の通信インターフ
ェース装置は以下の構成を備える。

即ち、光伝送路によって複数の端末装置を互いに接続
して成り、送信信号の衝突検出機能を有する光通信ネッ
トワークに用いられ、各端末装置と光伝送路との間に配
置される通信インターフェース装置において、 前記送信信号の一部を反射する光反射手段と、 前記光反射手段で反射された送信信号の一部に基づい
て送信信号の衝突を検出する衝突検出手段とを備え、 前記光反射手段の反射率は、前記反射された送信信号
を一部の光量が、前記光伝送路の途中で送信信号が反射
されることによって発生し、受信信号に含まれて受信さ
れる反射信号の光量により大きくなるように設定されて
いることを特徴とする。

また好ましくは、前記光伝送路と光反射手段との間
に、光信号の光量を減少させる光減衰手段を備えること
を特徴とする。

更に好ましくは、前記光反射手段は、前記光伝送路に
向かう送信信号の光路中に設けられた部分反射膜から成
ることを特徴とする。

また、本発明による光通信ネットワークは以下の構成
を備える。

即ち、光伝送路、前記光伝送路によって互いに接続さ
れた複数の端末装置、及び各端末装置と光伝送路との間
に配置された通信インターフエース装置から成り、通信
信号の衝突検出機能を有する光通信ネットワークにおい
て、 前記通信インターフエース装置に、前記前記送信信号
の一部を反射する光反射手段と、 前記光反射手段で反射された送信信号の一部に基づい
て送信信号の衝突を検出する衝突検出手段とを備え、 前記光反射手段の反射率は、前記反射された送信信号
の一部の光量が、前記光伝送路の途中で送信信号が反射
されることによって発生し、受信信号に含まれて受信さ
れる反射信号の光量より大きくなるように設定されてい
ることを特徴とする。

また好ましくは、前記通信インターフエース装置に、
前記光伝送路と光反射手段との間に、光信号の光量を減
少させる光減衰手段を備えることを特徴とする。

更に好ましくは、前記通信インターフエース装置の前
記光反射手段は、前記光伝送路に向かう送信信号の光路
中に設けられた部分反射膜から成ることを特徴とする。

［実施例］ 以下、添付図面を参照して本発明に係る好適な一実施
例を詳細に説明する。

＜第１の実施例＞ 第１図ないし第２図は、本発明の第１の実施例を示
し、第１図は、ノードの構成を示す概略ブロツク図であ
り、第２図は、第１図に示す装置によるネツトワーク構
成の一例を示す概略図である。

第１図において、10は伝送路であるところの光フアイ
バであり、通信ネツトワークを構成するものである。21
は光カプラであり、光フアイバ10上の一部を後述の光分
岐／合流素子22へ取り込み、また、光分岐／合流素子22
からの光を光フアイバ10上へ送出する。22は光分岐／合
流素子であり、光信号の分岐、あるいは合流を行なう。
23は光受信部であり、光検出器や増幅器等を含む。24は
光送信部であり、半導体レーザ等の光源やその駆動回路
等を含む。25は光反射部であり、光送信部24から送出さ
れた光信号の一部を反射し、光受信部23へと戻す機能を
有する。

32は通信制御回路であり、後述する端末装置41の信号
の送，受信を制御する。33は搬送波検出回路であり、光
フアイバ10上に信号が伝送されているか否かを検出す
る。34は衝突検出回路であり、自端末装置からの送信信
号と他端末装置からの送信信号の信号衝突を検出する。
35は復号化回路であり、光受信部23で受信された符号系
列を通常の信号に復号化する。36は符号化回路であり、
端末装置41から送信される信号を伝送路上を伝搬させる
のに好適な符号系列に符号化する。そして、41は端末装
置であり、信号の送，受信を行なう。

次に、第２図に示す211〜215は第１図に示す光カプラ
21であり、311〜315は第１図に示す光フアイバ10,光カ
プラ21,端末装置41を除いた全体を示すもので、ここで
は通信インタフエースと称す。そして、411〜415は信号
の送，受信を行なう端末装置である。

また、第２図に示すように、ネツトワーク形態はいわ
ゆるバス型光ネツトワークと呼ばれているものであり、
各端末装置は通信インタフエースを用い、光カプラを介
して光フアイバ10上に信号を送出し、あるいは光カプラ
によつて伝送路上の信号の一部を通信インタフエースに
取り込むことによつて信号を受信するものである。

