(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光無線集配装置に半二重光無線通信伝送路を介して複数の光無線端末装置が接続されるとともに、前記複数の光無線端末装置のそれぞれに通信伝送路を介して情報端末が接続され、これら複数の情報端末のうちの１つの情報端末から送信された上りパケット送信が前記光無線端末装置を経由して前記光無線集配装置に到達した後、前記光無線集配装置が、前記到達した上りパケット送信を、折り返しパケット送信として前記各光無線端末装置を経由して前記各情報端末に対して下り方向に送信する半二重光無線通信システムの前記光無線端末装置であって、
受信した前記折り返しパケット送信が、自己の光無線端末装置が前記光無線集配装置に対して前記上りパケット送信を送信してから所定時間内に受信したものである場合は、前記自己の光無線端末装置に接続される情報端末への下り方向の送信を禁止する下り送信手段を備えることにより、前記情報端末から送信された上りパケット送信の戻り通信を防止するよう構成したことを特徴とする半二重光無線通信システムの光無線端末装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集配装置と複数の端末装置との間でスター型トポロジを構成して光無線による半二重通信を行う光無線通信システムの光無線端末装置に関し、特に端末装置から集配装置に半二重通信で送信され、その送信終了後に集配装置から半二重通信で折り返されてくるパケットを端末装置で選別する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来例として、特開平８−５６１９８号公報には伝送レートが１０Ｍbpsの全二重の光無線ＬＡＮシステムが提案されている。図６はその標準的なシステム構成を示し、天井には集配装置Ｃが設置され、各端末装置Ａ、Ｂにそれぞれ幹線１Ａ、１Ｂを介してコンピュータ２Ａ、２Ｂなどの情報端末が接続されている。また集配装置Ｃは集配装置側幹線１Ｃを介して他の集配装置Ｃに接続されている。このシステムでは、全二重通信を実現するために、集配装置Ｃは端末装置Ａ、Ｂから受信した信号から端末装置Ａ、Ｂに送信した信号を減算して反射光を除去するように構成され、これにより、光空間上でのデータ送信と受信を同時に（全二重で）行うことができる。
【０００３】
また、端末装置Ａ、Ｂから送信された信号は、その送信中に集配装置Ｃにより折り返されて端末装置Ａ、Ｂに戻るように構成されている。
この折り返しの際、送信中の端末装置Ａ、Ｂに繋がっているコンピュータ２Ａ、２Ｂから送信中のパケットと折り返されたパケットが幹線１Ａ、１Ｂ上で衝突することを防止するために、端末装置Ａ、Ｂでは、パケット送信開始時に先頭の数バイトを非常に短期間（最大でもパケット送信終了まで）保持して、パケット送信中に折り返されてきたパケットと比較し、同じであれば幹線１Ａ、１Ｂ側への送信を行わないように構成されている。
【０００４】
ところで、上記のシステムは、伝送レートが１０Ｍbpsの場合を想定しているが、１００Ｍbps（光伝送区間では１２５Ｍbpsに変換）での伝送の場合を考えると、デジタル変調の１サンプル時間の波長は、
３００，０００ｋｍ／１２５ＭＨｚ＝２．４ｍ
となり、光源の近傍、例えば１．２ｍ先で反射が生じた場合、戻ってくる光信号は往復で光路が２．４ｍとなり１波長分の位相差となる。ゆえに、不特定の位置での反射戻り光は元の送信信号に対してどの程度の位相差になるかは予想できない。このため、反射打ち消しを行おうとすると、様々な位相・振幅の光に対応した打ち消し回路が必要になり、反射打ち消し回路の実装が非常に困難なものとなる（集配装置Ｃから送信する光送信信号は広範囲に送信されるため、さまざまな反射物によって集配装置Ｃへの戻り光を生じる）。このため、光空間上で同時通信を行うことができず、集配装置Ｃと各端末装置Ａ、Ｂは排他的に光空間を使用する半二重通信を行う必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような半二重光無線通信システムにおいて、端末装置Ａ、Ｂから送信された１パケットを集配装置Ｃでいったん全て保存し、端末装置Ａ、Ｂからのパケット送信が終了した後に、集配装置Ｃが保存したパケットをサービスエリア内の端末装置Ａ、Ｂに送信を行うことにより、光空間での排他的通信を実現すると、従来例の１０Ｍbps全二重システムのように端末装置Ａ、Ｂに繋がっているコンピュータ２Ａ、２Ｂからのパケットを送信中に、そのパケットが折り返されてほぼ同時に来ることは無いために衝突も発生せず、問題がないように思えるが、例えば図７に示すようにスイッチ機能をもったＨＵＢ（ハブ）１０を端末装置Ａの幹線１Ａ側に接続した場合に問題が生じる。
