JP4419391B2 - 伝送媒体アクセス制御システムおよび中継側ターミナル装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は伝送媒体アクセス制御システムに関し、例えば、ＡＴＭ−ＰＯＮを利用するイーサネット（登録商標）などに適用して好適なものである。
【０００３】
さらに本発明は、このような伝送媒体アクセス制御システムの構成要素としての中継側ターミナル装置に関するものである。
【０００４】
【従来の技術】
近年、インターネットの普及や、インターネットに対するアクセス回線のブロードバンド化の進行により、ユーザ装置（アクセスシステム）の大容量化が求められている。アクセスシステムは電気では、下記の非特許文献１に記載されたものがあり、光では下記の非特許文献２に記載されたＡＴＭ−ＰＯＮなどがある。電気では１０Ｍｂｐｓ以上のデータ通信は難しく、光技術の適用が求められている。
【０００５】
また、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）では、下記の非特許文献３に記載されたように、１０／１００ＢＡＳＥ−Ｔ、さらにＧｉｇａｂｉｔのインタフェースを持ち、スイッチングハブにより、バス接続からスター接続に変更されつつある。
【０００６】
【非特許文献１】
「ｘＤＳＬ／ＦＴＴＨ 教科書」アスキー出版局
【０００７】
【非特許文献２】
「光アクセスシステム」、沖電気研究開発、第１８２号、Ｖｏｌ．６７，Ｎｏ．１，Ａｐｒ ２０００
【０００８】
【非特許文献３】
「ギガビット Ｅｔｈｅｒｎｅｔ 教科書」アスキー出版局
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したＡＴＭ−ＰＯＮの多重方法は時分割多重（ＴＤＭ）のため、個々の通信端末（クライアントマシン、サーバマシン等）などからネットワーク機器（ハブ、スイッチングハブ、レイヤ２スイッチ、レイヤ３スイッチなど）や前記アクセス回線へ向かう上り信号に対して各通信端末からの信号が衝突しないようなタイミング制御が必要であり、十分な実行速度が出せない。また、タイミング制御を実行するためのモジュールの追加、バースト受信用のＯ／Ｅ（光電気変換）モジュールの追加が必要となる上、前記ネットワーク機器としてレイヤスイッチ（レイヤ２スイッチやレイヤ３スイッチなど）以外にＡＴＭスイッチが必要になるため、高コストになる。
【００１０】
ＬＡＮのネットワーク構成としては例えば図２または図３に示すようなものがあるが、例えば、図２のネットワーク構成において、ネットワーク機器１０をトランシーバすなわちＡＵＩ（Attachment Unit Interface）を装備するハブとし、当該ＬＡＮ内の多数の通信端末１１Ａ〜１１Ｎをこの１つのハブ１０に収容するものとすると、当該ハブ１０は、図３に示すハブ（トランシーバ）１６Ａ〜１６Ｍに比べてポート数も多く、大規模なものとなってしまう。また、フレームの衝突が頻発してスループットが著しく低下する可能性がある。
【００１１】
かかる課題を解決するために、第１の本発明の伝送媒体アクセスシステムは、複数の中継トランシーバ装置を有するスイッチ中継装置と、複数の中継トランシーバ装置のそれぞれに収容される複数の通信端末とを有し、各中継トランシーバ装置に収容される複数の通信端末がＣＳＭＡ／ＣＤ方式を利用して伝送路を時分割で共有して各中継トランシーバ装置と通信を行うローカルエリアネットワークで、各中継トランシーバ装置と収容される複数の通信端末との間に配設された同時にアクセス可能な光伝送路へのアクセス制御を行う伝送媒体アクセス制御システムにおいて、（Ａ）各通信端末の同時にアクセス可能な光伝送路へのアクセス制御を行うものであって、各通信端末からの信号に対して割り当てられた拡散符号を付与し拡散された光信号を出力する複数の端末側トランシーバ装置と、（Ｂ）各中継トランシーバ装置と接続するものであって、光伝送路を介して収容する複数の端末側トランシーバ装置からの光信号の符号化多重数を所定数とする複数の中継側ターミナル装置と、（Ｃ）各中継側ターミナル装置と、当該各中継側ターミナル装置に収容される複数の端末側トランシーバ装置との間に設けられた光合分波手段とを備え、各中継側ターミナル装置が、（Ｂ−１）受信用構成要素として、（１）受信した光符号化多重信号に対して、対応する拡散符号を用いて逆拡散を行う逆拡散手段と、（２）逆拡散手段により逆拡散された正常な復調信号であるか否かを識別する識別判定手段と、（３）識別判定手段により識別された複数の正常な復調信号を多重化して、接続する中継トランシーバ装置に与える多重化手段とを有し、（Ｂ−２）送信用構成要素として、（１）各中継トランシーバ装置からの電気信号を光信号に変換して光伝送路に出力する第１の電気−光変換手段を有し、各端末側トランシーバ装置が、（Ａ−１）その送信用構成要素として、（１）接続する通信端末からの電気信号を拡散する電気拡散手段と、（２）電気拡散手段から出力される拡散された電気信号を、光信号に変換して光伝送路へ送出する第２の電気−光変換手段とを有し、（Ａ−２）その受信用構成要素として、（１）光伝送路から受信した光信号を電気信号に変換する光−電気変換手段を有し、（２）各中継側ターミナル装置は、識別判定手段により正常に識別されなかった場合に、当該復調信号の宛先の非正常応答信号を生成し、この非正常応答信号を第１の電気−光変換手段に与える応答信号生成手段をさらに有し、各端末側トランシーバ装置は、（Ａ−３）接続する通信端末からの電気信号を一時的に格納する信号格納手段と、（Ａ−４）非正常応答信号を受信した場合に、信号格納手段から該当する電気信号を再送させる再送制御手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
さらに第２の本発明の中継側ターミナル装置は、複数の中継トランシーバ装置を有するスイッチ中継装置と、複数の中継トランシーバ装置のそれぞれに収容される複数の通信端末とを有し、各中継トランシーバ装置に収容される複数の通信端末がＣＳＭＡ／ＣＤ方式を利用して伝送路を時分割で共有して各中継トランシーバ装置と通信を行うローカルエリアネットワークで、各中継トランシーバ装置と収容される複数の通信端末との間に配設された同時にアクセス可能な光伝送路へのアクセス制御を行う伝送媒体アクセス制御システムを構成する中継側ターミナル装置において、（Ａ）当該中継ターミナル装置は、各中継トランシーバ装置と接続するものであって、光伝送路を介して収容する、各通信端末のアクセス制御を行う端末側トランシーバ装置からの光信号の符号化多重数を所定数とし、（Ｂ）受信用構成要素として、（１）受信した光符号化多重信号に対して、対応する拡散符号を用いて逆拡散を行う逆拡散手段と、（２）逆拡散手段により逆拡散された正常な復調信号であるか否かを識別する識別判定手段と、（３）識別判定手段により識別された複数の正常な復調信号を多重化して、接続する中継トランシーバ装置に与える多重化手段と、（Ｃ）送信用構成要素として、（１）各中継トランシーバ装置からの電気信号を光信号に変換して光伝送路に出力する第１の電気−光変換手段とを有し、（Ｄ）識別判定手段により正常に識別されなかった場合に、当該復調信号の宛先の非正常応答信号を生成し、この非正常応答信号を第１の電気−光変換手段に与える応答信号生成手段とをさらに有することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（Ａ）実施形態
以下、本発明にかかる伝送媒体アクセス制御システムおよび中継側ターミナル装置の実施形態について説明する。
【００１５】
第１〜第３の実施形態は、符号多重（ＣＤＭ）技術を利用するものであるが、伝送路に同時にアクセスできる通信端末の数はＣＳＭＡ／ＣＤの機構を利用して限定することを特徴とする。これら第１〜第３の実施形態でも、伝送路に対するアクセス制御そのものは通常のＣＳＭＡ／ＣＤの機構をそのまま利用するが、ＣＤＭ（ＯＣＤＭ）を併用するため、基本的にＣＤＭで許容される多重数の上限以下である限り、複数の通信端末が同時に伝送路にアクセスしたとしてもＣＳＭＡ／ＣＤの機構が衝突（コリジョン）が発生したものとみなさず、単純なＣＳＭＡ／ＣＤよりもスループットを高めることができる。
【００１６】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
本実施形態にかかるＬＡＮ２０の全体構成例を図５に示す。
【００１７】
図５において、当該ＬＡＮ２０は、スイッチ２１と、ＯＣＤＭターミナル２２Ａ〜２２Ｐと、カプラ２３Ａ〜２３Ｐと、通信端末２４Ａ〜２４Ｑと、伝送路ＬＡ１〜ＬＰ１、ＬＡ２〜ＬＰ２、ＬＡ１１〜ＬＡ１４，ＬＢ１１〜ＬＢ１４、ＬＰ１１〜ＬＰ１４とを備えている。
【００１８】
このうちＯＣＤＭターミナル２２Ａ〜２２Ｐよりも上に図示したスイッチ２１、伝送路ＬＡ２〜ＬＰ２は、電気信号を伝送し、中継する部分であり、通常のイーサネットと同様な機能を有する。
【００１９】
したがって、スイッチ２１は、スイッチングハブ、レイヤ２スイッチ、レイヤ３スイッチなどの中継装置であり、伝送路ＬＡ２〜ＬＰ２は、ツイストペアケーブルや同軸ケーブルなどの伝送路である。なお、必要に応じて、当該伝送路ＬＡ２〜ＬＰ２の全部または一部は、有線伝送路ではなく、無線伝送路としてもかまわない。また、必要に応じて、前記スイッチ２１よりさらに上位にネットワーク機器（例えば、ルータなど）が存在していてもよいことは当然である。
【００２０】
これに対し、ＯＣＤＭターミナル２２Ａ〜２２Ｐよりも下に図示したカプラ２３Ａ〜２３Ｐ、伝送路ＬＡ１〜ＬＰ１、ＬＡ１１〜ＬＡ１４，ＬＢ１１〜ＬＢ１４、ＬＰ１１〜ＬＰ１４は、光信号を伝送するための部分である。
【００２１】
図５中に示したスイッチ２１は、接続されている各伝送路ＬＡ２〜ＬＰ２に１対１に対応する複数のポートＰＡ〜ＰＰを備えているが、ここでは、そのうちポートＰＡの配下に接続された伝送路ＬＡ２、ＯＣＤＭターミナル２２Ａ、伝送路ＬＡ１、カプラ２３Ａ、伝送路ＬＡ１１〜ＬＡ１４、通信端末２４Ａ〜２４Ｄの部分を取り出してその詳細を図１に示す。当該ポートＰＡ以外の各ポートＰＢ〜ＰＰの配下に接続された部分の構成も、実質的に図１と同じである。
【００２２】
図１において、カプラ２３Ａは、光の分岐（分波）や結合（合波）を行うための方向性のある光部品で、少なくとも４つの端子Ｔ１〜Ｔ４を備えている。
【００２３】
このうち端子Ｔ１はＯＣＤＭターミナル２２Ａに接続された前記伝送路ＬＡ１に接続され、端子Ｔ２はＯＣＤＭトランシーバ２７Ａに接続された前記伝送路ＬＡ１１に接続され、端子Ｔ３はＯＣＤＭトランシーバ２７Ｂに接続された前記伝送路ＬＡ１２に接続され、端子Ｔ４はＯＣＤＭトランシーバ２７Ｄに接続された前記伝送路ＬＡ１４に接続されている。
【００２４】
当該カプラ２３Ａの分岐や結合には方向性があるため、端子（分散端子）Ｔ２〜Ｔ４のいずれか（例えば、Ｔ２）から入力された光信号（例えば、ＭＡＣフレームＯＡ１１など）は、端子（集約端子）Ｔ１からのみ出力され、その他の分散端子（例えば、Ｔ３）からは出力されない。また分散端子Ｔ２〜Ｔ４のうちの複数の端子に対し同時に光信号が入力された場合、それらの光信号は当該カプラ２３Ａで多重（合波）されて集約端子Ｔ１から出力される。
【００２５】
反対に、集約端子Ｔ１に光信号（例えば、ＭＡＣフレームＲＡ１）が入力されると、当該カプラ２３Ａで多重分離（分波）されてその他のすべての分散端子Ｔ２〜Ｔ４から、当該光信号が出力される。
【００２６】
伝送路ＬＡ１１を介して当該カプラ２３Ａの分散端子Ｔ２に接続されている前記通信端末２４Ａは、パソコン２５Ａと、トランシーバ２６Ａおよび２７Ａとを備えている。通信端末２４以外の通信端末（例えば、２５Ｂ）も実質的に当該通信端末２４Ａと同じ構成を備えているが、ここでは、主として当該通信端末２４について説明する。
