(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の光通信エリア内に存在する光通信装置からの複数の光通信情報のそれぞれを二次元画像センサを用いて該二次元画像センサの画素単位に分離して受光する受光手段と、
前記受光手段によって前記光通信情報を受光したときの前記二次元画像センサの画素座標を当該光通信情報の物理位置情報とすると共に該物理位置情報と情報ネットワーク上に設定される論理位置情報とを関連付けて記憶保持する情報保持手段と、
前記受光手段によって受光された光通信情報を前記情報ネットワーク上に送信する際に該光通信情報の物理位置情報に対応する論理位置情報を前記情報保持手段から取り出して該光通信情報の送信元アドレスにセットして前記情報ネットワークに送信すべきネットワークパケットデータを生成し、送信するパケットデータ送信手段と、
前記情報ネットワークからのネットワークパケットデータの送信先アドレスで示された論理位置情報に対応する物理位置情報を前記情報保持手段から取り出して該ネットワークパケットデータの送信先アドレスにセットして前記光通信エリア内に送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とする光通信中継装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信中継装置に関し、詳しくは、所定の光通信エリア内に存在する光通信処理を実行する端末の物理位置を把握し、ネットワーク上の論理位置情報と前記物理位置情報との関連付けを行なって前記端末の移動やリソース割り付け等の容易化を図った光通信中継装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ケーブル敷設が困難な場所、例えば、工場やイベント会場などでは、赤外線などを用いたワイヤレスＬＡＮ（Local Area Network）が構築されることがある。これによれば、天井等に光通信中継装置を取り付けるとともに、各端末に光通信装置を接続し、この光通信装置を光通信エリア（当該光通信中継装置のデータ通信サービスエリア）内に位置させることにより、各々の光通信装置と光通信中継装置との間でワイヤレスの赤外線通信を行なうことができ、光通信中継装置を介してイーサネット等の有線ＬＡＮに接続された各種サーバやリソースにアクセスすることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の光通信中継装置にあっては、光通信エリア内の複数の端末との間で時分割に通信を行なうものであったため、光通信エリア内の情報伝達の輻輳を招き易いという問題点があった。また、光通信エリア内の複数の端末の識別をネットワーク上の論理位置情報に基づいて行なっていたため、各端末の位置移動やリソース割り付けの変更に柔軟に対応できないという問題点があった。
【０００４】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、光通信エリア内の情報伝達の輻輳を招くことなく、しかも、各端末の位置移動やリソース割り付けの変更に柔軟に対応できる光通信中継装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、所定の光通信エリア内に存在する光通信装置からの複数の光通信情報のそれぞれを二次元画像センサを用いて該二次元画像センサの画素単位に分離して受光する受光手段と、
前記受光手段によって前記光通信情報を受光したときの前記二次元画像センサの画素座標を当該光通信情報の物理位置情報とすると共に該物理位置情報と情報ネットワーク上に設定される論理位置情報とを関連付けて記憶保持する情報保持手段と、
前記受光手段によって受光された光通信情報を前記情報ネットワーク上に送信する際に該光通信情報の物理位置情報に対応する論理位置情報を前記情報保持手段から取り出して該光通信情報の送信元アドレスにセットして前記情報ネットワークに送信すべきネットワークパケットデータを生成し、送信するパケットデータ送信手段と、
前記情報ネットワークからのネットワークパケットデータの送信先アドレスで示された論理位置情報に対応する物理位置情報を前記情報保持手段から取り出して該ネットワークパケットデータの送信先アドレスにセットして前記光通信エリア内に送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
まず、はじめに、本実施の形態における光通信中継装置の概念的な構成を説明する。図１は本実施の形態における光通信中継装置の概念構成図である。この図において、光通信中継装置１００は、光通信エリア（図では光セグメントと称している）２００、受信手段（発明の要旨に記載の受光手段に相当）３００、出力情報生成手段（発明の要旨に記載のパケットデータ送信手段に相当）４００、位置情報管理手段（発明の要旨に記載の情報保持手段に相当）５００、入力情報生成手段（発明の要旨に記載の送信手段に相当）６００および光出力手段７００で構成されている。
