JP3047920B2 - 独立同期型ローカルエリアネットワーク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は独立同期型ローカルエリアネットワーク（LA
N）、更に詳しくいえば、各ノード装置がそれぞれ独立
のクロック信号の発振源を持ち、発振したクロック信号
を用いて情報信号を送出するローカルエリアネットワー
ク（以下LANと略称）の構成に係わり、特に接続ノード
装置数が増加してもジッタ蓄積によるデータ転送エラー
が発生しないマルチメディアLANの構成に関する。

【従来の技術】

LANは複数のノード装置（以下単にノードと呼ぶ）間
を単一の伝送路で接続し、限られた領域内で高速の情報
伝送、変換機能を実現するもので、種々の形式のものが
実用化されている。伝送路がリング状のリング型LAN及
びバス状の伝送路を用いるバス型LANが代表的である。
このようなLANの構成では同期方式が問題となる。理想
的にはLANを構成するノードがすべて同一のクロック信
号（以下単にクロックと呼ぶ）で動作する事が望まし
い。全ノードが同一のクロックで動作している場合に
は、情報を送出する速度と情報を受信する速度が同一で
あるので、間にバッファを置くことなく、情報の送受信
が可能となる。このような全ノードが同一のクロックで
動作するLANとして、規格IEEE802.5（トークン リング
「Token ring」）（文献ANSI/IEEE Std 802.5−1985 I
SO/DP 8802/5 ローカル エリア ネット ワークス
トークン リング アクセス メソッド「LOCAL AREA N
ETWORKS Token Ring Access Method」）が代表的な公知
例である。上記規格IEEE 802.5のLANの各ノードは前
（送信）ノードからの受信信号に含まれるクロック成分
を位相同期ループ（PLL）で再生し、再生したクロック
を受信ノード内に供給し、更に、上記再生したクロック
により次ノードに情報を送出する（従属同期）。同期の
ためのクロックはこのように各ノードで中継されて、リ
ングを一周し、システム全体がマスターノードが発生す
る同期クロックに同期して動作するようになる。しか
し、クロックは各ノードで再生、中継されるため、クロ
ック再生、中継時に発生するジッタが蓄積する。受信し
たデータはこのジッタを持ったクロックにより、再生さ
れるのでジッタが大きくなると受信データが正しく再生
されないという問題が生じる。運用上ではこのジッタ蓄
積により接続可能なノード数が制限されるケースが多
い。 ジッタ蓄積を避けるため、クロックの再生中継を行わ
ず、各ノードはそれぞれ独立のクロックの発振源を持
ち、発振したクロックを用いて情報信号を送出する（独
立同期）方式がある。例えば、規格FDDI−Ｉ（文献ISO/
IEC JTC1 SC13 N477;Draft for ISO 9314−1:ファイバ
ー ディストリ ブテッド インターフェイス（エフ・
ディー・ディー・アイ） トークン リング フィジカ
ル レヤー プロトコル（ピー・エッチ・アイ） Fibe
r Distributed Data Interface（FDDI）Token Ring Phy
sical Layer Protocol（PHY））に詳記されている。 しかしながら、FDDI−ＩはLANで伝送される情報信号
が非同期型の情報、即ち、周期的に送る必要がない情報
のみを対象としており、情報は情報を送るための枠（以
下フレームと呼ぶ）（最大4500バイト）を単位として送
受される。フレーム相互間には８バイト以上の空白が挾
まれており、空白部分の大きさを増減することによりノ
ード毎の周波数差を吸収する。従って、各ノードはデー
タのみを再生、中継することによりオーバーフロー、ア
ンダフローを起こすことなく通信を行うことができる。 上記独立同期方式は非同期データのみをサポートする
LANにのみ適用可能な方式である。ところが、最近では
非同期データのみでなく、同期情報（周期的にあらかじ
め定まった量を伝送する必要がある情報、音声、データ
が典型的な例である。これらは非同期情報として扱うこ
とも可能であが、送受信端末で周期性を保証するためバ
ッファリング処理などが必要となり、取扱いが複雑とな
る）をも伝送、交換可能なマルチメディアバックボーン
LANと呼ばれる高速のLANの要求が高まりつつある。この
ようなマルチメディアバックボーンLANは規格IEEE802.
3、802.4、802.5のような低速の非同期データ専用LAN及
び高速のLANであるFDDI−Ｉなどを収容して、LAN間の情
報伝送、交換機能を実現すると共に、PBX（構内交換
機）、TDM（時分割多重装置）などの同期系装置間の情
報転送をサポートして、構内総合ネットワークを実現す
るものである。既存の同期系装置は相互接続の際、同一
の同期クロックで動作させることを前提に設計されてい
る。従って、このような同期系装置を含むネットワーク
では、ネットワークからノードを介して同期クロックを
同期系装置に供給する必要がある。また、同期系装置間
では情報を周期的に、かつ同一速度で転送する必要があ
ることから、各ノードを流れる情報量を全システムで同
一とすることが望ましい。従って、全体ノードに共通な
同期クロックを供給する必要がある。 そのため、従来、マルチメディアLANの同期は、構成
が容易な従属同期方式が用いられてきた。このような技
術に関する文献としてアイ・イー・イー・イー グロー
バル テレコニニュケーションズ コンファレンス1985
年、15−４、「ア1.2 Gbps オプティカル ループ ラ
ン フォー ワイド バンド オフィス コミュニケー
ションズ（「A 1.2 Gbps optical loop LAN for wideba
nd office communications」IEEE Global Telecommunic
