JPH06224857A - 光無線データ伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光無線データ伝送における通信効率の向上を
図ること。 【構成】 他のモデムからの光を電気信号に変える受光
部11，電気信号を夫々復調及びデコードする手段12,13,
デコードされたデータを解読してそれが所定のデータの
場合にはケーブル接続された端末器８に送る等の信号処
理を施すデータプロセッサ14，このデータプロセッサを
介して端末器より送られた情報信号を夫々エンコード及
び変調する手段18,19,変調手段よりの信号を光に変えて
出力する発光部20，及び不揮発性メモリ16等をモデムＭ
に備えて、上記データプロセッサ14に、不揮発性メモリ
16に対するデータライト，リード機能；衝突回数計測等
の計測機能を持たせて、一定時間内の光の衝突回数等の
データを不揮発性メモリに記憶し、その計測値に応じて
送信待ち時間設定用の乱数ステップ数等を切換えるよう
構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は赤外線等の光をキャリア
として無線データ伝送を行なう光無線データ伝送システ
ムに係り、特に、通信効率の向上を図った光無線データ
伝送システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近のＯＡ(Office Automation）機器の
進歩や普及は目覚しく、オフィス内にパソコン(Persona
l Computer）やワープロ(Word Processor)等のＯＡ機器
を複数台設置して仕事することが、今や広く行なわれて
いる。また、通信回線等を介してパソコン通信を行なっ
たり、更には上位機器である大型コンピュータ装置を設
置して通信制御装置や通信回線を介してデータを伝送す
ることも、日常的になりつつある。かかるデータ伝送に
は一般に有線のケーブルを使用している。

【０００３】即ち、パソコンやワープロ等は、機器本体
とキーボードやディスプレイ装置，プリンタ等の端末器
とで構成され、本体，端末器間は一般にセントロニクス
社仕様（以下「セントロ仕様」と略記する）のケーブル
で接続されている。端末器のうちプリンタは比較的に使
用頻度が低いので、１台のプリンタを複数のパソコンや
ワープロ等の機器本体間で兼用することが多い。その場
合、複数の機器本体を、これらの入力切換えを行なう選
択装置にケーブルで接続し、更に選択装置とプリンタと
をケーブルで接続して使用するが、かかる選択装置が無
い場合には、プリンタを使用する機器本体が代わる都
度、ケーブル端子の抜き挿し作業をしなければならない
という不便さがあった。

【０００４】また、選択装置がある場合やプリンタを兼
用しない場合でも、本体，端末器間のケーブルが必要不
可欠であり、これが邪魔になったりオフィス内の美観を
損ったりする。更に、オフィス内のレイアウト変更の度
にケーブル等を接続し直さなければならないので面倒で
あり、ケーブルの長さは有限なので設置場所が限定され
てしまい、スペースの有効活用にも困難を来し易い等の
欠点があった。

【０００５】これらの欠点を解消し得るＯＡ機器とし
て、本体，端末器間又は端末器同士の信号の授受を、ケ
ーブルの代りに、波長が 900nm付近の近赤外線を搬送光
（以下単に「光」と記す）として用いてデータ伝送する
システムが最近開発され、特に同一室内でのデータ伝送
において使用され始めている。かかるデータ伝送システ
ムの基本構成について、図４のシステム構成図を参照し
乍ら説明する。図４中、Ｍ_o 〜Ｍ₆ はモデム、８ａ〜８
ｇはこれらの各モデムＭ_o 〜Ｍ₆ にケーブル接続された
端末器である。

【０００６】モデムＭ_o は後述の如く、受光した信号の
キャリア周波数ｆをこれと異なる周波数ｆ′に変換して
出力することにより、他機同士の交信を中継する機能を
有するので親機（以下「親機モデム」とも記述する）と
呼ばれ、その他のモデムＭ₁〜Ｍ₆ は中継機能がないの
で子機（以下「子機モデム」とも記す）と呼ばれる。光
無線データ伝送システム１は、少なくとも複数の子機と
０台又は１台以上の親機とで構成され、親機モデムＭ_o
の発光部や受光部の指向性は、子機モデムＭ₁〜Ｍ₆ の
それよりも広いのが一般的である。