【０００６】
ここで、スイッチ機能をもったＨＵＢ１０は、ポート１〜ポートＮを持つものとする。ポート１にはサーバ１１が繋がっており、ポート２には端末装置Ａが繋がっていると仮定する。図７の数字はサーバ１１からパケットを送信した場合のそのパケットの移動順序を表している。
▲１▼サーバ１１からパケットがスイッチ機能付きＨＵＢ１０に送信されると、スイッチ機能付きＨＵＢ１０はポート１にサーバ１１が繋がっていることを学習する。
▲２▼パケットはＨＵＢ１０から端末装置Ａに送信される。
▲３▼端末装置Ａから集配装置Ｃへ半二重で送信される。
▲４▼集配装置Ｃから集配装置Ａ側幹線１Ａ側へ送信される。
▲５▼集配装置Ｃから端末装置Ａへパケットが半二重で折り返される。
▲６▼端末装置ＡからＨＵＢ１０にパケットが送信されると、スイッチ機能付きＨＵＢ１０はポート２にサーバ１１が繋がっていると誤学習する。
▲７▼ＨＵＢ１０からサーバ１１にパケットが送信される。
【０００７】
すなわち、▲１▼において、スイッチ機能付きＨＵＢ１０はポート１にサーバ１１が繋がっていることを学習する。しかし、▲６▼において、スイッチ機能付きＨＵＢ１０はポート２にサーバ１１が送信元となっているパケットが到達するため、ポート２にサーバ１１が繋がっているものと誤学習する。この後、他のポートからサーバ１１向けのパケットが来た場合、このサーバ向けパケットはポート２に送信されることになり、サーバ１１に到達しないことがあり得る。
【０００８】
本発明は上記従来例の問題点に鑑み、光無線端末装置の幹線側にスイッチ機能付きＨＵＢが接続された場合にその誤学習を防止することができる半二重光無線通信システムの光無線端末装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、半二重でパケット送信を終了した後に半二重で受信したパケットが折り返しパケットか否かをタイマなどで判断し、折り返しパケットでない場合にはそのパケットを情報端末に送信し、折り返しパケットの場合にはそのパケットを情報端末に送信しないようにしたものである。
【００１０】
すなわち本発明によれば、光無線集配装置に半二重光無線通信伝送路を介して複数の光無線端末装置が接続されるとともに、前記複数の光無線端末装置のそれぞれに通信伝送路を介して情報端末が接続され、これら複数の情報端末のうちの１つの情報端末から送信された上りパケット送信が前記光無線端末装置を経由して前記光無線集配装置に到達した後、前記光無線集配装置が、前記到達した上りパケット送信を、折り返しパケット送信として前記各光無線端末装置を経由して前記各情報端末に対して下り方向に送信する半二重光無線通信システムの前記光無線端末装置であって、
受信した前記折り返しパケット送信が、自己の光無線端末装置が前記光無線集配装置に対して前記上りパケット送信を送信してから所定時間内に受信したものである場合は、前記自己の光無線端末装置に接続される情報端末への下り方向の送信を禁止する下り送信手段を備えることにより、前記情報端末から送信された上りパケット送信の戻り通信を防止するよう構成したことを特徴とする半二重光無線通信システムの光無線端末装置が提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明に係る半二重光無線通信システムの一例を示す構成図、図２は図１のシステムにおける送信元でない端末装置の通信シーケンスを示す説明図、図３は図１のシステムにおける送信元端末装置の通信シーケンスを示す説明図である。
【００１２】
図１に示すシステム例では、天井には光無線集配装置Ｃが設置され、各光無線端末装置Ａ、Ｂにそれぞれ幹線１Ａ、１Ｂを介してコンピュータ２Ａ、２Ｂなどの情報端末が接続されている。集配装置Ｃは幹線１Ｃを介して他の集配装置に接続されている。このようなシステム例において、コンピュータ２Ａから端末装置Ａへパケットを送信した場合の送信元でない端末装置Ｂの通信シーケンスを図２及び以下に示す。
▲１▼コンピュータ２Ａから端末装置Ａへのパケット送信。
▲２▼端末装置Ａからの集配装置Ｃへの半二重パケット送信。
▲３▼集配装置Ｃから集配装置側幹線１Ｃ側へのパケット送信。
▲４▼集配装置Ｃから端末装置Ａ、Ｂへの半二重折り返しパケット送信。
▲５▼端末装置Ｂからコンピュータ２Ｂへのパケット送信。
【００１３】
ここで、端末装置Ａ、Ｂから半二重で送信されたパケットは、折り返しが必要な場合、送信終了後に半二重であるが最短時間で折り返し送信が行われる。このため、端末装置Ａ、Ｂから送信終了後、一定時間以内に集配装置Ｃから来るパケットは折り返しパケットであると判断できる。このような場合、パケットを送信した端末装置Ａは、幹線側１Ａへパケット送信を行わない。この場合、折り返しではない集配装置側幹線１Ｃ側からのパケットを間違って削除しないように、端末装置Ａ、Ｂ側でパケット受信禁止区間を設けなければならない。端末装置Ａ、Ｂからパケットが送信された後、直ぐに折り返しパケットが来ない状況としては、以下のようなものが考えられる。
