JPS6326040A - バス型光ロ−カルエリアネツトワ−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】 星業上の利用分野 本発明は、ディジクル信号処理の可能な種々のデータ処
理装置を光ファイバを用いて結合し、結合された各デー
タ処理装置間で相互通信できるように構成された光ロー
カルエリアネットワークの新規な構成に関するものであ
る。

従来の技術 ローカルエリアネットワーク（Ｌｏｃａｌ　ａｒｅａ　
ｎｅｔ−ｗｏｒｋ、以下ＬＡＮと記す）とは、いわばバ
イナリコードの伝送ネットワークシステムであり、一般
通信回線を利用した広域ネットワークと計算機の内部バ
スとの中間に位置付けられる。ＬＡＮシステムにおいて
は、回線の集約、伝送の高速性および高信頼性などが重
要な要件であり、これを達成する手段のひとつとして、
システムを構築するハードウェアが簡便であることが要
求されている。

さて、一般的なＬＡＮシステムでは、データはバースト
信号としてパケット交換される。このパケット交換型の
ＬＡＮシステムの代表的な方式として、トークン・パッ
シング方式とＣ３ＭＡ／ＣＤ（Ｃａｒｒｉｅｒ　５ｅｎ
ｓｅ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ　　ｗｉｔｈ　
Ｃｏ１１ｉｓｉｏｎＤｅｔｅｃｔ　１ｏｎ）方式とが挙
げられる。

トークン・パッシング方式においては、Ｌ　Ａ　Ｎシス
テムは第８図に示すような環状のバスネットワークトポ
ロジーを備えている。即ち、複数のノードステーテョン
１０を光ファイバ２０によって環状に接続し、あるいは
第９図に示すように、バス状の光ファイバ２０から、分
岐路３０を経て各ノードステーテョン１０を接続して構
成されている。

このトークン・パッシング方式は、トークンと呼ばれる
チャネル使用許可信号をノードステーションの順番に従
ってシステム内で巡回あるいは往復させ、トークンを得
たノードステーションがチャネルの使用権を得るという
方式である。

これに対してＣ３ＭＡ／ＣＤ方式は、第９図に示すよう
なバス状のネットワークトポロジーを備え、送信要求の
ある各ノードステーションがチャネルを観測し、チャネ
ル上に検出し得る信号のない場合に送信を開始する方式
である。

Ｃ３ＭＡ／ＣＤ方式は、トークンパッシング方式に較べ
て通信制御が簡単であり、信号検出、衝突検出および再
試行時間の計算などの機能のみでシステムを稼働するこ
とができるので、容易にＬＡＮシステムを構築すること
ができる。この点、トークンパッシング方式は異常状態
の検出あるいはその修復のための機構が必要であり、Ｃ
３ＭＡ／ＣＤ方式は、より実用的な方式であるとされて
いる。

しかしながら、Ｃ８ＭＡＺＣＤ方式においては、相互の
ノードステーション間の信号の伝播遅延時間内にはチャ
ネル使用状態を検知し得ないので、２つ以上のノードス
テーションがこの期間に送信を開始すればチャネル上で
の信号の衝突が生じる。

そこで、各ノードステーションは信号衝突検知機能を備
えて、パケットの送出中に信号衝突を検知すると送信を
中断して再試行時間だけ待ってからそのパケットの送信
を再度試みる。この衝突検知機能としては、各ノードス
テーションで受信されている光信号のパワーの変化を検
知する方式やソフトウェア上で処理する方法などが知ら
れている。

このように、Ｃ３ＭＡ／ＣＤ方式のＬＡＮシステムにお
いては、チャネル上でのパケットの衝突検知手段が極め
て重要である。

発明が解決しようとする問題点 ところで、従来技術において提案あるいは使用されてい
る信号衝突検知手段は、送信を行なっているメートステ
ーションからの信号と他のノードステーションから割り
込んだ信号との重畳（衝突）をチャネル上で検知する方
式である。