【００２７】
当該通信端末２４Ａの構成要素であるパソコン２５Ａはネットワーク機能を備えたその他の情報処理装置に置換可能であるが、ここでは通常のパソコンを想定する。
【００２８】
前記トランシーバ２６Ａは従来のイーサネットのために使用される通常のトランシーバであるが、前記トランシーバ２７Ａのほうは、本実施形態で特徴的なＯＣＤＭのためのトランシーバである。これらトランシーバ２６Ａと２７Ａはいずれも、ＯＳＩ参照モデルの最下位の階層である物理層に属する構成要素である。トランシーバ２６Ａには、ＯＳＩ参照モデルのデータリンク層に属する図示しない構成要素（ＭＡＣモジュール）が接続されており、前記ＣＳＭＡ／ＣＤに対応する伝送路（ここでは、伝送路ＬＡ１１）へのアクセス制御を実行する。当該ＭＡＣモジュールがトランシーバ２６Ａに接続されている点や、ＭＡＣモジュール自体の機能は、従来と同様である。
【００２９】
図１の例では、トランシーバ２６Ａが１０ＢＡＳＥ−Ｔまたは１００ＢＡＳＥ−Ｔに対応するものとしているが、当該トランシーバ２６Ａの仕様をこれらに限定する必要はない。
【００３０】
当該トランシーバ２６Ａと２７Ａは相互の接続が確保できればどのように配置してもよい。例えば、伝送路（ここでは、ＬＡ１１）側に取り付けるようにしてもよく、パソコン２５Ａに装着するＬＡＮカード（ＬＡＮアダプタ）に搭載してもよい。また、トランシーバ２６ＡはＬＡＮカードに搭載し、ＯＣＤＭトランシーバ２７Ａを、当該ＬＡＮカードに外部から装着する構成とすることもできる。外部から装着する場合には、製品として当該ＯＣＤＭトランシーバ２７Ａに相当する機能だけを有するユニットを提供すれば、ユーザがすでに購入し利用している既存のＬＡＮカード（トランシーバ２６Ａの機能を内蔵している）をそのまま活用することが可能になる。
【００３１】
ＯＣＤＭトランシーバ２７Ａには、通信端末２４Ａが送信する信号を拡散してＯＣＤＭを実現するための拡散符号（ここでは、Ｃ１）が設定されている。拡散符号の設定は、動的に行うことも可能であるが、ここでは、予め静的に行うものとする。
【００３２】
拡散符号は、少なくとも同じＯＣＤＭターミナル（ここでは、２２Ａ）の配下に収容されている通信端末間（ここでは、２４Ａ〜２４Ｄ間）では一意性が保証されている必要がある。
【００３３】
静的に設定する方法にも様々なものが考えられ、例えば、製品としてのＯＣＤＭトランシーバ（例えば、２７Ａ）あるいは当該ＯＣＤＭトランシーバを搭載したＬＡＮカードの製造工程で設定するようにしてもよく、ＬＡＮ２０に通信端末を追加したときに設定するようにしてもよい。追加時に設定する場合、通信端末の数が多くなければ一意性の確保は比較的容易であると考えられるが、同じＯＣＤＭターミナル（例えば、２２Ａ）の配下に収容されている通信端末の数が多い場合や、通信端末の追加や削除が頻発する場合には、誤りなく一意性を確保する設定作業は大きな負担となる可能性がある。これに対し、製造工程で設定する場合には、例えば、予めグローバルに一意性が保証されているＭＡＣアドレスをもとに当該拡散符号を生成するようにすれば、ＭＡＣアドレスに連動させて拡散符号の一意性も確保することが可能となる。
【００３４】
パソコン２５ＡのユーザＵ１が当該パソコン２５Ａに対して行った操作などに応じて、所定のユーザ情報を収容した電気信号としてのＭＡＣフレームＩＡ１１がトランシーバ２６Ａから送信されたとすると、当該ＭＡＣフレームＩＡ１１は、ＯＣＤＭトランシーバ２７Ａ内で施される処理により、拡散され、電気−光変換されて光信号としてのＭＡＣフレームＯＡ１１の形で伝送路（光ファイバケーブル）ＬＡ１１に送出される。
【００３５】
同様の処理は、通信端末２４Ｂや２４Ｄでも行われ得る。ここで、通信端末２４Ｂから送信される光信号としてのＭＡＣフレームをＯＡ１２とし、通信端末２４Ｄから送信される光信号としてのＭＡＣフレームをＯＡ１４とする。
【００３６】
通信端末２４Ｂ、２４Ｄなどで同様の処理が同時並列的に実行された場合、当該ＭＡＣフレームＯＡ１２，ＯＡ１４と、前記ＭＡＣフレームＯＡ１１は、カプラ２３Ａで多重（合波）されて前記集約端子Ｔ１から伝送路ＬＡ１へ送出される。
【００３７】
カプラ２３Ａを含む伝送路ＬＡ１１〜ＬＡ１４およびＬＡ１の内部構造によってスイッチ２１と各通信端末２４Ａ〜２４Ｄのあいだの物理的なトポロジが決定されるが、カプラとして前記カプラ２３Ａだけを用いる場合には、当該トポロジはスター型となる。ただし、例えば、複数のカプラを組み合わせること等によって実質的にバス型のトポロジを実現することも可能である。
【００３８】
例えば、前記カプラ２３Ａと同様なカプラを各伝送路ＬＡ１１〜ＬＡ１４上に１つずつ配置し、各カプラの集約端子を配置先の伝送路（例えば、ＬＡ１１）に接続するとともに複数の分散端子を他の各伝送路（例えば、ＬＡ１２，ＬＡ１４など）に接続する構成とすることで、実質的にバス型のトポロジが実現できる。この場合、一例として、通信端末２４Ａから送信された前記ＭＡＣフレームＯＡ１１は伝送路ＬＡ１１上に配置されたカプラ（図示せず）と前記カプラ２３Ａを経由して伝送路ＬＡ１へ出力されるだけでなく、伝送路ＬＡ１１上に配置された当該カプラと他の伝送路（例えば、ＬＡ１２）上に配置されたカプラを経由して他の伝送路へも出力されるからである。
【００３９】
当該バス型は電気信号の伝送における同軸ケーブルに対応するトポロジであり、スター型は電気信号の伝送におけるツイストペアケーブルに対応するトポロジである。
【００４０】
本実施形態ではいずれのトポロジを使用することも可能であるが、スター型を使用する場合には、伝送路上におけるＭＡＣフレームの衝突は合波後の伝送路ＬＡ１でしか発生しないため、通信端末（例えば、２４Ａ）側でＣＳＭＡ／ＣＤに応じたアクセス制御を実行するには、伝送路ＬＡ１上で衝突が起きたことを通信端末（例えば、２４Ａ）側へ通知（衝突通知）する必要がある。
【００４１】
また、伝送路ＬＡ１１〜ＬＡ１４およびＬＬ１として、送信用と受信用、すなわち、上り方向（通信端末（例えば２４Ａ）からスイッチ２１へ向かう方向が上り方向）と下り方向に異なる光ファイバ素線を用いるか、同じ光ファイバ素線を用いるかによっても衝突に関する条件は異なる。なお、光ファイバ素線とは１つのコアとそれを取り巻くクラッドから構成された伝送路の最小構成単位である。
【００４２】
通常、ＣＳＭＡ／ＣＤでは、自通信端末が送信したＭＡＣフレームが衝突によって壊れたこと（すなわち、実際に衝突したこと）を検出したとき、または、自通信端末に関するＭＡＣフレームの送信と受信が同時発生したときに実際には衝突が発生してはいないが衝突が発生したものとみなしたことをトリガとして、自通信端末からＭＡＣフレームの送信を停止すること等を含む一連のＣＳＭＡ／ＣＤの手順を開始することになる。前記バス型のトポロジにおいて上り方向と下りに方向に同一の光ファイバ素線を用いるように構成すれば、自通信端末が送信したＭＡＣフレームが実際に衝突によって壊れたことを検出することに基づいて、通常のＣＳＭＡ／ＣＤの手順を実行することが可能になる。
【００４３】
ただし、通常、バス型のトポロジの伝送路上では、１組の通信端末間（例えば、２４Ａと２４Ｄ間）の通信しか許されず、この１組の通信端末間の通信中に他の組の通信端末間で通信が行われると衝突が発生していずれの組の通信端末間でも通信を行うことができなくなるが、本実施形態ではＯＣＤＭを用いているため、ＯＣＤＭで許容される多重数の上限以下である限り、複数組の通信端末が同時に伝送路にアクセスしたとしてもＣＳＭＡ／ＣＤの機構が衝突が発生したものとみなさない。伝送路上で衝突が発生していても前記拡散符号を用いて逆拡散（復号）することにより、（前記ＭＡＣモジュールが）壊れていない本来のＭＡＣフレームを得ることができるからである。
【００４４】
これによって、単純なＣＳＭＡ／ＣＤよりもスループットを高めることができる。
【００４５】
多重数の上限がいくつになるかは、拡散符号相互間の関係などに依存して決まる。この上限を、配下の全通信端末２４Ａ〜２４Ｄと同数またはそれ以上となるようにすることも可能である。その場合には、ＣＳＭＡ／ＣＤによるアクセス制御は省略できるが、通信端末２４Ａ〜２４Ｄの数の１０倍のチップ数（拡散）が必要となる。
【００４６】
また、各通信端末２４Ａ〜２４Ｄの稼働率なども考慮すると、必ずしもすべての通信端末２４Ａ〜２４Ｄが常時、通信するわけではないので、当該上限の値よりも多くの通信端末２４Ａ〜２４Ｄを配下に収容するのが効率的であるといえる。
【００４７】
上限の値よりも多くの通信端末２４Ａ〜２４Ｄを配下に収容する場合、一時的に、当該上限以上の多重が行われることが起こり得る。その場合には、逆拡散によって得られる復号結果が正常なものではなくなる。そこで、上述したＣＳＭＡ／ＣＤによるアクセス制御が必要になる。
【００４８】
次に、前記ＯＣＤＭターミナル２２Ａの内部構成例について、図６を用いて説明する。
【００４９】
（Ａ−１−１）ＯＣＤＭターミナルの内部構成例
図６において、当該ＯＣＤＭターミナル２２Ａは、光／電気変換器３０と、電気／光変換器３１と、相関器３２Ａ〜３２Ｄと、判定回路３３と、バッファ３４と、ＭＵＸ回路３５とを備えている。
【００５０】
このうち光／電気変換器３０は、前記伝送路ＬＡ１から受信した光信号（ＭＡＣフレームＯＡ１１など）に対して光／電気変換を施して電気信号に変換する回路である。当該光／電気変換器３０から出力される電気信号はｎ個の相関器３２Ａ〜３２Ｄへ供給される。
【００５１】
ｎ個の相関器３２Ａ〜３２Ｄのそれぞれは、各拡散符号（例えば、前記拡散符号Ｃ１）に対応する逆拡散を実行する回路であり、その出力は判定回路３３へ供給される。当該ｎは、ＯＣＤＭターミナル２２Ａの配下で使用され得る拡散符号の数、すなわち、ＯＣＤＭターミナル２２Ａの配下に存在する通信端末２５Ａ〜２５Ｄの数と同数であってよい。
【００５２】
当該相関器３２Ａ〜３２Ｄが実行する逆拡散によりクロックも抽出できるので、バーストモジュール（バースト受信用のＯ／Ｅモジュール）が不要となり、タイミング制御も不要なので、コストが削減できる。
【００５３】
当該相関器（例えば、３２Ａ）の内部構成は、例えば、図１２に示すものであってよい。これは、シフトレジスタを用いた周知のマッチドフィルタと呼ばれるアナログ相関器で、例えば、ＣＣＤ（Charged Coupled Device２）を用いて実現できる。
【００５４】
図１２中、シフトレジスタ５０に入力されるアナログデータは、前記光／電気変換器３０から供給された電気信号であり、符号演算部５１を経て加算部５２から出力される相関結果出力は、前記判定回路３３へ供給される。シフトレジスタ５０に供給されるアナログデータとしては、光／電気変換器３０から出力された電気信号をそのまま用いることができる。
【００５５】
判定回路３３は、相関器３２Ａ〜３２Ｄが出力する逆拡散結果が正常なＭＡＣフレームであるか否かを判定し、正常なＭＡＣフレームのみをバッファ３４に格納する。この判定では、ＭＡＣフレームのペイロード部分に収容されているユーザ情報などを調べる必要はなく、ＭＡＣヘッダなどの定型的な検査を行うだけで十分である。例えば、上述したＭＡＣモジュールが衝突を検出する場合に行う検査と同様なものであってよい。
【００５６】
なお、上述した衝突通知を実行する場合には、当該判定回路３３によって、前記逆拡散結果が正常なＭＡＣフレームでないと判定されたときに、衝突通知を各通信端末２４Ａ〜２４Ｄへ送信することになる。この衝突通知には、伝送路ＬＡ１１〜ＬＡ１４や、ＬＡ１を利用してもよいが、これらとは別個に専用の伝送路を用意しておいてもよい。
【００５７】
伝送路ＬＡ１１〜ＬＡ１４およびＬＡ１が、上り方向と下り方向に別個の光ファイバ素線を用いている場合には衝突は上り方向だけで発生しているためその必要はないが、同じ光ファイバ素線を用いている場合には、衝突通知のためのＭＡＣフレームも衝突によって正常に送達できない可能性があるので、別個に専用の伝送路を用意する必要性が高いからである。
