JPS60248045A

JPS60248045A - 光デ−タ伝送装置

Info

Publication number: JPS60248045A
Application number: JP59103941A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Oshima; 一能大島; Masaaki Yamaki; 八巻　正晃; Katsuyoshi Ito; 伊東　克能
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1984-05-23
Filing date: 1984-05-23
Publication date: 1985-12-07

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】１発８Ｈの、拗Ｎ針４野）この発明は光通信に関し、特にスターカプラ（ａｔａｒ
　ｃｏｕｐｌｅｒ）　を備えた伝送路を有する光通信に
関するものである。

スターカプラには光信号入力用の複数の光ファイバと光
信号出力用の複数の光ファイバが接続され、光信号入力
用の各光ファイバからスターカプラに入力された光信号
はスターカプラ内において光信号出力用のすべての光フ
ァイバに分配されて光信号の伝送路が構成される。従っ
てこのような光信号伝送路を複数の通信局で利用するた
めには伝送路上における信号の衝突を避けて時分割的に
伝送路を使用しなければならない。

この発明は伝送路上における信号の衝突防止に関するも
のである。

〔従来技術〕

第１図は従来のこの種の装置を示すブロック図であって
、図において（１）は送信信号線、（２）Ｊｄ、送信器
、（３）は発光素子、（４］はスターカプラ、（５ａ）
、（５ｂ）。

（５ｃ）は光信号入力用（スターカプラ側から見て）の
各光ファイバ、（６ａ）　、　（６ｂ）　、（６ｃ）　
は光信号出力用（スターカブ、う側から見て）の各光フ
ァイバ、（７）は受光素子、（８）はアンプ（増幅回路
）、（９）は波形整形回路、頭は受信信号線、（Ｉｌｌ
は積分回路、（２）は閾値設定用端子、ｌ１３は比較器
、（１４ａ）　、　（１４ｂ）はそれぞれアンドゲート
、（ｉｓａ）　、　（１５ｂ）はそれぞれＳＲ型ラフリ
ップフロップ恨ｅはタイマであって（１５ａ）　、　（
１５ｂ）　、αＧによって遷移検出回路を構成し、Ｕη
は送信制御回路、ａＳは冗長ビット発生器、（至）は衝
突検出信号線、翰は送信開始信号線、（ハ）はフリップ
フロップ（１５ｂ）の出力信号線、（イ）は積分回路α
力の出力信号線である。

第２図は第１図の回路の各部の信号波形を示す波形図で
あって、図において（ｌａ）　、（（１０ａ）　。

（１０ｂ）　）　、　（１２ａ）、　、　（１９ａ）　
、　（２１ａ）　、　（（２２ａ）　。

（２２ｂ）　）はそれぞれ信号＠（１）　、　（１υ、
　＋１２　、　＋２１）　、　Ｕ上の電圧波形を示し、
（ハ）、ｃＡはそれぞれ比較器ａ３の出力が論理「１」
となる時点を示す。

次に、動作について説明する。送信制御回路Ｏηに入力
された送信データは、冗長ビット発生ａ（至）により所
定長の冗長ビットがその先頭部に付加された後、第２図
（１ａ）の形の信号となって送信器（２）に送られる。

送信器（２）は送信信号（１＆）に対応して発光素子（
３）を駆動する。発光素子（３）からの光信号出力は光
ファイバ（５＆）に入力されこの光ファイバを伝播して
スターカプラ（４）に入力し、光ファイバ（６ａ）　、
　（６ｂ）　、（６ｃ）　に均等に分配される。

光ファイバ（６ａ）に入力された光信号は受光素子（７
）によって電気信号に変換され、゛アンプ（８）、波形
整形回路（９）を経て第２図（１０ａ）に示す信号とな
り一方、送信制御回路（ロ）は送信開始と共に信号線如
上に論理［１１の信号を出力してフリップフロップ（１
５ａ）をセットするので信号線（１）上の信号は一アン
ドゲート（１４’ａ）を通過してフリップ７０ツブ（１
５ｂ）をセットし同時にタイマー〇〇をセットする。

