(57)【要約】【課題】子機の発光状態の変動（発光の開始、停止など）によって親機の受信回路が不安定な状態になる光受信不安定区間を避けて、効率の良い光通信を実現する。【解決手段】幹線ネットワークに接続される幹線側の光無線通信装置（親機）と、端末に接続される端末側の光無線通信装置（子機）とにより構成され、半二重光通信を行う光無線通信システムにおける幹線側の光無線通信装置内に、子機発光検出手段３８を設ける。この子機発光検出手段によって、子機の発光状態の変動（発光の開始又は停止など）が検出された場合、親機は、子機から受けた送信申請に対して所定の時間内は承認を与えない、光回線に空きがあることを示す光回線空き報知信号を端末側の光無線通信装置に送信しない、端末側の光無線通信装置から光回線への信号の送信を停止させる光回線送信停止信号を端末側の光無線通信装置に対して送信するなどの処理を行う。【選択図】　　　　図６
2004032369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
幹線ネットワークと端末との間の通信を実現するため、前記幹線ネットワークに接続される幹線側の光無線通信装置と、前記端末に接続される端末側の光無線通信装置とにより構成され、前記幹線側及び前記端末側の光無線通信装置間で半二重光通信を行う光無線通信システムにおける前記幹線側の光無線通信装置であって、
前記幹線ネットワークとの通信を可能とする幹線側インターフェイスと、
前記幹線側インターフェイスを介して前記幹線ネットワークから受信したデータを光信号に変換して送信する光送信手段と、
前記端末側の光無線通信装置からの光信号を受信する光受信手段と、
前記光受信手段によって受信される光信号によって、前記端末側の光無線通信装置の発光の開始及び停止を検出する光検出手段と、
前記端末側の光無線通信装置との光無線通信における制御を行う通信制御手段とを、
有し、前記光検出手段によって前記端末側の光無線通信装置の発光の開始又は停止が検出された場合、前記通信制御手段が、前記端末側の光無線通信装置から受けた送信申請に対して、所定の時間内は承認を与えないよう構成されている光無線通信装置。
【請求項２】
幹線ネットワークと端末との間の通信を実現するため、前記幹線ネットワークに接続される幹線側の光無線通信装置と、前記端末に接続される端末側の光無線通信装置とにより構成され、前記幹線側及び前記端末側の光無線通信装置間で半二重光通信を行う光無線通信システムにおける前記幹線側の光無線通信装置であって、
前記幹線ネットワークとの通信を可能とする幹線側インターフェイスと、
前記幹線側インターフェイスを介して前記幹線ネットワークから受信したデータを光信号に変換して送信する光送信手段と、
前記端末側の光無線通信装置からの光信号を受信する光受信手段と、
前記光受信手段によって受信される光信号によって、前記端末側の光無線通信装置の発光の開始及び停止を検出する光検出手段と、
前記端末側の光無線通信装置との光無線通信における制御を行う通信制御手段とを、
有し、前記光検出手段によって前記端末側の光無線通信装置の発光の開始又は停止が検出された場合、前記通信制御手段が、前記端末側の光無線通信装置への光回線に空きがあることを示す光回線空き報知信号の送信を停止するよう構成されている光無線通信装置。
【請求項３】
幹線ネットワークと端末との間の通信を実現するため、前記幹線ネットワークに接続される幹線側の光無線通信装置と、前記端末に接続される端末側の光無線通信装置とにより構成され、前記幹線側及び前記端末側の光無線通信装置間で半二重光通信を行う光無線通信システムにおける前記幹線側の光無線通信装置であって、
前記幹線ネットワークとの通信を可能とする幹線側インターフェイスと、
前記幹線側インターフェイスを介して前記幹線ネットワークから受信したデータを光信号に変換して送信する光送信手段と、
前記端末側の光無線通信装置からの光信号を受信する光受信手段と、
前記光受信手段によって受信される光信号によって、前記端末側の光無線通信装置の発光の開始及び停止を検出する光検出手段と、
前記端末側の光無線通信装置との光無線通信における制御を行う通信制御手段とを、
有し、前記光検出手段によって前記端末側の光無線通信装置の発光の開始又は停止が検出された場合、前記通信制御手段が、前記端末側の光無線通信装置から光回線への信号の送信を停止させる光回線送信停止信号を前記端末側の光無線通信装置に対して送信するよう構成されている光無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光無線により信号を広範囲に伝送する拡散型の光無線通信装置と、その拡散型の光無線通信装置との間で光無線により情報を送受信する狭指向角型の光無線通信装置とにより構成される光無線通信システムにおける拡散型の光無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数のパーソナルコンピュータなどの情報処理機器を相互に接続してＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ：ローカル・エリア・ネットワーク）を構築する場合、それらの情報処理機器は、例えば、同軸ケーブルや光ケーブルなどの有線によって接続される場合が多い。有線によって接続した場合には、機器間の接続を確実に行うことが可能となり、外来の雑音によるデータ誤りが少ないなどの点で有利である。しかしながら、一方では、配線工事が煩雑であり、レイアウト変更毎に工事が必要であるなどの問題がある。
【０００３】
また、近年は、ラップトップ型、ブック型、パームトップ型などのパーソナルコンピュータや電子手帳などの携帯型情報処理機器を相互に接続してデータ伝送を行う要求も高まっている。これらの携帯型情報処理機器は、携帯性を向上させることを目的とした機器であり、有線によって接続した状態のままで、携帯及び移動する場合は極めて希である。また、有線による接続を利用した場合、これらの携帯型情報処理機器を相互に接続してデータ伝送を行う際には、その移動毎にコネクタの抜き差しが行われることになり、非常に面倒である。また、コネクタの抜き差しを頻繁に繰り返すと、当該コネクタなどの接続部の機械的破損が発生するおそれもある。
【０００４】
上記のことから、据置型、携帯型に限らず、各種の情報処理機器間でデ−タの送受信を行う場合には、伝送路の全部又は一部を無線化して、有線による接続を減らしたいという要求が高まっている。無線通信には、電波を伝送媒体とする通信方法と、光を伝送媒体とする通信方法が存在している。これらの電波又は光のどちらの伝送媒体を使用しても、高速データ伝送を実現することは可能であるが、電波を使用した場合には、法的な規制（例えば、使用可能な周波数帯域の規制）があることや機密性が確保しにくいという問題が存在するため、法的規制が無く、かつ、機密性を確保しやすい光を伝送媒体とした無線伝送のほうが有効である。
【０００５】
また、有線ＬＡＮでもっとも普及率の高いイーサネット（Ｒ）ＬＡＮは、例えば１０Ｍｂｐｓの伝送速度を有しているので、無線伝送路においても最低１０Ｍｂｐｓの伝送速度を持つことが望ましい。このように、伝送媒体として光を用いて、１０Ｍｂｐｓの伝送速度を実現する技術として、例えば、特開平８−５６１９８号公報に開示されている「光無線通信の戻り光打ち消し方法及びその装置」が知られている。
【０００６】