ations Conference 1985,15−４）がある。 上述の従属同期方式のLANにおいては、マスターノー
ドが発生したクロックを各ノードが再生、中継する事に
より同期クロックを分配する。この方式においては、全
ノードが共通の同期クロックで動作するため、同期系装
置の接続は容易であるが、前述したように、ジッタが蓄
積するため、接続可能なノード数が制限されるという欠
点がある。 このマルチメディアLANにおけるジッタ蓄積問題を解
決する他の方式として、各ノードが自局で発振したクロ
ックを用いて伝送路に信号を送出する独立同期方式が考
えられる。ただし、マルチメディアLANでは、非同期デ
ータ専用LANと異なり、同期系装置を収容するための工
夫が必要である。例えば、現在米国規格協会（ANSI）で
標準化が進められている規格FDDI−II（文献エフディー
ディー ハイブリッド リングコントロール、ドラフト
プロポーズド アメリカン スタンダード1989年２月
20日“FDDI Hybrid Ring Control,Draft proposed Amer
ican standard,January 20,1989"に詳記されている）に
は独立同期方式を用いることが検討されている。第15図
にFDDI−IIで採用される伝送フレーム（FDDI−IIではサ
イクルと呼ばれる）の構成を示す。情報は一定周期の伝
送フレーム内に埋め込まれて転送される。フレームはプ
リアンブル、サイクルヘッダ、情報部から構成される。
フレームの周期は125μｓ（1/8kHz）である。また、情
報伝送速度は100Mb/sであるが、伝送路上での直流周波
数成分の除去と特殊符号（フレームの境界検出、制御信
号用）伝送のため、４ビットの情報が５ビットに変換さ
れて送出（4B/5B符号）されるため、物理的な伝送レー
トは125Mb/sである。プリアンブル領域のビット数は各
ノードのクロックの発振周波数偏差によって異なるが、
サイクル周期が125μｓとなるようにビット数が調整さ
れる。フレーム周期はマスターノードが外部クロックも
しくは自局の発振周波数を基に生成する。各ノードでは
受信信号からPLL、タンク回路などを用いて同期クロッ
クが抽出される。抽出されたクロックを用いて受信信号
が正しく受信され、サイクルヘッダ内の同期パターンを
検出する事により、フレーム内の情報を受信することが
可能となる。 上記FDDI−IIの規格案ではフレーム間のプリアンブル
部分を調整することにより、各ノードの発振周波数偏差
を調整し、かつフレーム構造を導入することで周期的な
データ転送を実現している。

【発明が解決しようとする課題】

マルチメディアLANは前述のように非同期型の情報の
みならず、同期型の情報を伝送するためノードを介して
同期系装置に同一の同期クロックを分配する必要があ
る。従って、同期方式として、上述の従属同期方式、独
立同期のFDDI−II方式のいずれの方式にも問題がある。
すなわち従属同期方式では前述のようにジッタの蓄積に
よるノード数の制限が問題となる。 FDDI−II方式では以下に述べる問題点がある。 第１の問題点は伝送路上での伝送エラーに弱いことで
ある。高速のLANにおいては伝送に光ファイバが使用さ
れているが、光伝送のビット誤り率は通常10^-9程度であ
る。このような、ランダム、もしくはバースト状に発生
するビット誤りがネットワークによって拡大されるよう
なことがあってはならない。FDDI−II方式においては各
フレームの開始位置の情報の中に存在しない特殊なビッ
トパターンを検出することで認識しており、この部分の
ビットエラーにより１フレーム分のエラーが発生する可
能性がある。また、各ノードでは受信したフレーム長に
より出力するフレーム長を決定しており、１ノードのフ
レーム認識誤りが複数ノードに波及する可能性もある。 第２の問題点は物理的な伝送速度が論理的な情報転送
速度より大きくなってしまうことである。これはフレー
ム認識に情報部に出現しない特殊なビットパターンを使
用するため、情報４ビットを伝送符号５ビットに符号化
して伝送するためである。FDDI−IIでは情報転送速度10
0Mb/sに対して物理的伝送速度を125Mb/sとしており、正
味の情報転送には伝送帯域の80％しか利用していない。 第３の問題点はフレームが可変長であるために、フレ
ーム処理が複雑化することである。 従って、本発明の目的は上記問題点を解決した、即ち
ジッタの累積が少なく、固定長フレームを使用しても同
期系装置に同期クロックを分配できる独立型ローカルエ
リアネットワーク及びローカルエリアネットワーク用ノ
ードを実現することである。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本発明は、同期系装置を含
む複数の下位ネットワーク相互接続するため、伝送線路
と、上記伝送線路に上記下位ネットワークを結合する複
数のノードから構成されるローカルエリアネットワーク
において、固定長のフレームを用いて情報を転送し、各
ノードに独立のクロック信号を作る発振源と上記発振源
の発振周波数を基準として固定長のフレームを作る手段
とを設けて独立同期方式を採用し、かつ同期系装置に必
要な共通の同期クロックの分配は同期クロックの変化点
位置情報を上記固定長のフレーム内の特定の領域に埋め
込んで転送する。上記変化点位置情報とは、共通の同期
クロックの周期の始点又は終点等の基準時点が上記各ノ
ードが作る固定長の送信フレームの周期中での時間的位
置情報である。各ノードは独立のクロックをもつため、
各ノードが作る固定長の転送フレームの周期と共通の同
期クロックの周期が独立であるから、変化点位置情報は
各ノードで変動する。 また、各ノードが独立のクロック信号で固定長の送信
フレームを作り、一方、ネットワークを流れる情報量を
一定とする要求から、各ノードに、受信クロックを抽出
する手段と、受信情報を一時記憶するための記憶手段
と、上記記憶手段に記憶されている情報量が予め定めら
