(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を光学的に伝送する第１の光学伝送手段と、
それぞれ前記伝送された信号に生じる伝送遅延を補償する補償手段を有し、それぞれ前記信号の送信および受信またはこれらのいずれかを前記第１の光学伝送手段を介して行う複数の送信・受信手段と、
前記複数の送信・受信手段における信号の送信のタイミングを少なくとも示す同期信号を光学的に伝送する第２の光学伝送手段と、
前記同期信号を、前記第２の光学伝送手段を介して前記複数の送信・受信手段それぞれに対して供給する第１の信号供給手段と
を備え、
前記複数の送信・受信手段それぞれの前記補償手段は、
当該送信・受信手段に対して供給された前記同期信号が示すタイミングと、他の前記送信・受信手段それぞれに対して供給された前記同期信号が示すタイミングとを合わせるように、当該送信・受信手段に対して供給された前記同期信号に対して遅延を与える第１の遅延手段と、
当該送信・受信手段における信号の受信タイミングと、他の前記送信・受信手段における信号の受信タイミングとを合わせるように、送信される信号および受信された信号またはこれらのいずれかに対して遅延を与える第２の遅延手段と
を有する光伝送システム。
【請求項２】
前記第２の光学伝送手段には、前記複数の送信・受信手段からの信号の伝送のタイミングを規定する規定位置を有し、
前記複数の送信・受信手段それぞれは、受信された信号を受け入れる受入手段を有し、
前記複数の送信・受信手段それぞれにおける前記第２の遅延手段は、
当該送信・受信手段と他の前記送信・受信手段それぞれとが同じタイミングで送信した信号が、前記規定位置に同じタイミングで達するように、当該送信・受信手段が送信する信号に対して遅延を与える送信遅延手段、および、前記規定位置から伝送され、当該送信・受信手段により受信された信号に対して、当該送信・受信手段の前記受入手段の前記受入手段と他の前記送信・受信手段の前記受入手段とが、同じタイミングで前記受信された信号を受け入れるように、当該送信・受信手段が受信した信号に対して遅延を与える受信遅延手段、またはこれらのいずれか
を有する
請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項３】
前記第１の光学伝送手段は、前記信号を光学的に伝送する第１の伝送路を有し、
前記第２の光学伝送手段は、前記同期信号を光学的に伝送する第２の伝送路を有し、
前記第１の伝送路を介して行う前記複数の送信・受信手段と、前記第２の伝送路の伝送路を介して行う前記複数の送信・受信手段とが、バス接続され、
前記第１の光学伝送手段は、前記複数の送信・受信手段それぞれからの信号を、他の前記送信・受信手段それぞれに対して伝送する
請求項１または２に記載の光伝送システム。
【請求項４】
前記第１の光学伝送手段は、前記信号を光学的に伝送する第１の伝送路を有し、
前記第２の光学伝送手段は、前記同期信号を光学的に伝送する第２の伝送路を有し、
前記第１の伝送路を介して行う前記複数の送信・受信手段と、前記第２の伝送路の伝送路を介して行う前記複数の送信・受信手段とが、バス接続され、
前記第２の光学伝送手段は、前記複数の送信・受信手段をバス接続する光バスであって、前記複数の送信・受信手段それぞれからの信号を反射する反射手段を前記規定位置として有し、
前記複数の送信・受信手段それぞれにおいて、送信遅延手段は、当該送信・受信手段と他の前記送信・受信手段それぞれとが同じタイミングで送信した信号が、前記規定位置に同じタイミングで達するように、当該送信・受信手段が送信する信号に対して遅延を与え、前記受信遅延手段は、前記規定位置から伝送され、当該送信・受信手段により受信された信号に対して、当該送信・受信手段の前記受入手段と他の前記送信・受信手段の前記受入手段とが、同じタイミングで前記受信された信号を受け入れるように、当該送信・受信手段が受信した信号に対して遅延を与える
請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項５】
信号を光学的に伝送する第１の光学伝送手段と、前記伝送された信号に生じる伝送遅延を補償する補償手段とを有する光伝送システムに複数、含まれ、前記第１の光学伝送手段を介して信号の送信および受信またはこれらのいずれかを行う送信・受信装置であって、
前記光伝送システムは、
前記送信・受信装置における信号の送信タイミングを少なくとも示す同期信号を光学的に伝送する第２の光学伝送手段と、
前記同期信号を、前記第２の光学伝送手段を介して前記送信・受信手段装置に対して供給する第１の信号供給手段と
をさらに有し、
当該送信・受信装置に対して供給された前記同期信号が示すタイミングと、他の前記送信・受信装置それぞれに対して供給された前記同期信号が示すタイミングとを合わせるように、当該送信・受信装置に対して供給された前記同期信号に対して遅延を与える第１の遅延手段と、
当該送信・受信装置における信号の受信のタイミングと、他の前記送信・受信装置における信号の受信のタイミングとを合わせるように、送信される信号および受信された信号またはこれらのいずれかに対して遅延を与える第２の遅延手段と
をそれぞれ有する送信・受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のノードの間で光学的に信号を伝送する光伝送システムおよびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