この特開平８−５６１９８号公報に開示されている技術は、天井に取り付けた親機と部屋内に設置された子機との間で、光無線による全二重光通信を実現するものであって、特に、親機については、受信信号から送信信号を減算することで反射光による悪影響の除去を可能とする方式が採用されている。すなわち、光無線伝送では、自由空間へ光を送出し、かつ、自由空間からの光を受信するようになされているため、自己の送出した送信信号光が、例えば、通信相手装置の近傍に位置する物体によって反射されて自装置の受光部に入力してしまい、通信相手装置からの通信信号を正確に取り出すことができなくなるという問題がある。このため、特開平８−５６１９８号公報に記載されている技術では、送信信号の一部を分岐して、この信号のレベル及び位相を調節して受信信号に加えることにより、戻り光による信号をキャンセルするようにしている。
【０００７】
一方、近年では伝送速度の高速化が望まれており、上述のような光無線通信方式においても、伝送速度の更なる高速化が要求されている。ところが、伝送速度が例えば１００Ｍｂｐｓとなる光無線通信を考えると、その信号は４Ｂ／５Ｂ変換（４バイト／５バイト変換）などの必要性から、１２５Ｍｂｐｓの伝送信号となり、この信号を位相の面で考えると１ビット長は８ｎｓで光が１ｍ進む時間は３．３ｎｓである。このことから、反射経路が１ｍ異なると（反射物までの距離にして５０ｃｍの差）、３６０×（３．３／８）＝１４８．５度も異なる。つまり、このように、反射物までの距離によって大きく位相がずれてしまう反射光を打ち消すには、振幅の調整だけでなく大幅に変化する位相についても、逐次調整を行う必要があり、極めて複雑な回路が必要となる。さらに、これらの方法を駆使しても、その打ち消しは限られた範囲内の精度向上しか望めない。したがって、１００Ｍｂｐｓのような高速伝送で１：Ｎの光無線通信装置を実現するには全二重光通信方式ではなく半二重光通信方式による実現が賢明である。
【０００８】
これらのことを考慮して、本発明の出願人は、すでに、１００Ｍｂｐｓの伝送を実現する「光無線通信装置及び光無線通信システム」を出願しており、この技術は特開２００２−５１０５３号公報に開示されている。この特開２００２−５１０５３号公報に開示されている技術は、親機が光回線の使用状況を光回線空き報知信号として配下の子機に通知し、この信号を子機が検知して、子機はフレーム送信毎に親機との間で送信許可の申請処理（ＩＤ交換など）を行い、親機からの送信許可を得てから子機が親機に送信を開始するものであり、半二重光通信方式における反射光の問題を回避するものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２００２−５１０５３号公報に開示されている通信方式では、子機が、フレームや光送信のために親機との間でやり取りされる送信申請（光回線送信申請信号）などの各種のデータを、そのデータ単位で送信（バースト送信）することになる。図１２は、子機が発光するバースト信号に直流成分が含まれている様子を示す模式図であり、図１３は、直流成分を残したままのバースト信号がハイパスフィルタ（ＨＰＦ）を通過した後の波形を示す模式図である。
【００１０】
子機がバースト送信を行う際、そのバースト信号が、図１２に示すように直流成分を含んでいる場合には、このバースト信号を受信する親機では、その受信回路に備えているＨＰＦなどの影響によって、受信したバースト信号は、図１３に示すようにうねりを有してしまい、安定した信号の波形及び安定した信号の受信が困難となる。
【００１１】
そこで、上述の直流成分による信号の不安定性を回避するため、光無線通信装置では、バースト発光を行う場合、図１４に示すような直流成分を除去したバースト信号の送信を行うようにする。図１４は、子機が発光するバースト信号から直流成分を除去した様子を示す模式図である。すなわち、子機は、フレームや光回線送信申請信号を送出しない場合には、バースト中点レベルでのＤＣ発光を行う状態（中点発光状態）となる。
【００１２】
このようにして、送信すべきデータが無い場合には、子機は、上述のように信号のうねりを抑えるためにバースト中点レベル（ＤＣの基準レベル）でＤＣ発光し、端末で発生したフレームを親機に送信する場合には、光バースト状態となって、データを送信する際にこのＤＣ発光を中心に上下に発光レベルを振幅させることによって、データ伝送を行うようにしている。すなわち、光送信を行わないときにおいても、ある一定の基準レベルで、常時発光を続けることになる。
【００１３】
しかしながら、このように常時ＤＣ発光をさせることには、いくつかの弊害が生じる。例えば、消費電力が大きくなってしまう問題、さらに、発光素子の寿命の問題などが挙げられる。また、１つの親機に対して複数の子機が光接続される光無線通信システムの場合、複数の子機が常時ＤＣ発光をしていると親機の受信光レベルが飽和し、親機が光信号の受信ができなくなるという問題が生じ、親機に繋ぐことが可能な子機の台数が少なくなってしまうことになる。
【００１４】
そこで、子機は、端末から所定の時間以上フレームが送信されてこない場合には、いったん発光を停止させ、再び端末からフレームが送信されてきた際に再発光を行って、フレームの光送信を開始することによって、子機は、不要な発光を極力少なくし、上記の問題を軽減することが可能である。
【００１５】
しかしながら、子機がいったん発光を停止してしまい、次のフレーム送信のために発光を再開した場合には、親機は、子機の急激な発光によって、その受信信号のＤＣレベルが振られることになる（受信信号がうねる）。このため、子機からの送信データが正確に受信できなくなってしまい、フレーム消失の原因となり、通信性能を著しく低下させることになる。すなわち、子機の発光状態の変動（発光の開始、停止など）が起きた場合、子機の再発光によって親機の受信回路は、所定の時間だけ不安定な状態（光受信不安定区間）となり、子機からのデータを正確に受信できる保証がなくなってしまう。また、親機がデータの受信に失敗した場合、子機に対して、再度そのデータを送信するよう指示する必要があり、さらに、そのデータが子機内に保持されていない場合には、子機から端末に対して、そのデータを送信するよう指示する必要がある。したがって、各回線のトラフィックが増大したり、データ送信に時間がかかったりするという問題がある。
【００１６】
上記問題点に鑑み、本発明は、子機の発光状態の変動（発光の開始、停止など）によって、親機の受信回路が不安定な状態になる光受信不安定区間を考慮して、例えば、親機の配下に複数の子機を設けた高性能な１：Ｎの光無線通信システムにおいて、データの消失を抑止し、効率の良い光通信を実現することを可能とする親機（幹線側の光無線通信装置）を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、光検出手段によって端末側の光無線通信装置の発光の開始又は停止が検出された場合、通信制御手段が、端末側の光無線通信装置から受けた送信申請に対して、所定の時間内は承認を与えないようにしている。
【００１８】
すなわち、本発明によれば、幹線ネットワークと端末との間の通信を実現するため、前記幹線ネットワークに接続される幹線側の光無線通信装置と、前記端末に接続される端末側の光無線通信装置とにより構成され、前記幹線側及び前記端末側の光無線通信装置間で半二重光通信を行う光無線通信システムにおける前記幹線側の光無線通信装置であって、
前記幹線ネットワークとの通信を可能とする幹線側インターフェイスと、
前記幹線側インターフェイスを介して前記幹線ネットワークから受信したデータを光信号に変換して送信する光送信手段と、
前記端末側の光無線通信装置からの光信号を受信する光受信手段と、
前記光受信手段によって受信される光信号によって、前記端末側の光無線通信装置の発光の開始及び停止を検出する光検出手段と、
前記端末側の光無線通信装置との光無線通信における制御を行う通信制御手段とを、
有し、前記光検出手段によって前記端末側の光無線通信装置の発光の開始又は停止が検出された場合、前記通信制御手段が、前記端末側の光無線通信装置から受けた送信申請に対して、所定の時間内は承認を与えないよう構成されている光無線通信が提供される。
【００１９】
