(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末装置と少なくとも一つ以上の子機との間、及び、前記子機と親機との間で、パケット単位で構成された送信すべきデータを略同一伝送レートで送信可能に構成し、且つ、前記子機と前記親機との間で前記データを半二重光通信伝送路を介して送信する送信装置であって、
前記端末装置からの前記データを前記子機内に一時的に記憶させるために、前記データの最小パケット間隔が該データの前記親機への送信開始までの時間より短い場合に対応して設けた複数の記憶手段と、
前記端末装置からの前記データをパケット毎に前記複数の記憶手段を切り替えて順次書き込む書込み制御手段と、
前記子機が前記親機に対して送信権を獲得した時に、前記複数の記憶手段を切り替えて該複数の記憶手段に記憶された前記データをパケット毎に順次読み出す読出し制御手段と、
前記複数の記憶手段から読み出された前記データを、前記パケット毎に前記半二重光通信伝送路を介して前記親機に送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記複数の記憶手段は、各々前記送信権の獲得に要する時間と、前記データの最小パケット間隔とに基づいて得られる記憶容量を有することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光信号による半二重通信を行う通信システムにおいて光信号を送信する送信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば特開平８−５６１９８号（特許第３１３７１６７号）公報に開示されているように、オフィスの天井等に取り付けられ，ネットワークに接続された親機と、例えば机上の情報処理装置等に接続された子機との間で光を用いた通信を行う通信システムが知られている。このような通信システムは、例えばＩＥＥＥ８０２．３等の１０Ｍｂｐｓのネットワークと情報処理装置等の間の中継を行うため等に用いられている。
【０００３】
この公報に示された発明では、周囲で反射されて親機に戻る親機からの光信号の反射成分をキャンセルすることにより、安定した全二重通信を実現している。
【０００４】
最近では、ＩＥＥＥ８０２．３ｕ等の１００Ｍｂｐｓのネットワークが普及しているため、このようなネットワークの中継に光を用いた通信システムを用いることが望まれている。
【０００５】
ところで、上述の公報に示されている発明において、単に、親機と子機の間の伝送レートを向上させるだけでは安定した通信を行うことができない。
【０００６】
従来の１０Ｍｂｐｓの通信システムでは、光信号の変調周波数は１２．５ＭＨｚとしており、光信号の１波長の長さ（信号の位相が３６０度異なる長さ）は、２４ｍ（＝３００，０００ｋｍ／１２．５ＭＨｚ）程度であった。このため、親機からの信号光と外界で反射されて親機に戻る反射光の位相は比較的小さかった。このため、戻り光を打ち消す処理の処理負荷はそれほど大きいものではなかった。
【０００７】
これに対し、１００Ｍｂｐｓの通信システムでは、光信号の変調周波数は１２５ＭＨｚとなる。このため、光信号の１波長の長さは、２．４ｍ（＝３００，０００ｋｍ／１２５ＭＨｚ）程度となり、反射位置によっては、親機からの信号光と反射されて親機に戻る反射光の位相が比較的大きくなり、戻り光を打ち消す処理の処理負荷が増加する。
【０００８】
このため、本願の出願人は、先に、親機と子機の間で半二重通信を行う通信システムを提案している（特願２０００−２３７２８６号）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように、半二重通信を行う場合には、データを送信しようとする子機は、親機に対して回線要求を送信し、これに応じた親機からの送信許可があるまでは、データの送信を開始することができない。
【００１０】
このため、子機はバッファを設け、情報処理装置等から供給されるパケットのデータを格納しておく必要がある。
【００１１】
ところが、子機が親機に回線要求を送信し、これに対する送信許可に応じてパケットのデータの送信を開始するまでの時間がパケット間隔より長くなると、バッファに保持したパケットの送信終了前に次のパケットが供給される場合がある。このような場合には、擬似的に衝突（コリジョン）信号を生成したり、情報処理装置側にパケットの再送を要求する等の処理が必要となるが、これらの処理は、スループットを低下させてしまう。
【００１２】
