(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光無線集配装置との間で光リンク信号による光同期に基づき、パケットデータを光無線通信により送受信する光無線通信端末における光軸調整方法であって、
前記光無線通信端末が前記光無線集配装置からの前記光リンク信号の同期を検出できない場合に、前記光リンク信号の受光強度に応じてそれぞれ調整精度の異なる複数の光軸調整方法のうちのいずれかによる光軸調整を選択する第１ステップを有する一方、
前記光無線通信端末が前記光リンク信号の同期を検出できた場合に、前記光無線集配装置に対してテストパケットを送信する第２ステップと、
前記光無線集配装置からの応答信号を所定時間以内に受信するまで待機する第３ステップと、
前記第３ステップにおける応答結果に基づき、前記応答信号が受信された場合には前記応答信号が前記テストパケットに対する信号であるか否かを判定する一方、前記応答信号が受信されない場合と、前記受信された応答信号が前記テストパケットに対する信号でないと判定された場合とのいずれかにおいて、前記複数の光軸調整方法のうちのいずれかによる光軸調整を選択する第４ステップとを、
それぞれ有して光軸調整を実行する光無線通信端末における光軸調整方法。
【請求項２】
光無線集配装置との間で光リンク信号による光同期に基づき、パケットデータを光無線通信により送受信する光無線通信端末における光軸調整方法であって、
前記光無線通信端末が前記光無線集配装置からの前記光リンク信号の同期を検出できない場合に、前記光リンク信号の受光強度に応じてそれぞれ調整精度の異なる複数の光軸調整方法のうちのいずれかによる光軸調整を選択する第１ステップを有する一方、
前記光無線通信端末が前記光リンク信号の同期を検出できた場合に、前記光無線集配装置に対してテストパケットを送信する第２ステップと、
前記光無線集配装置からの応答信号を所定時間以内に受信するまで待機する第３ステップと、
前記第３ステップにおける応答結果に基づき、前記応答信号が受信された場合には前記応答信号が前記テストパケットに対する信号であるか否かを判定して、この判定結果回数を１つ加算する一方、前記応答信号が受信されない場合には非検出結果回数を１つ加算する第４ステップと、
前記第２から第４ステップをそれぞれ複数回実行させた後、前記加算された判定結果回数及び非検出結果回数に基づき、前記複数の光軸調整方法のうちのいずれかによる光軸調整を選択する第５ステップとを、
それぞれ有して光軸調整を実行する光無線通信端末における光軸調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光無線信号によるデータの送受信を行う光無線通信端末における光軸調整方法に関し、特に、精度の異なる複数の光軸調整方法を実行することができる光無線通信端末における光軸調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光無線通信端末の光軸調整方法では、例えば、特開平６−２２４８５８号公報に開示されているように、ＰＣなどのステーションと接続された光無線通信端末によって、天井に取り付けた光無線集配装置への自動サーチがサーボ手段を用いて行われることによって、光無線通信端末と光無線集配装置との光軸合わせが正確に行われている。
【０００３】
このとき、光無線通信端末は、水平の向きが水平角０度から１５０度までの範囲、垂直の傾きが鉛直方向から７５度までの範囲で光無線集配装置を探し出し、精度５度以下に光軸合わせを行う。このように、広い空間をサーチして狭い光軸へと位置を合わせ込むためには、従来の技術では、リンクの確認が取れない場合には、図１２のフローチャートに示すように、ステップＳ１０００において、光無線集配装置の存在する大まかな方向を特定する段階（以下、粗調１の段階と呼ぶ）、ステップＳ２０００において、特定した大まかな方向から通信光の最も強い方向を探す段階（以下、粗調２の段階と呼ぶ）、ステップＳ３０００において、通信可能な状態にまで向きを追い込む段階（以下、微調の段階と呼ぶ）の３段階の工程で光軸合わせを行っている。
【０００４】
以下、従来の光軸の調整の際に行われる上記の粗調１の段階、粗調２の段階、微調の段階について説明する。図１３は、光無線通信端末の光受信手段の受光強度領域を示す模式図である。光受信手段上における光源からの光の光軸の位置に従って、光受信手段の受光強度（光源から受信する光の受信効率）が変化する。なお、図１３（ａ）のＸ軸及びＹ軸の中心位置は受光強度が最大となる位置であり、図１３（ｂ）では、光軸がこの中心位置からずれるに従って、光無線通信端末での受光強度が小さくなる様子が図示されている。
【０００５】
