JP5156983B2 - Optical network interface configuration - Google Patents

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Description

本発明は、イーサーネット電気信号を光に変換して遠隔の多地点のコンピュータ間の大容量情報を送受信するネットワークインターフェースの新しい構成を提供するものである。近年のイーサネット技術の進展は目覚ましく、10Mbbps、100Mbps、1000Mbps、10Gbpsイーサーネットの世界の標準規格が定まり、ブロードバンドの通信基盤となっている。特に、光ネットワークでは、1ギガイーサーが普及し、10ギガイーサーも需要が拡大しつつある。  The present invention provides a new configuration of a network interface that converts Ethernet electrical signals into light to transmit and receive large-capacity information between remote multipoint computers. Recent advances in Ethernet technology have been remarkable, and 10 Mbps, 100 Mbps, 1000 Mbps, and 10 Gbps Ethernet global standards have been established and have become a broadband communication infrastructure. In particular, in the optical network, 1 gigaser is popular, and the demand for 10 gigaser is also expanding.

パーソナルコンピュータ(PC)から、ネットワークインターフェースカード(NIC)を介して、RJ−45(Registerd Jack、8極8芯モジュラージャック)から、UTPケーブル(Unshielded Twisted Pair Cable)を利用してイーサーネット電気信号は送受信される。図1に示すように、PCのデータは、NICにより、MAC層(Media Access Control、媒体アクセス制御部)、PLS(Physical Layer Signaling、物理層信号化部)を介して、UTPケーブル伝送に適した信号形式に変換される。PCaとPCb間のデータ通信は、a1およびb1のUTPケーブルによる電気配線により、送受信される。通常のイーサネットでは、PCaおよびPCb機器間でのオートネゴシエーション機能が導入されている。このオートネゴシエーション機能は、プラグ・アンド・プレー(ユーザ設定フリーの)接続を実現するための仕組みで、ファーストリンクプルス(FLP)と呼ばれる信号をやり取りすることによって、お互いがサポートする通信モードの情報を交換し、最適な通信モードを自動的に選択する。通常のオートネゴシエーションの手順は、▲1▼自局のサポートモードをFLPでアナウンスし、▲2▼相手局からのFLPを受信して、相手局のサポートモードを認識し、▲3▼優先解決(より高速な通信が可能となるモードの選択をして、▲4▼お互いに選択した通信モードをFLPアナウンスして、▲5▼リンクが確立する。  An Ethernet electrical signal is transmitted from a personal computer (PC) via a network interface card (NIC) to an RJ-45 (Registered Jack, 8-pole 8-core modular jack) using a UTP cable (Unshielded Twisted Pair Cable). Sent and received. As shown in FIG. 1, PC data is suitable for UTP cable transmission via the MAC layer (Media Access Control, medium access control unit) and PLS (Physical Layer Signaling, physical layer signaling unit) by NIC. Converted to signal format. Data communication between PCa and PCb is transmitted and received by electrical wiring using U1 cables of a1 and b1. In ordinary Ethernet, an auto-negotiation function between PCa and PCb devices is introduced. This auto-negotiation function is a mechanism for realizing plug-and-play (user setting-free) connection. By exchanging signals called fast link pulls (FLP), information on communication modes supported by each other can be obtained. Replace and automatically select the optimal communication mode. The normal auto-negotiation procedure is as follows: (1) Announce the support mode of the local station by FLP, (2) Receive the FLP from the partner station, recognize the support mode of the partner station, and (3) Priority resolution ( A mode that enables higher-speed communication is selected, and (4) a communication mode selected by each other is FLP-announced, and (5) a link is established.

