(57)【要約】【課題】  フォトダイオードの応答特性を維持することができる光信号を用いた双方向光伝送システムを提供する。【解決手段】  本双方向光伝送システムは、マスター装置１の光送信器からスレーブ装置２，３，４の光受信器に実データを送信する場合、マスター装置１の光受信器は例えばスレーブ装置２の光送信器から０レベルと１レベルの出現比率を均等にしてＤＣバランスの取れた状態のダミーデータを受信し、一方、例えばスレーブ装置２の光送信器からマスター装置１の光受信器に実データを送信する場合、スレーブ装置２，３，４の光受信器はマスター装置１の光送信器から０レベルと１レベルの出現比率を均等にしてＤＣバランスの取れた状態のダミーデータを受信するように構成される。【選択図】      図１
2005033690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光送信器および光受信器をそれぞれ有するノード間で双方向に光信号の送受信を行う双方向光伝送システムであって、前記ノードの光受信器が、実データを受信しない場合、他のノードの光送信器から送信される０レベルと１レベルの出現比率を均等にしてＤＣバランスの取れた状態のダミーデータを受信するようにしたことを特徴とする双方向光伝送システム。
【請求項２】
光送信器および光受信器を有する第１のノードと光送信器および光受信器をそれぞれ有する複数の第２のノード間で双方向に光信号の送受信を行う双方向光伝送システムであって、前記第１のノードの光送信器が前記複数の第２のノードの光受信器に実データを送信する場合、前記第１のノードの光受信器が前記複数の第２のノードの光送信器の１つから０レベルと１レベルの出現比率を均等にしてＤＣバランスの取れた状態のダミーデータを受信するようにしたことを特徴とする双方向光伝送システム。
【請求項３】
光送信器および光受信器を有する第１のノードと光送信器および光受信器をそれぞれ有する複数の第２のノード間で双方向に光信号の送受信を行う双方向光伝送システムであって、前記複数の第２のノードの光送信器の１つが前記第１のノードの光受信器に実データを送信する場合、前記複数の第２のノードの各光受信器が前記第１のノードの光送信器から０レベルと１レベルの出現比率を均等にしてＤＣバランスの取れた状態のダミーデータを受信するようにしたことを特徴とする双方向光伝送システム。
【請求項４】
前記ダミーデータが、前記ノードの光送信器側においてパラレル電気信号からシリアル電気信号に変換され、前記光送信器によりシリアル電気信号からシリアル光信号に変換されたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の双方向光伝送システム。
【請求項５】
前記ダミーデータが、入力データに無関係な固定値のパラレル電気信号を０レベルと１レベルが均等に出現するように符号化して得られたものであることを特徴とする請求項４記載の双方向光伝送システム。
【請求項６】
前記符号化が、８Ｂ１０Ｂ符号化であることを特徴とする請求項５記載の双方向光伝送システム。
【請求項７】
前記ダミーデータを受信した光受信器を有するノードにおいて、前記ダミーデータが廃棄されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の双方向光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光バスにより複数の機器間や制御基板間等のノード間を相互に接続した双方向光伝送システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光ファイバは、その特性を活かして主に基幹通信用途で利用されているが、それを用いた信号伝送方式は、送信側と受信側をそれぞれ１対１に接続した伝送を基本としている。
【０００３】