また、上記目的を達成するため、本発明では、光検出手段によって端末側の光無線通信装置の発光の開始又は停止が検出された場合、通信制御手段が、光回線に空きがあることを示す光回線空き報知信号を端末側の光無線通信装置に送信しないようにしている。
【００２０】
すなわち、本発明によれば、幹線ネットワークと端末との間の通信を実現するため、前記幹線ネットワークに接続される幹線側の光無線通信装置と、前記端末に接続される端末側の光無線通信装置とにより構成され、前記幹線側及び前記端末側の光無線通信装置間で半二重光通信を行う光無線通信システムにおける前記幹線側の光無線通信装置であって、
前記幹線ネットワークとの通信を可能とする幹線側インターフェイスと、
前記幹線側インターフェイスを介して前記幹線ネットワークから受信したデータを光信号に変換して送信する光送信手段と、
前記端末側の光無線通信装置からの光信号を受信する光受信手段と、
前記光受信手段によって受信される光信号によって、前記端末側の光無線通信装置の発光の開始及び停止を検出する光検出手段と、
前記端末側の光無線通信装置との光無線通信における制御を行う通信制御手段とを、
有し、前記光検出手段によって前記端末側の光無線通信装置の発光の開始又は停止が検出された場合、前記通信制御手段が、前記端末側の光無線通信装置への光回線に空きがあることを示す光回線空き報知信号の送信を停止するよう構成されている光無線通信装置が提供される。
【００２１】
また、上記目的を達成するため、本発明では、光検出手段によって端末側の光無線通信装置の発光の開始又は停止が検出された場合、通信制御手段が、端末側の光無線通信装置から光回線への信号の送信を停止させる光回線送信停止信号を端末側の光無線通信装置に対して送信するようにしている。
【００２２】
すなわち、本発明によれば、幹線ネットワークと端末との間の通信を実現するため、前記幹線ネットワークに接続される幹線側の光無線通信装置と、前記端末に接続される端末側の光無線通信装置とにより構成され、前記幹線側及び前記端末側の光無線通信装置間で半二重光通信を行う光無線通信システムにおける前記幹線側の光無線通信装置であって、
前記幹線ネットワークとの通信を可能とする幹線側インターフェイスと、
前記幹線側インターフェイスを介して前記幹線ネットワークから受信したデータを光信号に変換して送信する光送信手段と、
前記端末側の光無線通信装置からの光信号を受信する光受信手段と、
前記光受信手段によって受信される光信号によって、前記端末側の光無線通信装置の発光の開始及び停止を検出する光検出手段と、
前記端末側の光無線通信装置との光無線通信における制御を行う通信制御手段とを、
有し、前記光検出手段によって前記端末側の光無線通信装置の発光の開始又は停止が検出された場合、前記通信制御手段が、前記端末側の光無線通信装置から光回線への信号の送信を停止させる光回線送信停止信号を前記端末側の光無線通信装置に対して送信するよう構成されている光無線通信装置が提供される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の光無線通信装置に係る実施の形態について説明する。図１は、本発明の光無線通信装置を含む光無線通信システムの構成を示す模式図である。図１に示す光無線通信システムは、フレーム（パケット）送信によってデータを送受信するイーサネット（Ｒ）ＬＡＮなどの幹線系ネットワークに接続されるシステムであり、幹線（ネットワーク幹線）２と、例えば、パーソナルコンピュータなどにより実現される端末４（端末４ａ、端末４ｂ、端末４ｃ）との間を、親機としての光無線通信装置１（以下、親機１と呼ぶ）及び子機としての光無線通信装置３（以下、子機３（子機３ａ、子機３ｂ、子機３ｃ）と呼ぶ）を介する半二重光通信を利用して接続するものである。
【００２４】
なお、端末４には、パーソナルコンピュータなどのほかに、ネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ：Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｃａｒｄ）やハブ（Ｈｕｂ）などの中継機も含まれる。また、本実施の形態では、子機３と端末４とが有線回線によって接続される構成について説明するが、この接続は有線回線に限定されず、無線回線によって接続を行うことも可能である。
【００２５】
次に、図２〜図４を参照しながら、本発明における基本的な動作について説明する。図２〜図４には、端末４で発生したフレームＦ１が、子機３及び親機１を介してネットワーク幹線に送出される通信動作と、子機３に接続している端末４から一定期間（ＭＴ）以上フレームが送信されず、子機３が光無線通信に利用する光の発光をいったん停止し、その後、再び端末４からフレームＦ２の送信が開始されて、子機３が再発光をした場合の通信動作が図示されている。
【００２６】
まず、図２に示されている通信動作について説明する。図２は、図１に示す光無線通信システムにおいて、幹線に接続された親機と、端末に接続された子機との間での基本的な通信タイミングの第１の実施の形態を示すタイミングチャートである。なお、図２には、端末４で発生したフレームＦ１を子機３から親機１に送信する場合（上り回線）、及び、幹線２から親機１に対して送られてきたフレームＦ２を子機３を経由して端末４に送信する場合（下り回線）のそれぞれについての基本的タイミングが示されている。また、図２の下部には、子機３の発光部における発光状態が模式的に図示されている。
【００２７】
この図２には、親機１と子機３のそれぞれにおける処理が、左から右に流れる時間軸に従って示されている。まず、親機１が子機３に対して、タイミングＴ１で、光回線が空いていることを知らせる光回線空き報知信号ＥＰを送信する。子機３が光回線を使用する場合には、親機１からの光回線空き報知信号ＥＰを検出し、当該親機１に対してタイミングＴ２で、光回線の使用を求める光回線送信申請信号ＲＱに光プリアンブル（光Ｐ）を付加した信号を光送信する。また、子機３は、端末４からのフレームＦ１をＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ　Ｉｎ　Ｆｉｒｓｔ　Ｏｕｔ）などの優先受信一時記憶装置に一時的に格納し、必要時（タイミングＴ４）に送出できるようになっている。
【００２８】
幹線が使用可能な場合には、子機３からの光回線送信申請信号ＲＱを受け取った親機１は、その子機３に対してタイミングＴ３で、光回線の使用許可を示す光回線送信許可信号ＡＫに光プリアンブル（光Ｐ）を付加した信号を光送信し、子機３からフレームＦ１が送られてくるのを一定時間待つ待機状態となる。
【００２９】
子機３は光回線送信申請信号ＲＱを送信してから一定時間内に、親機１から光回線送信許可信号ＡＫを受け取った場合に、親機１に対してタイミングＴ４で、端末４から受け取ったフレームＦ１に光プリアンブル（光Ｐ）を付加した信号を光送信する。そして、子機３からフレームＦ１を受信した親機１は、このフレームＦ１を幹線２に送信する。
【００３０】
子機３によるフレームＦ１の送信後、端末４から子機３に対して別のフレームの供給はなく、端末４からの無信号状態が一定の時間ＭＴだけ経過した場合には、子機３は、親機１からの光回線空き報知信号ＥＰを受けて、光回線が空いていることを確認し、発光部からの発光を停止する。その後、子機３が端末４からフレームＦ２を受け取った場合には、タイミングＴ５で親機１から光回線空き報知信号ＥＰを受けて、光回線が空いていることを確認し、その光回線空き報知信号ＥＰの受信と同時に、発光部からの発光を開始する。そして、子機３は、親機１に対してタイミングＴ６で、光回線の使用を求める光回線送信申請信号ＲＱに光プリアンブル（光Ｐ）を付加した信号を光送信する。
【００３１】