100Mbps以上のイーサーネット用のUTPケーブルは、8極8芯の4本のツイストペア線で構成されている。このUTPケーブルを利用して、100Base−Tにおいても、さらに1000Base−T以上の送受信方式においては、全二重通信ができる。とくに光ファイバーを介在したイーサーネット通信では全二重通信が利用されている。
図2に示すように、光ファイバーを利用して遠隔地間の相互通信には、UTPの電気信号を送信と受信の低電圧デジタル差動信号(LVDS)に変換する物理層変換回路(PHY)を利用する。 これは、光源を変調するためのE/O変換部a4により光デジタル信号として送信する側と相手からの光信号を受信して低電圧デジタル差動信号(LVDS)に変換するO/E変換部a5からの入力側から構成される。図2は、光ファイバー2本により、PC間のイーサーネット通信をする構成である。この構成により、双方からのFLP信号のやり取りによりオートネゴシエーションが確立し、イーサーネット通信が実行できる。
A UTP cable for Ethernet of 100 Mbps or more is composed of four twisted pair wires of 8 poles and 8 cores. Using this UTP cable, full-duplex communication can be performed even in 100Base-T and in a transmission / reception method of 1000Base-T or more. In particular, full-duplex communication is used in Ethernet communication through an optical fiber.
As shown in FIG. 2, a physical layer conversion circuit (PHY) that converts UTP electrical signals into low-voltage digital differential signals (LVDS) for transmission and reception is used for mutual communication between remote locations using optical fibers. Use. This is an O / E converter that receives an optical signal from the side to be transmitted as an optical digital signal by an E / O converter a4 for modulating a light source and converts it into a low voltage digital differential signal (LVDS). It consists of the input side from a5. FIG. 2 shows a configuration for performing Ethernet communication between PCs using two optical fibers. With this configuration, auto-negotiation is established by exchanging FLP signals from both sides, and Ethernet communication can be executed.

従来の光ファイバーによるイーサネット通信では、図2に示すように送信側の光ファイバーと受信側の光ファイバーを利用するので、2芯のペアーの光ファイバーが普及している。今後の光ファイバーネットワークによるイーサーネット通信では、このようなストレートな2芯の光ファイバのみでなく、光ファイバー1本からn本に分岐する光スプリッタやn本からの1本へ接続する光カプラ−などの光合波分波回路を導入した光ファイバー網や途中に光スイッチを挿入した光ファイバー網などの複雑な光ファイバー接続網への拡張にも対応する必要がある。このような複雑な光ファイバー網でイーサーネット信号を送受信する場合には、用途に応じて、新規なネットワーク構成を検討する必要がある。  2. Description of the Related Art In conventional Ethernet communication using an optical fiber, a transmission side optical fiber and a reception side optical fiber are used as shown in FIG. In future Ethernet communication using optical fiber networks, not only such straight two-core optical fibers but also optical splitters that branch from one optical fiber to n optical fibers and optical couplers that connect to one from n optical fibers, etc. It is also necessary to cope with expansion to complicated optical fiber connection networks such as an optical fiber network in which an optical multiplexing / demultiplexing circuit is introduced and an optical fiber network in which an optical switch is inserted in the middle. When transmitting and receiving Ethernet signals through such a complex optical fiber network, it is necessary to consider a new network configuration according to the application.

本発明が解決しようとする課題は、光ファイバー1本で接続された相手先のPCへのイーサーネット信号の送信、一本の光ファイバに光スプリッタや光ハブ装置を接続し、その出力ファイバーに接続された複数のPCへのイーサーネット信号のマルチキャスト通信など、従来のPC相互間でのFLPのやり取りによるオートネゴシエーションの確立による送信開始では対応できない場合が生じる。図3は、送信用のファイバー接続はされているが、受信側のファイバー接続がされていない場合には、オートネゴシエーションが確立しないのでイーサーネット通信ができない。また、図4の構成では、PCaの送信ファイバーに1x3の光スプリッター9を接続して、PCbとPCcの2台のPCへイーサーネット信号を送信することもオートネゴシエーションが確立できないので送信できない。本発明では、このような光ファイバー網でもイーサネット通信を可能とする構成を提供するものである。  The problem to be solved by the present invention is to transmit an Ethernet signal to a destination PC connected by a single optical fiber, connect an optical splitter or optical hub device to one optical fiber, and connect to the output fiber In some cases, such as multicast communication of Ethernet signals to a plurality of PCs that have been established, it is not possible to cope with the start of transmission by establishing auto-negotiation by exchanging FLP between PCs. In FIG. 3, transmission fiber connection is performed, but when the reception-side fiber connection is not performed, since the auto-negotiation is not established, Ethernet communication cannot be performed. In the configuration of FIG. 4, it is not possible to transmit an Ethernet signal to two PCs PCb and PCc by connecting the 1 × 3 optical splitter 9 to the transmission fiber of PCa because auto-negotiation cannot be established. The present invention provides a configuration that enables Ethernet communication even in such an optical fiber network.