ところが、このような方式では、各ノードステーテョン
の性能、あるいは各ノードステーテョンのチャネルへの
アクセス位置等によって衝突検知レベル等が変化するの
で、常に正確に衝突を検知することが困難であるという
問題点があった。

そこで、本発明の目的は、簡単な構成でありながら正確
に衝突を検知することのできる衝突検知機能を実現する
ことにより、Ｃ５ＭＡ／ＣＤ方式のバス型光ローカル・
エリア・ネットワークを構成することにある。

問題点を解決するための手段 そこで、本発明に従って、単一の光ファイバにより直列
に接続された複数のノードステーテョンから構成される
光ローカルエリアネットワークであって、少なくとも１
基のノードステーテョンは、外部へのみ光信号を送出す
るように光ファイバに光学的に結合された送信器と、他
局の光信号のみを受信するように光ファイバに光学的に
結合された受信器とを備え、当該ノードステーテョンは
自局の受信器に入力が無い状態を前記光ファイバへのア
クセスが可能であると認識するように構成されているこ
とを特徴とする上記バス型光ローカルエリアネットワー
クが提供される。

芸月 上述のように、本発明に従う光ＬＡＮシステムにおいて
は、各ノードステーテョンは、自局の外側に向かっての
み光信号を送出する送信器と、他局によってバスチャネ
ルに送出された信号のみを受ける受信器とを備えている
。

このような構成は、例えば、各ノードステーテョンが単
一のバスチャネルに対して各々２基の送信器とこの２基
の送信器に間に配置された受信器とを装備し、また、こ
の２基の送信器が、各々ノードステーテョンの外側に向
かってのみ光信号を送出するように構成することによっ
て容易に実現できる。

いずれかのノードステーテョンのデータ処理装置に送信
要求が発生した場合には、そのノードステーテョンは、
まず、受信器によってバスチアネルが空いているかどう
かを調べ、バスチャネルの空きを確認して初めて送信を
開始する。逆に、チャネル上に他局から送出された信号
があった場合は、ノードステーテョンは所定の再試行時
間だけ送信動作を待機する。

また、２局以上のノードステーテョンが同時に送信を開
始した場合、自局の送出した光信号は自局には入力され
ないので、各ノードステーテョンの受信器には他局の信
号のみが入力される。従って、自局が送信動作中にその
ノードステーテョンの受信器に入力があった場合は、や
はり送信を中断して、所定の再試行９時間だけ送信動作
を待機する。

このように、本発明に従う光ＬＡＮにおいては、各ノー
ドステーテョンは、送信開始動作に際しても、また、衝
突検知動作に際しても、共に「受信器に入力があれば所
定の再試行時間だけ送信動作を待機する」という単一の
アルゴリズムに従って動作することになるので、ハード
ウェア並びにソフトウェアの両者において簡単な構成を
採ることができる。

また、殊に衝突検知機能は、入力信号レベル等の影響を
受けることがないので、常に安定に動作する。

実施例 以下に、添付の図面を参照して本発明についてより具体
的に詳述するが、以下に示されるものは本発明の一実施
例にすぎず、本発明の技術的範囲を何ら制限するもので
はない。

実施例１ 第１図は、本発明に従う光ＬＡＮシステムにおける、各
ノードステーテョンの人出力部の構成を示すものである
。

即ち、第１図に示すように、各ノードステーテョン１で
は、２基の送信器２Ｌ、２Ｒおよび１基の受信器３を介
して各種データ処理端末機器４を光フアイババス５に接
続した。このとき、受信器３および送信器２Ｌ、２Ｒの
各々は、屈曲した光ファイバ５の屈曲の頂点に配置し、
ノードステーテョンが、バスチャネルたる光ファイバ５
を切断あるいは分岐することなく送信あるいは受信を実
施することができるように構成した。これは、第９図に
示した従来のバス型Ｌ　、Ａ、　Ｎシステムに対して、
本発明に従うＬＡＮシステムが第２図に示すような構成
になって”いることを意味している。