【０００７】但し、子機モデムＭ₁ 〜Ｍ₆ の発光部や受
光部の指向性は狭くても、一般に手動又は電動によりそ
の向きを容易に換えられるよう構成されているので、実
用上問題や不便さは無い。なお、端末器（以下「端末」
とも記載する）８ａ〜８ｇは、具体的にはワープロ，パ
ソコン，又はプリンタ等であり、モデムＭ_o に接続され
る端末器８ｇはプリンタであることが多いが、特に交信
エリアが広い場合に、何も接続せずに中継のみを行なわ
せることもある。

【０００８】なお、光が届きさえすれば、親機モデムＭ
_o を介さないで、子機モデムＭ₁ 〜Ｍ₆ 同士間で交信す
ることも可能であり、その場合には子機モデムからの直
接光と、親機モデムＭ_o を介しての間接光とは、キャリ
ア周波数が異なる（ｆ，ｆ′）ので、当然両者間に衝突
（混信）現象が起きることはない。しかるに、子機モデ
ムＭ₁ 〜Ｍ₆ 同士は同一キャリア周波数の光で交信する
ので、親機モデムＭ_oを介するか否かに拘らず、２組以
上の子機モデム間でほぼ同時的に交信が行なわれる場合
には、モデム数が増加するほど衝突が起きる可能性が多
くなるので、以下の説明から明らかになるように、混信
しないための工夫がなされている。

【０００９】図４のシステム１において、子機モデムＭ
₂ はモデムＭ_1,Ｍ₃ 〜Ｍ₆ のうちいずれか１つの子機モ
デムにデータを伝送したい場合、モデムＭ₂ はまず設定
相手を任意として例えば“STROBE”等の制御コマンドに
より呼設定を始める。かかる信号を直接又は親機モデム
Ｍ_o を介して受け取ったモデムＭ_1,Ｍ₃ 〜Ｍ₆ は、各々
互いに異なる乱数時間だけ待った後、キャリア（他のモ
デムからの発光）が無いことを確かめてから返信を行な
う。例えばモデムＭ₄ が一番最初に“ACKNLG”なるコマ
ンドレスポンス（以下「応答」と記載することもある）
をしたとすると、モデムＭ₂ はモデムＭ₄ とリンク接続
し、送りたい全データを所定の空間パケットに分割して
間歇的に送信する。

【００１０】なお、乱数時間とは、モデム内の乱数発生
器により設定される待ち時間であり、具体的には、例え
ばモデムを構成している後述のデータプロッセッサ内の
フリーランニングカウンタの下位５ビットの上位と下位
を入れ替えて３msecを掛けたものを乱数時間としてい
る。従来システムに使用される各モデムでは、この乱数
時間の数値範囲を定める乱数ステップ数（２進数の桁
数）ｎが一定なので、送信待ち時間として取り得る値の
範囲が一定であるという特徴がある。

【００１１】次に、２組以上の子機間で同時的に交信が
行なわれる場合について、具体的な例を上げ乍ら、図２
のタイミングチャートを併せ参照して説明する。なお、
便宜上親機モデムＭ_o を介さないで交信するものとす
る。また、交信動作例としては、モデムＭ₁ 〜Ｍ₃ に夫
々ケーブル接続された端末８ａ〜８ｃをプリンタを持た
ないパソコンとし、モデムＭ₄ 〜Ｍ₆ に夫々ケーブル接
続された端末８ｄ〜８ｆをプリンタとして、パソコン８
ａ及び８ｂから不使用（待機）中のプリンタ８ｄ及び８
ｅに夫々印字作業を行なわせるものとする。

【００１２】ところで、一般にプリンタは同一機種では
ない場合には、処理速度が大抵相違する。そこで、各プ
リンタ８ｄ，８ｅの処理速度を、一例として空間パケッ
ト速度の夫々 1／3 ， 2／3 とし、図２(C) に示すよう
に、パケット長をＴ，平均送信待ち時間をＴ／２とす
る。また、図２(C),(D) に示すように、モデムＭ_1,Ｍ₂
からの送信データ量をいずれも４パケット（４Ｔ）とす
ると、各組の子機モデム間の交信（データ伝送）が個別
（単独）に行なわれる場合には、各プリンタ８ｄ，８ｅ
の印刷所要時間は図２(A),(B) に示すように夫々12Ｔ,8
Ｔ（印刷終了時刻は夫々ｔ_1,ｔ₂ ）となる。この値はケ
ーブルによる有線データ伝送と略同じ値である。なお、
強制的に設定される送信待ち時間のことをデフォルト
（default;送信不履行）時間とも呼び、通常パケット長
Ｔの略半分の時間に設定される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、２組のモデ
ムＭ_1,Ｍ₄ とモデムＭ_2,Ｍ₅ とが、略同時に交信が始ま
った際には、上記有線データ伝送の場合は不変である
が、無線データ伝送の場合には光の衝突を避けるため
に、図２(E) に示すように各組のモデム間で伝送が行な
われる。従って、処理速度が遅い方のプリンタ８ｄの印
刷終了時刻は変わらないものの、速い方のプリンタ８ｅ
の印刷終了時刻はｔ₃ と遅くなり、具体的にはｔ₂ と比
較して 1.6倍かかっていた。

