JPS6031132B2 - 光通信方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はコンピューターネットワークに用いる光通信
方式に関する。

一般的に小規模光通信方式として知られているものには
、第１図に示すように、中心にコンピューターＣｏを有
し、このコンピューターＣｏを介してコンピューターＣ
，，Ｃ２・・・Ｃｎの相互通信を行うもの（例えば京都
大学のＫＵＩＰＮＥＴ）と第２図に示すような中心は受
動素子で出来た単なる分配器Ａとし、この分配器Ａを介
してコンピューターＣ，，Ｃ２・・・Ｃｎの相互通信を
するもの（例えばゼロックス社のＦＩＢＥＲＮＥＴ）の
ようなスターネットワーク方式がある。

また第３図に示すようなステーションＣｓ，Ｓ，，Ｓ２
，・・・，Ｓｎを環状に接続してコントロールステーシ
ョンＣｓの制御により相互の通信を行うループ通信方式
がある。第１図に示す方式では、Ｃ，とＣ２の間で通信
する時でもＣｏのコンピューターを起動させる必要があ
る。

またこのＣｏのコンピューターの信頼性がネットワーク
全体の信頼性を支配する。第２図に示す方式は、回線径
路は受動素子Ａで構成されるため、取扱や信頼性の面で
は優れているが、回線径路上の交通整理が行なわれない
ためコンピューターから送信された信号が回線上で衝突
する欠点を有する。

特に通信頻度が多くなるにつれて衝突が多発して通信効
率が低下する。第３図に示す環状の方式では、例えばス
テーションＳ，とＳ２との間の通信を行う時でもコント
ロールステーションＣｓをはじめ残りのステーションＳ
３…Ｓｎのすべてのステーションが起動させる必要があ
る。またこの環状方式では回線の断線や接続されている
ステーションのうち１箇所でも故障するとすべての通信
が不可能となる欠点がある。本発明は上記欠点を除いた
光通信方式を提供することを目的とする。本発明は、物
理的には上記第２図に示した光スターネットワークと同
じ構成となっているが、機械的には上記第３図に示した
方式と同様にループが形成される。

すなわち、本発明は、複数のステーションを光結合器及
び光ファイバーケーブルにより星形に接続したネットワ
ークにおいて、各ステーションは、予じめ各ステーショ
ンに割り当ていれた固有の波長で送信を行なう光送信機
と、他のステーションに固有な波長の信号を受信する複
数の光受信機と、受信した複数の波長の信号のなかから
特定の１つの波長を選択する手段とを備え、各ステーシ
ョンが、選択した波長の信号が自己のステーションあて
の情報でない場合にはこの情報を送信することによって
ループを形成したことを特徴としている。第４図に本発
明の一実施例を示す。

図において１〜４は夫々ステーションＳ，，Ｓ２，Ｓ３
，Ｓｎ、 ５は光結合器Ａ、６〜９は光ファイバーケー
ブルである。各ステーションは予じめ割り当ていれた固
有の波長でのみ送信を行なわなければならない。ここで
はステーションＳ，，Ｓ２，Ｓ３，Ｓｎが夫々、長入２
，入３，入ｎ，入，で送信を行なうことができる。また
各ステーションは自己に固有の波長以外の複数の波長の
信号を夫々（必ずしも全てではないが）独立に受信する
ための光受信機を持っている。しかしながら、各ステー
ションは唯一の光受信機のみを選択し、すなわち特定の
１つの波長の信号を選択する機能を持っている。各ステ
−ションがどの波長の信号を選択的に受信するかは、こ
のネットワークにどのようなル−プを作成するかによっ
て決定される。いまＳ，→Ｓ２→Ｓ３→Ｓｎ→Ｓ，なる
ループを作成する場合では、ステーションＳ２は波長入
２を選択し、ステーションＳ３，Ｓｎ，Ｓ，はそれぞれ
波長入３，入ｎ，入，を選択するようにする。第５図に
本発明に用いられるステーションの一構成例を示す。

図において、２川ま入，光受信機、２１は入２光受信機
、２２は入ｎ光受信機であり、このステーションはネッ
トワークで使用されるすべての波長の信号を受信できる
。２３は送受信論理部、２４は固有波長送信機、２５は
信号処理装置、２６は光分配器である。