次に、第１の実施例での通信インタフエース部の動作
を第１図を参照して詳しく説明する。

なお、以下の説明では、端末装置41から信号を送信す
る場合を例に述べる。

送信端末41が通常のCSMA/CDの手続きに従つて信号を
送信する場合、まず送信端末41が通信制御回路32に対し
て送信希望信号を出力すると、通信制御回路32では、搬
送波検出回路33を用いて光フアイバ伝送路10上に他端末
からの信号が伝送されていないかどうかを調べる。その
結果、光フアイバ10上に信号が伝送されていなければ、
通信制御回路32から送信端末41へ送信可能を示す信号が
出力される。この信号を入力した送信端末41では、送信
信号を符号化回路36によつて通信に適した符号系列に変
換し、光送信部24によつて光信号に変換した後、光分岐
／合流素子22,光反射部25,光カプラ21を介して光フアイ
バ10上へ送出する。

この時、光送信部24から送出された光信号の一部は光
反射部25によつて反射され、光分岐／合流素子22を介し
て光受信部23へ入射され、信号が検出される。このよう
に、送信端末41からの送信信号のモニタは光反射部25に
より反射された光信号を用いて行なわれる。

端末装置41が信号を送信した場合、前述したように、
光フアイバ10上における信号の伝送の遅延のため、他の
端末装置からもほぼ同時に送信が開始される可能性があ
る。また、光フアイバ伝送路10上の反射面から反射され
た自端末の送信信号も光カプラ21を介して自ノードの光
受信部23に伝送されてくる。

つまり、前者については、他の端末装置からの光信号
と、光反射部25で一部反射された自端末の送信光信号と
が光受信部23へ入射され、衝突検出回路34によつて信号
衝突が検出される。そして、設定された時間経過後、通
常のCSMA/CDの再送手続きが行なわれる。

一方、後者については、この実施例のノードにより次
のように信号衝突の誤検出が回避される。

光送信部24から送出された光信号のうち、光フアイバ
10伝送路上で反射されて光受信部23に戻つてくる光量に
対して、光反射部25で反射されて光受信部23へ入射され
る光量の方が充分大きくなるように光反射部25の光反射
率を設定する。この時、光受信部23の最小受光感度を光
反射部25からの戻り光量と光フアイバ10伝送路上の反射
面からの戻り光量との間に設定しておけば、光受信部23
は光反射部25からの反射光信号のみを検出することにな
り、光フアイバ10伝送路からの反射光信号による混信を
除去でき、信号衝突の誤検出が回避される。

なお、光フアイバ10伝送路上からの戻り光量は、光フ
アイバ10伝送路上の接続部の数や接続部までの距離等に
よる光通信ネツトワークの構成に依存するため、上述し
た設定法に従つて光通信ネツトワークの構成に合わせて
選べばよい。

第３図は、実施例における光反射部25の例を示した概
略図である。第３図（ａ）は、光カプラ21と光分岐／合
流素子22の接続を光フアイバを用いて行つた場合であ
り、光フアイバ110の間に入射光の一部を反射する部分
反射膜112を設けた例である。

第３図（ｂ）は、光フアイバを用いて融着等の手法に
よつて作成された光分岐／合流器114を利用した例であ
り、光ガプラ21に接続される側の一方の光フアイバ111
の終端を反射端113としたものである。部分反射膜112及
び反射端113の光反射率は、誤信号となる光フアイバ伝
送路上からの戻り光の光量に比べて充分大きな光量の反
射光を光受信部23に戻して、信号衝突の誤検出が生じな
いように設定すればよい。

また、第３図（ｂ）に示す光反射部は、光分岐／合流
器114を利用した例であるが、この光分岐／合流器114は
第１図における光分岐／合流素子22として用いることが
できることが容易に考えられる。このように、光反射部
25は、前述した機能を有していれば、光分岐／合流素子
22内に設けても差しつかえない。同様に光カプラ21内に
光反射部を設けても差しつかえないことは言うまでもな
い。

＜第２の実施例＞ 次に、本発明に係る第２の実施例を第４図を参照して
以下に説明する。

第４図は、第２の実施例におけるノードの構成を示す
概略を示すブロツク図であり、第２の実施例も第１の実
施例と同様に、第２図に示すような光通信ネツトワーク
において好適に用いられる。

なお、第４図において、第１図と同じ機能を有するブ
ロツクには同一の符号を付し、ここでの説明は省略す
る。そして、第１図と異なる点は、光カプラ21と光反射
部25との間に、通過光の光量を減少させる光減衰部26を
付加したことである。

また、この実施例における送信手続き及び受信手続き
は第１の実施例と同様にして行なわれる。第１の実施例
と異なるのは、光減衰部26を設けたことにより、光受信
部23に入射する他ノードからの光信号の光量が光減衰部
26における減衰量だけ減少することと、光フアイバ10伝
送路上での反射により光受信部23へ戻つてくる光信号の
光量が光減衰部26を往復する時の減衰量だけ減少するこ
とである。