【００１４】以上は２組のモデム間での交信例である
が、同時的に交信が行なわれる組数が増加すればするほ
ど当然交信時間は増大し、その確率はシステム（交信エ
リア）内のモデム数に略比例する。具体的に説明する
に、便宜上、各モデムは同時に乱数（送信待ち）時間を
セットし、同じ送信待ち時間であれば必ず衝突するもの
とする。そして、デフォルト時間設定用の乱数のステッ
プ数ｎを３とすると、衝突確率は、２組同時通信中は0.
33，３組同時通信中は0.78となる。従来システムでは、
例えば２組から３組に増えた時点で上記のように、急激
に衝突確率が増えて回線効率が低下していた。そのた
め、回線効率の低下を極力少なくし得る光無線データ伝
送システムの実現が嘱望されていた。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の光無線データ伝
送システムの主要装置であるモデムを、他のモデムから
の出力光を受光して電気信号に変える受光部と、電気信
号を夫々復調及びデコードする手段と、デコードされた
データが所定のデータの場合には接続された端末器に送
るための信号処理を施すデータプロセッサと、データプ
ロセッサを介して端末器より送られた情報信号を夫々エ
ンコード及び変調する手段と、変調手段よりの信号を光
に変えて出力する発光部と、不揮発性メモリとで構成
し、データプロセッサに、不揮発性メモリに対するデー
タライト及びデータリードの機能，並びに衝突回数計測
又は一定時間の入出力データ数の計測機能等を更に持た
せて、一定時間内の光の衝突回数，又は一定時間内にパ
ソコンからモデムにケーブル伝送されたデータ数と送信
できたデータ数との比を計測して上記不揮発性メモリに
記憶し、その計測値に応じて送信待ち時間設定用の乱数
ステップ数を切換えるよう構成する等して、上記課題を
解決したものである。

【００１６】

【実施例】本発明の光無線データ伝送システムの基本構
成は、前記図４のシステム構成図と原理的には同じなの
で、以下の説明では図４を使用するものとし｛従って端
末８ａ〜８ｃはパソコン，端末８ｄ〜８ｆはプリンタと
する｝、まず、システムの主要部である２種類のモデム
の構成及び動作について、図１のブロック構成図を参照
して説明する。

【００１７】図１(A) は子機としての機能を有するモデ
ムＭ（Ｍ₁ 〜Ｍ₆ ）のブロック構成図であり、１１は受
光部、１２は復調器、１３は復号器（デコーダ）、１４
はＣＰＵを内蔵したデータプロッセッサ、１５はキャリ
ア検出回路、１６は不揮発性メモリ、１７は端末器８と
の接続用のコネクタ（例えばセントロ仕様）、１８は符
号器（エンコーダ）、１９は変調器、２０は発光部であ
る。また、プリンタにケーブル接続されるモデムにおい
ては、一般にプリンタには殆どメモリ機能がないので、
少なくとも１データパケットの情報を一時記憶するため
のメモリ２３が設けられる。なお、エンコーダ１８やデ
コーダ１３はデータプロッセッサ１４の中に組込まれる
こともある。

【００１８】また、図１(B) は親機としての機能を有す
るモデムＭ₀ のブロック構成図であり、上記子機モデム
Ｍの構成の他に、増幅器２１及び周波数変換器２２を更
に備えている。従って、親機モデムＭ₀ より出力される
信号光の搬送波周波数ｆ′は、子機モデムＭからの出力
信号光の搬送波周波数ｆ（例えば2.5MHz）とは相違す
る。周波数変換器２２として二乗回路を用いた場合には
ｆ′＝２ｆとなる。なお、親機モデムＭ₀ の受光部１１
や発光部２０の指向性は、子機モデムＭのそれらの指向
性よりも広くなるよう構成されることは前記の通りであ
る。また、親機モデムＭ₀ を単に中継機としてのみ使用
する場合には、復調器１２から変調器１９に至る各構成
要素及びメモリ２３は不要となる。

