WO2009022672A1 - 光データバス及びこれを用いた光データ伝送システム - Google Patents
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- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/43—Arrangements comprising a plurality of opto-electronic elements and associated optical interconnections
Definitions
- the present invention relates to a data bus for efficiently performing data transmission between a plurality of data processing units, and an optical data transmission system using the data bus.
- CPU Central Processing Unit
- memory In the computer, CPU (Central Processing Unit), memory, input / output device
- a bus is used for data transmission by combining the above.
- Current technology often uses electrical wiring as a bus.
- a pattern wiring on a board on which an LSI chip is mounted is used as a bus for connecting LSI chips.
- backplane electrical wiring mounted on the backplane is used as a bus that connects boards.
- Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 4-1 7 7 9 6 2
- Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 4-1 9 1 3 9 1
- Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9 7 4 4 2 3 discloses multiple inputs from a plurality of nodes connected to a bus. An optical data bus using an optical concentrator that couples an optical signal train to a single optical wiring is shown.
- Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. Sho 64-14-143 discloses a configuration in which a limited number of optical wirings are shared by a large number of optical signal trains by wavelength multiplexing technology.
- Patent Document 5 Japanese Patent Laid-Open No.
- An exemplary object of the present invention is to provide an optical data bus that efficiently transmits data between multiple data processing units using a single external light source module in order to suppress an increase in power consumption and cost. There is to do.
- the present invention uses light emitted from a single light source module and transmits data in a single direction so that data can be transmitted between arbitrary data processing units among a plurality of data processing units.
- Contemplates providing a data bus.
- an optical data bus for coupling a plurality of data processing units is provided.
- An optical data bus is provided with an optical transmission line connected to a light source module, and provided in the optical transmission line, for selectively connecting a transmission unit and the optical transmission line in the plurality of data processing units.
- the plurality of transmission side connection portions are sequentially arranged on the optical transmission path on the upstream side in the light transmission direction, and the plurality of reception side connection portions are downstream of the plurality of transmission side connection portions in the light transmission direction. Are arranged in order on the optical transmission line.
- a plurality of data processing units having at least one of a transmission unit that transmits a signal as an optical signal by placing a signal on light from the optical transmission line and a reception unit that receives an optical signal from the optical transmission line are provided.
- An optical data transmission system for transmitting data via an optical data bus is provided.
- An optical data transmission system includes a light source module for supplying light to the optical transmission path.
- the optical data bus includes a plurality of optical transmission paths that are connected to the light source module, and a plurality of optical transmission paths that are provided in the optical transmission paths and that selectively connect the transmission units and the optical transmission paths in the plurality of data processing units.
- a plurality of reception side connection units for selectively connecting the reception units in the plurality of data processing units and the optical transmission line.
- the plurality of transmission side connection portions are sequentially arranged in the upstream optical transmission path with respect to the light transmission direction, and the plurality of reception side connection portions are downstream of the plurality of transmission side connection portions with respect to the light transmission direction. Are arranged in order on the optical transmission line.
- a plurality of data processing units having at least one of a transmission unit that transmits a signal as an optical signal by placing a signal on the light from the optical transmission line and a reception unit that receives the optical signal from the optical transmission line.
- a transmission unit that transmits a signal as an optical signal by placing a signal on the light from the optical transmission line
- a reception unit that receives the optical signal from the optical transmission line.
- a light source module for supplying light to the optical transmission path is connected, and a transmission unit and the optical transmission path in the plurality of data processing units are selectively connected.
- the plurality of transmission side connection means are sequentially arranged in the optical transmission path upstream with respect to the light transmission direction, and the plurality of reception side connection means are more than the plurality of transmission side connection means with respect to the light transmission direction. Arranged in order on the downstream optical transmission line.
- the plurality of data processing units The receivers of the plurality of data processing units can be visited in turn.
- the light source module may generate light of a plurality of wavelengths.
- each of the plurality of transmission side connection units and the plurality of reception side connection units has wavelength selectivity corresponding to the plurality of wavelengths.
- a simple configuration using a single external light source module, a one-way optical transmission line, and a plurality of transmission side connection units and reception side connection units can be used between a plurality of data processing units.
- the reason is that the optical transmission path can sequentially cycle through the reception units of the plurality of data processing units after the transmission units of the plurality of data processing units are sequentially cycled by the plurality of transmission side connection units and the reception side connection units. This is because of the configuration.
- FIG. 1 is a diagram showing an optical transmission system using an optical data bus according to a first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a diagram showing an optical transmission system using an optical data bus as a comparative example for comparison with the present invention.
- FIG. 3 is a diagram showing an optical transmission system using an optical data bus according to the second embodiment of the present invention.
- FIG. 4 is a diagram showing an optical transmission system using an optical data bus according to a third embodiment of the present invention.
- FIG. 5 is a diagram showing an optical transmission system using an optical data bus according to a modification of the second embodiment of the present invention.
- the present invention relates to an optical data transmission system for coupling a plurality of data processing units, and more particularly to an arbitrary data processing unit while sending data in one direction on an optical transmission line.
- the present invention relates to an optical data transmission system capable of data transmission between networks.
- each data processing unit is equipped with at least one of a transmission module for transmitting a signal on the light from the optical transmission path and transmitting it as an optical signal, and a reception module for receiving the optical signal from the optical transmission path.
- the optical transmission path includes a plurality of transmission side connection portions for selectively connecting the transmission modules in the plurality of data processing units and the optical transmission path, and a reception module and the optical transmission in the plurality of data processing units.