一方、親機１は、子機３の発光部の再発光を検知し、再発光から所定の区間（親機は子機の再発光を検知した時点から光受信回路が安定するまでの区間）を光受信不安定区間ＮＴ（親機受信不安定区間とも呼ぶ）とし、この光受信不安定区間ＮＴ内では、親機１は子機３から、光回線送信申請信号ＲＱを受けたとしても、回線の空きやその他の条件によらず。子機３にフレームの送信許可を与えないようにする。
【００３２】
なお、子機３は、端末４からのフレームＦ２を親機１に送信できないため、いったんフレームＦ２を子機３内に保持するか、又は、端末４にフレームＦ２の送信を停止する有線回線抑圧信号ＤＹを送信して端末４を抑圧して、端末４からのフレームの送信を停止させる。これにより、光受信不安定区間ＮＴ内では、子機３から親機１に対してのフレームの送信が行われなくなり、光受信不安定区間ＮＴ内に起こりやすい親機１のフレーム受信の失敗を回避できる。
【００３３】
また、光受信不安定区間ＮＴを過ぎると通常の状態に戻り、先に説明したように、親機１から子機３への光回線空き報知信号ＥＰの送信（タイミングＴ７）、子機３から親機１への光回線送信申請信号ＲＱの送信（タイミングＴ８）、親機１から子機３への光回線送信許可信号ＡＫの送信（タイミングＴ９）の後、子機３から親機１にフレームＦ３（又は、子機３が保持しているフレームＦ２）を送信することが可能となる。
【００３４】
また、図３は、図１に示す光無線通信システムにおいて、幹線に接続された親機と、端末に接続された子機との間での基本的な通信タイミングの第２の実施の形態を示すタイミングチャートである。なお、図３の下部には、子機３の発光部における発光状態が模式的に図示されている。通常のフレーム送信の動作は、図２のタイミングＴ１〜Ｔ４における基本的動作と同一であり、説明を省略する。
【００３５】
子機３によるフレームＦ１の送信後、端末４から子機３に対して別のフレームの供給はなく、端末４からの無信号状態が一定の時間ＭＴだけ経過した場合には、子機３は、親機１からの光回線空き報知信号ＥＰを受けて、光回線が空いていることを確認し、発光部からの発光を停止する。その後、子機３が端末４からフレームＦ２を受け取った場合には、タイミングＴ５で親機１から光回線空き報知信号ＥＰを受けて、光回線が空いていることを確認し、その光回線空き報知信号ＥＰの受信と同時に、発光部からの発光を開始する。そして、子機３は、親機１に対してタイミングＴ６で、光回線の使用を求める光回線送信申請信号ＲＱに光プリアンブル（光Ｐ）を付加した信号を光送信する。
【００３６】
一方、親機１は、子機３の発光部の再発光を検知し、再発光から所定の区間（親機は子機の再発光を検知した時点から光受信回路が安定するまでの区間）を光受信不安定区間ＮＴとし、この光受信不安定区間ＮＴ内に、親機１は子機３から、光回線送信申請信号ＲＱを受けたとしても、回線の空きやその他の条件によらず、子機３にフレームの送信許可を与えないようにする。また、この光受信不安定区間ＮＴ内では、子機３への光回線空き報知信号ＥＰの送信を停止する。
【００３７】
なお、子機３は、端末４からのフレームＦ２を親機１に送信できないため、いったんフレームＦ２を子機３内に保持するか、又は、端末４にフレームＦ２の送信を停止する有線回線抑圧信号ＤＹを送信して端末４を抑圧して、端末４からのフレームの送信を停止させる。また、さらに、端末４からフレームＦ３が送信されてくる状態になった場合でも、子機３は、親機３から光回線空き報知信号ＥＰを受信できないため親機１への光回線送信申請信号ＲＱの送信を行わず、いったんフレームＦ３を子機３内に保持するか、又は、端末４にフレームＦ３の送信を停止する有線回線抑圧信号ＤＹを送信する。
【００３８】
これにより、光受信不安定区間ＮＴ内では、子機３から親機１に対してのフレームの送信が行われなくなり、光受信不安定区間ＮＴ内に起こりやすい親機１のフレーム受信の失敗を回避できる。また、光受信不安定区間ＮＴ内では、親機１と子機３との間で、光回線空き報知信号ＥＰや光回線送信申請信号ＲＱなどの信号の送受信も行われなくなり、不要な信号の送受信が行われないようにすることが可能となる。
【００３９】
また、光受信不安定区間ＮＴを過ぎると通常の状態に戻り、先に説明したように、親機１から子機３への光回線空き報知信号ＥＰの送信（タイミングＴ７）、子機３から親機１への光回線送信申請信号ＲＱの送信（タイミングＴ８）、親機１から子機３への光回線送信許可信号ＡＫの送信（タイミングＴ９）の後、子機３から親機１にフレームＦ４（又は、子機３が保持しているフレームＦ２やフレームＦ３）を送信することが可能となる。
【００４０】
また、図４は、図１に示す光無線通信システムにおいて、幹線に接続された親機と、端末に接続された子機との間での基本的な通信タイミングの第３の実施の形態を示すタイミングチャートである。なお、図４の下部には、子機３の発光部における発光状態が模式的に図示されている。通常のフレーム送信の動作は、図２のタイミングＴ１〜Ｔ４における基本的動作と同一であり、説明を省略する。
【００４１】
子機３によるフレームＦ１の送信後、端末４から子機３に対して別のフレームの供給はなく、端末４からの無信号状態が一定の時間ＭＴだけ経過した場合には、子機３は、親機１からの光回線空き報知信号ＥＰを受けて、光回線が空いていることを確認し、発光部からの発光を停止する。その後、子機３が端末４からフレームＦ２を受け取った場合には、タイミングＴ５で親機１から光回線空き報知信号ＥＰを受けて、光回線が空いていることを確認し、その光回線空き報知信号ＥＰの受信と同時に、発光部からの発光を開始する。そして、子機３は、親機１に対してタイミングＴ６で、光回線の使用を求める光回線送信申請信号ＲＱに光プリアンブル（光Ｐ）を付加した信号を光送信する。
【００４２】
一方、親機１は、子機３の発光部の再発光を検知し、再発光から所定の区間（親機は子機の再発光を検知した時点から光受信回路が安定するまでの区間）を光受信不安定区間ＮＴとし、この光受信不安定区間ＮＴ内に、親機１は子機３から、光回線送信申請信号ＲＱを受けた場合、その子機３に対して、光回線送信停止信号ＳＴＰを送信する。なお、親機１は、子機３から光回線送信申請信号ＲＱを受けない場合でも、この光回線送信停止信号ＳＴＰを子機３に送信することが可能であり、また、光受信不安定区間ＮＴ内では、一定時間間隔でこの光回線送信停止信号ＳＴＰの送信を行うようにすることも可能である。
【００４３】
なお、子機３は、端末４からのフレームＦ２を親機１に送信できないため、いったんフレームＦ２を子機３内に保持するか、又は、端末４にフレームＦ２の送信を停止する有線回線抑圧信号ＤＹを送信して端末４を抑圧して、端末４からのフレームの送信を停止させる。また、さらに、端末４からフレームＦ３が送信されてくる状態になった場合でも、子機３は、親機３から光回線空き報知信号ＥＰを受信できないため親機１への光回線送信申請信号ＲＱの送信を行わず、いったんフレームＦ３を子機３内に保持するか、又は、端末４にフレームＦ３の送信を停止する有線回線抑圧信号ＤＹを送信する。
【００４４】
これにより、光受信不安定区間ＮＴ内では、子機３から親機１に対してのフレームの送信が行われなくなり、光受信不安定区間ＮＴ内に起こりやすい親機１のフレーム受信の失敗を回避できる。また、光受信不安定区間ＮＴ内では、親機１から子機３に対して光回線送信停止信号ＳＴＰが送信されるので、子機３による光回線送信申請信号ＲＱやフレームなどの送信を確実かつ完全に抑制することが可能となる。
【００４５】
また、光受信不安定区間ＮＴを過ぎると通常の状態に戻り、先に説明したように、親機１から子機３への光回線空き報知信号ＥＰの送信（タイミングＴ８）、子機３から親機１への光回線送信申請信号ＲＱの送信（タイミングＴ９）、親機１から子機３への光回線送信許可信号ＡＫの送信（タイミングＴ１０）の後、子機３から親機１にフレームＦ４（又は、子機３が保持しているフレームＦ２やフレームＦ３）を送信することが可能となる。