まず、図１２に示すステップＳ１０００の粗調１の段階の詳細について説明する。図７は、従来及び本発明に共通の光軸調整方法における粗調１の段階を説明するためのフローチャートである。粗調１の段階では、比較的低い受光強度の閾値（以下、第１の閾値と呼ぶ）を設定し、大まかに設定された所定の範囲においてパイロット光又はリンク光を探し、この第１の閾値を超える受光強度を有する受光強度領域αを探索する。
【０００６】
まず、ステップＳ１００１において、光軸の探索を行う範囲を定め、光無線通信端末の光受信手段の水平向き及び傾きを光軸の探索の初期位置に定める。そして、ステップＳ１００２において、受光強度の確認を行い、ステップＳ１００３において、受光強度が第１の閾値より大きいか否か（受光強度＞第１の閾値）を判断する。受光強度が第１の閾値以下の場合には、光無線通信端末の光受信手段の向きを水平方向に所定の方向（水平方向又は傾き方向）に変更する。
【０００７】
すなわち、例えば、所定の範囲に関して、傾きを固定しながら水平方向の走査を行う場合、まず、ステップＳ１００４において、水平方向の走査が終了したか否かを判断する。水平方向の走査が終了していない場合には、ステップＳ１００５において、所定の距離だけ光受信手段の向きを水平方向に変更する。一方、水平方向の走査が終了した場合には、ステップＳ１００６において、傾き方向の走査が終了したか否かを判断し、傾き方向の走査が終了していない場合には、ステップＳ１００７において、所定の角度だけ光受信手段の向きを傾き方向に変更して、再度、ステップＳ１００２における受光強度の確認を行う。
【０００８】
このようにして、光無線通信端末の光受信手段の向きを一定の粗いステップで変更しながら、所定の範囲を素早く走査して、光受信手段の受光強度を観測し、第１の閾値より大きい受光強度を検出した場合には、粗調２の段階（ステップＳ２０００）に進む。このとき、光無線通信端末の光受信手段は、図１３に示す受光強度領域αを検出したことになる。なお、所定の範囲をすべて走査しても（すなわち、ステップＳ１００６で傾き方向の走査が終了と判断）、第１の閾値以上となる受光強度を検出できなかった場合には、所定の範囲には所望する光（パイロット光／リンク光）が存在しないと判断される。
【０００９】
次に、図１２に示すステップＳ２０００の粗調２の段階の詳細について説明する。図８は、従来及び本発明に共通の光軸調整方法における粗調２の段階を説明するためのフローチャートである。粗調２の段階では、光無線通信端末の光受信手段の向きの変更を粗調１の段階よりも細かく設定し、パイロット光又はリンク光の受光強度がより大きくなる方向に向きを合わせていく。この場合、第１の閾値よりも大きな受光強度の閾値（以下、第２の閾値と呼ぶ）を設定し、この第２の閾値を超える受光強度を有する領域βを探索する。
【００１０】
まず、ステップＳ２００１において、受光強度の確認を行い、ステップＳ２００２において、受光強度が第２の閾値より大きいか否か（受光強度＞第２の閾値）を判断する。受光強度が第２の閾値以下の場合には、ステップＳ２００３において、受光強度が第１の閾値より大きいか否か（受光強度＞第１の閾値）を判断し、受光強度が第１の閾値以下の場合には、ステップＳ２００５において、所定の角度だけ光受信手段の向きを傾き方向に変更して、再度、ステップＳ２００１における受光強度の確認を行う。一方、受光強度が第１の閾値より大きい場合には、ステップＳ２００６において、所定の距離だけ光受信手段の向きを水平方向に変更して、再度、ステップＳ２００１における受光強度の確認を行う。
【００１１】
このようにして、光無線通信端末の光受信手段の向きを一定のステップで変更しながら、第１の閾値より大きな受光強度領域を走査して、光受信手段の受光強度を観測し、第２の閾値より大きい受光強度を検出した場合には、微調の段階（ステップＳ３０００）に進む。このとき、光無線通信端末の光受信手段は、図１３に示す受光強度領域βを検出したことになる。なお、受光強度が第１の閾値以上の範囲をすべて走査しても（すなわち、ステップＳ２００４で傾き方向の走査が終了と判断）、第２の閾値以上となる受光強度を検出できなかった場合には、所定の範囲には光の検出は失敗となる。
【００１２】
図１４は、従来の光軸調整方法の粗調１及び粗調２の段階における光源の軌跡の一例を示す模式図である。図１４に示すように、まず粗調１の段階で、受光強度が第１の閾値より大きな受光強度領域αを検出し、続いて粗調２の段階で、受光強度が第２の閾値より大きな受光強度領域βを検出することができる。
【００１３】
次に、図１２に示すステップＳ３０００の微調の段階の詳細について説明する。この微調の段階によって最終的に光通信が可能となるリンク光が光受信手段と重なるように調整する。図１５は、光受信手段に使用される４つのセルに当分割されたＰＤ（Photo Detector：フォトディテクタ）の模式図であり、図１６は、微調の段階における受信光の軌跡の一例を示す模式図である。微調の段階では、特開平６−２２４８５８号公報に開示されているように、４つのセルに等分割されたＰＤ４０を光無線通信端末の光受信手段に使用して、分割された各々のセルが均等な受信強度となるよう光受信手段の向きを調整する。なお、実際の通信では、特定のセルのみを使用するため、この特定のセルで受信強度を確保できるよう光受信手段の向きを最終調整する。