【０００７】
光通信エリア２００は、詳述すると、光通信によるデータ通信サービスエリアを模式化したものであり、受信手段３００の受信エリアおよび光出力手段７００の送信エリアとで構成される。受信手段３００は光通信エリア２００内に存在する複数（図では便宜的に２個）の端末に接続された光通信装置からの光通信情報２０１、２０２（図では便宜的に輝点を模した図形で表している）をそれぞれ分離して受信する。受信手段３００は好ましくは多数の画素（図では細かな桝目で表している）で構成された二次元画像センサであって、さらに、図示は略すが、光通信情報２０１、２０２を二次元画像センサの受光面に収束させた後、空間的に分離して受光するための撮影レンズや光通信情報２０１、２０２の波長域に対応した通過特性を持つ光学フィルターなどを備えている。受信手段３００のハッチングを付けた画素３０１、３０２は各々光通信情報２０１、２０２の受信画素である。以下、画素３０１の座標値を（ｘ301，ｙ301）で表し、画素３０２の座標値を（ｘ302，ｙ302）で表すことにする。
【０００８】
座標値（ｘ301，ｙ301）の受信情報（すなわち光通信情報２０１）と、座標値（ｘ302，ｙ302）の受信情報（すなわち光通信情報２０２）は、出力情報生成手段４００および位置情報管理手段５００に送られ、出力情報生成手段４００で図外の情報ネットワークへ出力するためのネットワークパケットデータの生成が行なわれるとともに、位置情報管理手段５００で各々の光通信情報２０１、２０２の物理位置情報の登録および物理位置情報と、情報ネットワーク上に設定される論理位置情報との関連付けが行われる。ここで、物理位置情報とは各々の光通信情報２０１、２０２の受信手段３００における受信位置の情報であり、上記座標値（ｘ301，ｙ301）、（ｘ302，ｙ302）に相当する情報、またはこの座標値を表す情報である。
【０００９】
したがって、上記の出力情報生成手段４００でネットワークパケットデータを生成する際に、位置情報管理手段５００から適切な論理位置情報を取得してその送信元アドレスにセットすることにより、光通信エリア２００内に存在する複数の端末に接続された光通信装置の物理位置情報を、情報ネットワーク上の論理位置に変換してネットワークパケットデータを生成することができ、各端末の位置移動やリソース割り付けの変更に柔軟に対応することができる。
【００１０】
また、座標値（ｘ301，ｙ301）の受信情報（すなわち光通信情報２０１）と、座標値（ｘ302，ｙ302）の受信情報（すなわち光通信情報２０２）は、上記のとおり、空間的に分離して受光されたものである。このため、受信手段３００による受信動作は複数の光通信情報２０１、２０２について同時並行的に行われるから、少なくとも一つの光通信情報の受信動作によって他の光通信情報の受信が待たされることはなく、この点において情報伝達の輻輳を回避することができる。
【００１１】
一方、情報ネットワークから出力されるネットワークパケットデータは、入力情報生成手段６００で受信され、この入力情報生成手段６００は、受信したネットワークパケットデータに設定された送信先アドレスで特定される論理位置情報を手掛かりに位置情報管理手段５００を参照し、光通信情報２０１、２０２を送信出力した端末の適切な物理位置情報を取得し、その物理位置情報を同送信先アドレスに設定して光通信情報を生成する。光出力部６００はこの光通信情報を光通信エリア２００にブロード送信出力し、光通信エリア２００内の各光通信装置は自分宛ての光通信情報を受信する。
【００１２】
以上説明した本発明の技術思想に係る光通信中継装置１００の各構成要素、すなわち、光通信エリア２００、受信手段３００、出力情報生成手段４００、位置情報管理手段５００、入力情報生成手段６００および光出力手段７００は、様々な実施の態様をとることができ、以下にその態様の一例を説明する。
【００１３】
なお、以下の説明における様々な細部の特定ないし実例および数値や文字列その他の記号の例示は、本発明の思想を明瞭にするための、あくまでも参考であって、それらのすべてまたは一部によって本発明の思想が限定されない。また、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャおよび周知の回路構成等（以下「周知事項」）についてはその細部にわたる説明を避けるが、これも説明を簡潔にするためであって、これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除するものではない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含まれている。
【００１４】
