JP2550069B2 - デ−タ伝送システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はデータ伝送システム、更に詳しく言えば、共
通の通信線路を介して複数の端末相互間でデータを送受
するシステム、特にスロツトアクセス部の構成に関する
ものである。

〔従来の技術〕

上述のようなデータ伝送システムにおいて、複数の端
末からのデータが線路上で、衝突しないようにする方式
の１つとして、スロツトアクセス方式が知られている。

スロツトアクセス方式とはデータ伝送の時間領域が、
一定周期のフレームで構成された、一種の時分割多重伝
送方式でデータが伝送される方式である。そして、１つ
のフレームは、フレームの先頭を表わすフレームヘツダ
等のフレームプロトコル制御領域と複数のスロツト領域
からなり、上記スロツトを利用して、データパケツト等
を伝送するときは、上記スロツトの構成は、スロツトの
先頭を表すスロツトヘツダ等のスロツトプロトコル制御
領域とデータ伝送領域とからなつている。

スロツトアクセス方式はローカル・エリア・ネツトワ
ーク（LAN）の国際規格化委員会であるIEEE802委員会の
プロポーザル・トラフト・オブ・プロポーズド．アイ・
イー・イー・イー スタタンダード802−６（10,1985）
“Draft of Proposed IEEE Standard802,6″で論じられ
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述の従来知られているスロツトアクセス方式によつ
てデータを伝送する場合、スロツトの構成が定まつてお
り、第１図の123に示す如く、64バイトの上位送信情報
と４バイトのパケツト分割／組立情報から成るデータ領
域I,その前後にスロツトヘツダ（SH）の１バイト等のス
ロツトプロトコル制御領域である９バイトの計77バイト
で、１スロツトが構成されている。

従つて、現在パケツト交換網で扱われているパケツト
データ等の平均約100バイト（最大4000バイト程度）以
上のデータを上記スロツトアクセス方式で伝送する場
合、下述の理由によつて伝送効率が低下する。

例えば、140バイトのサービスデータユニツト（SDU）
の転送を行う場合、従来のスロツト構成では、３スロツ
トを占有する。一方パケツト長に制限がない場合、デー
タの140バイトとスロツトプロトコル制御の９バイト
と、パケツト分割／組立用情報４バイトの計153バイト
となり、これは２スロツト長以下となる。

すなわち、従来のスロツトアクセス方式で、データ領
域64バイト以上のデータを伝送する場合複数のパケツト
にデータを分割する必要があり、その分割の数に応じて
スロツトプロトコル制御情報が増し、ことによるオーバ
ーヘツドにて、伝送効率が低下するという問題があつ
た。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題を解決するため、上記スロツトの構
成を、従来知られているスロツトの構成の他に、後続の
スロツトと連結して１つのパケツトを形成することを示
す「連結」及び、１つのパケツトを形成する一連のスロ
ツト列の最後のスロツトであることを表わす「最終」の
スロツトヘツダを加え、フレーム内のスロツト使用状況
を示す、使用／未使用表示ビツト（Av）信号をフレーム
ヘツダ（FH）に続く領域に配置するように構成すること
によつて解決している。

〔作用〕

新たなスロツトヘツダの採用と、スロツト内の新たな
割付けにより、複数のスロツトを連ねてデータを伝送す
る場合、第１番目の連結スロツトにて、上述のスロツト
プロトコル制御信号（フレームチエツクコード、応答領
域ビツトを除く）、分割／組立用情報及びデータ情報を
送信し、後続の「連続」スロツトには、スロツトヘツダ
（SH）とデータ情報を、「最後」のスロツトには、スロ
ツトヘツダ、データ情報及びチエツクコード、スロツト
終りの信号が含まれる。

これらのスロツト構成によつて、複数のスロツトを連
続して使用する場合、データ情報に割当てられるバイト
数が増大し、スロツトプロトコル制御信号，分割／組立
用情報等が著しく軽減されデータ情報の伝送効率を向上
することになる。