【００１４】
図９は、従来及び本発明に共通の光軸調整方法における微調の段階を説明するためのフローチャートである。まず、ステップＳ３００１において、４つのセルの受光強度の確認を行い、ステップＳ３００２において、図１５に示すＡのセルの受光強度とＤのセルの受光強度とが等しい（Ａ＝Ｄ）か否かを判断する。Ａのセルの受光強度とＤのセルの受光強度とが等しくない場合には、ステップＳ３００３において、所定の距離だけ光受信手段の向きを水平方向に変更して、再度、ステップＳ３００１における受光強度の確認を行う。
【００１５】
Ａのセルの受光強度とＤのセルの受光強度とが等しくなった場合、ステップＳ３００４において、図１５に示すＢのセルの受光強度とＣのセルの受光強度とが等しい（Ｂ＝Ｃ）か否かを判断する。Ｂのセルの受光強度とＣのセルの受光強度とが等しくない場合には、ステップＳ３００５において、所定の角度だけ光受信手段の向きを傾き方向に変更して、再度、ステップＳ３００１における受光強度の確認を行う。
【００１６】
ステップＳ３００２でＡのセルの受光強度とＤのセルの受光強度とが等しいと判断された場合には、図１３及び図１４におけるＹ＝Ｘ上に光受信手段の中心点（４つのセルが接する点）が存在することになる。また、ステップＳ３００４でＢのセルの受光強度とＣのセルの受光強度とが等しいと判断された場合には、図１３及び図１４におけるＹ＝−Ｘ上に光受信手段の中心点（４つのセルが接する点）が存在することになる。すなわち、Ａのセルの受光強度とＤのセルの受光強度とが等しく、かつ、Ｂのセルの受光強度とＣのセルの受光強度とが等しくなっている状態は、光無線通信端末の光受信手段の中心の受光強度が最大（光軸の位置）となっている状態である。そして、ステップＳ３００６において、実際に通信を行う特定のセルに光軸を合わせ、この特定のセルで受信強度を確保できるよう光受信手段の向きを最終調整する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の光軸調整方法では、粗調１の段階で、光受信手段の指向特性に比べて極めて広い範囲を検索するため、光無線集配装置の存在の確認に非常に長い時間が必要であるという問題がある。さらに、光軸合わせの手順を一通り行っても光通信のリンクを確立できない場合があり、この場合には、光軸合わせの手順をもう一度最初から繰り返す必要があるという問題がある。
【００１８】
また、従来の光軸調整方法では、光無線集配装置から光無線通信端末に向かう光軸（以下、下り光軸と呼ぶ）を合わせることは可能であるが、これによって、必ずしも光無線通信端末から光無線集配装置への光軸（以下、上り光軸と呼ぶ）が合うとは限らない。このため、下り光軸は合っているが上り光軸が合っていないという状態が起こり、光軸合わせがきちんと行われてリンクしているはずなのに、通信を行うことができないという不具合が発生することがある。
【００１９】
上記課題を解決するため、本発明は、無駄な段階を行わずに光無線通信端末の光無線のリンク状態に適した光軸合わせを即座に行って、光軸合わせに費やされる時間を短縮し、さらに、上り光軸及び下り光軸の両方を正確に合わせ、光通信が正常に行われるようにすることを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、光無線集配装置と光無線通信端末との間で、少なくとも光リンク信号による光同期を光無線通信端末が検出できる程度に光軸が合っている場合には、光無線通信端末と光無線集配装置との間で双方向データ通信を実行させ、その結果に応じた光軸調整を行うようにしている。
【００２１】
すなわち、本発明によれば、光無線集配装置との間で光リンク信号による光同期に基づき、パケットデータを光無線通信により送受信する光無線通信端末における光軸調整方法であって、
前記光無線通信端末が前記光無線集配装置からの前記光リンク信号の同期を検出できない場合に、前記光リンク信号の受光強度に応じてそれぞれ調整精度の異なる複数の光軸調整方法のうちのいずれかによる光軸調整を選択する第１ステップを有する一方、
前記光無線通信端末が前記光リンク信号の同期を検出できた場合に、前記光無線集配装置に対してテストパケットを送信する第２ステップと、
前記光無線集配装置からの応答信号を所定時間以内に受信するまで待機する第３ステップと、
前記第３ステップにおける応答結果に基づき、前記応答信号が受信された場合には前記応答信号が前記テストパケットに対する信号であるか否かを判定する一方、前記応答信号が受信されない場合と、前記受信された応答信号が前記テストパケットに対する信号でないと判定された場合とのいずれかにおいて、前記複数の光軸調整方法のうちのいずれかによる光軸調整を選択する第４ステップとを、