図２は本実施の形態におけるネットワーク（情報ネットワーク）の全体構成図である。ネットワーク１は、ネットワーク媒体２、光通信エリア３、通信エリア外の端末群４およびサーバ群５などで構成されている。なお、“通信エリア外”とは光通信エリア３の外部に位置していることを意味する。ネットワーク媒体２は、イーサネット、ＥＣＨＯＮＥＴ、ＩＥＥＥ１３９４、ＨｏｍｅＰＮＡなどの有線系またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどの無線系の通信媒体であり、汎用の通信プロトコル（例えばＴＣＰ／ＩＰ：Transmission Control Protocol／Internet Protocol）を用いて光通信エリア３、端末群４およびサーバ群５の間の情報伝達を媒介するものである。
【００１５】
端末群４は、例えば、複数の端末４ａ〜４ｄで構成されており、各端末４ａ〜４ｄは、少なくとも当該ネットワーク１の中でユニークな固有の識別情報（アドレス）を有するとともに、サーバ群５によって提供される各種サービスまたは光通信エリア３の内部に存在する各種リソースを利用可能な所要のアプリケーションプログラムおよび上記プロトコルをサポートするネットワークＯＳ（Operating System）を搭載している。
【００１６】
サーバ群５は、リソース割り付けサーバ５ａやその他のサーバ（例えば、メールサーバやファイルサーバ等）５ｂ〜５ｄで構成されており、各サーバ５ａ〜５ｄは、端末群４と同様に少なくとも当該ネットワーク１の中でユニークな固有の識別情報（アドレス）を有するとともに、各サーバサービスを提供するためのアプリケーションプログラムおよび上記プロトコルをサポートするネットワークＯＳを搭載している。
【００１７】
次に、光通信エリア３を説明するが、この光通信エリア３は、前述の光通信エリア２００に相当し、事務室等の天井などに取り付けられた１台のブリッジコントローラ６（前述の光通信中継装置１００に相当）を含み、そのブリッジコントローラ６から下向きに放射される末広がりのダウンリンク光ＤＬによって、光通信エリア３の内部（所定のデータ通信サービスエリア内）に位置するｎ台の端末７1〜７nへ一斉に情報を伝達するとともに、ｎ台の端末７1〜７nから上向きに放射される絞り込まれたビーム状のアップリンク光ＵＬ（発明の要旨に記載の光通信情報に相当）をブリッジコントローラ６で個別に受信（空間分離受信）し、各々のアップリンク光ＵＬに含まれる情報を光通信エリア３内の他の端末またはネットワーク媒体２上の他の端末（端末群４を構成する）もしくはネットワーク媒体２上のサーバ（サーバ群５を構成するサーバ）などに伝達する。
【００１８】
ブリッジコントローラ６は、所定の制御プログラムに従ってブリッジコントローラ６の全体動作（特に前述の出力情報生成手段４００、位置情報管理手段５００および入力情報生成手段６００を実現するための動作）を制御するＣＰＵ１０と、その制御プログラムなどを格納するプログラムメモリ１１と、ＣＰＵ１０の主記憶として機能するワークメモリ１２と、前述の汎用プロトコル（以下便宜的に「ＴＣＰ／ＩＰ」とする）に従ってブリッジコートローラ６とネットワーク媒体２との間のデータ転送を実行するネットワークインターフェース（Ｉ／Ｆ）１３と、ＣＰＵ１０からの送信情報に応じた駆動信号を生成する駆動部１４と、その駆動信号に従ってダウンリンク光ＤＬを発生する発光部１５と、データ通信サービスエリア内の二次元画像を撮影してその画像信号を出力する受光部１６（前述の光出力手段７００に相当）と、受光部１６から出力された画像信号を保持するフレームバッファメモリ１７と、受光部１６から出力された画像信号に含まれる各端末（発明の要旨に記載の光通信装置に相当）７i（ｉは１〜ｎ）ごとの受信情報を保持するデータバッファメモリ１８と、各端末７iごとの位置情報を保持する位置情報テーブルメモリ１９とを備える。
【００１９】
さらに、ブリッジコントローラ６の受光部１６は、各端末７iからのアップリンク光ＵＬを空間的に分離して撮像する撮影レンズ１６ａと、アップリンク光ＵＬの波長域の通過特性を有する光学フィルター１６ｂと、これらの光学素子（撮影レンズ１６ａおよび光学フィルター１６ｂ）を通過した、データ通信サービスエリア内の二次元平面像を画像信号に変換して所定周期ごとに出力する二次元画像センサ１６ｃを含み、二次元画像センサ１６ｃには、例えば、Ｎ×Ｍ画素（以下便宜的に「Ｎ＝１６、Ｍ＝１６」とする）構成のインターライン転送型ＣＣＤ（Charge Coupled Device）が用いられている。受光部１６は前述の受信手段３００に相当する。
【００２０】
データ通信サービスエリア内には、図示の例の場合、ｎ台の端末７iが設けられている。各々の端末７iは、ビーム状所定波長域のアップリンク光ＵＬに送信情報を乗せて発射する発光部２０iと、ダウンリンク光ＤＬを受光してそのダウンリンク光ＤＬに含まれる受信情報を再生する受光部２１iと、上記受信情報が自端末宛てである場合にその受信情報を所定のアプリケーションプログラムに渡し、また、必要に応じて所定のアプリケーションで上記送信情報を生成する端末本体部２２iとを備える。