データ伝送の高速化のために、例えば「２００１年１月１７日，日経産業新聞１面」（文献１）に開示された光配線を用いたプリント基板、あるいは、例えば「新しい概念  光シートバステクノロジー（小関  他，”エレクトロニクス”Ｎｏ．５５７（２００１年１０月号），ｐ４９〜５３，株式会社オーム社）」（文献２）、「光拡散シートを用いた光分岐器の特性評価（浜田  他，信学技報(Technical Report of IEICE)），ＯＣＳ９９−７２（１９９９年１０月）」（文献３）および「光拡散シートを用いた光バックプレーンの伝送特性評価（岡田  他，信学技報(Technical Report of IEICE)），ＯＣＳ９９−７３（１９９９年１０月）」（文献４）等に開示された光バスが提案されている。
【０００３】
しかしながら、上述のような光バスにより複数のノードをバス接続し、これらのノードの間でデータの同期伝送を行おうとしても、ノードごとに、光バスにおける光路長、つまり、伝搬遅延が異なるので、データが受信されるタイミングも異なってしまう。
従って、全ノードに同じクロック信号を供給して、同じタイミングで受信データをラッチさせるようとしても、ラッチ回路におけるセットアップ時間およびホールド時間の確保が難しい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、複数のノードの間でデータを光学的に同期伝送することができる光伝送システムおよびその装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、例えば、複数のノードを光学バスを用いてバス接続した場合に、ノード間に生じる伝搬遅延時間の差を補償し、各ノードが同じタイミングでデータを受け入れることができる光伝送システムおよびその装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、例えば、複数のノードを光学バスを用いてバス接続してデータを伝送する際に、各ノードにおいてデータをラッチするためのセットアップタイムおよびホールドタイムを充分に確保してデータの伝送誤りを減じ、高いスループットでデータの伝送を行うことができる光伝送システムおよびその装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
［光伝送システム］
上記目的を達成するために、本発明にかかる光伝送システムは、信号を光学的に伝送する光学伝送手段と、前記伝送された信号に生じる伝送遅延を補償する補償手段とを有する。
【０００６】
好適には、それぞれ前記補償手段を有し、それぞれ前記信号の送信および受信またはこれらのいずれかを前記光学伝送手段を介して行う複数の送信・受信手段を有する。
【０００７】
前記複数の送信・受信手段における信号の送信のタイミングを少なくとも示す第１の信号を、前記光学伝送手段を介して前記複数の送信・受信手段それぞれに対して供給する第１の信号供給手段を有し、前記複数の送信・受信手段それぞれの前記補償手段は、当該送信・受信手段に対して供給された前記第１の信号が示すタイミングと、他の前記送信・受信手段それぞれに対して供給された前記第１の信号が示すタイミングとを合わせるように、当該送信・受信手段に対して供給された前記第１の信号に対して遅延を与える第１の遅延手段を有する。
【０００８】
好適には、前記複数の送信・受信手段それぞれの前記補償手段は、当該送信・受信手段における信号の受信のタイミングと、他の前記送信・受信手段における信号の受信のタイミングとを合わせるように、送信される信号および受信された信号またはこれらのいずれかに対して遅延を与える第２の遅延手段を有する。
【０００９】
好適には、前記光学伝送手段には、前記複数の送信・受信手段からの信号の伝送のタイミングを規定する規定位置を有し、前記複数の送信・受信手段それぞれは、受信された信号を受け入れる受入手段を有し、前記複数の送信・受信手段それぞれにおける前記第２の遅延手段は、当該送信・受信手段と他の前記送信・受信手段それぞれとが同じタイミングで送信した信号が、前記規定位置に同じタイミングで達するように、当該送信・受信手段が送信する信号に対して遅延を与える送信遅延手段、および、前記規定位置から伝送され、当該送信・受信手段により受信された信号に対して、当該送信・受信手段の前記受入手段と他の前記送信・受信手段の前記受入手段とが、同じタイミングで前記受信された信号を受け入れるように、当該送信・受信手段が受信した信号に対して遅延を与える受信遅延手段、またはこれらのいずれかを有する。
【００１０】
好適には、前記光学伝送手段は、前記複数の送信・受信手段をバス接続し、前記複数の送信・受信手段それぞれからの信号を、他の前記送信・受信手段それぞれに対して伝送する。
【００１１】
好適には、前記光学伝送手段は、前記複数の送信・受信手段をバス接続する光バスであって、前記複数の送信・受信手段それぞれからの信号を反射する反射手段を前記規定位置として有し、前記複数の送信・受信手段それぞれにおいて、送信遅延手段は、当該送信・受信手段と他の前記送信・受信手段それぞれとが同じタイミングで送信した信号が、前記規定位置に同じタイミングで達するように、当該送信・受信手段が送信する信号に対して遅延を与え、前記受信遅延手段は、前記規定位置から伝送され、当該送信・受信手段により受信された信号に対して、当該送信・受信手段の前記受入手段と他の前記送信・受信手段の前記受入手段とが、同じタイミングで前記受信された信号を受け入れるように、当該送信・受信手段が受信した信号に対して遅延を与える。