それぞれ有して光軸調整を実行する光無線通信端末における光軸調整方法が提供される。
【００２２】
また、上記目的を達成するため、本発明は、光無線集配装置と光無線通信端末との間で、少なくとも光リンク信号による光同期を光無線通信端末が検出できる程度に光軸が合っている場合には、光無線通信端末と光無線集配装置との間で複数回の双方向データ通信を実行させ、その結果に応じた光軸調整を行うようにしている。
【００２３】
すなわち、本発明によれば、光無線集配装置との間で光リンク信号による光同期に基づき、パケットデータを光無線通信により送受信する光無線通信端末における光軸調整方法であって、
前記光無線通信端末が前記光無線集配装置からの前記光リンク信号の同期を検出できない場合に、前記光リンク信号の受光強度に応じてそれぞれ調整精度の異なる複数の光軸調整方法のうちのいずれかによる光軸調整を選択する第１ステップを有する一方、
前記光無線通信端末が前記光リンク信号の同期を検出できた場合に、前記光無線集配装置に対してテストパケットを送信する第２ステップと、
前記光無線集配装置からの応答信号を所定時間以内に受信するまで待機する第３ステップと、
前記第３ステップにおける応答結果に基づき、前記応答信号が受信された場合には前記応答信号が前記テストパケットに対する信号であるか否かを判定して、この判定結果回数を１つ加算する一方、前記応答信号が受信されない場合には非検出結果回数を１つ加算する第４ステップと、
前記第２から第４ステップをそれぞれ複数回実行させた後、前記加算された判定結果回数及び非検出結果回数に基づき、前記複数の光軸調整方法のうちのいずれかによる光軸調整を選択する第５ステップとを、
それぞれ有して光軸調整を実行する光無線通信端末における光軸調整方法が提供される。
【００２４】
【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端末における光軸調整方法の一実施の形態について説明する。まず、本発明で使用される光無線通信端末１０の構成について説明する。図１は、本発明で使用される光無線通信端末の一構成例を示すブロック図である。図１に示す光無線通信端末１０は、受信手段１１、通信データ処理手段１２、光通信手続き処理手段１３、光送信手段１４、光受信手段１５、送信手段１６、パイロット光抽出手段１７、光軸合わせ制御手段１８、サーボ手段１９を有している。
【００２５】
受信手段１１は、光無線通信端末１０に接続されているパーソナルコンピュータや（ＰＣ）ワークステーション（ＷＳ）などの外部機器（不図示）から送信されてくるデータを受信するためのインターフェイス機能を有する手段である。通信データ処理手段１２は、受信手段１１で受信したデータを光無線集配装置２０に送信するために手続き処理を行う手段である。
【００２６】
光通信手続き処理手段１３は、光無線集配装置２０との光無線の通信手続きを行うための手続き処理を行う手段である。光送信手段１４は、光通信手続き処理手段１３により生成された光通信の手続きを行うための通信信号、及び、通信データ処理手段１２によって処理された光無線集配装置２０に送信すべき通信データを、光信号に変換して発光素子を発光させ、光無線集配装置２０に光信号を送信する手段である。
【００２７】
光受信手段１５は、光無線集配装置２０から送信されてくる光信号をＰＤ（フォトディテクタ）４０などの受光素子により受光して、光電変換して出力する手段である。送信手段１６は、光受信手段１５から出力され通信データ処理手段１２によって処理された光無線集配装置２０からの通信データを、自機に接続されているＰＣ又はＷＳなどの外部機器（不図示）に送信するための手段である。
【００２８】
パイロット光抽出手段１７は、光受信手段１５の出力する光受信信号から、光無線集配装置２０のパイロット光を抽出する手段である。光軸合わせ制御手段１８は、パイロット光抽出手段１７により抽出されたパイロット光を用いて  光無線集配装置２０との光軸合わせを制御する手段である。また、光軸合わせ制御手段１８は、精度の異なる複数の光軸調整方法のうち、どの光軸調整方法を選択するかを要求する信号を通信制御ブロックに送信し、通信制御ブロックによる判定結果に応じて、光軸調整方法を選択し、サーボ手段１９を駆動させる。サーボ手段１９は、光軸合わせ制御手段１８が出力するパン、チルトといったサーボ機構用の制御信号を動力に変換し、光送信手段１４及び光受信手段１５の向きの変更を実行する手段である。
【００２９】
次に、本発明で使用される光無線集配装置２０の構成について説明する。図２は本発明で使用される光無線集配装置の一構成例を示すブロック図である。図２に示す光無線集配装置２０は、光受信手段２１、通信データ処理手段２２、光通信手続き処理手段２３、送信手段２４、受信手段２５、光送信手段２６、パイロット光発生手段２７、パイロット光送信手段２８を有している。
【００３０】