【００５８】
当該判定回路３３が正常であると判定したＭＡＣフレームを格納するバッファ３４は、当該ＭＡＣフレームを一時的に蓄積したあとＭＵＸ回路３５へ供給する。ＭＵＸ回路３５は、バッファ３４から受け取ったＭＡＣフレームを時間的に多重して伝送路ＬＡ２へ出力する。
【００５９】
電気／光変換器３１は、前記伝送路ＬＡ２から供給された電気信号としてのＭＡＣフレームを、光信号としてのＭＡＣフレームに変換して伝送路ＬＡ１に送出する回路である。
【００６０】
前記伝送路ＬＡ２には、トランシーバ２１Ａを介してスイッチ２１が接続されている。
【００６１】
当該トランシーバ２１Ａは上述したポートＰＡに対応する部分である。トランシーバ２１Ａの機能は、前記トランシーバ２６Ａと同様であってよいが、複数のトランシーバ（例えば、２６Ａ〜２６Ｄ）から送信されたＭＡＣフレームが前記ＭＡＣ回路３５によって時間的に多重されて供給され得るため、より高速な仕様となっている。
【００６２】
当該トランシーバ２１Ａを介してＭＡＣフレームの供給を受けたスイッチ２１は、当該ＭＡＣフレームが収容する所定のアドレス（例えば、ＭＡＣヘッダ中の宛先ＭＡＣアドレス）に応じて当該ＭＡＣフレームを中継処理し、該当するポート（例えば、ＰＢ）へ振り分ける。
【００６３】
トポロジが前記スター型の場合には、同じポート（例えば、ＰＡ）の配下の通信端末間（例えば、２４Ａと２４Ｄ間）でＭＡＣフレームをやり取りする場合にも、スイッチ２１による中継処理が必要になるが、トポロジが前記バス型の場合には不要である。
【００６４】
前記電気／光変換器３１に伝送路ＬＡ２経由で供給されるＭＡＣフレームも、当該スイッチ２１による中継処理を受けたＭＡＣフレームである。
【００６５】
一方、前記ＯＣＤＭトランシーバ２７Ａの内部構成例を図７に示す。他のＯＣＤＭトランシーバ２７Ｂ、２７Ｄの内部構成もこれと同様である。
【００６６】
（Ａ−１−２）ＯＣＤＭトランシーバの内部構成例
図７において、当該ＯＣＤＭ２７Ａは、光／電気変換器４０と、電気／光変換器４１と、拡散器４２とを備えている。
【００６７】
このうち光／電気変換器４０は、前記光／電気変換器３０に対応し、電気／光変換器４１は前記電気／光変換器３１に対応するので、その詳しい説明は省略する。
【００６８】
また、拡散器４２は、トランシーバ２６Ａから供給されたＭＡＣフレームを前記拡散符号Ｃ１を用いて拡散した上で電気／光変換器４１へ供給する回路である。当該拡散器４２による拡散は、前記相関器３２Ａ〜３２Ｄのうちのいずれか１つによる逆拡散に対応する操作である。
【００６９】
なお、前記パソコン２５ＢはユーザＵ２によって操作され、パソコン２５ＤはユーザＵ４によって操作される。
【００７０】
以下、上記のような構成を有する本実施形態の動作について説明する。
【００７１】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
前記スイッチ２１が中継処理を行ってポートＰＡ〜ＰＰのいずれかから送出するＭＡＣフレームは、当該ポートの配下の全通信端末に供給される。この点は、前記トポロジがバス型でもスター型でも同様であり、上り方向と下り方向に同じ光ファイバ素線を使っていてもいなくても同じである。
【００７２】
また、当該ＭＡＣフレームの送信元は、ＬＡＮ２０内に存在してもよく、ＬＡＮ２０の外部に存在してもよいことは当然である。
【００７３】
例えば、ポートＰＡから送出された場合、そのＭＡＣフレームは、ポートＰＡ配下の通信端末２４Ａ〜２４Ｄへ供給される。
【００７４】
この際、図５上で、ＯＣＤＭターミナル２２Ａ〜２２Ｐよりも上に図示したスイッチ２１、伝送路ＬＡ２〜ＬＰ２が電気信号を伝送、中継し、ＯＣＤＭターミナル２２Ａ〜２２Ｐよりも下に図示したカプラ２３Ａ〜２３Ｐ、伝送路ＬＡ１〜ＬＰ１、ＬＡ１１〜ＬＡ１４，ＬＢ１１〜ＬＢ１４、ＬＰ１１〜ＬＰ１４が光信号を伝送することは、すでに述べた通りである。
【００７５】
一方、ポート（例えば、ＰＡ）の配下の通信端末からＭＡＣフレームを送信する場合の動作は、図４のタイムチャートを用いて説明する。
【００７６】
図４（Ａ）から（Ｄ）は横軸が時間軸となっており、右寄りの位置ほど早い時刻に対応する。また、図４（Ａ）〜（Ｅ）の例では、前記多重数の上限の値は、２である。
【００７７】
図４（Ａ）に示すように、通信端末２４Ａのトランシーバ２７Ａは、ＭＡＣフレームＦ１１、Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４の順番で各ＭＡＣフレームを時系列に送信する。
【００７８】
同様に、図４（Ｂ）では、通信端末２４Ｂのトランシーバ２７ＢはＭＡＣフレームＦ２１、Ｆ２２，Ｆ２３，Ｆ２４の順番で各ＭＡＣフレームを時系列に送信し、図４（Ｃ）では、通信端末２４Ｄのトランシーバ２７ＤはＭＡＣフレームＦ３１、Ｆ３２，Ｆ３３の順番で各ＭＡＣフレームを時系列に送信している。
【００７９】
図４（Ｄ）から明らかなように、ＭＡＣフレームＦ１１は（同時に伝送されるＭＡＣフレームがほかになく）単独で伝送され、ＭＡＣフレームＦ２１とＦ３１は時間的に同時に伝送され、ＭＡＣフレームＦ１２とＦ２２は同時に伝送され、ＭＡＣフレームＦ１３とＦ３２は同時に伝送され、ＭＡＣフレームＦ２３は単独で伝送され、ＭＡＣフレームＦ１４，Ｆ２４，Ｆ３３は同時に伝送される。
【００８０】
また、これらのＭＡＣフレーム（例えば、Ｆ１１）は、前記拡散符号Ｃ１〜Ｃｎによって拡散された状態で伝送路を伝送される。
【００８１】
ここで、前記トポロジがスター型であるものとすると、前記カプラ２３により、同時に伝送される各ＭＡＣフレーム（例えば、Ｆ２１とＦ３１）は、前記伝送路ＬＡ１上で多重される。
【００８２】
多重数の上限値が２であるから、多重される（同時に伝送される）ＭＡＣフレームの数が２つまでならば、逆拡散結果は正常なＭＡＣフレームとなり、正常な通信を行うことができる。このとき、前記判定回路３３は、逆拡散結果である正常なＭＡＣフレームを前記バッファ３４へ格納するだけである。バッファ３４へ格納されたＭＡＣフレームはＭＵＸ回路３５，伝送路ＬＡ２，スイッチ２１などを経て、その宛先ＭＡＣアドレスが指定する通信端末に届けられる。
【００８３】
これに対し、例えば、ＭＡＣフレームＦ１４，Ｆ２４，Ｆ３３が伝送されるタイミングのように、同時に伝送されるＭＡＣフレームの数が３つなどとなって上限値の２を越えると、前記逆拡散結果は正常なものでなくなり、判定回路は、配下の各通信端末２４Ａ〜２４Ｄに対し、前記衝突通知を行うことになる。
【００８４】
衝突通知を受け取った各通信端末２４Ａ〜２４Ｄでは、前記ＭＡＣモジュール等がＣＳＭＡ／ＣＤにしたがった手順でアクセス制御を実行する。通常、ＣＳＭＡ／ＣＤでは、衝突を検出すると（この場合、衝突通知を受け取ると）、バックオフアルゴリズムに応じたランダムな時間が経過したあとで再度、ＭＡＣフレームの送信（再送）を行うことになる。なお、一般的なＣＳＭＡ／ＣＤでは、衝突を検出した通信端末は当該再送を行う前に、衝突の発生をコリジョンドメイン（本実施形態の場合、コリジョンドメインは、ポート（例えば、ＰＡ）配下の全通信端末（例えば、２５Ａ〜２５Ｄ）に相当）内の全通信端末に伝えるために連続的なジャム信号を送信するようになっているが、本実施形態で衝突通知を実行する場合には、ジャム信号の送信は省略可能である。
【００８５】
トポロジが前記バス型の場合には、各通信端末２４Ａ〜２４Ｄ内の前記ＭＡＣモジュールは自身で上限値を越える数のＭＡＣフレームの同時伝送を検出することが可能であるから、ＯＣＤＭターミナル２２Ａの判定回路は衝突通知を実行する必要がなくなるが、衝突通知を実行しない場合には、前記ジャム信号を送信することが望ましい。
【００８６】
なお、各通信端末２４Ａ〜２４Ｄ内の前記ＭＡＣモジュールが自身で上限値を越える数のＭＡＣフレームの同時伝送を検出するために必要であれば、他の通信端末のための拡散符号（通信端末２４Ａにとっては、拡散符号Ｃ２やＣｎなど）の設定を各通信端末に行うようにするとよい。
【００８７】
トポロジがスター型の場合もバス型の場合も、ＯＣＤＭターミナル２２Ａにおける逆拡散の結果が正常なＭＡＣフレームである場合には、前記スイッチ２１の中継処理などを介して、各ＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスが指定する通信端末へＭＡＣフレームが届けられる。
【００８８】
なお、バス型の場合、各ポート（例えば、ＰＡ）の配下の通信端末間（例えば、２４Ａと２４Ｄの間）でやり取りされるＭＡＣフレームは、スイッチ２１による中継処理を利用しなくても宛先に届けることが可能である点はすでに述べた通りである。
【００８９】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
本実施形態によれば、再送の頻度が低減できるので、スループットを高めることができる。
【００９０】
また、本実施形態では、前記ＡＴＭ−ＰＯＮよりも構成が簡単で、上述したタイミング制御を実行するためのモジュール、ＡＴＭスイッチなどを必要としないため、コストを抑制することができる。
【００９１】
さらに、前記ＯＣＤＭターミナル（例えば、２２Ａ）で行う逆拡散によりクロックを抽出することもでき、バーストモジュールが不要となる点も、コストの抑制に寄与する。
【００９２】
（Ｂ）第２の実施形態
以下では、本実施形態が第１の実施形態と相違する点についてのみ説明する。
【００９３】
本実施形態は、第１の実施形態では必ずしも明確でなかった前記衝突通知の実現法について提案するものである。
【００９４】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成および動作
本実施形態が第１の実施形態と相違するのは、ＯＣＤＭターミナルやＯＣＤＭトランシーバの内部構成だけである。図５に示すＬＡＮ２０の全体構成例や、図１に示す主要部の構成例などは本実施形態も第１の実施形態と同じなので、その詳しい説明は省略する。
【００９５】
本実施形態のＯＣＤＭターミナル２２Ａの主要部の構成例を図８に示す。第１の実施形態と同様に、本実施形態のＯＣＤＭターミナル２２Ｂ〜２２Ｐの構成も、当該ＯＣＤＭターミナル２２Ａと同じである。
【００９６】
図８において、図６と同じ符号３０、３１，３２Ａ〜３２Ｄ、３４，３５を付与した各構成要素の機能は第１の実施形態と同じなので、その詳しい説明は省略する。
【００９７】
図８に示す判定回路３３Ａの機能は、基本的に第１の実施形態の判定回路３３と同じであるが、前記衝突通知を実行しようとするときには、ＮＡＣＫパケット付与部３６へ所定の通知情報ＮＴ１〜ＮＴＤを供給して衝突通知のためのＭＡＣフレームの送信を要求する。
【００９８】
通常のＣＳＭＡ／ＣＤの手順にしたがえば、この衝突通知は、コリジョンドメイン内の全通信端末（例えば、２４Ａ〜２４Ｄ）に宛てて送信されべきものであり、例えば、いずれか２つの送信元からのＭＡＣフレームが正常に逆拡散できなかった場合でも、当該２つ以外のすべての通信端末に宛てて衝突通知を送信することになる。通常のＣＳＭＡ／ＣＤでは、もともと衝突の発生時には、ＭＡＣフレームが壊れてしまうため、ＭＡＣフレームの送信元を示す送信元ＭＡＣアドレスも正常に復号されてはおらず、特定の送信元（例えば、通信端末２４Ａ）を割り出すこと自体、不可能だからである。
【００９９】