れた第１の基準値より多くなった場合には１フレーム内
に送出する情報量を増加させ、上記記憶手段に記憶され
ている情報量が予め定められた第２の基準値より少なく
なった場合には１フレーム内に送出する情報量を減少さ
せる情報送出量制御手段を設ける。 好ましい実施形態としては、共通の同期クロックはマ
スタノードから送出する。また、物理層にはCCIT（国際
電信電話諮問委員会）で基準化されているNNI（ネット
ワーク ノード インターフェイス フォー ザ シン
クロナス ディジタル インターフェイス「Network No
de Interface for the Synchronous Digital Interfac
e」）標準を用いる。特に上記固定長フレームとして、N
NI標準のソネット（SONET）フレームを用い、上記共通
の同期クロックの変化点位置情報をソネット（SONET）
フレームのセクション オーバヘッド領域を使用して転
送する。 各ノードのクロック周波数は独立（独立同期）であ
り、伝送される情報の速度は全システムで共通である。
従って、各ノードではノードクロック周波数と情報速度
の差を吸収するためにNNI標準のスタッフィング機能を
使用する。同期クロック分配はNNI標準のオーバヘッド
部を即ち、分配する同期クロック周期をフレーム周期と
ほぼ同一の周波数とし、同期クロックの変化点情報を転
送することで同期クロックを分配する。

【作用】

本発明によれば、各ノードのクロックの周波数を独立
とすることで、クロックジッタの蓄積によるデータ伝送
エラーの問題は解決される。更に、物理層に国際標準と
なるNNI標準を使用することで、公衆網との接続性、技
術の流用が可能となる。又、固定長のフレームを使用す
ることにより、フレーム同期用の特殊パターンを使わな
くても、フレーム同期を取ることが可能となる。即ち、
フレーム同期用のパターンと同一のパターンが情報部で
使用されても、フレーム同期パターンは周期的に出現す
るから、周期性を検出することでフレーム開始位置を認
識できる。従って、物理的な伝送速度と情報伝送速度を
ほぼ等しくすることが可能である。又、NNI標準のスタ
ッフィング機能を用いて独立同期を実現できる。即ち、
各ノードでは自ノードクロックと前ノードからの情報量
の差を監視し、差分が規定されたスレッシホールドを越
えた場合には差分を減らす方向にスタッフィングを行う
ことにより、各ノードのクロック周波数を独立としなが
ら伝送路を流れる情報量を一定とすることができる。伝
送路を流れる情報速度はマスタノードが規定する。更
に、フレーム内の制御情報転送エリア（NNI標準オーバ
ーヘッド領域）を用いて同期クロックの変化点位置情報
を転送する事で同期系装置に必要な共通の同期クロック
の分配を可能とする。分配する同期クロック周波数をフ
レーム繰り返し周波数の近くに設定すれば、１フレーム
内での同期クロック変化点位置は０、１、２個のどれか
となるので２個分の変化点情報を伝送できる領域を制御
情報エリアに用意すれば同期クロックを分配することが
可能となる。又、LAN内を流れる情報量を同期クロック
に同期化させ、同期クロックを同期系装置に供給するこ
とで、ノードでの同期系情報のオーバーフロー、アンダ
フローを防止する。

【実施例】

第１図及び第２図はいずれも発明による独立同期型LA
Nの一実施例によるマルチメディアLANの構成を示す。第
１図は説明の都合上、第２図の一部を詳細に示したもの
である。第２図のマルチメディアLANにおいて、ノード
２−１〜２−13が伝送路１でリング状に接続されてい
る。伝送路１は光ファイバで、伝送速度は155.52Mb/sで
ある。物理層の伝送速度、フレームフォーマットはCCIT
TのNNI標準を採用している。すなわち伝送速度は155.52
Mb/sである。又NNT基準のフレームフォーマットについ
ては後で第３図を用いて説明する。マルチメディアLAN
には同期系装置、非同期系装置のどちらも接続すること
ができる。第２図では同期系装置として、PBX5−1,5−
２、PBXのリモート装置（RSU）６−1,6−2,6−３、動画
像装置７−1,7−２、高速ディジタル回線を介して遠隔
地と通信するための多重化装置（MUX）３−１、３−
２、３−３が接続されている。これらの装置間は周期的
な情報転送を保証するチャネルで接続されている。一
方、非同期系装置としてはLANであるFDDI−I 4−1,4−
2,4−3,4−４が直接マルチメディアLANのノード２−
３、２−13、２−４、２−12を介して接続されている。
FDDI−I 4−1,4−2,4−3,4−４には直接、或は更に下位
のIEEE802.3、802.5などの低速LANを介してワークステ
ーション（ws）、コンピュータ（HOST、CCP）等が接続
されている。直接ノードに収容することも可能である。
もちろん、同期系、非同期系共用の多重化装置を用いる
こともできる。マルチメディアLANはこのように多数の
同期系、非同期系装置間を高速で接続し、装置間の情報
伝送、交換を実現する。 第３図は上記LANで伝送されるフレーム構造を示す。
フレームはNNI標準を満たすソネット（SONET）フレーム
と同じで、270行、９列から構成されており、2430バイ
ト（270×９）が約125μｓ（ノードの発振周波数によ
る）毎に伝送される。従って、伝送周波数は約155.52MH
zである。フレーム内270行の内、最初の９行はセクショ
ン オーバヘッド（以下SOHと略す）領域であり、制御
用、ノード間の制御情報転送用に使用される。残りの領
域は情報転送に用いられる。ノードクロックの周波数と
独立にマルチメディアLAN内での情報転送速度を一定と
するため、情報はバーチャルコンテナ−４（以下VC−４
と略す）と呼ばれる2349（261×９）バイトの伝送ブロ
ックを用いて伝送される。VC−４とフレームとの位置関
係は固定されたものではなく、ノードクロックと伝送路