また、光信号の受信側で同期信号の生成に用いられているＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路のロック時間等を考慮すると、情報処理装置等からのパケットの受信開始から、当該パケットのデータの送信開始までの時間を最小パケット間隔以下に低下させることは困難である。
【００１３】
本発明は、上述の過題に鑑みてなされたものであり、スループットの向上に寄与することができる送信装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明に係る送信装置は、端末装置と少なくとも一つ以上の子機との間、及び、前記子機と親機との間で、パケット単位で構成された送信すべきデータを略同一伝送レートで送信可能に構成し、且つ、前記子機と前記親機との間で前記データを半二重光通信伝送路を介して送信する送信装置であって、
前記端末装置からの前記データを前記子機内に一時的に記憶させるために、前記データの最小パケット間隔が該データの前記親機への送信開始までの時間より短い場合に対応して設けた複数の記憶手段と、
前記端末装置からの前記データをパケット毎に前記複数の記憶手段を切り替えて順次書き込む書込み制御手段と、
前記子機が前記親機に対して送信権を獲得した時に、前記複数の記憶手段を切り替えて該複数の記憶手段に記憶された前記データをパケット毎に順次読み出す読出し制御手段と、
前記複数の記憶手段から読み出された前記データを、前記パケット毎に前記半二重光通信伝送路を介して前記親機に送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る送信装置は、前記複数の記憶手段が、各々前記送信権の獲得に要する時間と、前記データの最小パケット間隔とに基づいて得られる記憶容量を有することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明は、例えばパーソナルコンピュータ等の端末装置を、光による通信によって、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）等のネットワークに接続する通信システムに適用することができる。
【００１７】
この通信システムは、例えば図１に示すように、基幹系のネットワーク（バックボーン）１とパーソナルコンピュータ等の情報処理装置からなる端末装置２との間の中継を行うことができるようになっており、バックボーン１に接続される親機１０と、端末装置２が接続される子機２０とを備えている。子機２０は、例えばオフィスの机上等に設置され、親機１０は、例えばオフィスの天井等に設置される。また、１つの親機１０に対して、複数の子機２０が通信を行うことができるようになっている。
【００１８】
バックボーン１は、下位層のプロトコルとして、例えばいわゆる１００ＢＡＳＥ−Ｔとして知られるＩＥＥＥ８０２．３ｕ等を用いたネットワークから構成される。また、端末装置２と子機２０との間も同様のネットワークで接続されている。このＩＥＥＥ８０２．３ｕの伝送レートは１００Ｍｂｐｓである。
【００１９】
従って、バックボーン１と端末装置２の中継を行うためには１００Ｍｂｐｓ以上の帯域が必要である。しかしながら、光を用いた通信では、ＩＥＥＥ８０２．３ｕにおける通信に比較して光プリアンブルの付加等による若干のオーバーヘッドがあるため、この通信システムでは、親機１０と子機２０の間の通信における光信号の変調周波数を１２５ＭＨｚとしている。
【００２０】
また、親機１０，子機２０は各々ＩＥＥＥ８０２．３ｘによってバックボーン１，端末装置２に対してデータの送信を抑制させるためのいわゆるバックプレッシャーを送信できるようになっている。
【００２１】
親機１０は、バックボーン１宛てのデータをバックボーン１に送信するアップリンク系１００と、子機２０宛てのデータを子機２０に送信するダウンリンク系１１０と、子機２０との間の半二重通信を制御する半二重制御系１２０と、親機１０全体の動作を制御する制御部１５０等を備えている。
【００２２】
また、子機２０は、親機１０宛てのデータを親機１０に送信するアップリンク系２１０と、端末装置２宛てのデータを端末装置２に送信するダウンリンク系２００と、親機１０との間の半二重通信を制御する半二重制御系２２０と、子機２０全体の動作を制御する制御部２５０等を備えている。
【００２３】
親機１０のアップリンク系１００は、例えば図２に示すように、子機２０からの光信号を受光する受光部１０１と、受光部１０１が受光した光信号から受信データを抽出する受信部１０２と、バックボーン１に送信するデータの切り替えを行う切替部１０３と、回線を要求する回線要求部１０４と、バックボーン１宛てのデータを検出する送信データ検出部１０５と、バックボーン１にデータを送信する送信部１０６とを備えている。