一方、近年の超大規模集積回路（ＶＬＳＩ）の開発により、データ処理システムで使用する回路基板の回路機能が大幅に増大してきている。また、回路機能が増大化するにつれて各回路基板で使用する信号線数も増大化し、さらに各基板間をつなぐケーブルの芯線数も増大化してきた。このようなシステムにおいては、従来のような電線による伝送方式では、ケーブルの特性インピーダンスの不整合による反射や、電線の長さのばらつきからくる信号遅延、あるいは電線からの不要輻射による放射電磁界ノイズが避けられず、これらは信号の高速化を図る上で障害となっていた。
【０００４】
この種の問題を解決する手段として光伝送による方法がある。光伝送で光ファイバを使用すれば不要輻射による放射電磁界ノイズを発生させることなく信号の高速化を図ることができ、さらに信号をシリアル化することで光ファイバの本数を少なくすることも可能である。以上のような理由により光ファイバは基幹通信用途に留まらず徐々に機器間、機器内、あるいはボード上のチップ間の信号伝送に応用が進みつつある。
【０００５】
このような応用を考えるとき、光ファイバの接続方法を１対１に限定していては利用範囲が広がらないので、信号光を合流（結合）または分流（分岐）するために１対多、または多対多の接続方法が必要となる。その際、光ファイバを１対多、または多対多接続するために光分岐結合装置（光分岐装置および／または光結合装置）が使用される。これは、例えば光スターカプラのような部品が用いられるが、特許文献１に記載のような光シートバスを用いることもできる。
【特許文献１】特開平１０−１２３３５０号公報
【０００６】
この種の光シートバス等の光分岐結合装置を用いて、プロセッサを有する演算モジュールとメモリを有するメモリモジュール間で光信号を伝送する技術が、例えば特許文献２および特許文献３に記載されている。この技術は、バス配線を電気的に接続したときの消費電力の増加、コストアップ、スキューによる伝送エラーなどの問題を解決し、演算モジュールとメモリモジュール間におけるデータ伝送の高速化および低消費電力化を図り、かつ接続の簡素化を図ろうとするものである。
【特許文献２】特開平１１−３９０６９号公報
【特許文献３】特開平１１−３９２５１号公報
【０００７】
このような光伝送を実現するために、送信側と受信側には様々な手段が設けられている。具体的には、光電変換手段、電光変換手段、パラレル／シリアル変換手段、シリアル／パラレル変換手段、誤り訂正符号エンコーダ／デコーダ手段、ＤＣバランスをとるための符号エンコーダ／デコーダ手段、光伝送のためのクロックとデータ信号のタイミング調整手段などがあり、これらを備えることにより品質の良い信号の送受信が可能となる。
【０００８】
ＣＰＵバスのような双方向データバス信号を単純に光ファイバ接続に置き換えようとするときには、光信号の系統を送信側と受信側の２系統に分割する必要がある。この場合、ＣＰＵ側の装置からメモリやＡＳＩＣ側の装置にデータを書き込みに行くとき（ライト時）は、ＣＰＵ側の装置では光信号送信側を使用し、メモリやＡＳＩＣのある側の装置では光信号受信側を使用する。逆に、ＣＰＵ側がメモリやＡＳＩＣ側の装置にデータを読み取りに行くとき（リード時）は、ＣＰＵ側の装置では光信号受信側を使用し、メモリやＡＳＩＣ側の装置では光信号送信側を使用する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のように、ＣＰＵ側の装置およびメモリやＡＳＩＣ側の装置においては、送信側を使用するときには受信側を使用しない状態で制御が行われ、逆に受信側を使用するときには送信側を使用しない状態で制御が行われる。この制御は、バス制御信号に連動させて行うことができる。ところで、受信側には光信号の受信に使用する受光素子、例えばフォトダイオードを備えるが、このフォトダイオードに対して、無信号状態の継続、あるいは固定したレベルの光信号を継続的に与える状態を作ってしまうことは、フォトダイオードの応答特性を悪化させるため、好ましくないとされている。これに対しては、強弱レベルのある光信号を一定のデューティ比で連続的に与えるようにすることで、フォトダイオードの応答特性を維持することが可能になる。従って、受信側が常にトグルする光信号を受信している状態を保つことが必要になるが、前述のように双方向データバス信号を送信側と受信側の２系統に単純に分割してトグル動作で切り替えるだけでは、フォトダイオードの応答特性の維持を実現できないという問題がある。
