JPH11168436A - 空間伝送用光送受信器 - Google Patents
空間伝送用光送受信器Info
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- JPH11168436A JPH11168436A JP10049082A JP4908298A JPH11168436A JP H11168436 A JPH11168436 A JP H11168436A JP 10049082 A JP10049082 A JP 10049082A JP 4908298 A JP4908298 A JP 4908298A JP H11168436 A JPH11168436 A JP H11168436A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
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- Optical Communication System (AREA)
Abstract
り複数の端末機器が接続されるネットワークの端末機器
において、空間を媒体として光信号の送受信を可能とす
る。 【解決手段】給電線付ツイストペア線17からの2系列
の信号を符号変換回路14で1系列の電気信号に変換
し、光送信部15で光信号に変換して空間に放出する。
また、空間を伝送してきた光信号を光受信部16で受信
して電気信号に変換する。変換された1系列の電気信号
を受けた符号変換回路14は2系列の信号に変換して給
電線付ツイストペア線17上に送出する。また、光受信
部16からの電気信号は遮断・挿抜検出回路13に入力
され、光信号の有無と受信信号が反射信号かどうかを検
出し、通信路の遮断と対向する光送受信器に接続された
信号線の挿抜を検出する。該検出結果はバイアス回路1
2へ送信され、光信号を受信していない場合にはツイス
トペア線17へのバイアス電圧の印加が停止される。
Description
り複数の端末機器が接続されるネットワークの端末機器
間において、空間を媒体として光信号の送受信を行う空
間伝送用光送受信器に関する。
(The Institute of Electri
cal and Electoronics Engi
neers)1394で標準化される高速シリアルバス
が使用される(“IEEEStandard for
a High Performance Serial
Bus”,IEEE Inc.,96.8)。
動画像に代表される大容量データを扱いたいという要求
の高まりに併せて、機器間で大容量データ転送を行いた
いという要求が高まりつつある。図9にIEEE139
4を用いたネットワークの一例を示す。
1394規格に基づいた伝送路と給電線を一本にまとめ
た給電線付ツイストペア線82で接続されており、各端
末機器はツイストペア線に対してバイアス電圧を印加し
ている。給電線付ツイストペア線の挿抜が生じると、対
向する端末機器はバイアス電圧の変化を検知して、挿抜
を検出し、IEEE1394ネットワークを初期化する
ためのリセット信号を送出する。
において、伝送路の一部に光ファイバを用いるための特
願平8−190743号記載の光送受信器の構成を図1
0に示す。この光送受信器は端末機器とIEEE139
4規格に基づいた給電線付ツイストペア線で接続され、
図9のIEEE1394ネットワークの伝送路の一部に
光ファイバを用いることを可能にする。以下、この光送
受信器の動作について説明する。
アス回路91、符号変換回路92、ピークホールド回路
93、光送信部94、光受信部95、電源回路96、I
EEE1394規格に準拠した給電線付ツイストペア線
97が接続される電気コネクタ98、光ファイバ99が
接続される光コネクタ910よりなる。
気信号を光信号に変換して、変換された光信号を光コネ
クタ910を介して光ファイバ99b上に送出する。光
受信部94は光コネクタ910より受信される光信号を
電気信号に変換して波形整形し、符号変換回路92、ピ
ークホールド回路93に出力する機能を持つ。
ペア線が2本あり、2系列の信号が存在する。符号変換
回路92は光送信する際にはその2系列の信号を光ファ
イバ99で伝送可能なように1系列に変換する機能と、
受信した1系列の光信号を、ツイストペア線上で伝送で
きるように2系列の信号に変換する機能を持つ。
が光信号から変換した電気信号より光信号の有無を検出
する機能を持つ。また、その検出結果を基にバイアス回