まず、図4の構成において、図5に示すように。スプリッター9の1本の出力を光ファイバーa7を通じて受光O/E変換部a5に接続することにより、PCaからのFLPは、光ファイバーa6、スプリッター9、光ファイバーa7、a5、LVDSのa3を介して、自局の送信側からのFLPと自局の送信側からのFLPのオートネゴシエーションが確立し、PCaからのイーサーネットの送信が確立することを実験的に確認した。このオートネゴシエーションの確立の条件は、PCbとPCcのNICのイーサーネット通信モードがPCaのイーサネットの通信モードと一致していることである。PCaにとっては、PCaから発信するFLPと受信するFLPが自局からのFLPであれば、オートネゴシエーションが確立し、その通信モードとしてPCaからイーサーネット信号を発信し、光ファイバー接続されたPCbとPCcは、PCaからのイーサーネット信号を受信することができる。この通信モードの成立条件としては、UDP/RTPモードにネットワーク設定したときにマルチキャスト通信やブロードキャスト通信をする場合である。  First, in the configuration of FIG. 4, as shown in FIG. By connecting one output of the splitter 9 to the light receiving O / E converter a5 through the optical fiber a7, the FLP from the PCa is transmitted through the optical fiber a6, the splitter 9, the optical fibers a7 and a5, and the LVDS a3. It was experimentally confirmed that the auto-negotiation between the FLP from the transmitting side of the mobile station and the FLP from the transmitting side of the local station is established, and the Ethernet transmission from the PCa is established. The condition for establishing this auto-negotiation is that the Ethernet communication mode of the PCb and PCc NICs matches the Ethernet communication mode of the PCa. For the PCa, if the FLP transmitted from the PCa and the received FLP are FLPs from the own station, auto-negotiation is established, and an Ethernet signal is transmitted from the PCa as its communication mode. The Ethernet signal from PCa can be received. A condition for establishing this communication mode is when multicast communication or broadcast communication is performed when the network is set to the UDP / RTP mode.

本発明の第1の構成図を図6に示す。本構成において、各PCa、PCb、PCcに使用するイーサネットカードNICは、同じ通信モード(1000Base−Tなど)であることを条件とする。本構成例では、3入力3出力の光ハブ装置10を接続し、入力の1本cにPCaからの光入力を接続し、光ハブの出力a’に接続した光ファイバーa7を接続することによりオートネゴシエーションを確立し、PCaからのデータをイーサーネット通信によりPCbとPCcへマルチキャスト配信やブロードキャスト配信できる。この光ハブ装置としては、n入力m出力の任意の規模に適用可能である。  FIG. 6 shows a first configuration diagram of the present invention. In this configuration, the Ethernet card NIC used for each PCa, PCb, and PCc is required to be in the same communication mode (such as 1000Base-T). In this configuration example, an optical hub device 10 having three inputs and three outputs is connected, an optical input from the PCa is connected to one input c, and an optical fiber a7 connected to the output a ′ of the optical hub is connected. Negotiation is established, and data from PCa can be distributed by multicast or broadcast to PCb and PCc via Ethernet communication. This optical hub device can be applied to any scale of n inputs and m outputs.

図6の構成において、すべてのポートを光ファイバーで相互接続した図面を図7に示す。この図は、PCaとPCbとPCcの出力の光ファイバーを光ハブ装置10の入力に接続し、該光ハブ装置10の出力をPCaとPCbとPCcの入力へすべて接続した構成である。この場合には、各PCからの各々のファーストリンクパルスFLPa、FLPb、FLPcすべてが各受光部にすべて入力するので、混信してオートネゴシエーションは不安定となり、イーサーネット通信は正常に通信できない状態となる。  FIG. 7 shows a drawing in which all ports are interconnected with optical fibers in the configuration of FIG. This figure shows a configuration in which optical fibers output from PCa, PCb, and PCc are connected to the input of the optical hub device 10, and all outputs of the optical hub device 10 are connected to inputs of PCa, PCb, and PCc. In this case, since all the first link pulses FLPa, FLPb, FLPc from each PC are input to each light receiving unit, the auto-negotiation becomes unstable due to interference, and the Ethernet communication cannot be normally performed. Become.

