JPS62157434A - 光ネツトワ−ク - Google Patents

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】 〔概要〕 光信号を送出する複数の端末装置を光スターカプラに接
続し、その光スターカプラに接続された端末装置間でキ
ャリア検出多重アクセス衝突検出（Ｃ３ＭＡ／ＣＤ）方
式により光信号による通信を行うことにより、光スター
ネットワークを構成し、又光スターカプラ間を結合装置
で接続し、光信号を中継伝送させることにより、任意の
大きさのネットワークを構築できるものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、Ｃ３ＭＡ／ＣＤ　（Ｃａｒｒｉｅｒ　　５ｅ
ｎｓｅ　　　　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ　／　
Ｃｏ１１ｉｓｉｏｎ　　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）〔キャリ
ア検出多重アクセス衝突検出〕方式を用いて、光信号に
より通信すると共に、バス状のネットワークへも拡張で
きる光ネットワークに関するものである。

ローカルエリアネットワークＬＡＮ　（ＬｏｃａｌＡ　
ｒｅａ　Ｎ　ｅｔｗｏｒｋ）構築に関する規格として、
ＩＥＥＥ８０２標準があり、その中で、バス構造を使用
するＣＳＭＡ／ＣＤ方式がＩＥＥＥ８０２．３標準に規
定されている。Ｃ３ＭＡ／ＣＤ方式は、伝送路上にキャ
リアが存在しない時に、即ち、他の端末装置からの送信
が行われていない時に、送信開始を行うものであり、又
複数の端末装置が同時的に送信を開始すると、伝送路上
の信号の符号則等に乱れが生じるから、これを利用して
衝突検出を行い、送信衝突が検出されると、ジャム信号
を送出して衝突発生を他の端末装置にも通知した後に送
信を中止し、所定時間後に送信を開始するものである。

〔従来の技術〕

端末装置間を光伝送路で接続した光ネットワークは、共
通の光伝送路にインタフェース装置を介して分岐状に端
末装置を接続したバス型と、光伝送路を環状としたルー
プ型と、スターカプラ等により集中的に分岐９合成を行
うスター型とに大別される。

又光ネットワークに於いては、双方向に光信号の伝送を
行った時に、光信号の分離を行う構成が複雑となるので
、１方向伝送が多く採用されている。前述のループ型の
場合は、１方向に循環伝送させることができるので、１
本の光伝送路で構成できるが、バス型の場合は送受信伝
送路を対として用いることになる。その場合に、両端を
接続した状態のＵ字型伝送路、又は一端と他端とを接続
した状態のＳ字型伝送路とが知られている。又スター型
の場合は、通常の１対の光伝送路が用いられることにな
る。

又通信制御の方式としては、前述のＣ３ＭＡ／ＣＤ方式
やレジスタインサージョン方式或いはトークンパシング
方式等が知られている。レジスタインサージョン方式は
、レジスタに上位からの信号を退避させるものであるか
ら、光ネットワークには適用することが困難である。又
トークンパシング方式は、ＩＥＥＥ８０２．４標準に規
定されているもので、ループ型のネットワークに適用さ
れるものである。又Ｃ３ＭＡ／ＣＤ方式は、バス型或い
はスター型のネットワークに適用することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述のバス型及びループ型のネットワークに於いては、
光伝送路に直列的に光カプラが接続されて、光信号の挿
入１分岐が行われるものであり、２分岐の光カプラを用
いた場合でも、その損失が太き（なるから、ＬＡＮのよ
うな比較的伝送距離の短い場合に於いてもレピータを設
けなければならない欠点がある。又光伝送路上の物理的
位置によって光信号の強度が異なると共に、自己の送出
した光信号が戻るまでの時間が異なるので、光信号の受
信部の受信感度の設定及び衝突検出時間の設定が困難と
なる。従って、Ｃ３ＭＡ／ＣＤ方式を適用することが困
難となる。又伝送路設計に於いては、光カプラの損失等
を含めて設計する必要があるから、スター型に比較して
複雑になる欠点がある。

