データ配信装置
【課題】複数の配信先にＳＡＴＡ信号を伝送・配信するに当たり高い耐ノイズ性と高いデータビットレートを有する信号をより高速で長い距離伝送させて配信でき、経路の切替により１対多の接続構成を実現できるデータ配信装置を提供する。
【解決手段】データ配信装置１０では、データサーバ装置１１と複数のクライアント装置２１〜２３が光ケーブル１７で接続され、各クライアント装置にデータが配信される。データサーバ装置は、データ送信手段１２と時刻同期用情報を生成・付加するＥ／Ｏ変換部１３を備える。各クライアント装置は個別の光スイッチ３１を介して光ケーブルに順次に接続される。各クライアント装置は、データベース装置側から送られてくるデータと時刻同期用情報を含む信号から時刻同期用情報を取り出し、当該クライアント装置に対応する光スイッチの接続状態を下流側の光伝送路に接続する光スイッチ接続制御手段を備える。
【解決手段】データ配信装置１０では、データサーバ装置１１と複数のクライアント装置２１〜２３が光ケーブル１７で接続され、各クライアント装置にデータが配信される。データサーバ装置は、データ送信手段１２と時刻同期用情報を生成・付加するＥ／Ｏ変換部１３を備える。各クライアント装置は個別の光スイッチ３１を介して光ケーブルに順次に接続される。各クライアント装置は、データベース装置側から送られてくるデータと時刻同期用情報を含む信号から時刻同期用情報を取り出し、当該クライアント装置に対応する光スイッチの接続状態を下流側の光伝送路に接続する光スイッチ接続制御手段を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデータ配信装置に関し、特に、ＳＡＴＡ信号を電気信号から光信号に変換して伝送距離の延長を可能にしかつ光スイッチを利用して大容量のデータを効率よく配信先に配信するデータ配信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＳＡＴＡ（Serial ＡＴＡ）信号の伝送装置の構成を図７と図８を参照して説明する。ＳＡＴＡ信号の伝送では、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）の取付け構造に応じて、ＰＣ（Personal Computer）内蔵型の接続構成（図７）と、ＰＣ外付け型の接続構成（図８）とが存在している。図７に示された接続構成は、ＰＣマザーボード１０１と内蔵ＨＤＤ１０２とを接続するＳＡＴＡケーブル１０３で接続する構成である。この場合、ＳＡＴＡケーブル１０３のケーブル長は規格上１ｍまでと定められている。また図８に示された接続構成は、ＰＣ１０４と外付けＨＤＤ１０５とをｅＳＡＴＡケーブル（拡張型(External)のＳＡＴＡケーブル）１０６で接続する構成である。この場合にも、ｅＳＡＴＡケーブル１０６のケーブル長は制限を受け、規格上では２ｍが限界である。
【０００３】
上記のごとく、ＳＡＴＡケーブル１０３およびｅＳＡＴＡケーブル１０６のいずれもケーブル長が規格上制限を受ける理由は、高速信号（例えば３Ｇｂｐｓ）であるので、減衰が大きく生じること、およびノイズが混入されることにある。
【０００４】
さらに上記の接続構成によれば、ＨＤＤが内蔵型であっても、または外付け型であってもケーブルによる被接続物同士の接続関係は１：１の関係である。
【０００５】
本発明に関連する基礎的な従来技術として特許文献１を挙げることができる。特許文献１は、パケット通信方式に係る光制御式光路切替型データ配信装置を開示している。このデータ配信装置では、データサーバ装置から複数のクライアント装置の中から選択された１つ以上の特定のクライアント装置に対してデータを提供する装置である。このデータ配信装置のデータ通信部では、光スイッチ、光信号路、光信号送信部、光信号受信部、およびデータ送受信制御部から構成されている。すなわちデータ通信部では、通信される信号の形態は電気ではなく光であり、光信号の配信は光スイッチで行われている。
【特許文献１】特開２００５−２６５９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の一般的なＳＡＴＡ信号伝送装置は、電気信号でデータをシリアル形式で配信を行う。この伝送装置の技術によれば、電気的パラレル信号をシリアル信号に変換し、データビットレートを高めることを実現している。データビットレートは、例えば、ＳＡＴＡＩ信号では〜１．５Ｇｂｐｓ、ＳＡＴＡII信号では〜３Ｇｂｐｓである。しかしながら、上記伝送装置によれば、信号伝送の高速性が原因になって、前述のごとく接続構成が１：１となりかつ伝送距離が短いという物理的な欠点を有し、さらにノイズに対する耐性が低くエラーを起こしやすいという信頼性上の欠点を有していた。そのため、ＰＣ等が遠隔に存在するＨＤＤに格納されるデータにアクセスする場合には、当該ＨＤＤに対して他のＰＣ等の他の通信手段、例えばイーサーネット等を有する機器を接続し、当該機器を介して通信を行う必要があった。
【０００７】
そこで、他の信号伝送形式を採用し簡単な装置構成によってＳＡＴＡ信号の伝送に関する上記の欠点を解消することが望まれる。
【０００８】
本発明の目的は、複数の配信先にＳＡＴＡ信号を伝送・配信するに当たって、高い耐ノイズ性と高いデータビットレートを有する信号をより高速で長い距離伝送させて配信することができ、さらに経路の切替により１対多の接続構成を実現することができるデータ配信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るデータ配信装置は上記の目的を達成するために次のように構成される。
【００１０】
第１のデータ配信装置（請求項１に対応）は、データサーバ装置と少なくとも２台のクライアント装置とが１本の伝送路で接続され、この伝送路を経由してデータサーバ装置から少なくとも２台のクライアント装置の各々に対してデータが配信されるデータ配信装置であって、データサーバ装置はデータを送出するデータ送信手段（ｅＳＡＴＡ ＨＤＤ）と時刻同期用情報を生成・付加する電気／光変換手段（Ｅ／Ｏ変換部）を備え、伝送路は電気／光変換手段の出力端に接続される光伝送路（光ケーブル）であり、そして、少なくとも２台のクライアント装置の各々は個別の光スイッチを介して光伝送路に順次に接続されている。また光スイッチは、初期接続状態では、クライアント装置側に接続された状態にある。さらに、少なくとも２台のクライアント装置の各々は、データベース装置側から送られてくるデータと時刻同期用情報を含む信号から時刻同期用情報を取り出すと共に、当該クライアント装置に対応する光スイッチの接続状態を下流側の光伝送路に接続する光スイッチ接続制御手段を備える。以上の構成において、少なくとも２台のクライアント装置では、光伝送路上の上流側のクライアント装置から、光スイッチ接続制御手段により、順次に光スイッチの接続状態を制御して時刻同期用情報を取得するように構成される。
【００１１】
上記構成では、データを送信するデータサーバ装置とデータを受信するクライアント側の装置との間光伝送路すなわち１本の光ケーブルで接続され、さらにこの１本の光ケーブルには上流側から下流側に向かって複数のクライアント装置がそれぞれの光スイッチを介して接続されている。１本の光ケーブルを介した上記の接続構成において、１つのデータサーバ装置と複数または多数のクライアント装置とを接続することが可能となる。またデータサーバ装置から送信するデータ（時刻同期信号を含む）は複数のクライアント装置の各々で、光スイッチ接続制御手段により上流側から光スイッチの接続状態を制御して順次に時刻同期信号を取り込むように構成されている。複数のクライアント装置における光スイッチ接続制御手段は、電気／光変換部内の所定の機能部と、クライアントＰＣ内の所定の機能部とによって構成されている。
【００１２】
