JPS6242635A - 赤外線デ−タ通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は通信システム、より具体的に言えば赤外線信号
によってデータを伝送し且つ受け取るユニットを相互接
続する通信システムと、ステーション及び関連装置を含
んで、複数個のユニットで構成されるシステムにおいて
データを伝送する方法とに係る。

〔開示の概要〕

異なった要件の多くのユニット１１．１３．１５が相互
に通信することの出来る赤外線通信システムにおいて、
トランシーバの伝送パワー及び受信感度が要求された距
離レンジに従って幾つかの範疇に割り当てられている。

このことは、異なったローカル領域にある低いパワー又
は感度の装置１１．１３．１５の間で同時で且つ独立し
た赤外線通信を行わせるばかりでなく、高いパワー又は
感度の装置の間で大きな距離、或はシステム全体にわた
って伝送を行わせる。

パワー／感度の関係及び距離に従って、潜在的な受信装
置はデータ信号を正確にデコードすることが出来るか、
又はキャリヤの存在を検出するだけであるかも知れない
。何れの場合にもアクセスプロトフルに合致させるため
に、受信装置がキャリヤを感知した後に、受信装置はデ
ータ終了ディリミッタをデコードシた時か、又は最長の
パケット伝送時間に等しい時間を経過した時かの何れか
によって、アクセス競合に再入する２つの機会を得る。

関連するインターフェイスユニット２３を介してサブ通
信網を付属することによって混成媒体通信網を得ること
が出来、これによって、ケーブルで相互接続された装置
が赤外線で相互接続され°た装置と同じアクセスプロト
コルを使うことが出来る０ 〔従来技術〕 装置間で情報を交換するために赤外線信号を使うことは
近年、多くの関心を集めて来た。そのようなシステムの
利点は電線のような特別の信号伝達媒体を省くことにあ
る。ラジオ周波数（ＲＦ）伝送に対して、赤外線伝送は
以下の利点がある。

即ち、通信に関する法令が適用されないこと、ＰＴＴ又
はｙａｃ　（米国連邦通信委員会）のライセンスを必要
としないこと、ＥＭＩによる妨害のないこと、輻射が室
内に制限されるので、ＲＦシステムよりもよいデータ・
セキュリティが保てることなどである。

幾つかの赤外線伝送システムが論文や特許に開示されて
いる。

１９７９年１１月の工ＥＫＥの会報、Ｖｏ　１．６７、
Ａ１１の１４７４頁乃至１４８６頁に開示された「拡散
赤外線輻射によるワイヤレス室内データ通信Ｊ（Ｗｉｒ
ｅｌｅｓｓ　　工ｎ−Ｈｏｕｓｅ　　Ｄａｔａ　Ｃ！ｏ
ｍｍｕ−ｎｉｃａｔｉｏｎ　　　ｖｉａ　　Ｄｉｆｆｕ
ｓｅ　　　工ｎｆｒａｒｅｄＲａｄｉａｔｉｏｎ）と題
するゲ７エラ（Ｆ、Ｇｆａｌｌｅｒ）及びバブスト（Ｕ
、　Ｂａｐｓｔ）の論文は、データが複数個の端末装置
と１つのホストコンピュータとの間でデータが転送され
る通信回路網が記載されている。端末装置が配置されて
いる各室は端末装置から赤外線信号を受け取り、そして
赤外線信号を配分するサテライトステーションを含む。

すべてのサテライトステーションは電線回路網でホスト
コンピュータへ接続されている。端末装置との直接通信
は与えられていない。

赤外線信号によって、「端末ステーションとサテライト
ステーションの間でデータが伝送される通信システムＪ
（（！ｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　　ＳｙｓｔｅｍＬｎ
　　ｗｈｉｃｈ　　Ｄａｔａ　　　ａｒｅ　　　Ｔｒａ
ｓｆｅｒｒｅｄＢｅｔｗｅｅｎ　　Ｔｅｒｍｉｎａｌ　
　５ｔａｔｉｏｎｓ　　ａｎｃｌＳａｔｅｌｌｉｔｅ　
　５ｔａｔｉｏｎｓ　　ｂｙ　　工ｎｆｒａｒｅ４Ｓｉ
ｇｎａｌｓ）と題する米国特許第４，４０２，０９０号
及び１９８１年９月の光通信に関する第７回ヨーロッパ
会議の会報のＰ２７−１乃至Ｐ２７−４に開示された［
インフラネット二室内のデータ通信のための赤外線マイ
クロ放送回路網Ｊ　（Ｉｎｆｒａｎｅｔ：エｎｆｒａｒ
ｅｄ　　Ｍｉｃｒｏｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ　　Ｎｅ
ｔｗｏｒｋｆｏｒ　　工ｎ−Ｈｏｕｓｅ　　Ｄａｔａ　
　Ｇ！ｏｍｍｕｎ、１ｃａｔ土ｏｎ）と題するグフユラ
（Ｆ、Ｇｆａｌｌθｒ）の論文において、同じようなシ
ステムが記載されている。そのシステムは、大きな室の
ために、複数個のサテライトステーションを与えて、１
個のサテライトでは達成しえない大きな領域のカバレツ
ヂを可能としている。この先行技術は赤外線チャンネル
を介して同じメツセージを複数の場所で受領する問題を
解決しているか、それは端末ステーションの間の直接の
交信を与えていない。

ビジネスや事務処理などの多くの分野で、インテリジェ
ントなワークステーションやパーソナルコンピュータの
数が急速に増加して来たのに加えて、例えばキーボード
、ディスプレー、プリンタなどの入出力装置をそれらに
接続するための必要性及びぞのようなワークステーショ
ン及びパーソナルコンピュータを相互に接続するための
必要性もまた増加している。電線による回路網の使用は
ステーションが高密度なので問題になっており、そして
多くの場合、ステーションの位置やザブシステムの編成
はしばしば変更しなければならない問題がある。従って
、そのような装置及びワークステーションを相互接続す
るために赤外線信号伝送を使って、電気ケーブル回路網
の要件を除去することが望ましい。

然し乍ら、例えば大きな屋内環境に必要なように、若し
、幾つかの通信路を同時に維持するならば、赤外線信号
の相互干渉が発生する問題がある。

周波数多重方式はこの場合好ましくない。何故ならば、
充分な周波数帯がないのですべての装置が同じ周波数帯
のチャンネルを使わねばならないからである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、赤外線信号伝送に基き、且つ関与する
ステーションが非常に多数であるのにも拘らず充分なデ
ータ流を許容する複数のデータ処理ユニットの間で情報
を交換する通信システムを提供することにある。

本発明の他の目的は赤外線ローカル通信網を設定し、こ
れにより、異なった装置又はステーションによって受け
取られた伝達赤外線信号が可成り異なった長宮のもので
あったとしても、赤外線伝送媒体に順序づけたアクセス
を行わせることにある。

本発明の他の目的は、データパケットが行く必要のない
装置へデータパケットを表わす赤外線信号が配分される
のを＠避するために、装置の選択により、選択的な通信
路又は編成を設定させる赤外線通信システムを提供し、
これにより、異なった交信領域との間の相互干渉の可能
性を減少させることにある◇ 本発明の他の目的は、多数のワークステーションと、異
なった能力の入出力装置との相互接続を許容する赤外線
通信網デザインを、相互干渉を最小にして、広範囲に分
配することにある。

本発明の他の目的は、幾つかのデータ処理ユニットの間
でデータを交換することが出来、上述の特徴を具えた通
信システムを提供するにある。そのシステムはデータ信
号を伝達するために、赤外線だけを使うか、又はケーブ
ルを含む混成媒体を使うので、通信距離又は他の条件に
従って、幾つかのユニットは赤外線媒体によって相互接
続され、そして他のユニットは電線媒体によって相互接
続される。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に従って、データを伝送し且つ受信するトランシ
ーバが伝送パワー及び受信感度について階層的な大きさ
を持つ異なった範疇に割り当てられるので、幾つかのデ
ータ伝送は近接した装置にのみ有効で、異なったローカ
ル領域において同時伝送を許容するばかりでなく、一方
のシステムから他方のシステノ・へのデータ通信もまた
可能となる。伝送中のデータが正しく受信されなくとも
、順序型てたアクセスを許容するように、各パケット伝
送に先行するプリアンプル・キャリヤ信号を検出した各
ユニットは時間切れを観測し、且つ受信データ信号及び
それ等の終了ディリミッタをデコードするよう同時に試
みる。これにより、ユニットは活動中の伝送を妨害する
ことなく、伝達媒体をアクセスする後続の試みのための
基帛点を設定する２つの可能性のうち少くとも１つを持
つ。