本発明の第2の構成は、図8(a)、図8(b)、図9の構成であり、この構成によりイーサーネット通信を確立することが可能となる。ただし、PCaとPCbとPCcのNICとしては、すべて同じ通信速度の通信モードを利用していることを前提条件とする。
各O/E変換部、E/O変換部に、図9に示すような光波長多重のO/E変換、E/O変換を導入する。O/E変換部a4とE/O変換部a5として、図9を適用した場合の動作について説明する。図8(a)に示すPHYa8からのLVDS信号を分配器S1により2分岐し、一方を図9の光源ドライブ用のa2に接続し、他方をLVDSのパスafを通じて2入力1出力のスイッチS2に接続し、s2−Loopを選択するとPHYa8へ戻すことにより、このパスのオートネゴシエーションを確立する。
図8(b)は、スイッチs2をs2−passを選択することにより、パスafの接続を切断し、受光した信号a3をパスする選択機能を有する。
図9では、入力したa2は、スイッチS3により、aoに接続し、光波長λaを発光し、光合波器m1を通じて、光ファイバーa6へ出力する。E/O変換部ao、bo、coは、制御信号Txa、Txb、Txcにより、それぞれの光出力をオン/オフできる機能を有しており、Txaのみオンとし、その他はオフ状態にしておく。
一方、a7で受光する側は、光分波器によりλa、λb、λcを分波して、それぞれをO/E変換部ae、be、ceでO/E変換し、LVDS信号のスイッチS4により、λa、λb、λcのどれか一つの信号を選択してa3から出力する機能を有する。
このO/E変換部ae、be、ceからは、λa、λb、λcが存在するか否かをRxa、Rxb、Rxcからモニター信号が出力する機能を有する。
以上のような機能を有する図8、図9の構成を利用することにより次の機能が実現できる。
▲1▼PCaからPCbとPCcへイーサーネットのマルチキャスト通信ができる。
▲2▼PCaと他のどれかのPCとのイーサーネットの双方向通信ができる。
▲1▼を実現するには、図8の接続(s2−Loop)を選択して、図9において、PCaに接続した送信側は、スイッチs3によりλaを選択し、受信側のPCb、PCcにおいては、λaを選択する。
▲2▼を実現するには、たとえば▲1▼の状態を実施中に、PCaに接続しているパスの図9の構成において、Rxa以外のRxbの受信をモニターしたときに、図8のスイッチs2のs2−passを選択することにより、PCaからはλaで送信し、λbで受信し、PCbからは、λbで送信し、λaで受信するPCaとPCb間の双方向通信に切り替えることができる。
これは、PCb側からもマルチキャスト通信をした場合に、PCaに接続した図9からRxbの受信信号を確認するので、PCaは、PCbが双方向通信を選択したものと判断した結果、双方向通信に切換えることにした例である。
以上は、3つのPC間で3波長と3x3の光ハブ装置を利用したマルチキャスト通信と双方向通信をする本発明の実施例である。PC4台のの場合には、4波長と4x4の光ハブ装置を利用すれば、同様にマルチキャスト通信と各PC間の双方向通信が可能となる。同様にn波長とnxnの光ハブ装置により、マルチキャスト通信と各PC間の双方向通信が可能である。
The second configuration of the present invention is the configuration of FIG. 8A, FIG. 8B, and FIG. 9, and this configuration makes it possible to establish Ethernet communication. However, it is assumed that all of the NICs of PCa, PCb, and PCc use the same communication speed communication mode.
Optical wavelength multiplexing O / E conversion and E / O conversion as shown in FIG. 9 are introduced into each O / E conversion unit and E / O conversion unit. The operation when FIG. 9 is applied as the O / E conversion unit a4 and the E / O conversion unit a5 will be described. The LVDS signal from PHYa8 shown in FIG. 8A is branched into two by the distributor S1, one is connected to the light source drive a2 in FIG. 9, and the other is connected to the switch S2 having two inputs and one output through the path af of the LVDS. Connect and select s2-Loop to return to PHYa8 to establish auto-negotiation for this path.
FIG. 8B has a selection function of disconnecting the path af and passing the received signal a3 by selecting the switch s2 as s2-pass.