本実施形態で、コリジョンドメイン内の全通信端末に宛てて衝突通知を送信する場合には、当該衝突通知を収容したＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスとしては、コリジョンドメイン内のすべての通信端末を宛先として指定するブロードキャストアドレスを利用することができる。ネットワーク構成によっては（例えば、前記バス型のトポロジを採用する場合など）、ブロードキャストを行うと、前記スイッチ２１を越えて通知不要な他のコリジョンドメインまで当該衝突通知が届けられる可能性があるが、図１，図５に示すネットワーク構成である限りその可能性はない。
【０１００】
ただし本実施形態の場合には、拡散符号（例えば、Ｃ１）とＭＡＣアドレスの対応関係さえＯＣＤＭターミナル（例えば、２２Ａ）側で管理していれば、逆拡散結果が正常でない拡散符号（例えば、Ｃ１）をもとに衝突によって破壊されたＭＡＣフレームの送信元のＭＡＣアドレスを特定することが可能なので、衝突したＭＡＣフレームの送信元の通信端末だけに衝突通知を送信することも可能である。
【０１０１】
ブロードキャストを用いる場合でも、衝突したＭＡＣフレームの送信元だけに衝突通知を行う場合でも、必要に応じて、当該衝突通知のＭＡＣフレームは、一定間隔で、複数回、送信するようにしてよい。
【０１０２】
この衝突通知を受け取る通信端末の側におけるＯＣＤＭトランシーバ（例えば、２７Ａ）の主要部の構成例は、図９に示す通りである。
【０１０３】
図９において、図７と同じ符号４０，４１，４２を付与した構成要素の機能は第１の実施形態と同じであるので、その詳しい説明は省略する。
【０１０４】
図９に示すバッファ送信制御部４３は、前記ＭＡＣフレームＩＡ１１を一時的にバッファに蓄積し、当該バッファからの読み出しタイミングを制御することによって伝送路ＬＡ１１に対するＭＡＣフレームＯＡ１１の送信タイミングを決定する部分である。
【０１０５】
伝送路ＬＡ１１に送信されたあとも、バッファの容量が許す限り当該バッファ内にＭＡＣフレームＩＡ１１の内容は記憶されているため、前記再送は、記憶されているＭＡＣフレームＩＡ１１を再度、読み出すことによって実現される。
【０１０６】
通信端末２４Ａにおいて、ＮＡＣＫ処理部４４が前記ＮＡＣＫパケット付与部３６が送信した衝突通知を受信した場合、当該バッファからの読み出しを再度、実行し、この再送を行うことになる。
【０１０７】
（Ｂ−２）第２の実施形態の効果
本実施形態によれば、第１の実施形態の効果と同等な効果を得ることができる。
【０１０８】
加えて、本実施形態では、衝突通知や再送を行うための具体的な構成を提供することができる。
【０１０９】
（Ｃ）第３の実施形態
以下では、本実施形態が第１、第２の実施形態と相違する点についてのみ説明する。
【０１１０】
本実施形態は、第１、第２の実施形態では電気信号の段階で実行した拡散や逆拡散を、光信号の段階で実行する。
【０１１１】
電気信号の段階で拡散や逆拡散を行うと、１Ｇｂｐｓ以上のデータレートを実現するのは困難であるが、光信号の段階で行うと、１Ｇｂｐｓ以上の高速なデータレートを実現することができる。
【０１１２】
（Ｃ−１）第３の実施形態の構成および動作
本実施形態が第１の実施形態と相違するのは、ＯＣＤＭターミナルやＯＣＤＭトランシーバの内部構成だけである。図５に示すＬＡＮ２０の全体構成例や、図１に示す主要部の構成例などは本実施形態も第１の実施形態と同じなので、その詳しい説明は省略する。
【０１１３】
本実施形態のＯＣＤＭターミナル２２Ａの主要部の構成例を図１０に示す。第１の実施形態と同様に、ＯＣＤＭターミナル２２Ｂ〜２２Ｐの構成も、当該ＯＣＤＭターミナル２２Ａと同じである。
【０１１４】
図１０において、図６と同じ符号３１，３３，３４，３５を付与した各構成要素の機能は第１の実施形態と同じなので、その詳しい説明は省略する。
【０１１５】
図１０に示すｎ個の光逆拡散器３７Ａ〜３７Ｄは、前記相関器３２Ａ〜３２Ｄに対応するが、光信号の段階で逆拡散を行う点が異なる。
【０１１６】
このように光逆拡散器３７Ａ〜３７Ｄをｎ個もうけたため、符号３０Ａ〜３０Ｄを付与した光／電気（Ｏ／Ｅ）変換器もｎ個もうけてある。
【０１１７】
一方、ＭＡＣフレームＯＡ１１を送信するＯＣＤＭトランシーバ２２Ａの内部構成例は、図１１に示す通りである。
【０１１８】
図１１と図７の相違は、前記拡散器４２が光拡散器４５に置き換わった点だけである。
【０１１９】
光拡散器４５は、電気／光変換器４１が出力した光信号の段階のＭＡＣフレームを拡散して伝送路ＬＡ１１に送出する。
【０１２０】
光拡散器４５が実行する拡散（光拡散）の方式としては、多波長の発生順番を変える波長ホップ方式などを用いることができる。
【０１２１】
（Ｃ−２）第３の実施形態の効果
本実施形態によれば、第１の実施形態の効果と同等な効果を得ることができる。
【０１２２】
加えて、本実施形態では、第１の実施形態よりも高速なデータレートを実現することが可能である。
【０１２３】
（Ｄ）他の実施形態
上記第１〜第３の実施形態では、伝送路に対するアクセス制御方式としてＣＳＭＡ／ＣＤを使用したが、本発明ではＣＳＭＡ／ＣＤ以外のアクセス制御方式を利用することが可能である。
【０１２４】
例えば、１００ＶＧ−ＡｎｙＬＡＮなどを利用することも可能である。
【０１２５】
いずれのアクセス制御方式を利用しても、本発明では、多重数に関する前記上限値の範囲内で、複数の通信端末が同時送信可能である。
【０１２６】
なお、当該上限値は拡散符号相互間の関係などにも依存するため、必ずしも予め明確に判明していないこともあり得る。１００ＶＧ−ＡｎｙＬＡＮのように、通信端末側からの要求に応じて特定のアクセス制御装置が送信権を付与するタイプのアクセス制御方式では、上限値に応じて同時に送信権を付与できる通信端末の数が変化するから、当該上限値が予め判明していることが必要である。これに対し、ＣＳＭＡ／ＣＤのようなアクセス制御方式では、実際に逆拡散結果が正常か否かを検査し、その検査結果に応じてアクセス制御を実行できるため、予め上限値が判明している必要がない点で有利であるといえる。
【０１２７】
なお、上記第１〜第３の実施形態では、前記通信端末２４Ａ〜２４Ｄはユーザ（例えば、Ｕ１）が操作するパソコンであるものとしたが、いわゆるサーバマシンであってもよいことは当然である。例えば、メールサーバ、Ｗｅｂサーバ、ＤＮＳサーバなどの各種サーバに対応するサーバマシンであってもよい。
【０１２８】
また、前記拡散符号を、各通信端末に対し動的に設定する方法としては様々なものが考えられるが、例えば、ＤＨＣＰの機構を利用することもできる。
【０１２９】
すなわちＤＨＣＰは、ＤＨＣＰクライアントからの要求に応じてＤＨＣＰサーバが、ＴＣＰ／ＩＰ関連の各パラメータを動的にＤＨＣＰクライアントに設定するもので、当該ＴＣＰ／ＩＰ関連のパラメータとして、ＩＰアドレス、サブネットマスク、デフォルトゲートウエイなどがあるが、このなかに、前記拡散符号を含めるものである。
【０１３０】
拡散符号はＯＳＩ参照モデルの物理層に対応するパラメータであり、ＯＳＩ参照モデルのネットワーク層などに属するＴＣＰ／ＩＰ関連の値とは相違するが、このようにＤＨＣＰの機能を拡張することも可能である。
【０１３１】
この場合、前記通信端末（例えば、２４Ａ）にＤＨＣＰクライアントの機能を搭載し、ＬＡＮ２０にＤＨＣＰサーバを設置することとなる。
【０１３２】
各通信端末が通信を開始しようとするたびに動的に拡散符号を割り当て、当該通信が終了したら回収するように構成する場合、ＤＨＣＰサーバ側でプールする拡散符号の数を前記多重数の上限値と一致させれば、前記逆拡散の結果が正常でなくなることがないように制御することも可能である。
【０１３３】
なお、上述した相関器（例えば、３２Ａ）の内部構成としては、すでに説明した図１２のほか、例えば、図１３に示すものを用いることもできる。
【０１３４】
図１３において、Ａ／Ｄ変換部５５は、光／電気変換器３０から供給される前記電気信号（多値信号）にＡ／Ｄ変換を施してデジタル信号（２値信号）に変換し、当該デジタル信号をデジタルマッチドフィルタ５６に供給する。
【０１３５】
当該デジタルマッチドフィルタ５６は、図１２に示すマッチドフィルタと同じ機能をデジタル回路を用いて実現したものである。
【０１３６】
以上の説明では主としてハードウエア的に本発明を実現したが、本発明はソフトウエア的に実現することも可能である。
【０１３７】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明では、コストを抑制し、スループットを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１〜第３の実施形態におけるＬＡＮの主要部の構成例である。
【図２】従来のＬＡＮの構成例である。
【図３】従来のＬＡＮの構成例である。
【図４】第１〜第３の実施形態の動作説明図である。
【図５】第１〜第３の実施形態におけるＬＡＮの全体構成例である。
【図６】第１の実施形態で使用するＯＣＤＭターミナルの主要部の構成例である。
【図７】第１の実施形態で使用するＯＣＤＭトランシーバの主要部の構成例である。
【図８】第２の実施形態で使用するＯＣＤＭターミナルの主要部の構成例である。
【図９】第２の実施形態で使用するＯＣＤＭトランシーバの主要部の構成例である。
【図１０】第３の実施形態で使用するＯＣＤＭターミナルの主要部の構成例である。
【図１１】第３の実施形態で使用するＯＣＤＭトランシーバの主要部の構成例である。
【図１２】第１〜第３の実施形態で使用する相関器の構成例を示す概略図である。
【図１３】他の実施形態で使用する相関器の構成例を示す概略図である。
【符号の説明】
１１Ａ〜１１Ｎ、２４Ａ〜２４Ｑ…通信端末、１５，２０…スイッチ、２２Ａ〜２２Ｐ…ＯＣＤＭターミナル、２３Ａ〜２３Ｐ…カプラ、２５Ａ〜２５Ｄ…パソコン、２１Ａ、２６Ａ〜２６Ｄ、２７Ａ〜２７Ｄ…トランシーバ、Ｃ１〜Ｃｎ…拡散符号。
【発明の属する技術分野】
本発明は伝送媒体アクセス制御システムに関し、例えば、ＡＴＭ−ＰＯＮを利用するイーサネット（登録商標）などに適用して好適なものである。
【０００３】
さらに本発明は、このような伝送媒体アクセス制御システムの構成要素としての中継側ターミナル装置に関するものである。
【０００４】
【従来の技術】
近年、インターネットの普及や、インターネットに対するアクセス回線のブロードバンド化の進行により、ユーザ装置（アクセスシステム）の大容量化が求められている。アクセスシステムは電気では、下記の非特許文献１に記載されたものがあり、光では下記の非特許文献２に記載されたＡＴＭ−ＰＯＮなどがある。電気では１０Ｍｂｐｓ以上のデータ通信は難しく、光技術の適用が求められている。
【０００５】
また、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）では、下記の非特許文献３に記載されたように、１０／１００ＢＡＳＥ−Ｔ、さらにＧｉｇａｂｉｔのインタフェースを持ち、スイッチングハブにより、バス接続からスター接続に変更されつつある。
【０００６】
【非特許文献１】
「ｘＤＳＬ／ＦＴＴＨ 教科書」アスキー出版局
【０００７】
【非特許文献２】
「光アクセスシステム」、沖電気研究開発、第１８２号、Ｖｏｌ．６７，Ｎｏ．１，Ａｐｒ ２０００
【０００８】
【非特許文献３】
「ギガビット Ｅｔｈｅｒｎｅｔ 教科書」アスキー出版局
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したＡＴＭ−ＰＯＮの多重方法は時分割多重（ＴＤＭ）のため、個々の通信端末（クライアントマシン、サーバマシン等）などからネットワーク機器（ハブ、スイッチングハブ、レイヤ２スイッチ、レイヤ３スイッチなど）や前記アクセス回線へ向かう上り信号に対して各通信端末からの信号が衝突しないようなタイミング制御が必要であり、十分な実行速度が出せない。また、タイミング制御を実行するためのモジュールの追加、バースト受信用のＯ／Ｅ（光電気変換）モジュールの追加が必要となる上、前記ネットワーク機器としてレイヤスイッチ（レイヤ２スイッチやレイヤ３スイッチなど）以外にＡＴＭスイッチが必要になるため、高コストになる。