- FIG. 1 is a diagram showing an optical transmission system using an optical data bus according to a first embodiment of the present invention.
- an optical data bus that couples four data processing units 10, 20, 30, and 40 is shown.
- the data processing unit is not limited as long as it includes a processor such as the above-described CPU and various IC chips such as LSI, and includes at least one of a transmission module and a reception module described later. This means that in the present invention, at least one of the plurality of data processing units may have only a transmission function or a reception function.
- each of the data processing units 10, 20, 30, and 40 uses the light from the light source module 20 00 to convert the electrical signal in the data processing unit into an optical signal sequence and perform data processing.
- Transmitter module for output outside the unit 1 1, 2 1, 3 1, 4 1 and the optical signal train from outside the data processing unit are received and converted into electrical signals, and the data processing unit Receiving module (receiver) for use in 1 2, 2 2, 3 2, 4 2 included.
- each transmitting module has a function of modulating the light from the light source module 200 with the electrical signal in the data processing unit and outputting a modulated optical signal sequence
- each receiving module has the modulated light. Has the function to demodulate the signal train.
- the optical transmission line 1 0 0 corresponds to each of the data processing units 1 0, 2 0, 3 0, 4 0,
- a mechanism that selectively connects between the data processing unit that performs data transmission and the optical transmission line 1 0 0 (transmission side connection, here called a connector) 1 3, 2 3, 3 3, 4 3 Arranged in order.
- the transmission modules 1 1, 2 1, 3 1, 4 1 and the optical transmission path 1 0 0 of the data processing units 1 0, 2 0, 3 0, 4 0 are related to the optical transmission direction. It is configured to be selectively connectable on the upstream side.
- connectors for selectively connecting the data processing unit and the optical transmission line 10 0 (receiving side connection unit) 4 4, 3 4, 2 4 are arranged in descending order.
- the receiving modules 4 2, 3 2, 2 2 and the optical transmission path 1 0 0 of the data processing units 4 0, 3 0, 20 are connected to the transmitting modules 1 1, 2 1, 3 1 with respect to the optical transmission direction.
- 41 is configured so that it can be selectively connected downstream.
- the other end side of the optical transmission line 100 0 is connected as it is to the receiving module on the most downstream side in the optical transmission direction, here the receiving module 12 of the data processing unit 10.
- the function of the connector for example, with regard to the connector 13, the light of the optical transmission line 100 is coupled to the transmission module 11 during the ON operation, and the light is blocked from the downstream side.
- the connector 2 3 connects the transmission module 2 1 of the data processing unit 20 and the optical transmission line 1 0 0, while the connector 3 4 connects the reception module 3 2 of the data processing unit 30 and the optical transmission line 10 2.
- Transmission lines 1 0 0 are connected. That is, in FIG. 1, the data processing unit 20 and the data processing unit 30 are coupled by an optical transmission line 10 0, and an electrical signal generated as a processing result in the data processing unit 20 is The light from the light source module 20 0 is converted into an optical signal sequence and output from the transmission module 21.
- the optical signal train from the data processing unit 20 is received by the receiving module 32 through the connector 34 and is converted into an electric signal.
- the optical signal train from the data processing unit 20 is attached with identification data indicating the data processing unit 20 on the transmission side and the data processing unit 30 on the reception side in addition to some data.
- connectors 2 3 and 3 4 employs a well-known bus arbitration mechanism. This is easily realized.
- the connectors 23 and 34 are switched so that the data processing units 20 and 30 occupy the optical transmission line 100 in advance.
- the electrical signal generated as a result of processing in the data processing unit 30 is converted into an optical signal train by using the light from the light source module 200 by the connector 33 and output from the transmission module 31, and the data processing unit 20
- the optical signal train from the data processing unit 30 can be received by the receiving module 22 via the connector 24 and converted into an electrical signal to be captured.
- data transmission from the data processing unit 20 to the data processing unit 30 and data transmission from the data processing unit 30 to the data processing unit 20 are executed by time division processing. This is also the case when, for example, data transmission is performed between two data processing units and data transmission is performed between two other data processing units. Furthermore, when a data processing unit transmits data to and from other data processing units, it is executed by time division multiplexing.
- the optical transmission line 100 circulates (or goes through) the transmission module connectors (transmission side connections) of each data processing unit in order (in ascending order), the connector for the reception module of each data processing unit. (Receiver side connection) in order (descending order)
- FIG. 2 is a diagram showing an optical transmission system using an optical data bus as a comparative example for comparison with the present invention.
- the data processing units 10 ', 20', 30 ', 40' use the light from the light source module 200 'to convert the electrical signal in the data processing unit into an optical signal sequence and perform data processing.
- the optical transmission line 100 ' is connected to the connector of each data processing unit, that is, the transmission side connection (13', 23 ', 33', 43 ') and the reception side connection (14', 24 ', 34') are cycled (or routed) alternately. For this reason, a one-way optical transmission line can only implement data transmission between data processing units in either ascending or descending order. To enable bi-directional data transmission, another optical transmission line is required, which increases wiring costs.
- FIG. 3 is a diagram showing an optical transmission system using an optical data bus according to the second embodiment of the present invention.
- eight data processing units 10, 20, 30, 4 are provided.
- the optical data bus connecting 0, 50, 60, 70, 80 is shown.
- the data processing unit 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 is a transmission module that converts the electrical signal in the data processing unit into an optical signal sequence and outputs it 1
- Light emitted from the light source module 200 passes through the optical transmission path 100 and circulates between data processing units.
- a data processing unit for performing data transmission and the optical transmission line 100 are selectively connected on the upstream side in the optical transmission direction.
