JPH0474038A

JPH0474038A - 光ローカルエリアネットワークシステムの媒体アクセス方式とノード装置

Info

Publication number: JPH0474038A
Application number: JP2186340A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Eda; 昌弘江田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1990-07-13
Filing date: 1990-07-13
Publication date: 1992-03-09
Anticipated expiration: 2012-04-02
Also published as: JP2596191B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はループ型光ローカルエリアネットワーク（ＬＡ
Ｎ）システム用のトークンパッシング方式の媒体アクセ
ス方式、およびトークンパッシング方式のループ型光Ｌ
ＡＮシステムに収容されるノード装置に関する。

（従来の技術）従来のトークンパッシング方式の媒体アクセス方式は、
システムに収容されるノード数が４の場合を考えると、
各ノードのアドレスは第２図（ａ）に示す様に２ビツト
の符号であり、それぞれのノードに対して６“０，０”
２、“０，１”、“′１，０”、“１．１”が割岩られ
る。

データを送信しようとするノードはトークンパケットを
自ノードに引き込んだ後、データ、パケット内のヘッダ
部に受信ノードのアドレス符号を書き込み、データパケ
ットを伝送路上に送出し、送信する。受信する場合は、
ノードは到着したデータパケットのヘッダ部のアドレス
符号を読み、自ノードのアドレスと一致した場合にはそ
のデータパケットを受信し、一致しなかった場合にはそ
のまま送りだすものであった。詳細については雑誌ｒ　
Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ＩＥＥＥ　Ｊ第７７巻
、１９８８年、１２３８−２５６項に述べられている。

また、従来のトークンパッシング方式の媒体アクセス方
式を採用したループ型光ＬＡＮシステム用のノード装置
は、第５図に示すように、光−電気変換器とアクセス処
理回路と電気−光変換器から成り、各ノードは受信した
光信号を全て光−電気変換器により電気信号に変換しア
クセス処理回路で処理を行った後再び電気−光変換器、
により光信屍に変換して送信するものであった。

（発明が解決しようとする課題）上述した従来のトークンパッシング方式の媒体アクセス
方式とノード装置を採用した場合には、送受信要求の有
無にかかわらず全てのノードが送られて釆だ光信号を全
て受信し光−電気変換した後、電気回路によりＩ・−ク
ンパッシング方式のアクセス処理を行ってから電気−光
変換して送信する。このため、トークンパケットは送信
要求の無いノードにおいても光−電気変換、アクセス処
理、電気−光変換が行われ、データパケットは受信ノー
ド以外のノードにおいても前記の３処理が行われてしま
う。

従って、送信要求のあるノードが多数存在する場合には
、あるノードがトークンパケットを獲得するまでの時間
が長くなりシステムループツトが劣化する。

また、光信号パケットがノードを通過すると電気回路に
よるジッタが発生し、通過したノード数が多いほどジッ
タ量は多くなりビットエラーレートが劣化するため、Ｌ
ＡＮシステムが収容できるノード数が制限されるという
欠点がある。

さらに、あるノード内の光−電気変換器、電気−光変換
器またはアクセス処理回路のいずれかに障害が発生した
場合、全ての光信号パケットはそのノードを通過できな
くなる、すなわち１つのノードの障害がシステム全体に
波及するという欠点も有している。

本発明の目的は、このような従来の欠点を解決し、シス
テムスループット、ピットエラーレート共に優れさらに
、１つのノードの障害がシステム全体に波及することの
ない光ＬＡＮシステムの媒体アクセス方式とノード装置
を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明のトークンパッシング方式の媒体アクセス方式で
は、ノードにデータ送信要求のある場合のみトークンパ
ケットを自ノード内に引き込み、伝送路にデータパケッ
トを送出し、その後トークンパケットを再生する。また
自ノード宛のデータパケットが到着したときのみこれを
光−電気変換し、データ送信要求のない場合や他ノード
宛データパケットが到着した場合には、トークンパケッ
トやデータパケットを光−電気変換せずに光信号のまま
で通過することを特徴とする。

また、本発明のノード装置は上記媒体アクセス方式を実
現するために、２つの光波長選択スイッチ、２つの光−
電気変換器、可変波長の光源を有する電気−光変換器、
アクセス処理回路、ノード制御回路を有することを特徴
とする。