本発明は、上述の問題点を解消するために成されたもので、フォトダイオードの応答特性を維持することができる光信号を用いた双方向光伝送システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、光送信器および光受信器をそれぞれ有するノード間で双方向に光信号の送受信を行う双方向光伝送システムであって、前記ノードの光受信器が、実データを受信しない場合、他のノードの光送信器から送信される０レベルと１レベルの出現比率を均等にしてＤＣバランスの取れた状態のダミーデータを受信するようにした双方向光伝送システムにより、達成される。
【００１１】
また、本発明に係る双方向光伝送システムは、光送信器および光受信器を有する第１のノードと光送信器および光受信器をそれぞれ有する複数の第２のノード間で双方向に光信号の送受信を行う双方向光伝送システムであって、前記第１のノードの光送信器が前記複数の第２のノードの光受信器に実データを送信する場合、前記第１のノードの光受信器が前記複数の第２のノードの光送信器の１つから０レベルと１レベルの出現比率を均等にしてＤＣバランスの取れた状態のダミーデータを受信するようにしたものである。
【００１２】
さらに、本発明に係る双方向光伝送システムは、光送信器および光受信器を有する第１のノードと光送信器および光受信器をそれぞれ有する複数の第２のノード間で双方向に光信号の送受信を行う双方向光伝送システムであって、前記複数の第２のノードの光送信器の１つが前記第１のノードの光受信器に実データを送信する場合、前記複数の第２のノードの各光受信器が前記第１のノードの光送信器から０レベルと１レベルの出現比率を均等にしてＤＣバランスの取れた状態のダミーデータを受信するようにしたものである。
【００１３】
ここで、前記ダミーデータは、前記ノードの光送信器側においてパラレル電気信号からシリアル電気信号に変換され、前記光送信器によりシリアル電気信号からシリアル光信号に変換されたものとすることができる。このダミーデータは、オール０相当のパラレル電気信号を０レベルと１レベルが均等に出現するように符号化して得ることができる。前記符号化は、例えば８Ｂ１０Ｂ符号化を用いることができる。前記ダミーデータを受信した光受信器を有するノードにおいて、前記ダミーデータを廃棄することができる。
なお、ＤＣバランスの取れた状態とは、必ずしも０レベルと１レベルが全行程において５対５で出現していなければならないものではなく、部分的に６対４または４対６の状態が混ざっていても、フォトダイオード等の受光素子の応答特性との関係で、全体として許容される範囲であればよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、各ノードの光受信器に備えられたフォトダイオード等の受光素子の応答特性を良好に維持することができる。即ち、全ての受信側装置（Ｒｘノード）におけるフォトダイオード（ＰＤ）はＤＣバランスの取れた信号を受信し続ける状態を保つことができ、バスの状態に関わらずＰＤの応答特性を維持することが出来るようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を詳述するが、その前に本発明に係る双方向光伝送システムの構成例を説明する。
図１は、本発明に係る双方向光伝送システムの構成例を示す概略図である。機構系の動作や画像系処理用のＡＳＩＣなどを制御する場合などに使われるＣＰＵには、ＣＰＵとその周辺デバイスを電気的に接続し制御するためにＣＰＵインターフェースとも呼ばれるＣＰＵバスがある。そのＣＰＵバスの双方向データバスを光ファイバ接続で実現しようとするとき、図１に示すように、光信号の系統を送信側と受信側の２系統に分割する必要がある。
【００１６】