また、受信器３は、共に同じ動作をするように構成され
た２基の送信器２Ｒおよび２Ｌの間に配置されている。

更に、送信器２Ｒおよ・び２Ｌは、光ファイバ５の屈曲
部６０両側の光フアイバ部分６ａおよび６ｂのうち、ノ
ードステーテョンの外へ向かう部分６ａに対して光学的
に結合され、各各その送出した信号が自身の受信器３に
入力しないように構成している。

一方、受信器３は、側屈曲部６．６の間に位置する光フ
ァイバ５の屈曲部７の光ファイバ７ａと７ｂの両方に略
均等に光学的に結合され、双方向からの信号を受信する
ことができるように構成されている。このような機能は
、第１図にも概略的に示すように、光ファイバ５の屈曲
の角度およびこれに対する送信器２Ｒおよび２Ｌの光の
出力角度を適切に設定することにより容易に実現できる
。

このように構成された光送受信部を持つ各ノードステー
ションは、以下のように動作する。

まず、データ処理端末機器４に送信要求が発生すると、
そのノードステーテョン１は自局の受信器３によって光
フアイババス５の無信号状態を確Ｊ忍する。バスが空い
ていることが確言忍されると、送信器２Ｒおよび２Ｌは
信号の送信を開始する。

即ち、送出すべきデータを送信器２Ｌ及び送信器２Ｒに
送り、光信号に変換して光フアイバ５上に双方向に送出
する。このとき、各送信器はノードステーテョンの外に
向かって光信号を送出するので、第３図に示す、光フア
イバ上の自局たるノードステーションＡ以外の領域に送
信信号が載ることになる。

さて、このとき同時に他局、例えば第４図に示すノード
ステーテョンＢも信号の送信を開始した場合には、同図
に示すように、ノードステーテョンＢからの信号が光フ
アイバ１上（第４図では光ファイバ１の下側に示される
）に載る。

このとき、光フアイバ１上ではノードステーテョンＡお
よびＢからの信号が重畳され信号衝突が発生するが、各
ノードステーテョンＡおよびＢの内部、厳密には各ノー
ドステーテョンが備える２基の送信器の間の光フアイバ
上では信号の衝突は生じない。何故ならば、各ノードス
テーテョンにおいては、光信号の送出は送信器から外側
に向かってのみ行われるからである。

従って、各ノードステーテョンは、自局が信号を送信し
ている間に自局内部の受信器に入力があると、これをバ
スチャネル上で信号衝突が発生したとして認識し、送信
動作を中断して所定の再試行時間だけ待機する。

実施例２ 第５図は、本発明に従うＬＡＮシステムの異なる態様を
示すものであり、各ノードステーテョンのバスに対する
入出力部の構成が異なっている。

即ち、この態様においては、バスチャネルたる光ファイ
バ５゛は、２カ所に分岐ｉ５ａ、５ｂを備えている。送
信器２Ｌおよび２Ｒはこの分岐した光ファイバの各端面
に対して光信号を送出するように構成されており、その
分岐部５ａおよび５ｂは、分岐部の端面から注入された
光信号がノードステーテョン１ａの外側に向かって伝播
するように光ファイバ５′から分岐している。尚、送信
開始および信号衝突検知動作は、実施例１に示した態様
と同様なので、本実施例においては各構成要素の具備す
べき性能について論じるものとする。

第６図は、本実施例に示したノードステーテョン１ａの
動作時の光信号の流れを概略的に示すものである。

第６図に示すように、ノードステーションＡの送信器２
Ｒから光ファイバ５゛へ出力される光信号の光パワをＰ
□とし、この出力信号のうち反射して同じノードステー
テョンの受信器に漏れる信号の光パワをＰｒＡとしたと
き、本実施例によるノードステーテョンＡの人出力部に
おいて、各々値は、 Ｐ　ｌ＊　＝　　１６ｄＢ　ｍであり、Ｐ　ｒＡ　＝　
　５６ｄＢ　ｍ であった。