すなわち、第２の出力端子が光伝送路である光ファイバ
に接続された２人力２出力の第１の光波長選択スイッチ
と、該第１の光波長選択スイッチの第１の入力端子と第
２の出力端子が接続され、入力端子が光伝送路である光
ファイバに接続された１人力２出力の第２の光波長選択
スイッチと、光入力端子が前記第１の光波長選択スイッ
チの第１の出力端子に接続され電気出力端子がアクセス
処理回路の第１の入力端子に接続された第１の光−電気
変換器と、光入力端子が前記第２の光波長選択スイッチ
の第１の出力端子に接続され電気出力端子が前記アクセ
ス処理回路の第２の入力端子に接続された第２の光−電
気変換器と、制御信号入力端子への制御信号により出力
波長が変わる可変波長の光源を有し電気入力端子が前記
アクセス処理回路の出力端子に接続された光出力端子が
前記第１の光波長選択スイッチの第２の入力端子に接続
された電気−光変換器と、第１および第２の入力端子と
出力端子と制御信号入出力端子を有する前記アクセス処
理回路と、第１の出力端子が前記第１の光波長選択スイ
ッチの制御信号入力端子に接続され第２の出力端子が前
記電気−光変換器の制御信号入力端子に接続され入出力
端子が前記アクセス処理回路の制御信号入出力端子に接
続されたノード制御回路から成ることを特徴とするトー
クンパッシング方式のループ型光ローカルネットワーク
システム用ノード装置である。

（実施例）本発明について図面を参照して説明する。第１図は本発
明のトークンパッシング方式のアクセス方式を表す動作
原理図であり、第２図はトークンパケットおよびデータ
パケットを表す。第３図は本発明のノード装置を用いた
光ＬＡＮシステムの一実施例であり、第４図は光波長選
択スイッチを表す。

第３図第４図により本発明のノード装置について説明す
る。ノード装置の構成を鉾３図に示した。第４図（ａ）
には、第１の光波長選択スイッチ６を、（ｂ）には第２
の光波長選択スイッチ７を示す。第１および第２の光波
長選択スイッチ６．７と第１および第２の光−電気変換
器８，９と可変波長の光源を有する電気−光変換器１０
ど′アクセス処理回路１１とノード制御回路１２から成
り、第１の光波長選択スイッチ６の第１の入力端子１３
と第２の光波長選択スイッチ７の第２の出力端子が接続
され、第１の光波長選択スイッチ６の第２の出力端子１
６および第２の光波長選択スイッチ７の第１の入力端子
がそれぞれ光ファイバに接続され、第１、第２の光波長
選択スイッチ６．７の第１の出力端子１４、１８は各々
光−電気変換器８．．９を介してアクセス処理回路の入
力端子に接続され、アクセス処理回路の出力端子は電気
−光変換器１０を介して第１の光波長選択スイッチの第
２の入力端子１５接続されている。ここで、第１の光波
長選択スイッチ（第４図（ａ）〕は、第１の入力端子か
ら入力された光信号の内ある特定の波長の光のみを第１
の出力端子に出力しそれ以外は第２の出力端子に出力す
ること、および第２の入力端子から人力された光信号を
第１の入力端子に入力された光信号と合波して第２の出
力端子に出力する、といった動作を行い、第２の光波長
選択スイッチ（第４図（ｂ））は、第１の入力端子から
人力された光信号の内ある特定の波長の光のみを第１の
出力端子に出力しそれ以外は第２の出力端子に出力する
、という動作を行う。

ここで用いる、可変波長の光源としては雑誌ｒ　ＥＬＥ
ＣＴＲＯＮＩＣ８ＬＥＴＴＥＲ８Ｊ第２４巻、１９９８
８年、第１５２６−１５２８項に記載されたｒＤＦＢ−
レーザダイオード」を考える。また、光波長選択スイッ
チとしてはｒ１９８９　　年Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｃｏｎ
ｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　ＯｐｔｉｃａｌＣｏｍｍｕｎｉ
ｃａｔｉｏｎ予稿集１第３巻、第７０−’１３項に記載
された［音響光学効果を使った可変波長光フィルタ」を
用いることとする。音響光学効果を使った可変波長光フ
ィルタの構造は第６図に示すように、リチウムナイオベ
ートの基板上にチタンを拡散して形成した２本の先導波
路２６と第１および第２のＴＥ−ＴＭスプリッタ２７．
２８と電極２９と音響波領域３０とから成っている。第
１の入力端子２２から人力された光信号は第１のＴＥ−
ＴＭスプリッタ２７でＴＥ偏波とＴＭ偏波に分けられ２
本の導波路を別々に進んで第２のＴＥ−ＴＭスプリッタ
２８で合波された第１の出力端子２４に出力される。こ
のとき電極にある周波数の電気信号を入力するとその周
波数に対応した波長の光信号が音響波領域内の光導波路
上で音響光学効果によりＴＥ−ＴＭモード変換されるた
め、前記波長の光信号のみが第２の出力端子２５に出力
されそれ以外の波長の光信号は第１の出力端子２４に出
力される。電気信号の周波数を変えることにより第２の
出力端子２５に出力される光波長を変えることができる
。第２の入力端子２３から入力された光信号に対しても
同様に、電極に電気信号を入力していないときには第２
の出力端子２５に出力され、電極にある周波数の電気信
号が人力されたときにはその周波数に対応したある波長
の光信号のみが第１の出力端子２４に出力されそれ以外
の波長の光信号は第２の出力端子２５に出力される。こ
の音響光学効果を使った可変波長光フィルタを第１の光
波長選択スイッチとして使用する場合はこのままで使用
し、第２の光波長選択スイッチとして使用する場合には
第２の入力端子２３を解放状態にして使用する。