これに対して、スター型は、伝送路の設計は比較的容易
となるが、スターカプラの分岐数に限度があるので、大
きいシステムを構成することができない欠点がある。

本発明は、スター型の利点を生かして任意の大きさのシ
ステムを容易に構築できるようにすることを目的とする
ものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の光ネットワークは、スター型を基本構成とし、
結合装置によりバス状のネットワークを構築できるよう
にしたものであり、第１図を参照して説明する。端末装
置１と光ファイバ伝送路を介してスターカプラ２と接続
し、スターカプラ２間は、光信号の中継伝送を行う結合
装置３を介して接続し、Ｃ３ＭＡ／ＣＤ方式により端末
装置１間の通信を行い、他のスターカプラ２に接続され
た端末装置１間では、結合装置３を介して通信を行う。

又結合装置３は、送信先アドレスを識別してスターカプ
ラ２間の光信号の伝送制御を行う構成とすることもでき
る。

〔作用〕

スターカプラ２から結合装置３をみた時に、結合装置３
もスターカプラ２に接続された端末装置１と等価となる
ので、結合装置３を介して順次複数のスターカプラ２を
接続することにより、分岐、合成数の少ない小型のスタ
ーカプラを用いた場合でも、任意の大きさのシステムを
容易に構築できることになる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第２図は本発明の一実施例の説明図であり、端末装置１
１．１２が送信と受信との１対の光ファイバ伝送路を介
してスターカプラ１５に接続され、端末装置１３．１４
が送信と受信との１対の光ファイバ伝送路を介してスタ
ーカプラ１６に接続され、スターカプラ１５．１６間が
１対の光ファイバ伝送路を介して結合装置１７により接
続された構成を示す。スターカプラ１５．１６は、４人
力４出力の場合を示し、それぞれ図示を省略した結合装
置を介して他のスターカプラとの接続が行われる。

例えば、端末装置１１に送信要求が発生し、他の端末装
置１２〜１４が送信中でない場合、端末装置１１は送信
を開始するものであり、送信光信号は、スターカプラ１
５により分岐され、自端末装置１１と端末装置１２及び
結合装置１７に伝送される。

送信端末装置１１では、戻った光信号により衝突検出を
行うものであり、例えば、送信衝突が発生すると、送信
タイミングの相違、伝送遅延等によって、光信号内容が
正常状態と異なることになるから、光信号のマンチェス
タ符号等の符号則の誤りやデータ誤り等の検出により、
衝突発生を識別することができる。又衝突が発生しない
時に、送信端末装置１１に戻った光信号レベルに対して
、衝突発生時に戻った光信号レヘルは大きくなるから、
この戻り光信号レベルを識別して衝突検出を行うことも
できる。衝突検出を行うと、他の端末装置に於ける衝突
検出が容易となるようにジャム信号を送出した後送信を
中止し、所定時間後に再送信操作を行うことになる。

又結合装置１７は、スターカプラ１５で減衰された光信
号を端末装置１１．１２がスターカプラ１６に直接的に
送出した場合と同様な光強度となるように増幅して、ス
ターカプラ１６に加えるものであり、従って、スターカ
プラ１６からみた場合に、結合装置１７は一種の端末装
置となるものである・スターカプラ１５から結合装置１
７をみた場合も同様である。

結合装置１７を介してスターカプラ１６に入力された光
信号は、端末装置１３．１４に分岐されて伝送される。

端末装置１２〜１４は、送信先アドレスを識別して、自
端末装置宛の場合にその光信号の受信処理を行うもので
ある。

従って、スターカプラ１５．１６単位のネットワークを
構築し、スターカプラ１５．１６間を結合装置１７で接
続することにより、スター型のネットワークを結合した
光ネットワークを構築できることになり、スターカプラ
を順次結合装置で接続することにより、任意の大きさの
光ネットワークを構築できることになる。