更に、フレーム構成においては上述の使用／未使用表
示（Av）ビツトが、スロツトに先行して受信されるた
め、「最終スロツト送出タイミングの検出」を目的とし
た後続スロツトヘツダの使用状況判定のためのノード内
遅延が不要となる。

〔実施例〕

本発明の実施例を説明する前に、発明の理解を容易に
するため本発明が実施されるループ伝送システムの構成
について説明する。

ループ伝送システムは、第２図に示す如く、複数の通
信制御装置（以下ノードとも呼ぶ）202,203,204,205が
伝送路201によりループ状に接続されている。

ホストコンピユータ242,243は、通信処理装置222,22
3、及び通信ノード202,203を通じ、パケツト交換方式を
用いて相互に通信する。

232及び233は、テレビ会議装置であり、具体的には、
テレビカメラ及びモニタ装置から成る。テレビ合議装置
間の転送データは、動画像情報であり、即時通信性が要
求されるために、回線交換方式の通信形態を採用してい
る。

通信端末224,225,234,235は各各バス型のサブネツト
ワーク214,215を介して接続されており、各々通信ノー
ド204,205を通じパケツト交換方式にて相互通信を行
う。

管理ノード200は、上述回線交換方式におけるチヤネ
ル割付け、伝送路障害監視及び、ループ同期監視及び制
御を行う。

第１図に本発明による伝送システムの一実施例で使用
されフレーム形式を示す。本実施例では、各通信ノード
が独自のクロツクで動作する独立同期方式を採用してお
り、クロツク周波数偏差を１バイトの無効フイールド
（TF）で吸収する。フレームヘツダ（FH）は、CONNECTI
ON,BID,INDEX,FOLLOWINGの４種のフレーム種別を表わ
す。これらの信号種別は、802,6のドラフト記載内容と
同一であり詳細説明は省略する。通常のデータ転送時の
フレームヘツダFHは、INDEX、又はFOLLOWINGであり、管
理ノードがループ内伝送遅延時間内に複数フレームを送
出する場合、第１のフレームヘツダFHがINDEXに、第２
以後のFHがFOLLOWINGとなる。

スロツト領域S1〜S8では、122〜127の種々のスロツト
形式にて情報が転送される。同期スロツト122はテレビ
会議画像のような同期系情報転送用スロツトであり、回
線交換（チヤンネル毎に割当てる）を提供する。

本スロツト122は、スロツトヘツダSHと１バイトのチ
ヤネル76チヤネル（CH1〜CH76）から成る。本チヤネルC
H1〜CH76は、各通信ノードからの要求により、管理ノー
ドが割付ける。上記スロツト122の使用は従来知られて
いるものと同じである。

単一スロツト123,第一連結スロツト124,後続連結スロ
ツト125,最終連結スロツト126、はパケツト転送用スロ
ツトであり、パケツト交換機能を持つ。

単一スロツト123の信号構成は従来知られているもの
と同じであり、スロツトヘツダSH、スロツト制御部SC,
送信先アドレスフイールドDA,送信元アドレスフイール
ドSA,フレームチエツクフイールトFCS及び応答フイール
ドRS、から成るスロツトプロトコル制御フイールドspci
と、68バイト以下の情報フイールドＩから構成されてい
る。情報フイールドＩ中には、分割／組立用情報（デー
タが分割されたときの順番等）４バイトを含む。第１図
の（ ）で囲む数はバイト数を示す。

次に述べるスロツト124,125,126は本発明特有の構成
である。

第一連結スロツト124,1つ又は複数の後続連結スロツ
ト125及び最終連結スロツト126は、上記順序にて連続的
に使用される。上記３つのスロツトの構成フイールド種
別は、単一スロツト123の場合と同一である。