第２のデータ配信装置（請求項２に対応）は、上記の第１の構成において、好ましくは、時刻同期用情報は、電気／光変換手段に備えられた時刻同期用信号生成回路によって生成される時刻信号であることで特徴づけられる。
【００１３】
第３のデータ配信装置（請求項３に対応）は、上記の構成において、好ましくは、時刻同期用情報は、電気／光変換手段に付設されたＰＣによって設定される時刻同期プロトコルであることで特徴づけられる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ＳＡＴＡ信号（データ）を配信元（データサーバ装置）から配信先（クライアント装置）へ配信するデータ配信装置において、データ伝送路を光伝送路として、かつ光伝送路には各クライアント装置への接続を可能にする複数の光スイッチを設け、複数の光スイッチの接続状態を上流側から下流側に向かって順次に制御することにより、複数の配信先にＳＡＴＡ信号（データ）を伝送・配信するに当たり、高い耐ノイズ性と高いデータビットレートを有する信号をより高速で長い距離伝送させて配信することができる共に、光伝送路を各光スイッチの切替動作に基づいて、配信元と配信先の間の接続関係において１対多の接続構成を実現することができる
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１〜図４を参照して本発明の第１の実施形態に係るデータ配信装置を説明する。第１実施形態に係るデータ配信装置は、時刻同期信号生成回路を実装した方式による装置である。図１は第１実施形態に係るデータ配信装置１０のシステム構成の概要を示し、図２は同装置の詳細な機能構成を示し、図３は同装置の初期化シーケンスの第１の初期化状態を示し、図４は同装置の初期化シーケンスの第２の初期化状態を示す。
【００１７】
データ配信装置１０は、全光データ配信システムにおけるＳＡＴＡ信号伝送制御システムを備えている。ここで、ＳＡＴＡは「Serial ＡＴＡ」の意味であり、伝送ケーブルおよびコネクタの規格である。
【００１８】
図１において、ブロック１１は、クライアント装置に対してデータの配信を行う送信側のデータサーバ装置である。データサーバ装置１１は、データ送信部（ｅＳＡＴＡ ＨＤＤを含む）１２とＥ／Ｏ変換部（Ｅ／Ｏ変換ボード）１３を備えている。データ送信部１２は、クライアント装置側へ送信する通信データを電気信号形式で出力する。Ｅ／Ｏ変換部１３は、電気信号（Erectric Signal）を所定の光信号（Optical Signal）に変換する機能を有する変換ボードである。Ｅ／Ｏ変換部１３はＥ／Ｏ変換器１４と時刻同期用信号生成回路（ＣＰＵ）１５を備えている。Ｅ／Ｏ変換器１４は、その入力部に通信データである電気信号が入力され、その後に変換処理が行われ、その出力部から光信号が出力される。従って、図１において、データ送信部１２とＥ／Ｏ変換器１３との間の太線で描かれた信号伝送路１６は電気ケーブルであり、Ｅ／Ｏ変換器１４の出力部から延びる細い線で描かれた信号伝送路１７は光ケーブル（光伝送路）である。電気ケーブル１６は、その規格上、ケーブル長が短くなるように制限されている。光ケーブル１７は規格の上でケーブル長の制限を受けない。光ケーブル１７では、例えば、波長が１５５０ｎｍの光によるシリアル信号が伝送される。
【００１９】
Ｅ／Ｏ変換器１４から出力される上記の光信号には、データ送信部１２から与えられる通信データと、時刻同期用信号生成回路１５から与えられる時刻同期信号とが含まれている。
【００２０】
光ケーブル１７の下流側には、光信号を受信する受信側装置として、例えば３台のクライアント装置２１，２２，２３が直列接続の関係で接続されている。３台のクライアント装置２１〜２３はすべて同じ装置構成を有している。クライアント装置２１〜２３の各々は、１本の光ケーブル１７上に配置される光スイッチ３１と、Ｅ／Ｏ変換部３２と、クライアントＰＣ３３とから構成されている。光スイッチ３１は、所定条件下でオン・オフしその接続状態を制御されことにより、データサーバ装置１１側から送られてくる光信号を、各クライアント装置に取り込むための、または上流側から下流側に送るためのスイッチ手段である。Ｅ／Ｏ変換部３２は、電気信号から光信号または光信号から電気信号へ変換する機能を有する変換ボードである。Ｅ／Ｏ変換部３２は、光スイッチ３１からクライアントＰＣ３３へ信号を送る場合に光信号を電気信号に変換するＥ／Ｏ変換器３２ａと、クライアントＰＣ３３から光スイッチ３１に対して信号を送る場合に電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ変換器３２ｂとを備える。クライアント装置２１〜２３において、３４は電気ケーブルであり、３５は光ケーブルである。
【００２１】
なお上記の光スイッチ３１の構成の詳細については、例えば前述した特許文献１（特開２００５−２６５９８６号公報）に記載されている。
【００２２】
受信側装置では、光ケーブル１７を伝送されてくる光信号は、クライアント装置２１〜２３の各々の光スイッチ３１を上流側から所定条件下でオン・オフさせることにより、上流側に位置するクライアント装置２１から順次に所要の光信号を受信できるように構成されている。上記のクライアント装置２１〜２３の各々では、時刻同期作用に基づいて、自分で必要な情報を取り込む。すなわち、送信側のデータサーバ装置１１においてＥ／Ｏ変換部１３で時刻同期用信号生成回路１５によって定期的に同期信号を発信することにより、クライアント装置２１〜２３の各々はそのＥ／Ｏ変換部３２で時刻同期を行う。各クライアントＰＣ３３は、予めプログラミングされた時分割管理機能によって光スイッチ３１の切替タイミングを自ら制御し、他のクライアント装置との間で光ケーブル１７（光伝送路）の占有時間が競合しないようにアクセス競合制御を行う。Ｅ／Ｏ変換部３２での「時刻同期」を実行する機能部と、クライアントＰＣ３３での時分割管理機能を実行する機能部とによって、光スイッチ接続制御手段が構成される。
【００２３】
上記のデータ配信装置１０のシステム構成では、１台のデータサーバ装置１１に対して、１本の光ケーブル１７を介して３台のクライアント装置２１〜２３が接続されるという１：３の接続構成を有している。クライアント装置の台数は３には限られず、一般的には任意の多数の台数を選択することができる。
【００２４】
次に、図２に従って、上記のデータ配信装置１０の各部の内部機能の構成を詳細に説明する。
【００２５】
図２では、データサーバ装置１１内のデータ送信部１２とＥ／Ｏ変換部１３の内部構成と、クライアント装置２１のＥ／Ｏ変換部３２とクライアントＰＣ３３の内部構成が示されている。
【００２６】
なおクライアント装置２２，２３の内部構成は、クライアント装置２１の内部構成とまったく同じであるので、図示と説明を省略する。
【００２７】
データ送信部１２は、ｅＳＡＴＡ ＨＤＤ（データ格納部）４１とｅＳＡＴＡコントローラ４２とから構成される。
【００２８】
ｅＳＡＴＡコントローラ４２については、通常のＰＣマザーボードに実装されているＳＡＴＡコントローラであり、ＳＡＴＡ ＨＤＤの制御を行う。本実施形態の場合には、光ケーブル３５の端部の先にｅＳＡＴＡ ＨＤＤ４１をを配置している。この構成に基づくｅＳＡＴＡ ＨＤＤ４１の動作は、ＳＡＴＡコントローラから見て、あくまでもローカル上にＳＡＴＡ ＨＤＤが存在する場合と同等の動作になる。
【００２９】
Ｅ／Ｏ変換部１３は、パケッタイザー４３と時刻信号生成ドライバ４４とＲＴＣ４５とＥ／Ｏ変換器１４とから構成されている。
【００３０】