- Connectors 1, 3, 23, 33, 43, 53, 63, 73 , 83 are arranged in ascending order, whereby the transmission module of each data processing unit and the optical transmission line 100 can be selectively connected.
- the optical transmission line 100 is also arranged on the downstream side of the connectors 13 to 83 with respect to the optical transmission direction of the connectors 14, 24, 34, 44, 64, 74, and 84.
- the receiving module and the optical transmission line 100 can be selectively connected to perform one-way data transmission.
- the connector 23 connects the transmission module 21 of the data processing unit 20 and the optical transmission line 100, while the connector 34 connects the data processing unit.
- the optical transmission path cycles (or goes through) the transmission module connectors (transmission side connections) of each data processing unit in order (ascending order). Since the receiver module connector (receiver side connection) of each data processing unit is cycled (or routed) in order on the flow side, data transmission between the data processing units can be performed with a simple configuration using a one-way optical transmission path. It is possible.
- the most downstream receiving unit is the receiving module 52 of the data processing unit 50, but it may be as shown in FIG.
- the other end of the optical transmission line 100 is not directly connected to the receiving module 52, but is extended to connect to the receiving module 12 of the data processing unit 10, and this extension is connected to the receiving module 52.
- a connector 54 for connection may be provided, and connectors 44, 34, and 24 for data processing units 40, 30, and 20 may be provided in descending order. The same applies to the third embodiment to be described later.
- FIG. 4 is a diagram showing an optical transmission system using an optical data bus according to a third embodiment of the present invention.
- eight data processing units 10, 20, 30, 4 are provided.
- Data processing unit 10 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 is a transmission module 1 that converts the electrical signal of the data processing unit ⁇ into an optical signal sequence and outputs it.
- Light emitted from the integrated light source module 210 formed by integrating two light sources having different wavelengths passes through (or passes through) the data processing units through the optical transmission path 100.
- Connectors 13, 23, 33, 43, 53, 63, 73, 83 are arranged in ascending order on the optical transmission line 100 to selectively connect the data processing unit for data transmission and the optical transmission line 100.
- the data processing unit transmission modules 11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81 and the optical transmission path 100 are configured to be selectively connectable upstream in the optical transmission direction. Yes.
- the optical transmission line 100 is also provided with connectors 14, 24, 34, 44, 54, 64, 74, 84 on the downstream side of the connectors 13 to 83, so that the receiving modules 12 and 22 of the data processing unit are provided.
- 32, 42, 52, 62, 72, 82 and optical transmission line 100 are more than the transmission modules 1 1, 21, 31, 41, 5 1, 6 1, 71, 81 It is configured to be selectively connectable on the downstream side, and data transmission is performed.
- each connector has a wavelength selectivity corresponding to the wavelength of light from the integrated light source module 210.
- the integrated light source module 2 10 that is formed by integrating two light sources having different wavelengths, data transmission is simultaneously performed between two sets of data processing units.
- FIG. 4 for light of one wavelength (shown by a solid line), the transmission module 21 of the data processing unit 20 and the optical transmission line 1 0 0 are coupled by the connector 23, while the data by the connector 3 4 The receiving module 3 2 of the processing unit 30 and the optical transmission line 1 0 0 are coupled.
- the connector 6 3 connects the transmission module 61 of the data processing unit 60 and the optical transmission line 100, while the connector 14
- the receiving module 12 of the data processing unit 10 and the optical transmission line 100 are coupled.
- the optical transmission line 1 0 0 and the data processing unit 2 0, 3 0 can be coupled for the light having the wavelength of the connectors 2 3 and 3 4, and the connector 1 4 and 63 are set so that the optical transmission line 10 0 and the data processing units 10 0 and 60 can be coupled to each other with respect to light of the other wavelength.
- the data processing unit 20 and the data processing unit 30 are coupled by the light of one wavelength through the optical transmission line 100, and at the same time, the data processing unit 60 and the data processing unit are connected.
- Unit 10 is coupled by light of the other wavelength through optical transmission line 100. In this case, the total transmission capacity can be doubled compared to the first embodiment.
- the case where the number of integrated light sources is two has been described. However, more light sources may be integrated as long as power consumption and cost allow.