【００４６】
ここで、図５を参照しながら、データ受信が不安定になる光受信不安定区間ＮＴについて簡単に説明する。図５は、本発明に係る光受信不安定区間における光受信のうねりを説明するための模式図である。なお、図５では、子機３が発光を完全に停止した状態から発光を開始し、その後、データ（フレーム）を光送信した場合の親機１における受信信号がイメージ化されて示されている。この図５に示すように、子機３が無発光状態から発光を開始すると、この発光を受けた親機１には急激なＤＣレベルの変動が生じ、基準レベルが一定の時間だけ変動する（うねり）。この一定の時間に、子機３からデータが送信されてきた場合、その受信データもこの基準レベルの変動と共にうねってしまい、親機１は子機３から正確なデータの受信ができなくなってしまう。したがって、この光受信不安定区間に設定される所定の時間としては、この基準レベルのうねりが消えるまでの時間分が設定されることが好ましい。
【００４７】
本明細書では、上記のような光受信側における基準レベルの変動が起きる一定の時間を、光受信不安定区間と呼んでいる。なお、上記では、子機３が無発光状態から発光した場合に親機１に光受信不安定区間が生じることを説明しているが、子機３が発光状態から発光停止状態になった場合においても、親機１の受信状況は不安定となり、親機１に光受信不安定区間が生じる。
【００４８】
次に、図１に示す光無線通信システムにおける親機１の具体的な構成について説明する。図６は、本発明の光無線通信装置（親機）の具体的な構成を示すブロック図である。図６に示す親機１は、有線回線送信手段５、有線回線出力信号切替手段６、有線回線抑圧擬似信号発生手段７、光回線フレーム受信手段８、光回線フレーム検出手段９、光回線送信申請信号検出手段１０、光回線受信手段（受光部）１１、光回線空き報知信号発生手段１２、制御手段１３、有線回線受信手段１４、有線回線フレーム検出手段１５、光回線送信タイミング遅延手段１６、光プリアンブル発生手段１７、光回線出力信号切替手段１８、光回線送信手段（発光部）１９、光回線送信許可信号発生手段３７、子機発光検出手段３８を有している。
【００４９】
制御手段１３は、親機１の全体の動作を制御するとともに、幹線２との間の通信制御や、子機３との間の半二重光通信制御を行う手段である。また、光回線受信手段１１は、子機３との間で通信を行うために外部からの光を受光して、光信号を電気的デジタル信号に変換する手段である。光回線受信手段１１で受信された光信号は、電気的デジタル信号として、光回線フレーム受信手段８、光回線フレーム検出手段９、光回線送信申請信号検出手段１０、子機発光検出手段３８のそれぞれに対して供給される。
【００５０】
光回線フレーム受信手段８は、光回線フレーム検出手段９のフレームの検出結果に基づいて、幹線２への送信タイミングまで幹線２に送信するフレーム（光回線受信手段１１から供給された信号）を確保し、制御手段１３の制御に従って、確保しているフレームを所定の送信タイミングで有線回線出力信号切替手段６に出力する手段である。
【００５１】
光回線フレーム検出手段９は、光回線受信手段１１より供給された信号からフレームを検出し、光回線フレーム受信手段８に対象となる受信フレームを指示する手段である。光回線送信申請信号検出手段１０は、光回線受信手段１１より供給された信号から、任意の子機３から送られた光回線送信申請信号ＲＱを検出して、その検出結果を制御手段１３に送信し、例えば、どの子機３から送信申請が行われたかを示すＩＤ情報などを示す申請情報を光回線送信許可信号発生手段３７に伝送する手段である。
【００５２】
光回線送信許可信号発生手段３７は、制御手段１３の指示に従い、光回線送信申請信号検出手段１０で検出された申請情報によって特定される子機３（光回線送信申請信号ＲＱを送ってきた子機３）に対して送信すべき光回線送信許可信号ＡＫを、光回線出力信号切替手段１８に送出する手段である。
【００５３】
子機発光検出手段３８は、配下の子機３が無発光状態からの再発光（起動時の発光も含む）や、発光状態から無発光状態（発光停止）になったことなど、子機３における発光状況を検出し、制御手段に通知する手段であり、例えば、受信回路が不安定状態になった旨を通知された制御手段１３は、例えば、図２〜図４を用いて説明した光受信不安定区間における動作を行うための制御状態に入るようにする。
【００５４】
有線回線抑圧擬似信号発生手段７は、制御手段１３の指示に従い、幹線２からの信号を抑圧する（幹線２からのフレームを停止させる）必要が生じた際に抑圧擬似信号を発生し、その抑圧擬似信号を有線回線出力信号切替手段６に送出する手段である。有線出力信号切替手段６は、光回線フレーム受信手段８からのフレーム及び有線回線抑圧擬似信号発生手段７からの抑圧擬似信号を受け、制御手段１３の指示に従って、各信号を随時適切に切り替えて有線回線送信手段５に送出する手段である。有線回線送信手段５は、有線回線出力信号切替手段６からの信号を幹線出力信号として幹線２に送信する手段である。
【００５５】
また、有線回線受信手段１４は、幹線２から信号を受信し、その受信信号を有線回線フレーム検出手段１５及び光回線送信タイミング遅延手段１６に送信する手段である。有線回線フレーム検出手段１５は、有線回線受信手段１４より供給された信号からフレームを検出し、制御手段１３にその検出結果を送出するとともに、光回線送信タイミング遅延手段１６に対して、フレームの検出結果を送出する手段である。
【００５６】
光回線送信タイミング遅延手段１６は、有線回線フレーム検出手段１５のフレームの検出結果に基づいて、有線回線受信手段１４より供給された信号から検出されるフレームをＦＩＦＯなどの一時記憶装置に待機させ、制御手段１３の指示による光回線送信タイミングに従って、待機させていたフレームを光回線出力信号切替手段１８に送出する手段である。
【００５７】
光プリアンブル発生手段１７は、制御手段１３の指示に従い、子機３がフレーム受信時に同期を取ることができるよう、子機３に光送信すべきフレームを送信する前に同期信号として送信されるプリアンブル信号（光プリアンブル：光Ｐ）を発生し、光回線出力信号切替手段１８に送出する手段である。光回線空き報知信号発生手段１２は、制御手段１３の指示に従って、光回線が空いている場合には、配下の子機３に光回線が空いている旨を通知する光回線空き報知信号ＥＰを発生し、光回線出力信号切替手段１８に送出する手段である。
【００５８】
光回線出力信号切替手段１８は、制御手段１３からの指示に随時従って、光回線送信許可信号発生手段３７からの光回線送信許可信号ＡＫ、光回線空き報知信号発生手段１２からの光回線空き報知信号ＥＰ、光プリアンブル発生手段１７からの光プリアンブル（光Ｐ）、光回線送信タイミング遅延手段１６からのフレームの各信号をそれぞれ切り替えて、光回線送信手段１９に送出する手段である。
【００５９】
光回線送信手段１９は、制御手段１３によって発光及び発光停止が制御可能であり、子機３との間で通信を行うために外部に広範囲に光を出力するものであって、光回線出力信号切替手段１８によって適切に切り替え出力される電気的デジタル信号を光信号に変換して、光送信する手段である。
【００６０】
次に、図１に示す光無線通信システムにおける子機３の具体的な構成について説明する。図７は、本発明の光無線通信装置（子機）の具体的な構成を示すブロック図である。図７に示す子機３は、光回線送信手段（発光部）２０、光回線出力信号切替手段２１、光プリアンブル発生手段２２、光回線送信申請信号発生手段２３、光回線送信タイミング遅延手段２４、有線回線フレーム検出手段２５、有線回線受信手段（端末側受信手段）２６、制御手段（送信申請可能時間判断手段、送信制御手段）２７、光回線受信手段（受光部）２８、光回線フレーム検出手段２９、光回線空き報知信号検出手段３０、光回線送信許可信号検出手段３１、有線回線送信タイミング遅延手段３２、有線回線抑圧擬似信号発生手段３３、有線回線出力信号切替手段３４、有線回線送信手段（端末側送信手段）３５、有線回線無信号時間計測手段３６を有している。