【００２４】
また、親機１０のダウンリンク系１１０は、バックボーン１からのデータを受信する受信部１１１と、子機２０側に送信するデータの切り替えを行う切替部１１３と、切替部１１３からのデータを送信する送信部１１４と、送信部１１４からの送信データを光信号として送出する発光部１１５とを備えている。
【００２５】
受光部１０１は広角度（例えば６０度〜１５０度程度）からの光信号を受光することができるようになっており、発光部１１５は、広角度に光信号を照射することができるようになっている。これにより、上述のように設置された複数の子機２０との通信を行うことができるようになっている。
【００２６】
また、親機１０の半二重制御系１２０は、子機２０からの回線要求を検出する回線要求検出部１２１と、回線要求検出部１２１によって検出した回線要求に応じて半二重通信の制御を行う半二重処理部１２２と、半二重処理部１２２，制御部１５０からの指示に従って光回線の空きの検出，子機２０に対する回線の使用許可信号の生成等を実行する使用許可処理部１２３とを備えている。
【００２７】
また、親機１０は、子機２０宛てのデータを検出する受信データ検出部１３１と、制御部１５０からの制御に応じて，例えばデータを再送させ得る擬似信号（再送要求，コリジョン信号，バックプレッシャー等）を発生する擬似信号発生部１３２とを備えている。
【００２８】
また、子機２０のダウンリンク系２００は、例えば図３に示すように、親機１０からの光信号を受光する受光部２０１と、受光部２０１が受光した光信号から受信データを抽出する受信部２０２と、端末装置２に送信するデータの切り替えを行う切替部２０３と、親機１０に対する送信許可を要求する回線要求部２０４と、端末装置２宛てのデータを検出する送信データ検出部２０５と、端末装置２にデータを送信する送信部２０６とを備えている。
【００２９】
また、子機２０のアップリンク系２１０は、端末装置２からのデータを受信する受信部２１１と、端末装置２からのデータを保持するバッファ２１２ａ，バッファ２１２ｂと、親機１０に送信するデータの切り替えを行う切替部２１３と、切替部２１３からのデータを送信する送信部２１４と、送信部２１４からの送信データを光信号として送出する発光部２１５とを備えている。
【００３０】
子機２０は、１つの親機１０と通信ができれば足りるため、受光部２０１が受光する光信号は、受光部１０１に比較して狭角度（例えば５度〜６０度程度）に制限されており、発光部２１５が光信号を照射する範囲も発光部１１５に比較して狭角度に制限されている。
【００３１】
また、子機２０の半二重制御系２２０は、親機１０からの光回線の使用許可，データの送信許可等を検出する使用許可検出部２２１と、使用許可検出部２２１によって検出した使用許可に応じて半２重通信の制御を行う半二重処理部２２２と、親機１０に対する回線要求信号の生成等を実行する回線要求処理部２２３とを備えている。
【００３２】
また、子機２０は、親機１０宛てのデータを検出する受信データ検出部２３１と、制御部２５０からの制御に応じて，例えばデータを再送させ得る擬似信号（再送要求，コリジョン信号，バックプレッシャー等）を発生する擬似信号発生部２３２と、親機１０に対する回線要求を生成する回線要求部２４１と、バッファ２１２ａ，バッファ２１２ｂに対する書き込み，読み出しを制御する書込み制御部２４２，読出し制御部２４３とを備えている。
【００３３】
ところで、上述のように、子機２０と端末装置２の間では、例えばＩＥＥＥ８０２．３ｕを用いて通信を行うようになっている。このＩＥＥＥ８０２．３ｕでは、所定長のパケット単位でデータの送受信を行うようになっている。
【００３４】
このパケットには、例えば図４に示すように、プリアンブル，宛て先アドレス，送信元アドレス等が格納されるヘッダと、送信するデータ自体等が格納されるペイロードとが設けられている。また、隣接するパケット間には少なくとも１２オクテット（１２バイト）分の間隔（Interframe gap）が設けられるようになっている。ＩＥＥＥ８０２．３ｕの場合では、１ビット分が０．０１μＳｅｃであるから間隔の最小（Ｔｍｉｎ：最小パケット間隔）は０．９６（＝０．０１×１２×８）μＳｅｃとなっている。
【００３５】
また、親機１０と子機２０の間では、所定長のパケット単位で光信号の送受信を行うようになっている。このパケットは、図５に示すように、パケットの先頭には、このパケットを受信する親機１０の受信部１０２，子機２０の受信部２０２が内蔵するＰＬＬの位相をロックさせるために、５０シンボル（５０ビット）程度の光プリアンブルが設けられている。
【００３６】