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Abstract
本発明による光データバスは、光源モジュールと接続した光伝送路に設けられ複数のデータ処理ユニットにおける送信モジュールと前記光伝送路とを選択的に接続するための複数のコネクタを含む。光データバスはまた、前記光伝送路に設けられ複数のデータ処理ユニットにおける受信モジュールと前記光伝送路とを選択的に接続するための複数のコネクタを含む。送信モジュール接続用のコネクタは光の伝送方向に関して上流側の前記光伝送路に順に配置され、受信モジュール接続用のコネクタは光の伝送方向に関して送信モジュール接続用のコネクタよりも下流側の前記光伝送路に順に配置される。
Description
光データバス及びこれを用いた光データ伝送システム 技術分野
本発明は、 複数のデータ処理ュニット間で効率的にデータ伝送を行うためのデ ータバス及びこれを用いた光データ伝送システムに関する。 明
背景技術
コンピュータ内において、 C P U (中央処理ユニット) 、 メモリ、 入出力装置 書
などをそれぞれ結合し、 データ伝送を行うためには一般にバスが用いられる。 現 在の技術ではバスとして、 電気配線が用いられることが多い。 例えば、 L S Iチ ップ間を結合するバスとして、 L S Iチップが実装されるボード上のパターン配 線が用いられる。 またボード間を結合するバスとして、 バックプレーン上に実装 されたバックプレーン電気配線が用いられる。
しかしながら近年、 C P Uの能力向上、 動作速度の高速化に伴い、 電気配線で 伝送するデータ量の増大が不可欠となっている。 このようなデータ伝送容量の増 大要求に対応するため、 光配線技術 (あるいは光インタ一コネクション技術と呼 ばれる) が検討されている。 特許文献 1 (特開 2 0 0 4— 1 7 7 9 6 2号公報) 、 特許文献 2 (特開 2 0 0 4— 1 9 1 3 9 1号公報) にはそれぞれボード間を結合 するバックプレーン光配線、 チップ間を結合するチップ間光配線の例が示されて いる。
一方、 ボード間、 あるいはチップ間を効率的に光配線で結合する方策として、 特許文献 3 (特開平 9一 7 4 4 2 3号公報) にはバスに接続された複数のノード からの多入力光信号列を 1本の光配線に結合する光集線器を用いた光データバス が示されている。 また特許文献 4 (特開昭 6 4— 1 1 4 3 1号公報) には波長多 重技術により、 限られた光配線を多数の光信号列で共有する構成が示されている。 さらに特許文献 5 (特開平 7— 7 4 7 2 8号公報) には半導体レーザダイオード を波長選択受信用のフィルタとしても利用することで、 簡素化した光配線の構成
が示されている。 これらの技術はいずれも、 部品点数の削減、 実装面積の削減な ど、 配線コス トの低減を企図するものである。 発明の開示
しかしながら、 こうした技術が提案されているものの、 光データバスの実現に はさらに克服すべき大きな課題があった。 すなわち接続点数の増大に比例して消 費電力、 コストが増大する問題があった。 具体的には、 これまでの例は、 いずれ の場合も、 複数のボードあるいはチップが各々光源を含む送信モジュールを有す る構成であり、 そのため接続点数の増大に比例して消費電力ゃコストが增大する 問題が生じた。 消費電力や、 コストの制限が厳しい用途、 例えば携帯電子機器な どへの利用を考えると、 これは解決すべき大きな課題であった。 言い換えれば、 少ない光源モジュール、 望ましくは単一の光源モジュールを使い、 複数のデータ 処理ュニット間で効率的にデータ伝送を行う光デ一タバスが必要不可欠であつた。 またこのとき、 単一の光源モジュールから発した光を使い、 一方向にデータを流 す必要があり、 その制約の中で同一の光伝送路を使って、 任意のデータ処理ュニ ットから他の任意のデータ処理ュニットへのデータ伝送を実現することが必要で あった。
本発明の例示的な目的は、 消費電力やコス トの増大を抑えるために、 外部の単 一の光源モジュールを使い、 複数のデータ処理ュニット間のデータ伝送を効率良 く行う光データバスを提供することにある。
本発明は特に、 単一の光源モジュールから発した光を使い、 単一方向にデータ を伝送する場合に、 複数のデータ処理ュニットのうちの任意のデータ処理ュニッ ト間でデータ伝送が可能な光データバスを提供することを企図する。
本発明によれば、 複数のデータ処理ュニット間を結合するための光データバス が提供される。
本発明の態様による光データバスは、 光源モジュールと接続した光伝送路と、 前記光伝送路に設けられ、 前記複数のデータ処理ュニットにおける送信部と前記 光伝送路とを選択的に接続するための複数の送信側接続部と、 前記光伝送路に設 けられ、 前記複数のデータ処理ュニットにおける受信部と前記光伝送路とを選択
的に接続するための複数の受信側接続部とを含む。 前記複数の送信側接続部は光 の伝送方向に関して上流側の前記光伝送路に順に配置され、 前記複数の受信側接 続部は光の伝送方向に関して前記複数の送信側接続部よりも下流側の前記光伝送 路に順に配置される。
本発明によればまた、 光伝送路からの光に信号を載せて光信号として送信する 送信部と光伝送路からの光信号を受信する受信部の少なくとも一方を有する複数 のデータ処理ュニット間で光データバスを介してデータ伝送を行う光データ伝送 システムが提供される。
本発明の態様による光データ伝送システムは、 前記光伝送路に光を供給するた めの光源モジュールを備える。 前記光データバスは、 前記光源モジュールと接続 した前記光伝送路と、 前記光伝送路に設けられ前記複数のデータ処理ュニットに おける送信部と前記光伝送路とを選択的に接続するための複数の送信側接続部と、 前記光伝送路に設けられ前記複数のデータ処理ュニットにおける受信部と前記光 伝送路とを選択的に接続するための複数の受信側接続部とを含む。 前記複数の送 信側接続部は光の伝送方向に関して上流側の前記光伝送路に順に配置され、 前記 複数の受信側接続部は光の伝送方向に関して前記複数の送信側接続部よりも下流 側の前記光伝送路に順に配置される。