各伝送フレーム中に選択ビット又は付勢ビットを設ける
ことは、フレームを受信するか、それを使わないか或は
送り出さない選択的に付勢（又は抑制）されるユニット
を可能とする。

本発明に従った赤外線伝送通信網アーキテクチャは低速
で、電池で給電される装置と共に、ワークステーション
の間の高速のバランス−モード通信装置にも適合する。

あらゆる種類のステーション及び装置が赤外線チャンネ
ルを共通路に使用することが出来る。

〔実施例〕

（１）原理 （Ａ）システムの概要 複数個のワークステーション（ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ
）を単一の赤外線通信網に集合するためには、第１Ａ図
乃至第１Ｄ図に示されたように幾つかの可能性がある。

第１Ａ図は、夫々がＩＷｊｌのシステム装置１１と、］
個又は数個の周辺装置１ろ、１５とを含む２つの独立し
たワー　クステーションを示している。キーボード（Ｋ
Ｂ）１３及びプリンタ（ＰＲ，）１５は赤外線（工Ｒ）
信号を介して電線なしで夫々のシステム装置（ＳＹＳ）
１１へ接続されている。

ワー　クステーションは、例えば赤外線で操作するキー
ボード、マウス（ボインティング装置）、プリンタ及び
ディスプレーなどの幾つかの周辺装置を同時に持つこと
が出来る。ワークステーションは互に独立して動作する
。その故に、若しそれ等のワークステーション相互があ
まり近すぎると赤外線干渉が起る。キーボード（ＫＢ）
とシステム装置（ｓｙｓ）との間のそのような干渉が第
】Ａ図の点線で示さねでいる。赤外線で操作するキーボ
ードについての重要な要件は低価格で且つ電力消費が小
さい（電池で給電されるので）ことである。ワークステ
ーションの間の干渉を減少するために、ローカル装置及
びシステム装置の両方とも低い範囲即ち低いレンジ（ｒ
ａｎｇθ）のトランシーバを持つ。

相互に通信を望むワークステーションは第１Ｂ図に示さ
れるように、より大きい光パワーを有するトランシーバ
を必要とする。そのようなトランシーバは各システム装
置１１中にオプションとして設置することが出来る。代
案として、唯１個の高パワーのトランシーバを設置した
場合、これは交信の要件に従って、異なった２段階のパ
ワーレベルで給電される。

相互があまりにも離れているワークステーションは直接
に通信することが出来ない。第１Ｃ図はこの問題の解決
法を示しており、そのシステム中にステーション間の交
信路を中継するための非同期中継器（ＲＦＰ）１７が備
えられている。広い面積をカバーするためには幾つかの
中継器を使うことが出来る。

第１Ｄ図は背中合せの一対の中継器１９．２１を有し、
壁を通して交信を行うシステムを示す。

例えば、リング式或は母線式ローカル領域通信網の如き
他の通信網や、又は１個或は数個のワークステーション
を含む他の任意のケーブル接続のサブ通信網へのゲート
路２３として、同様の配列を使うことが出来る。

勿論、第１Ａ図乃至第１．Ｄ図に示された任意の赤外線
接続路は、必要に応じて電線接続路と置換することが出
来る。

第２図に、ディスプレー装置１２及び１個ツキ−ボード
１３を持つシステム装＠１１の成る集合体が示されてい
る。システム装置１１はシステムバス２９によって相互
接続された２つのマイクロプロセッサ（ＭＰ）２５．２
７を含む。赤外線信号を、他のワークステーション、或
は中継器と交換するためのトランシーバ３１はマイクロ
プロセッサ２５へ接続されており、そして赤外線信号を
ローカル装置と交換するための第２のトランシーバ３３
はマイクロプロセッサ２７へ接続される。

システム装置１１内の２つの赤外線トランシーバ３１及
び６３はマイクロプロセッサ及び赤外線通信網とは別個
に独立してアドレスされる。

混成媒体のシステムにおいては、ローカル装置をそのシ
ステム装置１１へ相互接続するために、トランシーバ６
６及び６５をケーブル接続のトランシーバで置き換える
ことが出来るし、また、幾つかのシステム装置をケーブ
ルバスによって相互ａｌｌすることにより、トランシー
バ６１をケーブル接続のトランシーバで置き換えること
も出来る。

キーボード１３（他のローカル周辺装置も同様に）は赤
外線信号をシステム装置１１のトランシーバ６６と交換
するためのトランシーバ６５を含む。

ＣＢ）伝送フォーマット及び赤外線伝送の速度この項は
伝送フォーマット及び赤外線による伝送速度について説
明する。

（Ｂ−１）伝送フォーマット 基本的なフレームのフォーマットの構成が第３図に示さ
れる。赤外線チャンネルを介して伝送するデータのため
にマンチェスタフードが用いられる。プリアンプルは１
及び０が交互に現われる一連の１及びＯの列（少くとも
５個の１を持つ）から成り、それは受信器の近似前端面
（ａｎａｌｏｇｆｒｏｎｔ−ｅｎｄ）をその等価状態に
設定し、且つキャリヤの存在を表示する。一般的に言え
ば、プリアンプルとはマ・ンチェスタ・ビット速度で発
生される、連続（ｄｕｔｙ）サイクルの５０％の一連の
矩形波である。本明細書においでキャリヤとはエーテル
（θｔｈｅｒ）の伝達、即ち赤外線伝送“チャンネル“
中の伝送の存在を意味する。同期パルス開始用区切り文
字（ｄｅｌｉｍｉｔθｒ）（以下ディリミッタという）
は連続した３つの１を従えた連続する３つのゼロで構成
され、コード外れ、即ちコード・バイオレーション（ｃ
ｏｄｅ　　ｖｉｏｌａｔｉｏｎ）として翻訳され、従っ
て透明である。後続するデータはマンチェスタフード（
即ち、各データビットは半ビットのｏ　／　ｌの対か又
はＩ　／　Ｏの対により表示される）にエンコードされ
る。マンチェスタフードはクロックの抽出を容易にし且
つ再結合を許容する。他のコード方式としてパルス位置
コード（ｐｕｌｓｅ　　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　　ｃｏｄｉ
ｎｇ）　がある。

データパケットのフォーマットは（Ｆ）項で細述する。

伝送の終了は、開始ディリミッタ・コード−バイオレー
ションとは異なった終了ディリミッタ・コード−バイオ
レーションによって表示される。それはパケットの終了
を決定し、且つアクセススロットのカウントを開始する
同期の起点である。

（Ｂ−２）速度 拡散（ａｌｆｆｕｓｅ）赤外線チャンネルは約１０メガ
ヘルツ（異なった長さの複数個の光路に起因する制限）
のバンド幅を有することが調査結果で示されている。然
し乍ら、実際の伝送速度は高出力で低価格の発光ダイオ
ード（１，ＫＤ）の限られた変調能力のため、毎秒１メ
ガビツトに制限される。そのようなＬＥｉＤの広範な使
用（テレビの遠隔制御など）は極めて安い製造コストを
可能にしている。マイクロプロセッサが低速度の直列の
入力ボート及び出力ボートで使われた時に、他の制限が
生ずる。本発明の実施例では、毎秒３７５キロビツトの
データ速度が選ばれた。然し乍ら、若し、入出力ボート
でバッファが与えられるか、又はマイクロプロセッサに
、より高速の入出力ボートが与えられれば、毎秒１メガ
ビツトのデータ速度を利用することが可能である。

パケットは最大２乃至４ミリ秒の伝送周期になる１２８
データバイトまでの短いバーストで発射される。これは
２アンペアまでの電流パルスでＬＥＤを駆動するのを許
容する。ＬＥＤの温度時定数は約２乃至３ミリ秒である
から、接合はオーバヒートしない。反復的なパケット伝
達に対してパケットはＬＥＤを冷却するために、連続サ
イクルの１０％で伝送される。従って、最大長さのパケ
ット間の時間間隔は２０ミリ秒乃至４０ミリ秒である。

