JP2848981B2 - 中継装置及び中継システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光信号を利用するデー
タ伝送システムにかかり、特に複数の端末間におけるパ
ケットデータ伝送の中継装置及び中継システムに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のデータ伝送システムとしては、た
とえば図１３に示すものがある。まず、同図（Ａ）に示
すものは、電波による無線中継システムで、移動端末１
００からの送信波は中継装置１０２の受信部１０４で受
信される。受信波は、送信部１０６から再送信され、こ
れが移動端末１０８に受信される。このシステムによれ
ば、比較的広範囲をカバーする中継が可能である。

【０００３】次に、同図（Ｂ）に示すものは光伝送シス
テムで、一対の波長の異なる送受光部１１０，１１２を
有する通信装置１１４，１１６を対向配置して、特定間
におけるデータの送受が行なわれる。このシステムによ
れば、大容量のデータを外来雑音の影響を受けることな
く伝送することができる。

【０００４】次に、同図（Ｃ）に示すものも光伝送シス
テムで、特願平２−２１６５３１号として出願されたも
のである。同図において、集配信装置１２０の周囲には
中継装置１２２が複数配置されており、この中継装置１
２２の周囲には端末装置１２４が複数配置されている。
また、集配信装置１２０は、図示しない集中情報処理装
置に接続されており、それらの間でデータの授受が行わ
れるようになっている。中継装置１２２は、受信した光
信号を周波数変換して出力するものである。

【０００５】以上のようなシステムにおけるデータの配
信は集中情報処理装置→集配信装置１２０→中継装置１
２２→端末装置１２４の順で行われ、集信はその反対の
順で行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来技術では次のような不都合がある。 （１）まず、図１３（Ａ）の従来例では、電波を利用す
るため中継時の相互干渉を回避するための方策が必要と
なる。中継装置の規模が大きくなったり、リアルタイム
の中継が困難となるなどの不都合がある。 （２）同図（Ｂ）の従来例では、所定エリア内の任意の
場所に分散配設された端末間におけるデータ伝送には有
効とはいえず、端末の増減に応じてシステムの拡張，縮
小を容易に行うことができない。

【０００７】（３）更に、同図（Ｃ）の従来例では、良
好なデータ伝送を行うためには、中継装置と集配信装置
との間の見通し確保が重要な条件となる。ところで、複
数の端末装置間で通信を行う場合、端末から中継装置へ
の送信（アップリンク）においては、最寄の中継装置で
カバーすることができるので特に問題はない。しかしな
がら、その逆の中継装置から端末装置への送信（ダウン
リンク）においては、遠方の端末が通信相手となり、中
継装置，集配信装置間の見通し確保は非常に困難とな
る。このため、端末装置間の通信を良好に行うことはで
きない。本考案は、この点に着目したもので、離間した
見通しのない端末装置間においても良好に通信を行うこ
とができる中継装置及び中継システムを提供すること
を、その目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の端末装
置間のパケットデータ通信を光信号によって中継する中
継装置において、前記端末装置の第１のキャリア周波数
の光送信信号を受信するとともに、第１の周波数変換を
行って第２のキャリア周波数の光信号を送信する第１中
継部と、この第１中継部の第２のキャリア周波数の光送
信信号を受信するとともに、第２の周波数変換を行って
端末装置に第３のキャリア周波数の光信号を送信する第
２中継部と、を備えたことを特徴とする。

【０００９】この中継装置の別の態様では、第２中継部
が受信状態であるときは第１中継部の送信を中止する制
御部が備えられている。更に他の態様では、第１中継部
で受信したパケットデータを格納するメモリ手段と、第
２中継部によって受信されたパケットデータとメモリ手
段の内容を比較し、両者が同一であればメモリ手段の内
容を消去する制御部とが備えられている。このような中
継装置が相互に通信可能に複数配置されて、中継システ
ムが構成される。

【００１０】更に本発明の中継装置は、複数の端末装置
間のパケットデータ通信を光信号によって中継する中継
装置において、第１及び第２中継装置を備え、第１中継
装置は、前記端末装置の送信信号を受信するとともに第
１の周波数変換を行って送信する第１中継部と、前記第
２中継装置の送信信号を受信するとともに第２の周波数
変換を行って端末装置に送信する第２中継部とを備え、
前記第２中継装置は、前記第１中継部の送信信号を受信
するとともに第３の周波数変換を行って第２中継部に送
信することを特徴とする。

【００１１】この中継装置の別の態様では、前記第１中
継装置における第１及び第２の周波数変換用のローカル
信号の送信部が前記第２中継装置に設けられるととも
に、このローカル信号の受信部が第１中継装置に設けら
れる。更に別の態様によれば、前記第１の中継装置にお
ける第１及び第２の周波数変換が逓倍により行なわれ
る。 このような中継装置のうち、第１中継装置を、第
２中継装置に対して相互に通信可能に複数配置すること
により、中継システムが構成される。

