JP2010251814A - 光ネットワークインターフェース構成 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1は、PC間のイーサネット(登録商標)通信においてUTPと光ファイバーで接続するとき、光ハブ装置の出力の一つを送信元の光入力部に接続することにより、マルチキャスト通信やブロードキャスト通信を可能とする。第2は、物理層からの電気信号出力を2分配して、一方は、光源をドライブして光イーサネット(登録商標)信号を出力し、もう一方は、スイッチを介して物理層の電気信号入力へループバックすることにより、オートネゴシエーションを強制的に確立して、マルチキャスト配信やブロードキャスト配信を可能とする。
【選択図】図6
Description
図2に示すように、光ファイバーを利用して遠隔地間の相互通信には、UTPの電気信号を送信と受信の低電圧デジタル差動信号(LVDS)に変換する物理層変換回路(PHY)を利用する。 これは、光源を変調するためのE/O変換部a4により光デジタル信号として送信する側と相手からの光信号を受信して低電圧デジタル差動信号(LVDS)に変換するO/E変換部a5からの入力側から構成される。図2は、光ファイバー2本により、PC間のイーサーネット通信をする構成である。この構成により、双方からのFLP信号のやり取りによりオートネゴシエーションが確立し、イーサーネット通信が実行できる。
各O/E変換部、E/O変換部に、図9に示すような光波長多重のO/E変換、E/O変換を導入する。O/E変換部a4とE/O変換部a5として、図9を適用した場合の動作について説明する。図8(a)に示すPHYa8からのLVDS信号を分配器S1により2分岐し、一方を図9の光源ドライブ用のa2に接続し、他方をLVDSのパスafを通じて2入力1出力のスイッチS2に接続し、s2−Loopを選択するとPHYa8へ戻すことにより、このパスのオートネゴシエーションを確立する。
図8(b)は、スイッチs2をs2−passを選択することにより、パスafの接続を切断し、受光した信号a3をパスする選択機能を有する。
図9では、入力したa2は、スイッチS3により、aoに接続し、光波長λaを発光し、光合波器m1を通じて、光ファイバーa6へ出力する。E/O変換部ao、bo、coは、制御信号Txa、Txb、Txcにより、それぞれの光出力をオン/オフできる機能を有しており、Txaのみオンとし、その他はオフ状態にしておく。
一方、a7で受光する側は、光分波器によりλa、λb、λcを分波して、それぞれをO/E変換部ae、be、ceでO/E変換し、LVDS信号のスイッチS4により、λa、λb、λcのどれか一つの信号を選択してa3から出力する機能を有する。
このO/E変換部ae、be、ceからは、λa、λb、λcが存在するか否かをRxa、Rxb、Rxcからモニター信号が出力する機能を有する。
以上のような機能を有する図8、図9の構成を利用することにより次の機能が実現できる。
▲1▼PCaからPCbとPCcへイーサーネットのマルチキャスト通信ができる。
▲2▼PCaと他のどれかのPCとのイーサーネットの双方向通信ができる。
▲1▼を実現するには、図8の接続(s2−Loop)を選択して、図9において、PCaに接続した送信側は、スイッチs3によりλaを選択し、受信側のPCb、PCcにおいては、λaを選択する。
▲2▼を実現するには、たとえば▲1▼の状態を実施中に、PCaに接続しているパスの図9の構成において、Rxa以外のRxbの受信をモニターしたときに、図8のスイッチs2のs2−passを選択することにより、PCaからはλaで送信し、λbで受信し、PCbからは、λbで送信し、λaで受信するPCaとPCb間の双方向通信に切り替えることができる。
これは、PCb側からもマルチキャスト通信をした場合に、PCaに接続した図9からRxbの受信信号を確認するので、PCaは、PCbが双方向通信を選択したものと判断した結果、双方向通信に切換えることにした例である。
以上は、3つのPC間で3波長と3x3の光ハブ装置を利用したマルチキャスト通信と双方向通信をする本発明の実施例である。PC4台のの場合には、4波長と4x4の光ハブ装置を利用すれば、同様にマルチキャスト通信と各PC間の双方向通信が可能となる。同様にn波長とnxnの光ハブ装置により、マルチキャスト通信と各PC間の双方向通信が可能である。