【００１９】次に、モデムの具体的な動作について、端
末（パソコン）８ｂからモデムＭ_2,Ｍ₀ 及びモデムＭ₄
又はＭ₅ を介して待機中の端末（プリンタ）８ｄ，８ｅ
のうちいずれかに印字作業を行なわせる動作例につい
て、図４等を併せ参照して説明する。なお、万一端末８
ｄが故障中であれば、モデムＭ₄ はエラーステータスを
モデムＭ₂ 等に返すので、その場合モデムＭ₂ 等はモデ
ムＭ₄ とはリンク接続せず、他のモデムＭ_5,Ｍ₆ からの
応答を待つことになる。

【００２０】まず、モデムＭ₂ は、コネクタ１７を介し
てケーブル接続された端末８ｂからのディジタルデータ
をデータプロッセッサ１４に入力し、ここで所定の個数
（例えば 256バイト）のデータを１纏まりとして光通信
プロトコルのデータ形式に沿ってデータパケット化す
る。その後、エンコーダ１８にて符号化し、且つ変調器
１９で周波数ｆのキャリアにて角度変調等の変調を施し
て、発光部２０でキャリア周波数ｆの光信号に変換して
リアルタイムで発光出力する。

【００２１】その場合、キャリア検出回路１５からの情
報を基にデータプロセッサ１４が他機同士間の交信がな
されていない（即ち、キャリアが存在しない）ことを判
断した時に発光出力することは勿論である。また、リン
ク相手を特定したい場合には、データプロッセッサ１４
の中で相手のＩＤ（インデックス)No.を盛り込む作業も
ソフトウェア的に行なっている。

【００２２】このようにして出力された信号光ｆは、親
機モデムＭ₀ において次のような信号処理が施される。
即ちその受光部１１でキャッチされて光電変換された
後、復調器１２やキャリア検出回路１５にも供給される
が、ＩＤNo. が自分宛てのものでないことをデータプロ
ッセッサ１４で判断されれば具体的な信号処理は行なわ
れず、単に増幅器２１で適宜増幅され、更に周波数変換
器２２でキャリア周波数をｆ′に変換された後、発光部
２０で光信号に変換して発光出力される。なお、ＩＤN
o. が含まれていない場合やＩＤNo. が自分宛ての場合
で、且つ親機モデムＭ₀ にケーブル接続された端末８ｇ
（図４参照）がプリンタの場合には、データプロッセッ
サ１４で情報データ部分を取出してコネクタ１７を介し
てプリンタ８ｇに供給して印字を行なわせるようシステ
ム構成することも可能である。

【００２３】親機モデムＭ₀ から出力された信号光ｆ′
は、子機モデムＭ₄ の受光部１１でキャッチされて光電
変換された後、復調器１２及びデコーダ１３で夫々復
調，デコードされて、データプロッセッサ１４に供給さ
れる。データプロッセッサ１４はそのデータを解析し、
これにＩＤNo. が含まれていなければ、或いはＩＤNo.
が自分宛てのものならば、情報データ部分だけを取出し
て、コネクタ１７を介してプリンタ８ｄへ送出し、印字
を行なわせる。その際、必要に応じて応答パケット（後
述の図８を参照）をデータプロッセッサ１４にて作成
し、エンコーダ１８及び変調器１９にて前記信号処理を
施して発光部２０よりモデムＭ₁ に向けて発光出力す
る。

【００２４】このようにして、データプロッセッサ１４
は、光通信プロトコルの通信コマンド応答も同様なデー
タパケットで形成し、この光通信プロトコルに従った通
信制御をも行なっている。例えばプリンタ８ｄが作業中
であった場合、モデムＭ₄ は"BUSY"なるコマンド応答を
モデムＭ₀ を介してモデムＭ₂ に向けて発信する。する
と、モデムＭ₂ 側では一定時間待ってから、再びモデム
Ｍ₄ に対してモデムＭ₀ を介してリンク設定依頼のメッ
セージ“STROBE”を発信し、以下、リンク設定が実現す
るまでこの動作を繰返す。或いは、モデムＭ₄ から例え
ば“BUSY”なるコマンド応答があった際、又は一定時間
内にコマンド応答が無かった際には、リンク相手先をモ
デムＭ₅ に変えて発光出力するようデータプロセッサ１
４を働かせることも容易である。