【００１２】

【作用】本発明によれば、中継装置には第１及び第２の
中継部が設けられる。端末装置から送信された第１のキ
ャリア周波数の光信号は、少なくとも１つの第１中継部
で受信される。第１中継部の第２のキャリア周波数の光
送信信号は第２中継部で受信され、これによって中継装
置間の中継が行なわれる。そして、各中継装置の第２中
継部の第３のキャリア周波数の光送信信号が各端末装置
に受信され、これによって見通しのない遠方の端末装置
に対する中継も行われる。また、別の発明によれば、複
数の第１中継装置とそれらに共通する第２中継装置が配
置され、第１中継装置の第１中継部と第２中継部との通
信が第２中継装置を介して行われて、伝送性能の向上が
図られる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明による中継装置及び中継システ
ムの実施例について、添付図面を参照しながら説明す
る。 ＜実施例１＞最初に、図１乃至図５を参照しながら、本
発明の実施例１について説明する。この実施例は、複数
の端末装置間の通信を中継装置を介して行う例である。
図１には、実施例１の全体構成が示されている。同図に
おいて、複数の同一構成の中継装置Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，
Ｒ４，……（以下、「Ｒ」で総称する）は、互いに見通
しがきくように天井１０に設置されている。また、複数
の同一構成の端末装置Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，……
（以下、「Ｔ」で総称する）は、フロア上適宜位置に存
在する。

【００１４】これらのうち、中継装置Ｒは、２系統の中
継部１２，１４を各々有しており、第１中継部１２は受
光器１６及び発光器１８を、第２中継器１４は受光器２
０，発光器２２を有している。また、端末装置Ｔは、発
光器２４，受光器２６を各々有している。

【００１５】次に、図２を参照しながら中継装置Ｒの構
成について説明する。同図において、第１中継部１２の
受光器１６の信号出力側は、キャリアセンス回路３０及
び周波数変換器３２の入力側に接続されている。キャリ
アセンス回路３０の出力側はコントロール回路３４の入
力側に接続されており、周波数変換器３２の出力側はス
タートディレイ回路３６の入力側に接続されている。ス
タートディレイ回路３６の出力側はコントロール回路３
４，発光器１８の入力側に接続されており、コントロー
ル回路３４の出力側は発光器１８の入力側に接続されて
いる。

【００１６】他方、第２中継部１４の受光器２０の出力
側は、キャリアセンス回路３８，周波数変換器４０の入
力側に各々接続されており、これらの出力側は発光器２
２の入力側に各々接続されている。なお、キャリアセン
ス回路３８の出力側は、第１中継部１２のコントロール
回路３４の入力側にも接続されている。

【００１７】以上の各部のうち、第１中継部１２の受光
器１６は、周波数Ｆ１の端末装置Ｔからの信号を受光す
るためのものである。キャリアセンス回路３０は、受信
信号が所定のレベル以上か否かを判定し、判定結果をコ
ントロール回路３４に出力する機能を有する。周波数変
換器３２は、入力信号のキャリア周波数Ｆ１をＦ２に変
換して出力する機能を有する。スタートディレイ回路３
６は、パケットデータのプリアンプル部分をパケット先
頭部からランダムな時間相当分削る機能を有する。

【００１８】また、受光器２０は、発光器１８から出力
された周波数Ｆ２の信号を受信するためのものである。
キャリアセンス回路３８は、受信信号が所定のレベル以
上か否かを判定し、判定結果を発光器２２及びコントロ
ール回路３４に出力する機能を有する。周波数変換器４
０は、入力信号のキャリア周波数Ｆ２をＦ３に変換して
出力する機能を有する。

【００１９】次に、コントロール回路３４は、キャリア
センス回路３０，３８の判定結果に基づいて、次のよう
な条件で発光器１８に送信許可命令を出力する機能を有
する。キャリアセンス回路３８の判定結果が所定レベ
ル以上であれば、キャリアセンス回路３０の判定結果が
いずれであっても送信不許可とする。キャリアセンス
回路３８の判定結果が所定レベル以下でキャリアセンス
回路３０の判定結果が所定レベル以上であれば、送信許
可とする。キャリアセンス回路３８の判定結果が所定
レベル以下でキャリアセンス回路３０の判定結果が所定
レベル以下であれば、送信不許可とする。

【００２０】すなわち、第２中継部１４おいて信号が受
信されているときは、第１中継部１２の受信状態の如何
にかかわらず、受信信号が周波数変換されて第２中継部
１４から出力される。第１中継部１２では、第２中継部
１４で信号が受信されていない場合にのみ、入力信号が
周波数変換されて出力されるようになっている。

【００２１】更に、コントロール回路３４には、次のよ
うな処理機能がある。上述したように、発光器１８，受
光器２０のキャリア周波数はいずれもＦ２である。従っ
て、発光器１８の送信開始直後に中継装置Ｒの自己の第
２中継部１４のキャリアセンス回路３８の判定結果が所
定レベル以上となり、上述した条件により直ちにコン
トロール回路３４から送信不許可命令が発せられて、発
光器１８が送信停止となってしまう。