これ等の時間間隔の間で、他のステーションは赤外線チ
ャンネルをアクセスするため競合する。従って、ステー
ションの間で持続されるデータｌは、毎秒３７５キロビ
ツトに対しテ毎秒３７．５キロビット（これからプロト
コルの付加ビットを差し引く）であり、そして毎秒１メ
ガビツトの最大速度に対しては毎秒１００キロビツトま
でである。

（Ｃ）異なった範囲、即ちレンジの仕様第１図の各図中
で与えられた赤外線伝送通信網の異なった構成は３つの
物理的な伝送レンジを特定する。

（ａ−１）“テーブル範囲のレンジ“ （ＬＡＮ　　ｏｎ　　ａ　　Ｔａｂｌｅ）このレンジは
、キーボード、ジョイ・スティック、ダツチバネルのよ
うなワークステーションのシステム装置に近接したレン
ジ内になければならない周辺の入出力装置に割り当てら
れる。ディスプレー装置もまたこのクラスに割り当てら
れる。

間隔（拡散）レンジは、直接伝送の直線が８メートルま
での場合で、約２乃至４メートルである。

１台のトランシーバ毎に必要とする光学変換器は、 ＊　２個のＬＥＤ ＊　２個のホトダイオード である。

（（！−２）“屋内レンジ“ （工ｎｔｒａ　０ｆｆｉｃｅ　　ＬＡＮ）このレンジ（
間隔距離が１０乃至１２メートル）はワークステーショ
ンのシステム装置に近接スルことを要しない（又は近接
してはいけない）周辺装置に割り当てられる。プリンタ
、プロッタ及びその他の入出力装置がこの周辺装置の例
である。

このレンジは中継器のない中程度のオフィスをカバーす
る。トランシーバは装置の背後にある離隔した装置とし
てプラグ接続される（第２図のシステム装置に示された
ように）。

１台のトランシーバ毎に必要とする光学変換器は、 ＊　１２個のＬＥＤ ＊　４個のホトダイオード である。

（ｃ−３）“中継器を有する屋内のレンジ“教室とか講
堂のような広さがこの場合の代表例である。中継器は１
５メートル以上の送受信半径を持つ。中継器は別個の電
源を持ち、テーブル上に置かれるか、壁又は天井に取り
付けられる。代案として、別個の筐体及び電源装置に要
する付加的なコストを省くために、中継器の機能はシス
テム装置の中に設けることが出来る。３０口×３０ｍ位
の大きなオフィスの開放的な面積をカバーするため複数
個の中継器を使用することが出来る。その代りに、複雑
なオフィスの形状とか低いパティジョン壁の場合は、′
隠れた“ステーションをアクセスするため、幾つかの中
継器を経た複雑路伝送を必要とする。

トランシーバ１台につき必要とする光学変換器は、 ＊　２４個×ＮのＬＥＤ （円形状アレーに配列された） ＊　１２個のホトダイオード である。

最適条件で使用されるチャンネル容量の範囲内で、中継
器は受信したパケットを直ちに伝達しなければならない
から、係数Ｎは、中継器のパケット反復サイクルが５０
％であることと関係がある。

実際問題として係数Ｎは２乃至３である。

ＬＥＤ及びホトダイオードに関して上に記載した個数は
概数であって、ディライト条件（ホトダイオード上に太
陽光が直接照射しない）、又は螢光燈下の条件で、毎秒
３７５キロビツトの伝送速度における個数である。各Ｌ
ＥＤは２５０ミリワツトノヒークバワーで赤外線を発射
し、且つ各ホトタイオードの感知領域は約１０平方ミリ
メートルである。′屋内のレンジ“型トランシーバ、即
ちワークステーションのトランシーバは赤外線ビームが
室の内部方向を指向するよう柔軟性をもって取り付けね
ばならない。

今まで述べたレンジは“Ｄ−境界“（以下の項で説明さ
れる）に相当する。言い換えると、レンジとは物理的な
広がりを持つ領分を意味する。

（Ｄ）伝送モデル 赤外線チャンネルはバス通路よりもずっと複雑である。

赤外線トランシーバ及び媒体の特性は、装置の各対が通
信しうろことを保証することは出来ない。それにもかか
わらず、グローバルなアドレス体系が必要とされる。

第４図は１つの送信装置と、それに対応する１つの受信
装置との間で直接に生じうる交信の到達性の異なったレ
ベルを概略的に示す図である（一般的に、範囲、即ちレ
ンジの半径は送信器の出力及び受信器の感度の両方に依
存する。）。

＊　Ｄ−境界（データ境界）内の受信器はデータ信号を
完全に認識し、デコードするので、データフレームを正
確に受信することが出来る。

伝送の終了（終了ディリミッタ）はこの範囲内で安全に
検出可能である。

＊　Ｄ−境界とＣ−境界（キャリヤ境界）との間の受信
器はキャリヤ（８ちプリアンプル）だけを感知すること
が出来るか、然しデータを正しくデコードすることは出
来ない。特に、伝達の終り（終了ディリミッタ）は判別
することが出来ない。

＊　Ｃ−境界とＮ−境界（ノイズ、即ち雑音レベル境界
）の間の受信器はプリアンプルを正確に感知することは
出来ない。然し乍ら、信号は依然として雑音レベルの上
にあって、転送されている他の伝送信号と干渉を起すこ
とがありうる。

＊　送信器はＮ−境界の外側のステーションと干渉する
ことはない。何故なら、この範囲において、その信号は
雑音レベルか又は雑音レベル以下にあるからである。

相互に交信したい装置はお互いにＤ−境界の範囲内にな
ければならない。夫々のＤ−境界外の装置は交信するこ
とが出来ないか、然し、それ等がＮ−境界内にある限り
、相互に干渉を生じうる。

同時に信号を伝送する２個の送信器は衝突を起すことが
ありうる。ケーブル媒体における衝突は必然的に両方の
パケットが損われる。赤外線媒体においては、衝突は必
ずしもそのようにはならない。強い信号が弱い信号より
少くとも２０デシベル以上であれば、強い信号は弱い信
号を無効にする。受信器及びデコード回路は強い同期パ
ターンに正しく応答して、到来するデータ流に結合する
。

２つの実際の送信器及びそれ等２つの関連アドレス受信
器の相対的な配置関係に従って、以下の３つの状態が生
じる。即ち、両方のパケットが救済される状態と、一方
のパケットのみが救済される状態と、両方のパケットが
損われる状態とである。

このシステムにおいては衝突検出装置は与えられていな
い。パケットの喪失は高次のプロトコル中のエラー制御
プロシージャによって検出される。

ローカル装置のトランシーバは最短の伝達範囲で特定さ
れねばならない。これは他のワークステーションでの過
剰な干渉を回避し、且つ赤外線バンド幅の割り当てを保
全する。若し通信の相手側の装置が関連するＤ−境界の
範囲内に入らないほどパワーが弱ければ、中継器を設け
ねばならない。

（工Ｉ）　回路の細部、パケットのフォーマット及びプ
ロトコル （Ｅ）トランシーバの回路 （ＢＣ−１）全般的／基本的回路 第５図に受信器ステージ４１、比較器４３、マンチェス
ターデコーダ／エンコーダ（Ｍ　Ｄ　Ｉ　）４５、キャ
リヤ感知フィルタ４９及び閾値比較器５１を含むキャリ
ヤ検出器４７、キャリヤ感知ラッチ（ＯＳラッチ）５６
及び送信器ステージ５５がブロック図の形式で示されて
いる。ホトダイオード５７が受信器ステージ４１の入力
部に設けられ且つＬＥＤ５９が送信器ステージ５５の出
力部に設けられている。付加的な光学変換器（付加的な
受信器ステージ又は送信器ステージ）のための変調器の
拡張は別にして、このトランシーバ回路は、トランシー
バレンジのすべてのタイプに対して同一である。前端面
の回路を隔離することによって、付加的なホトダイオー
ドを受信器ステージへ接続することが出来る。同様に、
付加的なＬＥＤの駆動回路を送信器ステージに設けるこ
とが出来る。