路91の制御を行う機能を持つ。バイアス回路91は電
気コネクタ98に接続された給電線付ツイストペア線9
7の各ツイストペア線912a/bに対してバイアス電
圧を印加する機能を持ち、ピークホールド回路93から
の出力によって制御される。具体的には、光信号を受信
しているときにはツイストペア線912へバイアス電圧
を印加し、光信号を受信していない場合には電圧の印加
を停止する。これによって端末機器は給電線付ツイスト
ペア線の挿抜や、光ファイバの挿抜を検知して、IEE
E1394シリアルバスの初期化を行うことができる。
線時にツイストペア線の取り回しにより美観を損なうと
いう観点から、光や電波を用いて空間を媒体とする通信
方式を利用することが考えられる。光によるデータの無
線伝送方式は光空間伝送方式と呼ばれ、例えば啓学出版
の「オプトエレクトロニクスの基礎」P.26に記載さ
れている。
記載の光空間伝送装置の一例である。以下、図を用いて
この光空間伝送装置の構成及び動作について簡単に説明
する。
101は入力された情報信号をベースバンド符号に変換
するエンコード回路102と、このベースバンド符号に
基づいて発光部104を駆動するドライバ回路103と
ドライバ回路103からの電気信号を光信号に変換して
空間に放出する発光部104で構成されている。また、
受信機105は空間伝送路より光信号を受信し電気信号
に変換する受光部106と受光した信号よりクロック信
号を再生するクロック再生回路107と再生されたクロ
ック信号と受光部106からの電気信号からベースバン
ド符号を再生し情報信号を出力するデコード回路108
によりなる。
から端末機器の移動に伴う再配線の問題や、ケーブルの
取り回しに伴って美観を損なうという問題を解決するた
めに図10の光送受信器の光送受信部を光空間伝送方式
にすることが考えられる。
て反射光が光受信部に入射した場合、光空間伝送装置は
反射信号を受信してしまい、通信経路の遮断を検出でき
ない。そのため、端末機器に誤ったデータを引き渡して
しまい、端末機器が異常な動作になるという問題があっ
た。
を解決しIEEE1394に基づいたデータ伝送線によ
り複数の端末機器が接続されるネットワークの端末機器
間において、空間を媒体として光信号の送受信を可能と
する空間伝送用光送受信器を提供することにある。
に、本発明の空間伝送用光送受信器は通信経路の遮断及
び対向する空間伝送用光送受信器に接続されたデータ伝
送線の挿抜を検出することを特徴とする。
送信部近傍における通信経路の遮断によって、反射光を
受信している場合でも通信経路の遮断を検出する。具体
的には、空間伝送路上の光信号の有無を検出する光信号
検出手段と、送受信した信号によって受信信号が反射信
号であることを検出する反射信号検出手段を有する。
通信経路の遮断や信号線の挿抜を検知し端末機器に通知
することを特徴とする。具体的には、通信経路の遮断と
対向する空間伝送用光送受信器に接続されたデータ伝送
線の挿抜を検知し、当該検知結果を端末機器へ通知する
経路遮断・信号線挿抜通知手段を併せ持つ。
送用光送受信器に接続されたデータ伝送線の挿抜、及び
通信経路の遮断を光信号の有無により検知できる。ま
た、空間伝送用光送受信器近傍での遮断による反射信号
を検知して通信経路の遮断を検知できる。受信信号が無
い場合には、データ伝送線が取り外された、あるいは経
路が遮断されたものとし、その旨が端末機器に通知され
る。また、光送受信器の近傍における経路の遮断によっ
て、送信光信号の反射光が入射した場合にも、受信光信
号が反射信号であることを検知して経路の遮断を検出
し、その旨が端末機器に通知される。これにより、端末
機器は、データ伝送線の挿抜や経路の遮断を検知するこ
とができ、ネットワーク初期化の合図となるリセット信
号を出力することができる。
て図面を参照して詳細に説明する。
の空間伝送用光送受信器の構成を示すブロック図であ
る。
は電源回路11、バイアス回路12、遮断・挿抜検出回
路13、符号変換回路14、光送信部15、光受信部1
6、IEEE1394規格に基づいたデータ伝送線であ
る給電線付ツイストペア線17が接続される電気コネク
タ18で構成される。
110は電気コネクタ18を介して接続される。給電線
付ツイストペア線17と光送受信器110との間の信号
の入出力は、符号変換回路14を通して行われる。符号
変換回路14は、給電線付ツイストペア線17から入力
される2系列の電気信号を1系列の電気信号に変換して
光送信部15、遮断・挿抜検出回路13に出力する。ま
た、光受信部16からの1系列の電気信号を2系列の電