上を転送される情報の速度の差に応じて両者の位置関係
は変動する。即ち、VC−４の開始位置はフレーム内情報
部の任意の位置（ただし３バイト単位）とすることがで
きる。 第４図はSOH領域の詳細を示したものである。例え
ば、A1、A2はフレーム同期パターンであり、A1、A2の周
期的な検出（フレーム周期は一定）によりフレームの開
始位置が検出される。又、フレーム同期パターンA1、A2
は周期的に現れるから、フレーム同期が確立した後では
複数回の同期パターン未検出で同期エラーと判定する
（同期保護）ことにより、伝送上発生するビットエラー
で誤って同期外れとすることを防止できる。SOH第４列
目のAUポインタ（スタッフィング領域含む）は上記VC−
４の開始位置を示すものである。フレーム内の情報伝送
部は第４列第10行から３バイト単位にアドレスが付加さ
れており、ポインタにVC−４の開始位置のアドレスが収
容されている。従って、ポインタをみることでVC−４の
開始位置を知ることができる。フレームとVC−４の相対
位置を変える（スタッフィングと呼ばれる）ときには第
４列の第７行から第12行を使用する。スタッフィングに
は正（ポジティブスタッフィング）と負（ネガティブス
タッフィング）の２種類があり、ノードのクロック周波
数で決まるフレーム繰り返し速度と情報伝送速度の大小
関係によって、速度差を補償するように使い分ける。ノ
ードのフレーム繰り返し速度の方が大きい場合、VC−４
の先頭をフレームに対して先頭アドレスが増加する方向
にずらす必要があるので、第４列、第10ー12行を空白と
することで調整する（ポジティブスタッフィング）。
又、反対にフレーム繰り返し周波数が情報伝送速度より
小さい場合には、第４列、第７ー９行も使用して情報を
転送することでVC−４先頭位置を変更する（ネガティブ
スタッフィング）。即ち、１フレーム内の情報転送領域
の大きさを変えることにより、フレーム繰り返し速度と
情報伝送速度の差が調整される。スタッフィングの発生
はポインタ値を変更することで下流ノードに通知され
る。フレーム繰り返し速度と情報伝送速度の偏差は許容
されるスタッフィング頻度で規定される。NNI標準に例
えば、スタッフィングは４フレームに１回しか行うこと
ができないので、４フレームに３バイトの偏差が許容で
きる。これから各ノードのノードクロック周波数偏差は
情報伝送速度に対して±309ppm（＝3/（2430×４））以
内に入っている必要がある。又、第４図で、D1−D12は
データ コミュニケーション チャネルと呼ばれる12バ
イトのデータ領域であり、ノード間の制御情報伝送に用
いることができる。本実施例ではこの領域を利用して同
期クロックの変化点位置情報を伝送する。バイトB1、B
2、C1、E1、E2、F1、K1、K2、Z1、Z2は本発明の説明に
は必要ないので、説明を省く。 第１図に戻り、マルチメディアLANの情報転送、クロ
ック分配について説明する。第１図は第２図のノード２
ー８からノード２ー11についてのみ示し、他のノードに
ついては省略してある。又、ノードに接続される装置と
のインタフェース部はノード２ー９についてのみ示して
ある。ノード２ー８はマスターノードであり、共通の同
期クロック（8kHz）を他のノードに供給する。同図で経
路12は同期クロックの分配経路、経路16は情報の伝送経
路を示す。物理的には後に説明するように２つの経路は
多重され、単一の伝送路を用いて伝送される。マルチメ
ディアLANは外部から供給される外部クロック９（8kH
z）を共通の同期クロックとして、全ノード２ー８…２
ー11に分配し、各ノードからノードに結合される同期系
端末装置に供給する。又、外部クロック９に同期してVC
−４を出力することで情報転送速度を決定する。各ノー
ド２ー９…２ー11はマスターノード２−８からの共通の
同期クロック情報を中継装置11ー９〜11ー11により次ノ
ードに中継する。各ノードでは位相同期ループ13ー９
（他のノードについては省略してある）により、クロッ
ク中継時に発生したクロックジッタを低減し、同期系装
置７ー２に同期クロックを供給する。又、各ノードは自
局用の発振器15ー８〜15ー11を持ち、発振したノードク
ロックによりフレーム周期を決定し、次のノードに送出
する。スタッフィングバッファ14ー８〜14ー11は受信周
波数と送信周波数差吸収のため使用される。バッファに
蓄えられている情報量がバッファの中心値から±３バイ
ト以上変動した場合にはスタッフィングを実行し、LAN
全体でリングを流れる情報量が一定になるように調整す
る。同期クロック情報はノードにほぼ周期的に到着する
が、スタッフィングの影響により短期的には分配された
同期クロックと完全には同期していないから、この変動
分を遅延調整回路16ー９で調整する。又、マスターノー
ド２−８では中継の際に情報の欠落が生じないようにリ
ングを一周した遅延がフレーム周期の整数倍となるよう
に遅延を調整する機能を持たせる必要がある。通常、こ
のために１フレーム分程度の容量を持つバッファをスタ
ッフィングバッファとは別に用意する（例えば、特公昭
61ー44426参照）。第１図では簡単のために、この機能
をスタッフィイングバッファ14−８に含めて既述してい
る。 第５図は第１図のノード２−９の構成を詳細に示した
ものである。第１図で示した構成要素と同じ部分には同
一の番号を付してある。ノード２−９は使用するクロッ
クの種類によって、一点鎖線で３つの領域（Ａ）、
（Ｂ）及び（Ｃ）に分割されている。領域（Ａ）は受信
したデータから光受信機21が再生した受信クロックによ
って動作する。領域（Ｂ）はノードが持つ発振源15−９
から供給する自ノードクロックによって動作する。又、
領域（Ｃ）はマスタノードから供給される同期クロック
によって動作する。伝送周波数は155.52MHzであるが、
ノード内では情報は１バイト単位で処理されるので、ノ
ード内はフレーム同期回路22を除いて、伝送周波数155.
