JP2856516B2

JP2856516B2 - 交換装置

Info

Publication number: JP2856516B2
Application number: JP2189539A
Authority: JP
Inventors: 正孝富川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-07-19
Filing date: 1990-07-19
Publication date: 1999-02-10
Anticipated expiration: 2014-02-10
Also published as: JPH0479442A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は交換装置に関し、特にローカルエリアネッ
トワークを構成する各データ端末間のデータ交換を実行
する交換装置に関する。

（従来の技術）近年、オフィスオートメーション（OA）やエンジニア
リングオートメーション（EA）の分野では、ローカルエ
リアネットワーク（LAN）が広く利用されている。ロー
カルエリアネットワーク（LAN）としては、バス型やリ
ング型の形状のものが実用に供されており、これら形状
のLANがオフィスオートメーション（OA）やエンジニア
リングオートメーション（EA）を実現するためのネート
ワークシステムとして多く利用されている。

このようなLANにおいては、メディアアクセスつまり
通信のための制御機能を各データ端末に分散しているの
で、ネットワーク側にはその制御機能が不用であるとい
う利点がある。

しかしながら、このような方式のLANでは、各データ
端末毎に制御機能を設けているので、10Mbpsや16Mbpsの
ように伝送速度が比較的低速の場合には問題ないが、例
えば伝送速度が100Mbpsを越えるような高速伝送を実現
する場合には、データ端末各々に高価な高速度素子を使
用しなければならず、ネットワークシステム全体のコス
トが高くなる欠点がある。

（発明が解決しようとする課題）従来では、データ端末各々に通信のための制御機能を
分散していたので、高速のデータ伝送を実現するために
はデータ端末各々に高価な高速度素子を使用しなければ
ならず、ネットワークシステム全体のコストが高くなる
欠点があった。

この発明はこのような点に鑑みてなされたもので、高
速度素子が集約された交換装置によってデータ端末間の
通信制御を実行できるようにし、比較的低コストのネッ
トワークシステムによって高速データ伝送を実現するこ
とができる交換装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段および作用）この発明は、伝送路上のデータの有無を検出しデータ
非検出時にデータ送信を行うキャリアセンス機能をそれ
ぞれ有する複数の端末から構成されるコンピュータネッ
トワークシステムで使用される交換装置において、前記
複数のデータ端末それぞれとデータを授受する複数の入
出力ポートと、これら複数の入出力ポート間に設けられ
入出力ポート相互間の接続を切り替えるスイッチ手段
と、前記各入出力ポートで受信した受信データに含まれ
る宛先情報に基づいて前記スイッチ手段の切り替え動作
を制御する制御手段と、前記各端末からの宛先情報で指
定される相手端末が接続されているポートが使用中のと
き、送信元の端末にダミー信号を送信してその端末から
の次フレームのデータ送信を一時的に停止されるダミー
信号送信手段とを具備することを特徴とする。

この交換装置によれば、交換装置によるスイッチ制御
によって、各端末からの送信データを相手先端末が接続
されているポートに送信できるので、交換装置のスイッ
チ手段に高速度素子を集約させてそのスイッチ動作の高
速化を図るだけで、ネットワーク全体の高速化を実現で
き、端末各々に高価な高速度素子を使用する必要はな
い。したがって、低コストでネットワーク全体の高速化
を実現できる。また、送信データを一時的に停止させる
ための手段としてダミー信号を用いていており、これに
よって同報通信のために各端末に従来より用意されてい
るキャリアセンス機能を活用した通信制御が可能とな
り、端末側に特別な機能に新たに用意することなく、使
用中ポートへのデータ送信による問題を簡単に回避する
ことが可能となる。

（実施例）以下、図面を参照して、この発明の実施例を説明す
る。

第１図にはこの発明の一実施例に係わる交換方式を実
現するためのローカルエリアネットワークシステムが示
されている。このローカルエリアネットワークシステム
には、複数のデータ端末11a〜11n、スターカプラ20、お
よび複数対の光ファイバ伝送路31a,31a′、31b,31b′、
…、31n,31n′が設けられている。

データ端末11a〜11nは、それぞれパーソナルコンピュ
ータやワークステーション等の各種データ処理装置によ
って実現されるものであり、これらデータ端末11a〜11n
の各々は対応する光ファイバ伝送路対を介してスターカ
プラ20の特定の入出力ポートに双方向接続されている。
すなわち、データ端末11aは光ファイバ伝送路対31a,31
a′を介してスターカプラ20の入出力ポートP1に双方向
接続され、データ端末11bは光ファイバ伝送路対31b,31
b′を介してスターカプラ20の入出力ポートP2に双方向
接続され、データ端末11nは光ファイバ伝送路対31n,31
n′を介してスターカプラ20の入出力ポートPnに双方向
接続されている。