【００１０】
ＬＡＮのネットワーク構成としては例えば図２または図３に示すようなものがあるが、例えば、図２のネットワーク構成において、ネットワーク機器１０をトランシーバすなわちＡＵＩ（Attachment Unit Interface）を装備するハブとし、当該ＬＡＮ内の多数の通信端末１１Ａ〜１１Ｎをこの１つのハブ１０に収容するものとすると、当該ハブ１０は、図３に示すハブ（トランシーバ）１６Ａ〜１６Ｍに比べてポート数も多く、大規模なものとなってしまう。また、フレームの衝突が頻発してスループットが著しく低下する可能性がある。
【００１１】
かかる課題を解決するために、第１の本発明の伝送媒体アクセスシステムは、複数の中継トランシーバ装置を有するスイッチ中継装置と、複数の中継トランシーバ装置のそれぞれに収容される複数の通信端末とを有し、各中継トランシーバ装置に収容される複数の通信端末がＣＳＭＡ／ＣＤ方式を利用して伝送路を時分割で共有して各中継トランシーバ装置と通信を行うローカルエリアネットワークで、各中継トランシーバ装置と収容される複数の通信端末との間に配設された同時にアクセス可能な光伝送路へのアクセス制御を行う伝送媒体アクセス制御システムにおいて、（Ａ）各通信端末の同時にアクセス可能な光伝送路へのアクセス制御を行うものであって、各通信端末からの信号に対して割り当てられた拡散符号を付与し拡散された光信号を出力する複数の端末側トランシーバ装置と、（Ｂ）各中継トランシーバ装置と接続するものであって、光伝送路を介して収容する複数の端末側トランシーバ装置からの光信号の符号化多重数を所定数とする複数の中継側ターミナル装置と、（Ｃ）各中継側ターミナル装置と、当該各中継側ターミナル装置に収容される複数の端末側トランシーバ装置との間に設けられた光合分波手段とを備え、各中継側ターミナル装置が、（Ｂ−１）受信用構成要素として、（１）受信した光符号化多重信号に対して、対応する拡散符号を用いて逆拡散を行う逆拡散手段と、（２）逆拡散手段により逆拡散された正常な復調信号であるか否かを識別する識別判定手段と、（３）識別判定手段により識別された複数の正常な復調信号を多重化して、接続する中継トランシーバ装置に与える多重化手段とを有し、（Ｂ−２）送信用構成要素として、（１）各中継トランシーバ装置からの電気信号を光信号に変換して光伝送路に出力する第１の電気−光変換手段を有し、各端末側トランシーバ装置が、（Ａ−１）その送信用構成要素として、（１）接続する通信端末からの電気信号を拡散する電気拡散手段と、（２）電気拡散手段から出力される拡散された電気信号を、光信号に変換して光伝送路へ送出する第２の電気−光変換手段とを有し、（Ａ−２）その受信用構成要素として、（１）光伝送路から受信した光信号を電気信号に変換する光−電気変換手段を有し、（２）各中継側ターミナル装置は、識別判定手段により正常に識別されなかった場合に、当該復調信号の宛先の非正常応答信号を生成し、この非正常応答信号を第１の電気−光変換手段に与える応答信号生成手段をさらに有し、各端末側トランシーバ装置は、（Ａ−３）接続する通信端末からの電気信号を一時的に格納する信号格納手段と、（Ａ−４）非正常応答信号を受信した場合に、信号格納手段から該当する電気信号を再送させる再送制御手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
さらに第２の本発明の中継側ターミナル装置は、複数の中継トランシーバ装置を有するスイッチ中継装置と、複数の中継トランシーバ装置のそれぞれに収容される複数の通信端末とを有し、各中継トランシーバ装置に収容される複数の通信端末がＣＳＭＡ／ＣＤ方式を利用して伝送路を時分割で共有して各中継トランシーバ装置と通信を行うローカルエリアネットワークで、各中継トランシーバ装置と収容される複数の通信端末との間に配設された同時にアクセス可能な光伝送路へのアクセス制御を行う伝送媒体アクセス制御システムを構成する中継側ターミナル装置において、（Ａ）当該中継ターミナル装置は、各中継トランシーバ装置と接続するものであって、光伝送路を介して収容する、各通信端末のアクセス制御を行う端末側トランシーバ装置からの光信号の符号化多重数を所定数とし、（Ｂ）受信用構成要素として、（１）受信した光符号化多重信号に対して、対応する拡散符号を用いて逆拡散を行う逆拡散手段と、（２）逆拡散手段により逆拡散された正常な復調信号であるか否かを識別する識別判定手段と、（３）識別判定手段により識別された複数の正常な復調信号を多重化して、接続する中継トランシーバ装置に与える多重化手段と、（Ｃ）送信用構成要素として、（１）各中継トランシーバ装置からの電気信号を光信号に変換して光伝送路に出力する第１の電気−光変換手段とを有し、（Ｄ）識別判定手段により正常に識別されなかった場合に、当該復調信号の宛先の非正常応答信号を生成し、この非正常応答信号を第１の電気−光変換手段に与える応答信号生成手段とをさらに有することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（Ａ）実施形態
以下、本発明にかかる伝送媒体アクセス制御システムおよび中継側ターミナル装置の実施形態について説明する。
【００１５】
第１〜第３の実施形態は、符号多重（ＣＤＭ）技術を利用するものであるが、伝送路に同時にアクセスできる通信端末の数はＣＳＭＡ／ＣＤの機構を利用して限定することを特徴とする。これら第１〜第３の実施形態でも、伝送路に対するアクセス制御そのものは通常のＣＳＭＡ／ＣＤの機構をそのまま利用するが、ＣＤＭ（ＯＣＤＭ）を併用するため、基本的にＣＤＭで許容される多重数の上限以下である限り、複数の通信端末が同時に伝送路にアクセスしたとしてもＣＳＭＡ／ＣＤの機構が衝突（コリジョン）が発生したものとみなさず、単純なＣＳＭＡ／ＣＤよりもスループットを高めることができる。
【００１６】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
本実施形態にかかるＬＡＮ２０の全体構成例を図５に示す。
【００１７】
図５において、当該ＬＡＮ２０は、スイッチ２１と、ＯＣＤＭターミナル２２Ａ〜２２Ｐと、カプラ２３Ａ〜２３Ｐと、通信端末２４Ａ〜２４Ｑと、伝送路ＬＡ１〜ＬＰ１、ＬＡ２〜ＬＰ２、ＬＡ１１〜ＬＡ１４，ＬＢ１１〜ＬＢ１４、ＬＰ１１〜ＬＰ１４とを備えている。
【００１８】
このうちＯＣＤＭターミナル２２Ａ〜２２Ｐよりも上に図示したスイッチ２１、伝送路ＬＡ２〜ＬＰ２は、電気信号を伝送し、中継する部分であり、通常のイーサネットと同様な機能を有する。
【００１９】
したがって、スイッチ２１は、スイッチングハブ、レイヤ２スイッチ、レイヤ３スイッチなどの中継装置であり、伝送路ＬＡ２〜ＬＰ２は、ツイストペアケーブルや同軸ケーブルなどの伝送路である。なお、必要に応じて、当該伝送路ＬＡ２〜ＬＰ２の全部または一部は、有線伝送路ではなく、無線伝送路としてもかまわない。また、必要に応じて、前記スイッチ２１よりさらに上位にネットワーク機器（例えば、ルータなど）が存在していてもよいことは当然である。
【００２０】
これに対し、ＯＣＤＭターミナル２２Ａ〜２２Ｐよりも下に図示したカプラ２３Ａ〜２３Ｐ、伝送路ＬＡ１〜ＬＰ１、ＬＡ１１〜ＬＡ１４，ＬＢ１１〜ＬＢ１４、ＬＰ１１〜ＬＰ１４は、光信号を伝送するための部分である。
【００２１】
図５中に示したスイッチ２１は、接続されている各伝送路ＬＡ２〜ＬＰ２に１対１に対応する複数のポートＰＡ〜ＰＰを備えているが、ここでは、そのうちポートＰＡの配下に接続された伝送路ＬＡ２、ＯＣＤＭターミナル２２Ａ、伝送路ＬＡ１、カプラ２３Ａ、伝送路ＬＡ１１〜ＬＡ１４、通信端末２４Ａ〜２４Ｄの部分を取り出してその詳細を図１に示す。当該ポートＰＡ以外の各ポートＰＢ〜ＰＰの配下に接続された部分の構成も、実質的に図１と同じである。
【００２２】
図１において、カプラ２３Ａは、光の分岐（分波）や結合（合波）を行うための方向性のある光部品で、少なくとも４つの端子Ｔ１〜Ｔ４を備えている。
【００２３】
このうち端子Ｔ１はＯＣＤＭターミナル２２Ａに接続された前記伝送路ＬＡ１に接続され、端子Ｔ２はＯＣＤＭトランシーバ２７Ａに接続された前記伝送路ＬＡ１１に接続され、端子Ｔ３はＯＣＤＭトランシーバ２７Ｂに接続された前記伝送路ＬＡ１２に接続され、端子Ｔ４はＯＣＤＭトランシーバ２７Ｄに接続された前記伝送路ＬＡ１４に接続されている。
【００２４】
当該カプラ２３Ａの分岐や結合には方向性があるため、端子（分散端子）Ｔ２〜Ｔ４のいずれか（例えば、Ｔ２）から入力された光信号（例えば、ＭＡＣフレームＯＡ１１など）は、端子（集約端子）Ｔ１からのみ出力され、その他の分散端子（例えば、Ｔ３）からは出力されない。また分散端子Ｔ２〜Ｔ４のうちの複数の端子に対し同時に光信号が入力された場合、それらの光信号は当該カプラ２３Ａで多重（合波）されて集約端子Ｔ１から出力される。
【００２５】
反対に、集約端子Ｔ１に光信号（例えば、ＭＡＣフレームＲＡ１）が入力されると、当該カプラ２３Ａで多重分離（分波）されてその他のすべての分散端子Ｔ２〜Ｔ４から、当該光信号が出力される。
【００２６】
伝送路ＬＡ１１を介して当該カプラ２３Ａの分散端子Ｔ２に接続されている前記通信端末２４Ａは、パソコン２５Ａと、トランシーバ２６Ａおよび２７Ａとを備えている。通信端末２４以外の通信端末（例えば、２５Ｂ）も実質的に当該通信端末２４Ａと同じ構成を備えているが、ここでは、主として当該通信端末２４について説明する。
【００２７】
当該通信端末２４Ａの構成要素であるパソコン２５Ａはネットワーク機能を備えたその他の情報処理装置に置換可能であるが、ここでは通常のパソコンを想定する。
【００２８】
前記トランシーバ２６Ａは従来のイーサネットのために使用される通常のトランシーバであるが、前記トランシーバ２７Ａのほうは、本実施形態で特徴的なＯＣＤＭのためのトランシーバである。これらトランシーバ２６Ａと２７Ａはいずれも、ＯＳＩ参照モデルの最下位の階層である物理層に属する構成要素である。トランシーバ２６Ａには、ＯＳＩ参照モデルのデータリンク層に属する図示しない構成要素（ＭＡＣモジュール）が接続されており、前記ＣＳＭＡ／ＣＤに対応する伝送路（ここでは、伝送路ＬＡ１１）へのアクセス制御を実行する。当該ＭＡＣモジュールがトランシーバ２６Ａに接続されている点や、ＭＡＣモジュール自体の機能は、従来と同様である。
【００２９】
図１の例では、トランシーバ２６Ａが１０ＢＡＳＥ−Ｔまたは１００ＢＡＳＥ−Ｔに対応するものとしているが、当該トランシーバ２６Ａの仕様をこれらに限定する必要はない。
【００３０】
当該トランシーバ２６Ａと２７Ａは相互の接続が確保できればどのように配置してもよい。例えば、伝送路（ここでは、ＬＡ１１）側に取り付けるようにしてもよく、パソコン２５Ａに装着するＬＡＮカード（ＬＡＮアダプタ）に搭載してもよい。また、トランシーバ２６ＡはＬＡＮカードに搭載し、ＯＣＤＭトランシーバ２７Ａを、当該ＬＡＮカードに外部から装着する構成とすることもできる。外部から装着する場合には、製品として当該ＯＣＤＭトランシーバ２７Ａに相当する機能だけを有するユニットを提供すれば、ユーザがすでに購入し利用している既存のＬＡＮカード（トランシーバ２６Ａの機能を内蔵している）をそのまま活用することが可能になる。
【００３１】
ＯＣＤＭトランシーバ２７Ａには、通信端末２４Ａが送信する信号を拡散してＯＣＤＭを実現するための拡散符号（ここでは、Ｃ１）が設定されている。拡散符号の設定は、動的に行うことも可能であるが、ここでは、予め静的に行うものとする。
【００３２】
拡散符号は、少なくとも同じＯＣＤＭターミナル（ここでは、２２Ａ）の配下に収容されている通信端末間（ここでは、２４Ａ〜２４Ｄ間）では一意性が保証されている必要がある。