【００１２】
［光伝送システムの説明］
以下、本発明にかかる光伝送システムを説明する。
以下の説明において、一端に反射面が設けられた光バスを用い、光バスに接続された複数のノードそれぞれの光信号が、反射面により反射されてから他のノードに伝送される場合を具体例とするが、発明を具体化して理解を助けるためであって、本発明の技術的範囲を、この具体例に限定することを意図するものではない。
本発明にかかる光伝送システムは、各ノード（送信・受信手段）の送信信号および受信信号それぞれに対して適切な時間の遅延を与えて伝送遅延を補償し、各ノードが受信した信号を同じタイミングでラッチできるようにして、ノード間でデータの同期伝送を可能にしたものである。
【００１３】
［送信・受信手段］
送信・受信手段は、上述のように光バスに接続され、他との間で光バスを介して光学的にデータの送受信を行い、情報処理やデータの記憶・入出力を行う複数のノードである。
送信・受信手段は、実現する機能に応じて送信機能および受信機能の両方、あるいはこれらのいずれかを有する。
【００１４】
［第１の信号供給手段］
第１の信号供給手段は、例えば、複数のノード（送信・受信手段）の基板のいずれか１つに搭載されており、データ伝送のタイミングを示すフレーム信号（第１の信号）を発生し、発生したフレーム信号を、光バスを介してノードの全てに供給する。
【００１５】
［第１の遅延手段］
第１の遅延手段は、複数のノード（送信・受信手段）それぞれに設けられており、例えば遅延回路（ディレイ・ライン）等から構成され、各ノードが受信したフレーム信号（第１の信号）に対して遅延を与え、そのノードにおいて受信されたフレーム信号が示すタイミングと、他のノードが受信したフレーム信号が示すタイミングとを一致させる。
【００１６】
つまり、第１の遅延手段は、伝送遅延が大きい基板が受信したフレーム信号（第１の信号）には小さい遅延を与え、伝送遅延が小さい基板が受信したフレーム信号には大きい遅延を与えることにより、ノード間の伝送遅延の差を補償して各ノード（送信・受信手段）のフレーム信号のタイミングを一致させる。
なお、各ノードは、例えば、ＰＬＬを用いた周波数逓倍回路を持っていて、受信したフレーム信号を逓倍して、伝送データの受け入れ（ラッチ）のタイミングを規定するクロック信号を発生する
【００１７】
［受入手段］
受入手段は、ラッチ回路などから構成され、各ノード（送信・受信手段）が受信した信号を、上記クロック信号に同期して保持する。
【００１８】
［第２の遅延手段］
第２の遅延手段は、各ノードが送信するデータおよび各ノードが受信したデータ、あるいは、これらの一方に対して、各ノードへの信号伝送において生じる伝送遅延に応じた遅延を与え、各ノードにおいて、上記ラッチ（受入手段）が受信信号をラッチするタイミングを合わせる。
つまり、第２の遅延手段は、伝送遅延が大きい基板が受信した信号には少ない遅延を与え、伝送遅延が小さい基板が受信した信号には大きい遅延を与えることにより、伝送遅延を補償して各ノードの信号受入のタイミングを一致させる。
【００１９】
［送信遅延手段］
光バスにおいては、例えば、上記反射面が、信号伝送のタイミングを規定する規定位置として用いられる。
送信遅延手段それぞれは、その送信手段が搭載されているノード（送信・受信手段）が反射面から遠ければ遠いほど、送信しようとする信号を小さく遅延させ、その送信手段が搭載されているノードが反射面に近ければ近いほど、送信しようとする信号を大きく遅延させ、各ノードが同じタイミングで信号を送信した場合に、各ノードの送信信号が、光バスの上記反射面に同時に達し、同時に反射されるようにする。
【００２０】
［受信遅延手段］
受信遅延手段それぞれは、それが搭載されているノード（送信・受信手段）が反射面から遠ければ遠いほど、受信した信号を小さく遅延させ、それが搭載されているノードが反射面に近ければ近いほど、受信した信号を大きく遅延させることにより、反射面で同時に反射され、受信された信号が、各ノードに供給されたフレーム信号（第１の信号）に同期したタイミングで、上記受入手段のラッチによりラッチされるようにする。
【００２１】
［送信・受信装置］
また、本発明にかかる送信・受信装置は、信号を光学的に伝送し、前記伝送された信号に生じる伝送遅延を補償する光伝送システムに複数、含まれ、光学的に信号の送信および受信またはこれらのいずれかを行い、前記光伝送システムは、前記送信・受信装置における信号の送信のタイミングを少なくとも示す第１の信号を、前記光学伝送手段を介して前記送信・受信装置に対して供給し、当該送信・受信装置に対して供給された前記第１の信号が示すタイミングと、他の前記送信・受信装置それぞれに対して供給された前記第１の信号が示すタイミングとを合わせるように、当該送信・受信装置に対して供給された前記第１の信号に対して遅延を与える第１の遅延手段と、当該送信・受信装置における信号の受信のタイミングと、他の前記送信・受信装置における信号の受信のタイミングとを合わせるように、送信される信号および受信された信号またはこれらのいずれかに対して遅延を与える第２の遅延手段とをそれぞれ有する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明にかかる光伝送システム１の構成を示す図である。