パケッタイザー４３は、光伝送路およびＥ／Ｏ（またはＯ／Ｅ）の変換でエラーを考慮し、ＳＡＴＡ制御信号をパケット化し、エラーチェック、エラー訂正が行える仕組みである。時刻信号生成ドライバ４４は、ｅＳＡＴＡ ＨＤＤ４２の側に配置され、時刻信号生成を行う。時刻信号生成ドライバ４４は、定期的に時刻信号を発信し、クライアント装置２１〜２３の各クライアントＰＣ側の時刻信号受信ドライバに時刻情報を引き渡す。時刻信号を受信したクライアントＰＣは、同期化された時刻を元に光スイッチの切替タイミングを生成する。またＲＴＣ４５は、リアルタイムクロックであり、時刻同期に使用される。またＥ／Ｏ変換器１４は、パケッタイザー４３から供給される電気信号を光信号に変換し、光ケーブル３５に送出する。
【００３１】
時刻信号生成ドライバ４４とＲＴＣ４５からなる部分は、前述した時刻同期用信号生成回路１５に対応している。
【００３２】
クライアント装置２１側のＥ／Ｏ変換部３２は、Ｅ／Ｏ変換器３２ａ，３２ｂと、ＣＰＵ４６と、ＲＴＣ４７と、パケッタイザー４８と、送信バッファ４９と、時刻信号受信ドライバ５０と、時刻同期コントローラ５１とから構成されている。
【００３３】
２つのＥ／Ｏ変換器３２ａ，３２ｂは、それぞれ電気信号と光信号との間で双方向に変換する機能を有している。Ｅ／Ｏ変換器３２ａは、光ケーブル３５上に配置された光スイッチ３１からの光信号を電気信号に変換してパケッタイザー４８に供給する。Ｅ／Ｏ変換器３２ｂは、ＣＰＵ４６から与えられる電気信号（光スイッチ切替タイミング信号）を光信号に変換して光スイッチ３１に供給する。光スイッチ３１は、Ｅ／Ｏ変換器３２ｂから与えられる光信号に基づいてオン・オフを切り替えられる。ここで信号伝送路３５は前述の通り光ケーブルである。Ｅ／Ｏ変換器３２ｂから光スイッチ３１への光ケーブル３５で伝送される光信号の波長は好ましくは９５０ｎｍである。
【００３４】
パケッタイザー４８とＲＴＣ４７の各機能は先に説明した機能と基本的に同じである。また特にパケッタイザー４８は、Ｅ／Ｏ変換器３２ａから与えられた信号内の時刻信号パケットを解析する。さらに時刻信号受信ドライバ５０は、パケッタイザー４８によって解析された時刻信号パケットから時刻情報を得る。時刻同期コントローラ５１は、時刻同期信号により同期化された時刻に基づいて光スイッチ切替タイミング信号を生成し、ｅＳＡＴＡ ＨＤＤ４２へのアクセス可否を判断し、ＳＡＴＡ信号の送信制御を行う。
【００３５】
送信バッファ４９は、光スイッチ３１の状態に基づいて光ケーブル１７が切り離されている状態の時において、ＡＳＡＴＡ制御信号を一時的に蓄積するためのバッファである。
【００３６】
またＣＰＵ４６は、クライアントＰＣ３３から供給される光スイッチ制御光制御用のコマンドを受信し、このコマンドを解析する。ＣＰＵ４６は、Ｅ／Ｏ変換器３２ｂに対して光スイッチ制御用制御光のオン・オフを指示する。さらにＣＰＵ４６は、データ送信部１２側のＥ／Ｏ変換部１３から送信されてくる時刻信号を解釈し、ＲＴＣ４７を制御して、時期同期を取る機能を有している。
【００３７】
クライアントＰＣ３３は、機能要素として、ＳＡＴＡコントローラ５２と、ファイルシステムコントローラ５３と、データアクセスアプリケーション５４と、アクセスフックコントローラと、光スイッチ制御ＳＣＩ（Serial Communication Interface）ドライバ５６と、ＲＳ−２３２Ｃ５７とから構成されている。
【００３８】
ＳＡＴＡコントローラ５２はクライアントＰＣ３３側のコントローラであり、先に説明したデータサーバ装置１１側のデータ送信部１２に設けられたものと基本的に同じ機能を有する。データアクセスアプリケーション５４は、クライアントＰＣ３３のＯＳ上で動作するアプリケーションであり、データ送信部１２におけるｅＳＡＴＡ ＨＤＤ４２の共有データをアクセスする機能を有している。例えば、医療機関での運営を考慮すると、ＣＴスキャン画像データの閲覧アプリケーションのようなものが想定される。
【００３９】
またファイルシステムコントローラ５３は、ＯＳが提供するファイルシステムアクセス機能に重ねて提供される機能であり、データアクセスアプリケーション５４からｅＳＡＴＡ ＨＤＤ４２に対してアクセスがあった場合において、アクセスフックコントローラ５５に対してアクセスの通知を行う。アクセスの応答（データ送信）については、そのままスルーさせ、データアクセスアプリケーション５４にデータを引き渡す。なおデバイスの認識については、ハードウェア的にローカルデバイスとして認識させるものとする。
【００４０】
上記のアクセスフックコントローラ５５は、ファイルシステムコントローラ５３から受け取った通知により、光スイッチ制御ＳＣＩドライバ５６を介して、ＲＳ−２３２Ｃ５７にてＥ／Ｏ変換部３２へのコマンドを発行し、当該コマンドにより光スイッチ制御光（波長９５０ｎｍの光）を制御する機能を有する。
【００４１】
また光スイッチ制御ＳＩＣドライバ５６は、Ｅ／Ｏ変換部（Ｅ／Ｏ変換ボード）３２に実装される光スイッチ制御光出力用Ｅ／Ｏデバイス（Ｅ／Ｏ変換器３２ｂ）を制御するためのコマンド送受信インターフェース（ＲＳ−２３２Ｃ５７）を制御するためのドライバである。
【００４２】
次に図３および図４を参照して、図１および図２で説明したデータ配信装置１０の特徴的動作すなわち初期化シーケンスの例を説明する。図３および図４において、図１および図２で説明した要素と同一の要素には同一の符号を付している。
【００４３】
データ配信装置１０における「初期化シーケンス」とは、データ配信装置１０での初期状態において、クライアント装置２１〜２３の側で光スイッチ３１のすべてをクライアント装置側にデータを流せる方向に初期化する処理手順を意味する。換言すると、初期化シーケンスによって、光ケーブル１７において上流側から下流側に向かって接続される３台のクライアント装置２１〜２３では、ｅＳＡＴＡ ＨＤＤ４２（データ送信部１２）に近い上流側のクライアント装置から常に通信が可能になる状態にセットされる。なおクライアント装置２１〜２３の各光スイッチ３１は、最初の状態では、図３に示されるようにクライアント装置側に接続されている。
【００４４】
図３に示した第１の初期化状態では、クライアント装置２１で光スイッチ３１を経由してデータサーバ装置１１から送られてくるデータ（同期時刻信号を含む）をクライアント装置２１側に取り込み、その後下流側のクライアント装置にデータを流すように光スイッチ３１を切り替える初期化状態が示される。このとき、下流側のクライアント装置２２，２３には初期状態においてデータは送られず、いずれも同期時刻信号受信の待ち状態になっている。
【００４５】
図３に示された初期化状態では、データサーバ装置１１では、Ｅ／Ｏ変換部１３では定期的に同期時刻信号を発信する。これに対して、クライアント装置２１〜２３の側では、まず最初に、もっとも上流側のクライアント装置２１において、そのＥ／Ｏ変換部３２の時刻信号受信ドライバ５０で同期時刻信号を受信し、同期用基準信号としてＲＴＣ４７に保持させる。同時に、時刻同期コントローラ５１の光スイッチ切替タイミング管理機能（プログラム５１ａ）を始動させる。タイミング管理機能によって、クライアント装置２１では自立制御状態になる。これにより、クライアント装置２１の光スイッチ３１を下流側の光ケーブル１７に接続し、後続するクライアント装置２２に対して同期時刻信号を到達させる。この状態が図４に示されており、こうして第２の初期化状態が生成される。その後、図４に示された第２の初期化状態において、上記の処理がクライアント装置２２について繰り返され、クライアント装置２２が同期時刻信号を取得し、次のクライアント装置２３の初期化に状態が移行する。こうして、上記の処理がクライアント装置ごとに繰り返され、クライアント装置２１〜２３のすべてが同期時刻信号を取得し、システム全体の初期化が行われる。
【００４６】
上記の初期化シーケンスにおいて、同期時刻信号の送信タイミングおよび光スイッチ切替タイミングは、光スイッチ３１の切替時間、光ケーブル１７の負荷状態、ＯＳからのＳＡＴＡデバイス制御方式、システムに要求されるパフォーマンス等を考慮し、最適なパラメータ選択を実験的に検討して設定される。