【００３３】
静的に設定する方法にも様々なものが考えられ、例えば、製品としてのＯＣＤＭトランシーバ（例えば、２７Ａ）あるいは当該ＯＣＤＭトランシーバを搭載したＬＡＮカードの製造工程で設定するようにしてもよく、ＬＡＮ２０に通信端末を追加したときに設定するようにしてもよい。追加時に設定する場合、通信端末の数が多くなければ一意性の確保は比較的容易であると考えられるが、同じＯＣＤＭターミナル（例えば、２２Ａ）の配下に収容されている通信端末の数が多い場合や、通信端末の追加や削除が頻発する場合には、誤りなく一意性を確保する設定作業は大きな負担となる可能性がある。これに対し、製造工程で設定する場合には、例えば、予めグローバルに一意性が保証されているＭＡＣアドレスをもとに当該拡散符号を生成するようにすれば、ＭＡＣアドレスに連動させて拡散符号の一意性も確保することが可能となる。
【００３４】
パソコン２５ＡのユーザＵ１が当該パソコン２５Ａに対して行った操作などに応じて、所定のユーザ情報を収容した電気信号としてのＭＡＣフレームＩＡ１１がトランシーバ２６Ａから送信されたとすると、当該ＭＡＣフレームＩＡ１１は、ＯＣＤＭトランシーバ２７Ａ内で施される処理により、拡散され、電気−光変換されて光信号としてのＭＡＣフレームＯＡ１１の形で伝送路（光ファイバケーブル）ＬＡ１１に送出される。
【００３５】
同様の処理は、通信端末２４Ｂや２４Ｄでも行われ得る。ここで、通信端末２４Ｂから送信される光信号としてのＭＡＣフレームをＯＡ１２とし、通信端末２４Ｄから送信される光信号としてのＭＡＣフレームをＯＡ１４とする。
【００３６】
通信端末２４Ｂ、２４Ｄなどで同様の処理が同時並列的に実行された場合、当該ＭＡＣフレームＯＡ１２，ＯＡ１４と、前記ＭＡＣフレームＯＡ１１は、カプラ２３Ａで多重（合波）されて前記集約端子Ｔ１から伝送路ＬＡ１へ送出される。
【００３７】
カプラ２３Ａを含む伝送路ＬＡ１１〜ＬＡ１４およびＬＡ１の内部構造によってスイッチ２１と各通信端末２４Ａ〜２４Ｄのあいだの物理的なトポロジが決定されるが、カプラとして前記カプラ２３Ａだけを用いる場合には、当該トポロジはスター型となる。ただし、例えば、複数のカプラを組み合わせること等によって実質的にバス型のトポロジを実現することも可能である。
【００３８】
例えば、前記カプラ２３Ａと同様なカプラを各伝送路ＬＡ１１〜ＬＡ１４上に１つずつ配置し、各カプラの集約端子を配置先の伝送路（例えば、ＬＡ１１）に接続するとともに複数の分散端子を他の各伝送路（例えば、ＬＡ１２，ＬＡ１４など）に接続する構成とすることで、実質的にバス型のトポロジが実現できる。この場合、一例として、通信端末２４Ａから送信された前記ＭＡＣフレームＯＡ１１は伝送路ＬＡ１１上に配置されたカプラ（図示せず）と前記カプラ２３Ａを経由して伝送路ＬＡ１へ出力されるだけでなく、伝送路ＬＡ１１上に配置された当該カプラと他の伝送路（例えば、ＬＡ１２）上に配置されたカプラを経由して他の伝送路へも出力されるからである。
【００３９】
当該バス型は電気信号の伝送における同軸ケーブルに対応するトポロジであり、スター型は電気信号の伝送におけるツイストペアケーブルに対応するトポロジである。
【００４０】
本実施形態ではいずれのトポロジを使用することも可能であるが、スター型を使用する場合には、伝送路上におけるＭＡＣフレームの衝突は合波後の伝送路ＬＡ１でしか発生しないため、通信端末（例えば、２４Ａ）側でＣＳＭＡ／ＣＤに応じたアクセス制御を実行するには、伝送路ＬＡ１上で衝突が起きたことを通信端末（例えば、２４Ａ）側へ通知（衝突通知）する必要がある。
【００４１】
また、伝送路ＬＡ１１〜ＬＡ１４およびＬＬ１として、送信用と受信用、すなわち、上り方向（通信端末（例えば２４Ａ）からスイッチ２１へ向かう方向が上り方向）と下り方向に異なる光ファイバ素線を用いるか、同じ光ファイバ素線を用いるかによっても衝突に関する条件は異なる。なお、光ファイバ素線とは１つのコアとそれを取り巻くクラッドから構成された伝送路の最小構成単位である。
【００４２】
通常、ＣＳＭＡ／ＣＤでは、自通信端末が送信したＭＡＣフレームが衝突によって壊れたこと（すなわち、実際に衝突したこと）を検出したとき、または、自通信端末に関するＭＡＣフレームの送信と受信が同時発生したときに実際には衝突が発生してはいないが衝突が発生したものとみなしたことをトリガとして、自通信端末からＭＡＣフレームの送信を停止すること等を含む一連のＣＳＭＡ／ＣＤの手順を開始することになる。前記バス型のトポロジにおいて上り方向と下りに方向に同一の光ファイバ素線を用いるように構成すれば、自通信端末が送信したＭＡＣフレームが実際に衝突によって壊れたことを検出することに基づいて、通常のＣＳＭＡ／ＣＤの手順を実行することが可能になる。
【００４３】
ただし、通常、バス型のトポロジの伝送路上では、１組の通信端末間（例えば、２４Ａと２４Ｄ間）の通信しか許されず、この１組の通信端末間の通信中に他の組の通信端末間で通信が行われると衝突が発生していずれの組の通信端末間でも通信を行うことができなくなるが、本実施形態ではＯＣＤＭを用いているため、ＯＣＤＭで許容される多重数の上限以下である限り、複数組の通信端末が同時に伝送路にアクセスしたとしてもＣＳＭＡ／ＣＤの機構が衝突が発生したものとみなさない。伝送路上で衝突が発生していても前記拡散符号を用いて逆拡散（復号）することにより、（前記ＭＡＣモジュールが）壊れていない本来のＭＡＣフレームを得ることができるからである。
【００４４】
これによって、単純なＣＳＭＡ／ＣＤよりもスループットを高めることができる。
【００４５】
多重数の上限がいくつになるかは、拡散符号相互間の関係などに依存して決まる。この上限を、配下の全通信端末２４Ａ〜２４Ｄと同数またはそれ以上となるようにすることも可能である。その場合には、ＣＳＭＡ／ＣＤによるアクセス制御は省略できるが、通信端末２４Ａ〜２４Ｄの数の１０倍のチップ数（拡散）が必要となる。
【００４６】
また、各通信端末２４Ａ〜２４Ｄの稼働率なども考慮すると、必ずしもすべての通信端末２４Ａ〜２４Ｄが常時、通信するわけではないので、当該上限の値よりも多くの通信端末２４Ａ〜２４Ｄを配下に収容するのが効率的であるといえる。
【００４７】
上限の値よりも多くの通信端末２４Ａ〜２４Ｄを配下に収容する場合、一時的に、当該上限以上の多重が行われることが起こり得る。その場合には、逆拡散によって得られる復号結果が正常なものではなくなる。そこで、上述したＣＳＭＡ／ＣＤによるアクセス制御が必要になる。
【００４８】
次に、前記ＯＣＤＭターミナル２２Ａの内部構成例について、図６を用いて説明する。
【００４９】
（Ａ−１−１）ＯＣＤＭターミナルの内部構成例
図６において、当該ＯＣＤＭターミナル２２Ａは、光／電気変換器３０と、電気／光変換器３１と、相関器３２Ａ〜３２Ｄと、判定回路３３と、バッファ３４と、ＭＵＸ回路３５とを備えている。
【００５０】
このうち光／電気変換器３０は、前記伝送路ＬＡ１から受信した光信号（ＭＡＣフレームＯＡ１１など）に対して光／電気変換を施して電気信号に変換する回路である。当該光／電気変換器３０から出力される電気信号はｎ個の相関器３２Ａ〜３２Ｄへ供給される。
【００５１】
ｎ個の相関器３２Ａ〜３２Ｄのそれぞれは、各拡散符号（例えば、前記拡散符号Ｃ１）に対応する逆拡散を実行する回路であり、その出力は判定回路３３へ供給される。当該ｎは、ＯＣＤＭターミナル２２Ａの配下で使用され得る拡散符号の数、すなわち、ＯＣＤＭターミナル２２Ａの配下に存在する通信端末２５Ａ〜２５Ｄの数と同数であってよい。
【００５２】
当該相関器３２Ａ〜３２Ｄが実行する逆拡散によりクロックも抽出できるので、バーストモジュール（バースト受信用のＯ／Ｅモジュール）が不要となり、タイミング制御も不要なので、コストが削減できる。
【００５３】
当該相関器（例えば、３２Ａ）の内部構成は、例えば、図１２に示すものであってよい。これは、シフトレジスタを用いた周知のマッチドフィルタと呼ばれるアナログ相関器で、例えば、ＣＣＤ（Charged Coupled Device２）を用いて実現できる。
【００５４】
図１２中、シフトレジスタ５０に入力されるアナログデータは、前記光／電気変換器３０から供給された電気信号であり、符号演算部５１を経て加算部５２から出力される相関結果出力は、前記判定回路３３へ供給される。シフトレジスタ５０に供給されるアナログデータとしては、光／電気変換器３０から出力された電気信号をそのまま用いることができる。
【００５５】
判定回路３３は、相関器３２Ａ〜３２Ｄが出力する逆拡散結果が正常なＭＡＣフレームであるか否かを判定し、正常なＭＡＣフレームのみをバッファ３４に格納する。この判定では、ＭＡＣフレームのペイロード部分に収容されているユーザ情報などを調べる必要はなく、ＭＡＣヘッダなどの定型的な検査を行うだけで十分である。例えば、上述したＭＡＣモジュールが衝突を検出する場合に行う検査と同様なものであってよい。
【００５６】
なお、上述した衝突通知を実行する場合には、当該判定回路３３によって、前記逆拡散結果が正常なＭＡＣフレームでないと判定されたときに、衝突通知を各通信端末２４Ａ〜２４Ｄへ送信することになる。この衝突通知には、伝送路ＬＡ１１〜ＬＡ１４や、ＬＡ１を利用してもよいが、これらとは別個に専用の伝送路を用意しておいてもよい。
【００５７】
伝送路ＬＡ１１〜ＬＡ１４およびＬＡ１が、上り方向と下り方向に別個の光ファイバ素線を用いている場合には衝突は上り方向だけで発生しているためその必要はないが、同じ光ファイバ素線を用いている場合には、衝突通知のためのＭＡＣフレームも衝突によって正常に送達できない可能性があるので、別個に専用の伝送路を用意する必要性が高いからである。
【００５８】
当該判定回路３３が正常であると判定したＭＡＣフレームを格納するバッファ３４は、当該ＭＡＣフレームを一時的に蓄積したあとＭＵＸ回路３５へ供給する。ＭＵＸ回路３５は、バッファ３４から受け取ったＭＡＣフレームを時間的に多重して伝送路ＬＡ２へ出力する。
【００５９】
電気／光変換器３１は、前記伝送路ＬＡ２から供給された電気信号としてのＭＡＣフレームを、光信号としてのＭＡＣフレームに変換して伝送路ＬＡ１に送出する回路である。
【００６０】
前記伝送路ＬＡ２には、トランシーバ２１Ａを介してスイッチ２１が接続されている。
【００６１】
当該トランシーバ２１Ａは上述したポートＰＡに対応する部分である。トランシーバ２１Ａの機能は、前記トランシーバ２６Ａと同様であってよいが、複数のトランシーバ（例えば、２６Ａ〜２６Ｄ）から送信されたＭＡＣフレームが前記ＭＡＣ回路３５によって時間的に多重されて供給され得るため、より高速な仕様となっている。
【００６２】
当該トランシーバ２１Ａを介してＭＡＣフレームの供給を受けたスイッチ２１は、当該ＭＡＣフレームが収容する所定のアドレス（例えば、ＭＡＣヘッダ中の宛先ＭＡＣアドレス）に応じて当該ＭＡＣフレームを中継処理し、該当するポート（例えば、ＰＢ）へ振り分ける。
【００６３】
トポロジが前記スター型の場合には、同じポート（例えば、ＰＡ）の配下の通信端末間（例えば、２４Ａと２４Ｄ間）でＭＡＣフレームをやり取りする場合にも、スイッチ２１による中継処理が必要になるが、トポロジが前記バス型の場合には不要である。
【００６４】
前記電気／光変換器３１に伝送路ＬＡ２経由で供給されるＭＡＣフレームも、当該スイッチ２１による中継処理を受けたＭＡＣフレームである。
【００６５】
一方、前記ＯＣＤＭトランシーバ２７Ａの内部構成例を図７に示す。他のＯＣＤＭトランシーバ２７Ｂ、２７Ｄの内部構成もこれと同様である。
【００６６】
（Ａ−１−２）ＯＣＤＭトランシーバの内部構成例
図７において、当該ＯＣＤＭ２７Ａは、光／電気変換器４０と、電気／光変換器４１と、拡散器４２とを備えている。
【００６７】
