(57)【要約】【課題】光通信における誤り制御を高速に行う仕組みを提案する。【解決手段】光ネットワーク２を介して送信端末１と受信端末３が接続された光通信システム１００において、受信端末３は、光を複製するデバイスである光スプリッタ４を用いて、送信端末１から送信された光信号を複製した受信処理用の光信号と、正常受信通知（ＡＣＫ）用の光信号を生成し、ＡＣＫ光信号を送信端末１に送信する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号の送受信機能を有する送信端末及び受信端末が光ネットワークを介して接続された光通信システムにおいて、
前記受信端末は、
光を複製するデバイスを用いて、前記送信端末から送信された光信号を複製した受信処理用の光信号と、正常受信通知用の光信号を生成する生成手段を備え、
前記正常受信通知用の光信号を、前記光ネットワークを介して前記送信端末に送信することを特徴とする光通信システム。
【請求項２】
前記送信端末は、
前記受信端末から前記正常受信通知用の光信号が受信されなかった場合、前記受信端末へ前回送信した光信号と同一の光信号を再度送信することを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
【請求項３】
前記送信端末は、
前記受信端末から受信した前記正常受信通知用の光信号と、前記受信端末へ前回送信した光信号を比較する比較手段を備え、
前記比較手段により、前記正常受信通知用の光信号と、前記受信端末へ前回送信した光信号が一致していないと判断された場合、前記前回送信した光信号と同一の光信号を再度送信することを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
【請求項４】
前記光を複製するデバイスは光スプリッタであることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ネットワークを介して光信号の通信を行う光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信とは、通信ネットワーク上での情報の伝送を光領域で行うことにより、電気的な処理速度の限界を超えて高速化、大容量化を図る技術である。このように光のみで情報伝送を行うネットワークを光ネットワークと呼ぶ。
【０００３】
光通信において、より効率的で信頼性の高い情報伝送を行うためには、通信路上で生じた伝送誤りを訂正し、情報伝達の信頼性向上を図る誤り制御方式を用いる必要がある。誤り制御方式には、ＦＥＣ（Forward Error Correction）方式とＡＲＱ（Automatic Request）方式がある。
【０００４】
ＦＥＣ方式は、送信端末側で符号化したエラー制御用のデータを送信し、受信端末側で復号する過程において通信路で発生したエラーを訂正又は検出する方法である。ＦＥＣ方式は、エラーの訂正や検出を受信端末側でのみ行い、片方向の通信路で用いられることが多い手法である。
【０００５】
一方、ＡＲＱ方式は、受信端末側でエラーを検出した場合、送信端末に対して同一データの再送を要求し、複数回のやり取りで正確なデータを受信する方法である。ＡＲＱ方式を実現するためには、ＣＲＣ（Cycle Redundancy Code）等のエラー検出処理によって、通信路で生じたエラーを受信端末側で検出する機能と、エラーの有無を送信端末側に伝えられる双方向の通信路を備えることが必要である。受信端末から送信端末への正常受信通知は、ＡＣＫ（Acknowledge）と呼ばれる（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００６】
以下、図４を参照して、従来の光通信システム２００における誤り制御について説明する。図４では、誤り制御方式としてＡＲＱ方式が用いられる場合を示している。
【０００７】
光通信システム２００は、図４に示すように、光ネットワーク２０２を介して送信端末２０１と受信端末２０３が接続されている。なお、光ネットワーク２０２に接続される送信端末２０１及び受信端末２０３の台数は特に限定されない。受信端末２０３は、図４に示すように、電気変換部２０４、情報処理部２０５、記憶部２０６、光変換部２０７により構成される。情報処理部２０５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）により構成され、記憶部２０６は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリにより構成される。
【０００８】
以下、従来の光通信システム２００における動作を説明する。
送信端末２０１から受信端末２０３に情報を伝送するために、まず、光に情報をのせた光信号が光ネットワーク２０２に送信される。送信端末２０１から送信された光信号は、光ネットワーク２０２を介して受信端末２０３に到達する。受信端末２０３では、受信された光信号が、電気変換部２０４において電気信号に変換される。
【０００９】
電気変換部２０４から出力された電気信号は記憶部２０６に保存される。また、情報処理部２０５では、この電気信号の内容が解析され、電気信号のＡＣＫが生成され、光変換部２０７では、電気信号のＡＣＫが光信号に変換される。光信号に変換されたＡＣＫは、光ネットワーク２０２を介して送信端末２０１に到達する。送信端末２０１は、ＡＣＫが受信され、送信した情報が受信端末２０３に正常に伝送されたことを確認する。