【００２５】このようにしてモデムＭ₀ より出力された
信号光を、モデムＭ₄ （又はＭ₅ ）が受取った場合、モ
デムＭ₄ （又はＭ₅ ）は自機にケーブル接続されている
プリンタ８ｄ（又は８ｅ）の動作状況を調べ、不動作
（待機）中であればモデムＭ₀を介してモデムＭ₂ に例
えば“ACKNLG”なる応答信号を発信する。これによりリ
ンク接続が成立し、プリンタ８ｄ（又は８ｅ）はパソコ
ン８ｂから発送されたデータを印字するわけである。

【００２６】次に、本発明システムの最大の特徴を奏し
ている不揮発性メモリ１６の機能，動作について説明す
る。まず、データプロセッサ１４に、前記諸動作の他
に、不揮発性メモリ（以下単に「メモリ」と記載する）
１６へのデータライトや、メモリ１６からのデータリー
ドの機能，衝突回数計測，及び一定時間の入出力データ
数を計測する機能をも持たせる。従ってメモリ１６に
は、データプロセッサ１４にて計測された衝突回数や一
定時間内の入出力データ数が、所定時間毎に交信され乍
ら記憶されるわけである。なお、衝突とは前記の如く、
同一キャリア周波数の光が、２つ以上のモデム（Ｍ₁ 〜
Ｍ₆ ）の発光部２０から同時に発射されることであり、
その衝突頻度は同時に通信を行ない得るモデム数に比例
し、送信待ち時間を決める乱数のステップ数ｎに反比例
して増える。

【００２７】回線効率を上げるためには、衝突頻度をで
きるだけ少なくし、且つ、送信待ち時間を短くする必要
がある。しかるに現実的には、端末であるパソコンやプ
リンタの処理速度や台数がシステムにより一定していな
いため、計算で求めることは困難である。そこで実際の
使用環境での回線状況を衝突頻度により判断し、それを
減らすように動的に送信待ち時間を変えてゆくことで回
線効率を向上させることが、本発明の最大の特徴であ
る。

【００２８】ここで、衝突の頻度（割合）の具体的な求
め方の１例について、図５のフローチャートを用いて説
明する。まず、パソコン側モデムのデータプロッセッサ
１４内等に設けられた２つのカウンタ（図示せず）のカ
ウント値Ａ（衝突回数用),Ｂ（送信回数用）を初期化し
てから（ステップ）、データパケットの送信を開始し
（ステップ）、パケット送信の度にその回数をカウン
トする（ステップ）。 そして、パソコンのデータ出
力動作の制限時間が来るまで（タイムアウトとなるま
で）に、所望の（又はいずれの）モデムからも応答がな
かった場合（ステップ，）や、応答があってもＣＲ
ＣＣ(Cyclic Redundancy Check Code)エラーが生じたと
の応答であった場合（ステップ，）には、衝突が発
生したものとしてカウント値Ａに１を加える（夫々ステ
ップ及び）。ＣＲＣＣエラーが生じなかったとの応
答が相手のモデムからあった場合には、これも送信回数
１回としてカウント値Ｂに１を加える（ステップ）。
全パケット｛データパケット以外の応答パケット等も含
む｝の送信が終了したら（ステップ(10)）、衝突の割合
Ｓを次式より求め、これをメモリ１６にストアして（ス
テップ(11)）、これを送信待ち時間の設定基準として使
用する。

【００２９】 Ｓ＝（カウント値Ａ）／（カウント値Ａ＋カウント値
Ｂ） なお、上記送信待ち時間の設定基準として、ケーブル接
続しているパソコンから一定時間内にモデムに供給（ケ
ーブル伝送）されたデータ数と、モデムから実際に送信
できたデータ数を調べて、両者の比を算出したものを使
用するようソフトウェアを構成することもできる。