第３図は本発明の他の実施例の説明図であり、端末装置
２１〜２５がそれぞれスターカプラ２６〜２８に接続さ
れ、スターカプラ２６〜２８間を接続する結合装置２９
．３０には、中継伝送機能の外に、それぞれ衝突検出及
び伝送制御を行う制御部３１．３２を設けたものである
。

例えば、端末装置２２．２３が同時的に送信開始した場
合、スターカプラ２７では送信衝突した光信号を分岐し
て端末装置２２．２３に伝送すると共に、結合装置２９
．３０にも伝送することになる。このスターカプラ２７
からの光信号を結合装置２９では増幅してスターカプラ
２６に伝送することになるが、制御部３１に於いては、
スターカプラ２６側の端末装置２１宛の送信信号でない
ことを識別すると、スターカプラ２７で分岐されてスタ
ーカプラ２６へ伝送される光信号を遮断する。

同様にスターカプラ２７により分岐されて結合装置３０
に加えられた光信号についても、制御部３２によりスタ
ーカプラ２８側の端末装置２４゜２５宛の送信信号でな
いことを識別すると、スターカプラ２７により分岐され
てスターカプラ２８へ伝送される光信号を遮断する。そ
れにより、スターカプラ２８に接続された端末装置２４
．２５は、スターカプラ２７例の送信衝突とは関係なく
送信制御を行うことができる。又その場合、結合装置２
９．３０の制御部３１．３２によって、スターカプラ２
７に衝突検出に伴ったジャム信号を送出する制御を行う
こともできる。

前述のようにスターカプラ２７に接続された端末装置２
２．２３で送信衝突が発生し、結合装置２９．３０で衝
突光信号を遮断した時に、例えば、端末装置２１から端
末装置２５宛に光信号を送出した場合に、結合装置２９
はスターカプラ２７側からの光信号を遮断しているので
、この場合の端末装置２１からの光信号を折返してスタ
ーカプラ２６に伝送する。従って、端末装置２１は、ス
ターカプラ２６で分岐された戻り光信号と、結合装置２
９で折返されてスターカプラ２６を介した戻り光信号と
が重なることになり、送信衝突が発生した場合の光信号
に類似したものとなるから、端末装置２１は衝突発生と
判断して送信を中止することになる。

第４図は本発明の更に他の実施例の説明図であり、スタ
ーカプラＳＣＯ〜ＳＣ６間をそれぞれ結合装置ＣＵＯ〜
ＣＵ５を介して接続し、スターカプラＳＣＯに端末装置
ＴＩが接続され、スターカプラＣ３６に端末装置Ｔ２が
接続された構成を示し、他のスターカプラＳ０１〜ＳＣ
５にも任意数の端末装置が接続されるもので、バス型に
類似した大システムを容易に構築できる。

このようなシステムに於いて、端末装置Ｔｌ。

Ｔ２から送出されるデータのフレーム長よりシステムが
大きくなった場合に、データ送出終了後に衝突デニタを
受信するような場合が生じる。例えば、端末装置Ｔ１か
ら端末装置Ｔ２へ光信号によりデータを伝送する場合に
、スターカプラＳＣ６で衝突が発生して、結合装置ＣＵ
５でその衝突検出を行い、ジャム信号等の衝突データを
端末装置ＴＩ側へ送出したとすると、この衝突データが
端末装置Ｔ１へ到達する以前に、端末装置ＴＩのデータ
送出が終了している場合が生じる。その場合は、端末装
置ＴＩでは衝突が検出できないので、先に送出したデー
タは正しく伝送されたものとして処理されることになる
。