空スロツト127は、未使用スロツトである。

各々のスロツトのヘツダSHは、スロツト種別の識別可
能なパタンである。

更にフレーム中にあつてスロツト情報領域（SI1）と
スロツト情報領域（SI2）は後続のスロツトの使用状況
と属性を示すビツト列から成るもので本発明に特有な信
号である。領域SI1は、使用／未使用表示ビツトAv（１
バイト），管理局認識ビツトOd（１バイト），スロツト
予約ビツトRe（１バイト），同期／非同期表示ビツトSy
（１バイト）からなり、領域SI2は連結スロツト表示ビ
ツトMo（１バイト），連結スロツト最終表示ビツトLs
（１バイト）、予約ビツト（２バイト）とからなつてい
る。

更に詳しく説明すると使用／未使用ビツト（AV）は、
フレーム内の複数のスロツトの使用状況を示し、未使用
を示す場合には、対応するスロツトのスロツトヘツダSH
はスロツト127のSHに設定されており、他のヘツダSH時
には使用を示す。

管理局認識ビツトOdは、管理ノードにより、障害又は
誤り監視の目的で、通過する使用中スロツトに限り適用
かつ設定されるビツトである。本ビツト設定時、空スロ
ツト127以外のスロツトのヘツダSHも単一の認識SHに変
更される。本ビツトOd及び認識SHは送信ノードによりリ
セツトあるいは所定のSHに変更されるため、管理ノード
が認識済スロツトを受信することはない。

スロツト予約ビツトReは、管理ノードにより設定され
るビツトであり、本スロツトが次の周回時以降同期スロ
ツトとして割当てられることを示す。

同期／非同期表示ビツトSyは、同期スロツト122と、
それ以外のスロツト123〜127を区別するビツトであり、
管理ノードにより設定される。

連結スロツト表示ビツトMoは、対応するスロツトが、
第一連結スロツト124、又は後続連結スロツト125の時に
設定され連結スロツト最終表示ビツトLsは、対応するス
ロツトが、最終連結スロツト126の場合にいずれも通信
ノードにより設定される。

通信ノードにより通信されるデータ（SDU）が１スロ
ツトで伝送できるビツト例えば64バイト以下の場合に
は、単一スロツト123を用い、SDUが64バイト以上の時
は、表示ビツトAV及び予約Reによつて決定される連結す
る使用可能スロツト数に応じ、第一連結スロツト124,後
続連続スロツト125,最終連結スロツト126の組合せによ
りデータパケツトを送信する。但し最大パケツト長は、
フレーム長から制限される77バイト×８＝616バイトと
した。

第３図に管理ノード200の送受信処理を示す。表示ビ
ツトAVが（０）のスロツト受信時には、スロツトヘツダ
SHをスロツトが空きである「Empty」にして送出する。
表示ビツトAVが“1"で認識ビツトOdが“0"の場合には、
すなわち、未確認の使用スロツト受信時は、Od“1",SH
を“Old"に設定し送出する。一方ビツトOdが“1"のスロ
ツト受信時には、受信表示ビツトAvに無関係に、AVとOd
と共に“0"ヘツダSHと“Empty"と設定し送出する。この
場合には、通信ノードにてエラーが発生したことを示し
ており、障害発生情報として収集する。

第４図，第５図及び第６図に通信ノードの送受信処理
を示す。

又第７図は通信ノードの一実施例の要部構成図で、図
中二重線はデータの流れ、単線は制御信号線を示し、タ
イミング信号の供給線は簡明のために省いている。

第７図において７−１及び７−２は通信端末における
端末受信部と端末送信部を表わし、端末インタフエース
７−３を介して、非同期データ受信メモリ７−４、同期
データ受信メモリ７−5,非同期データ送信メモリ７−6,
同期データ送信メモリ７−８に結合されている。上記各
メモリはコントロール回路７−9,7−10,7−11および７
−12によつて書き込み、読出が制御される。

伝送路201から受信した受信データ、すなわちフレー
ム構成の信号は直並列変換器７−20によつて並列信号
（例えば８ビツト）に変えられる。フレーム同期回路７
−21,フロツトカウンタ７−22,バイトカウンタ７−23は
上記フレーム信号のタイムフイルTFを利用してフレーム
の識別および必要なタイミング信号を作る。