【特許文献１】特開平１１−２８４６０７号公報
【特許文献２】特開２００５−１０７６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の光通信システム２００では、図４に示すように、送信端末２０１が光信号を送信してからＡＣＫを受信するまでに、受信端末２０３において、光信号から電気信号への変換と、電気信号による情報処理と、電気信号から光信号への変換が行われていたため、以下のような問題点があった。
【００１１】
電気処理の速度は、光通信における速度に比べると遥かに低速であるため、光信号を低速な電気信号に変換して電気処理をすることによって遅延が発生してしまう。従って、光信号が複数の中継器を通過する場合、中継器毎に遅延が発生するため、中継にかかる時間が長くなり、光通信システム全体として大幅な遅延が発生してしまうという問題があった。
【００１２】
このような問題を回避するため、光通信の伝送速度に追従できるような電気処理を達成しようとすると、電気処理を行う回路や機材が著しく大規模化するため、実用化するのが極めて困難である。また、受信端末２０３で電気処理を行う場合、図４のように、電気変換部２０４、情報処理部２０５、光変換部２０７が必要となるため、受信端末２０３の消費電力が増大してしまうという問題もある。
【００１３】
本発明の課題は、光通信における誤り制御を高速に行う仕組みを提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、光信号の送受信機能を有する送信端末及び受信端末が光ネットワークを介して接続された光通信システムにおいて、
前記受信端末は、光を複製するデバイスを用いて、前記送信端末から送信された光信号を複製した受信処理用の光信号と、正常受信通知用の光信号を生成する生成手段を備え、
前記正常受信通知用の光信号を、前記光ネットワークを介して前記送信端末に送信することを特徴としている。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光通信システムにおいて、前記送信端末は、前記受信端末から前記正常受信通知用の光信号が受信されなかった場合、前記受信端末へ前回送信した光信号と同一の光信号を再度送信することを特徴としている。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の光通信システムにおいて、前記送信端末は、前記受信端末から受信した前記正常受信通知用の光信号と、前記受信端末へ前回送信した光信号を比較する比較手段を備え、
前記比較手段により、前記正常受信通知用の光信号と、前記受信端末へ前回送信した光信号が一致していないと判断された場合、前記前回送信した光信号と同一の光信号を再度送信することを特徴としている。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の光通信システムにおいて、前記光を複製するデバイスは光スプリッタであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、正常受信通知用の光信号が光デバイスを用いて光信号のままで生成されるため、誤り訂正に要する時間が大幅に短縮され、光通信システム全体での遅延を小さくすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
図１に、本発明の実施形態における光通信システム１００の構成を示す。光通信システム１００は、図１に示すように、送信端末１と受信端末３により構成され、両端末は、光ネットワーク２を介して接続されている。なお、光ネットワーク２に接続される送信端末１及び受信端末３の台数は特に限定されない。受信端末３は、光を複製する（分岐する）デバイスとしての光スプリッタ４と、情報処理部５により構成されている。
【００２０】
以下、光通信システム１００における動作について説明する。
送信端末１から受信端末３に情報を伝送するために、まず、光に情報をのせた光信号が光ネットワーク２に送信される。送信端末１から送信された光信号は、光ネットワーク２を介して受信端末３に到達する。
【００２１】
受信端末３では、光スプリッタ４において、受信した光信号を複数に分岐することによって光信号が複製される。光スプリッタ４では、光信号の複製によって、受信処理用の光信号が生成されるとともに、ＡＣＫ用の光信号が生成される。このように、光スプリッタ４は、本発明の生成手段としての機能を有する。受信処理用の光信号は、情報処理部５に出力され、情報処理部５において、当該受信処理用の光信号の内容が解析される。光スプリッタ４で生成されたＡＣＫ用の光信号は、光ネットワーク２を介して送信端末１に送信される。
【００２２】
以上の動作により、ＡＣＫを生成する際、従来のように、光信号から電気信号への変換と、電気信号による情報処理と、電気信号から光信号への変換を行うことなく、光スプリッタ等の光部品のみを用いて、光信号のままでＡＣＫが生成されるため、従来のＡＣＫ生成方法よりも遥かに高速にＡＣＫを生成することが可能となる。
【００２３】
次に、図２を参照して、光通信システム１００におけるＡＣＫを用いた誤り制御方法について説明する。
【００２４】