気信号に変換して給電線付ツイストペア線17に送出す
る機能を持つ。
る機能を持ち、変換された光信号を空間に放出する。光
受信部16は空間を媒体として伝送されてきた光信号を
電気信号に変換して波形整形する機能を持つ。
から入力される受信信号と、符号変換回路14から入力
される送信信号を用いて、光信号の有無を検出する機能
と、光受信部16が受信した光信号が自らの送信した光
信号の反射信号かどうかを検知する機能を持つ。
基づいたデータ伝送線である給電線付ツイストペア線1
7の給電線19により供給される直流電圧を光送受信器
110内部で使用する電圧レベルに変換する機能を持
つ。
続された給電線付ツイストペア線17の各ツイストペア
線111a,111bに対してバイアス電圧を印加する
機能を持ち、遮断・挿抜検出回路13からの出力によ
り、バイアス電圧の印加を制御できる。
ついて図面を参照して詳細に説明する。
す。遮断・挿抜検出回路13は光信号検出回路26と反
射信号検出回路22と判定回路23により構成される。
光受信部16で、受信された光信号は電気信号に変換さ
れ光信号検出回路26と反射信号検出回路22に入力さ
れる。光信号検出回路26はピークホールド回路21で
構成され、入力された電気信号から光信号の有無を検出
し検出結果を出力する。反射信号検出回路22は排他的
論理和回路23と排他的論理和回路23からの出力信号
の振幅を平均化する平均化回路27と信号検出回路24
で構成され、入力信号として符号変換回路15の送信ポ
ートより送信された電気信号(送信信号)と、光受信部
16より受信した光信号を変換した電気信号(受信信
号)が入力される。反射信号検出回路22は入力された
送信信号と受信信号より受信信号が反射信号かどうかを
判別し、その結果を出力する。判定回路25は光信号検
出回路26からの検出信号と反射信号検出回路22から
の検出信号の論理積をとり遮断・挿抜検出結果を出力す
る。
について図面を参照して詳細に説明する。
通信形態を挙げる。図4を参照すると、T0〜T1の間
は経路遮断や対向する光送受信器に接続された給電線付
ツイストペア線17の挿抜は起きていないとする。この
とき、遮断・挿抜検出回路13の光信号検出回路26の
ピークホールド回路21は信号を検出してHレベルの電
圧を出力する。また、反射信号検出回路22の排他的論
理和回路23は、入力された送信信号と受信信号の排他
的論理和をとる。通信経路が正常で給電線付ツイストペ
ア線17の挿抜が無い場合、光送受信器110aで受信
される光信号は光送受信器110bから送信されたもの
であり、光送受信器110aでの送信信号と受信信号の
間に相関関係はない。従って、排他的論理和回路23か
らは送信信号と相関の無いランダムな信号が出力されて
おり、排他的論理和回路23からの出力信号の振幅電圧
を平均化する平均化回路27の出力電圧は信号検出回路
24のしきい値以上であるので、信号検出回路24はH
レベルの電圧を出力する。判定回路25は、反射信号検
出回路22と光信号検出回路26のピークホールド回路
21からの出力の論理積をとり、Hレベルを出力する。
が送信した光信号の反射光が光受信部16に入射しない
ように経路が遮断されると、光受信部16から光信号検
出回路26のピークホールド回路21への入力がLレベ
ルとなるため、ピークホールド回路21はLレベルの電
圧を出力する。このとき、反射信号検出回路23の排他
的論理和回路23は送信信号と同一の信号を出力してお
り、平均化回路27の出力電圧は信号検出回路24のし
きい値以上となり、信号検出回路24はHレベルの電圧
を出力する。判定回路25は、反射信号検出回路22と
光信号検出回路26のピークホールド回路21の出力の
論理積をとり、Lレベルを出力する。Lレベルの電圧を
入力されたバイアス回路12はツイストペア線111
a,111bへのバイアス電圧印加を停止する。
断・挿抜検出回路は再びHレベルの電圧を出力し、Hレ
ベルの電圧を入力されたバイアス回路12はツイストペ
ア線111a,111bへバイアス電圧を印加する。
の近傍で経路が遮断され、反射光が光受信部16で受信
されているとする。この場合、光受信部16からの電気
信号を入力された光信号検出回路26のピークホールド
回路21はHレベルの電圧を出力する。このとき、反射
信号検出回路22の排他的論理和回路23に入力される
受信信号(反射信号)は送信信号に対して遅延時間だけ
同期がずれたものとなり、排他的論理和回路23は光受
信部16からの信号と符号変換回路14の送信ポートか