次に第１図によりトークンパッシング方式のアクセス処
理方式を説明する。まず、収容ノード数４のシステｌえ
を考えると、第２図（ｂ）に示す様に５つの波長が必要
となる、ここではトークンとしてλ。を各ノードのアド
レスとしてλ１〜λ４を割り当てる。通常はループ上に
１つのトークンパケット４が回っている（第１図（ａ）
）。送信要求が生じたノードは第１の光波長選択スイッ
チを、トークンの波長をノード１内に引き込むように設
定し回って来たトークン４を自ノード１内に引き込む（
第１図（ｂ））。その後、可変波長の光源を有する電気
−光変換器の出力波長をデータを送りないノードのアド
レス波長に設定し第１の光波長選択スイッチの第２の入
力端子からデータパケットを送信する（第１図（Ｃ））
。データパケット５送信終了後、可変波長の光源の出力
波長をトークン波長に切り換えてトークンパケット４を
送出する（第１図（ｄ））。送信要求の無いノードは第
２の光波長選択スイッチの選択波長を自ノードのアドレ
ス波長に設定しておく、これによって自ノード宛のパケ
ットが到着した場合にはそれを７′−ド内に引き込んで
受信し、トークンまたは他ノード宛の光信号が来たとき
にはノード内に引き込まずにそのまま通過させる。もし
、あるノード内の光−電気変換器、電気−光変換器また
はアクセス処理回路のいずれかに障害が発生した場合に
は、第１および第２の光波長選択スイッチのスイッチン
グ機能を停止し入力された光信号は全てそのまま通過さ
せる。

（発明の効果）以上説明したように本発明のトークンパッシング方式の
アクセス処理方式とノード装置を採用した場合には、光
−電気変換を行わず光信号のままでアクセス処理をする
ため、各ノードはり要なパケットのみをノード内に引き
込み不要なパケットは引き込まず通過させるだけである
ので、パケットが送信ノードを出てから受信ノードに到
着するまでの時間が従来のトークンループ光ＬＡＮに比
べて短くなりシステムスループットが改善される。