図１に示すように、光伝送システム１は、例えば４つのノード４−１〜４−４が、光バス２を介してバス接続された構成をとる。
光バス２は、シリアルバス３およびフレーム信号用の光伝送路２０から構成され、シリアルバス３は、例えば、４本の光伝送路３０−１〜３０−４を含む。
光伝送システム１は、これらの構成部分により、ノード４−１〜４−４の間でデータを伝送して、情報処理、情報の記憶・入出力を行う。
【００２３】
［光バス２］
図２は、図１に示した光バス２の構成を示す図であって、（Ａ）は光バス２の上面図であり、（Ｂ）は光バス２の側面図であり、（Ｃ）は、（Ａ），（Ｂ）に示した光伝送路２０，３０−ｊの斜視図である。
【００２４】
図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、光バス２は、光配線基板２４に、光伝送路３０−１〜３０−４およびフレーム信号用の光伝送路２０が埋め込まれた構成をとり、図１に示したノード４−１〜４−４は、光伝送路３０−１〜光伝送路３０−４および光伝送路２０の反射面３０２−１〜３０２−４（図２（Ｃ）を参照して後述する）との間で光学信号を入出力可能な位置に配設され、光配線基板２４の電気回路２２から電源の供給を受け、さらに、必要に応じて光配線基板２４の電気回路２２との間で電気的な信号を入出力する。
【００２５】
［光伝送路３０−ｊ，２０］
光伝送路３０−ｊ，２０は、例えば、図２（Ｃ）に示す形状に形成されたシート状のポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）であって、その一端には反射面３００が設けられている。
光伝送路３０−ｊ，２０には、さらに、ノード４−１〜４−４（図１）の基板の光学信号入出力部（ＯＥ変換回路７０，６２０およびＥＯ変換回路５６，６０８；図３〜図５を参照して後述）と対向する位置に、これらの基板からの光学信号を反射面３００に導き、反対に、反射面３００により反射された光学信号を反射して、これらの基板に導く反射部３０２−１〜３０２−４が設けられている。
【００２６】
光伝送路３０−ｊは、ノード４−ｎ（１≦ｎ≦４、以下、ノード１〜４のいずれかを特定せずに示す場合にはノード４−ｎと記載する）のバスＩＦ部６−ｊ（図３〜図５を参照して後述）から入力された光学信号を他のノードに対して伝送し、反対に、他のノードから伝送されてきた光学信号をノード４−ｎのバスＩＦ部６−ｊに導く。
光伝送路２０は、ノード４−１のバスＩＦ部６−１から入力された光学的なフレーム信号を、ノード４−１自体と、他のノード４−２〜４−４に対して伝送する。
【００２７】
［ノード４−１］
図３は、図１に示したフレーム信号ＦＲを供給するノード４−１の構成を示す図である。
図４は、図１に示したノード４−１〜４−４のうち、図３に示したノード４−１以外の構成を示す図である。
図３に示すように、ノード４−１は、データ処理部４０、フレーム信号発生部５、バスＩＦ部６−１〜６−４およびクロック再生部７から構成される。
【００２８】
ノード４−１は、これらの構成部分により、他のノードとの間で伝送遅延を補償しつつ光バス２を介してデータを伝送し、情報処理などの機能を実現する。
また、ノード４−１は、光伝送路２０を介してノード４−１自身と、他のノード４−２〜４−４に対して光学的なフレーム信号ＦＲを供給する。
また、ノード４−１は、光伝送路２０に対して出力し、光伝送路２０を伝送されて返ってきたフレーム信号ＦＲからクロック信号を再生する。
【００２９】
また、図４に示すように、ノード４−２〜４−４は、データ処理部４０、バスＩＦ部６−１〜６−４およびクロック再生部７から構成される。
つまり、ノード４−２〜４−４は、ノード４−１からフレーム信号発生部５を除いた構成を採る。
ノード４−２〜４−４は、これらの構成部分により、ノード４−１と同様に、他のノードとの間で伝送遅延を補償しつつ光バス２を介してデータを伝送し、情報処理などの機能を実現する。
また、ノード４−２〜４−４は、光伝送路２０を介してノード４−１から伝送されてきた信号ＦＲからクロック信号を再生する。
【００３０】
［データ処理部４０］
ノード４−ｎにおいて、データ処理部４０は、ノード４−ｎが情報処理を行う場合には、ＣＰＵおよびその周辺回路（図示せず）から構成され、あるいは、ノード４−ｎが情報記憶・入出力を行う場合には、ＣＰＵおよび記憶装置・入出力装置から構成され、ノード４−ｎの機能の実現に必要な処理を実行する。
また、データ処理部４０は、バスＩＦ部６−ｊとの間で、必要な伝送データを入力および出力する。
【００３１】
［フレーム信号発生部５］
ノード４−１において、フレーム信号発生部５は、図３に示したように、クロック発生回路５０、分周回路５２、送信回路５４および電気・光学信号変換回路（ＥＯ回路）５６から構成される。
フレーム信号発生部５において、クロック発生回路５０は、バスＩＦ部６−ｊにおけるデータのラッチのタイミングを示すクロック信号ＣＬＫを発生し、分周回路５２に対して出力する。
【００３２】
分周回路５２は、例えば、クロック発生回路５０から入力されるクロック信号ＣＬＫを分周し、フレーム信号を生成して、送信回路５４に対して出力する。