このうち光／電気変換器４０は、前記光／電気変換器３０に対応し、電気／光変換器４１は前記電気／光変換器３１に対応するので、その詳しい説明は省略する。
【００６８】
また、拡散器４２は、トランシーバ２６Ａから供給されたＭＡＣフレームを前記拡散符号Ｃ１を用いて拡散した上で電気／光変換器４１へ供給する回路である。当該拡散器４２による拡散は、前記相関器３２Ａ〜３２Ｄのうちのいずれか１つによる逆拡散に対応する操作である。
【００６９】
なお、前記パソコン２５ＢはユーザＵ２によって操作され、パソコン２５ＤはユーザＵ４によって操作される。
【００７０】
以下、上記のような構成を有する本実施形態の動作について説明する。
【００７１】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
前記スイッチ２１が中継処理を行ってポートＰＡ〜ＰＰのいずれかから送出するＭＡＣフレームは、当該ポートの配下の全通信端末に供給される。この点は、前記トポロジがバス型でもスター型でも同様であり、上り方向と下り方向に同じ光ファイバ素線を使っていてもいなくても同じである。
【００７２】
また、当該ＭＡＣフレームの送信元は、ＬＡＮ２０内に存在してもよく、ＬＡＮ２０の外部に存在してもよいことは当然である。
【００７３】
例えば、ポートＰＡから送出された場合、そのＭＡＣフレームは、ポートＰＡ配下の通信端末２４Ａ〜２４Ｄへ供給される。
【００７４】
この際、図５上で、ＯＣＤＭターミナル２２Ａ〜２２Ｐよりも上に図示したスイッチ２１、伝送路ＬＡ２〜ＬＰ２が電気信号を伝送、中継し、ＯＣＤＭターミナル２２Ａ〜２２Ｐよりも下に図示したカプラ２３Ａ〜２３Ｐ、伝送路ＬＡ１〜ＬＰ１、ＬＡ１１〜ＬＡ１４，ＬＢ１１〜ＬＢ１４、ＬＰ１１〜ＬＰ１４が光信号を伝送することは、すでに述べた通りである。
【００７５】
一方、ポート（例えば、ＰＡ）の配下の通信端末からＭＡＣフレームを送信する場合の動作は、図４のタイムチャートを用いて説明する。
【００７６】
図４（Ａ）から（Ｄ）は横軸が時間軸となっており、右寄りの位置ほど早い時刻に対応する。また、図４（Ａ）〜（Ｅ）の例では、前記多重数の上限の値は、２である。
【００７７】
図４（Ａ）に示すように、通信端末２４Ａのトランシーバ２７Ａは、ＭＡＣフレームＦ１１、Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４の順番で各ＭＡＣフレームを時系列に送信する。
【００７８】
同様に、図４（Ｂ）では、通信端末２４Ｂのトランシーバ２７ＢはＭＡＣフレームＦ２１、Ｆ２２，Ｆ２３，Ｆ２４の順番で各ＭＡＣフレームを時系列に送信し、図４（Ｃ）では、通信端末２４Ｄのトランシーバ２７ＤはＭＡＣフレームＦ３１、Ｆ３２，Ｆ３３の順番で各ＭＡＣフレームを時系列に送信している。
【００７９】
図４（Ｄ）から明らかなように、ＭＡＣフレームＦ１１は（同時に伝送されるＭＡＣフレームがほかになく）単独で伝送され、ＭＡＣフレームＦ２１とＦ３１は時間的に同時に伝送され、ＭＡＣフレームＦ１２とＦ２２は同時に伝送され、ＭＡＣフレームＦ１３とＦ３２は同時に伝送され、ＭＡＣフレームＦ２３は単独で伝送され、ＭＡＣフレームＦ１４，Ｆ２４，Ｆ３３は同時に伝送される。
【００８０】
また、これらのＭＡＣフレーム（例えば、Ｆ１１）は、前記拡散符号Ｃ１〜Ｃｎによって拡散された状態で伝送路を伝送される。
【００８１】
ここで、前記トポロジがスター型であるものとすると、前記カプラ２３により、同時に伝送される各ＭＡＣフレーム（例えば、Ｆ２１とＦ３１）は、前記伝送路ＬＡ１上で多重される。
【００８２】
多重数の上限値が２であるから、多重される（同時に伝送される）ＭＡＣフレームの数が２つまでならば、逆拡散結果は正常なＭＡＣフレームとなり、正常な通信を行うことができる。このとき、前記判定回路３３は、逆拡散結果である正常なＭＡＣフレームを前記バッファ３４へ格納するだけである。バッファ３４へ格納されたＭＡＣフレームはＭＵＸ回路３５，伝送路ＬＡ２，スイッチ２１などを経て、その宛先ＭＡＣアドレスが指定する通信端末に届けられる。
【００８３】
これに対し、例えば、ＭＡＣフレームＦ１４，Ｆ２４，Ｆ３３が伝送されるタイミングのように、同時に伝送されるＭＡＣフレームの数が３つなどとなって上限値の２を越えると、前記逆拡散結果は正常なものでなくなり、判定回路は、配下の各通信端末２４Ａ〜２４Ｄに対し、前記衝突通知を行うことになる。
【００８４】
衝突通知を受け取った各通信端末２４Ａ〜２４Ｄでは、前記ＭＡＣモジュール等がＣＳＭＡ／ＣＤにしたがった手順でアクセス制御を実行する。通常、ＣＳＭＡ／ＣＤでは、衝突を検出すると（この場合、衝突通知を受け取ると）、バックオフアルゴリズムに応じたランダムな時間が経過したあとで再度、ＭＡＣフレームの送信（再送）を行うことになる。なお、一般的なＣＳＭＡ／ＣＤでは、衝突を検出した通信端末は当該再送を行う前に、衝突の発生をコリジョンドメイン（本実施形態の場合、コリジョンドメインは、ポート（例えば、ＰＡ）配下の全通信端末（例えば、２５Ａ〜２５Ｄ）に相当）内の全通信端末に伝えるために連続的なジャム信号を送信するようになっているが、本実施形態で衝突通知を実行する場合には、ジャム信号の送信は省略可能である。
【００８５】
トポロジが前記バス型の場合には、各通信端末２４Ａ〜２４Ｄ内の前記ＭＡＣモジュールは自身で上限値を越える数のＭＡＣフレームの同時伝送を検出することが可能であるから、ＯＣＤＭターミナル２２Ａの判定回路は衝突通知を実行する必要がなくなるが、衝突通知を実行しない場合には、前記ジャム信号を送信することが望ましい。
【００８６】
なお、各通信端末２４Ａ〜２４Ｄ内の前記ＭＡＣモジュールが自身で上限値を越える数のＭＡＣフレームの同時伝送を検出するために必要であれば、他の通信端末のための拡散符号（通信端末２４Ａにとっては、拡散符号Ｃ２やＣｎなど）の設定を各通信端末に行うようにするとよい。
【００８７】
トポロジがスター型の場合もバス型の場合も、ＯＣＤＭターミナル２２Ａにおける逆拡散の結果が正常なＭＡＣフレームである場合には、前記スイッチ２１の中継処理などを介して、各ＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスが指定する通信端末へＭＡＣフレームが届けられる。
【００８８】
なお、バス型の場合、各ポート（例えば、ＰＡ）の配下の通信端末間（例えば、２４Ａと２４Ｄの間）でやり取りされるＭＡＣフレームは、スイッチ２１による中継処理を利用しなくても宛先に届けることが可能である点はすでに述べた通りである。
【００８９】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
本実施形態によれば、再送の頻度が低減できるので、スループットを高めることができる。
【００９０】
また、本実施形態では、前記ＡＴＭ−ＰＯＮよりも構成が簡単で、上述したタイミング制御を実行するためのモジュール、ＡＴＭスイッチなどを必要としないため、コストを抑制することができる。
【００９１】
さらに、前記ＯＣＤＭターミナル（例えば、２２Ａ）で行う逆拡散によりクロックを抽出することもでき、バーストモジュールが不要となる点も、コストの抑制に寄与する。
【００９２】
（Ｂ）第２の実施形態
以下では、本実施形態が第１の実施形態と相違する点についてのみ説明する。
【００９３】
本実施形態は、第１の実施形態では必ずしも明確でなかった前記衝突通知の実現法について提案するものである。
【００９４】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成および動作
本実施形態が第１の実施形態と相違するのは、ＯＣＤＭターミナルやＯＣＤＭトランシーバの内部構成だけである。図５に示すＬＡＮ２０の全体構成例や、図１に示す主要部の構成例などは本実施形態も第１の実施形態と同じなので、その詳しい説明は省略する。
【００９５】
本実施形態のＯＣＤＭターミナル２２Ａの主要部の構成例を図８に示す。第１の実施形態と同様に、本実施形態のＯＣＤＭターミナル２２Ｂ〜２２Ｐの構成も、当該ＯＣＤＭターミナル２２Ａと同じである。
【００９６】
図８において、図６と同じ符号３０、３１，３２Ａ〜３２Ｄ、３４，３５を付与した各構成要素の機能は第１の実施形態と同じなので、その詳しい説明は省略する。
【００９７】
図８に示す判定回路３３Ａの機能は、基本的に第１の実施形態の判定回路３３と同じであるが、前記衝突通知を実行しようとするときには、ＮＡＣＫパケット付与部３６へ所定の通知情報ＮＴ１〜ＮＴＤを供給して衝突通知のためのＭＡＣフレームの送信を要求する。
【００９８】
通常のＣＳＭＡ／ＣＤの手順にしたがえば、この衝突通知は、コリジョンドメイン内の全通信端末（例えば、２４Ａ〜２４Ｄ）に宛てて送信されべきものであり、例えば、いずれか２つの送信元からのＭＡＣフレームが正常に逆拡散できなかった場合でも、当該２つ以外のすべての通信端末に宛てて衝突通知を送信することになる。通常のＣＳＭＡ／ＣＤでは、もともと衝突の発生時には、ＭＡＣフレームが壊れてしまうため、ＭＡＣフレームの送信元を示す送信元ＭＡＣアドレスも正常に復号されてはおらず、特定の送信元（例えば、通信端末２４Ａ）を割り出すこと自体、不可能だからである。
【００９９】
本実施形態で、コリジョンドメイン内の全通信端末に宛てて衝突通知を送信する場合には、当該衝突通知を収容したＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスとしては、コリジョンドメイン内のすべての通信端末を宛先として指定するブロードキャストアドレスを利用することができる。ネットワーク構成によっては（例えば、前記バス型のトポロジを採用する場合など）、ブロードキャストを行うと、前記スイッチ２１を越えて通知不要な他のコリジョンドメインまで当該衝突通知が届けられる可能性があるが、図１，図５に示すネットワーク構成である限りその可能性はない。
【０１００】
ただし本実施形態の場合には、拡散符号（例えば、Ｃ１）とＭＡＣアドレスの対応関係さえＯＣＤＭターミナル（例えば、２２Ａ）側で管理していれば、逆拡散結果が正常でない拡散符号（例えば、Ｃ１）をもとに衝突によって破壊されたＭＡＣフレームの送信元のＭＡＣアドレスを特定することが可能なので、衝突したＭＡＣフレームの送信元の通信端末だけに衝突通知を送信することも可能である。
【０１０１】
ブロードキャストを用いる場合でも、衝突したＭＡＣフレームの送信元だけに衝突通知を行う場合でも、必要に応じて、当該衝突通知のＭＡＣフレームは、一定間隔で、複数回、送信するようにしてよい。
【０１０２】
この衝突通知を受け取る通信端末の側におけるＯＣＤＭトランシーバ（例えば、２７Ａ）の主要部の構成例は、図９に示す通りである。
【０１０３】
図９において、図７と同じ符号４０，４１，４２を付与した構成要素の機能は第１の実施形態と同じであるので、その詳しい説明は省略する。
【０１０４】
図９に示すバッファ送信制御部４３は、前記ＭＡＣフレームＩＡ１１を一時的にバッファに蓄積し、当該バッファからの読み出しタイミングを制御することによって伝送路ＬＡ１１に対するＭＡＣフレームＯＡ１１の送信タイミングを決定する部分である。
【０１０５】
伝送路ＬＡ１１に送信されたあとも、バッファの容量が許す限り当該バッファ内にＭＡＣフレームＩＡ１１の内容は記憶されているため、前記再送は、記憶されているＭＡＣフレームＩＡ１１を再度、読み出すことによって実現される。
【０１０６】
通信端末２４Ａにおいて、ＮＡＣＫ処理部４４が前記ＮＡＣＫパケット付与部３６が送信した衝突通知を受信した場合、当該バッファからの読み出しを再度、実行し、この再送を行うことになる。
【０１０７】
（Ｂ−２）第２の実施形態の効果
本実施形態によれば、第１の実施形態の効果と同等な効果を得ることができる。