【００４７】
次に図５と図６を参照して本発明の第２の実施形態に係るデータ配信装置を説明する。第２実施形態に係るデータ配信装置は、時刻同期プロトコル方式による装置である。図５は第２実施形態に係るデータ配信装置６０のシステム構成の概要を示し、図７は同装置の詳細な機能構成を示す。図５および図６において、第１実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。以下では第２実施形態に係るデータ配信装置６０の特徴的な構成および機能を説明する。
【００４８】
図５に示す時刻同期プロトコル方式ののデータ配信装置６０では、データサーバ装置１１において、データ送信部（ｅＳＡＴＡ ＨＤＤ）１２と、Ｅ／Ｏ変換部１３とを備える。またＥ／Ｏ変換部１３では、Ｅ／Ｏ変換器１４を備える。このＥ／Ｏ変換部１３に対して、時刻同期プロトコル６２を内蔵するＰＣ６１が接続されている。ＰＣ６１内の時刻同期プロトコル６２の機能部分は、装置構成上、Ｅ／Ｏ変換器１４に接続されている。データ受信側のクライアント装置２１〜２３および光ケーブル１７に配置された３つの光スイッチ３１に関する概要的な構成は、第１実施形態で説明した構成と同じである。
【００４９】
図５に示された概要的な構成において、データサーバ装置１１の側では、ＰＣ６１の時間を基準とし、時刻同期プロトコル６２に基づいて、クライアント装置２１〜２２の各々のクライアントＰＣ３３の時刻を同期させる。クライアント装置２１〜２３の各クライアントＰＣ３３は、予めプログラミングされた時分割管理機能と同期されたＰＣの時刻により光スイッチ３１の切替タイミングを自ら制御し、他のクライアント装置との間で光ケーブル１７の占有時間が競合しないようにアクセス競合制御を行う。
【００５０】
次に図６を参照してデータ配信装置６０の特徴部の詳細な構成を説明する。図６が先に説明した図２と同様な図面である。図６に示したデータ配信装置６０では、データサーバ装置１１側のデータ送信部（ｅＳＡＴＡ ＨＤＤ）１２とＥ／Ｏ変換部１３、光ケーブル１７、クライアント装置２１側の光スイッチ３１とＥ／Ｏ変換部３２とクライアントＰＣ３３とが示されている。
【００５１】
上記のデータサーバ装置１１側のＥ／Ｏ変換部１３では、前述したＰＣ６１の時刻同期プロトコル６２が付加され、また前述したパケッタイザー４３とＥ／Ｏ変換器１４に加えてプロトコルＭＵＸドライバ（ＣＰＵ）６３とＲＳ−２３２Ｃ６４とが設けられる。この構成において、ＰＣ６１の時刻同期プロトコル６２の機能部からＲＳ−２３２Ｃ６４を経由してプロトコルＭＵＸドライバ６３に対して当該プロトコルが提供される。プロトコルＭＵＸドライバ６３は、時刻同期プロトコルを多重化し、クライアント装置２１〜２３の各クライアントＰＣ３３側の時刻同期処理部に対して時刻情報を引き渡すための手段である。
【００５２】
クライアント装置２１側のＥ／Ｏ変換部３２では、前述したＥ／Ｏ変換器３２ａ，３２ｂとＣＰＵ４６とパケッタイザー４８と送信バッファ４９に対して、送信制御部６５と時刻同期プロトコル受信ドライバ６６が付設されている。時刻同期プロトコル受信ドライバ６６は、パケッタイザー４８によって解析された多重化時刻信号パケットから時刻情報を取り出す。送信制御部６５は、時刻同期信号により同期化された時刻に基づいて光スイッチ切替タイミング信号を生成し、ｅＳＡＴＡ ＨＤＤ４２へのアクセス可否を判断し、ＳＡＴＡ信号の送信制御を行う。
【００５３】
またクライアント装置２１側のクライアントＰＣ３３では、前述したＳＡＴＡコントローラ５２とファイルシステムコントローラ５３とデータアクセスアプリケーション５４とアクセスフックコントローラ５５と光スイッチ制御ＳＣＩドライバ５６とＲＳ−２３２Ｃ５７に対して、時刻同期処理部６７と時刻同期コントローラ６８が付設されている。
【００５４】
時刻同期処理部６７は、データサーバ装置１１側から送信されてくる時刻同期プロトコルを処理し、クライアントＰＣ３３の時刻を上記ＰＣ６２の時刻に同期させる。
【００５５】
時刻同期コントローラ６８は、時刻同期プロトコルにより同期化された時刻に基づき、光スイッチタイミング信号を生成し、データサーバ装置１１へのアクセス可否を判断し、ＳＡＴＡ信号の送信制御を行う。併せて、ＳＡＴＡのバッファリングされたデータの送受信を行う制御を実行する。
【００５６】
上記の構成において、クライアント装置２２，２３についてもクライアント装置２１と同様な構成を有している。上記構成を有するデータ配信装置６０において、時刻同期プロトコルによる時間同期と時分割制御についての初期化シーケンスは、図３と図４を参照して説明した第１実施形態における初期化シーケンスと基本的に同じである。
【００５７】
以上の実施形態で説明された構成および配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、データ配信装置で、ＳＡＴＡ信号を光信号に変換して光伝送路と光スイッチを利用して伝送し、伝送距離を延ばし、大容量のデータを効率よく１対多の接続構成で配信先に配信するのに利用される。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係るデータ配信装置の第１実施形態のシステム構成の概要を示す全体構成図である。
【図２】第１実施形態に係るデータ配信装置の機能構成の詳細な構成図である。
【図３】第１実施形態に係るデータ配信装置の初期化シーケンスの第１の初期化状態を示す図である。
【図４】第１実施形態に係るデータ配信装置の初期化シーケンスの第２の初期化状態を示す図である。
【図５】本発明に係るデータ配信装置の第２実施形態のシステム構成の概要を示す全体構成図である。
【図６】第２実施形態に係るデータ配信装置の機能構成の詳細な構成図である。
【図７】従来のＳＡＴＡ信号の伝送装置の第１の構成例を示す図である。
【図８】従来のＳＡＴＡ信号の伝送装置の第２の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０ データ配信装置
１１ データサーバ装置
１２ データ送信部
１３ Ｅ／Ｏ変換部
１４ Ｅ／Ｏ変換器
１６ 電気ケーブル
１７ 光ケーブル
２１，２２，２３ クライアント装置
６０ データ配信装置
【技術分野】
【０００１】
本発明はデータ配信装置に関し、特に、ＳＡＴＡ信号を電気信号から光信号に変換して伝送距離の延長を可能にしかつ光スイッチを利用して大容量のデータを効率よく配信先に配信するデータ配信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＳＡＴＡ（Serial ＡＴＡ）信号の伝送装置の構成を図７と図８を参照して説明する。ＳＡＴＡ信号の伝送では、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）の取付け構造に応じて、ＰＣ（Personal Computer）内蔵型の接続構成（図７）と、ＰＣ外付け型の接続構成（図８）とが存在している。図７に示された接続構成は、ＰＣマザーボード１０１と内蔵ＨＤＤ１０２とを接続するＳＡＴＡケーブル１０３で接続する構成である。この場合、ＳＡＴＡケーブル１０３のケーブル長は規格上１ｍまでと定められている。また図８に示された接続構成は、ＰＣ１０４と外付けＨＤＤ１０５とをｅＳＡＴＡケーブル（拡張型(External)のＳＡＴＡケーブル）１０６で接続する構成である。この場合にも、ｅＳＡＴＡケーブル１０６のケーブル長は制限を受け、規格上では２ｍが限界である。
【０００３】
上記のごとく、ＳＡＴＡケーブル１０３およびｅＳＡＴＡケーブル１０６のいずれもケーブル長が規格上制限を受ける理由は、高速信号（例えば３Ｇｂｐｓ）であるので、減衰が大きく生じること、およびノイズが混入されることにある。