【００６１】
制御手段２７は、子機３の全体の動作を制御するとともに、端末４との間の通信制御や、親機１との間の半二重光通信制御を行う手段である。また、有線回線受信手段２６は、有線回線（端末４）から信号を受信し、その受信信号を光回線送信タイミング遅延手段２４、有線回線フレーム検出手段２５、有線回線無信号時間計測手段３６に送信する手段である。
【００６２】
有線回線無信号時間計測手段３６は、有線回線からの信号が無信号状態になっている時間（有線回線受信手段２６における端末４からの信号の受信が終了し、端末４からの信号が来ない状態の時間）を計測し、その計測結果を制御手段２７に送出する手段である。有線回線フレーム検出手段２５は、有線回線受信手段２６が端末４より受信した信号から光回線に送出すべきフレームを検出し、制御手段２７及び光回線送信タイミング遅延手段２４に、フレームの検出結果を送信する手段である。
【００６３】
光回線送信タイミング遅延手段２４は、有線回線フレーム検出手段２５のフレームの検出結果に基づいて、有線回線受信手段２６が端末４より受信した信号から検出されたフレームをＦＩＦＯなどの一時記憶装置に待機させ、制御手段２７の指示による光回線送信タイミングに従って、待機させていたフレームを光回線出力信号切替手段２１に送出する手段である。
【００６４】
光回線送信申請信号発生手段２３は、制御手段２７の指示に従い、端末４からフレームが送信されてきて、そのフレームを親機１に送信する際、親機１から光回線への送信許可を受ける必要がある場合に光回線送信申請信号ＲＱを発生し、その光回線送信申請信号ＲＱを光回線出力信号切替手段２１に送出する手段である。
【００６５】
光プリアンブル発生手段２２は、制御手段２７の指示に従い、親機１がフレーム受信時に同期を取ることができるよう、親機１に光送信すべきフレームを送信する前に同期信号として送信されるプリアンブル信号（光プリアンブル：光Ｐ）を発生し、光回線出力信号切替手段２１に送出する手段である。
【００６６】
光回線出力信号切替手段２１は、制御手段２７からの指示に随時従って、光回線送信タイミング遅延手段２４からのフレーム、光回線送信申請信号発生手段２３からの光回線送信申請信号ＲＱ、光プリアンブル生成手段２２からの光プリアンブル（光Ｐ）の各信号をそれぞれ切り替えて、光回線送信手段２０に送出する手段である。
【００６７】
光回線送信手段２０は、制御手段１３によって発光及び発光停止が制御可能であり、子機３との間で通信を行うために外部の狭い範囲（親機１に指向）に光を出力するものであって、光回線出力信号切替手段２１によって適切に切り替え出力される電気的デジタル信号を光信号に変換して、光送信する手段である。
【００６８】
また、光回線受信手段２８は、親機１との間で通信を行うために外部からの光を受光して、光信号を電気的デジタル信号に変換する手段である。光回線受信手段２８で受信された光信号は、電気的デジタル信号として、光回線空き報知信号検出手段３０、光回線送信許可信号検出手段３１、光回線フレーム検出手段２９、有線回線送信タイミング遅延手段３２のそれぞれに対して供給される。
【００６９】
光回線空き報知信号検出手段３０は、光回線受信手段２８より供給された信号から、親機１が光回線の空きを通知するために送出している光回線空き報知信号ＥＰを検出し、その検出結果を制御手段２７に送出する手段である。
【００７０】
光回線送信許可信号検出手段３１は、光回線受信手段２８より供給された信号から、親機１が子機３に対して光回線へのフレームの送信を許可する光回線送信許可信号ＡＫを検出し、その検出結果を制御手段２７に送出する手段である。光回線フレーム検出手段２９は、光回線受信手段２８より供給された信号から、親機３が送信したフレームを検出し、制御手段２７に検出結果を送信するとともに、有線回線送信タイミング遅延手段３２に対して、検出されたフレーム及びフレームの一時的な待機（一時的な格納）の指示を送出する手段である。
【００７１】
有線回線送信タイミング遅延手段３２は、光回線フレーム検出手段２９のフレームの検出結果に基づいて、光回線受信手段２８より供給された信号から検出されたフレームをＦＩＦＯなどの一時記憶装置に待機させ、制御手段２７による端末４への送信タイミング指示に従って、待機させていたフレームを有線回線出力信号切替手段３４に送出する手段である。
【００７２】
有線回線抑圧擬似信号発生手段３３は、制御手段２７の指示に従い、有線回線によって接続された端末４から送信されてくる信号を抑圧する必要が生じた際に抑圧擬似信号を発生し、その抑圧擬似信号を有線出力信号切替手段３４に送出する手段である。
【００７３】
有線回線出力信号切替手段３４は、有線回線送信タイミング遅延手段３２からのフレーム及び有線回線抑圧擬似信号発生手段３３からの抑圧擬似信号を受け、制御手段２７の適切な指示に随時従って、これらのフレーム及び抑圧擬似信号を随時適切に切り替えて有線回線送信手段３５に送出する手段である。有線回線送信手段３５は、有線回線出力信号切替手段３４からの信号を端末４が接続する有線回線に送信する手段である。
【００７４】
次に、図８〜図１１を参照しながら、図６に示す親機１と図７に示す子機３とを構成要素とする光無線通信システムにおいて、図２〜図４に示すような親機１が光受信不安定区間を設定する場合の処理について説明する。
【００７５】
まず、図８を参照しながら、親機１が幹線２を介して送られてきたフレームを受信し、このフレームを配下の子機３に送信するまでの親機１における処理（主に、親機１の制御手段１３における処理）について説明する。図８は、本発明に係る幹線を介して送られてきたフレームを親機が受信し、このフレームを配下の子機に送信するまでの親機における処理の流れを示すフローチャートである。
【００７６】
まず、親機１の制御手段１３は、子機３との間で光通信が行われているか否か（光回線が使われているか否か）を監視し、光回線が使われていないときに、ステップＳ１において、配下の子機３に向けて、光回線空き報知信号ＥＰの送信を開始する。次に、ステップＳ２において、幹線２からのフレーム（信号）が送られてくるか否かを監視し、幹線２から送られてくるフレームが存在しない場合には、幹線２からのフレーム待ち状態となり、一方、幹線２からフレームを受信した場合には、次のステップＳ３に移る。
【００７７】
ステップＳ３において、親機１は光回線の状態をチェックし、光回線に空きが存在し、幹線２から受け取ったフレームを光回線に出力することが可能か否かを判断する。光回線が子機３との通信などによって利用されており、光回線に空きが存在しないと判断された場合には、ステップＳ８において、親機１は、幹線２からのフレーム送信を停止させるため、幹線２に抑圧擬似信号を送出し、ステップＳ９において、幹線２からのフレーム送信の停止を確認する。そして、幹線２からのフレーム送信の停止を確認できた場合には、ステップＳ１０において、抑圧擬似信号を停止して、再び、ステップＳ２で幹線２からフレームを受信するまで、待機状態となる。
【００７８】
一方、ステップＳ３で光回線に空きが存在すると判断された場合には、ステップＳ４において、所定の光回線送信タイミングまで、幹線２からのフレームをＦＩＦＯなどの一時記憶装置に待機（すなわち、フレーム送信を光回線送信タイミングまで遅延）させる。そして、ステップＳ５において、子機３に送信していた光回線空き報知信号ＥＰを停止し、ステップＳ６において、フレーム送信を行う前に、子機３がフレーム受信時に同期を取るための光プリアンブル（同期信号）を送信し、これに続いて、ステップＳ７において、ステップＳ５で一時的に待機させていたフレーム（遅延フレーム）を子機３に送信する。