各4か所の端末は、パソコンPCに接続されたハイビジョンカメラとハイビジョンディスプレー、およびONIBから構成される。端末aのハイビジョンカメラの映像を他の3か所のハイビジョンディスプレーへ同時に伝送することができる。これは、上述の▲1▼の方法によりマルチキャスト配信により実現される。本例では、4か所の端末の光源の波長は、それぞれ4波長有していて、利用方法により、また時間同期により選択可能なように構成されている。これは、遠隔教育として、1か所の講義を多数か所へ配信するときに便利に利用できる。また、特別な医療現場など、他の複数個所の地点の専門医へ同時配信し、グループ医療にも利用できる。また、端末cの地点の専門医が端末aの医療現場と相互通信を要請するときには、設定を切り替えることにより相互通信も可能である。このように本発明は、同じ構成のONIBを利用して、設定の切り替えにより複数の用途に対して対応できる特徴があり、遠隔教育やサイバーホスピタルなどに便利に利用できる。
また、複数個所からのハイビジョンカメラの映像を一か所のハイビジョンディスプレーで監視する場合には、時間同期で設定を切り替えることにより実現できる。これは、
防犯や防災用に高精細画面で監視したいときに利用できる。以上の説明では、ハイビジョンカメラHDV画像を中心に通信できることを説明したが、もちろん、通常のDV画像などの通信にも利用可能である。
1、a1、b1、c1、12 イーサネット電気ケーブル(UTPなど)
2 ネットワークインターフェースカード(NIC)
3 パーソナルコンピュータ(PC)
4 メディアアクセス制御部(MAC)
5 物理層信号変換部(PHY)
6 メディアアクセスユニット(MAU)とRJ−45コネクタ
FLP ファーストリンクプルス
a’、b’、c’ 光スプリッタや光ハブの出力端子
a、b、c 光ハブ装置の入力端子
a2、b2、c2 光源ドライブ電気信号LVDS
a3、b3、c3 光受信電気信号LVDS
af、a3f 光源ドライブ電気信号LVDSの帰還信号
a4、b4、c4 電気光変換部(E/O)
a5、b5、c5 光電気変換部(O/E)
a6、b6、c6 出力光ファイバ
a7、b7、c7 入力光ファイバ
11 光ファイバー接続
a8、b8、c8 物理層信号変換部(PHY)
s1 2分配器 s2 2x1スイッチ s3 1x3スイッチ s4 1x3スイッチm1 光合波器(MUX) d1 光分波器(DEMUX)
7 光源ドライブ用LVDS電気信号
8 光ファイバー
9 光スプリッタ
10 光ハブ
a、b、c 光スプリッタ/光ハブの入力
a’、b’、c’ 光スプリッタ/光ハブの出力
FLPa、FLPb、FLPc 各PCa、PCb、PCcからのファーストリンクパルス
11 光ネットワークインターフェースボックス(ONIB)
13 光ファイバー接続網
Claims (4)
- イーサーネット電気信号を光に変換して多地点のコンピュータ間を送受信するネットワークインターフェースにおいて、多入力と多出力の光回路でそれぞれの入力からの信号が多出力全部に均等に出力する光ハブ装置を接続し、多地点からの光出力を光ハブ装置の入力に接続し、光ハブ装置の出力を多地点のネットワークインターフェースの入力に接続する光ネットワークにおいて、該光ハブ装置の一つの出力を配信元のネットワークインターフェースの入力に接続することによりブロードキャスト配信やマルチキャスト配信をすることを特徴とする光ネットワークインターフェース構成
- 請求項1において、イーサーネット電気信号の物理層仕様(1000Base−Tなど)を光に変換するために光の物理層仕様(1000Base−FXや1000Base−SXなど)に変換する物理層回路の電気出力を2分配して該一方の電気出力によりLD光源を変調して光イーサーネット出力信号とし、該他方の電気出力を物理層回路の入力に接続することにより、光入力を接続しないままで、光ネットワークを通じてブロードキャスト配信やマルチキャスト配信をすることを特徴とする光ネットワークインターフェース構成
- 請求項2において、波長多重のLD光源を波長を選択して変調する構成を有し、他の地点の同じ構成のネットワークインターフェースを有する端末から特定の波長を選択して変調した信号が、請求項1の光ハブ装置を有する光ネットワークを通じて、該光入力へ接続する光ネットワークの構成において、光入力に各地点からの波長の混在した光が到来してくる場合に、特定の地点と接続するために特定の地点の光波長を受光した電気信号を物理層の入力に選択接続すると同時に、請求項2において、物理層からの出力を入力に接続した回路を電気スイッチにより非接続することにより、特定の地点とのイーサーネット回線接続をすることを特徴とする光ネットワークインターフェース構成
- 請求項3において、LD光源を波長を選択して変調する構成には、変調信号が入力しても、外部からの指示入力により、強制的にLD光源の光出力を出さない強制オフと光出力を出すオンの動作をスイッチする機能を有し、特定の光波長を受光したときには、受光を知らせる信号を外部に通知する機能を具備することを特徴とする光ネットワークインターフェース構成
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