【０１０８】
加えて、本実施形態では、衝突通知や再送を行うための具体的な構成を提供することができる。
【０１０９】
（Ｃ）第３の実施形態
以下では、本実施形態が第１、第２の実施形態と相違する点についてのみ説明する。
【０１１０】
本実施形態は、第１、第２の実施形態では電気信号の段階で実行した拡散や逆拡散を、光信号の段階で実行する。
【０１１１】
電気信号の段階で拡散や逆拡散を行うと、１Ｇｂｐｓ以上のデータレートを実現するのは困難であるが、光信号の段階で行うと、１Ｇｂｐｓ以上の高速なデータレートを実現することができる。
【０１１２】
（Ｃ−１）第３の実施形態の構成および動作
本実施形態が第１の実施形態と相違するのは、ＯＣＤＭターミナルやＯＣＤＭトランシーバの内部構成だけである。図５に示すＬＡＮ２０の全体構成例や、図１に示す主要部の構成例などは本実施形態も第１の実施形態と同じなので、その詳しい説明は省略する。
【０１１３】
本実施形態のＯＣＤＭターミナル２２Ａの主要部の構成例を図１０に示す。第１の実施形態と同様に、ＯＣＤＭターミナル２２Ｂ〜２２Ｐの構成も、当該ＯＣＤＭターミナル２２Ａと同じである。
【０１１４】
図１０において、図６と同じ符号３１，３３，３４，３５を付与した各構成要素の機能は第１の実施形態と同じなので、その詳しい説明は省略する。
【０１１５】
図１０に示すｎ個の光逆拡散器３７Ａ〜３７Ｄは、前記相関器３２Ａ〜３２Ｄに対応するが、光信号の段階で逆拡散を行う点が異なる。
【０１１６】
このように光逆拡散器３７Ａ〜３７Ｄをｎ個もうけたため、符号３０Ａ〜３０Ｄを付与した光／電気（Ｏ／Ｅ）変換器もｎ個もうけてある。
【０１１７】
一方、ＭＡＣフレームＯＡ１１を送信するＯＣＤＭトランシーバ２２Ａの内部構成例は、図１１に示す通りである。
【０１１８】
図１１と図７の相違は、前記拡散器４２が光拡散器４５に置き換わった点だけである。
【０１１９】
光拡散器４５は、電気／光変換器４１が出力した光信号の段階のＭＡＣフレームを拡散して伝送路ＬＡ１１に送出する。
【０１２０】
光拡散器４５が実行する拡散（光拡散）の方式としては、多波長の発生順番を変える波長ホップ方式などを用いることができる。
【０１２１】
（Ｃ−２）第３の実施形態の効果
本実施形態によれば、第１の実施形態の効果と同等な効果を得ることができる。
【０１２２】
加えて、本実施形態では、第１の実施形態よりも高速なデータレートを実現することが可能である。
【０１２３】
（Ｄ）他の実施形態
上記第１〜第３の実施形態では、伝送路に対するアクセス制御方式としてＣＳＭＡ／ＣＤを使用したが、本発明ではＣＳＭＡ／ＣＤ以外のアクセス制御方式を利用することが可能である。
【０１２４】
例えば、１００ＶＧ−ＡｎｙＬＡＮなどを利用することも可能である。
【０１２５】
いずれのアクセス制御方式を利用しても、本発明では、多重数に関する前記上限値の範囲内で、複数の通信端末が同時送信可能である。
【０１２６】
なお、当該上限値は拡散符号相互間の関係などにも依存するため、必ずしも予め明確に判明していないこともあり得る。１００ＶＧ−ＡｎｙＬＡＮのように、通信端末側からの要求に応じて特定のアクセス制御装置が送信権を付与するタイプのアクセス制御方式では、上限値に応じて同時に送信権を付与できる通信端末の数が変化するから、当該上限値が予め判明していることが必要である。これに対し、ＣＳＭＡ／ＣＤのようなアクセス制御方式では、実際に逆拡散結果が正常か否かを検査し、その検査結果に応じてアクセス制御を実行できるため、予め上限値が判明している必要がない点で有利であるといえる。
【０１２７】
なお、上記第１〜第３の実施形態では、前記通信端末２４Ａ〜２４Ｄはユーザ（例えば、Ｕ１）が操作するパソコンであるものとしたが、いわゆるサーバマシンであってもよいことは当然である。例えば、メールサーバ、Ｗｅｂサーバ、ＤＮＳサーバなどの各種サーバに対応するサーバマシンであってもよい。
【０１２８】
また、前記拡散符号を、各通信端末に対し動的に設定する方法としては様々なものが考えられるが、例えば、ＤＨＣＰの機構を利用することもできる。
【０１２９】
すなわちＤＨＣＰは、ＤＨＣＰクライアントからの要求に応じてＤＨＣＰサーバが、ＴＣＰ／ＩＰ関連の各パラメータを動的にＤＨＣＰクライアントに設定するもので、当該ＴＣＰ／ＩＰ関連のパラメータとして、ＩＰアドレス、サブネットマスク、デフォルトゲートウエイなどがあるが、このなかに、前記拡散符号を含めるものである。
【０１３０】
拡散符号はＯＳＩ参照モデルの物理層に対応するパラメータであり、ＯＳＩ参照モデルのネットワーク層などに属するＴＣＰ／ＩＰ関連の値とは相違するが、このようにＤＨＣＰの機能を拡張することも可能である。
【０１３１】
この場合、前記通信端末（例えば、２４Ａ）にＤＨＣＰクライアントの機能を搭載し、ＬＡＮ２０にＤＨＣＰサーバを設置することとなる。
【０１３２】
各通信端末が通信を開始しようとするたびに動的に拡散符号を割り当て、当該通信が終了したら回収するように構成する場合、ＤＨＣＰサーバ側でプールする拡散符号の数を前記多重数の上限値と一致させれば、前記逆拡散の結果が正常でなくなることがないように制御することも可能である。
【０１３３】
なお、上述した相関器（例えば、３２Ａ）の内部構成としては、すでに説明した図１２のほか、例えば、図１３に示すものを用いることもできる。
【０１３４】
図１３において、Ａ／Ｄ変換部５５は、光／電気変換器３０から供給される前記電気信号（多値信号）にＡ／Ｄ変換を施してデジタル信号（２値信号）に変換し、当該デジタル信号をデジタルマッチドフィルタ５６に供給する。
【０１３５】
当該デジタルマッチドフィルタ５６は、図１２に示すマッチドフィルタと同じ機能をデジタル回路を用いて実現したものである。
【０１３６】
以上の説明では主としてハードウエア的に本発明を実現したが、本発明はソフトウエア的に実現することも可能である。
【０１３７】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明では、コストを抑制し、スループットを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１〜第３の実施形態におけるＬＡＮの主要部の構成例である。
【図２】従来のＬＡＮの構成例である。
【図３】従来のＬＡＮの構成例である。
【図４】第１〜第３の実施形態の動作説明図である。
【図５】第１〜第３の実施形態におけるＬＡＮの全体構成例である。
【図６】第１の実施形態で使用するＯＣＤＭターミナルの主要部の構成例である。
【図７】第１の実施形態で使用するＯＣＤＭトランシーバの主要部の構成例である。
【図８】第２の実施形態で使用するＯＣＤＭターミナルの主要部の構成例である。
【図９】第２の実施形態で使用するＯＣＤＭトランシーバの主要部の構成例である。
【図１０】第３の実施形態で使用するＯＣＤＭターミナルの主要部の構成例である。
【図１１】第３の実施形態で使用するＯＣＤＭトランシーバの主要部の構成例である。
【図１２】第１〜第３の実施形態で使用する相関器の構成例を示す概略図である。
【図１３】他の実施形態で使用する相関器の構成例を示す概略図である。
【符号の説明】
１１Ａ〜１１Ｎ、２４Ａ〜２４Ｑ…通信端末、１５，２０…スイッチ、２２Ａ〜２２Ｐ…ＯＣＤＭターミナル、２３Ａ〜２３Ｐ…カプラ、２５Ａ〜２５Ｄ…パソコン、２１Ａ、２６Ａ〜２６Ｄ、２７Ａ〜２７Ｄ…トランシーバ、Ｃ１〜Ｃｎ…拡散符号。
Claims (2)
- 複数の中継トランシーバ装置を有するスイッチ中継装置と、前記複数の中継トランシーバ装置のそれぞれに収容される複数の通信端末とを有し、前記各中継トランシーバ装置に収容される前記複数の通信端末がＣＳＭＡ／ＣＤ方式を利用して伝送路を時分割で共有して前記各中継トランシーバ装置と通信を行うローカルエリアネットワークで、前記各中継トランシーバ装置と収容される前記複数の通信端末との間に配設された同時にアクセス可能な光伝送路へのアクセス制御を行う伝送媒体アクセス制御システムにおいて、
前記各通信端末の同時にアクセス可能な前記光伝送路へのアクセス制御を行うものであって、前記各通信端末からの信号に対して割り当てられた拡散符号を付与し拡散された光信号を出力する複数の端末側トランシーバ装置と、
前記各中継トランシーバ装置と接続するものであって、前記光伝送路を介して収容する前記複数の端末側トランシーバ装置からの光信号の符号化多重数を所定数とする複数の中継側ターミナル装置と、
前記各中継側ターミナル装置と、当該各中継側ターミナル装置に収容される前記複数の端末側トランシーバ装置との間に設けられた光合分波手段と
を備え、
前記各中継側ターミナル装置が、
受信用構成要素として、
受信した光符号化多重信号に対して、対応する拡散符号を用いて逆拡散を行う逆拡散手段と、
前記逆拡散手段により逆拡散された正常な復調信号であるか否かを識別する識別判定手段と、
前記識別判定手段により識別された複数の正常な復調信号を多重化して、接続する前記中継トランシーバ装置に与える多重化手段と
を有し、
送信用構成要素として、前記各中継トランシーバ装置からの電気信号を光信号に変換して前記光伝送路に出力する第１の電気−光変換手段を有し、
前記各端末側トランシーバ装置が、
その送信用構成要素として、
接続する前記通信端末からの電気信号を拡散する電気拡散手段と、
前記電気拡散手段から出力される拡散された電気信号を、光信号に変換して前記光伝送路へ送出する第２の電気−光変換手段と
を有し、
その受信用構成要素として、前記光伝送路から受信した光信号を電気信号に変換する光−電気変換手段を有し、
前記各中継側ターミナル装置は、前記識別判定手段により正常に識別されなかった場合に、当該復調信号の宛先の非正常応答信号を生成し、この非正常応答信号を第１の電気−光変換手段に与える応答信号生成手段をさらに有し、
前記各端末側トランシーバ装置は、
接続する前記通信端末からの電気信号を一時的に格納する信号格納手段と、
前記非正常応答信号を受信した場合に、前記信号格納手段から該当する電気信号を再送させる再送制御手段と
を有する
ことを特徴とする伝送媒体アクセス制御システム。 - 複数の中継トランシーバ装置を有するスイッチ中継装置と、前記複数の中継トランシーバ装置のそれぞれに収容される複数の通信端末とを有し、前記各中継トランシーバ装置に収容される前記複数の通信端末がＣＳＭＡ／ＣＤ方式を利用して伝送路を時分割で共有して前記各中継トランシーバ装置と通信を行うローカルエリアネットワークで、前記各中継トランシーバ装置と収容される前記複数の通信端末との間に配設された同時にアクセス可能な光伝送路へのアクセス制御を行う伝送媒体アクセス制御システムを構成する中継側ターミナル装置において、
当該中継ターミナル装置は、前記各中継トランシーバ装置と接続するものであって、前記光伝送路を介して収容する、前記各通信端末のアクセス制御を行う端末側トランシーバ装置からの光信号の符号化多重数を所定数とし、
受信用構成要素として、
受信した光符号化多重信号に対して、対応する拡散符号を用いて逆拡散を行う逆拡散手段と、
前記逆拡散手段により逆拡散された正常な復調信号であるか否かを識別する識別判定手段と、
前記識別判定手段により識別された複数の正常な復調信号を多重化して、接続する前記中継トランシーバ装置に与える多重化手段と、
送信用構成要素として、前記各中継トランシーバ装置からの電気信号を光信号に変換して前記光伝送路に出力する第１の電気−光変換手段とを有し、
前記識別判定手段により正常に識別されなかった場合に、当該復調信号の宛先の非正常応答信号を生成し、この非正常応答信号を第１の電気−光変換手段に与える応答信号生成手段とをさらに有する
ことを特徴とする中継側ターミナル装置。
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