52MHzの1/8の19.44MHzのクロックで動作する。従って、
ノードのクロック発振源15−９の発振周波数は19.44MHz
である。 領域（Ａ）では、受信された光信号は、光受信機21で
電気信号に変換されると共に、伝送クロック（155.52MH
z）、即ち上流ノードのクロックが受信クロッとして抽
出される。フレーム同期回路22によりフレームの開始位
置が検出される。多重分離、SOH抽出回路23は155.52Mb/
sの信号を直並列変換して19.44MHzのバイト単位に変更
するとともに、受信フレームのSOH部を抽出する。領域
（Ｂ）のエラスティックバッファ24は受信（伝送）クロ
ックとノードクロックの位相差、周波数差を吸収するた
めに使用される。受信したフレーム情報の内、VC−４の
部分がバイト単位でエラスティックバッファ24に書き込
まれる。VC−４の先頭を示すための情報も同時に書き込
まれる。アクセス制御回路25はエラスティックバッファ
24の空塞状況を監視し、VC−４データが存在する場合に
はバイト単位でノードクロックを使用して読み出すこと
によりVC−４データをノードクロックに同期化させる。
VC−４の情報量はフレーム内情報量の261/270であるの
で（第３図参照）、ノードクロック周波数偏差を3.8％
以内に抑えれば（実際にはスタッフィングバッファのオ
ーバフローを防止するため周波数偏差は308ppm以内に設
定される）エラスティックバッファ24のオーバフローは
発生しない。又、アクセス制御回路25は情報の中継、お
よびノードに接続された同期系及び非同期系装置との情
報交換を行う。同期、非同期情報を転送する方法として
は、VC−４内部を同期情報転送用、非同期情報転送用の
２つの領域に分けてしまう時分割型、VC−４をスロット
と呼ばれる領域に分割し、スロット毎に同期情報用、非
同期情報用に分ける方式（スロッテドリング）などが採
用される。又、非同期系情報のリングへのアクセス方式
は種々の技術（例えば、David C.Flint著、ザ データ
リング マイン：アン イントロダクション ツー
ローカル エリア ネットワーク「The Data Ring Mai
n:An Introduction to Local Area Network」参照）が
知られており、いずれの方式も適用可能である。本発明
は主として物理層の構成に関するものであるので、リン
グへのアクセス方式に関しては説明を省略する。同期系
装置は同期系装置インタフェース30、受信同期バッファ
28、送信同期バッファ29（合わせて、第５図の16ー９に
相当）を介してアクセス制御回路25に接続される。同期
系装置インタフェース30は同期系装置のプロトコルを終
端して、リング内の情報形式に変換する。又、受信、送
信同期バッファ28、29は共通の同期クロックとノードク
ロックの位相差、瞬時的周波数差を吸収するために用い
られる。同期系装置インタフェース30は領域（Ｃ）に属
し、共通の同期クロックで動作する。一方、非同期系装
置は非同期系装置インタフェース31を介して接続される
が、情報転送の周期性を保証する必要がないので、非同
期系装置インタフェース31はアクセス制御装置25と同様
にノードクロックで動作させる。 ノード２ー９からノードクロックによって規定される
フレーム周期で情報が送出される。従って、VC−４が転
送できる情報量はノード２−９に入力されたVC−４の情
報量とは一般的に異なる。この情報量の差を吸収するた
めにスタッフィング機能を用いる。アクセス制御回路25
の出力はバイト単位でスタッフィングバッファ14ー９に
書き込まれる。スタッフィング制御、フレーム生成回路
33は第３、第４図で説明したフレームを生成し、VC−４
の送出時にはスタッフィングバッファ14ー９からバイト
単位で情報を読み出し、送出する。スタッフィングはス
タッフィングバッファ14ー９内の情報量を監視し、あら
かじめ定められたスレッシホールドを越えた場合に実行
する。例えば、スレッシホールドをスタッフィングバッ
ファ容量の1/2±３バイトに設定した場合、スタッフィ
ングバッファの内に蓄積された情報の容量がスタッフィ
ングバッファ容量の1/2＋３バイトを越えた場合にはネ
ガティブスタッフィングを行い、１フレーム内に転送で
きる情報量を増加させて調整する。又、スタッフィング
バッファの内に蓄積された情報の容量がスタッフィング
バッファ容量の1/2−３バイトを下回った場合にはポジ
ティブスタッフィングを行い、１フレーム内に転送可能
な情報量を減少させて調整する。前述したように、スタ
ッフィングバッファ14−９のオーバーフロー、アンダー
フローを発生させないためには、ノードクロックの周波
数偏差を±308ppm以内とする必要がある。SOH挿入、多
重（MUX）回路34はSOH情報を挿入し、バイト単位の情報
を多重して、直列155.52Mb/sの情報とする。ノードクロ
ック（19.44MHz）はPLL等を用いて８逓倍されて155.52M
Hzのクロックとなり、多重回路34、光送信器35に供給さ
れる（図では結線は省略されている）。直列変換された
情報は光送信機35で光信号に変換され、伝送線路である
光ファイバに送出される。 又、SOH抽出回路23で抽出されたSOH内にある同期クロ
ック情報は信号線41を介してクロック生成回路26に送ら
れ、同期クロックが生成される。生成された同期クロッ
クはPLL13−９でジッタが抑圧され、受信同期バッファ2
8及び同期系装置インタフェース30に供給される。又、
生成された同期クロックは同期化回路27でノードクロッ
クに同期化される（詳細は第８図の実施例によって説明
する）。クロックポインタ生成回路32はノードクロック
に同期化された同期クロックの変化点位置をフレームの
開始位置から計数し、同期クロックの変化点位置情報と
してSOH挿入回路34に加える。SOH挿入回路34では、上記
同期クロックの変化点位置情報をSOHのデータ コミュ
ニケーション チャネルに挿入し、次ノードに同期クロ
ック情報として送出する。 以下、同期クロックの分配方法を詳しく説明する。第
６図は同期クロックの変化点位置情報の転送フォーマッ
トを示したものである。全体で５バイトの領域を使用す
る。例えば、第４図で説明したソネットフレームのデー
タ コミュニケーション チャネルのD1ーD5を使用して
転送する。１フレーム内にクロックの変化点が２つある
場合を考慮して同期クロックの変化点位置を示すクロッ
クポインタを２つ転送する。最後の１バイトはエラーチ
ェック用のCRC（巡回冗長検査）コードである。第７図
は転送フォーマットと再生されるクロックとの関係を示
したものである。同期クロック（8KHz）は前段ノードの
ノードクロック（19.44±βMHz）でサンプリングされ、