信号線（ハ）上の信号（２１ａ）はフリップ７０ツブ（
１５ｂ）が諭・トされた一点゛で論理「１」とな勺、そ
の時点から所定時間後タイマ叫がパルスを出力してフリ
ップフロップ（１５ｂ）をリセツ−１−，Ｌ、したがっ
て７リツプフロツプ（１５ａ）をリセットする。このタ
イマαＱに設定される上記所定時間（すなわち第２図信
号（２１１Ｌ）の論理「１」である時間）は送信器（２
）からスターカプラ（４）を経由して波形整形回路（９
）の出力までの伝搬遅延時間に等しい時間である。

従って第２図信号（１０ａ）は信号（２１ａ）がリセッ
トされた点から始まる。

第２図に示す例では信号（２１ａ）が論理「１」である
間に他の局が送信した信号（たとえば、光ファイバ（５
ｂ）に入力されスターカプラ（４）、光ファイバ（６ａ
）を経た信号）が（７）　、　（８）　、　＋９１を経
て第２図（１０ｂ）のように信号線１上に出力され、積
分回路（１１）によって信号（２２ｂ）のように積分さ
れた場合である。（ハ）で示す時点で比較器的の出力Ｉ
／′ｉ論理「１」となり、その時点では信号（２１ａ）
は論理「１」であるからアントゲ−）　（１４ｂ）の出
力である信号（１９ａ）が論理「１」となり送信制御回
路へηからの信号（１３）の送出を禁止する。　このこ
とによシ、信号（１０ｂ）が信号（１ａ）により妨害さ
れることはない。

もっ−とも信号（１９ａ）が論理「１」となるよシも前
に送出された信号（１ａ）の部分は信号（１０ｂ）を妨
害するが、信号（１０ｂ）の先頭部にもその局から最も
遠い局までの伝搬遅延時間に相当する長さよりも若干長
い冗長ビットが付加されているため、信号（１９ａ）が
検出される以前の信号（１ａ）による妨害で失われる信
号（１，Ｏｂ）の部分には真の情報を含んでいないので
、そのまま送信を続けることにより必要な情報の伝送が
達成できる。

信号”（２１ａ）が論理「１」である間に他局の信号が
到来しない場合、信号線萌に最初に現われる信号は信号
（１０ａ）で、その場合の積分回路α刀の出力は信号（
２２ａ）の如くなり、朝」で示す時点で比較器０３の出
力は論理「１」になるが、この時には信号（２１ａ）は
論理ｒＯＪであるため信号（１９ａ）は出力されず、信
号（１ａ）の送出を続けても信号衝突は発生しないもの
とされる。

但し、信号（１０ａ）を受信後、他局の信号を受信する
ことがある。この場合、信号（１９ａ）は出力されず、
信号（１ａ）の送出は続けられるが、そのような信号を
発信した他局では衝突検出信号が発生されて、その他局
の発信が停止される。この他局の発信によって妨害を受
ける部分は冗長ビットであるので送信すべき情報が失わ
れることはない。

第３図はスターカプラに複数の通信局が接続される場合
を示す説明図であって、第１図と同一符号は同−又は相
当部分を示し、（至）、（３η、　Ｃ＋ａ　、（至）。

（ロ）はそれぞれの通信局であっで、通信局Ｑυが最も
スターカプラ（４）に近く、通信局０々が最もスターカ
プラ（４）に遠い例を示す。したがって光ファイバの長
さｔｒｉ　（５ｂ）　、　（６ｂ）が最短で、（５ｅ）
　、　（６ｅ）が最長である。

第３図に示すような情況下で第１図に示す装置を使用す
ると、次のような不具合が発生するという欠点がある。

すなわち通信局０玲では他局の信号送信が終了したこと
を最も早く検知できる（光ファイバ（６ｂ）が最短）の
で、　自局の信号送信をその他の局よりも早く開始する
ことが可能となると共に、スターカプラ（４）に到達す
るまでの時間も最も短い（光ファイバ（５ｂ）が最短）
ので、送信開始時における他局との競争に勝つ確率が高
くなる。