In FIG. 9, the input a2 is connected to ao by the switch S3, emits the optical wavelength λa, and is output to the optical fiber a6 through the optical multiplexer m1. The E / O converters ao, bo, and co have a function of turning on and off the respective optical outputs by the control signals Txa, Txb, and Txc. Only the Txa is turned on and the others are turned off.
On the other hand, the side that receives light at a7 demultiplexes λa, λb, and λc with an optical demultiplexer, and O / E converts them with O / E converters ae, be, and ce, and the LVDS signal switch S4 , Λa, λb, λc, and has a function of selecting and outputting from a3.
The O / E converters ae, be, and ce have a function of outputting monitor signals from Rxa, Rxb, and Rxc as to whether or not λa, λb, and λc exist.
The following functions can be realized by using the configurations of FIGS. 8 and 9 having the functions as described above.
(1) Ethernet multicast communication can be performed from PCa to PCb and PCc.
(2) Two-way Ethernet communication between PCa and any other PC is possible.
To realize (1), select the connection (s2-Loop) in FIG. 8, and in FIG. 9, the transmitting side connected to PCa selects λa by switch s3, and the receiving side PCb, PCc Selects λa.
To realize (2), for example, when the reception of Rxb other than Rxa is monitored in the configuration of FIG. 9 of the path connected to PCa during the state of (1), the switch of FIG. By selecting s2-pass of s2, it is possible to switch to bidirectional communication between PCa and PCb that transmits from λa, receives from λb, receives from λb, and transmits from λb, and receives from λa. .
This is because, when multicast communication is performed also from the PCb side, the Rxb received signal is confirmed from FIG. 9 connected to the PCa. As a result, the PCa determines that the PCb has selected bidirectional communication. This is an example of switching to.
The above is an embodiment of the present invention in which multicast communication and bidirectional communication using three wavelength and 3 × 3 optical hub devices are performed between three PCs. In the case of four PCs, multicast communication and bi-directional communication between the PCs can be similarly performed by using an optical hub device of 4 wavelengths and 4 × 4. Similarly, multicast communication and bi-directional communication between each PC are possible using n wavelength and nxn optical hub devices.