第５図の右側にインターフェイスラインが示されており
、それによってトランシーバがシステム装置（又は入出
力装置）へ接続される。

ホトダイオード５７を有する赤外線受信器４１と、ＬＥ
Ｄ５９を有する送信器ステージ５５が夫々ケーブル受信
器及びケーブル駆動器によって置換される場合を除いて
、同じトランシーバ回路配列が赤外線伝送通信網（Ａ項
で述べたような）へ接続されるケーブル接続サブ通信網
中の装置のために使用することが出来る。

（Ｅ−２）受信及び送信回路の詳細 大きな面積のホトダイオード又は強い入力信号し・ベル
（極めて近接した送信器又は近隣からの強いエコー）の
ために、受信器ステージ４１中の前面回路系が飽和１１
、従って、受信器ステージが動作不能になりうる。この
現象に対処するために、最初の入力パルスに応答する、
ゲートされた遅延のない利得制御を受信器ステージに設
Ｃゴることが出来る。

周囲の光線により生ずる直流−光電流を隔離し、そして
低い周波数の交流的揺らぎ（螢光燈又は白熱燈の主周波
数及びその高調波に基づく光強度の揺らぎ）を除去する
ために、第１順位のバイパスフィルタが受信器ステージ
４１の中に設けられる。

マンチェスタのエンコードのために、このフィルタのボ
ールは毎秒３７５キロビツトの速度に対して約１２キロ
ヘルツに置かれ、そして毎秒１メガビツトの速度に対し
て約３０キロヘルツに置かれる。これは不完全ではある
か、然し“旧式の“５０キロヘルツの螢光管のフィルタ
には許容しうるものである。加えて、このフィルタはま
た、パケットを受け取った後の回復時間を相対的に長く
する。回復時間は強い近隣エコーに対しでは特に長い。

回復時間の間、受信器は弱い信号を受信することが出来
ない。これはアクセスプロトコルの中に監視時間（ｇｕ
ａｒｄ　　ｔｉｍｅ）の定義を必要とする。この監視時
間、Ｔｇ　（詳細は（Ｇ）項及び第８図に従って与えら
れる）は約３００μ秒である。

３０乃至５０キロヘルツ又はその高調波で弱い赤外線輻
射を発射する新型のｒｆ螢光燈のための改良された濾波
方法は受信した信号パルスを変更することにより、又は
Ｔ／２（Ｔはビットの周期）だけ受信信号を遅延して、
遅延１−ない信号とそれを比較することにより達成する
ことが出来る。

上述の２つの濾波方法に関連して、監視時間Ｔｇの期間
は自動利得制御回路を使用することにより約３０μ秒に
減少することが出来る。

比較器４３は受信器ステージ４１の出力信号を直流−復
帰ベースのレベルと比較し、且つＴＴＬ論理信号をマン
チェスターデコーダ／エンコーダ（ＭＤＥ）４５へ供給
する。

ＭＤＥ４５は、システム装置１１からの線６１を介して
、他の装置で発生された１２メガヘルツのクロック信号
を受け取る。ＭＤＩＣ４５は線６６を介して、受信デー
タ（ＳＤＯ）を表わすビット流を供給し、且つ線６５を
介して、関連する受信クロック（ＤＣＬＫ）を供給する
。若し、データが認識されなければ、′非有効マンチェ
スタデータの受信“（−ＮＶＭ）信号が線６７上に発生
される。終了ディリミッタ・コード−バイオレーション
が検出された時、関連する表示信号が線６９上に発生さ
れる。ＭＤＫ４５のデフード部分は“キャリヤ感知“信
号（ａＳ）が線７１上に発生された時にのみ付勢される
。

ＭＤＥ４５は、エンコード機能を行うため、システム装
置１１から、線７６上の付勢信号、即ち“送信可能“信
号（−ＣＴＳ）と、線７５上の送信されるべきデータ（
ＳＤ）のビット流とを受け取る。システム装置１１から
ＭＤＥ４５へのデータ転送の速度を制御するため、ＭＤ
Ｉは線７７を介してクロック信号（ＦＯＬＫ）を供給す
る。ＭＤＫ４５は線７９を介して、マンチェスタフード
でエンコード′されたデータ（−ＥＺＯ）を送信器ステ
ージ５５へ供給する。

ＭＤＥ４５は、ＭＤＩが受信器４１から終了ディリミッ
タ・コード−バイオレーションを受け取った時に線６９
上にパルスを発生するばかりでな（、ＭＤＫが送信器ス
テージ５５へ終了ディリミッタ・コード−バイオレーシ
ョンを線７９上に供給した時にも又、線６９上にパルス
を発生する（後で説明されるように、何時でも適当なア
クセスタイミングを保証するため）。

若しただ１個のトランシーバが異なった伝送パワーレベ
ルで選択的に使われるならば（例えば、必要とされるレ
ンジに基き、すべてのＴＪ　Ｋ　Ｄを付勢する場合と、
その半数のＬＥＤのみを付勢する場合のように）、関連
する制御信号が特別のインターフェイス線８０を介して
送信器ステージ５５へ供給される。

トランシーバ及びシステム装置（又は入出力装置）の間
で交換されるインターフェイス信号の波形のサンプルが
第６図に示される。

（Ｅ−３）キャリヤ感知回路の詳細 キャリヤ検出器４７及びａＳラッチ５３は伝送があるこ
とを早期に通告するための役目を果しく信号の長さに従
って、キャリヤ感知遅延時間Ｔｄは１乃至５μ秒である
）、そしてまたマンチェスターデコーダを付勢する役目
を果す（若し、デコーダがアイドル期間の間で付勢状態
に留まっているならば、それは、周囲の光線に起因する
雑音がデコーダの不適正な出力を不本意に発生している
ことを意味する。）。

キャリヤ感知フィルタ（バンドパスフィルタ）４９は、
各パケット伝送に先行するプリアンプルのパルス周波数
に同調されている。フィルタ回路の出力信号は比較器５
１中の閾値増幅値と比較される。閾値比較Ｆａ５ｊはフ
ィルタ出力が閾値を超えた時にのみ、換言すれば、キャ
リヤ（雑音だけでない）が存在する（第６図参照）こと
を心配なく想定しうる時にのみそのバイナリ出力信号を
変化する。比較器５１の出力信号が発生されると、それ
はキャリヤ感知ラッチ（ＣＳラッチ）５３をセットする
。ａＳラッチ５６の出力信号は線７１を介して、アクセ
スプロトコルを制御するたメツシステム装置へ供給され
且つまた、ＭＤＥ４５へその付勢信号として供給される
。ａＳラッチ５６はシステム装置１１のプロセッサから
線８１上の関連する“クリア・キャリヤ感知“信号（ａ
ａＳ）によってのみリセットされる。アクセスプロトコ
ル中でキャリヤ感知信号ａＳを使用することについての
詳細は（Ｇ）項で説明される。

キャリヤ感知バイパスフィルタ４９は１５までのＱ−係
数を許容する作動増幅器で具体化されうる。セラミック
・フィルタは高いＱ−係数が得られ、且つ中心周波数か
らのずれが小さいので、セラミック・フィルタを利用す
るのが好ましい。衝突が起る領域（雑音以上であるけれ
ども正確に検知しえないキャリヤがある領域）が出来る
だけ小さくなるように、キャリヤ感知検出範囲（Ｃ−境
界の半径）は出来得る限りＮ＝境界に近接させるべきで
ある。この範囲は、バンドパスフィルタのＱ−係ｉ、キ
ャリヤ感知遅延及びプリアンプルの長さに従属して決ま
る。干渉がない範囲（Ｎ−境界の半径）はＤ−レンジの
約４倍であるけれども、それは赤外線の方向づけ及び周
囲の光線のレベルに強く左右される。

（Ｆ）　赤外線通信網のパケットのフォーマット赤外線
通信網において、各データパケットは、プリアンプル及
び開始ディリミッタ・フード−バイオレーションが先行
し、終了ディリミッタ・コート−バイオレーションが後
続する（第３図参照）。

データパケットは以下に説明され且つ第７図に示された
ように、通信網制御、アドレッシング、データ及びフレ
ームエラー制御のための領域を持っている。

モード：　８個のビット。モード領域は通信網中（Ｍ　
ＯＤ　Ｅ）　　の装置の選択的付勢を制御する。これは
４個の“選択’　（ＳＥＬ）ビット（７乃至４）と、４
個の“付勢／／（ＩＮ）ビット（３乃至Ｏ）とで構成さ
れる。