【０００４】
さらに上記の接続構成によれば、ＨＤＤが内蔵型であっても、または外付け型であってもケーブルによる被接続物同士の接続関係は１：１の関係である。
【０００５】
本発明に関連する基礎的な従来技術として特許文献１を挙げることができる。特許文献１は、パケット通信方式に係る光制御式光路切替型データ配信装置を開示している。このデータ配信装置では、データサーバ装置から複数のクライアント装置の中から選択された１つ以上の特定のクライアント装置に対してデータを提供する装置である。このデータ配信装置のデータ通信部では、光スイッチ、光信号路、光信号送信部、光信号受信部、およびデータ送受信制御部から構成されている。すなわちデータ通信部では、通信される信号の形態は電気ではなく光であり、光信号の配信は光スイッチで行われている。
【特許文献１】特開２００５−２６５９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の一般的なＳＡＴＡ信号伝送装置は、電気信号でデータをシリアル形式で配信を行う。この伝送装置の技術によれば、電気的パラレル信号をシリアル信号に変換し、データビットレートを高めることを実現している。データビットレートは、例えば、ＳＡＴＡＩ信号では〜１．５Ｇｂｐｓ、ＳＡＴＡII信号では〜３Ｇｂｐｓである。しかしながら、上記伝送装置によれば、信号伝送の高速性が原因になって、前述のごとく接続構成が１：１となりかつ伝送距離が短いという物理的な欠点を有し、さらにノイズに対する耐性が低くエラーを起こしやすいという信頼性上の欠点を有していた。そのため、ＰＣ等が遠隔に存在するＨＤＤに格納されるデータにアクセスする場合には、当該ＨＤＤに対して他のＰＣ等の他の通信手段、例えばイーサーネット等を有する機器を接続し、当該機器を介して通信を行う必要があった。
【０００７】
そこで、他の信号伝送形式を採用し簡単な装置構成によってＳＡＴＡ信号の伝送に関する上記の欠点を解消することが望まれる。
【０００８】
本発明の目的は、複数の配信先にＳＡＴＡ信号を伝送・配信するに当たって、高い耐ノイズ性と高いデータビットレートを有する信号をより高速で長い距離伝送させて配信することができ、さらに経路の切替により１対多の接続構成を実現することができるデータ配信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るデータ配信装置は上記の目的を達成するために次のように構成される。
【００１０】
第１のデータ配信装置（請求項１に対応）は、データサーバ装置と少なくとも２台のクライアント装置とが１本の伝送路で接続され、この伝送路を経由してデータサーバ装置から少なくとも２台のクライアント装置の各々に対してデータが配信されるデータ配信装置であって、データサーバ装置はデータを送出するデータ送信手段（ｅＳＡＴＡ ＨＤＤ）と時刻同期用情報を生成・付加する電気／光変換手段（Ｅ／Ｏ変換部）を備え、伝送路は電気／光変換手段の出力端に接続される光伝送路（光ケーブル）であり、そして、少なくとも２台のクライアント装置の各々は個別の光スイッチを介して光伝送路に順次に接続されている。また光スイッチは、初期接続状態では、クライアント装置側に接続された状態にある。さらに、少なくとも２台のクライアント装置の各々は、データベース装置側から送られてくるデータと時刻同期用情報を含む信号から時刻同期用情報を取り出すと共に、当該クライアント装置に対応する光スイッチの接続状態を下流側の光伝送路に接続する光スイッチ接続制御手段を備える。以上の構成において、少なくとも２台のクライアント装置では、光伝送路上の上流側のクライアント装置から、光スイッチ接続制御手段により、順次に光スイッチの接続状態を制御して時刻同期用情報を取得するように構成される。
【００１１】
上記構成では、データを送信するデータサーバ装置とデータを受信するクライアント側の装置との間光伝送路すなわち１本の光ケーブルで接続され、さらにこの１本の光ケーブルには上流側から下流側に向かって複数のクライアント装置がそれぞれの光スイッチを介して接続されている。１本の光ケーブルを介した上記の接続構成において、１つのデータサーバ装置と複数または多数のクライアント装置とを接続することが可能となる。またデータサーバ装置から送信するデータ（時刻同期信号を含む）は複数のクライアント装置の各々で、光スイッチ接続制御手段により上流側から光スイッチの接続状態を制御して順次に時刻同期信号を取り込むように構成されている。複数のクライアント装置における光スイッチ接続制御手段は、電気／光変換部内の所定の機能部と、クライアントＰＣ内の所定の機能部とによって構成されている。
【００１２】
第２のデータ配信装置（請求項２に対応）は、上記の第１の構成において、好ましくは、時刻同期用情報は、電気／光変換手段に備えられた時刻同期用信号生成回路によって生成される時刻信号であることで特徴づけられる。
【００１３】
第３のデータ配信装置（請求項３に対応）は、上記の構成において、好ましくは、時刻同期用情報は、電気／光変換手段に付設されたＰＣによって設定される時刻同期プロトコルであることで特徴づけられる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ＳＡＴＡ信号（データ）を配信元（データサーバ装置）から配信先（クライアント装置）へ配信するデータ配信装置において、データ伝送路を光伝送路として、かつ光伝送路には各クライアント装置への接続を可能にする複数の光スイッチを設け、複数の光スイッチの接続状態を上流側から下流側に向かって順次に制御することにより、複数の配信先にＳＡＴＡ信号（データ）を伝送・配信するに当たり、高い耐ノイズ性と高いデータビットレートを有する信号をより高速で長い距離伝送させて配信することができる共に、光伝送路を各光スイッチの切替動作に基づいて、配信元と配信先の間の接続関係において１対多の接続構成を実現することができる
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１〜図４を参照して本発明の第１の実施形態に係るデータ配信装置を説明する。第１実施形態に係るデータ配信装置は、時刻同期信号生成回路を実装した方式による装置である。図１は第１実施形態に係るデータ配信装置１０のシステム構成の概要を示し、図２は同装置の詳細な機能構成を示し、図３は同装置の初期化シーケンスの第１の初期化状態を示し、図４は同装置の初期化シーケンスの第２の初期化状態を示す。
【００１７】
データ配信装置１０は、全光データ配信システムにおけるＳＡＴＡ信号伝送制御システムを備えている。ここで、ＳＡＴＡは「Serial ＡＴＡ」の意味であり、伝送ケーブルおよびコネクタの規格である。
【００１８】
図１において、ブロック１１は、クライアント装置に対してデータの配信を行う送信側のデータサーバ装置である。データサーバ装置１１は、データ送信部（ｅＳＡＴＡ ＨＤＤを含む）１２とＥ／Ｏ変換部（Ｅ／Ｏ変換ボード）１３を備えている。データ送信部１２は、クライアント装置側へ送信する通信データを電気信号形式で出力する。Ｅ／Ｏ変換部１３は、電気信号（Erectric Signal）を所定の光信号（Optical Signal）に変換する機能を有する変換ボードである。Ｅ／Ｏ変換部１３はＥ／Ｏ変換器１４と時刻同期用信号生成回路（ＣＰＵ）１５を備えている。Ｅ／Ｏ変換器１４は、その入力部に通信データである電気信号が入力され、その後に変換処理が行われ、その出力部から光信号が出力される。従って、図１において、データ送信部１２とＥ／Ｏ変換器１３との間の太線で描かれた信号伝送路１６は電気ケーブルであり、Ｅ／Ｏ変換器１４の出力部から延びる細い線で描かれた信号伝送路１７は光ケーブル（光伝送路）である。電気ケーブル１６は、その規格上、ケーブル長が短くなるように制限されている。光ケーブル１７は規格の上でケーブル長の制限を受けない。光ケーブル１７では、例えば、波長が１５５０ｎｍの光によるシリアル信号が伝送される。