従つて、光受信部23に入射する光反射部25からの戻り
信号の光量と光フアイバ10伝送路上の反射面からの戻り
信号の光量との差は、第１の実施例に比べ、より拡大す
る。この両者の光量の間で光受信部23の最小受光感度を
設定すれば、光フアイバ10伝送路上の反射面からの戻り
信号による混信を除去でき、信号衝突の誤検出を回避す
ることができる。

なお、光減衰部26は光フアイバ10伝送路と光反射部25
の間に少なくとも１箇所付加されていればよく、また、
光カプラ21に含まれていてもさしつかえない。

この実施例によれば、光フアイバ10伝送路上の反射面
から光受信部23に戻る信号の光量を、第１の実施例に比
べ、より低減できるため、信号衝突の誤検出を防止する
能力を向上させることができる。

以上、第１及び第２の実施例により、本発明を説明し
たが、前述の光反射部25は１ケ所に限るものではなく、
モニタ信号の誤検出や信号衝突の誤検出を生じない範囲
内であれば、複数の光反射部25を設けてもさしつかえな
い。

また、本発明は、第２図に概略を示したバス型の光通
信ネツトワークに効果的に適用されるが、このネツトワ
ークに限るものではなく、自ノードからの送信信号が光
受信部23に戻り、信号衝突による誤検出を生ずるような
光通信ネツトワークであれば本発明が効果的に適用でき
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、光伝送路上か
らの反射信号による衝突検出機能の誤検出を防止し、信
頼性の高いインターフェース装置及び光通信ネットワー
クを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例でのノードを示す概略ブロツク
図、 第２図は実施例における光通信ネツトワークを示す概略
図、 第３図（ａ），（ｂ）は第１の実施例における光反射部
を示す概略図、 第４図は第２の実施例でのノードを示す概略ブロツク
図、 第５図は従来例における光CSMA/CD方式を示す図であ
る。 図中、10……光フアイバ、21……光カプラ、22……光分
岐／合流素子、23……光受信部、24……光送信部、25…
…光反射部、26……光減衰部、34……衝突検出回路、41
……端末装置である。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光伝送路によって複数の端末装置を互いに
   接続して成り、送信信号の衝突検出機能を有する光通信
   ネットワークに用いられ、各端末装置と光伝送路との間
   に配置される通信インターフェース装置において、 前記送信信号の一部を反射する光反射手段と、 前記光反射手段で反射された送信信号の一部に基づいて
   送信信号の衝突を検出する衝突検出手段とを備え、 前記光反射手段の反射率は、前記反射された送信信号の
   一部の光量が、前記光伝送路の途中で送信信号が反射さ
   れることによって発生し、受信信号に含まれて受信され
   る反射信号の光量より大きくなるように設定されている
   ことを特徴とする通信インターフエース装置。
2. 【請求項２】前記光伝送路と光反射手段との間に、光信
   号の光量を減少させる光減衰手段を備えることを特徴と
   する請求項１に記載の通信インターフエース装置。
3. 【請求項３】前記光反射手段は、前記光伝送路に向かう
   送信信号の光路中に設けられた部分反射膜から成ること
   を特徴とする請求項１に記載の通信インターフェース装
   置。
4. 【請求項４】光伝送路、前記光伝送路によって互いに接
   続された複数の端末装置、及び各端末装置と光伝送路と
   の間に配置された通信インターフェース装置から成り、
   送信信号の衝突検出機能を有する光通信ネットワークに
   おいて、 前記通信インターフエース装置に、前記前記送信信号の
   一部を反射する光反射手段と、 前記光反射手段で反射された送信信号の一部に基づいて
   送信信号の衝突を検出する衝突検出手段とを備え、 前記光反射手段の反射率は、前記反射された送信信号の
   一部の光量が、前記光伝送路の途中で送信信号が反射さ
   れることによって発生し、受信信号に含まれて受信され
   る反射信号の光量より大きくなるように設定されている
   ことを特徴とする光通信ネットワーク。
5. 【請求項５】前記通信インターフエース装置に、前記光
   伝送路と光反射手段との間に、光信号の光量を減少させ
   る光減衰手段を備えることを特徴とする請求項４に記載
   の光通信ネットワーク。
6. 【請求項６】前記通信インターフェース装置の前記光反
   射手段は、前記光伝送路に向かう送信信号の光路中に設
   けられた部分反射膜から成ることを特徴とする請求項４
   に記載の光通信ネットワーク。