【００２１】
次に、ブリッジコントローラ６を中心とした動作の概要について説明する。ブリッジコントローラ６は、大きく分けて、「位置情報管理処理機能」、「通信エリア内情報伝達処理機能」および「通信エリア内外情報伝達処理機能」の三つの機能を有する。
（１）位置情報管理処理機能
自通信エリア内に位置する各端末７iの物理位置と論理位置の対応関係を管理する機能である。物理位置とはその端末７iのデータ通信サービスエリア内の実際の位置であり、論理位置とはネットワーク上に展開されるアドレスのことである。各端末７iの物理位置と論理位置の対応関係情報は位置情報テーブルメモリ１９に登録されており、この登録情報は受光部１６から取り出される画像信号に基づいて逐次に更新されるようになっている。
（２）通信エリア内情報伝達機能
自通信エリア内の端末７i同士で行われる情報伝達を中継（ブリッジ）する機能である。
（３）通信エリア内外情報伝達機能
自通信エリア内の端末７iと、自通信エリア外の端末（端末群４やサーバ群５を構成するサーバ）との間で行われる情報伝達をブリッジする機能である。
【００２２】
図３（ａ）はこれらの機能概念図である。光ネットワーク通信エリア２６は自通信エリア（光通信エリア３）に相当し、イーサネットワーク通信エリア２７は自通信エリア外に相当する。ブリッジコントローラ６は、これらの自通信エリア内と自通信エリア外の間に位置して、光入力部２８ａ（受光部１６に相当する。）、光出力部２８ｂ（発光部１５に相当する。）、および、イーサネット入力部２９ａ／出力部２９ｂ（イーサネットＩ／Ｆ１３に相当する。）との間に複数の経路３０ａ〜３０ｄを形成し、これらの経路を使い分けながら、通信エリア内情報伝達機能および通信エリア内外情報伝達機能を実現する。例えば、通信エリア内情報伝達を行なう場合は経路３０ａを用い、通信エリア外情報伝達を行なう場合は経路３０ｂ（情報伝達方向が通信エリア外→通信エリア内の場合）または経路ｃ（情報伝達方向が通信エリア内→通信エリア外の場合）を用いる。なお、経路ｄは通信エリア外からの情報伝達であってその情報が自通信エリア宛てでない場合に、その情報を破棄するために用いられる。
【００２３】
経路３０ａ〜３０ｄの選択は、例えば、通信パケット内のアドレス情報に従って行なう。すなわち、図３（ｂ）はアップリンク光ＵＬやダウンリンク光ＤＬに用いられるネットワークパケットデータＰＫＴの構造図であり、ＯＳＩ（Open System Interconnection）参照モデルのデータリンク層のパケット構造に対応するものである。ＰＫＴは、宛先アドレスのフレームＦＲＭ１、送り元アドレスのフレームＦＲＭ２および情報フレームＦＲＭ３などで構成されており、宛先アドレスと送り元アドレスは、例えば、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスである。なお、パケットをフレームということもあるが、本明細書中では両者を区別しない。
【００２４】
図４は端末（端末７i）、ブリッジコントローラ６、サーバ（リソース割り付けサーバ５ａ）およびその他のサーバ（メールサーバ等）の通信プロトコル構造図（Ｌａｙｅｒ構成図）である。この図において端末（端末７i）の通信プロトコル３１は、下位層から順に光通信処理層３１ａ、ＩＰ層３１ｂおよびＴＣＰ層３１ｃを積み重ね、その上に同レベルのネットワークアプリケーション層３１ｄとワークグループ等の自動設定アプリケーション層３１ｅを重ねた構造を有している。また、ブリッジコントローラ６の通信プロトコル３２は、最下位層に同一レベルの光通信処理層３２ａとイーサネット等の下位層３２ｂを配置し、その上に順次、ＩＰ層３２ｃ、ＴＣＰ層３２ｄおよび端末位置応答サービス層３２ｅを積み重ねた構造を有している。また、通信エリア外サーバ（リソース割り付けサーバ５ａ）の通信プロトコル３３は、下位層から順にイーサネット等の下位層３３ａ、ＩＰ層３３ｂ、ＴＣＰ層３３ｃおよびリソース割り付けサービス層３３ｄを積み重ねた構造を有している。さらに、通信エリア外サーバ（メールサーバ等）の通信プロトコル３４は、下位層から順にイーサネット等の下位層３４ａ、ＩＰ層３４ｂ、ＴＣＰ層３４ｃおよびメールサーバ等３４ｄを積み重ねた構造を有している。
【００２５】
これらの各層とＯＳＩ参照モデルとの対応関係は、以下のとおりである。すなわち、ＯＳＩ参照モデルは下位層から順に、ケーブルやコネクタの規格および信号電圧レベルなどを規定する「物理層」、一つのパケットの識別法を規定する「データリンク層」、ネットワークに接続するコンピュータ等の端末のアドレスを規定する「ネットワーク層」、誤り訂正手順やパケット抜けの確認手順およびパケット並びの復元手順などを規定する「トランスポート層」、通信の開始と終了の手順を規定する「セッション層」、データの表現形式などを規定する「プレゼンテーション層」、様々なネットワークサービスを提供する「アプリケーション層」の７階層で構成されている。図４の光通信処理層３１ａ、３２ａ、イーサネット等の下位層３２ｂ、３３ａおよび３４ａは上記ＯＳＩ参照モデルの「物理層」と「データリンク層」に相当し、ＩＰ層３１ｂ、３２ｃ、３３ｂおよび３４ｂは同「ネットワーク層」に相当し、ＴＣＰ層３１ｃ、３２ｄ、３３ｃおよび３４ｃは同「トランスポート層」に相当し、ネットワークアプリケーション層３１ｄ、ワークグループ自動設定アプリケーション層３１ｅ、端末位置応答サービス層３２ｅ、リソース割り付けサービス層３３ｄおよびメールサーバ等３４ｄは、同「セッション層」、同「プレゼンテーション層」および同「アプリケーション層」に相当する。