【００３０】ここで、原理的な説明を行なうが、便宜
上、各モデムは同時に乱数時間をセットし、同じ送信待
ち時間であれば必ず衝突するものと仮定する。例えば、
乱数ステップ数をｎ＝３とすると、衝突確率は、２組の
モデムが同時通信中なら0.33，３組同時通信中なら0.78
となる。前記の如く、従来システムでは送信待ち時間設
定用の乱数のステップ数ｎを変化させる機能がなかった
ので、同時にリンクした一対のモデムが例えば２組から
３組に増えた時点で、上記のように急激に衝突確率が増
えて、回線効率が低下していた。

【００３１】その点、本発明システムでは、前記した如
くメモリ１６を備え、しかもデータプロセッサ１４に一
定時間の入出力データ数や衝突回数の計測機能及びメモ
リ１６へのデータライト，リード機能を追加し、これら
の数値を基にして一定時間内の衝突回数の頻度を計算
し、その頻度（確率）から回線の混み具合いを推定し
て、乱数のステップ数ｎを変化させるようにしている。
具体的には例えば次のように、 衝突確率＝0.7 以上
→ ｎ＝ ５（交信組数３組で衝突確率＝0.52） 衝突確率＝0.8 以上 → ｎ＝１０（ 〃 〃
〃 ＝0.28） 等のように、動的に変化させることにより衝突回数を減
らして、回線効率を上げることを可能とした。

【００３２】次に、モデムＭにおける機能の追加例につ
いて説明する。まず、各プリンタの処理速度の具体的な
求め方等について説明する。まず、プリンタをケーブル
接続している各子機モデムＭ₄ 〜Ｍ₆ のデータプロセッ
サ１４には、各々のプリンタのデータ処理（印字）速度
等を計測してメモリ１６に記憶させておき、例えば“AC
KNLG”なるコマンドレスポンス時にそのデータを読出し
てパソコン接続の子機モデムＭ₁ 〜Ｍ₃ に知らせる機能
を更に追加する。そして、子機モデムＭ₁ 〜Ｍ₃ のデー
タプロセッサ１４には、そのプリンタNo.(又はモデムN
o.)と処理速度とを各々のメモリ１６に記憶させる機能
を更に追加する。

【００３３】プリンタの処理速度を求めるには、例えば
図６のフローチャートのようにする。即ち、プリンタ側
モデムのデータプロッセッサ１４内等に設けられたカウ
ンタ（図示せず）のカウント値を初期化し（ステップ
）、モデムからプリンタに出力すべきデータがメモリ
２３にストアされているか否かを調べる（ステップ
）。メモリ２３にストアできるデータ数Ｎは、例えば
100Kbyte程度の大きな数が良い。出力すべきデータの存
在が確認されたらデータプロセッサ１４からの指示によ
りタイマ（図示せず）をスタートさせると共に（ステッ
プ）データをプリンタに出力する。その際プリンタが
１度に処理し得るデータ量を１単位としてカウントし
（ステップ，）、そのカウント数が上記データ数Ｎ
を越えた時刻Ｔを求めて（ステップ，）、この値Ｔ
でデータ数Ｎを割った値を平均データ転送速度としてメ
モリ１６にストアする（ステップ）。

【００３４】このようにして求めたプリンタ速度のデー
タは、モデムＭの電源スイッチが開成(Off）された際に
も消えないように、メモリ１６として周知のＥＥＰＲＯ
Ｍ等の不揮発性メモリを使用することが望ましい。それ
により、連続使用時は勿論、一旦電源Off した後に再び
電源ONした際にも、リンク設定時にこのデータを読出し
て、その値（プリンタの印字速度）に応じた送信待ち時
間（乱数ステップ数ｎ）をパソコン側モデムにて設定さ
せて通信を行なうようシステム構成する。

【００３５】即ち、遅いプリンタに対しては乱数ステッ
プ数を多くし、速いプリンタに対してはステップ数を少
なくし、無駄な空き時間を極力減らして回線効率を上げ
るわけである。具体的な通信プロトコル（平均送信待ち
時間設定プロトコル）は図７に示す通りである。即ち、
図示の如く、送信側モデムから受信側モデムにリンク設
定を要求すると、受信側モデムからは例えば図８に示す
ようなパケット形式の応答を行ない、この中に含まれる
プリンタ速度のデータを送信側モデムのメモリ１６にス
トアする。そしてそのデータを基に乱数ステップ数等を
設定し、それにより求められた時間間隔にて各データパ
ケットを送信するわけである。