本発明では、以上の説明からも判るように、光ハブ装置を含んだ光ネットワークにおいて、イーサネットのマルチキャスト通信や双方向通信を選択して実現できる効果がある。また、特定の相手と双方向通信も光波長選択により可能である。  As can be understood from the above description, the present invention has an effect that can be realized by selecting Ethernet multicast communication or bidirectional communication in an optical network including an optical hub device. In addition, bidirectional communication with a specific partner is also possible by selecting the optical wavelength.

本発明の実施のためには、各端末ごとに光波長の異なる光ネットワークインターフェースを準備することにより、各端末からのブロードキャストやマルチキャスト配信ができること、および、必要に応じて各端末間の双方向通信もできる。また、遠隔教育や映像配信などのブロードキャストができればよい場合には、1波長の光により実現もできる。用途に応じて波長数を減らして経済的なネットワーク設計もできる。  In order to implement the present invention, by preparing optical network interfaces having different optical wavelengths for each terminal, broadcast and multicast distribution from each terminal can be performed, and bidirectional communication between the terminals as necessary. You can also. Further, when it is sufficient to be able to broadcast such as distance education or video distribution, it can be realized by light of one wavelength. Economical network design is possible by reducing the number of wavelengths according to the application.

本発明の実施例を、図10に示す。4ロケーションにハイビジョンカメラとハイビジョンディスプレーを有する場合またはいずれか一方のみを有する場合に利用可能なハイビジョン光ローカルネットワークの例である。 光ネットワークへのインターフェースとして図8と図9に示すような本発明の光ネットワークインターフェースボックスONIB11を使用し、光ファイバー接続には4入力4出力の光ハブ10を接続して実現する光ローカルネットワークである。
各4か所の端末は、パソコンPCに接続されたハイビジョンカメラとハイビジョンディスプレー、およびONIBから構成される。端末aのハイビジョンカメラの映像を他の3か所のハイビジョンディスプレーへ同時に伝送することができる。これは、上述の▲1▼の方法によりマルチキャスト配信により実現される。本例では、4か所の端末の光源の波長は、それぞれ4波長有していて、利用方法により、また時間同期により選択可能なように構成されている。これは、遠隔教育として、1か所の講義を多数か所へ配信するときに便利に利用できる。また、特別な医療現場など、他の複数個所の地点の専門医へ同時配信し、グループ医療にも利用できる。また、端末cの地点の専門医が端末aの医療現場と相互通信を要請するときには、設定を切り替えることにより相互通信も可能である。このように本発明は、同じ構成のONIBを利用して、設定の切り替えにより複数の用途に対して対応できる特徴があり、遠隔教育やサイバーホスピタルなどに便利に利用できる。
また、複数個所からのハイビジョンカメラの映像を一か所のハイビジョンディスプレーで監視する場合には、時間同期で設定を切り替えることにより実現できる。これは、
防犯や防災用に高精細画面で監視したいときに利用できる。以上の説明では、ハイビジョンカメラHDV画像を中心に通信できることを説明したが、もちろん、通常のDV画像などの通信にも利用可能である。
An embodiment of the present invention is shown in FIG. It is an example of the high-definition optical local network which can be used when having a high-definition camera and a high-definition display at four locations or having only one of them. This optical local network is realized by using the optical network interface box ONIB11 of the present invention as shown in FIGS. 8 and 9 as an interface to the optical network, and connecting the optical hub 10 with 4 inputs and 4 outputs for optical fiber connection. .
Each of the four terminals is composed of a high-definition camera and a high-definition display connected to a personal computer PC, and ONIB. The video of the high-definition camera of the terminal a can be simultaneously transmitted to the other three high-definition displays. This is realized by multicast distribution by the above method (1). In this example, the wavelengths of the light sources of the four terminals each have four wavelengths, and are configured to be selectable depending on the usage method and time synchronization. This can be conveniently used when delivering a lecture at one place to many places as distance learning. In addition, it can be distributed to specialists at other multiple locations such as special medical sites and used for group medical care. When the specialist at the point of the terminal c requests mutual communication with the medical site of the terminal a, mutual communication is possible by switching the setting. As described above, the present invention has the feature that it can cope with a plurality of uses by switching the setting by using ONIB having the same configuration, and can be conveniently used for distance education, cyber hospital, and the like.
In addition, when monitoring images from a plurality of high-definition cameras on a single high-definition display, it can be realized by switching the settings in time synchronization. this is,
It can be used when monitoring on a high-definition screen for crime prevention and disaster prevention. In the above description, it has been explained that communication can be performed centering on the HDV image of the high-definition camera, but of course, it can also be used for communication of a normal DV image or the like.

本発明は、上述の実施例からも理解できるように、複数の地点のハイビジョンカメラなどの撮影画像を他の複数の地点のハイビジョンディスプレーへ伝送できることから、多地点間の高品位画像相互通信ができることを特徴としている。その特徴は、今後のサイバーホスピタルなどの遠隔医療、イベント情報の遠隔地での鑑賞、新車などの遠隔セールス、遠隔教育などに便利に利用される可能性がある。    As can be understood from the above-described embodiments, the present invention can transmit images taken by a high-definition camera at a plurality of points to a high-definition display at a plurality of other points. It is characterized by. Its features may be useful for future remote medical treatments such as cyber hospitals, viewing event information remotely, remote sales of new cars, and distance learning.