【００２６】
既述のとおり、ブリッジコントローラ６は、「位置情報管理処理機能」、「通信エリア内情報伝達処理機能」および「通信エリア内外情報伝達処理機能」の三つの機能を有する。これらの機能を上記階層モデルを用いて説明すると、以下のとおりとなる。
【００２７】
まず、図５は「位置情報管理処理機能」の概念図である。この図において、端末位置応答サービス３２ｅは、端末位置情報要求元、例えば、図では、リソース割り付けサーバのリソース割り付けサービス３３ｄからの要求に応答して、指定されたデータ通信エリア内の端末７iの位置情報を返送する。この要求は実線３７で示すように、リソース割り付けサービス３３ｄ→ＴＣＰ層３３ｃ→ＩＰ層３３ｂ→イーサネット等の下位層３３ａ→イーサネット等の下位層３２ｂ→ＩＰ層３２ｃ→ＴＣＰ層３２ｄ→端末位置応答サービス３２ｅの経路で行われ、その応答は同一の経路を逆向きで行なわれる。また、その応答情報（端末位置情報）を使用した端末７iへのアクセスは、実線３８で示すように、リソース割り付けサービス３３ｄ→ＴＣＰ層３３ｃ→ＩＰ層３３ｂ→イーサネット等の下位層３３ａ→イーサネット等の下位層３２ｂ→ＩＰ層３２ｃ→光通信処理層３２ａ→光通信処理層３１ａ→ＩＰ層３１ｂ→ＴＣＰ層３１ｃ→ワークグループ自動設定アプリケーション層３１ｅの経路で行われる。
【００２８】
次に、図６は「通信エリア内情報伝達処理機能」の概念図である。この図において、ブリッジコントローラ６のＩＰ層３２ｃと光通信処理層３２ａは、任意の端末７i同士の情報伝達を仲介する。その経路は、実線３６で示すように、ネットワークアプリケーション層３１ｄ→ＴＣＰ層３１ｃ→ＩＰ層３１ｂ→光通信処理層３１ａ→光通信処理層３２ａ→ＩＰ層３２ｃ→光通信処理層３１ａ→ＩＰ層３１ｂ→ＴＣＰ層３１ｃ→ネットワークアプリケーション層３１ｄである。
【００２９】
次に、図７は「通信エリア内外情報伝達処理機能」の概念図である。この図において、ブリッジコントローラ６のＩＰ層３２ｃ、光通信処理層３２ａおよびイーサネット等の下位層３２ｂは、端末７iと通信エリア外に位置するサーバ（または端末）との間の情報伝達を仲介する。その経路は、実線３５で示すように、ネットワークアプリケーション層３１ｄ→ＴＣＰ層３１ｃ→ＩＰ層３１ｂ→光通信処理層３１ａ→光通信処理層３２ａ→ＩＰ層３２ｃ→イーサネット等の下位層３２ｂ→イーサネット等の下位層３４ａ→ＩＰ層３４ｂ→ＴＣＰ層３４ｃ→メールサーバ等３４ｄである。
【００３０】
次に、ブリッジコントローラ６における端末７iの位置情報管理の仕組みについて説明する。図８（ａ）はブリッジコントローラ６の受光部１６から出力される画像信号の概念図である。図において、画像信号３９は、二次元画像センサ１６ｃの画素構成に対応した１６×１６個の画素配列を有しており、行方向をｘ座標、列方向をｙ座標で表し、各画素の座標値を（ｘ，ｙ）で表すことにすると、図示の画像信号３９は、（０，０）から（１５，１５）までの２５６個の画素を有している。ここで、画像信号３９の領域Ａ、Ｂは、所定のスレッシュレベル以上の輝度値を有する領域であり、通信エリア内の任意の端末７iの発光部２０iからのアップリンク光ＵＬを表している。ブリッジコントローラ６は、この領域Ａ、Ｂの代表画素の座標値を取り出して位置情報テーブルメモリ１９に登録する。図８（ｂ）は領域Ａ、Ｂの位置情報を登録した位置情報テーブルメモリ１９の概念図であり、現在（３，１２）と（２，２）の二つの代表画素座標値が登録されている。テーブルへの登録は、画像信号３９の画素スキャン順に行われる。例えば、（０，０）をスキャン開始点、（１５，１５）をスキャン終了点とすると、ラインスキャンの場合、最初に領域Ａの代表画素座標値（２，２）を優先度１の行に登録し、次いで、領域Ｂの代表画素座標値（３，１２）を登録するが、この領域Ｂの代表画素座標値（３，１２）を登録する際に、領域Ａの代表画素座標値（２，２）の登録行を優先度２の行に移動し、この移動によって空行となった優先度１の行に領域Ｂの代表画素座標値（３，１２）を登録する。
【００３１】
このように位置情報テーブルメモリ１９には、所定のスレッシュレベル以上の輝度値を有する領域（図８では領域Ａ、Ｂ）の物理位置情報（代表画素座標値）が登録されるが、さらに、位置情報テーブルメモリ１９には、各々の物理位置情報（代表画素座標値）に関連付けられた論理位置情報（ネットワーク上のアドレス情報）も登録される。そして、このアドレスを参照することによって、ネットワーク上の論理位置を知ることができるようになっている。