送受信論理部２３は波長選択回路２７を持っている。波
長選択回路２７は光受信機２０〜２２内の１つの光受信
機の受信信号を選択する機能を持っている。送受信論理
部２３は選択された受信信号が自己のステーションあて
の情報であれば情報処理装置２５に供給する。また受信
信号が他のステーションあての情報であればバッファ・
シフト・レジスタ２８に収容する。このバッファ・シフ
ト・レジスタ２８は１チャネル長の大きさを持つ。した
がって、あるステーションがループに参加しているとそ
のバッファ・シフト・レジスタもループに参加し、ルー
プの全長は１チャネル分長しなる。情報処理装置２５か
らの他のステーションへ送信すべき情報はバッファ・シ
フト・レジス夕２８が空のときに供給される。またその
チャネルがループを１周して戻ってきたときには、ひき
つづき１チャネル分の情報をのせて送信するか、もしく
は送信が終了しているのであれば空チャネルに戻して終
了する。バッファ・シフト・レジスタ２８の内容は１ビ
ート毎に送信機２４に供給されステーションに固有の波
長の光信号に変換される。

この光信号は光分配器２６を介して光ファイバーケーブ
ル１０１こ出力される。いま、第４図において各ステー
ションが正常に空送信をしている状態で、ステーション
Ｓ，がステーションＳ３へ送信を開始するものとする。

まず、Ｓ，は送信元アドレス（Ｓ，のアドレス）と送信
先アドレス（Ｓ３のアドレス）とを付加した信号を入２
波長で送信する。この信号は光結合器Ａを介することに
よって各ステーションに到達する。例えば、Ｓ２では第
５図の光ファイバーケーブル１０、光分配器２６、光フ
ァイバー１２を介し光受信機２１で受信され、この受信
信号は伝送線１６を介して送受信論理部２３へ送られる
。上記のようにＳ２の波長選択回路２７は＾２波長を選
択しているので、送受信論理部２３は受信信号のアドレ
スをチェックする。いまこの受信信号はＳ３に送られる
べきものであるから、送受信論理部２３は受信信号をバ
ッファ・シフト・レジス夕２８に収容する。したがって
受信信号は固有波長送信機２４に供給され、Ｓ２固有の
入３波長の光信号に変換されて光ファイバーケープルー
０１こ出力される。このときＳ３では、同様に入２光受
信機２１がＳ，の送信した光信号を受信するが、Ｓ３の
波長選択回路２７は波長入３を選択しているので、送受
信論理部２３は動作しない。

同様に、Ｓｎ，Ｓ，もＳ，が送信した光信号に対しては
動作しない。次にＳ２が送信した入３波長の光信号（そ
の内容はＳ，が送信したものである）も結合器Ａにより
すべてのステーションに到達する。

このうちＳ３のみが入３波長を選択的に受信できるので
、Ｓ３の送受信論理部２３がこの受信信号をチェックす
る。この受信信号はＳ３あでであるので、Ｓ３の送受信
論理部２３はこの情報を伝送線１８を介してＳ３の情報
処理装置２５へ供給するとともに、受信したことを示す
フラグ信号をバッファ・シフト・レジスタ２８にセット
する。このフラグ信号は伝送線１９を介し固有波長光送
信機２４により波長＾ｎの光信号に変換された後光ファ
イバーケーブル１０‘こ出力される。上記フラグ信号（
入ｎ波長）はＳｎで入，波長に変換されるとＳ，がこれ
を受信し、受信処理を行なう。

これによってＳ，は送信先（Ｓ３）の受信を確認し次の
情報の送信を行なう。次に、第４図において、Ｓ２がＳ
ｎに対して送信を開始すると同時に、Ｓ，がＳ３に送信
を開始した場合を説明する。