【００３６】或いは、乱数ステップ数の代りに、平均送
信待ち時間（デフォルト時間）を変化させるよう、デー
タプロセッサ１４のソフトウェアを構成しても良い。こ
の場合にも、前記のように衝突回数の頻度を計算し、そ
の頻度から回線の混み具合いを推定して、乱数のステッ
プ数ｎを変化させること勿論である。なお、プリンタの
処理速度は、受信側のモデム（Ｍ₄ 〜Ｍ₆ ）が一定時間
に出力できたデータ数から求める。

【００３７】ここで、その具体例について、図２〜図４
を併せ参照して説明する。システム１におけるプリンタ
８ｅのように処理速度が速い｛図２(B) 参照｝場合は送
信待ち時間を図３(B) の如く短くし（例えばＴ／４
に）、プリンタ８ｄのように処理速度遅い｛図２(A) 参
照｝場合には図３(A) の如く長くする（例えばＴに）。
一般的には、例えば次式により求める。 送信待ち時間＝（Ｔ／２）×{(プリンタ速度／空間パケ
ット速度）−１｝ なお、Ｔ／２は予め設定されるデフォルト（平均送信待
ち）時間である。

【００３８】かかる送信原理により、処理速度の遅いプ
リンタ８ｄに接続されたモデムＭ₄のみにモデムＭ_1,Ｍ
₂ 等からデータ伝送が行なわれる時には図３(A) に示す
ようなパケット間隔となり、速いプリンタ８ｅに接続さ
れたモデムＭ₅ のみにデータ伝送が行なわれる場合には
図３(B) に示すようなパケット間隔となる。これらの場
合、即ち子機モデム間のデータ伝送が単独に行なわれる
場合には、各プリンタ８ｄ，８ｅの印刷所要時間は前記
の従来システムやケーブルによる有線データ伝送と略同
じ値である。しかし乍ら、２組のデータ伝送が同時的に
行なわれる場合には、図３(C) に示すようなパケットの
組合せとなり、その結果、プリンタ８ｅの印刷終了時刻
はｔ₄ となる。この値は図２(E) に示した従来システム
におけるプリンタ８ｅの印刷終了時刻ｔ₃ に比べてかな
り速くなっている。

【００３９】具体的には、送信待ち時間を夫々Ｔ及びＴ
／４とした場合、有線通信による伝送での終了時刻ｔ₂
に比べて 1.1倍程度である。なお、送信待ち時間は夫々
Ｔ及びＴ／４に限定されるものではなく、もっと短くす
れば、有線伝送時との印刷所要時間差は一層縮めること
ができること勿論である。

【００４０】更にまた、別の機能の追加例として、各パ
ソコン（８ａ〜８ｃ）の処理速度を求めて、パソコン側
モデムのメモリ１６にストアして、パソコンからのリン
ク切断のためのデータ入力時刻（タイムアウト）を変え
られるようシステム構成することも可能である。パソコ
ンの処理速度を求めるには、例えば図９のフローチャー
トのようにする。この図におけるデータとは、パソコン
よりこれにケーブル接続されたモデムへ供給される１ま
とまりのデータのことであり、複数のパケットデータよ
り成っている。また、ステップで初期化される時間Ｔ
max とは、１まとまりのデータをモデム（Ｍ₁ 〜Ｍ₃ ）
に出力し（ステップ）終ってから次のデータを出力し
始める（ステップ）までの空き時間である。

【００４１】従って、タイマースタート（ステップ）
は空き時間の開始時刻、現タイマ値Ｔ₁ （ステップ）
は各空き時間の長さであり、その中で最も長い空き時間
をＴmax として（ステップ）メモリ１６にストアする
（ステップ）わけである。なお、ステップ(10)におけ
るタイムアウトＴo とは、最後のデータがパソコンより
出力した後、時間Ｔo 以上経過したら、これ以上送信す
べきデータが無いと判断して通信（リンク状態）を切断
するための目安となる時間である。そして、時間Ｔmax
がメモリ１６に一旦ストアされたら、次回からはＴo ＝
Ｔmax ＋α（例えばα＝Ｔmax ／２）とすることによ
り、タイムアウトＴo を短くしてプリンタ側モデムの開
放時間を早めて、通信効率を上げようとするものであ
る。