【００７９】
フレームの送信が終了した場合には、新たに、子機３との間で光通信が行われているか否かを監視し、光回線が使われていない状態となった場合には、ステップＳ４５において、配下の子機３に向けて、光回線が空いたことを通知する光回線空き報知信号ＥＰの送信を開始して、再び、ステップＳ２で幹線２からフレームが受信するまで待機状態となる。
【００８０】
次に、図９を参照しながら、親機１が配下の子機３の発光状態を検知し、その検知結果に従って、子機３からフレームを受信し、このフレームを幹線２に送信するまでの親機１における処理（主に、親機１の制御手段１３における処理）について説明する。図９は、本発明に係る親機１が配下の子機３の発光状態を検知し、その検知結果に従って、子機３からフレームを受信し、このフレームを幹線２に送信するまでの親機１における処理の流れを示すフローチャートである。
【００８１】
まず、親機１の子機発光検出手段３８が、ステップＳ４６において、子機３の発光状態を検出し、制御手段１３に対して、その検出結果を通知する。なお、子機発光検出手段３８は、子機３の発光部（光回線送信手段２０）における起動発光、発光停止、再発光などの発光状態の変化を検出することが可能である。例えば、ステップＳ４６で子機の発光状態の変化が検出された場合、ステップＳ４７において、親機１は、例えば、計時を行って所定の時間だけ、光受信不安定区間の状態となる。この光受信不安定区間の状態の親機１は、光回線送信許可信号ＡＫの送信を行わないようにしたり（図２）、光回線空き報知信号ＥＰの送信を行わないようにしたり（図３）、光回線送信停止信号ＳＴＰの送信を行ったり（図４）することによって、光受信回路が不安定な状態のときに子機３からのデータの受信を行わないようにすることが可能となる。
【００８２】
ステップＳ４６で子機の発光状態の変化が検出されなかった場合、又は、ステップＳ４７における光受信不安定区間が終了した場合、親機１の制御手段１３は、ステップＳ１１において、子機３からの光回線送信申請信号ＲＱが検出されるか否かを監視し、子機３からの光回線送信申請信号ＲＱが検出された場合には、ステップＳ１２において、光回線空き報知信号ＥＰの送信を停止し、ステップＳ１３において、光回線に対して、同期信号である光プリアンブルと、子機３から受け取った光回線送信申請信号ＲＱ内の子機３の申請情報（子機３のＩＤなど）を組み込んだ光回線送信許可信号ＡＫとを送信する。
【００８３】
ステップＳ１３で光回線送信許可信号ＡＫを送信したら、ステップＳ１４において、親機１は、子機３からフレーム（信号）が送信されてくるか否かを監視し、子機３からフレームが送信されてきた場合には、ステップＳ１５において、幹線２への送出タイミングを調整しながら、この受信フレームを幹線２に送信する。
【００８４】
一方、子機３からフレームが送信されてこない場合には、所定の時間だけ子機３からのフレーム待ち状態となり、ステップＳ１６において、フレーム待ち状態の待機時間が、所定の時間を超えたか否かを判断する。そして、所定の時間内に子機３からフレームが送信されてこなかった場合にはタイムアウトとなり、ステップＳ１７において、幹線２からフレーム（信号）が送られてくるか否かを監視する。
【００８５】
幹線２からフレームが送られてこない場合には、ステップＳ１８において、再び、光回線を配下の子機３に開放するため、光回線空き報知信号ＥＰの送信を開始し、一方、幹線２からフレームが送られてきた場合には、ステップＳ１９において、受信したフレームに同期信号の光プリアンブルを付加して光回線に送信する。なお、ステップＳ１７以降における幹線２からのフレームの送信の処理は、先に説明した図８のフローチャートに示す処理に従って動作する。
【００８６】
次に、図１０を参照しながら、子機３が、親機１から送られてきたフレームを受信し、このフレームを有線回線で接続された端末４に送信するまでの子機３における処理（主に、子機３の制御手段２７における処理）について説明する。図１０は、本発明に係る子機が親機から送られてきたフレームを受信し、このフレームを有線回線で接続された端末に送信するまでの子機における処理の流れを示すフローチャートである。
【００８７】
まず、子機３の制御手段２７は、ステップＳ２０において、光回線から（すなわち、親機１から）フレームが送られてくるか否かを監視し、親機１からフレームが送られてこない場合には、親機１からのフレーム待ち状態となる。一方、親機１からフレームを受信した場合には、ステップＳ２１において、所定の有線回線送信タイミングまで、親機１からのフレームをＦＩＦＯなどの一時記憶装置に待機（すなわち、フレーム送信を有線回線送信タイミングまで遅延）させる。
【００８８】
そして、ステップＳ２２において、有線回線に端末４からのフレームが送られてきているか否かの確認を行う。有線回線に端末４からのフレームが送られてきている（存在する）場合には、ステップＳ２５において、端末４からのフレーム送信を抑圧する（停止させる）ために、抑圧擬似信号を有線回線（端末４）に送信する。なお、このステップＳ２５におけるフレーム送信の抑圧は、端末４からのフレーム送信が停止するまで行われる。そして、端末４からのフレーム送信が停止し、有線回線に空きが生じた場合には、ステップＳ２３において、抑圧擬似信号の送信を停止し、ステップＳ２４において、ステップＳ２１で一時的に待機させていたフレーム（遅延フレーム）を有線回線（端末４）に送信する。
【００８９】
次に、図１１を参照しながら、子機３が、端末４から送られてきたフレームを、光回線を通して親機１に送信するまでの子機３における処理（主に、子機３の制御手段２７における処理）について説明する。図１１は、本発明に係る子機が端末から送られてきたフレームを、光回線を通して親機に送信するまでの子機における処理の流れを示すフローチャートである。
【００９０】
まず、子機３の制御手段２７は、ステップＳ２６において、端末４から（すなわち、有線回線から）フレームが送られてくるか否かを監視し、端末４からフレームを受信した場合には、ステップＳ３３において、発光部（光回線送信手段２０）が中点発光状態か否かを判断する。中点発光状態の場合には、ステップＳ４０において、発光部が発光し始めてから、所定の時間が経過したか否かを確認する。なお、この所定の時間は、親機１で光受信不安定区間として設定されている時間と同一又はそれ以上であることが好ましい。
【００９１】
ステップＳ４０で、発光部が発光を開始してから、所定の時間以上経過したことが確認できた場合、子機３の制御手段２７は、ステップＳ２７において、所定の光回線送信タイミングまで、端末４からのフレームをＦＩＦＯなどの一時記憶装置に待機（すなわち、フレーム送信を光回線送信タイミングまで遅延）させる。
【００９２】
そして、ステップＳ２８において、親機１からの光回線空き報知信号ＥＰが検出されるか否かを監視し、親機１からの光回線空き報知信号ＥＰが検出された場合には、ステップＳ２９において、親機１に対して、同期信号である光プリアンブルと親機１に送信許可を求める光回線送信申請信号ＲＱとを送信する。
【００９３】
ステップＳ２９で光回線送信申請信号ＲＱを送信したら、ステップＳ３０において、子機３は、親機１から送信の許可を示す光回線送信許可信号ＡＫが送信されてくるか否かを監視し、親機１から光回線送信許可信号ＡＫが送信されてきた場合には、ステップＳ３１において、光プリアンブル（同期信号）を送信し、これに続いて、ステップＳ３２において、ステップＳ２７で一時的に待機させていたフレーム（遅延フレーム）を親機１に送信する。なお、ステップＳ３２でのフレームの送信が終了した場合には、再び最初の動作に戻り、端末４からの受信フレームの処理を行う。