【００１９】
Ｅ／Ｏ変換器１４から出力される上記の光信号には、データ送信部１２から与えられる通信データと、時刻同期用信号生成回路１５から与えられる時刻同期信号とが含まれている。
【００２０】
光ケーブル１７の下流側には、光信号を受信する受信側装置として、例えば３台のクライアント装置２１，２２，２３が直列接続の関係で接続されている。３台のクライアント装置２１〜２３はすべて同じ装置構成を有している。クライアント装置２１〜２３の各々は、１本の光ケーブル１７上に配置される光スイッチ３１と、Ｅ／Ｏ変換部３２と、クライアントＰＣ３３とから構成されている。光スイッチ３１は、所定条件下でオン・オフしその接続状態を制御されことにより、データサーバ装置１１側から送られてくる光信号を、各クライアント装置に取り込むための、または上流側から下流側に送るためのスイッチ手段である。Ｅ／Ｏ変換部３２は、電気信号から光信号または光信号から電気信号へ変換する機能を有する変換ボードである。Ｅ／Ｏ変換部３２は、光スイッチ３１からクライアントＰＣ３３へ信号を送る場合に光信号を電気信号に変換するＥ／Ｏ変換器３２ａと、クライアントＰＣ３３から光スイッチ３１に対して信号を送る場合に電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ変換器３２ｂとを備える。クライアント装置２１〜２３において、３４は電気ケーブルであり、３５は光ケーブルである。
【００２１】
なお上記の光スイッチ３１の構成の詳細については、例えば前述した特許文献１（特開２００５−２６５９８６号公報）に記載されている。
【００２２】
受信側装置では、光ケーブル１７を伝送されてくる光信号は、クライアント装置２１〜２３の各々の光スイッチ３１を上流側から所定条件下でオン・オフさせることにより、上流側に位置するクライアント装置２１から順次に所要の光信号を受信できるように構成されている。上記のクライアント装置２１〜２３の各々では、時刻同期作用に基づいて、自分で必要な情報を取り込む。すなわち、送信側のデータサーバ装置１１においてＥ／Ｏ変換部１３で時刻同期用信号生成回路１５によって定期的に同期信号を発信することにより、クライアント装置２１〜２３の各々はそのＥ／Ｏ変換部３２で時刻同期を行う。各クライアントＰＣ３３は、予めプログラミングされた時分割管理機能によって光スイッチ３１の切替タイミングを自ら制御し、他のクライアント装置との間で光ケーブル１７（光伝送路）の占有時間が競合しないようにアクセス競合制御を行う。Ｅ／Ｏ変換部３２での「時刻同期」を実行する機能部と、クライアントＰＣ３３での時分割管理機能を実行する機能部とによって、光スイッチ接続制御手段が構成される。
【００２３】
上記のデータ配信装置１０のシステム構成では、１台のデータサーバ装置１１に対して、１本の光ケーブル１７を介して３台のクライアント装置２１〜２３が接続されるという１：３の接続構成を有している。クライアント装置の台数は３には限られず、一般的には任意の多数の台数を選択することができる。
【００２４】
次に、図２に従って、上記のデータ配信装置１０の各部の内部機能の構成を詳細に説明する。
【００２５】
図２では、データサーバ装置１１内のデータ送信部１２とＥ／Ｏ変換部１３の内部構成と、クライアント装置２１のＥ／Ｏ変換部３２とクライアントＰＣ３３の内部構成が示されている。
【００２６】
なおクライアント装置２２，２３の内部構成は、クライアント装置２１の内部構成とまったく同じであるので、図示と説明を省略する。
【００２７】
データ送信部１２は、ｅＳＡＴＡ ＨＤＤ（データ格納部）４１とｅＳＡＴＡコントローラ４２とから構成される。
【００２８】
ｅＳＡＴＡコントローラ４２については、通常のＰＣマザーボードに実装されているＳＡＴＡコントローラであり、ＳＡＴＡ ＨＤＤの制御を行う。本実施形態の場合には、光ケーブル３５の端部の先にｅＳＡＴＡ ＨＤＤ４１をを配置している。この構成に基づくｅＳＡＴＡ ＨＤＤ４１の動作は、ＳＡＴＡコントローラから見て、あくまでもローカル上にＳＡＴＡ ＨＤＤが存在する場合と同等の動作になる。
【００２９】
Ｅ／Ｏ変換部１３は、パケッタイザー４３と時刻信号生成ドライバ４４とＲＴＣ４５とＥ／Ｏ変換器１４とから構成されている。
【００３０】
パケッタイザー４３は、光伝送路およびＥ／Ｏ（またはＯ／Ｅ）の変換でエラーを考慮し、ＳＡＴＡ制御信号をパケット化し、エラーチェック、エラー訂正が行える仕組みである。時刻信号生成ドライバ４４は、ｅＳＡＴＡ ＨＤＤ４２の側に配置され、時刻信号生成を行う。時刻信号生成ドライバ４４は、定期的に時刻信号を発信し、クライアント装置２１〜２３の各クライアントＰＣ側の時刻信号受信ドライバに時刻情報を引き渡す。時刻信号を受信したクライアントＰＣは、同期化された時刻を元に光スイッチの切替タイミングを生成する。またＲＴＣ４５は、リアルタイムクロックであり、時刻同期に使用される。またＥ／Ｏ変換器１４は、パケッタイザー４３から供給される電気信号を光信号に変換し、光ケーブル３５に送出する。
【００３１】
時刻信号生成ドライバ４４とＲＴＣ４５からなる部分は、前述した時刻同期用信号生成回路１５に対応している。
【００３２】
クライアント装置２１側のＥ／Ｏ変換部３２は、Ｅ／Ｏ変換器３２ａ，３２ｂと、ＣＰＵ４６と、ＲＴＣ４７と、パケッタイザー４８と、送信バッファ４９と、時刻信号受信ドライバ５０と、時刻同期コントローラ５１とから構成されている。
【００３３】
２つのＥ／Ｏ変換器３２ａ，３２ｂは、それぞれ電気信号と光信号との間で双方向に変換する機能を有している。Ｅ／Ｏ変換器３２ａは、光ケーブル３５上に配置された光スイッチ３１からの光信号を電気信号に変換してパケッタイザー４８に供給する。Ｅ／Ｏ変換器３２ｂは、ＣＰＵ４６から与えられる電気信号（光スイッチ切替タイミング信号）を光信号に変換して光スイッチ３１に供給する。光スイッチ３１は、Ｅ／Ｏ変換器３２ｂから与えられる光信号に基づいてオン・オフを切り替えられる。ここで信号伝送路３５は前述の通り光ケーブルである。Ｅ／Ｏ変換器３２ｂから光スイッチ３１への光ケーブル３５で伝送される光信号の波長は好ましくは９５０ｎｍである。
【００３４】
パケッタイザー４８とＲＴＣ４７の各機能は先に説明した機能と基本的に同じである。また特にパケッタイザー４８は、Ｅ／Ｏ変換器３２ａから与えられた信号内の時刻信号パケットを解析する。さらに時刻信号受信ドライバ５０は、パケッタイザー４８によって解析された時刻信号パケットから時刻情報を得る。時刻同期コントローラ５１は、時刻同期信号により同期化された時刻に基づいて光スイッチ切替タイミング信号を生成し、ｅＳＡＴＡ ＨＤＤ４２へのアクセス可否を判断し、ＳＡＴＡ信号の送信制御を行う。
【００３５】
送信バッファ４９は、光スイッチ３１の状態に基づいて光ケーブル１７が切り離されている状態の時において、ＡＳＡＴＡ制御信号を一時的に蓄積するためのバッファである。
【００３６】
またＣＰＵ４６は、クライアントＰＣ３３から供給される光スイッチ制御光制御用のコマンドを受信し、このコマンドを解析する。ＣＰＵ４６は、Ｅ／Ｏ変換器３２ｂに対して光スイッチ制御用制御光のオン・オフを指示する。さらにＣＰＵ４６は、データ送信部１２側のＥ／Ｏ変換部１３から送信されてくる時刻信号を解釈し、ＲＴＣ４７を制御して、時期同期を取る機能を有している。
【００３７】
クライアントＰＣ３３は、機能要素として、ＳＡＴＡコントローラ５２と、ファイルシステムコントローラ５３と、データアクセスアプリケーション５４と、アクセスフックコントローラと、光スイッチ制御ＳＣＩ（Serial Communication Interface）ドライバ５６と、ＲＳ−２３２Ｃ５７とから構成されている。