判定回路７−24および７−25は、前記第１図のフレー
ムヘツダFH,SI1,SI2の判定およびスロツトヘツドSHの判
定を行う。

受信判定回路７−26は、上記判定された信号FH,SI1,S
I2およびSHによつて、後で詳細に述べるような制御信号
の発生および制御を行なう。

切替回路７−27はSI1の中の同期／非同期表示ビツトS
yによつてデータの送付先を切替える。アドレス判定回
路７−28はスロツトの中の送先アドレスDAを調べデータ
が自ノード宛であるか否かを判定する。又、FCS判定回
路７−29はスロツトのFCSを調べ、誤り検出等を行う。

受信制御回路７−30は上記アドレスDAや受信判定回路
７−26からの制御信号によつて、メモリの読出し書込み
制御回路７−9,7−10を起動する。

送信制御部７−31,自端末の送信要求の有無の信号Rq,
フレームのスロツトの使用状況を表す信号Tr（レジスタ
にテーブルとして記憶されている）及び受信判定部７−
26の信号等を使用して、送信データ種別の決定、スロツ
トヘツダ生成回路７−32、フレームプロトコル制御信号
SIi生成７−33の生成指示信号を発生する。

データ切替回路７−34は上記送信データの種別決定に
従つて、同期か非同機かの切替、すなわち送信データの
選択と、アドレス情報の生成を行う。

切替回路７−34で選択された送信データはスロツト組
立回路７−36でスロツト信号とされる。非同期信号のと
きは、FCSビツト生成回路３−35の信号も付加される。

フレーム組立回路７−39は送信カウンタ７−37からの
タイミング信号，スロツト組立回路36からのスロツト信
号，フレームプロトコル制御信号SIi生成回路の信号を
用いて、送信フレーム信号を作り、並直列変換回路７−
40を介して伝送路201に送出する。

なおバツフアメモリ７−41は、ノードが管理ノードの
み有するものでフレーム周期保障用のエラーステイツク
バツフアである。

以下、具体的に、場合を分けて、説明する。第４図に
示すように、＃４−１の場合、すなわち、受信フレーム
のAvが0,送信要求ビツトRqが０（スロットが使用され
ず、送信データがないとき）出力フレームのAv,Mo,Ls,S
Hは変更しない。但し、自発送信スロツト表示ビツト
（すなわちスロットを１フレーム前に自ノードで使用し
たことを示すビツト）が“1"のときは受信フレームのOd
が“1"となつていたらこれを“0"に変え、Trが“0"のと
きはそのままとする。

＃４−２の場合、すなわちAvが“0"（スロツトが未使
用）で、Rqが“1"（自ノードに送信すべきデータがあ
る）の場合、出力フレームのOdは“0"となりAv,Mo,Ls,S
Hは、受信フレームのRe,Syによつて、第５図のようにな
る。第４図中T3とは、このことを示す。更に詳しく言え
ば、＃５−１、すなわちReが“1",Syが“0"（スロツト
が予約されておらず、非同期のスロツトであるとき）の
場合、Avを“1",Mo,Lsはスロツトの種別（第１図の123
〜126）に対応する値,SHはFull（使用）とする。＃５−
２および＃５−３、すなわち、Reが“0",Syが“1"かRe
が“1"のときは出力フレームのAv,Mo,Ls,SHは変えな
い。

＃４−３（Av＝“1",To＝“0"）、すなわち、スロツ
トが使用中で、自ノードが使つたものでない場合、この
場合は、送信においては特にAv,Od,Mo,Ls,SHに考慮を払
う必要ばないが、自ノード宛のフレームである可能性が
ある。従つて、この場合は、第６図に示す入力条件が成
立し、対応受信スロツト種別と一致した＃６−１〜＃６
−３の場合は、スロツトの送信先アドレスDAが自ノード
を示した場合に受信動作を行なう。なお、受信はスロツ
ト内情報を自局内メモリに複製し、応答フイールドを所
定の値に設定することにより実現される。応答フイール
ド以外のスロツト内情報が受信通信ノードにより変更さ
れることはない。＃６−４の場合は同期通信の場合であ
る。