【００３２】
図９は領域Ａ、Ｂの代表画素座標決定の概念図である。図示の例の場合、領域Ａは（２，２）、（３，２）、（２，３）および（３，３）の４個の画素で構成されており、また、領域Ｂは（２，１１）、（３，１１）、（４，１１）、（２，１２）、（３，１２）、（４，１２）、（２，１３）、（３，１３）および（４，１３）９個の画素で構成されている。４個の画素で構成されている場合は、スキャン順先頭の画素座標値（２，２）を代表画素座標値とし、また、９個の画素で構成されている場合は、スキャン順中央の画素座標値（３，１２）を代表画素座標値とする。
【００３３】
図１０は位置情報テーブルメモリ１９の更新概念図である。この図において、画像信号３９は、領域Ｂ（図８の領域Ｂと同一のもの）と領域Ｃを有し、領域Ａは消滅しているものとすると、この場合、新たに受信された領域Ｃの代表画素座標値（１３，１０）が位置情報テーブルメモリ１９の先頭行（優先度１の行）に追加され、以降の登録順位が一つずつ下げられる。
【００３４】
次に、ブリッジコントローラ６のＣＰＵ（発明の要旨に記載のパケットデータ送信手段、送信手段に相当）１０で実行される制御プログラムの動作について説明する。図１１は位置情報テーブルメモリ登録／更新処理のフローチャートである。このフローチャートを実行すると、まず、ステップＳ１１で二次元画像センサ１６ｃからの画像信号３９をフレームバッファメモリ１７にバッファリングする。そして、ステップＳ１２でその画像信号３９の各画素値を（０，０）、（０，１）、……、（ｎ，ｎ）の順にサーチし、ステップＳ１３で所定のスレッシュレベル以上の画素値であるか否かを判定する。なお、（ｎ，ｎ）のｎは二次元画像センサ１６ｃのｘ座標の最大値とｙ座標の最大値である。
【００３５】
いま、スレッシュレベル以上を判定しない場合は、ステップＳ１４で再び画像信号３９の各画素値を（０，０）、（０，１）、……、（ｎ，ｎ）の順にサーチし、ステップＳ１５でサーチ完了か否かを判定し、完了であればフローチャートを終了する一方、完了でなければ、再びステップＳ１３のスレッシュ判定を繰り返す。そして、スレッシュレベル以上の画素値を判定した場合は、ステップＳ１６に進んで、該当画素を含む矩形領域のＸ，Ｙ範囲（前記の領域Ａ、ＢまたはＣに相当）を求め、ステップＳ１７でサンプリング点（前記の代表画素座標値に相当）を決定し、ステップＳ１８で位置情報テーブルメモリ（発明の要旨に記載の情報保持手段に相当）１９をサーチする。次に、ステップＳ１９で現在のＸ，Ｙ範囲に重なる位置情報が位置情報テーブルメモリ１９に登録されているか否かを判定し、登録されていれば、ステップＳ２４で該当エントリのサンプリング点の優先度を一つ上げた後、ステップＳ２３で該当領域をゼロクリアして、ステップＳ１４以降を実行する。
【００３６】
一方、ステップＳ１９で未登録を判定した場合は、ステップＳ２０に進み、エントリフル（位置情報テーブルメモリ１９のフル状態）であるか否かを判定する。そして、エントリフルであれば、ステップＳ２１で優先度最小のエントリを削除し、ステップＳ２２で各エントリを一つずつずらして先頭行（優先度１の行）に登録し、エントリフルでなければ、ステップＳ２２で各エントリを一つずつずらして先頭行（優先度１の行）に登録した後、ステップＳ２３で該当領域をゼロクリアして、ステップＳ１４以降を実行する。
【００３７】
したがって、このフローチャートによれば、光通信エリア３の内部に位置する各端末７iからの光通信情報（アップリンク光ＵＬ）を空間分離して受信し、その受信位置（二次元画像センサ１６ｃの代表画素座標値）に対応する物理位置情報を位置情報テーブルメモリ１９に登録するとともに、その物理位置情報に関連付けてネットワーク上の論理位置情報を登録することができる。
【００３８】
図１２はブリッジコントローラ６における光信号取り出し処理のフローチャートである。このフローチャートは位置情報テーブルメモリ１９に登録されたサンプリング点の数だけ同時並行して行われる。このフローチャートを実行すると、まず、ステップＳ３１でサンプリング点の監視を行ない、ステップＳ３２で当該サンプリング点からの光通信情報の開始情報（例えば、スタートビット）を検出したか否かを判定する。そして、光通信情報の開始情報を検出しなければ、再びステップＳ３１のサンプリング点の監視に戻る。
【００３９】
光通信情報の開始情報を検出すると、ステップＳ３３で光通信情報のデータフレーム（例えば、１バイトの非同期シリアルデータ）を取り出し、ステップＳ３４でそのデータフレームをデータリンク層へ渡し、この動作をステップＳ３５で光通信情報の終了情報（例えば、ストップビット）を検出するまで繰り返す。
【００４０】