従来のパソコン間のUTPケーブル接続によるイーサネット構成図Ethernet configuration diagram using conventional UTP cable connection between PCs 従来のパソコン間のUTPケーブルと光ファイバー接続によるイーサーネット構成図Ethernet configuration diagram using conventional UTP cable and optical fiber connection between PCs 図2において、双方向の光ファイバ接続の一方向のみ接続された構成図In FIG. 2, a configuration diagram in which the bidirectional optical fiber connection is connected in only one direction. 送信パソコンの出力の光ファイバーに光スプリッタを接続し、送信パソコンの光入力が切断されている構成図Configuration diagram in which an optical splitter is connected to the optical fiber of the output of the sending personal computer, and the optical input of the sending personal computer is cut off 図4において、光スプリッタの出力を送信パソコン側の光入力に接続した光ネットワークインターフェース構成図In FIG. 4, an optical network interface configuration diagram in which the output of the optical splitter is connected to the optical input of the transmitting personal computer side 本発明の光ハブ装置を接続した1つのPCから配信し、その他のPCは受信する場合の光ネットワークインターフェース構成図Optical network interface configuration diagram when distributed from one PC connected with the optical hub device of the present invention and received by other PCs 本発明の光ハブ装置を接続した光ネットワークインターフェース構成において、各端末PCから送受信をする場合の光ネットワークインターフェース構成図Optical network interface configuration diagram when transmitting and receiving from each terminal PC in an optical network interface configuration to which the optical hub device of the present invention is connected (a)本発明の送信のみを行う光ネットワークインターフェース構成図(A) Optical network interface configuration diagram for performing only transmission according to the present invention (b)本発明の送信受信を行う光ネットワークインターフェース構成図(B) Optical network interface configuration diagram for transmitting and receiving according to the present invention 本発明の光波長多重選択スイッチ、電気光(E/O)変換部、光電気(O/E)変換部及び光の分波(DEMUX)合波(MUX)を有する光−電気変換部分の構成図Configuration of Optical Wavelength Multiplexing Select Switch, Electro-Optical (E / O) Conversion Unit, Photoelectric (O / E) Conversion Unit, and Optical-Electric Conversion Unit Having Optical Demultiplexing (DEMUX) Multiplexing (MUX) Figure 本発明の実施例Examples of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

PCa、PCb、PCc、PCd パーソナルコンピュータ
1、a1、b1、c1、12 イーサネット電気ケーブル(UTPなど)
2 ネットワークインターフェースカード(NIC)
3 パーソナルコンピュータ(PC)
4 メディアアクセス制御部(MAC)
5 物理層信号変換部(PHY)
6 メディアアクセスユニット(MAU)とRJ−45コネクタ
FLP ファーストリンクプルス
a’、b’、c’ 光スプリッタや光ハブの出力端子
a、b、c 光ハブ装置の入力端子
a2、b2、c2 光源ドライブ電気信号LVDS
a3、b3、c3 光受信電気信号LVDS
af、a3f 光源ドライブ電気信号LVDSの帰還信号
a4、b4、c4 電気光変換部(E/O)
a5、b5、c5 光電気変換部(O/E)
a6、b6、c6 出力光ファイバ
a7、b7、c7 入力光ファイバ
11 光ファイバー接続
a8、b8、c8 物理層信号変換部(PHY)
s1 2分配器 s2 2x1スイッチ s3 1x3スイッチ s4 1x3スイッチm1 光合波器(MUX) d1 光分波器(DEMUX)
7 光源ドライブ用LVDS電気信号
8 光ファイバー
9 光スプリッタ
10 光ハブ
a、b、c 光スプリッタ/光ハブの入力
a’、b’、c’ 光スプリッタ/光ハブの出力
FLPa、FLPb、FLPc 各PCa、PCb、PCcからのファーストリンクパルス
11 光ネットワークインターフェースボックス(ONIB)
13 光ファイバー接続網
PCa, PCb, PCc, PCd Personal computer 1, a1, b1, c1, 12 Ethernet electrical cable (such as UTP)
2 Network interface card (NIC)
3 Personal computer (PC)
4 Media access control unit (MAC)
5 Physical layer signal converter (PHY)
6 Media access unit (MAU) and RJ-45 connector FLP Fast link pulls a ', b', c 'Output terminals a, b, c of optical splitter and optical hub Input terminals a2, b2, c2 of optical hub device Light source drive Electric signal LVDS
a3, b3, c3 Light reception electric signal LVDS
af, a3f Light source drive electrical signal LVDS feedback signals a4, b4, c4 Electro-optical converter (E / O)
a5, b5, c5 photoelectric conversion part (O / E)
a6, b6, c6 Output optical fiber a7, b7, c7 Input optical fiber 11 Optical fiber connection a8, b8, c8 Physical layer signal converter (PHY)
s1 2 distributor s2 2x1 switch s3 1x3 switch s4 1x3 switch m1 optical multiplexer (MUX) d1 optical demultiplexer (DEMUX)
7 LVDS electrical signal for light source drive 8 Optical fiber 9 Optical splitter 10 Optical hub a, b, c Optical splitter / optical hub input a ′, b ′, c ′ Optical splitter / optical hub output FLPa, FLPb, FLPc Each PCa, Fast link pulse from PCb, PCc 11 Optical network interface box (ONIB)
13 Optical fiber connection network