このため、通信局０４の送信成功確率が低下することに
なる。

このような欠点は局の位置にかかわらず、光ファイバ（
５ａ）　、　（５ｂ）　、’（５ｃ）・・・の長さ及び
光ファイバ（６ａ）　、（６ｂ）　−（６ｃ）・・・の
長さを同一にすることによって防止できるが、このよう
にするとスターカプラ（４）から最も遠い局までの光フ
ァイバの長さに揃える必要があるため、余分の光ファイ
バを必要とし、かつ、光ファイバの長さの正確な設計を
必要とし、通信局の位置移動に対する適応の柔軟性が低
下するという欠点がある。

〔発明の概要〕

この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、この発明では、他局の信号送出の
終了を検知した時点から自局の信号の送出を開始する時
点までに一定の待時間を与えることによって光ファイバ
の長さを揃える事と同等の効果を実現したものである。

〔発明の実施例〕

以下この発明の実施例を図面について説明する。

第４図はこの弁明の一実施例を示すブロック図で、第１
図と同一符号は同−又は相当部分を示し、α尋はアンド
ゲート、に）はタイマ回路、（イ）はタイマ回路に）の
出力信号線、（ハ）は受信検出回路、四はオアゲート、
翰は遅延回路、（イ）は送信制御回路、０１）は送信バ
ッファ、磐は受信バ・ンファ、（至）は送信データ入力
信号線、（ロ）は受信検出回路（ロ）の出力信号腕、（
ト）は受傷データ出力信号線、６０は遅延回路−の出力
信号線、０７）はオアゲート（ハ）の出力信号線、（至
）は送信開始起動信号線、翰は送信要求信号線である。

第５図は第４図の回路の各部の信号波形を示す波形図で
あって、図において（（ｌａ）　、　（ｌｂ）　ｌ　。

［（１０ａ）　、（１０ｂ）　）、（１９ａ）　、　（
（２０ａ）　、　（２０ｂ）　。

（２０ｃ）　）　、　（２６ａ）　、　（３４ａ）　、
　（３６ａ）　、（３７ａ）　。

（（３８ａ）　、　（３８ｂ）　、　（３８ｃ）　ｌは
それぞれ信号ｉ＋１１　。

（ＩＧ、α鏝２例、（ハ）、（至）、（至）２（ロ）、
（至）上の信号を示す。

次に動作について説明する。送信データ入力信号線（至
）からの送信データは一旦送信バツファ６カに記憶され
、信号線（至）によシ送信要求信号を送信制御回路（１
）に送出する。送信制御回路（７）は送信要求信号を受
けると、信号（１９ａ）及び信号（３７ａ）　（送信待
機制御信号という）のいずれもが論理「０」の場合は直
ちにデータ送信を開始する。データ送信の開始にはまず
信号（２０ａ）　、　（２０ｂ）　、　（２０ｃ）　（
送信開始信号という）が出力される。第５図に示す例で
は信号（２０ｂ）　、　（２０ｅ）が上記条件下に出力
された場合を示す。信号（２０ｂ）　、（２０ｃ）の制
御により、冗長ビット発生器ａυからデータに先行して
一定長の冗長ビットが送信される。この冗長ビットに続
いて、送信バッファ６）が送信開始起動信号（３８ｅ）
によって起動され、データが送信され、送信器（２）へ
送られる。但し、第４図に示す例は、信号（３８ｃ）だ
けが実際に発せられた例である。

第４図におけるタイマ回路に）、受信検出回路（ハ）、
アンドゲート０４の動作は第１図のアンドゲート（１４
ａ）　、　（１４ｂ）、フリップフロップ（１５ａ）　
、　（１５ｂ）、タイマａＱ１積分回路αａ１比較器ａ
３に該当し、タイマ回路（ハ）に設定した時間内（すな
わち、信号（２６ａ）が論理「１」である間）に受信検
出回路（イ）に出力があった場合、信号（１９ａ）を出
力し送信制御回路（１）により信号（１ａ）の送信を直
ちに停止する。第５図に示す例では他局からの送信が入
り、受信検出回路に）の出力（信号（３４＋１）　）が
ｔ１時点で論理「１」となυ、信号（１９ａ）が発せら
れ、信号（１ａ）は冗長ビットの途中で停止される。こ
の停止以前に信号（１ａ）として送出された冗長ビット
は信号（１０ａ）の冗長ビットとなって出力されるが、
これは信号（ｉｏｂ）の冗長ビットに重なるだけで信号
（ｉｏｂ）の中のデータは失われず、かつ送信バッファ
Ｃ３］）内のデータが送出されることはない。