本例の装置は、図１に示すように、マスター装置１とメインスレーブ装置２およびサブスレーブ装置３，４を備える。マスター装置１は、ＣＰＵ（プロセッサ）１１、ディジタルＡＳＩＣ１２、光送信器１３、および光受信器１４を有する。光送信器１３は、１つ又は複数のレーザダイオード（ＬＤ）等の発光素子１３１、その駆動回路１３２、および光ファイバとの結合用の光コネクタ１３３を有する。光受信器１４は、１つ又は複数のフォトダイオード（ＰＤ）等の受光素子１４１、受信回路１４２、および光ファイバとの結合用の光コネクタ１４３を有する。ＡＳＩＣ１２には所定のクロック１５が与えられる。
【００１７】
メインスレーブ装置２およびサブスレーブ装置３，４は同一構成とすることができ、それぞれメモリ２１、３１、４１、ディジタルＡＳＩＣ２２、３２、４２、光送信器２３、３３、４３、および光受信器２４、３４、４４を有する。光送信器２３、３３、４３はマスター装置の場合と同様に、１つ又は複数のレーザダイオード（ＬＤ）等の発光素子、その駆動回路、および光ファイバとの結合用の光コネクタ２３３、３３３、４３３を有する。光受信器２４、３４、４４も同様に、１つ又は複数のフォトダイオード（ＰＤ）等の受光素子、受信回路、および光ファイバとの結合用の光コネクタ２４３、３４３、４４３を有する。
【００１８】
マスター装置１と各スレーブ装置２〜４との間は、下り用の光伝送路５と上り用の光伝送路６とにより接続される。下り用の光伝送路５は、光ファイバ５１、光分岐装置５５、および複数の光ファイバ５２〜５４を有する。上り用の光伝送路６は、光ファイバ６１、光結合装置６５、および複数の光ファイバ６２〜６４を有する。図１に示すように、光ファイバ５１は光コネクタ１３３に接続され、光ファイバ５２〜５４は光コネクタ２４３、３４３、４４３と接続される。また、光ファイバ６１は光コネクタ１４３に接続され、光ファイバ６２〜６４は光コネクタ２３３、３３３、４３３と接続される。ここで、光ファイバとしては、例えばプラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）を用いることができるが、これに限定されない。光分岐装置５５および光結合装置６５としては、例えばスターカプラ、または透過光拡散部を備えた光シートバス（特開平１０−１２３３５０号公報、特開平１０−２８２３７１号公報など）を用いることができる。
本発明では、マスター装置１またはスレーブ装置２〜４の光受信器は、実データ（例えば、書き込みデータ、読み出しデータなど）を受信しない場合、他の装置の光送信器から送信される０レベルと１レベルの出現比率を均等にしてＤＣバランスの取れた状態のダミーデータを受信するように構成される。これにより、光受信器におけるフォトダイオードの応答特性を良好に維持することができるようになるのであるが、この点については後で詳述する。
【００１９】
図２は、図１のシステムにおける信号の流れの一例を示す図である。本図は、下り１０チャンネル（Ｄ０〜Ｄ８，ＣＬＫ）、上り５チャンネル（Ｄ’０〜Ｄ’３，ＣＬＫ）の場合を示している。ＣＰＵ（プロセッサ）を搭載している基板であるマスター装置１からＡＳＩＣやメモリなどを搭載している基板であるスレーブ装置２〜４にデータを書込むときは、マスター装置１からアドレスＡＤ、データＤＡ、ライトＷＲ、チップセレクトＣＳなどの各制御信号および誤り訂正符号やフレームクロック（ＣＬＫ）等のその他の信号ＯＴを光送信器から光伝送路５を介して送信する。各スレーブ装置２〜４はこれらの信号を光受信器により受信する。またマスター装置１がスレーブ装置２〜４のデータを読み取るときは、まずマスター装置１からアドレスＡＤ、リードＲＥ、チップセレクトＣＳなどの信号を光送信器から光伝送路５を介して送信すると、スレーブ装置２〜４が光受信器により受信した信号に従い動作を実行する。そしてスレーブ装置２〜４は光送信器から光伝送路６を介してデータＤＡおよび誤り訂正符号ＣＯなどの信号をマスター装置１に送る。本例では、戻りのフレームクロック（ＣＬＫ’）信号は送らない。マスター装置１は光受信器によりそのデータ信号等を受信しデータを受け取ることができる。
【００２０】