光通信情報の終了情報を検出すると、ステップＳ３６で光通信情報中のアドレス情報（図３の宛先のＭＡＣアドレスと送り元のＭＡＣアドレス）を取り出し、宛先のＭＡＣアドレスを位置情報テーブルメモリ１９に登録した後、ステップＳ３７で宛先のＭＡＣアドレスおよび送り元のＭＡＣアドレスとともにＩＰ層へネットワークパケットデータを渡して、フローチャートを終了する。
【００４１】
既述のとおり、位置情報テーブルメモリ１９は各端末７iごとの位置情報（論理位置と物理位置の情報）を保持する。論理位置情報は上記ステップＳ３６で登録される宛先のＭＡＣアドレスと送り元のＭＡＣアドレスであり、一方の物理位置情報は位置情報テーブルメモリ１９のサンプリング点である。例えば、位置情報テーブルメモリ１９のあるサンプリング点（便宜的に「サンプリング点Ａ」とする）で光通信情報を検出したとすると、その光通信情報に含まれる論理位置情報（宛先のＭＡＣアドレスと送り元のＭＡＣアドレス）はステップＳ３６で位置情報テーブルメモリ１９の特定メモリアドレス（サンプリング点Ａのメモリアドレス）に登録されるが、このサンプリング点Ａのメモリアドレスは光通信情報を生成出力した端末の物理位置情報になるから、自通信エリア内の各端末７iの物理位置情報と、光通信情報中のアドレス（論理位置情報）とを関連付けて位置情報テーブルメモリ１９に保持することができ、以降、この位置情報テーブルメモリ１９を参照することにより、論理位置情報から物理位置情報への変換またはその逆の変換（ブリッジ処理）を行なうことができる。
【００４２】
したがって、このフローチャートによれば、光通信エリア３のの内部に位置する各端末７iからの光通信情報（アップリンク光ＵＬ）を同時並行的に受信して光通信エリア３の内外部へのブリッジ処理（論理位置情報←→物理位置情報）を行なうことができ、アップリンク光ＵＬの受信輻輳を回避することができる。
【００４３】
図１３はイーサネットポート入力処理のフローチャートである。このフローチャートを実行すると、まず、ステップＳ４１でイーサネットフレームを分解し、ステップＳ４２で「宛先のＭＡＣアドレスは光通信エリア内？」を判定する。そして、光通信エリア内であれば、ステップＳ４３で宛先がブリッジコントローラ６自体であるか否かを判定し、そうであれば、ステップＳ４４で位置情報サービスにデータを渡してフローチャートを終了し、そうでなければ、ステップＳ４５で、ＩＰパケットを取り出し、宛先のＭＡＣアドレスおよび送り元のＭＡＣアドレスとともにＩＰ層へネットワークパケットデータを渡してフローチャートを終了する。
【００４４】
ステップＳ４５において、宛先の端末７iの物理位置情報は、位置情報データメモリ１９から取得する。例えば、先の光信号取り出し処理（図１２参照）のステップＳ３６において、位置情報データメモリ１９のサンプリング点Ａに対応したメモリアドレスにＭＡＣアドレスが登録されており、このＭＡＣアドレスが上記ステップＳ４５における宛先のＭＡＣアドレスであるとすると、位置情報テーブルメモリ１９からはサンプリング点Ａに対応した位置情報が取り出されるので、この位置情報によって上記宛先のＭＡＣアドレスで明示された端末の物理位置を知ることができ、論理位置情報→物理位置情報のブリッジ処理を行なうことができる。
【００４５】
したがって、このフローチャートによれば、光通信エリア３の外部からのネットワークパケットデータを光通信情報に変換して光通信エリア３の内部に光送信することができ、例えば、イーサネット等の有線系ＬＡＮと光通信エリア３との間のインターフェースをとることができる。
【００４６】
図１４はデータ出力振り分け処理のフローチャートである。このフローチャートを実行すると、まず、ステップＳ５１で「宛先のＭＡＣアドレスは通信エリア内向け？」を判定し、そうでなければ、ステップＳ５２でイーサネットフレームを作成し、ステップＳ５３でネットワークＩ／Ｆ１３から出力してフローチャートを終了する。一方、宛先のＭＡＣアドレスが通信エリア内向けの場合には、ステップＳ５４で宛先のＭＡＣアドレスが自分（ブリッジコントローラ６）向けであるか否かを判定し、自分向けであれば、ステップＳ５５で位置情報サービスにデータを渡してフローチャートを終了し、そうでなければ、ステップＳ５６で光通信用データリンクフレーム（パケットデータ）を作成し、ステップＳ５７で調歩同期フレームを作成して駆動部１４に出力してフローチャートを終了する。
【００４７】
したがって、このフローチャートによれば、光通信エリア３の外部への情報伝送を行なうことができるとともに、光通信エリア３から同光通信エリア３への折り返し的な情報伝送も行なうことができ、例えば、イーサネット等の有線系ＬＡＮと光通信エリア３との間のインターフェースをとることができるほか、光通信エリア３単独の利用形態も取ることができる。
【００４８】