光信号によって通信を行う通信システムでは、周囲の環境等によっては、反射された光信号が受信側の装置の受光部に入射してしまうことがある。このため、通信の品質を向上させようとすると、例えば特開平８−５６１９８号（特許第３１３７１６７号）に開示されているように、受信側の装置（特に親機）において、反射光の影響を受けないようにする処理（戻り光打ち消し処理）が必要となる。
【００３７】
ところで、従来の光信号を用いた通信システムでは、例えば伝送レートが１０ＭｂｐｓのＩＥＥＥ８０３．２等の中継を目的としていたため、光信号の変調周波数は、例えば１２．５ＭＨｚ程度であった。この場合の光信号の１波長（信号の位相が３６０度異なる長さ）は２４ｍ（＝３００，０００ｋｍ／１２．５ＭＨｚ）程度となる。このため、オフィス等の通常の使用環境下では、発光部から受光部に直接入射する直接光と，外界で反射されて発光部から受光部に入射する反射光の位相差は、光信号の波長に対して比較的小さいものであった。このような条件下では、受信側の装置において上述のような戻り光打ち消し処理を実行しても、処理の負荷がそれ程高くはなく、全二重通信を実現することができた。
【００３８】
これに対し、この通信システムでは、上述のように、光信号の変調周波数が１２５ＭＨｚとなっているため、１波長が２．４ｍ（＝３０ｋｍ／１２．５ＭＨｚ）となる。このため、光信号の１波長が小さいために、同じ設置条件下でも直接光と反射光の位相差が大きくなる。従って、上述と同様に、受信側の装置において戻り光打ち消し処理を実行させようとすると、処理負荷が高くなって、全二重通信を実現するのが困難になる。
【００３９】
このため、この通信システムでは、親機１０と子機２０の間の通信は、半二重通信によって行うようになっている。この半二重通信では、データを送信しようとする側が、相手側に送信を要求し、送信許可を得てから送信を開始するようになっている。
【００４０】
また、このように、半二重通信を行うことにより、全二重通信の場合のように、自機からの光信号と、通信相手からの光信号のタイミングが時間的に重なることがないため、上述のような複雑な戻り光打ち消し処理を行う必要がなくなる。
【００４１】
ところで、半二重通信を実現するためには、子機２０にデータを送信する際に親機１０が回線要求を送信するように構成することもできる。しかしながら、上述のように１つの親機１０に対して複数の子機２０が通信を行い得る構成とした場合には、親機１０側で通信制御を行った方が子機２０間の送信の調整等が容易になると考えられる。このため、以下、親機１０にデータを送信する際に子機２０が回線要求を送信する場合について説明する。
【００４２】
半二重通信では、子機２０がデータを送信する際に、親機１０に回線要求を送信する。この回線要求は、上述の図５に示すフォーマットに従って構成されている。このような回線要求を受信すると、親機１０は、受信可能な状態である場合には、子機２０に送信許可を送信する。このような送信許可を受信した、子機２０は、送信するデータを光信号として親機１０に送信する。
【００４３】
子機２０は、端末装置２からパケットを受信すると、受信したパケットを親機１０に送信しようとするが、上述のように、回線要求を送信し、これに対する送信許可を受信するまでは、受信したパケットのデータを送信することができない。このような場合には、子機２０に端末装置２からのパケットのデータを保持する先入れ先出し（ＦＩＦＯ：First In First Out）型のバッファを設けることが一般的である。端末装置２からのパケットを受信すると、子機２０は、受信したパケットのデータをバッファに格納すると共に、親機１０に回線要求を送信する。
【００４４】
パケット間の間隔が回線要求，送信許可，データの送信開始までの時間より長い場合には、端末装置２から次のパケットのデータが供給されるまでに、バッファに格納されたパケットのデータが送信されるために、１系統のバッファで足りる。
【００４５】
しかしながら、上述のように、半二重通信では、回線要求，送信許可，データの送信開始までの時間を要するため、パケットの受信を開始してから、送信を開始するまでの時間が、上述の最小パケット間隔（Ｔｍｉｎ）以上となってしまう場合がある。このような場合には、１系統のＦＩＦＯ型のバッファしか設けていないと、単純に次のパケットをバッファに書き込んでしまうと、バッファ内のパケットの境界が不明となってしまう。このため、パケットを正確に送信することができない。
【００４６】
このため、この通信システムでは、上述の図３に示すように、子機２０側に２つのＦＩＦＯ型のバッファ２１２ａ（第１の記憶手段），２１２ｂ（第２の記憶手段）を設けている。これらのバッファ２１２ａ，２１２ｂは、例えば単独のＦＩＦＯメモリとして構成してもよく、あるいは制御部２５０を構成するプロセッサの内蔵メモリによって構成してもよい。