遅延回路−による遅延時間をＴＤ　とすれば、他局が送
信を終了し信号（３４ａ）が論理「０」になるとＴＤ時
間遅れて信号（ａ６ａ）が論理「０」となり、信号（３
７ａ）が論理「１」の間は送信制御回路（イ）によって
自局の送信を待機させる。

信号（３７ａ）の論理が「０」に変化する点を検出する
と、送信制御回路（１）は信号（２０ｃ）を送出し冗長
ビット発生器ＤＩから冗長ピッ）１−送出し、今回は信
号（１９ａ）が送出されないので引つづいて送信開始起
動信号（３８ｃ）を出力し、送信バッファ０）から送信
データを読出して信号（ｌａ）　として送出する。この
送出した信号（１ａ）は信号（１０ａ）として受信され
るが、その前に他局からの信号を受信しても信号（１９
ａ）は発せられず、その他局の側において衝突検出信号
が発せられてその他局の信号送出が停止される。

以上の動作において遅延回路−は受信検出信号（３４＆
）が論理「１」である時間をＴＤだけ延長した信号（３
７ａ）を作るために設けられる。第３図に示した例にお
いて光ファイバの長さは（５ｅ）　＝　（６ｃ）＝　（
５ａ）　＝　（６ａ）が最長であるとし、この値をＬユ
ニとすれば通信局員、θつにおけるＴＤ　は０とし、（
５ｂ）　＝　（６ｂ）　＝　Ｌ　、　ＬｒｎａＸ−Ｌ　
＝ΔＬとすれば、通信局０）における遅延時間ＴＤ　をとすれば送信局■、　Ｏｓ　、　Ｃ３１の送信成功確率
が等しくなるようにすることができる。但し式（１１に
おいてＣｇ　は光フアイバ内の光の速度である。

第６図紘第３図における光ファイバ長が（５１）　＝（
６ａ）　＝　（５ｃ）　””　（６ｃ）　＝　ｉ、ｍ２
Ｌ！であり（５ｂ）　＝　（６ｂ）＝Ｌであるとして式
（１１によるＴＤ　を通信局０めに設定したときの信号
の流れを示し、横軸が時間ｔ１縦軸がスターカプラ（４
）と通信局（ト）、　６１）　、　ｃｔ′４の相対距離
を示す。ｔ１時点で通信局６望はデータ送出を終了する
。送出終了を示す信号（６０）がｔ２時点でスターカプ
ラ（４）に達し、２３時点で通信局参りに達し、ｔ４時
点で通信局（１）に達する。通信局員では信号（３７ａ
）が直ちに調理「０」となるが、通信局ｃ（１では２３
時点からＴＤ後のｔ５時点で信号（３７ａ）が論理「０
」になる。通信局（１）においてｔ４時点で送信し、通
信局０１）においてｔ５時点で送信したとすると両道信
局からの信号が同時にスターカプラ（４）に到着するよ
うに遅延時間ＴＤ　が定められている。

第６図に示す例では、通信局０ρはｔ５時点で信号（６
１）の送出を開始し、通信局■はｔ４時点よシ少く遅れ
たｔ６時点で信号（６２）の送出を開始したので、信号
（６１）は通信局（７）において信号（２６ｇ　）が論
理「１」である間のｑ時点に到達し、信号（１９ａ）が
出力されて通信局（１）の信号送出は直ちに停止される
。信号（６２）は通信局０］）にｔ８時点で到達するが
、このときは通信局Ｑυでは信号（２６ａ）が論理「０
」になっているので信号（１９ａ）は出力されない。但
しｔ８からｔ９の時間は通信局（ト）からの送出信号が
通信局Ｏｐからの送出信号に衝突するが、これは冗長ビ
ットの部分で情報伝送には障害が与えられてない。