本発明によれば更に、 光伝送路からの光に信号を載せて光信号として送信する 送信部と光伝送路からの光信号を受信する受信部の少なくとも一方を有する複数 のデータ処理ュニッ ト間で光データバスを介してデータ伝送を行う光データ伝送 方法が提供される。
本発明の態様による光データ伝送方法においては、 前記光伝送路に光を供給す るための光源モジュールを接続し、 前記複数のデータ処理ュニットにおける送信 部と前記光伝送路とを選択的に接続するための複数の送信側接続手段と、 前記複 数のデータ処理ュニットにおける受信部と前記光伝送路とを選択的に接続するた めの複数の受信側接続手段とを前記光伝送路に配置する。 更に、 前記複数の送信 側接続手段は光の伝送方向に関して上流側の前記光伝送路に順に配置し、 前記複 数の受信側接続手段は光の伝送方向に関して前記複数の送信側接続手段よりも下 流側の前記光伝送路に順に配置する。 これにより、 前記複数のデータ処理ュニッ
トの送信部を順に巡回した後、 前記複数のデータ処理ュニットの受信部を順に巡 回できるようにしている。
なお、 前記光データバス、 前記光データ伝送システム、 前記光データ伝送方法 のいずれにおいても、 前記光源モジュールは複数波長の光を生成するものであつ ても良い。 この場合、 前記複数の送信側接続部、 前記複数の受信側接続部はそれ ぞれ、 前記複数波長に対応した波長選択性を持つようにされる。
本発明によれば、 外部の単一の光源モジュールと、 一方通行の光伝送路と、 複 数の送信側接続部及び受信側接続部とを用いた簡単な構成で、 複数のデータ処理 ユニット間で昇順、 降順両方向のデータ伝送を効率良く行うことができる。 その 理由は、 光伝送路が、 複数の送信側接続部及び受信側接続部により複数のデータ 処理ュニッ卜の送信部を順に巡回した後、 複数のデータ処理ュニッ卜の受信部を 順に巡回できるように構成されているためである。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の第 1の実施例による光データバスを用いた光伝送システムを 示す図である。
図 2は、 本発明と比較するために比較例としての光データバスを用いた光伝送 システムを示す図である。
図 3は、 本発明の第 2の実施例による光データバスを用いた光伝送システムを 示す図である。
図 4は、 本発明の第 3の実施例による光データバスを用いた光伝送システムを 示す図である。
図 5は、 本発明の第 2の実施例の変形例による光データバスを用いた光伝送シ ステムを示す図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明の実施例を説明する前に、 本発明の概念について説明する。
本発明は、 複数のデータ処理ュニット間を結合するための光データ伝送システ ムに関し、 特に光伝送路上を一方向にデータを送りながら任意のデータ処理ュニ
ット間でデータ伝送が可能な光データ伝送システムに関する。 このために、 各デ ータ処理ュニットには光伝送路からの光に信号を載せて光信号として送信する送 信モジュールと光伝送路からの光信号を受信する受信モジュールの少なくとも一 方を搭載する。 しかも、 光伝送路には、 複数のデータ処理ユニットにおける送信 モジュールと当該光伝送路とを選択的に接続するための複数の送信側接続部と、 複数のデータ処理ユニットにおける受信モジュールと当該光伝送路とを選択的に 接続するための複数の受信側接続部とを設けることにより、 光の伝送方向に関し て上流側においてすベての送信側接続部を順に巡回した後、 その下流側において すべての受信側接続部を順に巡回するように構成している。
図 1は本発明の第 1の実施例による光データバスを用いた光伝送システムを示 す図である。 ここでは例として 4つのデータ処理ユニット 1 0、 2 0、 3 0、 4 0の間を結合する光データバスについて示す。 データ処理ュニットというのは、 前述した C P U等のプロセッサのほか、 L S I等の種々の I Cチップを含み、 後 述する送信モジュール、 受信モジュールの少なくとも一方を備えるものであれば 良い。 これは、 本発明においては、 複数のデータ処理ユニットのうちの少なくと も 1つは送信機能あるいは受信機能のみを有するものであっても良いことを意味 する。
本実施例では、 データ処理ユニット 1 0、 2 0、 3 0、 4 0がそれぞれ、 光源 モジュール 2 0 0からの光を用いてデータ処理ュニット内の電気信号を光信号列 に変換してデータ処理ユニット外に出力するための送信モジュール (送信部) 1 1、 2 1、 3 1、 4 1と、 データ処理ユニット外からの光信号列を受光してこれ を電気信号に変換し、 データ処理ユニット内で用いるための受信モジュール (受 信部) 1 2、 2 2、 3 2、 4 2を含む。 つまり、 各送信モジュールが光源モジュ ール 2 0 0からの光をデータ処理ュニット内の電気信号で変調して変調された光 信号列を出力する機能を持つ場合、 各受信モジュールは変調された光信号列を復 調する機能を持つ。
光源モジュール 2 0 0から発した光は、 光伝送路 1 0 0の一端側に入射し、 デ —タ処理ユニット 1 0、 2 0、 3 0、 4 0を巡回することができる。 光伝送路 1 0 0には、 データ処理ユニット 1 0、 2 0、 3 0、 4 0のそれぞれに対応して、