送信回路５４は、分周回路５２から入力されたフレーム信号ＦＲを電流信号に変換し、ＥＯ回路５６に対して出力する。
ＥＯ回路５６は、送信回路５４から入力されたフレーム信号ＦＲの電流信号を、光学信号に変換し、光伝送路２０に対して出力する。
【００３３】
［クロック再生部７］
ノード４−１〜４−４において、クロック再生部７は、図４に示したように、光学・電気信号変換回路（ＯＥ回路）７０、受信回路７２および遅延回路（ＤＬ回路）７４およびＰＬＬてい（逓）倍回路７６から構成される。
ＯＥ回路７０は、光伝送路２０を介して光学的に伝送されてきたフレーム信号ＦＲを電流信号に変換し、受信回路７２に対して出力する。
受信回路７２は、ＯＥ回路７０から入力された電流信号を電圧信号に変換し、フレーム信号ＦＲとして遅延回路７４に対して出力する。
【００３４】
遅延回路７４は、受信回路７２から入力されたフレーム信号ＦＲを、ノード４−１〜４−４の間で生じる伝送遅延の差を打ち消すように遅延し、ＰＬＬてい倍回路７６に対して出力する。
つまり、遅延回路７４は、ノード４−１〜４−４において、それぞれ異なる時間だけフレーム信号ＦＲを遅延する。
【００３５】
つまり、図２に示したように、ノード４−１が光伝送路２０の反射面３００から最も遠い位置にあり、ノード４−１が受信する光学的なフレーム信号は最も大きい伝送遅延を受けているので、ノード４−１の遅延回路７４は、ノード４−２〜４−３の遅延回路７４よりも短い時間、フレーム信号ＦＲを遅延する。
ノード４−２の遅延回路７４は、ノード４−２がノード４−１よりも反射面３００から近い位置にあり、ノード４−３，４−４よりも光伝送路２０の反射面３００から遠い位置にあるので、ノード４−１の遅延回路７４よりも長い時間、ノード４−３，４−４の遅延回路７４よりも短い時間、フレーム信号ＦＲを遅延する。
【００３６】
ノード４−３の遅延回路７４は、ノード４−３がノード４−１，４−２よりも反射面３００から近い位置にあり、ノード４−３，４−４よりも光伝送路２０の反射面３００から遠い位置にあるので、ノード４−１，４−２の遅延回路７４よりも長い時間、ノード４−４の遅延回路７４よりも短い時間、フレーム信号ＦＲを遅延する。
ノード４−４の遅延回路７４は、ノード４−１が光伝送路２０の反射面３００から最も近い位置にあり、ノード４−４が受信する光学的なフレーム信号は最も小さい伝送遅延を受けているので、ノード４−１〜４−３の遅延回路７４よりも長い時間、フレーム信号ＦＲを遅延する。
【００３７】
ＰＬＬてい倍回路７６は、遅延回路７４から入力されたフレーム信号を逓倍し、フレーム信号に同期したクロック信号ＣＬＫを再生し、バスＩＦ部６−１〜６−４に対して出力する。
【００３８】
［バスＩＦ部６−１〜６−４］
図５は、図３および図４に示したノード４−ｎのバスＩＦ部６−ｊ（１≦ｊ≦４）の構成を示す図である。
図５に示すように、バスＩＦ部６−ｊは、送信部６０および受信部６２から構成される。
送信部６０は、ラッチ回路６０２、遅延回路（ＤＬ）６０４、送信回路６０６およびＥＯ回路６０８から構成される。
受信部６２は、光学・電気信号変換回路（ＯＥ回路）６２０、受信回路６２２、遅延回路６２４およびラッチ回路６２６から構成される。
ノード４−ｎのバスＩＦ部６−ｊは、これらの構成部分により、光伝送路３０−ｊを介して、他のノードのバスＩＦ部６−ｊとの間で伝送遅延を補償しつつデータを伝送する。
【００３９】
［送信部６０］
送信部６０において、ラッチ回路６０２は、データ処理部４０（図３）から入力される伝送データを、ＰＬＬてい倍回路７６（図４）から入力されたクロック信号ＣＬＫに同期して保持（ラッチ）し、遅延回路６０４に対して出力する。
【００４０】
遅延回路６０４は、ラッチ回路６０２から入力された伝送信号を、ノード４−１〜４−４の間で生じる伝送遅延の差を打ち消し、同時にノード４−１〜４−４から出力された光学的に伝送信号が同時に光伝送路３０−ｊの反射面３００に達し、反射面３００により反射されるように遅延し、送信回路６０６に対して出力する。
つまり、遅延回路６０４は、ノード４−１〜４−４において、それぞれ異なる時間だけ伝送信号を遅延する。
【００４１】
つまり、図２に示したように、ノード４−１は光伝送路３０−ｊの反射面３００から最も遠い位置にあり、ノード４−１が受信する光学的なフレーム信号は最も大きい伝送遅延を受けているので、ノード４−１の遅延回路６０４は、ノード４−２〜４−３の遅延回路６０４よりも短い時間、フレーム信号ＦＲを遅延する。
ノード４−２はノード４−１よりも反射面３００から近い位置にあり、ノード４−３，４−４よりも光伝送路３０−ｊの反射面３００から遠い位置にあるので、ノード４−２の遅延回路６０４は、ノード４−１の遅延回路６０４よりも長い時間、ノード４−３，４−４の遅延回路６０４よりも短い時間、フレーム信号ＦＲを遅延する。
【００４２】
ノード４−３はノード４−１，４−２よりも反射面３００から近い位置にあり、ノード４−３，４−４よりも光伝送路３０−ｊの反射面３００から遠い位置にあるので、ノード４−３の遅延回路６０４は、ノード４−１，４−２の遅延回路６０４よりも長い時間、ノード４−４の遅延回路６０４よりも短い時間、フレーム信号ＦＲを遅延する。
ノード４−１は光伝送路３０−ｊの反射面３００から最も近い位置にあり、ノード４−４が受信する光学的なフレーム信号は最も小さい伝送遅延を受けているので、ノード４−４の遅延回路６０４は、ノード４−１〜４−３の遅延回路６０４よりも長い時間、フレーム信号ＦＲを遅延する。