変化点位置情報が第６図で示したフォーマットで転送さ
れてくる。共通の同期クロックの周期（1125μｓ±α）
と前段ノードが発生するフレーム周期は異なるから、１
フレーム内に変化点が存在しない場合（第７図のケース
（III））、変化点が１個の場合（ケース（Ｉ））、変
化点が２個の場合（ケース（II））がある。各ノードで
は受信光信号から再生した伝送クロック（155.52MHz）
を８分周して前段ノードのノードクロックを再生し、こ
れと同期クロックの変化点位置情報を用いて共通の同期
クロックを再生する。１フレーム内には2430個のノード
クロックが含まれており、フレームの開始位置からカウ
ントして、何番目のクロックで同期クロックが変化した
かをポインタ（第６図）が示している。従って、ポイン
タ（Ａ）、（Ｂ）は12ビットで表現する事が可能である
が、情報の区切りをバイト単位とするため、各ポインタ
には２バイトを使用している。ポインタ（Ａ）はフレー
ム内の最初の同期クロック変化点を示し、ポインタ
（Ｂ）は２番目の変化点を示す。該当する変化点がない
場合には全ビットを‘1'とする。第７図ケース（Ｉ）で
はフレーム内に変化点が１つあり、ポインタ（Ａ）で示
されている。受信ノードは受信フレームの開始位置から
再生したノードクロックをカウントし、N1（ポインタ
（Ａ）の値）個カウントした時点でパルスを発生させる
ことで共通の同期クロックを再生する。ケース（II）で
は変化点が２つあり、N1及びN2クロックカウントした各
時点でパルスを発生させる。ケース（III）はフレーム
内に変化点が存在しない場合出ある。ポインタ（Ａ）、
（Ｂ）共に全ビットが‘1'となっている。ポインタにCR
Cエラーが発生した場合には、受信したポインタ情報を
廃棄し、再生した同期クロックの最後の変化点から2430
クロックをカウントして変化点を決定する。ノードクロ
ックと同期クロックの偏差は通常小さく抑えることが可
能であるから、これにより伝送エラーが発生しても伝送
エラーの影響を小さく抑えることが可能となる。 第８図は第５図のクロック生成回路26、同期化回路27
の詳細を示したものである。説明を簡単にするために、
CRCエラーのチェック処理回路は省略されいる。光受信
機21で再生された伝送クロックは多重分離、SOH抽出回
路23により８分周され、抽出したクロックポインタ
（Ａ）および（Ｂ）と共に信号線41により再生クロック
（19.44±βMHz）としてクロック抽出回路26に送られ
る。受信した２つのポインタ（Ａ）および（Ｂ）は次の
フレーム内での同期クロックの変化点位置情報を発生す
るために用いられる。従って、ポインタ（Ａ）及び
（Ｂ）はフレーム開始信号36によって、それぞれラッチ
45及び50に下位12ビットがロードされる。一方、２つの
12ビットカウンタ43及び48はフレーム開始信号36により
リセットされ、カウントアップを開始する。カウンタ43
（又は48）の値とラッチ45（又は50）の値が一致する
と、比較器44（又は49）の出力が‘H'となり、セットリ
セット型のフリップフロップ47（又は52）をセットす
る。フリップフロップ47及び52はそれぞれ遅延素子46及
び51で遅延された信号によってリセットされるから、カ
ウンタ値がポインタの値と一致すると、その時点でパル
スが発生することになる。カウンタの値の最大値は2430
であるから、ポインタが全ビット‘1'の場合にはポイン
タとカウンタが一致せず、クロックを発生しない。フリ
ップフロップ47の出力はポインタ（Ａ）による変化点、
フリップフロップ52の出力はポインタ（Ｂ）による変化
点を示すから、２つの出力の論理和をORゲート53でとれ
ば同期クロックを再生することができる。クロック生成
回路26の出力は再生した前段ノードのノードクロックに
同期しているので、このままでは自ノードクロックで動
作するクロックポインタ生成回路32で使用することはで
きない。そこで、クロック同期化回路27で自ノードクロ
ックに同期化する。同期化回路27は２つのエッジトリガ
タイプのフリップフロップ54及び55を２段従属接続して
構成されている。２つのフリップフロップ54及び55には
自ノードクロックが供給される。フリップフロップ54の
入力と自ノードクックは非同期であるから、出力が不安
定となることがあるが、不安定状態が解消された時点で
フリップフロップ54の出力をフリップフロップ55に取り
込むことで自ノードクックに同期化される。クロック同
期化回路27の出力38はクロックポインタ生成回路32に加
えられる。 第９図はクロックポインタ生成回路32の詳細を示した
ものである。自ノードにおけるフレーム開始時点から同
期化された同期クロック38の変化点位置までの自ノード
クロック数が12ビットのカウンタ64によりカウントされ
る。２ビットのカウンタ63は１フレーム内の同期クロッ
ク変化点数を計数する。両カウンタ64、63はフレーム開
始信号36でリセットされる。又、ラッチ62、66はフレー
ム開始信号36で全ビット‘1'にセットされる。これによ
り、フレーム内にクロック変化点が存在しない場合には
全‘1'が出力される。カウンタ63のビットb0出力はクロ
ックの変化点がフレーム内で１番目（b0＝１）か、２番
目（b0＝０）かを示している。最初の変化点ではANDゲ
ート61の出力が変化し、その時点のカウンタ64の値がラ
ッチ62に取り込まれる。又、２番目の変化点ではAND回
路65の出力が変化し、変化点でのカウンタ値がラッチ66
に取り込まれる。同期クロックの変化点でカウンタ63出
力が変動し、ANDゲート61、65出力のパルス幅が狭くな
るのを防止するため遅延回路71が挿入してある。カウン
タ63の出力69、70とラッチ62、66の出力67、68を見れ
ば、１フレーム内の同期クロック変化点数と変化点位置
がわかるので、これを用いて次段ノードに送るクロック
ポインタ、即ち同期クロックの変化点位置情報を作成す
る。 次に上記同期クロック分配でのクロックジッタについ
て述べる。同期クロックは順次各ノードで中継されてい
くが、各ノードの同期化回路27が同期化を行う際にジッ
タが発生する。第10図はジッタの発生メカニズムに示
す。図から分かるに、再生した同期クロックの変化点
（F/F（54）入力）と同期化後の同期クロックの変化点
（F/F（55）出力）とは１クロック周期＋Δｘだけずれ
る。各ノードのノードクロック周波数はそれぞれ異なる
から、Δｘは時間的に変動し、ジッタとなる。Δｘは０
から最大50ns（1/19.44MHz）まで変化するから、最悪の
場合、ジッタの最大値は50ns×ノード数となる。ただ
し、このジッタはPLLで抑圧される。PLLのジッタ減衰量
は一般的にジッタ周波数に比例するから、高周波のジッ
タはPLLで問題にならないレベルまで減衰させることが