【００４２】

【発明の効果】本発明の光無線データ伝送システムは以
上のように構成したので、２組以上のデータ伝送が同時
的に行なわれる場合のプリンタの印刷所要時間を短縮で
き、パソコン側モデム内の不揮発性メモリに各プリンタ
の印刷処理速度等を記憶させて送信待ち時間（乱数ステ
ップ数）を自動設定するよう構成した場合には、特に処
理速度の速いプリンタの印刷所要時間を、従来システム
に比べて大幅に短縮できるので、通信効率の向上が図れ
るという優れた特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明システムの主要部であるモデムの各構成
例を示すブロック図である。

【図２】従来システムにおけるデータ伝送動作説明用タ
イムチャートである。

【図３】本発明システムにおけるデータ伝送動作説明用
タイムチャートである。

【図４】従来及び本発明の光無線データ伝送システムの
基本的システム構成図である。

【図５】衝突の頻度（割合）の具体的な求め方を示すフ
ローチャートである。

【図６】プリンタの処理速度の具体的な求め方を示すフ
ローチャートである。

【図７】プリンタの処理速度に応じた通信プロトコルを
示す原理図である。

【図８】リンク設定要求に対する応答パケット形式（内
容）を示す模式図である。

【図９】パソコンの処理速度の具体的な求め方を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１…光無線データ伝送システム、８ａ〜８ｇ…端末器、
１１…受光部、１２…復調器、１３…復号器（デコー
ダ）、１４…データプロッセッサ、１５…キャリア検出
回路、１６…不揮発性メモリ、１７…コネクタ、１８…
符号器（エンコーダ）、１９…変調器、２０…発光部、
２１…増幅器、２２…周波数変換器、２３…メモリ、Ｍ
_o 〜Ｍ₆ …モデム。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パソコンやプリンタ等の端末器に夫々ケー
   ブル接続された各モデム間で、光を媒体としてデータ伝
   送を行なう光無線データ伝送システムであって、 上記モデムは、他のモデムからの出力光を受光して電気
   信号に変える受光部と、該電気信号を夫々復調及びデコ
   ードする手段と、該デコードされたデータが所定のデー
   タの場合には接続された端末器に送るための信号処理を
   施すデータプロセッサと、該データプロセッサを介して
   該端末器より送られた情報信号を夫々エンコード及び変
   調する手段と、該変調手段よりの信号を光に変えて出力
   する発光部と、不揮発性メモリとを具備して成り、 上記データプロセッサに、該不揮発性メモリに対するデ
   ータライト及びデータリードの機能，並びに衝突回数計
   測又は一定時間の入出力データ数の計測機能を更に持た
   せて、一定時間内の光の衝突回数，又は一定時間内にパ
   ソコンからモデムにケーブル伝送されたデータ数と送信
   できたデータ数との比を計測して上記不揮発性メモリに
   記憶し、その計測値に応じて送信待ち時間設定用の乱数
   ステップ数を切換えるよう構成したことを特徴とする光
   無線データ伝送システム。
2. 【請求項２】パソコンやプリンタ等の端末器に夫々ケー
   ブル接続された各モデム間で、光を媒体としてデータ伝
   送を行なう光無線データ伝送システムであって、 上記モデムは、他のモデムからの出力光を受光して電気
   信号に変える受光部と、該電気信号を夫々復調及びデコ
   ードする手段と、該デコードされたデータが所定のデー
   タの場合には接続された端末器に送るための信号処理を
   施すデータプロセッサと、該データプロセッサを介して
   該端末器より送られた情報信号を夫々エンコード及び変
   調する手段と、該変調手段よりの信号を光に変えて出力
   する発光部と、不揮発性メモリとを具備して成り、 プリンタに接続された各モデムのデータプロセッサには
   該プリンタの印字速度等を計測して該不揮発性メモリに
   記憶させると共にリンク設定応答時に該計測値をも応答
   コマンドに含める機能を更に持たせ、且つ、パソコンに
   接続された各モデムのデータプロセッサには、上記計測
   値及びプリンタ又は該プリンタに接続されたモデムの識
   別番号を記憶させる機能を更に持たせることにより、リ
   ンク設定できたプリンタのデータ処理速度に応じて、送
   信待ち時間設定用の乱数ステップ数又はデフォルト時間
   を自動的に設定するよう構成したことを特徴とする光無
   線データ伝送システム。