送信した信号が受信されたフラグを検出して相手に届い
た事を確認して次の信号を送る。このときＳ，は入２波
長で送信し、Ｓ２で受信選別され、この信号はＳ２がＳ
３へ１チャンネルの送信が終るまで１時記憶される。前
記１チャンネルの送信終了に続き前記記憶信号は入３波
長で送信される。Ｓ２はＳｎ宛の１チャンネルと、Ｓ，
よりＳ３宛の１チャンネルを続けて送信する。Ｓ３は入
３波長の信号を選択して１チャンネル目のＳｎ宛の信号
はそのまま入ｎ波長で送信し、２チャンネル目のＳ３宛
の信号は情報処理装置２５に送るとともに受信フラグを
付加して＾ｎ波長で２チャンンネル目で送信する。Ｓｎ
は入ｎ波長の信号を選別してＳｎ宛の１チャンネル目の
信号を情報処理装置２５に送るとともに受信フラグを付
加して＾，波長で送信し２チャンネル目の信号はそのま
ま入，波長で送信する。Ｓ，は入，波長の信号を受信選
別して、Ｓ２宛の１１チャンネル目の信号はそのまま入
２波長で送信し、２チャンネル目の自己ステーション送
信元アドレスとＳ３の受信フラグを検知してＳ３ステー
ションに信号が受け取られたことを確認して２チャンネ
ルに含まれるすべての信号を消去して通信を終る。引続
き送信する場合は前記２チャンネル目を使用できる。−
方入２波長でＳ２より送信された１チャンネル目の信号
はＳ２で入２波長の信号が受信選別され前記Ｓ，と同じ
処理がされて通信が終る。前記説明のように複数ステー
ションが同時に送信を開始しても各ステーションが１チ
ャンネル分の１時記憶により連続したチャンネルに構成
して送信するためネットワーク上での信号の衝突を防止
できる。前記説明の他に本発明ではステーションの故障
、ケーブルの断線、ステーションの不参加等で通信不加
能なステ−ションを回避して通信出来る効果がある、そ
の動作を説明する。

例えば第６図に示すように、光ファイバーケーブルの断
線またはステーションＳ３自身の故障か電源断で通信不
可能となった時の通信動作について説明する。

第６図のネットワーク上には＾２，入３’入・の波長の
空チャンネル信号があり、この状態では入ｎ波長の信号
は存在しなくなる。

この時Ｓ，は自己ステーションの上流第１位の入，波長
を故障前と同機に受信選別するる。Ｓ２は入２波長を故
障前と同様に受信選別し、Ｓｎステーションは正常時に
は＾ｎを受信選別すべきであるが、ネットワーク上に存
在しないのでＳｎからみて上流第２位ステーションが送
信している入３波長となり第１順位で入３波長が受信選
別される。このような通信不可能なステーションＳ３を
回避して新たな通信経路が構成される。この状態でＳ，
がＳｎに送信すると、Ｓ２で受信選別され、そのまま入
３波長で送信されてＳｎで受信選別され、受信プラグを
付加して入，波長で送信されＳ，に到達する。Ｓ，は入
，波長の信号を受信選別して、Ｓｎの受信フラグを検出
し、送信元アドレスを含むすべての信号を消去して通信
が終る。前記説明のように不参加ステーションや故障ス
テーション、またケーブルの断線が起っても環状ネット
ワークのようにシステム全体がダウンすることはない。

本発明の特長は衝突が発生しないことと、信頼性に優れ
ていることである。

本特許は物理的にはスターネットワークであるが、機能
的にはループネットワークであり、両方のネットワーク
方式の良い点を併せ保持している。すなわち機能的にル
ープネットワークであるため、送受信は整然と順序良く
行われ、送受信データがバス上やステーションの入口で
衝突を発生することはない。また多波長を使用している
ためスターカプラでの衝突も発生しない。また物理的に
はスターネットワークであるため、１部のステーション
や光ファイバーケーブルが断線してもその部分が動作不
良となるだけで、他の部分に悪影響を及ぼすことなく、
全体の機能が停止することはない。なお上記実施例のよ
うに各ステーションがすべての波長に対して光受信機を
持つことにより、上記故障によって故障に対応するステ
ーション固有の波長の信号が伝送路に存在しなくなるの
で、簡単に故障の存在を検出することができるとともに
、この故障検出に応じて波長選択回路を自動的に切り換
えることができるので、新たなループを自動的に作成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は従来技術を示す図、第４図は本発明
の一実施例を示す図、第５図は本発明で用いられるステ
ーションの一構成図、第６図は本発明の動作を説明する
ための図である。 １，２，３，４・…・・ステーション、５・・・・・・
光結合器、６，７，８，９・・・・・・光ファイバーケ
ーフノレ。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数のステーシヨンを光結合器及び光フアイバーケ
   ーブルにより星形に接続したネツトワークにおいて、各
   ステーシヨンは、予じめ各ステーシヨンに割り当てられ
   た固有の波長で送信を行なう光送信機と、他のステーシ
   ヨンに固有な波長の信号を受信する複数の光受信機と、
   受信した複数の波長の信号のなかから特定の１つの波長
   の信号を選択する手段とを備え、各ステーシヨンが選択
   手段によつて選択した波長の信号が自己のステーシヨン
   あての情報でない場合にはこの情報を前記送信機で送信
   することによつてループを形成したことを特長とする光
   通信方式。