マスター装置１から光分岐装置５５を経由してスレーブ装置に光信号を送信する場合、１対１接続による伝送の場合とは異なり、マスター装置１からの光信号は全てのスレーブ装置２〜４に送信されることになる。これは光分岐装置５５で分岐された信号が各スレーブ装置にそれぞれ到達するからである。従って、各スレーブ装置の受信側では自分に関係している信号であるかどうかを判定し、その結果、自分に対して送信されている信号であるならばその信号を受け取り、そうでなければ無視する判定装置を備える。この判定を行うために、各スレーブ装置には固有の識別番号が記憶されている。この識別番号はマスター装置より各スレーブ装置に付与することができる。
【００２１】
図３は、図１のシステムの構成例を示すブロック図である。本図では、特に、図１におけるマスター装置１のＡＳＩＣ１２およびメインスレーブ装置２のＡＳＩＣ２２について具体的に示す。図示のとおり、マスター装置１のＡＳＩＣ１２は、送信側においては、アドレスバス、データバスなどのセットアップホールド時間を確保するためのＣＰＵ Ｉ／Ｆバスタイミング調整手段１２１、光伝送するときＤＣ伝送とならないように符号化してシリアルデータのＤＣバランスを保持する符号化手段１２２、光伝送の伝送品質を保つ為にデータ信号と併送して送信する誤り訂正符号を生成する誤り訂正符号エンコーダ手段１２３、タイミング調整時にタイミング調整回路へバス切り替えを行うＴｘ（送信側）バススイッチ手段１２４、およびパラレルデータ信号をシリアル化するパラレル／シリアル変換手段１２５を備え、また受信側においては、シリアルデータ信号をパラレル化するシリアル／パラレル変換手段１３１、タイミング調整時に後述するタイミング調整回路へバス切り替えを行うＲｘ（受信側）バススイッチ手段１３２、受信したデータ信号と併送されてきた誤り訂正符号を対比させて誤りがある場合データ信号を訂正する誤り訂正符号デコーダ手段１３３、光伝送するときＤＣ伝送とならないように符号化されたシリアルデータ信号を元のデータ信号に復元する復号化手段１３４、およびＣＰＵ Ｉ／Ｆバスタイミング調整手段１３５を備える。
【００２２】
さらに、ＡＳＩＣ１２は、クロックとデータ信号の位相を調整するためにＴｘバススイッチ手段１２４またはＲｘバススイッチ手段１３２に接続されるタイミング調整回路１４０、および、パラレルデータ信号をシリアルデータ信号へ変換するために入力クロックを例えば数倍から１０倍程度まで逓倍してパラレル／シリアル変換手段１２５に付与するＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）回路１５０を備える。
【００２３】
一方、スレーブ装置２のＡＳＩＣ２２は、送信側においては、メモリからデータ信号を入力するラッチ手段２２１、光伝送するときＤＣ伝送とならないように符号化してシリアルデータのＤＣバランスを保持する符号化手段２２２、光伝送の伝送品質を保つ為にデータ信号と併送して送信する誤り訂正符号を生成する誤り訂正符号エンコーダ手段２２３、タイミング調整時にタイミング調整回路へバス切り替えを行うＴｘバススイッチ手段２２４、およびパラレルデータ信号をシリアル化するパラレル／シリアル変換手段２２５を備え、また受信側においては、シリアルデータ信号をパラレル化するシリアル／パラレル変換手段２３１、タイミング調整時にタイミング調整回路へバス切り替えを行うＲｘバススイッチ手段２３２、受信したデータ信号と併送されてきた誤り訂正符号を対比させて誤りがある場合データ信号を訂正する誤り訂正符号デコーダ手段２３３、光伝送するときＤＣ伝送とならないように符号化されたシリアルデータ信号を元のデータ信号に復元する復号化手段２３４、データ信号間のチャネル間スキューを抑制するためのラッチ手段２３５を備える。
【００２４】
さらに、ＡＳＩＣ２２は、クロックとデータ信号の位相を調整するためにＴｘバススイッチ手段２２４またはＲｘバススイッチ手段２３２に接続されるタイミング調整回路２４０、および、パラレルデータ信号をシリアルデータ信号へ変換するために入力クロックを例えば数倍から１０倍程度まで逓倍してパラレル／シリアル変換手段２２５に付与するＰＬＬ回路２５０を備える。