【００４３】
送信回路６０６は、遅延回路６０４から入力された伝送データを電圧形式の伝送信号に変換し、ＥＯ回路６０８に対して出力する。
【００４４】
ＥＯ回路６０８は、遅延回路６０４から入力された電流信号を光学的な伝送信号に変換し、光伝送路３０−ｊに対して出力する。
【００４５】
［受信部６２］
受信部６２において、ＯＥ回路６２０は、光伝送路３０−ｊから入力される光学的な伝送信号を電流信号に変換し、電気的な伝送信号として受信回路６２２に対して出力する。
【００４６】
受信回路６２２は、ＯＥ回路６２０から入力された電流信号の伝送信号を、電圧信号に変換し、遅延回路６２４に対して出力する。
【００４７】
遅延回路６２４は、受信回路６２２から入力された伝送信号を、伝送信号が光伝送路３０−ｊの反射面３００により反射された後に、光伝送路３０−ｊとノード４−１〜４−４との間で生じる伝送遅延の差を打ち消し、光伝送路３０−ｊの反射面３００により反射された伝送信号が、同時にノード４−１〜４−４に達するように遅延し、ラッチ回路６２６に対して出力する。
つまり、遅延回路６２４は、ノード４−１〜４−４において、それぞれ異なる時間だけ伝送信号を遅延する。
【００４８】
つまり、図２に示したように、ノード４−１が光伝送路３０−ｊの反射面３００から最も遠い位置にあり、ノード４−１が受信する光学的なフレーム信号は最も大きい伝送遅延を受けているので、ノード４−１の遅延回路６２４は、ノード４−２〜４−３の遅延回路６２４よりも短い時間、フレーム信号ＦＲを遅延する。
ノード４−２はノード４−１よりも反射面３００から近い位置にあり、ノード４−３，４−４よりも光伝送路３０−ｊの反射面３００から遠い位置にあるので、ノード４−２の遅延回路６２４は、ノード４−１の遅延回路６２４よりも長い時間、ノード４−３，４−４の遅延回路６２よりも短い時間、フレーム信号ＦＲを遅延する。
【００４９】
ノード４−３はノード４−１，４−２よりも反射面３００から近い位置にあり、ノード４−３，４−４よりも光伝送路３０−ｊの反射面３００から遠い位置にあるので、ノード４−３の遅延回路６２４は、ノード４−１，４−２の遅延回路６２４よりも長い時間、ノード４−４の遅延回路６２よりも短い時間、フレーム信号ＦＲを遅延する。
ノード４−１は光伝送路３０−ｊの反射面３００から最も近い位置にあり、ノード４−４が受信する光学的なフレーム信号は最も小さい伝送遅延を受けているので、ノード４−４の遅延回路６２４は、ノード４−１〜４−３の遅延回路６２４よりも長い時間、フレーム信号ＦＲを遅延する。
【００５０】
ラッチ回路６２６は、ＰＬＬてい倍回路７６（図４）から入力されたクロック信号ＣＬＫに同期して、遅延回路６２４から入力される伝送データを保持（ラッチ）し、データ処理部４０（図３および図４）に対して出力する。
【００５１】
［光伝送システム１の動作］
以下、図６〜図８をさらに参照して、光伝送システム１の全体的な動作を説明する。
図６は、図１に示したノード４−１〜４−４の間で伝送されるフレーム信号ＦＲのタイミング等を示す図であって、（Ａ）は、ノード４−１の分周回路５２（図３）が生成するフレーム信号ＦＲを示し、（Ｂ）は、ノード４−１のＥＯ回路５６が光伝送路２０に対して出力するフレーム信号ＦＲを示し、（Ｃ）は、光伝送路２０の反射面３００（図２）に達したフレーム信号ＦＲを示し、（Ｄ）〜（Ｇ）は、ノード４−１〜４−４に入力される光学的なフレーム信号ＦＲを示し、（Ｈ）は、各ノードにおいて遅延回路７４（図４）から出力されるフレーム信号ＦＲを示し、（Ｉ）は、各ノードにおいてＰＬＬてい倍回路７６から出力されるクロック信号ＣＬＫを示す。
【００５２】
［フレーム信号ＦＲの伝送およびクロック信号ＣＬＫの再生］
図６（Ａ）に示すタイミングで、ノード４−１の分周回路５２（図３）がフレーム信号ＦＲを発生し、送信回路５４およびＥＯ回路５６により生成された電流信号のフレーム信号ＦＲを、図６（Ｂ）に示すタイミングで、ＥＯ回路５６が光学的なフレーム信号ＦＲとして光伝送路２０に対して出力すると、図６（Ｃ）に示すタイミングで、フレーム信号ＦＲは光伝送路２０の反射面３００（図２）に達し、反射される。
光伝送路２０の反射面３００で反射された光学的なフレーム信号ＦＲは、図６（Ｄ）〜（Ｇ）に示すように、光伝送路２０においてそれぞれ異なる大きさの伝送遅延を受けて、ノード４−４〜４−１のＯＥ回路７０（図４）に入射する。
【００５３】
ＯＥ回路７０および受信回路７２は、入射した光学的なフレーム信号ＦＲから電気的なフレーム信号ＦＲを生成し、ノード４-４〜４−１の遅延回路７４（図４）それぞれは、図６（Ｄ）〜（Ｇ）に示したように大きさが異なる伝送遅延を補償するように、電気的なフレーム信号ＦＲに遅延を与え、図６（Ｈ）に示すタイミングで遅延を与えたＰＬＬてい倍回路７６に対して出力する。
ＰＬＬてい倍回路７６は、図６（Ｉ）に示すタイミングでフレーム信号ＦＲからクロック信号ＣＬＫを再生する。
【００５４】
［伝送信号の送信から反射まで］