【００４７】
いずれのバッファ２１２ａ，２１２ｂに受信したパケットのデータを格納するかは制御部２５０からの指示に応じて書込み制御部２４２が制御する。この書込み制御部２４２による書き込み制御は、例えば図６に示すフローチャートに従って実行される。
【００４８】
子機２０の電源が投入されると、同図中のステップＳ１からの処理が実行され、制御部２５０はパケットの受信を待機する。受信部２１１に端末装置２からのパケットが供給されると、受信データ検出部２３１は、パケットの受信を検出して制御部２５０に通知する。これに応じて、制御部２５０は、受信したパケットが奇数番目か否かを判定する（ステップＳ２）。奇数番目のパケットであれば、制御部２５０は、ステップＳ３〜ステップＳ５までの処理を実行し、書込み制御部２４２を介して、受信部２１１から供給されるパケットのデータをバッファ２１２ａに保持させる。一方、奇数番目のパケットでなければ、制御部２５０は、ステップＳ６〜ステップＳ８までの処理を実行し、書込み制御部２４２を介して、受信部２１１から供給されるパケットのデータをバッファ２１２ｂに保持させる。
【００４９】
以上の処理により、端末装置２からのパケットのデータは、バッファ２１２ａとバッファ２１２ｂに交互に格納される。
【００５０】
また、バッファ２１２ａ，２１２ｂに格納されたパケットのデータの読み出しは、制御部２５０からの制御に応じて読出し制御部２４３が制御する。この読出し制御部２４３による読み出し制御は、例えば図７に示すフローチャートに従って実行される。
【００５１】
子機２０の電源が投入されると、上述の書き込み制御と並行して、図７中のステップＳ１１からの処理が実行され、制御部２５０は、回線要求部２４１からの要求を待機する。受信部２１１に端末装置２からのパケットが供給されると、回線要求部２４１は、制御部２５０に回線要求の送信を要求する。
【００５２】
回線要求の送信が要求されると、制御部２５０は、使用許可検出部２２１からの光回線の使用許可に応じて光回線が空いているか否かを検出する。光回線が空いている場合は、制御部２５０は、ステップＳ１５に進み、回線要求処理部２２３を介して回線要求を送信させる。これと並行して、制御部２５０は切替部２１３に回線要求処理部２２３からのデータを選択するように指示する。これにより、回線要求処理部２２３が発生した回線要求が、送信部２１４，発光部２１５を介して受光部１０１に供給される。
【００５３】
このような回線要求は、受光部１０１，受信部１０２，回線要求検出部１２１を介して使用許可処理部１２３に供給される。使用許可処理部１２３は供給された回線要求に応じて、光回線が空いていれば、制御部１５０からの制御に応じて使用許可の発生を指示する。また、受信データ検出部１３１がバックボーン１からのパケットを検出していないときは、制御部１５０は、使用許可処理部１２３の出力を送信部１１４に供給するように切替部１１３を制御している。このため、使用許可処理部１２３からの使用許可は、切替部１１３，送信部１１４，発光部１１５を介して受光部２０１に供給される。
【００５４】
一方、光回線が空いていない場合には、待ち処理（ステップＳ１３，Ｓ１４）を実行する。しかしながら、待ち状態が所定の時間以上となると、タイムアウトとして端末装置２にパケットの再送を要求する（ステップＳ１９，Ｓ２０）。
【００５５】
回線要求を送信した後、制御部２５０は、使用許可検出部２２１によって親機１０からの送信許可が検出されるのを待機する。
【００５６】
この際、所定の時間内は、待ち処理（ステップＳ１７、Ｓ１８）を実行する。しかしながら、待ち状態が所定の時間以上となると、タイムアウトとして端末装置２にパケットの再送を要求する（ステップＳ１９，Ｓ２０）。
【００５７】
使用許可検出部２２１が親機１０からの送信許可を検出すると、制御部２５０は、送出すべきパケットが奇数番目か否かを判定する（ステップＳ２１）。奇数番目のパケットであれば、制御部２５０は、ステップＳ２２〜ステップＳ２４までの処理を実行し、読出し制御部２４３を介して、バッファ２１２ａに保持されているパケットのデータを読み出させる。一方、奇数番目のパケットでなければ、制御部２５０は、ステップＳ２５〜ステップＳ２７までの処理を実行し、読出し制御部２４３を介して、バッファ２１２ｂに保持されているパケットのデータを読み出させる。
【００５８】
選択したバッファ２１２ａ，２１２ｂからのデータの読み出しが終了すると、制御部２５０は、送信処理を終了させる（ステップＳ２８）。
【００５９】