【００３８】
ＳＡＴＡコントローラ５２はクライアントＰＣ３３側のコントローラであり、先に説明したデータサーバ装置１１側のデータ送信部１２に設けられたものと基本的に同じ機能を有する。データアクセスアプリケーション５４は、クライアントＰＣ３３のＯＳ上で動作するアプリケーションであり、データ送信部１２におけるｅＳＡＴＡ ＨＤＤ４２の共有データをアクセスする機能を有している。例えば、医療機関での運営を考慮すると、ＣＴスキャン画像データの閲覧アプリケーションのようなものが想定される。
【００３９】
またファイルシステムコントローラ５３は、ＯＳが提供するファイルシステムアクセス機能に重ねて提供される機能であり、データアクセスアプリケーション５４からｅＳＡＴＡ ＨＤＤ４２に対してアクセスがあった場合において、アクセスフックコントローラ５５に対してアクセスの通知を行う。アクセスの応答（データ送信）については、そのままスルーさせ、データアクセスアプリケーション５４にデータを引き渡す。なおデバイスの認識については、ハードウェア的にローカルデバイスとして認識させるものとする。
【００４０】
上記のアクセスフックコントローラ５５は、ファイルシステムコントローラ５３から受け取った通知により、光スイッチ制御ＳＣＩドライバ５６を介して、ＲＳ−２３２Ｃ５７にてＥ／Ｏ変換部３２へのコマンドを発行し、当該コマンドにより光スイッチ制御光（波長９５０ｎｍの光）を制御する機能を有する。
【００４１】
また光スイッチ制御ＳＩＣドライバ５６は、Ｅ／Ｏ変換部（Ｅ／Ｏ変換ボード）３２に実装される光スイッチ制御光出力用Ｅ／Ｏデバイス（Ｅ／Ｏ変換器３２ｂ）を制御するためのコマンド送受信インターフェース（ＲＳ−２３２Ｃ５７）を制御するためのドライバである。
【００４２】
次に図３および図４を参照して、図１および図２で説明したデータ配信装置１０の特徴的動作すなわち初期化シーケンスの例を説明する。図３および図４において、図１および図２で説明した要素と同一の要素には同一の符号を付している。
【００４３】
データ配信装置１０における「初期化シーケンス」とは、データ配信装置１０での初期状態において、クライアント装置２１〜２３の側で光スイッチ３１のすべてをクライアント装置側にデータを流せる方向に初期化する処理手順を意味する。換言すると、初期化シーケンスによって、光ケーブル１７において上流側から下流側に向かって接続される３台のクライアント装置２１〜２３では、ｅＳＡＴＡ ＨＤＤ４２（データ送信部１２）に近い上流側のクライアント装置から常に通信が可能になる状態にセットされる。なおクライアント装置２１〜２３の各光スイッチ３１は、最初の状態では、図３に示されるようにクライアント装置側に接続されている。
【００４４】
図３に示した第１の初期化状態では、クライアント装置２１で光スイッチ３１を経由してデータサーバ装置１１から送られてくるデータ（同期時刻信号を含む）をクライアント装置２１側に取り込み、その後下流側のクライアント装置にデータを流すように光スイッチ３１を切り替える初期化状態が示される。このとき、下流側のクライアント装置２２，２３には初期状態においてデータは送られず、いずれも同期時刻信号受信の待ち状態になっている。
【００４５】
図３に示された初期化状態では、データサーバ装置１１では、Ｅ／Ｏ変換部１３では定期的に同期時刻信号を発信する。これに対して、クライアント装置２１〜２３の側では、まず最初に、もっとも上流側のクライアント装置２１において、そのＥ／Ｏ変換部３２の時刻信号受信ドライバ５０で同期時刻信号を受信し、同期用基準信号としてＲＴＣ４７に保持させる。同時に、時刻同期コントローラ５１の光スイッチ切替タイミング管理機能（プログラム５１ａ）を始動させる。タイミング管理機能によって、クライアント装置２１では自立制御状態になる。これにより、クライアント装置２１の光スイッチ３１を下流側の光ケーブル１７に接続し、後続するクライアント装置２２に対して同期時刻信号を到達させる。この状態が図４に示されており、こうして第２の初期化状態が生成される。その後、図４に示された第２の初期化状態において、上記の処理がクライアント装置２２について繰り返され、クライアント装置２２が同期時刻信号を取得し、次のクライアント装置２３の初期化に状態が移行する。こうして、上記の処理がクライアント装置ごとに繰り返され、クライアント装置２１〜２３のすべてが同期時刻信号を取得し、システム全体の初期化が行われる。
【００４６】
上記の初期化シーケンスにおいて、同期時刻信号の送信タイミングおよび光スイッチ切替タイミングは、光スイッチ３１の切替時間、光ケーブル１７の負荷状態、ＯＳからのＳＡＴＡデバイス制御方式、システムに要求されるパフォーマンス等を考慮し、最適なパラメータ選択を実験的に検討して設定される。
【００４７】
次に図５と図６を参照して本発明の第２の実施形態に係るデータ配信装置を説明する。第２実施形態に係るデータ配信装置は、時刻同期プロトコル方式による装置である。図５は第２実施形態に係るデータ配信装置６０のシステム構成の概要を示し、図７は同装置の詳細な機能構成を示す。図５および図６において、第１実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。以下では第２実施形態に係るデータ配信装置６０の特徴的な構成および機能を説明する。
【００４８】
図５に示す時刻同期プロトコル方式ののデータ配信装置６０では、データサーバ装置１１において、データ送信部（ｅＳＡＴＡ ＨＤＤ）１２と、Ｅ／Ｏ変換部１３とを備える。またＥ／Ｏ変換部１３では、Ｅ／Ｏ変換器１４を備える。このＥ／Ｏ変換部１３に対して、時刻同期プロトコル６２を内蔵するＰＣ６１が接続されている。ＰＣ６１内の時刻同期プロトコル６２の機能部分は、装置構成上、Ｅ／Ｏ変換器１４に接続されている。データ受信側のクライアント装置２１〜２３および光ケーブル１７に配置された３つの光スイッチ３１に関する概要的な構成は、第１実施形態で説明した構成と同じである。
【００４９】
図５に示された概要的な構成において、データサーバ装置１１の側では、ＰＣ６１の時間を基準とし、時刻同期プロトコル６２に基づいて、クライアント装置２１〜２２の各々のクライアントＰＣ３３の時刻を同期させる。クライアント装置２１〜２３の各クライアントＰＣ３３は、予めプログラミングされた時分割管理機能と同期されたＰＣの時刻により光スイッチ３１の切替タイミングを自ら制御し、他のクライアント装置との間で光ケーブル１７の占有時間が競合しないようにアクセス競合制御を行う。
【００５０】
次に図６を参照してデータ配信装置６０の特徴部の詳細な構成を説明する。図６が先に説明した図２と同様な図面である。図６に示したデータ配信装置６０では、データサーバ装置１１側のデータ送信部（ｅＳＡＴＡ ＨＤＤ）１２とＥ／Ｏ変換部１３、光ケーブル１７、クライアント装置２１側の光スイッチ３１とＥ／Ｏ変換部３２とクライアントＰＣ３３とが示されている。
【００５１】
上記のデータサーバ装置１１側のＥ／Ｏ変換部１３では、前述したＰＣ６１の時刻同期プロトコル６２が付加され、また前述したパケッタイザー４３とＥ／Ｏ変換器１４に加えてプロトコルＭＵＸドライバ（ＣＰＵ）６３とＲＳ−２３２Ｃ６４とが設けられる。この構成において、ＰＣ６１の時刻同期プロトコル６２の機能部からＲＳ−２３２Ｃ６４を経由してプロトコルＭＵＸドライバ６３に対して当該プロトコルが提供される。プロトコルＭＵＸドライバ６３は、時刻同期プロトコルを多重化し、クライアント装置２１〜２３の各クライアントＰＣ３３側の時刻同期処理部に対して時刻情報を引き渡すための手段である。
【００５２】