また、パケットがノードを通過した際に電気回路による
ジッタが発生しないため、ジッタによる伝送特性の劣化
が原因となるシステム収容ノード数の制限がない。

さらに、ノード内に障害が発生しても光波長選択スイッ
チさえ正常に動作すれば、ノード内の障害がシステム全
体に波及することはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトークンパッシング方式のアクセス方
式を表す動作原理図であり、第２図はトークンパケット
およびデータパケットを表す図である。第３図は本発明
のノード装置を用いた光ＬＡＮシステムの一実施例を示
す図であり、第４図は光波長選択スイッチを表す図であ
る。第５図は従来のノード装置を用いた光ＬＡＮシステ
ムの例を示す図である。第６図は音響光学効果を使った
可変波長フィルタの例を示す図である。図において１・・・ノード装置、２・・・トークンパケット、３・
・・データパケット、４・・件−クンパケット、５・・
・データパケット、６・・・第１の光波長選択スイッチ、７・・・第２の光波長選択スイッチ、８・・・第１の光−電気変換器、９・・・第２の光−電気変換器、１０・・・可変波長の光源を有する電気−光変換器、１
１・・・アクセス処理回路、１２・・・ノード制御回路
、１３・・・第１の光波長選択スイッチの第１の入力端
子、１４・・・第１の光波長選択スイッチの第１の出力
端子、１５・・・第１の光波長選択スイッチの第２の入
力端子、１６・・・第１の光波長選択スイッチの第２の
出力端イ、１７・・・第２の光波長選択スイッチの第１
の入力端子、１８・・・第２の光波長選択スイッチの第
１の出力端子、１９・・・第２の光波長選択スイッチの
第２の出力端子、２０・・・ノード装置、２１・・・電
気−光変換器、２２・・・音響光学効果を使った可変波
長光フィルタの第１の入力端子、２３・・・音響光学効果を使った可変波長光フィルタの
第２の入力端子、２４・・・音響光学効果を使った可変波長光フィルタの
第１の出力端子、２５・・・音響光学効果を使った可変波長光フィルタの
第２の出力端子、２６・・・音響光学効果を使った可変波長光フィルタの
先導波路、２７・・・音響光学効果を使った可変波長光フィルタの
第１のＴＥ−ＴＭスプリッタ、２８・・・音響光学効果を使った可変波長光フィルタの
第２のＴＥ−ＴＭスプリッタ、２９・・・音響光学効果を使った可変波長光フィルタの
電極、３０・・・音響光学効果を使った可変波長光フィルタの
音響波領域

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１の光波長によりトークンパケットが伝送路上
を伝送され、ノードにデータ送信要求の無い場合には、
到着したトークンパケットをノード内に引き込まず光信
号のまま通過させ伝送路上に送りだし、ノードにデータ
送信要求のある場合には、前記第１の光波長のトークン
パケットを伝送路上からノード内に引き込み、前記第１
の光波長以外の送信先のノードに対応した光波長を使い
データパケットをノードから伝送路上に送出し、その後
前記第１の光波長を使いトークンパケットをノードから
伝送路上に送出し、自ノード宛のデータパケットが到着
したときにはこのデータパケットをノード内に引き込ん
で受信し、他ノード宛のデータパケットが到着したとき
にはこのデータパケットをノード内に引き込まずに光信
号のまま通過させ伝送路上に送り出すこと、前記第１の
光波長と前記各ノード固有の光波長は全て異なる波長で
あること、を特徴とした光ファイバ伝送路を有するルー
プ型ローカルエリアネットワークシステム用のトークン
パッシング方式の媒体アクセス方式。
（２）制御信号入力端子への制御信号により、第１の入
力端子より入力された光信号全てを第２の出力端子に出
力するかまたは、第１の入力端子より入力された光信号
の内からある特定の一つの波長の光信号のみを選択して
第１の出力端子に出力し、それ以外の波長の光信号を前
記第２の出力端子に出力する機能、および第２の入力端
子より入力されたある一つの波長の光信号を前記第１の
入力端子から入力された光信号と合波して前記第２の出
力端子に出力する機能とを有する第１の光波長選択スイ
ッチと、第１の入力端子より入力された光信号の内から
ある特定の一つの波長の光信号のみを選択して第１の出
力端子に出力し、それ以外の波長の光信号を第２の出力
端子に出力する機能を有する第２の光波長選択スイッチ
と、光入力端子が前記第１の光波長選択スイッチの第１
の出力端子に接続され電気出力端子がアクセス処理回路
の第１の入力端子に接続された第１の光−電気変換器と
、光入力端子が前記第２の光波長選択スイッチの第１の
出力端子に接続され電気出力端子が前記アクセス処理回
路の第２の入力端子に接続された第２の光−電気変換器
と、制御信号入力端子への制御信号により出力波長が変
わる可変波長の光源を有し電気入力端子が前記アクセス
処理回路の出力端子に接続され光出力端子が前記第１の
光波長選択スイッチの第２の入力端子に接続された電気
−光変換器と、第１および第２の入力端子と出力端子と
制御信号入出力端子を有する前記アクセス処理回路と、
第１の出力端子が前記第１の光波長選択スイッチの制御
信号入力端子に接続され第２の出力端子が前記電気−光
変換器の制御信号入力端子に接続され入出力端子が前記
アクセス処理回路の制御信号入出力端子に接続されたノ
ード制御回路から成り、前記第１の光波長選択スイッチ
の第１の入力端子と前記第２の光波長選択スイッチの第
２の出力端子が接続され、前記第１の光波長選択スイッ
チの第２の出力端子と前記第２の光波長選択スイッチの
第１の入力端子がそれぞれ伝送路である光ファイバに接
続されること、を特徴とするトークンパッシング方式の
ループ型光ローカルネットワークシステム用ノード装置
。