可能である。従って、低周波でのジッタが問題となる。
接続ノード数が増加した場合のジッタ量を評価するた
め、例えば、ノード数128の場合を評価する。最悪ケー
スとして、各ノードの最大50nsのジッタが加算され、12
8ノード目で単一周波数のジッタになる場合を考える。
ジッタの最大振幅は25ns×127中継＝3.3μｓとなる。通
常、ジッタは10Hz以上で規定されるから（10Hz以下はワ
ンダとなる）、10Hzでのジッタを考察する。最悪ケース
で加算されたジッタが10Hzの正弦波となる場合を考え
る。この場合には全てのジッタ電力は10Hzに集中してい
る。PLLの10Hzでのジッタ減衰量を30dBとすると（電圧
制御水晶発振器を用いれば現状技術で容易に実現可能な
値である）、PLL出力のジッタは約100nsとなり、許容で
きる値（例えば、TTC標準JT−I431では1.5Mb/sのユーザ
・網インタフェースを規定しているが、端末が許容すべ
きジッタ量として、10Hzから120Hzの周波数範囲で3.2μ
ｓが規定されている）である。又、ジッタ量はPLLのパ
ラメータを変えてジッタ減衰量を変更すること、および
同期クロックをサンプリングする周波数を変えることに
より制御することが可能である。実施例では19.44MHzで
サンプリングしているため、中継時に発生するジッタは
最大の場合50nsであったが、発生するジッタはサンプリ
ング周波数に反比例して減少するので、サンプリング周
波数を上げることによりジッタ量を減らすことが可能で
ある。 次に各ノードでノードクロック周波数と情報転送速度
の差を吸収するためのスタッフィングの詳細について述
べる。第１図に示す実施例では情報転送速度は外部クロ
ック９によって規定される。即ち、マスターノード２−
８が発生するVC−４の開始位置を外部クロック９と同期
させるため、VC−４の開始位置と外部クロックの同期が
ずれた場合には、両者を一致させるためにスタッフィン
グを行う。一方、マスターノード２−８以外の一般ノー
ド２−９…２−11では前段ノードから送られた情報量を
自ノードクロックで過不足なく送出するためにスタッフ
ィングを行う。従って、マスターノード２−８と一般ノ
ード２−９…２−11ではスタッフィングアルゴリズムが
異なる。 第11図はマスターノード２−８でのスタッフィングを
実現するための構成を示したものである。即ち、一般ノ
ード２−９のスタッフィング制御、フレーム生成回路33
に相当する回路の構成33′を示したものである。マスタ
ーノードでのスタッフィングは外部クロックとマスター
ノードが発生するVC−４の開始位置を比較し、両者の位
相が一定値以内に入るように実行される。これにより、
マスターノードから出力する情報速度を外部クロックに
一致させることができる。第11図においてクロック入力
17は第１図の外部クロック９をPLL10に通し、ジッタを
低減した出力である。このクロック入力17を同期化回路
82（構成は第８図27と同様）で発振源15ー８からのノー
ドクロックに同期化し、フレーム生成制御回路86が生成
するVC−４の開始位置信号87と比較する。カウンタ83は
同期化された外部クロックでリセットされ、ノードクロ
ックでカウントアップされるから、同期化された外部ク
ロックの立ち上がりからのノードクロック数をカウント
している。このカウンタ83の値をフレーム生成制御回路
83から出力されるVC−４開始位置信号87でラッチ84にロ
ードすることにより、外部クロックとVC−４開始位置の
位相差を知ることができる。位相差は０から2429（１フ
レーム内のノードクロック数ー１）まで分布するから、
例えば４以上1215以下の時はネガティブスタッフィン
グ、1215以上2426以下の時はポジティブスタッフィング
を行うことにより、VC−４の開始位置を同期化された外
部クロックから３クロック以内に入るように制御するこ
とができる。位相差の判定は判定回路85により行われ、
結果がフレーム生成制御回路86に送られ、スタッフィン
グが実行される。 第12図はマスターノードでのスタッフィング制御部の
他の実施例の構成を示す。本実施例は同期化された外部
クロックの一周期の間に実際に送出されたVC−４のバイ
ト数と本来送られるべきバイト数（261×９＝2349）と
の差が一定値以下になるように制御するものである。第
12図において第11図と同一部分には同一の番号を付して
説明を省く。カウンタ83は同期化された外部クロック17
を同期化した信号によりセットされるから、フレーム生
成制御回路86が供給するVC−４出力信号を外部クロック
を同期化した信号の一周期分カウントすることができ
る。カウントが終了した時点で、減算回路89により2349
との差をとり、これをアキュムレータ88で累計する。累
計値が＋３バイト越えたことを判定回路85により判定
し、結果をフレーム生成回路86に送り、マスタノードで
のスタッフィングを制御する。 外部クロック９が利用できない場合には、マスターノ
ード２−８の発振源15−８からのクロック出力を分周し
て8kHzの信号を作り同期クロック源とする。この場合、
マスターノードではノードクロックと同期クロックは同
期しているから、スタッフィングは発生しない。 次に、一般ノードにおけるスタッフィング制御部につ
いて詳しく説明する。第13図は第５図のスタッフィング
バッファ14−９に入出力される情報を示したものであ
る。図の斜線部分はSOH領域である。第３図によりフレ
ーム構成を示したが、フレームは左から右に、上から下
へ順次伝送されるから、第13図のように９バイトのSOH
領域が周期的に現れる。また、受信と送信のフレーム周
期、フレーム開始位置はそれぞれ独立であるから、第13
図に示すように送信と受信のSOH領域は同期せず、かつ
その位相差は時間的に変動する。従って、スタッフィン
グすべきかを、どの時点のスタッフィングバッファ14−
９内の情報量を基に決定すべきかという問題が生ずる。
例えば、第13図のａ点からｂ点の期間では、入力は９バ
イトのSOH領域であるため、情報はスタッフィングバッ
ファには書き込まれないが、出力は情報領域であるため
スタッフィングバッファ14−９から読み出される。従っ
て、ｂ点のスタッフィングバッファ内の情報量はａ点に
比較して９バイト減少する。このように、スタッフィン
グバッファ 14−９内の情報量は観測する時刻に依存
し、±９バイト変動することになる。この問題を避ける
ため、１フレーム内の情報をバイト単位でスタッフィン
グバッファ14−９から読み出す際に情報を読み出したバ
ッファ内位置を記憶し、スタッフィングバッファ14−９
内の情報量の１フレーム分平均値により判定する方式を
採用する。この方式によれば、例えば第13図のような状
況においても、SOH領域の書き込みによるスタッフィン