【００１４】
１）集配装置Ｃにスイッチ機能が実装されている場合。
この場合、送信先が集配装置Ｃの幹線１Ｃ側にあると分かっているパケットは、集配装置側幹線１Ｃにのみパケットが送信され、折り返しパケットは帰ってこない。
２）端末装置Ａ、Ｂの信号を集配装置Ｃで認識できない場合。
集配装置ＣはＰＬＬの同期が外れたり、複数の端末装置Ａ、Ｂが同時に発光を行っているなどによりパケットスタートパターンを認識できなかった場合、パケットの折り返しを行わない。この場合、集配装置Ｃでは、発光しているかどうかをキャリアにより調べ、端末装置Ａ、Ｂの発光が終わった後、一定の期間パケットは送信しないことが重要である。特に端末装置Ａ、Ｂの折り返しパケット受信禁止区間より前にパケットを送信しないようにする必要がある。
【００１５】
そこで、第１の実施形態の具体的な手順としては、図３に示すように端末装置Ａは▲２▼においてパケット送信終了時点からカウントを始め、▲４▼において集配装置Ｃからのパケット受信をした時点でカウンタが一定値以下であれば、折り返しパケットとして端末装置Ａ側幹線１Ａにパケットを送信せず、一定値以上であれば端末装置Ａ側幹線１Ａに折り返しパケットでないとしてパケットの送信を行う。また、この時点でカウンタをリセットする。
【００１６】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態では、各端末装置Ａ、ＢにＩＤが割り振られる。そして、図４に示すように、送信元端末装置Ａでは端末装置Ａ側幹線１Ａ側からパケットを受信した際、このようなＩＤなどの識別可能な値のヘッダを付加し、集配装置Ｃに送信を行う。集配装置Ｃでは、幹線１Ｃ側へはヘッダを削除してそのパケットを送信し、光空間側にはヘッダ付きパケットをそのまま折り返し送信する。端末装置Ａ、Ｂでは集配装置Ｃから送られてきたパケットのヘッダの情報を比較することによって、集配装置Ｃからのパケットが自分が送信したものかについての識別を行うことができ、もしヘッダに付いたＩＤと一致したＩＤを持つ端末装置Ａは端末装置Ａ側幹線１Ａ側への送信を行わない。
【００１７】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態では、図５に示すように端末装置Ａは端末装置Ａ側幹線１Ａ側からパケットを受信した場合、パケットの先頭の数バイトを保持し、集配装置Ｃに送信する。集配装置Ｃでは、パケットを幹線１Ｃと端末装置Ａ、Ｂに送信する。端末装置Ａでは、先に保持したパケットの先頭データと集配装置Ｃからのパケットとを比較することによって、折り返しパケットが自分が送信したパケットか否かについての識別を行うことができる。もし先頭の数バイトが一致したならば端末装置ＡはＡ側幹線１Ａ側への送信を行わない。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、半二重でパケット送信を終了した後に半二重で受信したパケットが折り返されたパケットか否かをタイマなどで判断し、折り返しパケットでない場合にはそのパケットを情報端末に送信し、折り返しパケットの場合にはそのパケットを情報端末に送信しないようにしたので、光無線端末装置の幹線側にスイッチ機能付きＨＵＢが接続された場合にその誤学習を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る半二重光無線通信システムの一例を示す構成図である。
【図２】図１のシステムにおける送信元でない端末装置の通信シーケンスを示す説明図である。
【図３】図１のシステムにおける送信元端末装置の通信シーケンスを示す説明図である。
【図４】第２の実施形態の送信元端末装置の通信シーケンスを示す説明図である。
【図５】第３の実施形態の送信元端末装置の通信シーケンスを示す説明図である。
【図６】一般的な光無線通信システムの一例を示す構成図である。
【図７】従来の半二重光無線通信システムの通信シーケンスを示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ、Ｂ  光無線端末装置
Ｃ  光無線集配装置
１Ａ  端末装置Ａ側幹線
１Ｂ  端末装置Ｂ側幹線
２Ａ、２Ｂ  コンピュータ（情報端末）
１０  スイッチ機能付きＨＵＢ
【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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