クライアント装置２１側のＥ／Ｏ変換部３２では、前述したＥ／Ｏ変換器３２ａ，３２ｂとＣＰＵ４６とパケッタイザー４８と送信バッファ４９に対して、送信制御部６５と時刻同期プロトコル受信ドライバ６６が付設されている。時刻同期プロトコル受信ドライバ６６は、パケッタイザー４８によって解析された多重化時刻信号パケットから時刻情報を取り出す。送信制御部６５は、時刻同期信号により同期化された時刻に基づいて光スイッチ切替タイミング信号を生成し、ｅＳＡＴＡ ＨＤＤ４２へのアクセス可否を判断し、ＳＡＴＡ信号の送信制御を行う。
【００５３】
またクライアント装置２１側のクライアントＰＣ３３では、前述したＳＡＴＡコントローラ５２とファイルシステムコントローラ５３とデータアクセスアプリケーション５４とアクセスフックコントローラ５５と光スイッチ制御ＳＣＩドライバ５６とＲＳ−２３２Ｃ５７に対して、時刻同期処理部６７と時刻同期コントローラ６８が付設されている。
【００５４】
時刻同期処理部６７は、データサーバ装置１１側から送信されてくる時刻同期プロトコルを処理し、クライアントＰＣ３３の時刻を上記ＰＣ６２の時刻に同期させる。
【００５５】
時刻同期コントローラ６８は、時刻同期プロトコルにより同期化された時刻に基づき、光スイッチタイミング信号を生成し、データサーバ装置１１へのアクセス可否を判断し、ＳＡＴＡ信号の送信制御を行う。併せて、ＳＡＴＡのバッファリングされたデータの送受信を行う制御を実行する。
【００５６】
上記の構成において、クライアント装置２２，２３についてもクライアント装置２１と同様な構成を有している。上記構成を有するデータ配信装置６０において、時刻同期プロトコルによる時間同期と時分割制御についての初期化シーケンスは、図３と図４を参照して説明した第１実施形態における初期化シーケンスと基本的に同じである。
【００５７】
以上の実施形態で説明された構成および配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、データ配信装置で、ＳＡＴＡ信号を光信号に変換して光伝送路と光スイッチを利用して伝送し、伝送距離を延ばし、大容量のデータを効率よく１対多の接続構成で配信先に配信するのに利用される。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係るデータ配信装置の第１実施形態のシステム構成の概要を示す全体構成図である。
【図２】第１実施形態に係るデータ配信装置の機能構成の詳細な構成図である。
【図３】第１実施形態に係るデータ配信装置の初期化シーケンスの第１の初期化状態を示す図である。
【図４】第１実施形態に係るデータ配信装置の初期化シーケンスの第２の初期化状態を示す図である。
【図５】本発明に係るデータ配信装置の第２実施形態のシステム構成の概要を示す全体構成図である。
【図６】第２実施形態に係るデータ配信装置の機能構成の詳細な構成図である。
【図７】従来のＳＡＴＡ信号の伝送装置の第１の構成例を示す図である。
【図８】従来のＳＡＴＡ信号の伝送装置の第２の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０ データ配信装置
１１ データサーバ装置
１２ データ送信部
１３ Ｅ／Ｏ変換部
１４ Ｅ／Ｏ変換器
１６ 電気ケーブル
１７ 光ケーブル
２１，２２，２３ クライアント装置
６０ データ配信装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データサーバ装置と少なくとも２台のクライアント装置とが１本の伝送路で接続され、前記伝送路を経由して前記データサーバ装置から少なくとも２台の前記クライアント装置の各々に対してデータが配信されるデータ配信装置であって、
前記データサーバ装置はデータを送出するデータ送信手段と時刻同期用情報を生成・付加する電気／光変換手段を備え、前記伝送路は前記電気／光変換手段の出力端に接続される光伝送路であり、そして、少なくとも２台の前記クライアント装置の各々は個別の光スイッチを介して前記光伝送路に順次に接続されており、
前記光スイッチは、初期接続状態では、前記クライアント装置側に接続された状態にあり、
少なくとも２台の前記クライアント装置の各々は、前記データベース装置側から送られてくる前記データと前記時刻同期用情報を含む信号から前記時刻同期用情報を取り出すと共に、当該クライアント装置に対応する前記光スイッチの接続状態を下流側の前記光伝送路に接続する光スイッチ接続制御手段を備え、
少なくとも２台の前記クライアント装置では、前記光伝送路上の上流側の前記クライアント装置から、前記光スイッチ接続制御手段により、順次に光スイッチの接続状態を制御して前記時刻同期用情報を取得する、
ことを特徴とするデータ配信装置。
【請求項２】
前記時刻同期用情報は、前記電気／光変換手段に備えられた時刻同期用信号生成回路によって生成される時刻信号であることを特徴とする請求項１記載のデータ配信装置。
【請求項３】
前記時刻同期用情報は、前記電気／光変換手段に付設されたＰＣによって設定される時刻同期プロトコルであることを特徴とする請求項１記載のデータ配信装置。
【請求項１】
データサーバ装置と少なくとも２台のクライアント装置とが１本の伝送路で接続され、前記伝送路を経由して前記データサーバ装置から少なくとも２台の前記クライアント装置の各々に対してデータが配信されるデータ配信装置であって、
前記データサーバ装置はデータを送出するデータ送信手段と時刻同期用情報を生成・付加する電気／光変換手段を備え、前記伝送路は前記電気／光変換手段の出力端に接続される光伝送路であり、そして、少なくとも２台の前記クライアント装置の各々は個別の光スイッチを介して前記光伝送路に順次に接続されており、
前記光スイッチは、初期接続状態では、前記クライアント装置側に接続された状態にあり、
少なくとも２台の前記クライアント装置の各々は、前記データベース装置側から送られてくる前記データと前記時刻同期用情報を含む信号から前記時刻同期用情報を取り出すと共に、当該クライアント装置に対応する前記光スイッチの接続状態を下流側の前記光伝送路に接続する光スイッチ接続制御手段を備え、
少なくとも２台の前記クライアント装置では、前記光伝送路上の上流側の前記クライアント装置から、前記光スイッチ接続制御手段により、順次に光スイッチの接続状態を制御して前記時刻同期用情報を取得する、
ことを特徴とするデータ配信装置。
【請求項２】
前記時刻同期用情報は、前記電気／光変換手段に備えられた時刻同期用信号生成回路によって生成される時刻信号であることを特徴とする請求項１記載のデータ配信装置。
【請求項３】
前記時刻同期用情報は、前記電気／光変換手段に付設されたＰＣによって設定される時刻同期プロトコルであることを特徴とする請求項１記載のデータ配信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−１４８０９２（Ｐ２００８−１４８０９２Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３４２３３（Ｐ２００６−３３４２３３）
【出願日】平成１８年１２月１２日（２００６．１２．１２）
【出願人】（３０１０２１５３３）独立行政法人産業技術総合研究所 (6,529)
【出願人】（０００００２８２０）大日精化工業株式会社 (387)
【出願人】（５０３１８４２３４）株式会社インターエナジー (20)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１２日（２００６．１２．１２）
【出願人】（３０１０２１５３３）独立行政法人産業技術総合研究所 (6,529)
【出願人】（０００００２８２０）大日精化工業株式会社 (387)
【出願人】（５０３１８４２３４）株式会社インターエナジー (20)
【Ｆターム（参考）】
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