【００９４】
また、最初の処理であるステップＳ２６で、端末４からフレームが送られてこないと判断された場合には、ステップＳ４２において、端末４との通信が無信号状態（端末４からフレームが来なくなった状態）となってから、所定の時間以上経過したか否かを確認し、ステップＳ４３において、親機１からの光回線空き報知信号ＥＰが検出されるか否かを監視する。端末４との通信が所定の時間以上、無信号状態であり、かつ、親機１からの光回線空き報知信号ＥＰが検出される場合には、ステップＳ４４において、発光部の発光を停止する。また、端末４との通信の無信号状態が所定の時間未満、又は、親機１からの光回線空き報知信号ＥＰが検出されない場合には、発光部を発光状態にしたまま、再び端末４からのフレームの監視を行う。
【００９５】
また、ステップＳ３３で発光部が中点発光状態ではない場合（すなわち、発光停止状態の場合）には、ステップＳ３４において、親機１からの光回線空き報知信号ＥＰの検出を行い、ステップＳ４１において、発光部の発光を開始して、ステップＳ３７に進む。また、ステップＳ４０で発光部が発光を開始してから、所定の時間未満しか経過していない場合も、ステップＳ３７に進む。
【００９６】
また、ステップＳ２８での親機１からの光回線空き報知信号ＥＰが検出されるか否かの監視、ステップＳ３０での親機１から送信の許可を示す光回線送信許可信号ＡＫが送信されてくるか否かの監視では、それぞれ、ステップＳ３５及びステップＳ３６において、信号を受信するまでの待機時間が、所定の時間を超えたか否かを判断する。そして、ステップＳ３５又はステップＳ３６で所定の時間を経過してタイムアウトとなった場合には、ステップＳ３７に進む。
【００９７】
ステップＳ３７において、子機３は、端末４からのフレーム送信を抑圧する（停止させる）ために、抑圧擬似信号を有線回線（端末４）に送信する。そして、ステップＳ３８において、端末４からのフレーム送信の停止が確認でき、有線回線に空きが生じた場合には、ステップＳ３９において、抑圧擬似信号の送信を停止し、再び、ステップＳ２６の初期状態に戻る。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光検出手段によって端末側の光無線通信装置の発光の開始又は停止が検出された場合、通信制御手段が、端末側の光無線通信装置から受けた送信申請に対して、所定の時間だけ承認を与えないようにするので、端末側の光無線通信装置から幹線側の光無線通信装置に対して、フレーム送信が行われなくなり、子機の発光状態の変動（発光の開始、停止など）によって親機の受信回路が不安定な状態になる光受信不安定区間を避けて、効率の良い光通信を実現することが可能となる。
【００９９】
また、本発明によれば、光検出手段によって端末側の光無線通信装置の発光の開始又は停止が検出された場合、通信制御手段が、光回線に空きがあることを示す光回線空き報知信号を端末側の光無線通信装置に送信しないようにするので、端末側の光無線通信装置と幹線側の光無線通信装置との間で、データの送受信が行われなくなり、子機の発光状態の変動（発光の開始、停止など）によって親機の受信回路が不安定な状態になる光受信不安定区間を避けて、効率の良い光通信を実現することが可能となる。
【０１００】
また、本発明によれば、光検出手段によって端末側の光無線通信装置の発光の開始又は停止が検出された場合、通信制御手段が、端末側の光無線通信装置から光回線への信号の送信を停止させる光回線送信停止信号を端末側の光無線通信装置に対して送信するので、端末側の光無線通信装置から幹線側の光無線通信装置に対して、データの送信が行われなくなり、子機の発光状態の変動（発光の開始、停止など）によって親機の受信回路が不安定な状態になる光受信不安定区間を避けて、効率の良い光通信を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光無線通信装置を含む光無線通信システムの構成を示す模式図である。
【図２】図１に示す光無線通信システムにおいて、幹線に接続された親機と、端末に接続された子機との間での基本的な通信タイミングの第１の実施の形態を示すタイミングチャートである。
【図３】図１に示す光無線通信システムにおいて、幹線に接続された親機と、端末に接続された子機との間での基本的な通信タイミングの第２の実施の形態を示すタイミングチャートである。
【図４】図１に示す光無線通信システムにおいて、幹線に接続された親機と、端末に接続された子機との間での基本的な通信タイミングの第３の実施の形態を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明に係る光受信不安定区間における光受信のうねりを説明するための模式図である。
【図６】本発明の光無線通信装置（親機）の具体的な構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の光無線通信装置（子機）の具体的な構成を示すブロック図である。
【図８】本発明に係る幹線を介して送られてきたフレームを親機が受信し、このフレームを配下の子機に送信するまでの親機における処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る親機１が配下の子機３の発光状態を検知し、その検知結果に従って、子機３からフレームを受信し、このフレームを幹線２に送信するまでの親機１における処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】本発明に係る子機が親機から送られてきたフレームを受信し、このフレームを有線回線で接続された端末に送信するまでの子機における処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】本発明に係る子機が端末から送られてきたフレームを、光回線を通して親機に送信するまでの子機における処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】子機が発光するバースト信号に直流成分が含まれている様子を示す模式図である。
【図１３】直流成分を残したままのバースト信号がハイパスフィルタ（ＨＰＦ）を通過した後の波形を示す模式図である。
【図１４】子機が発光するバースト信号から直流成分を除去した様子を示す模式図である。
【符号の説明】
１　光無線通信装置（親機）
２　幹線（ネットワーク幹線）
３、３ａ、３ｂ、３ｃ　光無線通信装置（子機）
４、４ａ、４ｂ、４ｃ　端末
５、３５　有線回線送信手段
６、３４　有線回線出力信号切替手段
７、３３　有線回線抑圧擬似信号発生手段
８　光回線フレーム受信手段
９、２９　光回線フレーム検出手段
１０　光回線送信申請信号検出手段
１１、２８　光回線受信手段（受光部）
１２　光回線空き報知信号発生手段
１３　制御手段（通信制御手段）
１４　有線回線受信手段
１５、２５　有線回線フレーム検出手段
１６、２４　光回線送信タイミング遅延手段
１７、２２　光プリアンブル発生手段
１８、２１　光回線出力信号切替手段
１９、２０　光回線送信手段（発光部）
２３　光回線送信申請信号発生手段
２６　有線回線受信手段（端末側受信手段）
２７　制御手段（送信申請可能時間判断手段、送信制御手段、通信制御手段）
３０　光回線空き報知信号検出手段
３１　光回線送信許可信号検出手段
３２　有線回線送信タイミング遅延手段
３５　有線回線送信手段（端末側送信手段）
３６　有線回線無信号時間計測手段
３７　光回線送信許可信号発生手段
３８　子機発光検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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