光受信手段２１は、光無線通信端末１０から送信されてくる光無線信号を受信するＰＤ（フォトディテクタ）４０などの受光素子と、この受光素子で受信した光信号を電気信号に変換する光電変換部とにより構成される手段である。通信データ処理手段２２は、光無線通信端末１０からの通信データを抽出して、光空間方向又は幹線方向の適切な方向に転送するための手段である。
【００３１】
光通信手続き処理手段２３は、光受信手段２１で受信した光信号から光無線通信端末１０からの通信信号を抽出し、光無線通信のための制御を行う手段である。送信手段２４は、幹線などに対し送信すべき信号（通信データや衝突通知信号）を出力する手段である。受信手段２５は、幹線などと接続して通信データを受け取る手段である。
【００３２】
光送信手段２６は、光空間に送信すべき通信信号（光通信手続き信号や通信データ）を光信号に変換して、発光ダイオードなどの発光手段により光無線通信端末１０に対して送信する手段である。パイロット光発生手段２７及びパイロット光送信手段２８は、光無線集配装置２０と光通信による接続を行おうとする光無線通信端末１０が光軸合わせを行うために、パイロット光を発生し、空間に放射する手段である。
【００３３】
上記の構成を有する複数の光無線通信端末１０と光無線集配装置２０の間で、スター型トポロジを構成するネットワークを形成し、光無線集配装置２０を介して、各光無線通信端末１０間で通信を行ったり、幹線と光無線通信端末１０間で通信を行ったりすることができるようにしている。以下、この光無線通信端末１０と光無線集配装置２０との間の光通信の準備段階に行われる光無線通信端末における光軸調整方法の動作について説明する。
【００３４】
＜第１の実施の形態＞
まず、本発明の光無線通信端末１０における光軸調整方法の第１の実施の形態について説明する。図３及び図４は、本発明の光無線通信端末における光軸調整方法の第１の実施の形態を説明するためのフローチャートである。なお、図３は、後述の第２の実施の形態と共通のフローチャートである。
【００３５】
第１の実施の形態では、まず、ステップＳ１０１において、光無線通信端末１０が、例えば、起動時などに、光無線集配装置２０との光通信のリンク光を確認する。光無線通信端末１０は、光無線集配装置２０との光同期を維持するために光リンク信号を用い、光通信データのないアイドル時にこの光リンク信号を発光している。光無線通信端末１０が、上記の光リンク信号や光通信データなどの受信信号を一定時間以上確認できない場合、光無線集配装置２０との通信を行うための光軸がずれていると判断し、光軸合わせを実行する。
【００３６】
光軸がずれている場合の光軸合わせでは、光受信手段１５が受信している受信信号の受光強度（信号強度）に応じて、光軸調整方法を選択する。ステップＳ１０３において、受光強度の確認を行い、ステップＳ１０５において、受光強度が第２の閾値より大きいか否か（受光強度＞第２の閾値）を判断する。受光強度が第２の閾値より大きい場合には、ステップＳ１０７において、細かな光軸合わせを行う微調の段階（図９に示すフローチャート）に進む。一方、受光強度が第２の閾値以下の場合には、ステップＳ１０９において、受光強度が第１の閾値より大きいか否か（受光強度＞第１の閾値）を判断する。
【００３７】
そして、受光強度が第１の閾値より大きい場合には、ステップＳ１１１において、受光強度が第２の閾値より大きくなる方向を探す粗調２の段階（図８に示すフローチャート）を行い、受光強度が第１の閾値以下の場合には、ステップＳ１１３において、受光強度が第１の閾値より大きくなる方向を探す粗調１の段階（図７に示すフローチャート）を行う。なお、ステップＳ１０７の微調の段階、ステップＳ１１１の粗調２の段階、ステップＳ１１３の粗調１の段階が終了した後、再び、ステップＳ１０１の光通信のリンク光の確認に戻るようにすれば、再度、光通信のリンク光が確認できるか否かを判断して、光軸調整方法を選択することができる。
【００３８】
一方、ステップＳ１０１でリンク光の確認ができた場合（すなわち、光リンク信号や光通信データを受信できる場合）、光通信が成立するか確認する。ステップＳ１２１において、光無線通信端末１０は、テストパケット３０を生成し、ステップＳ１２３において、光伝送路が回線空き状態か否かを確認し、回線空き状態（すなわち、テストパケット３０を送信可能な状態）になった場合、ステップＳ１２５において、光無線集配装置２０に向けて、テストパケット３０を送信する。
【００３９】
図１０は、テストパケット及び通信用フレームの構造の一例を示す模式図である。図１０に示すように、テストパケット３０は光通信のリンクの確認にのみ用いられるものであり、通信用フレーム５０に比べて非常にデータ容量が小さなものである。また、図１０に示すテストパケット３０のＩＤ部には、各テストパケット３０に固有の値を設定する。このように、テストパケット３０のそれぞれに固有の値を設定して、各テストパケット３０の識別が可能となるようにしておく。
【００４０】