データ端末11a〜11nには、各種データ処理機能に加
え、CSMA（キャリア・センス・マルチ・アクセス）方式
によってスターカプラ20とデータの送受信を実行するた
めの通信機能も設けられている。つまり、データ端末11
a〜11nは、それぞれスターカプラ20からそれらデータ端
末11a〜11n各々に送信されるデータの有無を検出し、ス
ターカプラ20からのデータを受信してない時にのみスタ
ーカプラ20へのデータ送信が可能となる。例えば、デー
タ端末11aは、光ファイバ伝送路31a′を介してスターカ
プラ20からそのデータ端末11aに供給されるデータの有
無を検出し、データがスターカプラ20から供給されてな
い時に、光ファイバ伝送路31aを介してスターカプラ20
にデータを送信することができる。

スターカプラ20は、光ファイバ伝送路31a,31b,…31n
を介してデータ端末11a,11b,…11nからそれぞれ供給さ
れるデータを受信し、その受信データをその転送宛先の
データ端末に送信するものであり、第１図のネットワー
クシステムの交換装置として機能する。このスターカプ
ラ20には、複数の入出力ポートP1〜Pnと、バーストスイ
ッチ201が設けられており、データ端末11a〜11n間のデ
ータ交換は入出力ポートP1〜Pn間の接続をバーストスイ
ッチ201によって切り替えることにより実現される。

次に、第２図を参照して、スターカプラ20の具体的な
構成の一例を説明する。

このスターカプラ20は、第１図に示したバーストスイ
ッチ201に加え、光−電変換器（O/E）202a〜202n、入力
信号処理回路203a〜203n、出力信号処理回路204a〜204
n、および電−光変換器（E/O）205a〜205nを備えてい
る。

光−電変換器（O/E）202a〜202nは、光ファイバ伝送
路31a〜31nを介してそれぞれ入力される光信号を電気信
号に変換し、その電気信号を入力信号処理回路203a〜20
3nにそれぞれ供給する。

入力信号処理回路203a〜203nは、光−電変換器（O/
E）202a〜202nからの入力信号のフレーム同期・受信を
行い、そのフレームの情報に基づいて接続要求や切断要
求、さらにはスイッチの接続状態を示すステータス信号
を制御部206に発行すると共に、バーストスイッチ201に
フレームを供給する。

バーストスイッチ201は、入力端子Pla〜Pnaの各々を
出力端子Plb〜Pnb各々に選択的に接続するためのマトリ
クススイッチ群を備えており、そのマトリクススイッチ
群のスイッチ動作によって入力信号処理回路203a〜203n
から受信したフレームを出力信号処理回路204a〜204nに
選択的に送信する。このマトリクススイッチ群のスイッ
チ動作は制御部206によって制御される。

出力信号処理回路204a〜204nはバーストスイッチ201
から転送されるフレームを受信し、それを電−光変換器
（E/O）205a〜205nにそれぞれ供給する。

電−光変換器（E/O）205a〜205nは、受信フレームを
光信号に変換して、それを光ファイバ伝送路31a′〜31
n′にそれぞれ供給する。

制御部206は、入力信号処理回路203a〜203nから供給
される宛先情報に基づいてバーストスイッチ201のスイ
ッチ動作を制御する機能を有している。さらに、制御部
206は、入力信号処理回路203a〜203nから供給されるス
イッチの接続状態を示すステータス信号に基づいてどの
出力端子Plb〜Pnbに対するデータ転送が実行中であるか
を認識し、データ転送実行中の出力端子を送信宛先とし
て指定するデータ端末に対して新たなフレームの送信を
停止させる機能も有している。

第３図には、第１図のローカルエリアネットワークシ
ステム内で転送されるフレームのデータ構造が示されて
いる。

このフレームは、プリアンブルフィールド（PA）41、
開始デリミタフィールド（SD）42、宛先アドレスフィー
ルド（DA）43、発信元アドレスフィールド（SA）44、情
報フィールド（Ｉ）45、フレームチェックシーケンスフ
ィールド（FCS）46、および終了デリミタフィールド（E
D）47によって構成されている。

プリアンブルフィールド（PA）41にはフレーム受信の
ための同期用符号が設定され、開始デリミタフィールド
（SD）42にはフレームの開始符号が設定されている。ま
た、宛先アドレスフィールド（DA）43にはフレームの宛
先を示すアドレスが設定され、発信元アドレスフィール
ド（SA）44にはフレームの発信元を示すアドレスが設定
されている。情報フィールド（Ｉ）45にはフレームによ
って転送すべきデータが設定され、フレームチェックシ
ーケンスフィールド（FCS）46には誤り検出用符号が設
定され、終了デリミタフィールド（ED）47にはフレーム
の終了符号が設定されている。

次に、第２図および第３図を参照して、第１図に示し
たローカルエリアネットワークシステムにおけるデータ
転送動作を説明する。

ここでは、スターカプラ20の入出力ポートP1に接続さ
れているデータ端末11aが入出力ポートP2に接続されて
いるデータ端末11bにデータを送信する場合を考える。