なお、上記の例では、各ＡＳＩＣ中に送信側および受信側の各手段および回路を実現しているものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、一部の手段または回路を外部に設けることもできる。
【００２５】
一般的に光信号を送信するときは、光ファイバの帯域を有効利用してファイバ本数を減らすため、上記のとおり送信データはシリアル化される。そのときシリアル化された送信データと並送してフレームクロックを送信するか、もしくは信号にフレームクロックを含ませて送る方法のどちらかの手段を使う。フレームクロックとはパラレルデータをシリアルデータに変換するときの基準クロックであり、このクロックをデータとともに受け取る側で受信できないとシリアルデータをパラレルデータに正確に復元できない。
【００２６】
このシリアルデータの生成に先立って、シリアルデータのＤＣバランスを保持するための符号化手段、ここでは８Ｂ１０Ｂ符号化（アルゴリズム）を用い、８ビットのデータごとに２ビットの冗長ビットを付加して１０ビットのデータに変えている。これにより、データが０と１の組み合わせからなる２進データの場合、０データと１データの出現比率が５対５に近い状態に保たれることになる。さらにビット・エラー・レート（ＢＥＲ）を確保するため、エラー訂正アルゴリズムを用いてエラー訂正用符号（ＥＣＣ；Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  Ｃｏｄｅ）を生成しておく。エラー訂正用符号の生成には例えばＨａｍｍｉｎｇ符号を用いる。データをｍビット、ＥＣＣをｎビットとしたとき、ｍ＋ｎ≦２ｎ−１の関係を満足していれば、伝送エラーの発生時にデータの再送をすることなくエラーの訂正が可能になる。
【００２７】
ここで、ＥＣＣを送る際にＥＣＣ専用線自体のＤＣバランス確保にも配慮が必要である。ＥＣＣには８Ｂ１０Ｂアルゴリズムを使えないので、代替手段としてＥＣＣとその反転信号、及び固定ビットを付加することで、併送する８Ｂ１０Ｂ符号化されたデータと同じ１０ビット幅にしつつ、ＤＣバランスが取れた状態になるようにする。０レベルと１レベルのデータの出現比率は常に５対５になっていることが理想的であるが、部分的に６対４または４対６の状態が混じっていたとしても、それで固定してしまわない限り、現実的には問題ない。また、送るべきデータの本数が少なくＥＣＣ専用線を別に分けて用意するほどでもない場合は、１本のファイバをデータ線とＥＣＣとで共用することも可能である。この場合、前述の８Ｂ１０Ｂアルゴリズムを使ってデータに冗長ビットを付加するのではなく、例えばデータ×２ビットに対して、反転したデータ×２ビット、ＥＣＣ×３ビット、さらに反転したＥＣＣ×３ビットを全てあわせた１０ビットを１本のファイバで送ることが可能である。
【００２８】
上述のとおり、ＣＰＵバスのような双方向データバス信号を単純に光ファイバ接続に置き換えようとするとき、光信号の系統を送信側と受信側の２系統に分割する必要がある。マスター装置からスレーブ装置にデータを書き込みに行くとき（ライト時）は、マスター装置では光信号送信側（これをマスターＴｘとする）を使用し、スレーブ装置では光信号受信側（これをスレーブＲｘとする）を使用する。逆にマスター装置がスレーブ装置のデータを読み取りに行くとき（リード時）は、マスター装置では光信号受信側（これをマスターＲｘとする）を使用し、スレーブ装置では光信号送信側（これをスレーブＴｘとする）を使用する。マスター装置において、マスターＴｘを使用するときにはマスターＲｘを使用しない状態になるよう制御を行い、逆にマスターＲｘを使用するときにはマスターＴｘを使用しない状態になるよう制御を行う。他方スレーブ装置においては、スレーブＴｘを使用するときはスレーブＲｘを使用しない状態になるよう制御を行い、スレーブＲｘを使用するときはスレーブＴｘを使用しない状態になるように制御を行う。さらにこの切り替え制御は、バス制御信号であるマスター装置上のＣＰＵが出力するライト（ＷＲ）信号、リード（ＲＤ）信号、ＣＳ（チップセレクト）信号の組み合わせにより行うことができる。拡散光学系である光シートバスを採用した場合、１ノードのマスター装置と多ノードのスレーブ装置といった１対多の接続も実現できる。