ステップＳ１２１で生成されるテストパケット３０は、光空間のみで有効なパケットであり、光無線集配装置２０やネットワークに接続している全ての光無線通信端末１０がこのテストパケット３０を受信した場合に、この受信信号をテストパケット３０であると認識できるようなフォーマットを有している。また、このテストパケット３０は、光通信のリンクの確認のためにのみ用いられ、幹線やＰＣなどに向けて送出しないよう各々の光通信手続き処理手段１３で処理されるものとする。
【００４１】
光無線集配装置２０は、光無線通信端末１０からのテストパケット３０を受信、検出した場合、これを取り込んで、光伝送路側（光無線通信端末１０側）に応答信号を光送信する。光無線通信端末１０は、ステップＳ１２７において、光無線集配装置２０から応答信号を受信した場合、ステップＳ１２９において、この応答信号がステップＳ１２５で送信されたテストパケット３０に係る応答信号か否かを判断する。そして、この応答信号がステップＳ１２５で送信されたテストパケット３０への応答信号の場合、ステップＳ１３１において、ステップＳ１２５で送信したテストパケット３０の内容と一致しているか否かの照合を行い、ステップＳ１３１における照合結果が一致した場合、ステップＳ１３３において、光通信のリンクが成立していると判断し、光軸合わせを終了する。
【００４２】
一方、ステップＳ１２７で光無線集配装置２０からの応答がない場合、ステップＳ１２９で応答信号がステップＳ１２５で送信されたテストパケット３０への応答信号ではない場合（例えば、別の光無線通信端末１０のテストパケット３０である場合）、ステップＳ１３１でテストパケット３０の照合結果が一致しない場合には、自端末から光無線集配装置２０に向かう光軸がわずかにずれていると考えられるので、微調の段階を行う。なお、ステップＳ１３５の微調の段階が終了した後、再び、ステップＳ１０１の光通信のリンク光の確認に戻る。
【００４３】
このように、光無線通信端末１０と光無線集配装置２０との間における光通信のリンク光の状態を判断し、さらに、テストパケット３０を用いてリンクが成立しているか否かを判断することによって、その判断結果に応じて最も適切な光軸調整方法を選択するので、無駄な段階を行わずに適切な光軸合わせを即座に行うことが可能となり、光軸合わせに費やされる時間を短縮することが可能となる。
【００４４】
また、光無線通信端末１０と光無線集配装置２０との間における光通信のリンク光の状態を適時判断することによって例えば、大まかに光軸合わせを行う粗調１の段階が終了した時点で再度判定を行って、偶然、光軸が正確に合い通信可能となった場合などには、粗調２の段階や微調の段階を行わずに、即座に通信を行うことが可能となり、無駄な段階を行わずに適切な光軸合わせを即座に行うことが可能となり、光軸合わせに費やされる時間を短縮することが可能となる。また、光無線集配装置２０の応答の結果を用いて光軸合わせを行うため、上り光軸及び下り光軸の両方を正確に合わせ、光通信が正常に行われるようにすることが可能となる。
【００４５】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の光無線通信端末１０における光軸調整方法の第２の実施の形態について説明する。図３、図５、図６は、本発明の光無線通信端末における光軸調整方法の第２の実施の形態を説明するためのフローチャートである。なお、図３は、前述の第１の実施の形態と共通のフローチャートである。
【００４６】
第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、光通信のリンク光の確認ができない場合には、受光強度が第１及び第２の閾値の閾値より大きいか否かを判断して、受光強度が第２の閾値より大きい場合には微調の段階を、受光強度が第２の閾値以下で第１の閾値より大きい場合には粗調２の段階を、受光強度が第１の閾値以下の場合には粗調１の段階をそれぞれ行うようにする（図３のステップＳ１０１〜Ｓ１１３）。
【００４７】
光通信のリンク光の確認ができた場合には、第１の実施の形態と同様に、光無線通信端末１０は、光無線集配装置２０に対してテストパケット３０を送信する（図５のステップＳ２２１〜Ｓ２２５）。そして、光無線通信端末１０は、ステップＳ２２７において、光無線集配装置２０から応答信号を受信した場合、ステップＳ２２９において、この応答信号がステップＳ２２５で送信されたテストパケット３０に係る応答信号か否かを判断する。そして、この応答信号がステップＳ２２５で送信されたテストパケット３０への応答信号の場合、ステップＳ２３１において、ステップＳ２２５で送信されたテストパケット３０の内容と一致しているか否かの照合を行い、ステップＳ２３１における照合結果が一致した場合、ステップＳ２３３において、照合結果が一致したことを示す一致回数を１つカウントアップする。
【００４８】