図１５はリソース自動割り付け処理のタイムランを示す図である。この図において、端末７iからリソース要求があった場合、ブリッジコントローラ６はその要求をブリッジしてリソース割り付けサーバ４ａに伝える。リソース割り付けサーバ４ａは、その要求に応答して、ブリッジコントローラ６に要求元の端末７iの座標問い合わせを行なう。ブリッジコントローラ６は、位置情報テーブルメモリ１９を検索して該当する座標情報をリソース割り付けサーバ４ａに応答する。リソース割り付けサーバ４ａは、その座標情報に基づいて割り付けリソースを決定するとともに、その決定した割り付けリソースをブリッジコントローラ６を経由して端末７iに応答し、端末７iは割り付けリソースをレジストリに登録して更新する。
【００４９】
図１６（ａ）はリソース自動割り付け処理の概念図である。図において、ブリッジコントローラ６のデータ通信サービスエリア５０には、複数のリソースＲＳ＿１〜ＲＳ＿４が配置されているものとする。今、例えば、データ通信サービスエリア５０を事務所と仮定し、リソースＲＳ＿１〜ＲＳ＿４をプリンタと仮定すると、これらのリソースＲＳ＿１〜ＲＳ＿４を近くに位置する端末７i（不図示）に割り当てるようにすれば、遠くのプリンタに出力用紙を取りに行かなくて済むので好都合である。図に示すように、データ通信サービスエリア５０を、リソースＲＳ＿１〜ＲＳ＿４ごとに区分け５１〜５４して各々をエリア１〜エリア４と呼ぶことにすると、エリア１〜エリア４の各々に位置する端末７i（不図示）について、自エリア内のリソースを割り当てるようにすればよい。図１６（ｂ）はそのような考え方に従って割り当てられたリソース割り付けテーブルの概念図であり、このテーブルはリソース割り付けサーバ４ａが管理するものである。図１６（ｂ）において、５５ａはエリア表示欄、５５ｂはエリアの始点座標欄、５５ｃはエリアの終点座標欄、５５ｄはそのエリアに割り付けられたリソース名欄である。例えば、エリア１は（ｘ１ｓ，ｙ１ｓ）から（ｘ１ｅ，ｙ１ｅ）までの矩形エリアであり、このエリアにはリソースＲＳ＿１が割り付けられている。今、任意の端末７iが、例えば、エリア１に位置していた場合を想定すると、その端末７iの物理位置は（ｘ１ｓ，ｙ１ｓ）から（ｘ１ｅ，ｙ１ｅ）の範囲に含まれるから、リソース割り付けサーバ４ａは、リソース割り付けテーブルを参照してエリア１のリソースＲＳ＿１をその端末７iに割り付ける。したがって、端末７iから最も近い位置のプリンタ（リソースＲＳ＿１）を使用することができる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、所定の光通信エリア内に存在する光通信装置からの光通信情報を空間分離して同時並行的に受光でき、且つ、その受光位置の情報を当該光通信装置の物理位置情報として管理することができる。したがって、上記の同時並行的な受光動作によって光通信装置からの光通信情報受信の輻輳を回避でき、さらに、上記の物理位置情報の管理によってネットワーク上の論理情報との対応づけを行なうことができるようになる。その結果、光通信エリア内の情報伝達の輻輳を招くことなく、しかも、各端末の位置移動やリソース割り付けの変更に柔軟に対応できる光通信中継装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における光通信中継装置の概念構成図である。
【図２】本実施の形態におけるネットワークの全体構成図である。
【図３】ブリッジコントローラの機能概念図およびパケット構成図である。
【図４】通信プロトコル構造図である。
【図５】位置情報管理処理機能の概念図である。
【図６】通信エリア内情報伝達処理機能の概念図である。
【図７】通信エリア内外情報伝達処理機能の概念図である。
【図８】ブリッジコントローラの受光部から出力される画像信号の概念図および位置情報テーブルメモリの登録情報概念図である。
【図９】領域Ａ、Ｂの代表画素座標決定の概念図である。
【図１０】位置情報テーブルメモリ１９の更新概念図である。
【図１１】位置情報テーブルメモリ登録／更新処理のフローチャートである。
【図１２】ブリッジコントローラにおける光信号取り出し処理のフローチャートである。
【図１３】イーサネットポート入力処理のフローチャートである。
【図１４】データ出力振り分け処理のフローチャートである。
【図１５】リソース自動割り付け処理のタイムランを示す図である。
【図１６】リソース自動割り付け処理の概念図およびリソース割り付けテーブルの概念図である。
【符号の説明】
ＵＬ  アップリンク光（光通信情報）
３  光通信エリア
７i  端末（光通信装置）
１０  ＣＰＵ（パケットデータ送信手段、送信手段）
１９  位置情報データメモリ（情報保持手段）
１００  光通信中継装置
２００  光通信エリア
３００  受信手段
４００  出力情報生成手段（パケットデータ送信手段）
５００  位置情報管理手段（情報保持手段）
６００  入力情報生成手段（送信手段）
【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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