以上の処理により、バッファ２１２ａとバッファ２１２ｂに保持されているデータが交互に読み出されて切替部２１３に供給される。切替部２１３は、制御部２５０からの指示に従って、各バッファ２１２ａ，２１２ｂから供給されたパケットのデータを送信部２１４に供給する。送信部２１４は供給されたデータに応じて発光部２１５を駆動し、光信号を送信させる。これにより、端末装置２からのパケットのデータに応じた光信号が親機１０側に供給される。この光信号は、受光部１０１によって受光され、受信部１０２によってパケットのデータが再生される。再生されたデータは、切替部１０３，送信部１０６を介してバックボーン１側に供給される。
【００６０】
ところで、上述のバッファ２１２ａ，２１２ｂのサイズは、バッファ２１２ａ，２１２ｂのいずれかに端末装置２からのパケットが供給された後、上述の回線要求を送信してから実際にバッファ２１２ａ，２１２ｂから読み出されたデータの送信が開始されるまでの時間（ΔＴ）の２倍から上述の最小パケット間間隔（Ｔｍｉｎ）を減じた時間に応じて決定する。
【００６１】
すなわち、例えば図８に示すように、子機２０は、端末装置２からのパケットを受信すると、受信したパケットのデータをバッファに格納する一方で、親機１０に対して回線要求を送信する。これに応じて、親機１０から送信許可が供給されると、子機２０はバッファに保持したパケットのデータの送信を開始する。
【００６２】
従って、最初のパケットを保持するバッファ（例えばバッファ２１２ａ）には、少なくともパケットの受信を開始してから受信したパケットの送信を開始するまでの間（図８中のΔＴ）に端末装置２から供給されるデータを保持し得る容量が必要となる。
【００６３】
また、次のパケットを受信すると、子機２０は、受信したパケットのデータを他方のバッファ（例えばバッファ２１２ｂ）に格納する。このパケットの受信を開始した際に、先のパケットの送信が終了していない場合には、回線要求は、当該先のパケットの送信が終了した後に開始される。
【００６４】
先のパケットの送信の終了は、端末装置２から供給されるパケットの伝送レート（ｒ１）と親機１０に送信するパケットの伝送レート（ｒ２）が同じであるとすると、先のパケットの受信終了からΔｔ後である。
【００６５】
また、先のパケットと後のパケットの間には、少なくとも上述の最小パケット間隔（Ｔｍｉｎ）があるため、後のパケットに対する回線要求は、後のパケットの受信開始からΔｔ−Ｔｍｉｎ後に送信されることになる。これに応じて親機１０から供給される送信許可に応じて子機２０が後のパケットの送信を開始するのは、これから更にΔｔ後になる。
【００６６】
従って、次のパケットを保持するバッファ（例えばバッファ２１２ｂ）には、これらの遅延時間の和である２×Δｔ−Ｔｍｉｎの間に端末装置２から供給されるデータを保持し得る容量が必要となる。
【００６７】
ところで、端末装置２からのパケットが継続的に供給される場合には、最初パケット間隔で供給される最初のパケットのいずれのバッファ２１２ａ，２１２ｂに格納されるかは解からない。
【００６８】
従って、少なくとも各バッファ２１２ａ，２１２ｂの容量を、２×Δｔ−Ｔｍｉｎの間に端末装置２から供給されるデータを保持し得る容量以上としておけば、最小パケット間隔で２つのパケットを受信した場合であってもパケットを確実に伝送することができる。このように、パケットを確実に伝送することができれば、パケットの再送，擬似的に発生させるコリジョン信号の頻度等も低下するため、スループットの向上に寄与することができる。
【００６９】
さらに、３番目のパケットは、最初のパケットを保持したバッファ（例えばバッファ２１２ａ）に保持されるが、このパケットに対する回線要求は、２番目のパケットの送信終了後（すなわち、２番目のパケットの受信終了から２×Δｔ−Ｔｍｉｎ後）でなければ送信することができない。
【００７０】
また、２番目のパケットの受信終了から３番目のパケットの受信開始までには、少なくとも最小パケット間隔Ｔｍｉｎの時間がある。このため、３番目のパケットの受信開始から当該パケットに対する回線要求の送信開始までには、２×Δｔ−２×Ｔｍｉｎの時間がかかり、回線要求の送信開始からΔｔ後に当該パケットの送信が開始される。
【００７１】
従って、最小パケット間隔で供給される３番目のパケットをも確実に親機１０に送信するためには、各バッファ２１２ａ，２１２ｂに、少なくとも３×Δｔ−２×Ｔｍｉｎの間に端末装置２から供給されるデータを保持し得る容量が必要となる。
【００７２】