＃４−４、すなわちAvが“1",Trが“1"の場合（スロ
ツトが使用中で、自ノードによる使用した場合）、空ス
ロツトにして送出する。すなわちAvを“0",Odを“0",SH
をEmptyとする。

なお、本実施例としてSHを、領域Siに対応して変更し
たが、これは、802,6案との互換性を重視したためであ
り、SH同一パタンとしても問題はない。

〔発明の効果〕

本実施例による伝送効率の改善を示すために、第８図
にスロツト長とスロツト種別をパラメータとした伝送デ
ータ・ユニツト長に対する伝送効率を示す。

点線812はパケツト長25バイト（内実効DT16バイト）
時の効率の最大値であり、点線813が最小値で、効率は
両点線で囲まれる領域内で変動する。実線801,802,803
はパケツト長73バイト（内実効DT64バイト）時の効率で
あり、801上の、あるいは802と803で囲まれる領域内の
効率をとり得る。点線821,822,823の場合も前述の２例
と同様である。上記３つの例はいずれも、単一スロツト
のみを用いた場合であり、これに対し、実線804は、３
種の連結スロツトを用いた場合であり、802に対し最大
効率が改善されている。

さらに本実施例によれば、フレーム内SI1,SI2の各領
域及びスロツト領域のバイト長が４の倍数であり、これ
により２バイト又は、４バイト、あるいはそれ以上の並
列処理が可能であり、通信ノードの高速化に対し効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による伝送システムの一実施例に使用
されるフレーム形式、第２図は、ループ伝送システム構
成図、第３図は管理ノード送受信処理を示す図、第4,5,
6図は、通信ノードの送受信処理図、第７図は本発明に
よるシステムの通信ノードの一実施例の構成図、第８図
は、送信メツセージ長に対する伝送効率である。 SI1……スロツト情報領域１、SI2……スロツト情報領域
２、122……同期スロツト、123……単一スロツト、124
……第一連続スロツト、125……後続連結スロツト、126
……最終スロツト、201……伝送路、202,203,204,205…
…通信ノード、214,215……サブネツトワーク、224,22
5,234,235……通信端末、242,243……通信処理装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−64435（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−50439（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−100046（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−16648（ＪＰ，Ａ) 昭和61年度電子通信学会全国大会（分 冊８）19．情報ネットワーク1846

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ループ伝送路を介して接続された複数の通
   信ノードからなり、各通信ノードが上記ループ伝送路を
   周回する通信フレーム中の空きスロットを利用して通信
   するようにしたデータ伝送システムにおいて、 上記通信フレームが、フレームヘッダと、それぞれスロ
   ットヘッダによって区切られた複数のスロットを有する
   スロット領域と、上記フレームヘッダと上記スロット領
   域との間に設けられたスロット情報領域とからなり、 上記スロット情報領域が、上記各スロットの使用／未使
   用の区分を示すための状態表示情報と、上記各スロット
   が１スロットで送信可能なデータ長を超えるパケット送
   信のために複数スロットを連結して使用したものに該当
   するか否かを示す連結スロット表示情報と、各スロット
   が連結使用された複数スロットのうちの最終スロットに
   該当するか否かを示す最終表示情報とを含み、 上記各通信ノードが、単一スロットで送信可能なデータ
   長を超える長さのパケットを送信する場合に、上記ルー
   プ伝送路から受信した通信フレーム中の上記スロット情
   報領域を参照し、空き状態にある互いに連続する複数の
   スロットを確保した後、これらのスロットに関して上記
   スロット情報領域の状態表示情報、連結スロット表示情
   報および最終表示情報を更新し、上記連続スロットのう
   ちの先頭スロットと最終スロット以外のスロットではス
   ロットプロトコル制御情報を含まない形式で上記パケッ
   トの送信を行うようにしたことを特徴とするデータ伝送
   システム。