図７は、図１に示したノード４−１〜４−４の間で伝送されるフレーム信号ＦＲのタイミングと、ノード４−１〜４−４それぞれから光伝送路３０−ｊ（図２）に対して出力される光学的な伝送信号のタイミング等を示す図であって、（Ａ）は、ノード４−１の分周回路５２（図３）が生成するフレーム信号ＦＲを示し、（Ｂ）は、各ノードにおいて遅延回路７４（図４）から出力されるフレーム信号ＦＲを示し、（Ｃ）は、各ノードにおいてＰＬＬてい倍回路７６から出力されるクロック信号ＣＬＫを示し（ここまで図６（Ａ），（Ｈ），（Ｉ）に同じ）、（Ｄ）は、ノード４−１〜４−４それぞれのラッチ回路６０２（図５）への伝送データの入力のタイミングを示し、（Ｅ）〜（Ｈ）は、それぞれノード４−４〜４−１において、ラッチ回路６０２から遅延回路６０４（図５）に対して伝送データが出力されるタイミング（出力）、ＥＯ回路６０８（図５）から光伝送路３０−ｊに対して光学的な伝送信号が出力されるタイミング（入射部）およびノード４−１〜４−４から出力された光学的な伝送信号が光伝送路３０−ｊの反射面３００に達するタイミング（反射部）を示す。
【００５５】
ノード４−１〜ノード４−４それぞれにおいて、伝送データは、図７（Ｄ）に示すタイミングでラッチ回路６０２（図５）に伝送データがラッチされ、図７（Ｅ）〜（Ｈ）それぞれに「出力」として示すタイミングで、ノード４−４〜４−１の遅延回路６０４それぞれに対して出力される。
遅延回路６０４は、図７（Ｅ）〜（Ｈ）それぞれに「入射部」として示すタイミングで、遅延回路６０４（図５）が、ノード４−４〜４−１から光伝送路３０−ｊの反射面３００（図２）までの伝送遅延の差を補償するように、入力された伝送信号に電気的に遅延時間を与える。
送信回路６０６およびＥＯ回路６０８が光学的な伝送信号として光伝送路３０−ｊに対して出力すると、図７（Ｅ）〜（Ｈ）それぞれに「反射部」として示すタイミングで、出力された光学的な伝送信号は光伝送路３０−ｊの反射面３００に達し、反射される。
以上説明したように、遅延回路６０４を用いると、各ノードから出力された光学的信号が反射面３００に達して反射されるタイミングを同じにすることができる。
これに対し、遅延回路６０４を用いないと、各ノードから出力された光学的信号が反射面３００に達して反射されるタイミングは同じにならない。
【００５６】
［伝送信号の反射から受信まで］
図８は、図１に示したノード４−１〜４−４の間で伝送されるフレーム信号ＦＲのタイミングと、光伝送路３０−ｊ（図２）からノード４−１〜４−４それぞれが光学的な伝送信号を受信するタイミング等を示す図であって、（Ａ）は、ノード４−１の分周回路５２（図３）が生成するフレーム信号ＦＲを示し、（Ｂ）は、各ノードにおいて遅延回路７４（図４）から出力されるフレーム信号ＦＲを示し、（Ｃ）は、各ノードにおいてＰＬＬてい倍回路７６から出力されるクロック信号ＣＬＫを示し、（Ｄ）は、ノード４−１〜４−４それぞれのラッチ回路６０２（図５）への伝送データの入力のタイミングを示し（ここまで図７（Ａ）〜（Ｄ）と同じ）、（Ｅ）〜（Ｈ）は、光伝送路３０−ｊの反射面３００から光学的な伝送信号が反射されるタイミング（反射部）、ノード４−４〜４−１それぞれにおいて、光伝送路３０−ｊからＯＥ回路６２０（図５）に対して伝送データが出力されるタイミング（出射部）、ノード４−４〜４−１それぞれのラッチ回路６２６に伝送データが入力されるタイミング（入力）を示す。
【００５７】
図８（Ｅ）〜（Ｈ）それぞれに「反射部」として示すタイミングで、光伝送路３０−ｊの反射面３００（図２）により反射された光学的な伝送信号は、図８（Ｅ）〜（Ｈ）それぞれに「出射部」として示すタイミングで、光伝送路３０−ｊ（図２）からノード４−４〜４−１それぞれのＯＥ回路６２０（図５）に対して出力される。
受信回路６２２は、ＯＥ回路６２０から入力された電流信号の伝送信号を電圧信号の伝送信号に変換する。
ノード４−４〜４−１それぞれにおいて、遅延回路６２４（図５）は、受信回路６２２から入力された伝送信号に、光伝送路３０−ｊの反射面３００からノード４−４〜４−１それぞれまでの伝送遅延の差を補償するように遅延を与え、伝送データとし、ノード４−４〜４−１それぞれのラッチ回路６２６は、図８（Ｅ）〜（Ｈ）それぞれに「入力」として示すタイミングで、生成された伝送データを保持（ラッチ）する。
以上説明したように、遅延回路６４４を用いると、反射面３００により反射された光学的な伝送信号が、各ノードに達するタイミングを同じにすることができる。
これに対し、遅延回路６６２４を用いないと、反射面３００により反射された光学的信号が、各ノードに達するタイミングを一致させることはできない。
【００５８】
［変形例］
なお、ここまで説明した実施形態においては、ノード４−１が他のノードに対してフレーム信号を供給する場合を具体例としたが、他のノード４−２〜４−４のいずれかがフレーム信号を供給しても、あるいは、ノード４−１〜４−４とは別にフレーム供給源を設けてもよい。
また、上記実施形態におけるノード数（４）、光伝送路数（４）およびノードドそれぞれのバスＩＦの数（４）は例示であって、システム構成に応じてこれらの数は増減可能である。
【００５９】
また、図２に示したノード４−１〜４−４の配置も例示であって、光伝送路３０−ｊ，２０の反射面３００に対して最も近い位置にノード４−１を配置し、ノード４−２〜４−４を、ノード４−１よりも反射面３００から遠い位置に配置し、ノード４−１〜４−４の遅延回路の遅延時間を変更して光バス２上の遅延時間を補償してもよい。
【００６０】
また、ノード４−１〜４−４それぞれにおいて信号に遅延を加える遅延回路の内、最も短い遅延時間を与えるものを省略し、その他の遅延回路の遅延時間を変更して、光バス２上の遅延時間を補償してもよい。