ところで、通常の条件下では、最小パケット間隔で供給されるパケットの連続数はそれ程多くない。また、最小パケット間隔で供給されるパケットの連続数が多くなる場合には、パケットのコリジョンの頻発，トラフィックの過密等の他の問題も生じていることが多く、他の手段によってトラフィックの低減等を図る必要が生じる。このため、最小パケット間隔で供給される２つ乃至３つのパケットを確実に伝送することできれば、実用上で十分なパケットのロス率を実現することができる場合が多い。
【００７３】
従って、バッファ２１２ａ，２１２ｂの容量を上述のように構成することにより、バッファ容量の増加によるコストの増加を最小限に抑えつつ、実用上十分な程度までパケットロス率を低減させることができる。
【００７４】
ところで、ＩＥＥ８０２．３ｕでは、ハードウェアでパケットの再送を実現することができるようになっているが、再送を要求する再送要求は、所定の時間（Ｔ５＝５．１２μＳｅｃ）以内にパケットの送信元（例えばバックボーン１から見た場合には子機２０）に供給する必要がある。
【００７５】
また、バックボーン１から親機１０，子機２０を介して端末装置２に供給される再送要求は、上述と同様に、半二重通信によって送受信される。このため、親機１０から子機２０に対する回線要求，送信許可等の伝送等に要する時間をＴ６とする。
【００７６】
このような環境下において、子機２０が受信を開始してからＴ５−Ｔ６以上の時間が経過しても送信が開始されないパケットは、当該パケットがバックボーン１に届かず、バックボーン１側から再送要求が供給されたとしても所定の時間Ｔ５内には、端末装置２側には届かない。
【００７７】
このため、バッファ２１２ａ，２１２ｂが、Ｔ５以上の時間に端末装置２から供給されるデータ以上の容量を有していても再送要求には対応することはできず、無意味である。従って、バッファ２１２ａ，２１２ｂは、Ｔ５−Ｔ６の間に端末装置２から供給されるデータの容量を有していれば十分である。
【００７８】
従って、この通信システムでは、バッファ２１２ａ，２１２ｂの容量の上限を、Ｔ５−Ｔ６の間に端末装置２から供給されるデータの容量としている。
【００７９】
この通信システムでは、バッファ２１２ａ，２１２ｂの容量の上限を上述のように設定することにより、バッファ容量を必要以上に増加させて装置のコストを無用に増加させることを防止することができる。
【００８０】
ところで、子機２０のアップリンク系にパケットのデータを保持する単一のバッファしか設けていない場合には、例えば図９に示すように、パケット間の間隔が広い場合には、パケットロスが発生しないが、例えば図１０に示すように、パケット間の間隔が狭いパケットが連続して供給された場合に、問題が生じる場合がある。
【００８１】
上述のようにＦＩＦＯ型のバッファを用いた場合には、先のパケットの送信が終了しないうちに、次のパケットをバッファに供給してしまうと、アップリンク系の送信部がパケットの境界を検出することができずに、上述の図１０に示すように、２つのパケットのデータを連続して送信してしまうことが考えられる。
【００８２】
このような事態を避けるためには、ＦＩＦＯ型のバッファではなく、個々のデータをランダムに入出力し得るバッファを用意しておくことが考えられる。しかしながら、このようなバッファを用いる場合には、個々のパケットを保持する領域の書き込みアドレス，読み出しアドレス，パケットのサイズ等を個々に管理する必要があり、制御部等の制御負荷が大きくなってしまう。また、パケットのサイズに比較して大きな容量のバッファが必要になるため、装置のコストを無用に増加させてしまう。
【００８３】
これに対し、上述の実施形態では、子機２０のアップリンク系に、２系統のバッファ２１２ａ，バッファ２１２ｂを設け、端末装置２からのパケットのデータをこれらのバッファ２１２ａ，２１２ｂに交互に保持するようにしている。さらに、これらのバッファ２１２ａ，２１２ｂの容量を上述のように設定しているため、２つ乃至３つのパケットが最小パケット間隔で子機２０に供給された場合であっても、各々のパケットを確実に親機１０に伝送することができる。
【００８４】
また、各バッファ２１２ａ，２１２ｂは、ＦＩＦＯ型のバッファであるため、制御負荷の増加は、パケットを格納するバッファ２１２ａ，２１２ｂの選択程度である。
【００８５】
従って、この通信システムでは、制御負荷の増加を抑えつつ、信頼性の向上に寄与することができる。また、信頼性を向上させることにより、パケットの再送，擬似的に発生させるコリジョン信号の頻度等も低下するため、スループットの向上に寄与することができる。
【００８６】