【００２９】
ところがこれだけでは、前述の信号線及びＥＣＣ専用線におけるＤＣバランスを確保する、ということと両立出来ない。マスターＲｘやスレーブＲｘに組み込まれた、光信号の受信用のフォトダイオード（ＰＤ）に対して無信号状態の継続、あるいは固定したレベルの光信号を継続的に与える状態を作ると、ＰＤの応答特性を悪化させてしまう。応答特性の悪化とは、無信号状態、あるいは固定レベルを受光していた状態から０レベル／１レベルのトグル信号（ＡＣ信号）に切り替わった直後、ＰＤの光電変換出力端から充分な出力信号レベル、及びアイパターンを得られない、ということである。これはシリアル信号を扱うシステムにおいては致命的なエラー発生の原因となる。信号線及びＥＣＣ専用線におけるＤＣバランスを確保することで、ＰＤの応答特性を維持することが可能になる。すなわち、受信側が常にトグル信号を受信している状態を保つことが必要になるが、前述のように双方向データバス信号を送信側と受信側の２系統に単純に分割して切り替えるだけではそれを実現できないので、本発明では次のようにして受信側のＰＤの応答特性を維持する。
【００３０】
図４は、本発明に係るフォトダイオードの応答特性を維持するための光信号の状態を説明するための図である。
まず、デフォルト状態として、マスターＴｘから全てのスレーブＲｘに対して光信号をブロードキャスト伝送できるようにしておく。このときＣＳの状態は問わない（Ｄｏｎ’ｔ  Ｃａｒｅ）ものとする。逆に、スレーブ装置のうちのひとつ（これをメインスレーブとする）のスレーブＴｘからマスターＲｘに対して光信号を送る状態にしておく。残りのスレーブ装置（これをサブスレーブ（１）、（２）とする）のスレーブＴｘからマスターＲｘに対しては光信号の出力をオフとする。このとき送られるデータはパラレル電気信号レベルでオール０相当にしておく。図中、＜Ｔｘ＞および＜Ｒｘ＞は、パラレル電気信号レベルでオール０相当データ（ダミーデータ）の送受信を示す。このパラレル電気信号のダミーデータは、前述の８Ｂ１０Ｂアルゴリズムを経てシリアル化される。これにより、シリアルレベルの光信号としては０レベルと１レベルが出現するＤＣバランスの取れたトグル信号（ダミーデータ）として送受信が行われる。これによりマスター装置およびスレーブ装置双方のＰＤは無信号状態、あるいは固定レベルに張り付いた状態ではなくなる。
【００３１】
次に、ＷＲ（ライト）モードにするとき、マスター装置からスレーブ装置に対して送られるデータは、パラレル電気信号レベルでオール０相当ではなく、実際に送りたいデータが出ている状態にする。このときＣＳの状態は問わない（Ｄｏｎ’ｔ  Ｃａｒｅ）ものとする。メインスレーブＴｘとマスターＲｘに関してはデータ伝送として本来無関係であるが、前述のデフォルト状態と同じ状態＜Ｔｘ＞および＜Ｒｘ＞を保つようにする。すなわち、メインスレーブＴｘとマスターＲｘ間でオール０相当データの送受信を行う。このときも、バス上のデータの状態に関わらず、８Ｂ１０Ｂアルゴリズムを経ることでシリアルレベルの光信号としてはＤＣバランスの取れたトグル信号（ダミーデータ）として送受信が行われることになる。信号を受けるスレーブ装置においては、自分に対するＣＳがアサートされているかどうかで、受信したデータを使うかどうかはおのずと判別できる。
【００３２】
逆に、ＲＤ（リード）モードにするとき、マスターＴｘから各スレーブＲｘに対しては常に前述のデフォルト状態と同じ状態＜Ｔｘ＞および＜Ｒｘ＞にしておく。スレーブＴｘとマスターＲｘに関しては、スレーブ装置に対するＣＳがアサートされているかどうかで制御を変化させる。メインスレーブに対するＣＳがアサートされている状態で、ＲＤ信号が出たときはメインスレーブＴｘからマスターＲｘに対して実際に送りたいデータが出ている状態にする。他のアサートされていないＣＳに相当するスレーブ装置のＴｘは出力をオフにする。このときも、バス上のデータの状態に関わらず、８Ｂ１０Ｂアルゴリズムを経ることでシリアルレベルの光信号としてはＤＣバランスの取れたトグル信号（ダミーデータ）として送受信が行われることになる。