第５図は前述の問題点を解決した本発明の詳細な説明図
であり、端末装置ＴＩが送信を開始した時に、端末装置
Ｔ１が衝突検出可能となる衝突データが送出される範囲
がスターカプラＳＣ４までであるとすると、それより先
に配置されたスターカプラＳＣ５，ＳＣ６，・・・から
の衝突データでは、衝突検出が保証されないので、スタ
ーカプラＳＣ３，ＳＣｄ間に、メモリＭＥＭを有する結
合装置ＣＵＡを設ける。この結合装置ＣＵＡから結合装
置ｃＵ４．ＣＵＳ側へ伝送するデータをメモリＭＥＭに
一時的に記憶させて、スターカプラＳＣ４，ＳＣ５，Ｓ
Ｃ６で送信衝突が発生した場合に、そのメモリＭＥＭに
記憶されたデータを再送データとして用いるものである
。

それによって、衝突発生を送信終了後に検出できる状態
であっても、送信終了したデータは正しく伝送されるこ
とになる。このようにメモリＭＥＭを備えた結合装置Ｃ
ＵＡを設けると、コストアップとなる場合は、例えば、
スターカプラＳＣ３に接続された端末装置（図示せず）
を用いて、この端末装置に端末装置Ｔ２への伝送データ
を一時的に記憶させ、衝突発生時に再送処理を行わせる
ことも可能である。

第６図は本発明の実施例の結合装置のブロック図であり
、４１．６１は光信号を電気信号に変換するホトダイオ
ード等からなる光電変換部（０／Ｅ）　、４２．６２は
電気信号を光信号に変換する半導体レーザや発光ダイオ
ード等からなる電光変換部（Ｅｌｏ）　、４３．６３は
ゲート回路、４４．６４はデータバッファ、４５．６５
はセレクタ、４６．６６はキャリア検出部（Ｃ３）　、
４７゜６７はアドレス認識部（ＡＦ）　、４８．６８は
衝突検出部（ＣＤ）　、４９．６９はアドレス設定部（
ＡＤ）　、５０．７０はバッファ制御部（Ｂ　Ｆ　Ｃ）
、５１．７１はフリップフロップ、５２．７２はジャム
信号発生部（ＪＡＭ）　、５３．７３はアンド回路、５
４．７４はインバータ、５５．７５はオア回路である。

左側のスターカプラ（図示せず）で分岐された光信号は
光電変換部４１に入力され、この先電変換部４１により
電気信号に変換されたデータｄａｔａは、ゲート回路４
３、キャリア検出部４６、アドレス認識部４７、衝突検
出部４８に加えられる。キャリア検出部４６の検出信号
は、アンド回路５３、インバータ７４に加えられ、又フ
リップフロップ５１のクリア端子に加えられる。

又アドレス設定部４９には、右側のスターカプラ（図示
せず）を介して接続されている各端末装置のアドレスが
設定されており、アドレス認識部４７に於いて受信した
データｄａｔａの送信先アドレスと照合し、照合一致の
場合は、ゲート回路４３を開く一致信号ａｄが出力され
る。従って、データｄａｔａはデータバッファ４４に加
えられる。

衝突検出部４８で衝突が検出されないと共に、光電変換
部６１側のキャリア検出部６６でキャリア検出が行われ
ない場合に、即ち、右側のスターカプラから光信号が分
岐送出されていない時に、アンド回路５３を介してフリ
ップフロップ５１がセットされ、その出力端子Ｑから送
信可信号ｓｄカセレクタ４５に加えられ、セレクタ４５
はバッファ制御部５０を介してデータバッファ４４がら
続出されたデータｄａｔａを選択出力して電光変換部４
２に加えることになり、変換された光信号は右側のスタ
ーカプラに送出される。

又キャリア検出部４６により光信号の受信が終了したこ
とをキャリア検出で検出し、且つデータバッファ４４内
のデータの送出終了をバッファ制御部５０が検出すると
、バッファ制御部５ｏによりフリップフロップ５１はリ
セットされる。