通常の装置のグループ、中継器（又は 中継器のグループ）、及び他の通信網 へのゲート路はこのフレームの端部に ある選択ビット（ビット４）により別 個に選択される。

ＤＥ’Ｖ−ＳＫＬ　：ビット７　（ＭＳＢ）。すべての
装置を選択する、即ち、装置が フレームを受け取りそしてアド レス領域をチェックするようす べての装置を付勢する。このビ ットは赤外線通信網の通常の交 信に対してｌにセットされる。

ＲＥＰ−８ＥＬ：ビット６゜すべての中継器を選択する
。すべての場合、０にセ ットされる。但し、中継器を直 接にアドレスする、テストのた めの交信及び編成のための交信 の場合は除く。透明中継機能（ 記憶及び送り出し）は後述する 付勢ビットで制御される。

ＧＡＴＷ　−ＳＫＬ　：ビット５゜ゲート路の選択。赤
外線通信網の通常の交信にはゼ 口にセットされる。ゲート路へ の交信に対してはＤ　Ｅ　Ｖ　−ＳＥＬはゼロにセット
され且つＧＡＴＷ− ３ＥＬは１にセットされる。

（不使用）：ビット４゜純粋な赤外線システムの場合、
ゼロにセットされる。

混成媒体システム（赤外線伝送 及びケーブル接続伝送）の場合、 このビットは、使われる媒体の 動作状態を選択するのに使用さ れる（赤外線媒体にはゼロ、ケ ープル媒体には１）。

複数個の中継器の送り出し機能を制御 するために、中継器は１（ＫＰ４−ＥＮ（ビット３）、
ＲＥＰ３−ＫＮ　（ピッ）２）　　、　ＲＫＰ２−ＩＮ
　　（ビ゛ン　ト　１　）及びＲＥＰＩ−ＥＮ　（ビッ
トＯ）と名付けられた４個の付勢（ＰＣＮ）ビットによ
って、フレーム毎に、そして中継 器毎に付勢される。夫々のビットは４ 個の中継器の１つを付勢する。

中継器付勢ビットはローカル装置に割 り当てられたパケットをゼロにセット する。通常のワークステーションの相 互通信については、それ等は１にセッ トする。

ＴＯ−アトリス二８個のビット。ＴＯ−アドレス領域（
（ＴＯ−ＡＤＩＩＲ）　　受信装置のアドレス領域）は
信号受け取り装置の完全な通信網アドレスであ る０ １１ＦＲＯＭ−アルス：８個のビット。ＦＲＯＭ−アド
レス領スである。

上述のアドレス領域は両方とも「ステ ーション」アドレス領域及び「装置」 アドレス・サブ領域とに階層的に構成 される。

ステーション：ステーションｆＡ域は５個の］大重要度
ビットを含む。これは赤 外線通信網に最大３２個のステ ーショアを許容する。

装置：　　　装置アドレスはそのワークステーションの
ローカルアドレスに 翻訳される。装置領域はアドレ スバイトの３個の最小重要度ビ ットである。これはワークステ ーション毎に８個の装置を許容 する。装置アドレスゼロはキー ボードのために保留され、アド レス１はシステム装置のために 保留される。

データニ　ｌ乃至１２８個のバイト。データ領域は高い
レベルのプロトコルに収容され うる。データ領域はデータに対して、 １バイト制御領域ｒＯＪと可変長領域 「工」とに分けられる。プロシージャ のＨＤＬＯ要素を使用すればプロトコ ルのオプションを多様化することが出 来る。

ＯＲＯ：　　１３個のビット。ＣＲＣ領域は１３ビツト
の検査合計を含む。これはモード 領域Ｔｏ−アドレス領域、ＦＲＯＭ− アドレス領域及びデータ領域をカバー する。

ＣＧ）アクセスプロトコル 例えば集中化ポーリング又はトークン通過方法（ｔｏｋ
ｅｎ　　ｐａｓｓｉｎｇ　　ｍｅｔｈｏｄ）のような成
る種の公知のアクセスプロトコルはここで説明される赤
外線通信網には現実的ではない。

（Ｇ−１）プロトコルの選択 ここで提案されるアクセスのメカニズムは、すべてのス
テーションがキャリヤを感知しうるＣ３ＭＡ、キャリヤ
感知多重アクセス（Ｃ！ａｒｒｉｅｒＳｅｎｓｅ　　Ｍ
ｕｌｔｉｐｌｅ　　Ａｃｃｅｓｓ）である。これは他の
すべてのステーションが無作為に媒体をアクセスして、
衝突の可能性を増大する（ＡＬＯＨＡ）。最高の優先度
を持つ装置（例えば中継器）は第１グループのアクセス
・スロットをそれ等の装置に割り当てる（それはスロッ
トされたＯ３ＭＡとして別個に割り当てられるか、又は
最高の優先度を有する装置間の競争によってランダムに
決められる）。低い優先度を有する装置（例えば入出力
装置）はそれ等の装置に割り当てられた第２のグループ
のスロットによって、ランダムＯ３ＭＡの赤外線チャン
ネルを争う。

ＣＧ−２）伝送アクセス遅延 アクセス遅延は第８図に示されている。伝送の終了後は
監視時間間隔Ｔｇが続き、Ｔｇの間で受信器はアイドル
状態にセットされる。新規の伝送は、監視時間が経過し
た後にのみ行われる。

監視時間Ｔｇの終りで、６４個のアクセス・スロットの
一連の順序が開始される。各スロットの時間はＴｓであ
る。監視時間の直後に１個のアクセス・スロット（１番
目の）があり、このアクセス・スロットは前に伝達され
たデータパケットの受領を認知してパケット伝送を開始
させる。その後、高い優先度の装置に対する第１のグル
ープのアクセス・スロット（２番目乃至３２番目）が続
き、次に低い優先度を有する装置のための第２のグルー
プのアクセス・スロツ）（３３番目乃至６４番目）が続
く。

終了ディリミッタを検出することが出来る装置は、監視
時間Ｔｇに加えて、独立したアクセス遅延時間Ｔａの時
間間隔の間、如何なる伝送動作も遅延されなければなら
ない。送信装置のＣ−境界内にあるがＤ−境界外にある
装置、換言すれば、パケット伝送の終了を感知出来ない
装置は、下記の待ち時間以内でのすべての伝送動作を遅
延しなければならない。待ち時間は起り得る最長のパケ
ットの伝送時間Ｔｐｍａｘと、監視時間Ｔｇと、その個
々のアクセス遅延時間Ｔａとの総和である。

種々の時間的なへだたりは以下の通りである。

Ｔ　ｄ−１乃至５μ秒　　信号増幅及びフィルタのバン
ド幅に従属する キャリヤ感知遅延 Ｔｏ＞Ｔｐｍａｘ　　　　　最も長いパケットによる時
間切れ（ｔｉｍｅ−ｏｕｔ） の時間 Ｔ　ｇ　＝ｃ　ａ、　３０乃至３０東秒　受信装置に従
属する監視時間 Ｔ　ｓ　＝　５μ秒　　　　　アクセス・スロットの時
間（Ｔｓはキャリヤ 感知遅延時間Ｔｄと同 じ程度の時間間隔であ る） Ｔ　ａ　−Ｎ＊Ｔ　ｓ　　　　　アクセス遅延Ｎ−０認
知の場合 Ｎ−１，、，３１高い優先度アクセスのための左記の範
囲内の ランダムな数 Ｎ−３２，、，６３低い優先度アクセスのための左記の
範囲内の ランダムな数 （Ｇ−３）赤外線チャンネルの一定状態の機械モデル 赤外線チャンネルは３つの異なった状態にある。

即ち、それは、赤外線が存在しないことを意味するアイ
ドル（よりＬＥ）状態と、赤外線が存在することを意味
する伝送（ＴＲＡＮＳＭ工Ｔ）状態と、赤外線信号（パ
ケット伝送）の終了後、トランシーバが伝送する前に、
トランシーバが予め個々に決められている時間の間、待
機していることを意味する繰り延べ（ＤＥＦＥＢ）状態
とである。