【００３３】
サブスレーブ（１）に対するＣＳがアサートされた状態でＲＤ信号が出たときは、該当するサブスレーブＴｘからマスターＲｘに対して実際に送りたいデータが出ている状態にする。他のアサートされていないＣＳに相当するスレーブＴｘ、及びメインスレーブＴｘは出力をオフにする。このときも、バス上のデータの状態に関わらず、８Ｂ１０Ｂアルゴリズムを経ることでシリアルレベルの光信号としてはＤＣバランスの取れたトグル信号（ダミーデータ）として送受信が行われることになる。
【００３４】
同様に、サブスレーブ（２）に対するＣＳがアサートされた状態でＲＤ信号が出たときは、該当するサブスレーブＴｘからマスターＲｘに対して実際に送りたいデータが出ている状態にする。他のアサートされていないＣＳに相当するスレーブＴｘ、及びメインスレーブＴｘは出力をオフする。このときも、バス上のデータの状態に関わらず、８Ｂ１０Ｂアルゴリズムを経ることでシリアルレベルの光信号としてはＤＣバランスの取れたトグル信号（ダミーデータ）として送受信が行われることになる。
また、いずれのスレーブにも該当しないＣＳ状態ではＲＤ信号が出てもデフォルト状態と同じとする。
【００３５】
このように、本発明では、電気信号を光信号に変換して伝送を行う際に、マスター側の光信号送信端からスレーブの光信号受信端への光信号の流れを下り方向、スレーブの光信号送信端からマスター側の光信号受信端への光信号の流れを上り方向としたときに、下り方向が実データを流しているときには上り方向はダミーデータを流し、上り方向が実データを流しているときには下り方向はダミーデータを流しているように制御する。これにより、下り方向と上り方向には同じタイミングで実データは流されない。このダミーデータは受信側のノードで廃棄することができる。
【００３６】
なお、上述したパラレル電気信号レベルでオール０相当データ（ダミーデータ）は、本例では、マスターおよびメインスレーブに格納されており、デフォルト状態、ＷＤモード、ＲＤモード、および上記いずれでもない状態において該当する場合に、上述のようにしてＤＣバランスの取れたシリアルレベルの光信号として、メインスレーブとマスター間で送受信される。このダミーデータはマスターおよびサブスレーブ（１）または（２）に格納して、マスターおよびメインスレーブに格納した場合と同様にして用いることもできる。
【００３７】
このようにすることで、マスターＲｘやスレーブＲｘに組み込まれた、光信号受信用のＰＤに対して、無信号状態あるいは固定レベルの光信号を継続的に与える状態となることを避けることができる。これによりＰＤの応答特性を維持することができ、シリアル信号を扱うシステムを良好に運用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る双方向光伝送システムの構成例を示す概略図である。
【図２】図１のシステムにおける信号の流れの一例を示す図である。
【図３】図１のシステムの構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明に係るフォトダイオードの応答特性を維持するための光信号の状態を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  マスター装置
２  メインスレーブ装置
３，４  サブスレーブ装置
５  下り用の光伝送路
６  上り用の光伝送路
１３，２３，３３，４３  光送信器
１４，２４，３４，４４  光受信器
５５  光分岐装置
５６  光結合装置
５１〜５４，６１〜６４  光ファイバ
【図１】
2005033690.tif 000003
【図２】
2005033690.tif 000004
【図３】
2005033690.tif 000005
【図４】
2005033690.tif 000006