データ伝送を行うデータ処理ュニットと光伝送路 1 0 0との間を選択的に接続す る機構 (送信側接続部、 ここではコネクタと呼ぶ) 1 3、 2 3、 3 3、 4 3が昇 順に配置される。 これにより、 データ処理ユニット 1 0、 2 0、 3 0、 4 0の送 信モジュール 1 1、 2 1、 3 1、 4 1と光伝送路 1 0 0とが、 光の伝送方向に関 して上流側において選択的に接続可能に構成されている。
一方、 データ処理ユニット 4 0、 3 0、 2 0のそれぞれに対応して、 データ処 理ュニットと光伝送路 1 0 0との間を選択的に接続するコネクタ (受信側接続 部) 4 4、 3 4、 2 4が降順に配置される。 これにより、 データ処理ユニット 4 0、 3 0、 2 0の受信モジュール 4 2、 3 2、 2 2と光伝送路 1 0 0とが、 光伝 送方向に関して送信モジュール 1 1、 2 1、 3 1、 4 1よりも下流側において選 択的に接続可能に構成されている。 光の伝送方向に関して最下流側の受信モジュ ール、 ここではデータ処理ュニッ ト 1 0の受信モジュール 1 2には光伝送路 1 0 0の他端側がそのまま接続される。 ここで、 コネクタの機能は、 例えばコネクタ 1 3について言えば、 オン動作時に光伝送路 1 0 0の光を送信モジュール 1 1に 結合させると共にそれより下流側については光を遮断する。
以上のような構成により、 データ処理ユニット 1 0、 2 0、 3 0、 4 0のうち の複数のデータ処理ュニット間でデータ伝送が行われる。 図 1ではコネクタ 2 3 により、 データ処理ュニット 2 0の送信モジュール 2 1と光伝送路 1 0 0とが接 続される一方、 コネクタ 3 4により、 データ処理ユニット 3 0の受信モジュール 3 2と光伝送路 1 0 0とが接続されている。 つまり、 図 1ではデータ処理ュニッ ト 2 0とデータ処理ュニット 3 0との間が光伝送路 1 0 0で結合され、 データ処 理ユニット 2 0内での処理結果として生成された電気信号を、 光源モジュール 2 0 0からの光を用いて光信号列に変換して送信モジュール 2 1から出力する。 一 方、 データ処理ュニット 3 0ではデータ処理ュニット 2 0からの光信号列を、 コ ネクタ 3 4を介して受信モジュール 3 2で受信すると共に電気信号に変換して取 り込む。 勿論、 データ処理ユニット 2 0からの光信号列には、 何らかのデータの ほか、 送信側のデータ処理ュニット 2 0、 受信側のデータ処理ュニット 3 0を示 す識別データが付されている。
上記のようなコネクタ 2 3、 3 4の動作は、 周知のバス調停のしくみを採用す
ることで容易に実現される。 つまり、 データ処理ユニット 20と 30との間でデ ータ伝送を行う場合には、 データ処理ュニット 20と 30であらかじめ光伝送路 100を占有するようにコネクタ 23、 34を切り替えておくようにされる。 データ処理ュニット 30内での処理結果として生成された電気信号を、 コネク タ 33により光源モジュール 200からの光を用いて光信号列に変換して送信モ ジュール 31から出力し、 データ処理ュニット 20ではデータ処理ュニット 30 からの光信号列を、 コネクタ 24を介して受信モジュール 22で受信すると共に 電気信号に変換して取り込むことができる。 この場合、 データ処理ユニット 20 からデータ処理ュニット 30へ向けてのデータ伝送と、 データ処理ュニット 30 からデータ処理ュニット 20へ向けてのデータ伝送は時分割処理で実行される。 これは、 例えばある 2つのデータ処理ユニット間でデータ伝送を行い、 別の 2つ のデータ処理ユニット間でもデータ伝送を行う場合も同様である。 更に、 あるデ ータ処理ュニットが他の複数のデータ処理ュニットとの間でデータ伝送を行う場 合には、 時分割多重処理で実行される。
本実施例では、 光伝送路 100が各データ処理ュニットの送信モジュール用コ ネクタ (送信側接続部) を順 (昇順) に巡回 (あるいは経由) した後、 各データ 処理ユニッ トの受信モジュール用コネクタ (受信側接続部) を順 (降順) に巡回
(あるいは経由) する構成となっている。 このため、 一方通行の光伝送路を用い た簡単な構成で、 複数のデータ処理ュニット間において昇順 Z降順両方向のデー タ伝送が可能となっている。
図 2は本発明と比較するための比較例としての光データバスによる光伝送シス テムを示す図である。 この比較例でもデータ処理ユニット 1 0 ' 、 20' 、 3 0 ' 、 40' はそれぞれ、 光源モジュール 200' からの光を用いてデータ処理 ュニット内の電気信号を光信号列に変換してデータ処理ュニット外に出力するた めの送信モジュール 1 1, 、 21 ' 、 31 ' 、 41, と、 データ処理ユニッ ト外 からの光信号列を受け電気信号に変換して取り込むための受信モジュール 1 2' 、 22' 、 32' 、 42, を含む。
この比較例では、 光伝送路 100' が各データ処理ユニッ トのコネクタ、 つま り送信側接続部 (1 3' 、 23' 、 33' 、 43' ) と受信側接続部 ( 14 ' 、
24' 、 34' ) を交互に順に巡回 (あるいは経由) する。 このため一方通行の 光伝送路では、 昇順、 あるいは降順いずれかの方向のデータ処理ユニット間のデ ータ伝送しか実現できない。 双方向のデータ伝送を可能にするためには、 もう 1 系統の光伝送路が必要となり、 配線コストの増大を招く。
図 3は本発明の第 2の実施例による光データバスを用いた光伝送システムを示 す図である。 ここでは例として 8つのデータ処理ユニット 10、 20、 30、 4
0、 50、 60、 70、 80の間を結合する光データバスについて示す。 データ 処理ュニット 10、 20、 30、 40、 50、 60、 70、 80はそれぞれ、 デ ータ処理ュニット内の電気信号を光信号列に変換して出力する送信モジュール 1