最後の状態は信号の質（即ち、検出された終了ディリミ
ッタ−良い信号の質、又は検出されない終了ディリミッ
タ−悪い信号の質）に基づく２つの副次的状態を含む。

通常、チャンネルはアイドル状態である。下記の事態の
起きた後に、状態の間の変化が発生する。

チャンネルが活性になった時、アイドル状態は伝送状態
になる。伝送の終了後はチャンネルが再度不活性になり
、そして状態は繰り延べ状態になる。

既に述べたように、この状態は、パケットの終了が検出
されたか否かに基づいて２つの副次的状態に分けられる
。この状態において、ステーションは再度伝送を行う前
に個別に与えられた時間の間荷機するか、又は若しアク
セス遅延が消滅し且つステーションが伝送の機会を捕捉
していないならば、チャンネルはアイドルへ復帰する。

（Ｇ−４）アクセスプロトフルにおける事態及び関数状
態の定義 起り得るすべての事態及び起り得る成る種の関数状態（
赤外線チャンネル状態、工、Ｒ，Ｓ、、Ｄ状態と誤解さ
れるべきでない）が以下に定義づけられ、そしてアクセ
スプロトコルにそれ等を反映させる。本明細書において
、アクセスプロトコルは一定の状態の機械に関する術語
を使用する形式的な方法で定義される。この形式的な記
述に基づいて、本発明はゲート・アレー技術を使ったハ
ードウェアでも、或はマイクロプロセッサを制御するソ
フトウェアの何れでも実施することが出来る。

異なった状況に対して、プロトコルの事態を示す第８図
を参照する。

＊　キャリヤ感知関数状態： ブーリアン関数Ｃｊ　（ｔ）を以下のように定義する。

事態ＥＯＧ及びＥＯＰＴＯは後で定義される。

ブーリアン関数Ｃ（ｔ）は赤外線トランシーバ（第５図
）のキャリヤ検出器４７の出力信号によってトリガされ
るキャリヤ感知ラッチ（ＯＳラッチ）５６中で実現され
る。従って、時間に関する関数ａ　（ｔ）は第６図に示
された信号Ｃ８の波形に等しい。

遅延時間Ｔｄは検出動作に必要とされ、弱い信号に対し
ては最大５μ秒の範囲にある。パケットのプリアンプル
に同調するキャリヤ検出器４７は単にトリガ信号を供給
するだけであって、キャリヤの存在を連続的に表示する
ものではないことは注意を要する。

本　事態ＢＯＰ　（パケットの開始）：この事態は、Ｃ
（ｔ）が０から］、へ変化した時に生ずる。これは赤外
線チャンネル中にキャリヤがあることを表わす。キャリ
ヤ感知フィルタ４９からの信号が閾値以下に降下した場
合でも、ｃ（ｔ）−１の値はａＳラッチ５６中に記憶さ
れていることは注意する必要がある。

本　事態ＥＯＰ（パケットの終了）： この事態は、パケットの終了ディリミッタが検出された
時に生ずる。終了ディリミッタ検出はマンチェスタ・デ
コーダ／エンコーダ４５の中に集束されており、そして
関連する信号表示は線６９に与えられる。終了ディリミ
ッタを検出するハードウェアに代えて、パケットの終了
（それはＪ１４ＥＯＰを意味する）は、ＯＲＯチェック
を問題なしで完了した時、ソフトウェアによってでも検
出することが出来る。

この事態の発生は第１の優先時間ベースとして取り扱っ
て、アクセス遅延時間スロットを同期させる。

＊　事ＭＥＯＧ（監視時間の終了）： この事態はＦｏｒ事態で開始された時限が経過した時に
発生して、監視時間Ｔｇの期間の間持続する。

本　事態ＥＯＰＴＯ（パケット終了の時間切れ）：この
事態は、衝突によって、又は受信器ＰＬＬの同期を喪失
させる悪い信号／雑音比によって、受信器ステーション
がパケットの終了を検出することが出来なかった時に発
生する。この事態は遅延時間“Ｔｏ“がロードされるカ
ウンタの時間切れで発生する。この場合、遅延時間”Ｔ
Ｏ“はパケットの最大長さの時間Ｔｐｍａｘと等しいか
又は大きいことを条件とする〇 この事態の発生は第２の優先時間ベースとして取り扱っ
て、アクセス遅延時間スロットと同期すせる。

本　事態５ＤＥＬ　（開始ディＩＪ　ミッタの検出）：
峨 この事態は開始ディリミッタが検出された時に発生する
。これは、マンチェスターデコーダ／エンコーダ４５の
出力信号ＮＶＭがＯから１へ変化した時に捕捉される。

＊　事ＢＥＯＡＤ（アクセス遅延の終了）：この事態は
独立して計数されるアクセス遅延時間“Ｔ　ａ　Ｎがロ
ードされるカウンタの時間切れで生ずる。

本　伝送バッファ関数状態： 各装置中に与えられている伝送バッファの状態は以下の
ように定義される。

（−行余白） この関数の値は伝送バッファ状態ラッチ中に記憶され、
そのラッチの出力のバイナリ値はアクセス論理への伝送
要求信号として取扱われる。

＊　事態ＥＯＡＤＴＸ（アクセス遅延の終了後の伝送）
： この事態は、アクセス遅延時間Ｔａが経過し、且つ関連
する装置の伝送バッファが空でなかった時、発生する。

＊　事態ＴＸ（フレームの伝送）： この事態は、チャンネルがアイドルし、且つＴＢ（ｔ）
の遷移がＯから１になった時に生ずる。

＊　事態ＦＴＸ　（強制伝送）： この事態は高い優先度を有するステーション（例えばキ
ーボード）が伝■中のチャンネルを無視してパケットの
伝送を強制する時に生ずる。赤外線チャンネル及び受信
器の回路系の特性のために、又は受信装置へ強い信号を
与えるような、２つの装置間の近接状態（例えばキーボ
ードを有するシステム装置）のために、パケットが正確
に受信される（チャンネルを捕捉して）ことがありうる
。

この事態は関連する装置中の時間切れ状態によってトリ
ガされうる。

（Ｇ−５）アクセスプロトコルのメカニズム以下の記載
は１個のトランシーバの立場から見て起りうる状態の変
化について説明が行われる。

トランシーバの観点から見た状態図を第９図に示す。同
図中、この特定のトランシーバが信号の「聴取り／受け
取り」であるか、又は「送り出し」であるかに従って、
′伝送“状Ｂ（赤外線チャンネルのために定義付けられ
た伝送状態）は２つの異なった状態、即ち、受け取り状
態“Ｒ“及び送り出し状態／Ｆ　ｓ“に分けられている
ことは注意を要する。この事態の時間的の順序は第８図
に示されており、アクセスプロトコルの流れ図は第１０
図に示されている。

トランシーバはアイドル状態“工“にあると仮定する。

若し、キャリヤ検出器４７がａＳラッチ５６をセットす
ることにより、プリアンプルに応答して、キャリヤ感知
ブーリアン関数の値がＣ（ｔ）−１であると表示すると
、アイドル状態は受け取り状態“Ｒ“に移る。これはパ
ケットの開始、ＢＯＰを表わす。この時点で、カウント
はまた、Ｔ。

カウントでロードされる（　Ｔ　ｏ　−Ｔｐｍａｘ　）
　。０（ｔ）−１の間はマンチェスターデコーダ／エン
コーダ４５が活性に留まることは注意を要する。ａＳラ
ッチ５３は、パケットの終了（Ｋ　Ｏｐ　）　カ表示す
れた時か、又は時間切れＥＯＰＴＯが生じた時にのみリ
セットされる。パケットの終了はアクセス・スロットを
同期するための新しい時間基準に用いられる。

受け取り状態“Ｒ“は２つの異なった状９）４−、　Ｄ
　１又はＤ２の何れかの繰り延べ状態“Ｄ“　へ移り得
る。

若し、受信信号の質（信号対雑音の比）が良好ならば、
マンチェスターデコーダ４５はプリアンプル及び開始デ
ィリミッタの後に同期を必要とする。この５ＤＫＬ事態
は時間切れカラン）Ｔｏでタイミングカウンタを再ロー
ドする。パケットのに了の検出（ＥＯＰ）はアクセス・
スロットヲ同期するための新しい時間基準として用いら
れる。受け取り状態“Ｒ“は今や、繰り延べ状態Ｄ１に
移り、そしてカウンタは監視時間Ｔｇがロードされる。