【００２２】これを防止するため、コントロール回路３
４には、スタートディレイ回路３６から送信開始信号を
受けてそれ以降の第２中継部１４におけるキャリアセン
ス回路３８の判定結果出力を無視する機能が設けられて
いる。これにより、発光器１８が送信を開始すると、パ
ケット終了時までその送信が継続されるようになってい
る。

【００２３】次に、上述した中継部１２，１４における
受光器１６，２０、発光器１８，２２は、図３に示すよ
うに全方向に指向性を有するように構成されている。同
図において、発光器１８，２２は、多数の発光素子ＬＥ
が円周上に外側を向いて等間隔に配列された構成となっ
ており、いずれの方向にも光信号が出力されるように構
成されている。また、受光器１６，２０も、同様に、多
数の受光素子ＰＨが円周上に外側を向いて等間隔に配列
された構成となっており、いずれの方向からの光信号も
受信できるように構成されている。

【００２４】次に、図４及び図５を参照しながら、本実
施例の動作について説明する。図４には端末装置Ｔから
中継装置Ｒの第１中継部１２の送信に至るアップリンク
の動作のタイミングチャートが示されており、図５には
動作状態の一例が示されている。また、図１の矢印ＦＵ
１，ＦＵ２は、端末装置Ｔから中継装置Ｒに対するアッ
プリンクを示し、矢印ＦＤ１，ＦＤ２，……は、中継装
置Ｒから端末装置Ｔに対するダウンリンクを示す。

【００２５】端末装置Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４からは、
たとえば図４（Ａ）乃至（Ｄ）に示すように、データの
パケットＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の光信号が各々順に送
信される。最初に、端末装置Ｔ１の発光器２４からパケ
ットＰ１の光信号が周波数Ｆ１で出力される。この光信
号は、端末装置Ｔ１の近傍にある中継装置Ｒによって受
信される。図１の例では、端末装置Ｔ１の近傍に中継装
置Ｒ１，Ｒ２が存在するため、端末装置Ｔ１から出力さ
れた光信号は、中継装置Ｒ１，Ｒ２に受信される（図４
（Ｅ），（Ｆ）参照）。同様にして、端末装置Ｔ２の光
信号は中継装置Ｒ２，Ｒ３によって受信され、端末装置
Ｔ３の光信号は中継装置Ｒ３，Ｒ４によって受信され、
端末装置Ｔ４の光信号は中継装置Ｒ４によって受信され
る（同図（Ｆ）〜（Ｈ）参照）。

【００２６】端末装置Ｔからの光信号の受信は、中継装
置Ｒの第１中継部１２の受光器１６によって行なわれ
る。受光器１６によって光電変換された信号は、一方に
おいてキャリアセンス回路３０に供給される。キャリア
センス回路３０では、受信信号のレベルが判定され、判
定結果がコントロール回路３４に対して出力される。

【００２７】他方、受光器１６の出力は周波数変換器３
２にも供給され、これによってキャリア周波数がＦ１か
らＦ２に変換される。変換後の信号は、スタートディレ
イ回路３６に供給される。スタートディレイ回路３６で
は、上述したように、パケットデータのプリアンプル部
分がパケット先頭部からランダムな時間相当分削られ
る。パケットの先頭部が削られた信号は、発光器１８に
対して供給される。発光器１８では、コントロール回路
３４からの送信命令が許可であれば、直ちにその送信が
行なわれる（図４（Ｉ）参照）。

【００２８】第１中継部１２から周波数Ｆ２の信号が出
力されると、これは他の中継装置Ｒや自己の第２中継部
１４の受光器２０で受信されることになる。そして、第
２中継部１４では、周波数Ｆ２の信号が周波数Ｆ３に変
換されて発光器２２から出力されることになる。

【００２９】図１の例について説明すると、端末装置Ｔ
１からは、矢印ＦＵ１，ＦＵ２で示す周波数Ｆ１の信号
が出力される。この信号は、中継装置Ｒ１，Ｒ２の各第
１中継部１２に受信される。第１中継部１２では、周波
数Ｆ２の信号が出力される。この信号は、矢印ＦＭで示
すように、中継装置Ｒの第２中継部１４に各々受信され
る。そして、これらの中継部１４からは、周波数Ｆ３の
信号が出力される。この信号は、矢印ＦＤ１，ＦＤ２，
……で示すように端末装置Ｔ２，Ｔ３，……の受光器２
６に各々受信される。

【００３０】この場合において、たとえば端末装置Ｔ１
の送信よりも若干遅れて端末装置Ｔ２が送信を行なおう
としていたとする。このとき、中継装置Ｒ２では、第１
中継部１２のキャリアセンス回路３０による所定レベル
以上の判定結果が出力される以前に、第２中継部１４の
キャリアセンス回路３８の所定レベル以上の判定結果が
コントロール回路３４に出力されることとなる。