らの信号の遅延時間の間だけHレベルを出力する。従っ
て、平均化回路27の出力電圧は小さくなり、信号検出
回路24のしきい値以下になって信号検出回路24はL
レベルを出力する。判定回路25は反射信号検出回路2
2と光信号検出回路26のピークホールド回路21の出
力の論理積をとりLレベルを出力する。Lレベルの電圧
を入力されたバイアス回路12はツイストペア線111
へのバイアス電圧印加を停止する。
号と受信信号の排他的論理和の結果から,二つの信号の
相関をとることにより反射信号の検出を行っている。反
射信号の伝送距離が長くなると,遅延時間が大きくなり
二つの信号の相関性は弱くなるが,送信信号をあらかじ
め遅延させることで遅延時間が大きい場合でも,受信信
号が反射信号であることを判別できる。
にも受信信号が反射信号であることを検出することがで
きる遮断・挿抜検出検出回路13の具体例に関して図面
を用いて詳細に説明する。
検出回路13の構成を示すブロック図である。
遅延回路41a〜41n,相関性検出回路42a〜42
n,反射信号判定回路43、光信号検出回路26、判定
回路25で構成されている。
13に対して入力された送信信号は遅延回路41を通過
するごとにT[s]だけ遅延していく。ここで遅延回路
41はD−F/F回路を用いて構成されており,Tは送
・受信信号の1ビット分の時間である。遅延回路41を
通過した送信信号はそれぞれ光受信部16から遮断・挿
抜検出回路13に対して入力される受信信号との相関性
を相関性検出回路42で検出する。相関性検出回路42
は二つの信号の間に一定レベル以上の相関性が認められ
た場合にLレベルを出力する。反射信号判定回路43は
全ての相関性検出回路42a〜42nの出力を受けて,
論理積をとりその結果を出力する。判定回路25は,入
力された反射信号判定回路43の出力と光信号検出回路
26の出力の論理積を判定結果として,バイアス回路1
2へ出力する。
いて説明する。伝送距離による遅延時間が1ビット以上
の反射信号を受信した場合,受信信号は遅延回路41を
通過して数ビット分遅延した送信信号のいずれかとは,
必ず位相ずれが1ビット以内となり相関が強くなる。一
定レベル以上に相関の強い二つの信号を入力された相関
性検出回路42はLレベルの電圧を出力する。反射信号
判定回路43は入力された信号のうち一つ以上がLレベ
ルであれば,受信信号が反射信号であると判定してLレ
ベルの電圧を出力する。この時,光信号検出回路26は
光信号を受信しているのでHレベルの電圧を出力してい
るが,判定回路25は反射信号判定回路43と光信号検
出回路26のそれぞれの出力の論理積を取りLレベルの
電圧を出力する。Lレベルの電圧を入力されたバイアス
回路12はツイストペア線111へのバイアス電圧の印
加を停止する。
て図面を参照して詳細に説明する。
相関性検出回路42は,実施例1の反射信号検出回路2
2と同様の構成で,排他的論理和回路23と平均化回路
22と信号検出回路24で構成されており,その動作は
実施例1の反射信号検出回路22と同じである。
送遅延を生じさせることによっても実現できる。
よる誤動作を防ぐのに、光送信部から放出される光の波
長を光送受信器ごとに変更し、光受信部の前段に光波長
弁別器を設けてもよい。
の構成を示す図である。
光波長弁別器61が設けられており、遮断・挿抜検出回
路63はピークホールド回路62で構成されている。ま
た、光送信部15から放出される光の波長は光送受信器
ごとに異なる。図8に光波長弁別器61の透過特性を示
す。図3のような通信形態を考えると、光送受信器11
0aから放出された波長1の光信号は光送受信器110
bの光受信部16の前段に設けられた光波長弁別器61
によって弁別され光受信部16に到達する。しかし、光
送受信器101bから放出された波長2の光信号が近傍
での遮断によって反射光となった場合、波長2の光信号
は光波長弁別器61を透過できず光受信部16に到達で
きない。そのため、光受信部16から出力される電気信
号はLレベルとなり、遮断・挿抜検出回路63は遮断を
検出し、バイアス回路12に対してLレベルを出力す
る。
光信号の検出をピークホールド回路で行っているが、信
号の検出をカウンタ回路で行うようにすることもでき
る。次にカウンタ回路の動作を説明する。
り、Hレベルの信号が入力されるたびにカウント値がリ
セットされ、Hレベルの電圧を出力する。一定時間の
間、信号入力がLレベルになるとカウント値があらかじ
め設定された判定値Tと一致し、Lレベルの電圧を出力
する。