なお、上＾Ｃ実施例では、送信待機制御信号（３７ａ）
を遅延回路（ト）とオアゲート翰を用いて発生させてい
るが、これをフリップ７０ツブと遅延回路を組合せる等
別の手段で発生することもできる。

また、上記実施例では遅延時間ＴＤ　を各局の送信成功
確率が等しくなるように設定する方法について説明した
が、遅延時間を適度に大きく設定したり、小さく設定し
たりすることによって送信成功確率に差をもたせ、それ
ぞれの通信局に確率的な優先度を賦与することも可能で
ある。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、他局からの受信信号の
終了を検知した後に自局の信号送出開始の許可を一定時
間遅延させることによってスターカプラと当該通信局ま
での光ファイバ長を変えることと同等の効果を得ること
ができ、スターカプラを介し複数の通信局相互間で信号
の衝突を避けて通信を行う光データ伝送システムにおい
て、システム設計上の柔軟性やシステム構築時の実用性
を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の装置を示すブロック図、第２図は第１図
の回路の各部の信号波形を示す波形図、第３図は各通信
局とスターカプラの関係位置を示す図、第４図はこの発
明の一実施例を示すブロック図、第５図は第４図の各部
の信号波形を示す波形図、第６図は第３図における信号
の？屑れを示す図である。（２）・・・送信器、（３）・・・発光素子、（４）・
・・スターカプラ、（５ａ）　、　（５ｂ）　、（５ｃ
）　＋＋＋光信号入力用光７フイバ、（６ａ）　、　（
６ｂ）　、（６ｃ）　−光信分出カ用光７フイバ、（７
）・・・受光素子、（８）・・・アンプ、（９）・・・
波形整形回路、０４・・・アンドゲート、０■・・・冗
長ビット発生器、？→・・・タイマ回路、ｃ２ｈ・・・
受信検出回路、（７）、＠・・・遅延回路、■・・・送
信制御回路、Ｑυ・・・送信バッファ、Ｃ３つ・・・受
信バッファ。尚、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。代理人　大　岩　増　雄第２図１０１■財Ｕ−−−−−一−− 第３図第６図４

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の通信局とスターカプラとの間に上記各通信
局から上記スターカプラに対し光信号を入力する各入力
用光ファイバと、上記スターカプラから上記各通信局に
対し光信号を出力する各出力用光ファイバとが接続され
、上記スターカプラ罠おいて上記各入力用光ファイバか
らの光信号をすべての出力用光ファイバに分配すること
によシ、上記複数の通信局間において相互にデータ伝送
を行う光データ伝送装置において、上記各通信局で、送信データの先頭部に所定時間長の冗
長ビットを付加して送信する手段、上記各通信局で、上
記冗長ビットの送出開始時点からこの送出開始時点の信
号が当該通信局に受信されるまでの間に、他の通信局の
送信信号が受信された場合、自局の送信を直ちに停止す
る手段、上記各通信局で、他の通信局の送信信号を受信
し、この受信した信号の存在時間と、上記受信した信号
の終了点から所定遅延時間とを加えた時間の間は自局か
らの信号の送出を行わないように制御する手段、上記各通信局に設けられ、送信データを一時記憶する送
信バッファ及び受信データを一時記憶する受信バッファ
を備えたことを特徴とする光データ伝送装置。
（２）各通信局での所定遅延時間は、各通信局の送信成
功確率が互に同等になるよう、各通信局からスターカプ
ラに到る光ファイバの長さの相違を補正する値に定めら
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光デ
ータ伝送装置。
（３）各通信局での所定遅延時間は、各通信局に賦与す
べき送信成功確率に優先順位を定め、この優先順位に従
って決定することを特徴とする特Ｆｆ−請求の範囲第１
項記載の光データ伝送装置。