【００３１】従って、上述した条件により、中継装置
Ｒ２の第１中継部１２の送信動作は停止されることとな
る。他の中継装置についても同様である。これによっ
て、中継装置Ｒ１の第１中継部１２が動作する状態はパ
ケットＰ１の送信終了まで継続され、その期間中動作す
る第１中継部１２は、いずれか一つに制限される。別言
すれば、コントロール回路３４の動作によって、複数の
端末装置Ｔが前後して送信を行っても中継動作を行う第
１中継部１２を有する中継装置は１台に制限される。上
述した例では、中継装置Ｒ１が送信端末装置Ｔ１との中
継を行っている。

【００３２】中継装置Ｒが仮に同時に複数送信状態にな
ると、お互いの送信信号キャリアに同期関係が保証され
ていないために送信信号が互いに打ち消し合う状況に陥
る可能性があるが、このような不都合は上述した機能に
よって防止されている。

【００３３】更に、以上の動作において、中継装置Ｒ２
にも端末装置Ｔ１の送信信号が矢印ＦＵ２で示すように
到達する（図４（Ｆ）参照）。他方、第２中継部１４の
キャリアセンス回路３８における判定動作終了までに
は、所定の時間がかかる。別言すれば、中継装置Ｒ１か
らの周波数Ｆ２の信号を受信して中継装置Ｒ２で上述し
た中継動作を制限するまでに、所定の時間がかかる。従
って、その間に中継装置Ｒ２の第１中継部１４で送信動
作が開始されると、パケットＰ１の送信終了まで中継装
置Ｒ１，Ｒ２が中継動作を行うこととなる。

【００３４】そこで、本実施例では、スタートディレイ
回路３６によりパケットプリアンブル先頭部をランダム
量削るようにして、かかる不都合が生じないうようにな
っている。たとえば、中継装置Ｒ１では、図４（Ｉ）に
示すように、時間ｔ1相当のプリアンブルデータが削ら
れる。中継装置Ｒ２では、同図（Ｊ）に示すように、時
間ｔ2相当のプリアンブルデータが削られる。これによ
って、送信遅延時間ｔ1,ｔ2が生ずることになる。

【００３５】ここで、それらの遅延時間ｔ1,ｔ2は、上
述したキャリアセンスに要する時間よりも長い単位時間
の自然数倍の値として選択設定される。これにより、中
継装置Ｒ２では、キャリアセンス回路３８による判定結
果を待って第１中継部１２による送信を行うかどうかの
コントロール回路３４の動作決定が行なわれるようにな
る。従って、中継装置Ｒ１，Ｒ２の第１中継部１２によ
る同時送信は、良好に防止されることになる。この送信
停止部分は、図４に斜線で示されている。

【００３６】ただし、ｔ1＝ｔ2の場合には、２台同時送
信の可能性がある。しかし、遅延時間ｔ1,ｔ2のランダ
ム量の数が多ければ多いほど、その確率をかなり低く抑
えることが可能である。また、同時送信となってエラー
が生じた場合には、再送信などの処置を講ずるようにし
てもよい。

【００３７】以上のようにして、第１中継部１２が動作
する中継装置Ｒは、いずれか一つに決定される。そし
て、他の中継装置Ｒは、第２中継部１４の動作に専念す
ることになり、周波数Ｆ２の信号が受信さればそれが周
波数Ｆ３の信号に変換されて送信される。なお、第１中
継部１２が動作する中継装置Ｒでは、第２中継部１４も
動作する。図１の例では、中継装置Ｒ１では、第１及び
第２中継部１２，１４がいずれもも動作し、中継装置Ｒ
２，Ｒ３，Ｒ４では、第２中継部１４のみが動作する。

【００３８】中継装置Ｒの第２中継部１４では、受光器
２０によって受信されたキャリア周波数Ｆ２の信号が、
周波数変換器４０によって周波数Ｆ３に周波数変換され
る。なお、この場合の周波数変換は、複数の中継装置で
同時発光となるため、キャリアの同期が確保できるよう
に逓倍による方法が用いられる。

【００３９】一方、受光器２０の受信信号は、キャリア
センス回路３８に供給され、ここで信号レベルの判定が
行われる。その結果、所定レベル以上と判定されたとき
は、発光器２２に送信許可命令が出力され、周波数変換
後の信号が送信されることになる。中継装置Ｒどうしは
見通しが確保されていることから、この送信動作が全中
継装置Ｒの第２中継部１４で行われることになる。この
送信動作は、多数の端末装置Ｔに対してダウンリンクＦ
Ｄ１，ＦＤ２，……となる。通信相手の端末装置Ｔに
は、その近傍に設置された中継装置Ｔから信号が到来
し、良好な受信が可能となる。

【００４０】図５には、以上の通信状態の一例が示され
ている。端末装置Ｔ１から出力された周波数Ｆ１の信号
は、中継装置Ｒ１の第１中継部１２に受信される。そし
て、中継装置Ｒ１の第１中継部１２から出力された周波
数Ｆ２の信号は、すべての中継装置Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の
第２中継部１４に受信される。これら第２中継部１４で
は、周波数Ｆ３の信号が出力され、これが端末装置Ｔ
２，Ｔ３，Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３に各々受信される。
なお、中継装置Ｒ２，Ｒ３の第１中継部１２は、動作し
ない（ハッチングで図示）。