送信端末１から受信端末３に情報を伝送するために、まず、光に情報をのせた光信号１０１が光ネットワーク２に送信される。光信号１０１は、光ネットワーク２の障害により、符号１０３のように受信端末３に到達しないものとする。
【００２５】
送信端末１では、光信号１０１を送信してから所定時間を計時しており、光信号１０１の送信から所定時間経過しても、光信号１０１に対応するＡＣＫ用の光信号が受信されない場合、受信端末３に対し、光信号１０１と同一の光信号１０２が再送される。光信号１０２は、光ネットワーク２を介して受信端末３に到達する。
【００２６】
受信端末３では、光スプリッタ４により、受信した光信号を複製した受信処理用の光信号とＡＣＫ用の光信号が生成される。受信処理用の光信号は、情報処理部５において内容が解析され、ＡＣＫ用の光信号は、光ネットワーク２を介して送信端末１に送信される。送信端末１では、光信号１０２に対応するＡＣＫ用の光信号を受信し、光信号１０２が受信端末３に正常に伝送されたことを確認する。
【００２７】
以上の動作により、光ネットワーク２の通信路上で喪失した光信号を、本発明によるＡＣＫと再送の仕組みを用いて回復することが可能となる。
【００２８】
次に、図３を参照して、光ネットワーク２の障害により情報化けが発生した場合の誤り制御について説明する。
【００２９】
送信端末１から受信端末３に情報を伝送するために、まず、光に情報をのせた光信号１０６が光ネットワーク２に送信される。光信号１０６は、光ネットワーク２の障害により、情報の内容が化けて光信号１０７となり、受信端末３に到達する。
【００３０】
受信端末３では、光スプリッタ４により、受信した光信号１０７を複製した受信処理用の光信号とＡＣＫ用の光信号１０８が生成される。受信処理用の光信号は、情報処理部５において内容が解析され、ＡＣＫ用の光信号１０８（以下、ＡＣＫ１０８という。）は、光ネットワーク２を介して送信端末１に送信される。ＡＣＫ１０８は、光ネットワーク２を介して送信端末１に到達する。以下、光ネットワーク２を介して送信端末１に到達したＡＣＫをＡＣＫ１０９とする。
【００３１】
送信端末１では、受信したＡＣＫ１０９と、送信した光信号１０６が比較される。ＡＣＫ１０９と光信号１０６との比較処理では、光信号を識別するための識別情報が、ＡＣＫ１０９と光信号１０６とで一致するか否かが判断される。又は、ＡＣＫとして受信した光信号と、送信した光信号の中身を全て比較するようにしてもよい。信号同士の中身を全て比較する場合、ＡＣＫとして用いられる光信号が、一度光信号として送信された光信号を複製した信号であるという特徴を用いている。なお、送信端末１では、送信した光信号１０６と同一の信号を端末内に一定時間記録しておく必要がある。このように、送信端末１は、本発明の比較手段としての機能を有する。
【００３２】
送信端末１において、受信したＡＣＫ１０９と、送信した光信号１０６が異なると判断されると、光信号１０６と同一の光信号１１０が再送される。光信号１１０は、光ネットワーク２を介して受信端末３に到達する。以下、再送によって受信端末３に到達した光信号を光信号１１１とする。
【００３３】
受信端末３では、光スプリッタ４により、受信した光信号１１１を複製した受信処理用の光信号とＡＣＫ用の光信号１１２が生成される。受信処理用の光信号は、情報処理部５において内容が解析され、ＡＣＫ用の光信号１１２（以下、ＡＣＫ１１２という。）は、光ネットワーク２を介して送信端末１に送信される。ＡＣＫ１１２は、光ネットワーク２を介して送信端末１に到達する。以下、送信端末１に到達したＡＣＫをＡＣＫ１１３とする。
【００３４】
送信端末１では、受信したＡＣＫ１１３と、送信した光信号１１０が比較される。送信端末１では、ＡＣＫ１１３と光信号１１０が一致すると判断すると、光信号１１０が受信端末３に正常に伝送されたことを確認する。
【００３５】
以上の動作により、光ネットワーク２の通信路上で情報化けした光信号を、本発明のＡＣＫと再送の仕組みを用いることによって訂正することが可能となる。
【００３６】
以上のように、本実施形態の光通信システム１００によれば、ＡＣＫが光部品（光デバイス）のみを用いて光信号のままで生成されるため、誤り訂正に要する時間が大幅に短縮される。従って、光信号が複数の中継器を通過する場合であっても、光通信システム全体での遅延を小さくすることが可能となる。
【００３７】
また、ＡＣＫの生成のための電気回路が不要であるため、受信端末３における回路規模を小さくするとともに、消費電力を小さくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態における光通信システムの構成を示す図。
【図２】本実施形態の光通信システムの光ネットワークに障害が発生した場合の誤り制御方法の一例を説明するための図。
【図３】本実施形態の光通信システムの光ネットワークに障害が発生した場合の誤り制御方法の一例を説明するための図。
【図４】従来の光通信システムの構成を示す図。
【符号の説明】
【００３９】
１  送信端末
２  光ネットワーク
３  受信端末
４  光スプリッタ
５  情報処理部
１００  光通信システム
１０１、１０２、１０６〜１１３  光信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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