1、 21、 3 1、 41、 51、 61、 71、 81と、 データ処理ュニット外から の光信号列を電気信号に変換して取り込む受信モジュール 1 2、 22、 32、 4
2、 52、 62、 72、 82を含む。
光源モジュール 200から発した光は、 光伝送路 100を通り、 データ処理ュ ニット間を巡回する。 光伝送路 100には、 データ伝送を行うデータ処理ュニッ トと光伝送路 100を、 光の伝送方向に関して上流側において選択的に接続する コネクタ 1 3、 23、 33、 43、 53、 63、 73、 83が昇順に配置されて いることにより、 各データ処理ュニットの送信モジュールと光伝送路 100とが 選択的に接続可能にされている。 光伝送路 100にはまた、 コネクタ 14、 24、 34、 44、 64、 74、 84力 光の伝送方向に関してコネクタ 13〜 83よ りも下流側に配置されていることにより、 各データ処理ュニットの受信モジユー ルと光伝送路 100とが選択的に接続可能にされ、 一方向のデータ伝送が行われ る。
図 3でも、 コネクタ 23によりデータ処理ュニット 20の送信モジュール 21 と光伝送路 1 00とが接続される一方、 コネクタ 34によりデータ処理ュニット
30の受信モジュール 32と光伝送路 100とが接続されている。 つまり、 図 3 ではデータ処理ュニット 20とデータ処理ュニット 30との間が光伝送路 100 で結合されている。
本実施例では、 光伝送路が各データ処理ュニットの送信モジュール用コネクタ (送信側接続部) を順 (昇順) に巡回 (あるいは経由) する一方、 それよりも下
流側において各データ処理ュニットの受信モジュール用コネクタ (受信側接続 部) を順に巡回 (あるいは経由) するため、 一方通行の光伝送路を用いた簡単な 構成で、 データ処理ュニット間のデータ伝送が可能となっている。
なお、 本実施例では、 最下流側の受信部をデータ処理ユニット 50の受信モジ ユール 52としているが、 図 5に示すようにしても良い。 図 5において、 光伝送 路 100の他端側を受信モジュール 52に直接接続せずに、 延長してデータ処理 ユニット 10の受信モジュール 12に接続するようにし、 この延長部に受信モジ ユール 52との接続のためのコネクタ 54を設けると共に、 データ処理ュニット 40、 30、 20用のコネクタ 44、 34、 24を降順に設けるようにしても良 い。 これは、 後述する第 3の実施例でも同様である。
図 4は本発明の第 3の実施例による光データバスを用いた光伝送システムを示 す図である。 ここでは例として 8つのデータ処理ユニット 10、 20、 30、 4
0、 50、 60、 70、 80の間を結合する光データバスについて示す。 データ 処理ュニット 10、 20、 30、 40、 50、 60、 70、 80はそれぞれ、 デ ータ処理ュニット內の電気信号を光信号列に変換して出力する送信モジュール 1
1、 21、 3 1、 41、 51、 6 1、 71、 81と、 データ処理ュニット外から の光信号列を電気信号に変換して取り込む受信モジュール 12、 22、 32、 4
2、 52、 62、 72、 82を含む。
波長の異なる 2つの光源を集積してなる集積光源モジュール 21 0から発した 光は、 光伝送路 100を通り、 データ処理ユニット間を巡回 (又は経由) する。 データ伝送を行うデータ処理ュニットと光伝送路 100を選択的に接続するため に、 光伝送路 100にコネクタ 13、 23、 33、 43、 53、 63、 73、 8 3が昇順に配置されている。 これにより、 データ処理ユニットの送信モジュール 1 1、 21、 31、 41、 51、 61、 71、 81と光伝送路 100とが、 光の 伝送方向に関して上流側において選択的に接続可能に構成されている。 光伝送路 100にはまた、 コネクタ 1 3〜83よりも下流側にコネクタ 14、 24、 34、 44、 54、 64、 74、 84を配置することにより、 データ処理ユニットの受 信モジュール 12、 22、 32、 42、 52、 62、 72、 82と光伝送路 10 0とが送信モジュール 1 1、 21、 31、 41、 5 1、 6 1、 71、 81よりも
下流側において選択的に接続可能に構成され、 データ伝送が行われる。 なお、 本 例では各コネクタは、 集積光源モジュール 2 1 0からの光の波長に対応した波長 選択性を持つものが使用されることは言うまでも無い。
本実施例では、 波長の異なる 2つの光源を集積してなる集積光源モジュール 2 1 0を使うことで、 同時に 2組のデータ処理ュニット間でデータ伝送が行われる。 図 4では一方の波長の光 (実線で示す) については、 コネクタ 2 3でデータ処理 ュニット 2 0の送信モジュール 2 1と光伝送路 1 0 0とが結合される一方、 コネ クタ 3 4でデータ処理ュニット 3 0の受信モジュール 3 2と光伝送路 1 0 0とが 結合されている。 他方の波長の光 (破線で示す) については、 コネクタ 6 3でデ ータ処理ュ-ット 6 0の送信モジュール 6 1と光伝送路 1 0 0とが結合される一 方、 コネクタ 1 4でデータ処理ュニット 1 0の受信モジュール 1 2と光伝送路 1 0 0とが結合されている。 つまり、 図 4の例ではコネクタ 2 3、 3 4がー方の波 長の光について光伝送路 1 0 0とデータ処理ュニット 2 0、 3 0との間を結合さ せることができ、 コネクタ 1 4、 6 3が他方の波長の光について光伝送路 1 0 0 とデータ処理ュニット 1 0、 6 0との間を結合させることができるように設定さ れている。 その結果、 図 4ではデータ処理ユニット 2 0とデータ処理ユニット 3 0との間が一方の波長の光によって光伝送路 1 0 0で結合され、 同時に、 データ 処理ュ-ット 6 0とデータ処理ュニット 1 0との間が他方の波長の光によって光 伝送路 1 0 0で結合されている。 この場合、 第 1の実施例に比べトータルの伝送 容量を 2倍に拡大することができる。