【００４１】以上のように、実施例１によれば、端末装
置から送信された信号は、一つの第１中継部で受信され
る。第１中継部の送信信号は第２中継部で受信され、こ
れによって中継装置間の中継が行なわれる。そして、各
中継装置の第２中継部の送信信号が各端末装置に受信さ
れ、これによって見通しのない遠方の端末装置に対する
中継が可能となる。また、中継装置の数を増やすことに
よって、システムの拡張を容易に行うことができる。

【００４２】＜実施例２＞次に、図６及び図７を参照し
ながら、本発明の実施例２について説明する。なお、上
述した実施例１と同様又は相当する構成部分には、同一
の符号を用いる（以下の実施例においても同様）。

【００４３】図６には、実施例２における中継装置Ｒの
構成が示されている。同図において、中継装置Ｒの第１
中継部５０における受光器１６の出力側は、キャリアセ
ンス回路３０および復調器５２の入力側に各々接続され
ている。この復調器５２の出力側は、メモリバッファ回
路５４の入力側に接続されており、メモリバッファ回路
５４の出力側は変調器５６の入力側に接続されている。
そして、この変調器５６の出力側が、発光器１８の入力
側に接続されている。また、メモリバッファ回路５４
は、コントロール回路５８にも接続されている。

【００４４】他方、第２中継部６０における受光器２０
の出力側は、キャリアセンス回路３８，周波数変換器４
０とともに、復調器６２の入力側にも接続されている。
この復調器６２の出力側は、コントロール回路５８の入
力側に接続されている。なお、端末装置Ｔや中継装置Ｒ
の配置などは、実施例１と同様である。次に、図７のタ
イミングチャートを参照しながら、上記実施例の動作に
ついて説明する。まず、端末装置Ｔからの信号出力は、
同図（Ａ）〜（Ｄ）に示すように実施例１と同様であ
る。これらの信号は、同図（Ｅ）〜（Ｈ）に示すように
近傍に存在する中継装置Ｒに受信されるが、これも実施
例１と同様である。

【００４５】端末装置Ｔ１からのパケットＰ１の信号の
受信は、第１中継部５０の受光器１６によって行なわれ
る。これにより電気信号に変換された信号は、一方にお
いてキャリアセンス回路３０に供給され、ここで所定レ
ベル以上かどうかの判定が行われる。判定結果は、コン
トロール回路５８に対して出力される。コントロール回
路５８では、キャリアセンス回路３０から所定レベル以
上の判定結果が入力されたとき、メモリバッファ５４に
データ書き込みが指示される。

【００４６】他方、受光器１６の出力は復調器５２にも
供給され、復調器５２の出力はメモリバッファ回路５４
に入力，そして格納される。このデータは、パケット終
了後であってランダム時間経過後にメモリバッファ回路
５４から読み出され、変調器５６に供給される。変調器
５６では、受信のキャリア周波数Ｆ１とは異なる周波数
Ｆ２のキャリアを用いて変調が行なわれる。そして、こ
の変調信号が、コントロール回路５８の指示に基づいて
発光器１８から送信される（図７（Ｉ）〜（Ｌ）参
照）。

【００４７】なお、このようにパケット終了後ランダム
時間経過して送信を開始する理由は実施例１と同様であ
り、その動作も同じである。従って、第１中継部５０が
送信状態となるのは、パケット毎に中継装置Ｒのいずれ
か１台に絞られることになる。

【００４８】以上のようにして、第１中継部５０が送信
を行う中継装置が決定されると、それ以外の全ての中継
装置は第２中継部の送信に専念することになる（同図
（Ｉ）〜（Ｌ）のハッチング部分参照）。なお、第１中
継部５０が動作する選択された中継装置では、第２中継
部６０も同時に動作する。第２中継部６０では、受光器
２０により、選択された中継装置の第１中継部５０から
の周波数Ｆ２の信号を受信し、これが電気信号に変換さ
れる。変換後の信号は、周波数変換器４０で逓倍により
周波数変換された後、発光器２２に供給される。そし
て、キャリアセンス回路３８による判別結果に基づい
て、実施例１と同様にその送信が行われる。

【００４９】すべての中継装置における第２中継部６０
の送信は、端末装置に対するダウンリンクとなり、通信
相手の端末装置には近傍に設置された中継装置から信号
が送信される。

【００５０】ところで、以上の動作において、受光器２
０の出力信号は、復調器６２で復調されてコントロール
回路５８にも供給される。また、同時にキャリアセンス
回路３８の所定レベル以上の判定結果もコントロール回
路５８に供給される。コントロール回路５８では、キャ
リアセンス回路３８からの所定レベル以上の判定結果入
力にもとづいて、復調回路６２からのパケットデータと
メモリバッファ回路５４内の記憶内容とが比較され、両
者が一致した場合にはメモリバッファ回路５４内の該当
パケットデータが消去される。すなわち、メモリバッフ
ァ回路５４に格納されたパケットデータの送信が確認さ
れたときに限って、そのパケットデータがメモリバッフ
ァ回路５４から消去される（同図（Ｉ）〜（Ｌ）のハッ
チング部分で消去）。