また、第７図に示すように、池のノードステ−ジョンＢ
から光ファイバへの出力信号の光パワをＦＩＢとし、そ
のうち／ｓｊスに出力される光信号の光パフをＰｉｌｌ
”　とすると、 Ｐｅａ’　　＃Ｐ、ｓ＝　　１６ｄＢｍと見做すことが
できる。

一方、Ａ−８間の距離しは１にｍであり、この間の光フ
ァイバによる伝播損失は約４ｄＢ／Ｋｍであり、更に先
受信器以外への分岐による光パワ損失は約１０ｄＢであ
った。

従って、ノードステーテョンＢから出力されてノードス
テーテョンＡの受信器に入力する光信号の光パワＰＯＢ
は、 ＰＧ！１＝　−１６−４−１０＝−３０ｄＢｍとなる。

このような構成のバス型光ＬＡＮシステムにおいて、ノ
ードステーションＡとＢとが同時に信号を送出したとし
ても、Ａの自局からの信号ＰｒＡ”−５５ｃｔ８　ｍに
対してＢから到達した信号はＰ。、＝−３０ｄＢ　ｍで
あり、Ｐ　ｒＡは全んど無視することができる。

即ち、本発明に従うバス型光ＬＡＮシステムは、受信感
度−３０ｄＢ　ｍ程度の光受信器を用いて構成すること
ができた。

発明の効果 以上詳述の如く、本発明に従うＬＡＮシステムにおいて
は、その各ノードステーテョンは、各々の受信器に対す
る入力の有無のみによって送信器の動作の断続を制御す
ればよく、単一のアルゴリズムで送信開始と衝突検知と
を実施することが可能である。従って、ソフトウェアも
含めて簡単な構成で衝突検知機能を構成することが可能
であり、またその衝突検知機能は入力信号レベル等によ
らず常に安定して動作する。かくして、Ｃ３ＭＡ／ＣＤ
方式のバス型光ＬＡＮを簡単な構成で実現することが可
能になる。