抜検出回路を構成した光送受信器を用いても、上述した
ネットワークにおける対向する光送受信器に接続された
データ伝送線の挿抜や経路の遮断を同様に検出でき、I
EEE1394ネットワークの初期化を行うことができ
る。
器の応用形態としては、光送受信器を端末機器内部に実
装し光インターフェースを持たせた構成としても良い。
空間伝送用光送受信器によれば、対向する光送受信器に
接続されているIEEE1394規格に準拠した給電線
付ツイストペア線の取り外しや、経路の遮断を検知でき
るため、伝送路の一部に空間を媒体とする光空間伝送方
式を適用した場合においても、IEEE1394ネット
ワークの初期化を行うことができる。したがって、IE
EE1394ネットワークにおいて、空間を媒体にした
光通信方式を用いることができ、端末機器の移動に伴う
再配線の問題やケーブルの取り回しに伴う美観の問題を
解決できる。
射光の漏話に対しても、本発明の光送受信器によれば、
受信信号が反射信号かどうかを検知できるので、近傍で
の遮断によってもIEEE1394ネットワークの初期
化を行うことができる。
すブロック図である。
形態の一例を示す図である。
イムチャートである。
の構成を示す図である。
例を示す図である。
の構成を示す図である。
性を示す図である。
示すブロック図である。
部に光ファイバを用いることを目的とする従来の光送受
信器の構成を示す図である。
示す図である。
Claims (6)
- 【請求項1】IEEE1394規格に基づくデータ伝送
線を終端し、端末機器からの電気信号を光信号に変換し
て空間に放出すると共に、空間を伝送されてきた光信号
を受信して電気信号に変換し前記データ伝送線に送出す
る空間伝送用光送受信器であって、前記空間伝送用光送
受信器の受信する光信号の有無を検出する光信号検出手
段と、前記空間伝送用光受信器が受信信号が反射信号で
あることを検出する反射信号検出手段と、前記光信号検
出手段と前記反射信号検出手段の検出結果を基に通信経
路の遮断と対向する光送受信に接続された前記データ伝
送線の挿抜を検知する判定回路と、当該検知結果を端末
機器へ通知する経路遮断・信号線挿抜通知手段を有する
ことを特徴とする空間伝送用光送受信器。 - 【請求項2】請求項1に記載の空間伝送用光送受信器に
おいて、 前記判定回路は、前記反射信号検出手段による検出結果
と前記光信号検出手段の検出結果の論理積をとる回路か
らなり、経路の遮断及び対向する空間伝送用光送受信器
に接続された前記データ伝送線の挿抜を検知することを
特徴とする空間伝送用光送受信器。 - 【請求項3】請求項1に記載の空間伝送用光送受信器に
おいて、 前記反射信号検出手段は、受信光信号を電気信号に変換
した信号と送信した電気信号の排他的論理和を行う排他
的論理和回路とその出力信号の振幅を平均化する平均化
回路と、その出力電圧から信号を検出する検出回路によ
って構成されることを特徴とする空間伝送用光送受信
器。 - 【請求項4】請求項1に記載の空間伝送用光送受信器に
おいて前記反射信号検出手段は,送信された電気信号を
遅延させる複数の遅延回路とそれぞれの遅延回路からの
出力信号と受信光信号を電気信号に変換した信号の排他
的論理和を行う排他的論理和回路とその出力信号の振幅
を平均化する平均化回路とその出力電圧から信号を検出
する検出回路によって構成されることを特徴とする空間
伝送用光送受信器。 - 【請求項5】請求項1に記載の空間伝送用光送受信器に
おいて、 前記経路遮断・信号線挿抜通知手段は、前記データ伝送
線へのバイアス回路よりなり、通信時にはバイアス電圧
を印加し、通信経路の遮断や信号線の取り外しが生じた
場合には前記データ伝送線に対するバイアス電圧の印加
を停止するものであることを特徴とする空間伝送用光送
受信器。 - 【請求項6】IEEE1394規格に基づくデータ伝送
線を終端し、端末機器からの電気信号を光信号に変換し
て空間に放出すると共に、空間を伝送されてきた光信号
を受信して電気信号に変換し前記データ伝送線に送出す
る空間伝送用光送受信器であって、反射光を透過させ
ず、自らの光送信部が送出している光の波長と異なる波
長の対向する空間伝送用光送受信器の信号光を透過させ
る光波長弁別手段と、前記空間伝送用光送受信器の受信
する光信号の有無を検出する光信号検出手段と、当該検
知結果を端末機器へ通知する経路遮断・信号線挿抜通知
手段を有することを特徴とする空間伝送用光送受信器。
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