【００５１】なお、第１中継部５０におけるキャリアセ
ンス前に第２中継部６０におけるキャリアセンスが所定
レベル以上と判定されたときは、メモリバッファ回路５
４にデータ書込み禁止命令を行うようにすれば、かかる
機能は必要ではない。しかし、そのようにすると、例え
ば距離の離れた端末装置が同時に送信状態になった場
合、いずれか一方の送信信号は中継装置のメモリバッフ
ァ回路５４に取り込まれなくなってしまう。このため、
各エリアに属するそれぞれの中継装置が端末装置の送信
データを一旦取り込み、その後順番にそれらのデータを
中継するといった動作ができなくなり、通信効率が低下
する。

【００５２】以上のように、本実施例によれば、端末装
置から送信されたパケットデータは、いずれかの中継装
置における第１中継部５０のメモリバッファ回路５４内
に一旦取り込まれる。そして、それらのパケットデータ
は順次中継され、中継後消去される。このため、データ
は、短く区切ったパケットの形態で送受信する必要があ
るが、パケットデータにＣＲＣ等を付加することにより
誤り検出を行うことが可能となり、エラーが発生した受
信信号が絶対に中継されないという利点がある。また、
端末装置の送信信号の伝送レートと中継信号の伝送レー
トを変えられるといった利点もある。

【００５３】＜実施例３＞次に、図８及び図９を参照し
ながら、本発明の実施例３について説明する。上述した
実施例１，２では、中継装置に二つの中継部を設け、端
末装置→中継装置の第１中継部，第１中継部→中継装置
の第２中継部，第２中継部→他の中継装置の第２中継
部，第２中継部→端末装置の順で信号伝送が行なわれ
た。しかし、この実施例３では、中継装置の第１中継部
→中継装置の第２中継部の間に親機を介在させるように
したものである。

【００５４】図８には、実施例３の主要部分が示されて
いる。基本的な構成は上述した実施例と同様であり、中
継装置７０の第１中継部７２は、受光器７２Ａ，周波数
変換器７２Ｂ，発光器７２Ｃ，キャリアセンス回路７２
Ｄによって構成されている。また、第２中継部７４は、
受光器７４Ａ，周波数変換器７４Ｂ，発光器７４Ｃ，キ
ャリアセンス回路７４Ｄによって構成されている。更
に、親機７６は、受光器７６Ａ，周波数変換器７６Ｂ，
発光器７６Ｃ，キャリアセンス回路７６Ｄ，ローカル発
振器７６Ｅによって構成されている。

【００５５】以上の各部のうち、受光器７２Ａの受信キ
ャリア周波数はＦ１であり、発光器７２Ｃの送信キャリ
ア周波数はＦ２である。受光器７４Ａの受信キャリア周
波数はＦ３であり、発光器７４Ｃの送信キャリア周波数
はＦ４である。また、親機７６における受光器７６Ａの
受信キャリア周波数はＦ２であり、発光器７６Ｃの送信
キャリア周波数はＦ３である。すなわち、中継装置７０
の第１中継部７２と第２中継部７４とは、直接に信号の
授受を行うことはできず、親機７６を介して行うように
構成されている。

【００５６】以上の各部のうち、親機７６は、部屋の天
井などの中央に一台設置され、複数の中継装置７０間の
中継が行なわれるようになっている。また、この実施例
では、上述した実施例で考慮しなければならなかったキ
ャリアの同期問題が生じない。このため、周波数変換器
７６Ｂでは、自己ローカルを用いた一般的な周波数変換
を行うようにすればよく、ローカル発振器７６Ｅが利用
される。

【００５７】この実施例によれば、図９に示すように、
親機７６を介して端末装置Ｔ間の信号授受が行われ、中
継ステップ数は増えることになる。ところで、実施例
１，２では全中継装置Ｒがお互いに通信可能であること
が条件となり、部屋の端から端までの距離の通信能力を
要求される。しかし、本実施例では、親機７６を部屋の
中央部に配置することにより、中継装置７０の最大通信
距離は部屋の距離のほぼ２／１となる。

【００５８】他方、発光源からの距離が２倍となれば受
光強度は１／４というように、距離の２乗に半比例して
受光強度は低下する。このため、例えば、２倍の距離の
送信を行うためには、発光器の出力を４倍にする必要が
ある。本実施例では、前記実施例と比較して距離がほぼ
半分となるので、通信能力は約１／４でよくなる。従っ
て、中継装置７０の規模はかなり縮小することができ
る。中継装置７０は多数設置する必要があるので、コス
ト的な面で極めて効果が大きい。