ところで、以上の説明では、端末装置２から子機２０に供給されるパケットの伝送レート（ｒ１）と、子機２０から親機１０に送信するパケットの伝送レート（ｒ２）が同じであるとして説明していた。しかしながら、上述の通信システムでは、端末装置２との間の伝送レートは１００Ｍｂｐｓであるが、光信号の変調周波数が１２５ＭＨｚであるため、単純な伝送レートは子機２０から親機１０に送信するパケットの方が早い。ところが、光信号には上述の光プリアンブルが付加されているため、パケットのデータ長によって異なる。
【００８７】
従って、パケットのデータ長が制限される等の事情によって、伝送レートの比が特定される場合には、これに応じて、バッファ２１２ａ，２１２ｂの容量を調整するようにしてもよい。
【００８８】
また、上述の説明では、子機２０のアップリンク系２１０に、２つのバッファ２１２ａ，２１２ｂを設けた例について説明したが、バッファの数は２つに限られず、適当な数のバッファを設けることができる。
【００８９】
この場合、ｎ個のバッファの容量は、上述の図８と同様に、親機１０に対してパケットの送信権を獲得するのに要する時間（Δｔ）と、パケット間の最小間隔（最小パケット間隔Ｔｍｉｎ）とに応じて決定する。
【００９０】
例えば３つのバッファを設ける場合には、端末装置２から子機２０に供給されるパケットの伝送レートと子機２０から親機１０に送信するパケットの伝送レートが同じであれば、各々のバッファの容量の下限は、３×Δｔ−２×Ｔｍｉｎとなる。同様の条件下で、ｎ個のバッファを設ける場合には、各々のバッファの容量の下限はｎ×Δｔ−（ｎ−１）×Ｔｍｉｎとなる。
【００９１】
また、端末装置２から子機２０に供給されるパケットの伝送レートと子機２０から親機１０に送信するパケットの伝送レートが異なる場合には、伝送レートの違いに応じてバッファの容量を適宜変更する。
【００９２】
なお、上述のように、再送要求を送信すべき期間は制限されているため、各々のバッファの容量の上限は、この制限時間からパケットの送信権を獲得するのに要する時間（Δｔ）を減じた時間内に受信するデータの容量分としておけば十分である。
【００９３】
【発明の効果】
本発明の送信装置では、複数の記憶手段が、パケット単位で構成される送信すべきデータをパケット毎に読み込むと共に、既に記憶してあるデータをパケット毎に順次読み出し、送信手段が、複数の記憶手段から読み出されたデータをパケット毎に、半二重光通信伝送路の送信権を獲得して送信する。
【００９４】
これにより、送信すべきデータがパケット分毎に、各記憶手段に読み込まれ、パケット毎に送信される。このため、バッファを１つしか設けない場合に比較してパケットロスを低減させることができ、パケットの伝送の確実性を向上させることができる。パケットの伝送の確実性が向上すれば、再送，擬似的に発生させるコリジョン信号の頻度等も低下するため、スループットの向上に寄与することができる。
【００９５】
また、複数の記憶手段は、各々送信権の獲得に要する時間と、データの最小パケット間隔とに基づいて得られる記憶容量を有することにより、必要最小限の記憶容量でスループットを向上させ得る。これにより、装置のコストの低減に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】前記通信システムを構成する親機の構成を示すブロック図である。
【図３】前記通信システムを構成する子機の構成を示すブロック図である。
【図４】前記通信システムを構成する子機と端末装置の間で送受信されるデータのフォーマットを示す図である。
【図５】前記通信システムを構成する子機と端末装置の間で送受信されるデータのフォーマットを示す図である。
【図６】前記通信システムを構成する子機におけるバッファに対する書き込み制御を示すフローチャートである。
【図７】前記通信システムを構成する子機におけるバッファからの読み出し制御を示すフローチャートである。
【図８】前記通信システムを構成する親機と子機間の通信における要部の波形を示す図である。
【図９】パケット間の間隔が広い場合に、単に半二重通信を行ったときの親機と子機間の通信における各部の波形を示す図である。
【図１０】パケット間の間隔が狭い場合に、単に半二重通信を行ったときの親機と子機間の通信における各部の波形を示す図である。
【符号の説明】
１…バックボーン
２…端末装置、
１０…親機、
１００…アップリンク系、
１１０…ダウンリンク系、
１２０…半二重制御系、
１５０…制御系、
２０…子機
２００…ダウンリンク系、
２１０…アップリンク系、
２１２ａ，２１２ｂ…バッファ、
２２０…半二重制御系、
２５０…制御系
【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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