データ端末11aは、光ファイバ伝送路31a′を介してス
ターカプラ20からデータ端末11aへのデータ送信がない
ことを確認すると、第３図のフレーム構成のフレームを
光ファイバ伝送路31aを介してスターカプラ20に送信す
る。スターカプラ20は、光ファイバ伝送路31aから入力
される光信号を光−電変換器202aで電気信号に変換し、
それを入力信号処理回路203aに供給する。入力信号処理
回路203aは、フレームのプリアンブルフィールド（PA）
41で受信クロックの同期を行い、開始デリミタフィール
ド（SD）42を検出すると、そのフレームの受信を開始す
る。そして、入力信号処理回路203aは、宛先アドレスフ
ィールド（DA）43を検知すると、直ちに接続要求信号を
制御部206に供給して入出力ポートP2への接続要求を行
う。

制御部206は、この接続要求を受けると、入出力ポー
トP2が使用されてない時、つまりバーストスイッチ201
の出力端子P2bが使用されてない時には、バーストスイ
ッチ201に対して入力端子P1aと出力端子P2b間を接続す
るように指示する。一方、入出力ポートP2が使用されて
いる時、つまりバーストスイッチ201の出力端子P2bが使
用されている時には、制御部206は、入出力ポートP2へ
の出力要求を制御部206内で管理している出力待ち行列
（キュー）に登録する。

制御部206から接続指示を受けたバーストスイッチ201
は、制御部206から接続指示を受けると、入力信号処理
回路203aから一定サイズのデータが出力信号処理回路20
4bに転送されるように、入力端子P1aを出力端子P2bに接
続する。出力信号処理回路204bに転送されたデータは、
電−光変換器205bで光信号に変換された後、光ファイバ
伝送路31b′を介してデータ端末11bへフレーム形式で送
信される。

一方、入出力ポートP2が使用されている時、つまりバ
ーストスイッチ201の出力端子P2bが使用されている時に
は、入力信号処理回路203aのデータは出力信号処理回路
204bに転送されないので、入力信号処理回路203a内に滞
留する。この場合、制御部206は、データ端末11aが光フ
ァイバ伝送路31aを介してスターカプラ20に次フレーム
を送信するのを停止させるために、バーストスイッチ20
1の出力端子P1bから光ファイバ伝送路31a′を介してデ
ータ端末11aにダミー信号を送出する。これによって、
データ端末11aは、スターカプラ20から信号が入力され
ている状態（キャリア検知状態）となり、送信動作が待
たされ、この結果次フレームの送信が一時的に停止され
る。

入力信号処理回路203aから出力信号処理回路204bにデ
ータが転送された場合は、入力信号処理回路203aは、受
信フレームの終了デリミタフィールド（ED）47を検出し
た際つまり入力信号処理回路203a内のデータ格納領域が
空き状態になった際に、切断要求信号を制御部206に供
給する。制御部206は、切断要求信号を受け取ると、入
力端子P1aと出力端子P2b間の接続が切断されるようにバ
ーストスイッチ201を制御し、これによってデータの転
送動作を終了する。

以上のように、この実施例においては、スターカプラ
20のスイッチ動作によってデータ端末11a〜11n間のデー
タ転送が制御される。このため、このネットワークシス
テムのスループットは、スターカプラ20のスイッチ動作
速度によって決定される。従って、スターカプラ20に高
速度素子を集約することによって高速データ伝送が実現
可能となり、データ端末11a〜11n側は比較的低コストの
低速度回路により構成できる。

［発明の効果］以上のように、この発明によれば、高速度素子が集約
された交換装置によってデータ端末間の通信制御を実行
できるようになり、比較的低コストのネットワークシス
テムによって高速データ伝送を実現することができる。
また特に、交換装置内にダミー信号送信機能を設けるこ
とで、スイッチ機能を有するネットワークシステムであ
りながら、各端末のキャリアセンス機能を活用でき、使
用中ポートに対して別の端末からのデータが送信される
という問題を簡単に解決することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係わる交換方式を実現す
るためのネットワークシステムの構成を示すブロック
図、第２図は第１図に示したネットワークシステムに設
けられているスターカプラの具体的な構成の一例を示す
ブロック図、第３図は第１図に示したネットワークシス
テムで転送されるフレームの構成の一例を示す図であ
る。 11a〜11n……データ端末、20……スターカプラ、201…
…バーストスイッチ、206……制御部、P1〜Pn……入出
力ポート。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】伝送路上のデータの有無を検出しデータ非
検出時にデータ送信を行うキャリアセンス機能をそれぞ
れ有する複数の端末から構成されるコンピュータネット
ワークシステムで使用される交換装置において、前記複数のデータ端末それぞれとデータを授受する複数
の入出力ポートと、これら複数の入出力ポート間に設けられ入出力ポート相
互間の接続を切り替えるスイッチ手段と、前記各入出力ポートで受信した受信データに含まれる宛
先情報に基づいて前記スイッチ手段の切り替え動作を制
御する制御手段と、前記各端末からの宛先情報で指定される相手端末が接続
されているポートが使用中のとき、送信元の端末にダミ
ー信号を送信してその端末からの次フレームのデータ送
信を一時的に停止されるダミー信号送信手段とを具備す
ることを特徴とする交換装置。