【００５９】更に、実施例１，２によれば、複数の中継
装置どうしを互いに通信可能とする必要がある。たとえ
ば、中継装置Ｒ１〜Ｒｎを考えた場合、中継装置Ｒ１は
中継装置Ｒ２〜Ｒｎの（ｎ−１）台の中継装置全部と通
信可能でなければならない。中継装置２Ｒ〜Ｒｎについ
ても同様である。しかし、実施例３では、各中継装置７
０が１台の親機７６に対してのみ通信可能であればよ
く、設置上の制約が緩和されて非常に有利となる。

【００６０】また、中継装置７０の発光器７２Ｃ及び受
光器７４Ａは、親機７６に対してのみ信号授受を行うの
みであるから、全方向に設ける必要がなく、図３の送受
光器７８のように親機７６方向に対してのみ信号授受を
行う構成とすることができる。従って、中継装置７０の
規模を更に小さくすることができる。

【００６１】＜実施例４＞次に、図１０及び図１１を参
照しながら、実施例４について説明する。実施例３にお
ける各装置の設置条件は、親機と複数の中継装置が通信
可能であることであった。この設置条件を利用すると、
親機からローカル信号を各中継装置に送って、各中継装
置で周波数変換用に利用することができる。

【００６２】図１０には、実施例４の構成が示されてい
る。同図において、親機８０には、ローカル送信部８２
が設けられており、発振器８２Ａと発光器８２Ｂとによ
って構成されている。他方、中継装置８４には、ローカ
ル受信部８６が設けられており、受光器８６ＡとＰＬＬ
回路８６Ｂによって構成されている。そして、ＰＬＬ回
路８６Ｂの出力が、周波数変換器７２Ｅ，７４Ｅに各々
供給される用に接続されている。

【００６３】この実施例によれば、親機８０のローカル
送信部８２から周波数Ｆ０の信号が各中継装置８４に送
信される。中継装置８４では、それがローカル受信部８
６の受光器８６Ａで受信され、この受信信号のＰＬＬ回
路８６ＢによるＰＬＬ出力が周波数変換器７２Ｅ，７４
Ｅに各々供給される。周波数変換器７２Ｅ，７４Ｅで
は、入力された周波数Ｆ０のＰＬＬ信号に基づいて、受
光器７２Ａ，７４Ａによる受信信号の周波数変換が行わ
れる。図１１（Ａ）には、端末装置，中継装置，親機間
で授受される各信号間の周波数スペクトル例が示されて
いる。なお、ＦＬは、ローカル発振器７６Ｅの発振周波
数である。

【００６４】この実施例によれば、パケットデータの送
信をランダム時間遅らせるという複雑な動作を行う必要
がないので、削るための余分なプリアンプルを付加する
必要がなくなって伝送効率が向上する。

【００６５】また、追加されるローカル送受信機能は、
伝送する信号が無変調キャリアであることから、中継装
置８４のＰＬＬ回路８６Ｂにおけるループフィルタの時
定数を極めて低く設定することができる。従って、親機
８０から送信する周波数Ｆ０のローカル信号のレベル
を、パケット信号レベルに対してかなり低く設定でき
る。更に、中継装置８４の受光器８６Ａは、親機８０の
発光器８２Ｂのローカル信号のみを受信すればよいので
１個の受光素子で構成することができ、実施例３と比較
して追加される構成部分は軽微である。

【００６６】＜実施例５＞次に、図１１及び図１２を参
照しながら、実施例５について説明する。図１２には、
実施例５の主要構成が示されている。同図において、親
機７６は、実施例３と同様の構成となっている。中継装
置９０は、実施例３における周波数変換器の代わりに、
２逓倍回路９２Ｂ，９４Ｂが第１及び第２中継部９２，
９４で各々使用された構成となっている。

【００６７】この実施例５によれば、中継装置９０にお
ける周波数変換が周波数の２逓倍によって行われる。こ
の場合の各部における伝送信号の周波数スペクトル例を
示すと、図１１（Ｂ）のようになる。本実施例によれ
ば、図１０に示した実施例４におけるローカル送受信機
能を省くことが可能となる。しかし、２逓倍による周波
数変換が行われるため、周波数アロケーションの自由度
が制約を受けるようになる。

【００６８】＜他の実施例＞なお、本発明は、何ら上記
実施例に限定されるものではなく、たとえば次のような
ものも含まれる。 （１）端末装置や中継装置の数や配置位置などは、必要
に応じて適宜設定してよい。親機についても同様であ
る。 （２）装置構成も、同様の作用を奏するように種々設計
変更可能であり、これらのものも本発明に含まれる。た
とえば、実施例５において、中継装置側をローカル発振
による周波数変換とし、親機側を逓倍による周波数変換
としてもよい。また、本発明の中継方式を、他の通信シ
ステムと組み合わることも任意である。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による中継
装置及び中継システムによれば、端末装置から送信され
た信号を中継装置の第１中継部で受信して直接中継装置
の第２中継部に送信するとともに、この第２中継部から
各端末装置に送信することとしたので、見通しのない遠
方の端末装置に対する中継も良好に行うことができると
いう効果がある。また、中継装置の増設により、システ
ムの拡張を簡便に行うことができる。