又バッファ制御部５０はデータバッファ４４を監視し、
データｄａ　ｔａが連続的に入力されてデータバッファ
４４がオーバフローしそうになった時は、オア回路５５
を介してジャム発生部７２にジャム起動信号ｊｓｔを加
える。このジャム起動信号ｊｓｔによりジャム発生部７
２がら衝突検出を容易とする為のジャム信号ｊａｍが出
力され、又セレクタ６５はこのジャム信号ｊａｍを’Ｍ
択して電光変換部６２に加えるように制御され、左側の
スターカプラにジャム信号が送出され、左側のスターカ
プラを介して送信していた端末装置は、衝突検出により
送信を中止することになる。

又衝突検出部４８で受信レベルや符号則等を用いて衝突
発生を検出した場合は、オア回路７５を介してジャム発
生部５２にジャム起動信号ｊｓｔが加えられ、それによ
ってジャム発生部５２がらジャム信号ｊａｍが発生され
、セレクタ４５はこのジャム信号ｊａｍを選択するよう
に制御されるので、電光変換部４２からジャム信号が送
出される。

又アドレス認識部４７により右側のスターカプラを介し
て接続された端末装置宛のデータでないことが認識され
ると、ゲート回路４３は閉じられたままとなり、左側と
右側とのスターカプラは切り離された状態となる。従っ
て、各スターカプラ側のみの制御が行われ、一方のスタ
ーカプラに於ける衝突発生が他方のスターカプラ側に形
容を与えないようにすることができる。

、　右側のスターカプラから分岐送出された光信号が入
力された場合は、光電変換部６１により電気信号に変換
され、そのデータｄａｔａについては前述と同様に処理
され、衝突がなく、且つ左側のスターカプラからの光信
号が入力されていない時に、光電変換部６２から光信号
が送出されることになる。

第５図に示す実施例に適用する場合は、データバッファ
４４．６４以外にメモリＭＥＭを設け、アドレス認識部
４７．６７による送信先アドレスの認識結果に応じてデ
ータバッファ４４に書込むと同時にメモリＭＥＭに書込
む制御を行うことになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、スターカプラ２に任意
数の端末装Ｗ１を接続し、又スターカプラ２間を結合装
置３により接続し、Ｃ３ＭＡ／ＣＤ方式により端末装置
１間の伝送制御を行うものであり、分岐数の少ないスタ
ーカプラ２を用いた場合でも、所望の大きさのシステム
を４４１に構築できる。又スターカプラ２を介して各端
末装置１が接続されることにより、損失が一定となるか
らシステム設計が容易となり、又キャリア検出及び衝突
検出が容易となって、ＩＥＥＥ８０２．３標準のＣ３Ｍ
Ａ／ＣＤ方式を適用した光ネットワークを構築できる利
点がある。又結合装置３に制御機能を持たせることによ
り、スターカプラ２単位の分離、接続が可能となり、送
信衝突の波及を小さい範囲とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図乃至第５図は本発
明のそれぞれ異なる実施例の説明図、第６図は本発明の
実施例の結合装置のブロック図である。 １．１１〜１４．２１〜２５．Ｔｌ、Ｔ２は端末装置、
２．１５，１６．２６〜２Ｂ、ＳＣＯ〜ＳＣ６はスター
カプラ、３，１７，２９，３０゜ＣＵＯ〜ＣｔＪ　５は
結合装置である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、任意数の端末装置（１）とそれぞれ光ファイバ
   伝送路を介して接続し、光信号の分配、合成を行うスタ
   ーカプラ（２）と、 該スターカプラ（２）間を接続して前記端末装置（１）
   からの光信号の中継伝送を行う結合装置（３）とを備え
   、 前記端末装置（１）はキャリア検出多重アクセス衝突検
   出方式により光信号の送出制御を行うことを特徴とする
   光ネットワーク。
2. （２）、前記結合装置（３）は、前記スターカプラ（２
   ）間の接続、分離を行う機能を備えていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の光ネットワーク。