このような本発明に従うバス型光ＬＡＮシステムは、イ
ーサネットなどに有利に適用することができる。

また、本発明に従う構成は、、Ｃ３ＭＡ／ＣＤ方式の光
ＬＡＮのみならず、−本の光ファイバを用いて双方向の
データ通信を行ない得ることから、簡易な光通信手段と
しても利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従うバス型光ローカル・エリア・ネ
ットワークにおける各ノードステーションの構成を概略
的に示す図であり、 第２図は、本発明に従うバス型光ＬＡＮのネットワーク
トポロジーを示す図であり、 第３図は、本発明に従うバス型光ＬＡＮの動作を説明す
る図であり、 第４図は、本発明に従うバス型光ＬＡＮの衝突検知動作
を説明する図であり、 第５図は、本発明に従うバス型光ＬＡＮのノードステー
テョンの、第１図とは異なる態様を示す図であり、 第６図は、第５図に示したノードステーテョンの動作を
説明する図であり、 第７図は、第５図に示したノードステーテョンの衝突検
知動作を説明する図であり、 第８図および第９図は、従来の光ＬＡＮシステムにおけ
るネットワークトポロジーを概略的に示す図である。 〔主な参照番号〕 １・・・・・・ノードステーション、 ２ａ１２ｂ・・光送信器、 ３・・・・・・光受信器、 ４・・・・・・データ処理装置、 ５．５°　・・・光ファイバ ５ａ、５ｂ・・光ファイバの分岐部 特許出願人　　住友電気工業株式会社 代理・人　弁理士新居正彦 １・・・・ノードステーション ２Ｌ、２Ｒ・・・・光送信器 ３・・・・光受信器 ４・・・データ処理装置 ５・・・・光ファイバ 第２図 第３図 第４゛図 １・・・・・ノードステーション　　　　　５・・・・
・光フアイバ第５図 １ａ・・・　ノードステーション　　　　５゛−・　光
ファイバ４・・　デゝり処理装置 味　　　　　　　憾 手続補正書（自発） 昭和６１年９月２巳 特許庁長官殿　　　　　　　　　　　　　　イで１、事
件の表示　昭和６１年特許願第１６８８６９号２、発明
の名称 バス型光ローカルエリアネットワーク ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　大阪市東図化浜５丁目１５番地名　称　（２１
３）　　住友電気工業株式会社４、代理人 ６、補正により増加する発明の数　（ナシ）７、補正の
対象 （１）明細書の特許請求の範囲の瀾 （１）特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 （２）明細書の発明の詳細な説明の、欄並びに、図面の
簡単な説明の欄の、下記の各頁各行の「ノードステーシ
ョン」なる記載を「／−トスチージョン」と訂正する。 （１）単一の光ファイバにより直列に接続された復数の
ノードステーションから構成される光ローカルエリアネ
ットワークであって、 少なくとも１基のノードステーションは、外部へのみ光
信号を送出するように光ファイバに光学的に結合された
送信器と、他局の光信号のみを受信するように光ファイ
バに光学的に結合された受信器とを備え、当該ノードス
テーションは自局の受信器に入力が無い状態を前記光フ
ァイバへのアクセスが可能であると認識するように構成
されていることを特徴とする上記バス型光ローカルエリ
アネットワーク。 （２）前記ノードステーションは、前記光ファイバを通
じて互いに外側に向かってのみ光信号を送出する２基の
送信器と、該２基の送信器の間にあって前記光ファイバ
の双方向からの光信号を受信する受信器とを備えること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のバス型光ロー
カルエリアネットワーク。 （３）前記送信器は、前記ノードステー２ヨンの内部で
屈曲された前記光ファイバの側面から７−ドステーシヨ
ン外へ向かって光信号を送出し、前記受信器は前記ノー
ドステー２ヨンの内部で屈曲された前記光ファイバの側
面から漏れた光信号を受信するように構成されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項および第２項記載
のバス型光ローカルエリアネットワーク。 （４）前記送信器は、前記ノードステー２ヨンの内部で
分岐された光ファイバの端面に対して光信号を送出する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項および第２項記
載のバス型光ローカルエリアネットワーク。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）単一の光ファイバにより直列に接続された複数の
   ノードステーテョンから構成される光ローカルエリアネ
   ットワークであって、 少なくとも１基のノードステーテョンは、外部へのみ光
   信号を送出するように光ファイバに光学的に結合された
   送信器と、他局の光信号のみを受信するように光ファイ
   バに光学的に結合された受信器とを備え、当該ノードス
   テーテョンは自局の受信器に入力が無い状態を前記光フ
   ァイバへのアクセスが可能であると認識するように構成
   されていることを特徴とする上記バス型光ローカルエリ
   アネットワーク。
2. （２）前記ノードステーテョンは、前記光ファイバを通
   じて互いに外側に向かってのみ光信号を送出する２基の
   送信器と、該２基の送信器の間にあって前記光ファイバ
   の双方向からの光信号を受信する受信器とを備えること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のバス型光ロー
   カルエリアネットワーク。
3. （３）前記送信器は、前記ノードステーテョンの内部で
   屈曲された前記光ファイバの側面からノードステーテョ
   ン外へ向かって光信号を送出し、前記受信器は前記ノー
   ドステーテョンの内部で屈曲された前記光ファイバの側
   面から漏れた光信号を受信するように構成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項および第２項記載
   のバス型光ローカルエリアネットワーク。
4. （４）前記送信器は、前記ノードステーテョンの内部で
   分岐された光ファイバの端面に対して光信号を送出する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項および第２項記
   載のバス型光ローカルエリアネットワーク。