【００７０】他の発明によれば、複数の第１中継装置と
それらに共通する第２中継装置が配置され、第１中継装
置の第１中継部と第２中継部との通信が第２中継装置を
介して行われるので、伝送性能が向上するという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による中継装置の実施例１の配置構成を
示す説明図である。

【図２】実施例１の中継装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図３】実施例１及び４の発光器，受光器の配列を示す
説明図である。

【図４】実施例１の動作を示すタイミングチャートであ
る。

【図５】実施例１の動作状態の一例を示す説明図であ
る。

【図６】実施例２の中継装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図７】実施例２の動作を示すタイミングチャートであ
る。

【図８】実施例３の主要部を示すブロック図である。

【図９】実施例３の動作状態の一例を示す説明図であ
る。

【図１０】実施例４の主要部を示すブロック図である。

【図１１】実施例４及び５の伝送信号の周波数スペクト
ラムを示すグラフである。

【図１２】実施例５の主要部を示すブロック図である。

【図１３】従来技術を示す説明図である。

【符号の説明】

１２，５０…第１中継部、１４，６０…第２中継部、１
６，２０，２６，７２Ａ，７４Ａ，７６Ａ，８６Ａ…受
光器、１８，２２，２４，７２Ｃ，７４Ｃ，７６Ｃ，８
２Ｂ…発光器、３０，３８，７２Ｄ，７４Ｄ，７６Ｄ…
キャリアセンス回路、３２，４０，７２Ｂ，７４Ｂ，７
６Ｂ，７２Ｅ，７４Ｅ…周波数変換器、３４，５８…コ
ントロール回路（制御部）、３６…スタートディレイ回
路（制御部）、５２，６２…復調器、５４…メモリバッ
ファ回路、５６…変調器、７０，８４，９０…中継装置
（第１中継装置）、７６，８０…親機（第２中継装
置）、７６Ｅ…ローカル発振器、８２…ローカル送信
部、８２Ａ…発振器、８６…ローカル受信部、８６Ｂ…
ＰＬＬ回路、９２Ｂ，９４Ｂ…２逓倍回路、Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３，Ｐ４…パケット、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４…
中継装置、Ｔ，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４…端末装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 孝明 東京都港区虎ノ門１丁目26番５号 エ ヌ・ティ・ティ・データ通信株式会社内 (72)発明者 野本 健 東京都港区虎ノ門１丁目26番５号 エ ヌ・ティ・ティ・データ通信株式会社内 (72)発明者 牛島 啓史 東京都港区虎ノ門１丁目26番５号 エ ヌ・ティ・ティ・データ通信株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−241941（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04L 12/28

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の端末装置間のパケットデータ通信
   を光信号によって中継する中継装置において、 前記端末装置の第１のキャリア周波数の光送信信号を受
   信するとともに、第１の周波数変換を行って第２のキャ
   リア周波数の光信号を送信する第１中継部と、 この第１中継部の第２のキャリア周波数の光送信信号を
   受信するとともに、第２の周波数変換を行って端末装置
   に第３のキャリア周波数の光信号を送信する第２中継部
   と、 を備えたことを特徴とする中継装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の中継装置において、第２
   中継部が受信状態であるときは第１中継部の送信を中止
   する制御部を備えたことを特徴とする中継装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の中継装置において、第１
   中継部で受信したパケットデータを格納するメモリ手段
   と、第２中継部によって受信されたパケットデータとメ
   モリ手段の内容を比較し、両者が同一であればメモリ手
   段の内容を消去する制御部とを備えたことを特徴とする
   中継装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の中継
   装置を、相互に通信可能に複数配置したことを特徴とす
   る中継システム。
5. 【請求項５】 複数の端末装置間のパケットデータ通信
   を光信号によって中継する中継装置において、第１及び
   第２中継装置を備え、第１中継装置は、前記端末装置の
   送信信号を受信するとともに第１の周波数変換を行って
   送信する第１中継部と、前記第２中継装置の送信信号を
   受信するとともに第２の周波数変換を行って端末装置に
   送信する第２中継部とを備え、前記第２中継装置は、前
   記第１中継部の送信信号を受信するとともに第３の周波
   数変換を行って第２中継部に送信することを特徴とする
   中継装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の中継装置において、前記
   第１中継装置における第１及び第２の周波数変換用のロ
   ーカル信号の送信部を前記第２中継装置に設けるととも
   に、このローカル信号の受信部を第１中継装置に設けた
   ことを特徴とする中継装置。
7. 【請求項７】 請求項５記載の中継装置において、前記
   第１の中継装置における第１及び第２の周波数変換を逓
   倍により行うことを特徴とする中継装置。
8. 【請求項８】 請求項５乃至７のいずれかに記載の中継
   装置のうち、第１中継装置を、第２中継装置に対して相
   互に通信可能に複数配置したことを特徴とする中継シス
   テム。