Claims (4)

イーサーネット電気信号を光に変換して多地点のコンピュータ間を送受信するネットワークインターフェースにおいて、多入力と多出力の光回路でそれぞれの入力からの信号が多出力全部に均等に出力する光ハブ装置を接続し、多地点からの光出力を光ハブ装置の入力に接続し、光ハブ装置の出力を多地点のネットワークインターフェースの入力に接続する光ネットワークにおいて、該光ハブ装置の一つの出力を配信元のネットワークインターフェースの入力に接続することによりブロードキャスト配信やマルチキャスト配信をすることを特徴とする光ネットワークインターフェース構成In a network interface that converts Ethernet electrical signals to light and transmits and receives between computers at multiple points, an optical hub device that outputs signals from each input equally to all multiple outputs in a multi-input and multi-output optical circuit In an optical network in which the optical output from the multipoint is connected to the input of the optical hub device and the output of the optical hub device is connected to the input of the network interface of the multipoint, one output of the optical hub device is distributed Optical network interface configuration characterized in that broadcast distribution and multicast distribution are performed by connecting to the input of the network interface 請求項1において、イーサーネット電気信号の物理層仕様を光に変換するために光の物理層仕様に変換する物理層回路の電気出力を2分配して該一方の電気出力によりLD光源を変調して光イーサーネット出力信号とし、該他方の電気出力を物理層回路の入力に接続することにより、光入力を接続しないままで、光ネットワークを通じてブロードキャスト配信やマルチキャスト配信をすることを特徴とする光ネットワークインターフェース構成In order to convert the physical layer specification of the Ethernet electrical signal into light, the electrical output of the physical layer circuit for converting into the physical layer specification of light is divided into two, and the LD light source is modulated by the one electrical output. An optical Ethernet output signal, and the other electrical output is connected to an input of a physical layer circuit to perform broadcast distribution or multicast distribution through the optical network without connecting the optical input. Interface configuration 請求項2において、波長多重のLD光源を波長を選択して変調する構成を有し、他の地点の同じ構成のネットワークインターフェースを有する端末から特定の波長を選択して変調した信号が、請求項1の光ハブ装置を有する光ネットワークを通じて、該光入力へ接続する光ネットワークの構成において、光入力に各地点からの波長の混在した光が到来してくる場合に、特定の地点と接続するために特定の地点の光波長を受光した電気信号を物理層の入力に選択接続すると同時に、請求項2において、物理層からの出力を入力に接続した回路を電気スイッチにより非接続することにより、特定の地点とのイーサーネット回線接続をすることを特徴とする光ネットワークインターフェース構成3. The signal according to claim 2, wherein the wavelength-multiplexed LD light source is configured to select and modulate a wavelength, and a signal obtained by selecting and modulating a specific wavelength from a terminal having a network interface having the same configuration at another point. In the configuration of an optical network connected to the optical input through an optical network having one optical hub device, when light having a mixed wavelength from each point arrives at the optical input, to connect to a specific point At the same time, the electrical signal receiving the light wavelength at a specific point is selectively connected to the input of the physical layer, and at the same time, the circuit connecting the output from the physical layer to the input is disconnected by an electrical switch. Optical network interface configuration characterized by connecting Ethernet line to other points 請求項3において、LD光源を波長を選択して変調する構成には、変調信号が入力しても、外部からの指示入力により、強制的にLD光源の光出力を出さない強制オフと光出力を出すオンの動作をスイッチする機能を有し、特定の光波長を受光したときには、受光を知らせる信号を外部に通知する機能を具備することを特徴とする光ネットワークインターフェース構成4. The configuration for modulating the wavelength of the LD light source according to claim 3, wherein the light source is forcibly turned off and the light output is not forcibly output by an instruction input from the outside even when a modulation signal is input. Optical network interface configuration characterized by having a function of switching on operation to emit light, and a function of notifying the outside of a signal notifying the reception of light when a specific optical wavelength is received
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