なお第 3の実施例では、 光源の集積数が 2つの場合について説明したが、 消費 電力、 コストが許す範囲でさらに多くの光源を集積しても良い。
以上、 本発明を、 複数の実施例を参照して説明したが、 本発明は上記実施例に 限定されるものではない。 本発明の構成や詳細には、 請求項に記載された本発明 の精神や範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、 2 0 0 7年 8月 1 0日に出願された日本出願特願 2 0 0 7 - 2 0 8 7 6 4を基礎とする優先権を主張し、 その開示のすべてをここに取り込む。
Claims
1 . 複数のデータ処理ュニット間を結合するための光データバスであって、 光源モジュールと接続した光伝送路と、
前記光伝送路に設けられ、 前記複数のデータ処理ュニットにおける送信部と前 記光伝送路とを選択的に接続するための複数の送信側接続手段と、
前記光伝送路に設けられ、 請前記複数のデータ処理ュニットにおける受信部と前 記光伝送路とを選択的に接続するための複数の受信側接続手段とを含み、 前記複数の送信側接続手段は光の伝送方向に関して上流側の前記光伝送路に順 に配置され、 前記複数の受信側接続手段は光の伝送方向に関して前記複数の送信 側接続手段よりも下流側の前記光伝送路に順に配置されていることを特徴とする 囲
光データバス。
2 . 前記複数の送信側接続手段は前記複数のデータ処理ュニットにおける送信 部とそれぞれ対応するように配置され、
前記複数の受信側接続手段は前記複数のデータ処理ュニットにおける受信部の うち、 光の伝送方向に関して最下流側となる受信部を除く受信部とそれぞれ対応 するように配置され、
前記光伝送路の一端側に前記光源モジュールが接続され、 前記光伝送路の他端 側は前記最下流側となる受信部と直接接続されることを特徴とする請求項 1に記 載の光データバス。
3 . 前記複数の送信側接続手段は昇順に配置され、 前記複数の受信側接続手段 は降順に配置されることを特徴とする請求項 2に記載の光データバス。
4 . 前記光伝送路は前記光源モジュールから複数波長の光を受け、 前記複数の 送信側接続手段、 前記複数の受信側接続手段はそれぞれ、 前記複数波長に対応し た波長選択性を持つことを特徴とする請求項 1〜 3のいずれか 1項に記載の光デ ータバス。
5 . 光伝送路からの光に信号を載せて光信号として送信する送信部と光伝送路 からの光信号を受信する受信部の少なくとも一方を有する複数のデータ処理ュニ ット間で光データバスを介してデータ伝送を行う光デ一タ伝送システムであって、 前記光伝送路に光を供給するための光源モジュールを備え、
前記光データバスは、
前記光源モジュールと接続した前記光伝送路と、
前記光伝送路に設けられ、 前記複数のデータ処理ュニットにおける送信部と前 記光伝送路とを選択的に接続するための複数の送信側接続手段と、
前記光伝送路に設けられ、 前記複数のデータ処理ュニットにおける受信部と前 記光伝送路とを選択的に接続するための複数の受信側接続手段とを含み、
前記複数の送信側接続手段は光の伝送方向に関して上流側の前記光伝送路に順 に配置され、 前記複数の受信側接続手段は光の伝送方向に関して前記複数の送信 側接続手段よりも下流側の前記光伝送路に順に配置されていることを特徴とする 光データ伝送システム。
6 . 前記複数の送信側接続手段は前記複数のデータ処理ュニットにおける送信 部とそれぞれ対応するように配置され、
前記複数の受信側接続手段は前記複数のデータ処理ュニットにおける受信部の うち、 光の伝送方向に関して最下流側となる受信部を除く受信部とそれぞれ対応 するように配置され、
前記光伝送路の一端側に前記光源モジュールが接続され、 前記光伝送路の他端 側は前記最下流側となる受信部と直接接続されることを特徴とする請求項 5に記 載の光データ伝送システム。
7 . 前記複数の送信側接続手段は昇順に配置され、 前記複数の受信側接続手段 は降順に配置されることを特徴とする請求項 6に記載の光データ伝送システム。
8 . 前記光源モジュールは複数波長の光を生成するものであり、 前記複数の送
信側接続手段、 前記複数の受信側接続手段はそれぞれ、 前記複数波長に対応した 波長選択性を持つことを特徴とする請求項 5〜 7のいずれか 1項に記載の光デー タ伝送システム。
9 . 光伝送路からの光に信号を載せて光信号として送信する送信部と光伝送路 からの光信号を受信する受信部の少なくとも一方を有する複数のデータ処理ュニ ット間で光データバスを介してデータ伝送を行う光データ伝送方法であって、 前記光伝送路に光を供給するための光源モジュールを接続し、
前記複数のデータ処理ュニットにおける送信部と前記光伝送路とを選択的に接 続するための複数の送信側接続手段と、 前記複数のデータ処理ュニットにおける 受信部と前記光伝送路とを選択的に接続するための複数の受信側接続手段とを前 記光伝送路に配置し、
前記複数の送信側接続手段は光の伝送方向に関して上流側の前記光伝送路に順 に配置し、 前記複数の受信側接続手段は光の伝送方向に関して前記複数の送信側 接続手段よりも下流側の前記光伝送路に順に配置することにより、 前記複数のデ ータ処理ュニットの送信部を順に巡回した後、 前記複数のデータ処理ュニットの 受信部を順に巡回できるようにしたことを特徴とする光データ伝送方法。
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