また、上記実施形態においては、フレーム信号発生部５を、クロック信号ＣＬＫを分周してフレーム信号ＦＲを発生するように構成したが、フレーム信号発生部５を、フレーム信号を直接、発生するように構成してもよい。
また、遅延回路６０４，６２４の遅延時間を、光伝送路から受ける伝送遅延を補償するだけでなく、ノード内の電気回路から受ける伝送遅延をも補償する値としてもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる光伝送システムおよびその装置によれば、複数のノードの間でデータを光学的に同期伝送することができる。
また、本発明にかかる光伝送システムおよびその装置によれば、例えば、複数のノードを光学バスを用いてバス接続した場合に、ノード間に生じる伝搬遅延時間の差を補償し、各ノードが同じタイミングでデータを受け入れることができる。
また、本発明にかかる光伝送システムおよびその装置によれば、例えば、複数のノードを光学バスを用いてバス接続してデータを伝送する際に、各ノードにおいてデータをラッチするためのセットアップタイムおよびホールドタイムを充分に確保してデータの伝送誤りを減じ、高いスループットでデータの伝送を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる光伝送システムの構成を示す図である。
【図２】図１に示した光バスの構成を示す図であって、（Ａ）は光バスの上面図であり、（Ｂ）は光バスの側面図であり、（Ｃ）は、（Ａ），（Ｂ）に示した光伝送路の斜視図である。
【図３】図１に示したフレーム信号ＦＲを供給するノードの構成を示す図である。
【図４】図１に示したノードのうち、図３に示したノード以外の構成を示す図である。
【図５】図３および図４に示したノードのバスＩＦ部の構成を示す図である。
【図６】図１に示したノードの間で伝送されるフレーム信号ＦＲのタイミング等を示す図であって、（Ａ）は、ノードの分周回路（図３）が生成するフレーム信号ＦＲを示し、（Ｂ）は、ノードのＥＯ回路が光伝送路に対して出力するフレーム信号ＦＲを示し、（Ｃ）は、光伝送路の反射面（図２）に達したフレーム信号ＦＲを示し、（Ｄ）〜（Ｇ）は、各ノードに入力される光学的なフレーム信号ＦＲを示し、（Ｈ）は、各ノードにおいて遅延回路（図４）から出力されるフレーム信号ＦＲを示し、（Ｉ）は、各ノードにおいてＰＬＬてい倍回路から出力されるクロック信号ＣＬＫを示す。
【図７】図１に示した各ノードの間で伝送されるフレーム信号ＦＲのタイミングと、ノードそれぞれから光伝送路（図２）に対して出力される光学的な伝送信号のタイミング等を示す図であって、（Ａ）は、ノードの分周回路（図３）が生成するフレーム信号ＦＲを示し、（Ｂ）は、各ノードにおいて遅延回路（図４）から出力されるフレーム信号ＦＲを示し、（Ｃ）は、各ノードにおいてＰＬＬてい倍回路から出力されるクロック信号ＣＬＫを示し、（Ｄ）は、ノードそれぞれのラッチ回路（図５）への伝送データの入力のタイミングを示し、（Ｅ）〜（Ｈ）は、それぞれノードにおいて、ラッチ回路から送信回路（図５）に対して伝送データが出力されるタイミング（出力）、ＥＯ回路（図５）から光伝送路に対して光学的な伝送信号が出力されるタイミング（入射部）およびノードから出力された光学的な伝送信号が光伝送路の反射面に達するタイミング（反射部）を示す。
【図８】図１に示したノードの間で伝送されるフレーム信号ＦＲのタイミングと、光伝送路（図２）からノードそれぞれが光学的な伝送信号を受信するタイミング等を示す図であって、（Ａ）は、ノードの分周回路（図３）が生成するフレーム信号ＦＲを示し、（Ｂ）は、各ノードにおいて遅延回路（図４）から出力されるフレーム信号ＦＲを示し、（Ｃ）は、各ノードにおいてＰＬＬてい倍回路から出力されるクロック信号ＣＬＫを示し、（Ｄ）は、ノードそれぞれのラッチ回路（図５）への伝送データの入力のタイミングを示し、（Ｅ）〜（Ｈ）は、光伝送路の反射面から光学的な伝送信号が反射されるタイミング（反射部）、ノードそれぞれにおいて、光伝送路からＯＥ回路（図５）に対して伝送データが出力されるタイミング（出射部）、ノードそれぞれのラッチ回路に伝送データが入力されるタイミング（入力）を示す。
【符号の説明】
１・・・光伝送システム
２・・・光バス
２０・・・光伝送路
２２・・・電気回路
２４・・・光配線基板
３０−１〜３０−４・・・光伝送路
３００・・・反射部
３０２−１〜３０２−４・・・反射面
４−１〜４−４・・・ノード
４０・・・データ処理部
５・・・フレーム信号発生部
５０・・・クロック発生回路
５２・・・分周回路
５４・・・送信回路
５６・・・ＥＯ回路
６−１〜６−４・・・バスＩＦ部
６０・・・送信部
６０２・・・ラッチ回路
６０４・・・遅延回路
６０６・・・送信回路
６０８・・・ＥＯ回路
６２・・・受信部
６２０・・・ＯＥ回路
６２２・・・受信回路
６２４・・・遅延回路
６２６・・・ラッチ回路
７・・・クロック再生部
７０・・・ＯＥ回路
７２・・・受信回路
７４・・・遅延回路
７６・・・ＰＬＬてい倍回路
【図１】
0004045754.tif 000002
【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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