一方、ステップＳ２２７で光無線集配装置２０からの応答がない場合には、ステップＳ２３５において、応答がなかったことを示す非検出回数を１つカウントアップする。また、ステップＳ２２９で応答信号がステップＳ１２５で送信されたテストパケット３０への応答信号ではない場合（例えば、別の光無線通信端末１０のテストパケット３０である場合）、ステップＳ２３１でテストパケット３０の照合結果が一致しない場合には、ステップＳ２３７において、受信したテストパケット３０が適切なテストパケット３０ではないことを示す不一致回数を１つカウントアップする。
【００４９】
ステップＳ２３３〜ステップＳ２３７のいずれかの処理において、一致回数、非検出回数、不一致回数のいずれかが１つカウントアップされた後、ステップＳ２３９において、送信回数を１つカウントアップする。ステップＳ２４１において、この送信回数が所定の回数（例えば１０回）になるまで、ステップＳ１０１以降の処理を繰り返し、送信回数が所定の回数（１０回）になった場合、後続の処理で、一致回数を参照して、光通信のリンクの状態を判断する。
【００５０】
まず、ステップＳ２４３において、一致回数が送信回数（１０回）と一致しているか否かを判断する。一致回数が送信回数と一致している場合には、ステップＳ２４５において、光通信のリンクは成立していると判断され、光軸合わせは不要である。一致回数が送信回数（１０回）と一致していない場合は、ステップＳ２４７において、一致回数が送信回数の半分以上（５〜９回）か否かを判断し、一致回数が送信回数の半分以上（５〜９回）でない場合には、さらに、ステップＳ２４９において、一致回数がカウントアップされている（１〜４回）か否かを判断する。
【００５１】
ステップＳ２４９で一致回数がカウントアップされていない（すなわち、一致回数が０回）と判断された場合には、ステップＳ２５１において、微調の段階（図９に示すフローチャート）に進む。なお、ステップＳ２５１の微調の段階が終了した後、再び、図３のステップＳ１０１の光通信のリンク光の確認に戻るようにすれば、再度、光通信のリンクが成立しているか否かを判断して、光軸調整方法を選択することができる。
【００５２】
また、ステップＳ２４７で、一致回数が送信回数の半分以上（５〜９回）であると判断された場合には、ステップＳ２５３において、不一致回数が０か否かを判断する。ステップＳ２５３で不一致回数が０の場合、光軸が完全には合っていないが通信はほぼ正確に行われているか、又は、光回線が混雑してパケット間の衝突が多発しているが通信は正確に行われていると考えられるため、ステップＳ２５５において、光通信のリンクが成立しているものとみなす。また、ステップＳ２５３で不一致回数が０でない場合には、光軸がずれているために正確な通信が行えないと考えられるため、ステップＳ２５７において、微調の段階（図９に示すフローチャート）に進む。なお、ここでも微調の段階が終了した後、再び、図３のステップＳ１０１の光通信のリンク光の確認に戻ることが好ましい。
【００５３】
また、ステップＳ２４９で、一致回数がカウントアップされている（１〜４回）と判断された場合も、ステップＳ２５９において、不一致回数が０か否かを判断する。ステップＳ２５９で不一致回数が０の場合、光軸が正確に定まって光通信のリンクが成立しているか否かを判断するのは困難であるとみなし、送信回数、一致回数、非検出回数、不一致回数などのカウンタを初期化して、再度、初め（図３のステップＳ１０１）に戻って処理を繰り返し行うようにする。また、ステップＳ２５９で不一致回数が０でない場合には、ステップＳ２６１において、微調の段階（図９に示すフローチャート）に進む。なお、ここでも微調の段階が終了した後、再び、図３のステップＳ１０１の光通信のリンク光の確認に戻ることが好ましい。
【００５４】
このように、第２の実施の形態では、第１の実施の形態と比較して、リンク光の確認が得られた場合に送信するテストパケット３０の送信回数を複数回とし、その応答結果及び照合結果に応じて最も適切な光軸調整方法を選択するので、光通信のリンクの状態をより正確に把握し、無駄な段階を行わずに適切な光軸合わせを即座に行うことが可能となり、光軸合わせに費やされる時間を短縮することが可能となる。また、光無線集配装置２０の応答の結果を用いて光軸合わせを行うため、上り光軸及び下り光軸の両方を正確に合わせ、光通信が正常に行われるようにすることが可能となる。
【００５５】
以上の第１及び第２の実施の形態をまとめたものを図１１に示す。図１１は、本発明の光軸調整方法の第１及び第２の実施の形態において、選択される光軸調整方法とその選択条件を示す表である。このように、様々な条件を考慮して、その条件となる状態に最適な光軸調整方法を選択することが可能となる。また、第１及び第２の実施の形態では、第１及び第２の閾値として任意の適切な値を設定することが可能である。また、第２の実施の形態では、テストパケット３０の送信回数は１０回としているが、適切な回数を適宜選択して設定することが可能である。