若し、受信信号の質が悪ければ（Ｄ−境界とＣ−境界の
間、第４図参照）、マンチェスターデコーダ４５は同期
を必要としないかも知れず、或は同期を失うかも知れず
、そしてパケットの終了（ＥＯＦ）を検出し得ないかも
知れない。この場合、受信状態は、時間切れ信号ＫＯＰ
ＴＯが発生した時にのみ変化きれる。新しい時間基準は
時間切れ信号ＫＯＰＴＯである。受け取り又は聴取り中
のトランシーバは受け取り状態″Ｒ“にある間での新し
い開始ディＩＪ　ミッタ（ＳＤＥＩＩ）の検出は時間切
れ値Ｔｏのためのカウンタを再ロードシ、ソして少くと
も１つの他の最長のパケットの長さに対してマンチェス
ターエンコーダを付勢状態に保だせることは注意を要す
る。このメカニズムは、後続するパケットを受け取る行
程で、時間切れに基因してマンチェスターデコーダが滅
勢されるのを上止する。

例えばキーボード、ジョイスティックやタッチパネルな
どのように速いアクセス時間を必要とする装置のために
、強制伝送モードＦＴＸが与えられる。チャンネルの負
荷が重すぎるために、若し、これ等の装置がパケットを
伝送する機会を余りにも長い時間待たねばならなかった
ときは、より高いレベルのプロトコルの階層中の時間切
れ機能が受け取り状態“Ｒ”を直接に送り出し状態”Ｓ
“へ強制することが出来る。このオプションは近接して
配置され且つ低出力のＬＥＤを有するターミナルのグル
ープに割り当てられる。装置同志が近距離にあるため、
結果の信号対雑音比が高くなり、そして他のパケットの
受信ステーションで障害を与える干渉が生じなくとも、
他のパケットが存在するチャンネルを捕捉する可能性も
また高い（近距離に配置されている端末装置はただ１個
だけではない）。

ＥＯＰ事態を経て繰り延べ状態“Ｄ“（Ｄｌ）に入ると
、カウンタは監視時間Ｔｇをロードされ、そして時間切
れの後はＣＳＳラッチ５はリセットされる。これはマン
チェスターデコーダを滅勢し、且つＣＳラッチに新しい
ギヤリヤ感知トリガパルスを受け入れさせる。Ｔｇの時
間切れにおいて、カウンタは計数された遅延カラン）Ｔ
ａをロードされる。

ＥＯＰＴＯ事態を経て繰り延べ状態“Ｄ“（Ｄ２）に入
ると、ＯＳラッチ５３は直ちにリセットされ、監視時間
カウントＴｇがロードされる。このプロシージャはキャ
リヤの存在に応答するため、キャリヤ検出器に、より長
い時間を与える。この事態において、伝送は既に進行中
であるかも知れないことと、キャリヤ検出器は、キャリ
ヤ感知フィルタに同調されているプリアンプル信号には
応答しないでマンチェスタコードで符号化されたデータ
に応答しなければならないこととは注意する必要がある
。キャリヤ感知フィルタと整合するスペクトル的ナエネ
ルギはプリアンプルに対しては最大であり（（Ｂ−１）
項で定義された）、そしてデータビット順序１０１０１
０１０．、、、に対しては最小である。キャリヤ検出器
の応答時間は現在のデータのパターンに依存し、且つプ
リアンプルを直接検出するよりも長時間でありうる。こ
の目的のために、ａＳラッチは既にＫＯＰＴＯ事態でリ
セットされ、キャリヤ検出器に応答するためのより多い
時間を与える。この後のアクセス遅延のプロシージャは
ＥＯＰ事態と同じである。

若し、アクセス遅延の間、即ちＴａの時間切れが起る前
に、キャリヤが感知されたならば、ａＳラッチ５６は再
度セットされ、そしてこのＢＯＰ事態は繰り延べ状ｔＱ
　Ｎ　Ｄ／Ｆから受け取り状態”Ｒ”へ引き戻す変化を
惹起する。新しいキャリヤのプリアンプルが感知される
前に、若しＴａの時間切れが生じたならば、以下の２つ
のステップの何れかが取られる。その１つは、若し伝送
バッファが空であったなら、アクセス遅延時間が経過し
た後（ＫＯＡＤ）、繰り延べ状態“Ｄ“がアイドル状態
“工“に変化するステップである。他の１つは、アクセ
ス遅延時間が経過し且つ伝送バッファが空でなかった時
（ＫＯＡＤＴＸ）、繰り延べ状態が送り出し状態“Ｓ“
に変化するステップである。

送り出し状態“Ｓ”への遷移は２つの異なった状況で起
きる。その一方の状況は、たった今述べたこと、即ち繰
り延べ状態において、アクセス遅延が消滅し、且つ伝送
バッファが空でない（ｒＢ（ｔ）＝１）場合である。他
方の状況は、アイドル状態“工“において、伝送バッフ
ァがデータを受け取った状況、即ちＴｎ（ｔ）が０から
１に変化した場合（事態ＴＸ）である。

伝送が完了するまで（事ｉ１ｇｏｐ）、発信状態“Ｓ“
からの出力はない（伝送装置の受信器中へ強い赤外線エ
コーが反射されるので、伝送装置が衝突を正確に検出す
ることは不可能である）。伝送の完了の後、送信ステー
ションは繰り延べ状態に戻り、そこからアイドル状態に
なる。

第１０図は上述の基本的なプロトフルのプロシージャの
流れ図を示す。（Ｇ−２）項、（Ｇ−４）項、（Ｇ−５
）項を参照すれば、第１０図の流れ線図は容易に理解し
うるので、第１０図の説明はこれ以上行わない。

（Ｇ−６）アクセスプロトコルの論理回路系第１１図は
アクセスプロトコルを処理するシステム装置及び入出力
装置に具えられる論理回路系のブロック図である。論理
回路系はトランシーバの一部であるマンチェスターデコ
ーダ（ＭＥＤ）４５及びａＳラッチ５３の種々の出力信
号を入力として使用しており、更に伝送バッファ状態ラ
ッチ８５のＴＢ（ｔ）信号とか、線８７に与えられる″
高い擾先度を有するローカル装置の時間切れ”信号も第
１１図に示されている。この時間切れ信号はキーボード
のように直ちに処理されねばならないが伝送出力が弱い
装置において発生される。

このアクセスプロトコル論理回路系は、３つの異なった
伝送付勢信号（ＩＯＡ、ＤＴＸ、ＴＸ、ＦＴＸ）を、伝
送制御回路８９へ供給する。

第１１図に示された全体の配列は第１０図の流れ線図、
及び（Ｇ−２）項、（Ｇ　−４）項そして特に（Ｇ−５
）項の記載を参照すれば容易に理解することが出来る。

第１１図の論理回路系において、４つの時間切れ、即ち
４個のカウンタ９３．９５．９７．９９は異なった遅延
、Ｔｏ、、Ｔａ及びＴｇを夫々付勢するために示されて
いる。

図示された４個のカウンタを準備する代りに（これ等は
決して同時に使われることがない）、特定の開始信号の
発生に応じて正しい時間切れ値（ＴＯＸ　ＴａＸ　Ｔｇ
）がロードされ、時間切れの発生に応じて、関連するパ
ルスが対応するＡＮＤゲートやＯＲゲートに供給される
ように、唯１個のカウンタと、付加的なマルチプレクサ
又はゲート回路を用いることは言うまでもない。

（Ｇ−７）衝突の回避とキャリヤを強めるバースト 互にＣ−境界内にない２個のトランシーバが第３のステ
ーションでアクセス衝突を生ずることがある。この場合
、Ｃ！ＳＭＡプロトコルをＡＬＯＨＡ型のアクセスプロ
トコルへ格下げする。多くの場合ワークステーションに
対して弱いローカル装置か、この問題で悩まされる。こ
の問題は低いパワーのデータフレームに先行して、強い
パワーのキャリヤバーストを送信器により発射させるこ
とによって軽減することが出来る。これは発信側のＣ−
境界をそのＮ−境界まで拡張する。

正しいキャリヤ感知を強めることによってアクセス衝突
を減少する付加的なメカニズムを中継器に設けることが
出来る。中継器がプリアンプルに相遇した時、中継器は
時間間隔Ｔｂ　（第８図の上段左側）の短いバーストキ
ャリヤを伝送する。すると、装置の伝送プリアンプルは
送信器のＣ−境界の範囲内ばかりでなく、中継器のずっ
と広いＣ−境界の範囲内のものも感知させる。これはス
テーションがアクセスに干渉するのを■止する。然し乍
ら、若しキャリヤを強めるバーストが与えられたならば
、プリアンプルは、後続のデータ流の適正なデコードを
保証するため、キャリヤの力づけバースト信号がプリア
ンプル終了前に通常の受信信号レベルまで、衰退するよ
う充分に長く取られねばならない。

（Ｇ−ａ）ケーブル接続伝送の変形 混成媒体システムにおいて、この項で説明されるアクセ
ス方法と、上述の項で説明されたパケットのフォーマッ
トとは以下の条件の下で接続媒体の伝送にも使うことが
出来る。それは、特別のキャリヤ感知バースト、中継器
の付勢、及び異なったＬＥＤ伝送パワーレヘ゛ルがＭＯ
ＤＥ制御ビットのビット４を１にセットすることによっ
て付勢されることである。

（Ｈ）中継器 全体の伝送レンジを増加するために、又は困難な環境下
で“隠れたステーション“へ複数で別個の異種の信号路
を与えるために、少くとも１個の中継器を通信網へ付加
することが出来る（第１Ｃ図参照）。それはデータダラ
ム（ｄａｔａｇｒａｍ）サービスを提供する。換言すれ
ば、それはデータリンク層（エラーコレクション）を刺
激しないで、「出来る限り」ベースで遠隔の交信を中継
する。

中継器の交信による通信網の過負荷を避けるために、中
継器の数は４個に制限されるのがよい。

重複パケットの不必要な分配を避けるために、そして工
ＥＭのＳ　Ｄ　Ｌ　Ｃ（ＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕＩ３Ｄａ
ｔａ　　Ｌｉｎｋ　　Ｃｏｎｔｒｏｌ）プロトコルを用
いた時、曖昧な順序番号を持つパケットの遅れた到着を
排除するために、中継器は吹下のルールに従うことを可
とする。

＊　各中継器は最大長さのパケットを唯１個のみをバッ
ファする。

＊　入力パケットは、若しバッファが空でなければ捨て
去る。

＊　中継器は、若しその付勢ピッ）　（ＲＥＰＸ−ＥＮ
ビット）がセットされていなければフオームを捨てる。

＊　送り出しステーションは特定の中継器を付勢しうる
。通常は、設置された中継器はすべて付勢される。すべ
ての中継器はフレームを送り、パケットは赤外線通信網
のすべてのステーションにおいて受け取られる。

若しすべての中継器例勢ピットがゼロならば、中継器は
フレームを送らない。こねはローカル装置からステーシ
ョンへの交信を意図している。

＊　中継器は不正確な検査合計を受けたフレームを捨て
去る。

＊　中継器は与えられた時間間隔の間に伝送された最後
のフレームの検査合計を維持する。

その時間間隔の間、中継器は同じ検査合計を持った新し
く到達したすべてのフレームを捨て去る。

＊　若し、赤外線チャンネルが最大長さの７１ノームの
４倍の期間内に中継器へ与えられなければ、パケットは
捨て去られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は無線データ通信より秀れ
た特徴を有する赤外線データ通信の長所をそのまま利用
しで、広範囲のデータ通信を可能にするもので、インテ
リジェントなワークステーションやパーソナルコンピュ
ータなど多数値われる事務処理の分野で、赤外線チャン
手ルを共通路で使用することによって、キーボード、デ
ィスプレー等を有するワークステーションを相互接続し
てデータ通信を行う際に特に秀れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図乃至第１Ｄ図は本発明を利用した赤外線通信網
の異なった構成を説明するブロック図、第２Ａ図は本発
明の実施例に使われるワークステーション及びそのトラ
ンシーバを模式的に示す図、第３図は赤外線通信網にお
いてパケット伝達のために使われるフレームのフォーマ
ットの図、第４図は本発明を使ったシステムで判別され
る異なったレンジを有する伝送モデルを説明する図、第
５図は本発明の実施例に使われる赤外線トランシーバの
ブロック図、第６図は第５図の赤外線トランシーバから
又はその赤外線トランシーバへ転送されるインターフェ
イス信号の線図、第７図はシステムの中で特定のユニッ
トを選択し又は付勢するためのビットを収容するモード
領域を含むデータ伝送用のパケットのフォーマットを示
す図、第８図は本発明を適用したアクセスプロトコルを
説明するための時間表、第９図は本発明が実施された時
、トランシーバ中に発生する異なった状態及び変化（７
）ｍｅ、第１０図はアクセスプロトコル・プロシージャ
を説明する流れ線図、第１１図は本発明のアクセスプロ
トコルを利用した論理回路のブロック図である。 １１・・・・システム装ｆｔｌ、１２・・・・ディスプ
レー、１３・・・・キーボード、１５・・・プリンタ、
１９゜１７．２１・・・・中継器、２５．２７・・・・
マイクロプロセッサ、３１，３３．３５　　・・トラン
シーバ、４１・・・・受信器ステージ、４５・・・・マ
ンチェスターデコーダ、４７・・・・キャリヤ検出器、
５３・・・・キャリヤ感知ラッチ、５５　・・・送信器
ステージ。 出願人　　　インターナショナル・ビジネス・マシーン
ズ・コーホｌ−ジョン復代理人　弁理士　　合　　　１
）　　　潔壁 ＦＩＧ、　３ しＥＱ＋ｅｌｌ−ス列 ＦＩＧ、　４ ＦＩＧ、　７ ＩＩ　　　６　ＲＥＰ−ＳＥＬ −７［ＩＥＶ−５ＥＬ 手続補正書彷式） 昭和６１年　９月！２日 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示 昭和６１年　特許願　第３２０５３号 ２、発明の名称 赤外線データ通ず８方法及びその装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 ４、復代理人 ６、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄 ７、補正の内容 明細書中筒６１頁の第７行目に「第２Ａ図」とあるのを
、１第２図」と１正する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステーション及び上記ステーションに割り当てら
   れた装置を含む複数個のユニットで構成されたシステム
   の中で、パケットの形式でデータを伝送するために、任
   意のユニットがキャリヤ感知機能とは別個に、共通の伝
   送媒体のみをアクセスすることによつてデータ信号を伝
   送する方法において、 すべてのユニットの送信装置及び受信装置（３１、３３
   、３５）は、カバーされるよう要求された距離レンジに
   従つて、異なつたパワー及び受信感度で動作されること
   と、 各ユニットの受信器が赤外線伝送を感知した時、各ユニ
   ットは非伝送状態に入り、且つ最大長の起り得るパケッ
   ト伝送時間（Ｔｐｍａｘ）と少くとも等しい時間（Ｔｏ
   ）の時間切れサイクルを開始することと、 伝送終了デイリミッタ（ＥＯＰ）の検出時か、又は時間
   切れサイクル（ＥＯＰＴＯ）の終了時かにおいて、若し
   上記ユニットがその間で赤外線伝送を検出しなければ、
   上記ユニットは一連のタイムスロットの間で、上記ユニ
   ットに割り当てられたタイムスロット中のみで任意のデ
   ータ伝送を開始することとを特徴とする赤外線データ通
   信方法。
2. （２）データを送り又は受け取るための複数個のユニッ
   ト（１１、１３、１５、１７、２３）を赤外線によつて
   相互接続するシステムであつて、上記ユニットは複数個
   のステーション（１１）及び関連する入出力装置（１３
   ）、（１５）を含むことと、上記ユニットの各々は少く
   とも１個の赤外線トランシーバ（３１、３３、３５）を
   含み、且つキャリヤ感知機能とは独立して、共通の赤外
   線通信チャンネルのみをアクセスすることとから成るシ
   ステムにおいて、 上記トランシーバ（３１、３３、３５）は夫々がカバー
   するよう要求されている距離レンジを反映する階層的な
   複数個の範疇に割り当てられていることと、各範疇のト
   ランシーバの赤外線伝送パワー又は受信感度は他の範疇
   のトランシーバとは異なつていることとを特徴とする赤
   外線データ通信装置。