【００５６】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、光無線集配装置と光無線通信端末との間で、少なくとも光リンク信号による光同期を光無線通信端末が検出できる程度に光軸が合っている場合には、光無線通信端末と光無線集配装置との間で双方向データ通信を実行させ、その結果に応じた光軸調整を行うようにしているので、無駄な段階を行わずに光無線通信端末の光無線のリンク状態に適した光軸合わせを即座に行って、光軸合わせに費やされる時間を短縮することが可能となる。また、特に、大まかな精度の光軸調整方法を行った段階で、偶然、光無線通信端末の光受信手段が通信可能な向きになった場合には、即座に光軸合わせを終了して光通信を行うことが可能となり有効である。また、光無線集配装置の応答の結果を用いて光軸合わせを行うため、上り光軸及び下り光軸の両方を正確に合わせ、光通信が正常に行われるようにすることが可能となる。
【００５７】
また、本発明によれば、光無線集配装置と光無線通信端末との間で、少なくとも光リンク信号による光同期を光無線通信端末が検出できる程度に光軸が合っている場合には、光無線通信端末と光無線集配装置との間で複数回の双方向データ通信を実行させ、その結果に応じた光軸調整を行うようにしているので、無駄な段階を行わずに光無線通信端末の光無線のリンク状態に適した光軸合わせを即座に行って、光軸合わせに費やされる時間を短縮することが可能となる。また、特に、大まかな精度の光軸調整方法を行った段階で、偶然、光無線通信端末の光受信手段が通信可能な向きになった場合には、即座に光軸合わせを終了して光通信を行うことが可能となり有効である。また、光無線集配装置の応答の結果を用いて光軸合わせを行うため、上り光軸及び下り光軸の両方を正確に合わせ、光通信が正常に行われるようにすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で使用される光無線通信端末の一構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明で使用される光無線集配装置の一構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の光無線通信端末における光軸調整方法の第１及び第２の実施の形態を説明するためのフローチャートの１ページ目である。
【図４】本発明の光無線通信端末における光軸調整方法の第１の実施の形態を説明するためのフローチャートの２ページ目である。
【図５】本発明の光無線通信端末における光軸調整方法の第２の実施の形態を説明するためのフローチャートの２ページ目である。
【図６】本発明の光無線通信端末における光軸調整方法の第２の実施の形態を説明するためのフローチャートの３ページ目である。
【図７】従来及び本発明に共通の光軸調整方法における粗調１の段階を説明するためのフローチャートである。
【図８】従来及び本発明に共通の光軸調整方法における粗調２の段階を説明するためのフローチャートである。
【図９】従来及び本発明に共通の光軸調整方法における微調の段階を説明するためのフローチャートである。
【図１０】テストパケット及び通信用フレームの構造の一例を示す模式図である。
【図１１】本発明の光軸調整方法の第１及び第２の実施の形態において、選択される光軸調整方法とその選択条件を示す表である。
【図１２】従来の光軸調整方法の一例を示すフローチャートである。
【図１３】光無線通信端末の光受信手段の受光強度領域を示す模式図である。
【図１４】従来の光軸調整方法の粗調１及び粗調２の段階における光源の軌跡の一例を示す模式図である。
【図１５】光受信手段に使用される４つのセルに当分割されたＰＤ（Photo Detector：フォトディテクタ）の模式図である。
【図１６】微調の段階における受信光の軌跡の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
１０  光無線通信端末
１１、２５  受信手段
１２、２２  通信データ処理手段
１３、２３  光通信手続き処理手段
１４、２６  光送信手段
１５、２１  光受信手段
１６、２４  送信手段
１７  パイロット光抽出手段
１８  光軸合わせ制御手段
１９  サーボ手段
２０  光無線集配装置
２７  パイロット光発生手段
２８  パイロット光送信手段
３０  テストパケット
４０  ＰＤ（フォトディテクタ）
【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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【図１５】
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【図１６】
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