グバッファ内情報量の減少とSOH書き込みによるスタッ
フィングバッファ内情報量の増加が平均化により相殺さ
れるから正しくスタッフィングが行なわれる。 第14図は上記アルゴリズムを説明するために、第５図
のスタッフィングバッファ14ー９、スタッフィング制
御、フレーム生成回路33部の１実施例の構成を示したも
のである。スタッフィングバッファ14ー９は情報をバイ
ト単位で記憶するバッファメモリ93と書き込み及び読み
出しアドレスをそれぞれ制御するカウンタ94及び95から
構成される。カウンタ94はアクセス制御回路25から線路
39を介して情報が書き込まれる毎に書き込み信号92によ
りカウントアップされ、又、カウンタ95はスタッフィン
グ制御、フレーム生成回路33により情報が読み出される
毎に読み出し信号104によりカウントアップされる。カ
ウンタ値はバッファ93の最大容量に達するとリセットさ
れる。従って、減算回路96により両カウンタ94及び95の
値の差をとればバッファ93内の情報量を知ることができ
る。この結果を加算器97とラッチ98を用いて１フレーム
分の累積する。１フレーム分の累積を求めるために、ラ
ッチ98はフレーム開始信号101でリセットされ、かつ情
報（SOH領域を除いた）を読み出す時にのみクロック105
を供給する。判定回路99は１フレーム分の累計が終了し
た時点でバッファ93内情報量の累積値と１フレーム内転
送バイト数から次フレームでスタッフィングすべきかを
判定する。即ち、累計値が１フレーム内のVC−４転送バ
イト数×（バッファ93の最大容量/2±３バイト）を境界
としてスタッフィングあり、スタッフィングなしを決定
する。１フレーム内の転送バイト数はそのフレーム内で
のスタッフィングの有無により、2346バイト（正のスタ
ッフィング）、2349バイト（スタッフィングなし）、23
52バイト（負のスタッフィング）の３種類のみであり、
信号線106によりフレーム制御回路102から判定回路99に
通知される。判定結果は信号線100によりフレーム生成
制御回路102に転送されスタッフィングが実行される。 以上本発明の実施例について説明したが本発明が上記
実施例に限定されるものでないことは明らかである。上
記説明では単一のフレームによって説明したが、実際に
は複数のフレームが時分割多重化されて伝送される場合
が多いが、時分割多重化されて伝送される場合も当然本
発明に含まれる。 例えば、４つのフレームが時分割多重化されて伝送さ
れる場合（情報伝送速度は155.52×4Mbps）、フレーム
（155.52Mbps）毎にスタフィングを行なわず、４つのフ
レームが同時にスタッフィングを行なうようにしてもよ
い。

【発明の効果】

本発明によれば伝送クロックへのジッタの蓄積がな
く、同期クロックのジッタを問題ないレベルにまで制御
する事が可能なマルチメディアLANを構成する事が可能
となる。又、国際標準化されている固定長のフレームを
使用することが可能となり、伝送エラーに強く、物理的
伝送速度と論理的伝送速度の等しいLANを実現すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による独立同期型LANの１実施例の構成
図、第２図はマルチメディアLANの利用形態を示す図、
第３図は本発明のLANで使用されるフレーム構成図、第
４図はフレーム中のセクションオーバーヘッドの構造を
示す図、第５図は本発明のLANを構成するノードの構成
を示すブロック図、第６図は本発明の１実施例で使用さ
れるクロックポインタの信号構造図、第７図は本発明の
１実施例で再生した同期クロックのパターン図、第８図
は本発明の１実施例における同期クロック生成回路の構
成ブロック図、第９図は本発明の１実施例におけるクロ
ックポインタ生成回路の構成ブロック図、第10図は同期
クロック中継の際のジッタ発生機構を説明するための波
形図、第11図及び第12図はいずれも本発明の１実施例に
おけるマスターノードでのスタッフィング部の構成ブロ
ック図、第13図はスタッフィングバッファ入出力でのSO
H領域の分布図、第14図は一般ノードでのスタッフィン
グ制御部の構成図、第15図は従来知られているFDD−Ｉ
のフレームフォーマット図を示す。 １（12、16）：伝送路、2:ノード、 10、13:PLL、11:中継器、 14:バッファ、15:ノードクロック発振源、 21:光受信機、22:フレーム同期回路、 23:多重化、SOU抽出回路、 24:エラスティックバッファ、 26:クロック生成回路、27:同期化回路、 28:受信同期バッファ、 29:送信同期バッファ、 30:同期系装置インタフェース、 31:非同期系装置インタフェース、 32:クロックポインタ生成回路、 33:スタッフィング制御及びフレーム生成回路、 34:SOH挿入及び多重化回路、 35:光送信機。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝安 美弘 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 畠山 靖彦 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社 日立製作所神奈川工場内 (72)発明者 中山 晴之 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社 日立製作所神奈川工場内 (56)参考文献 特開 平２−301341（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−72251（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−83157（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−276339（ＪＰ，Ａ) 特許2834242（ＪＰ，Ｂ２) 滝安、天田、山内「ＡＴＭ交換技術を 用いたリングＬＡＮにおける同期系情報 収容方式の検討」、信学会春季全国大会 講演論文集、分冊３−Ｂ−216、1989年 山内、滝安、田中、寺田「ＡＴＭ技術 を用いた高速基幹ＬＡＮの検討」、信学 技報、ＶＯＬ．88 ＮＯ．409、ＩＮ88 −121 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 7/00 H04L 12/42

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のノード装置と上記複数のノード装置
   間を結合する伝送線路とから構成されるローカルエリア
   ネットワークであって、 上記ノード装置のがそれぞれが、受信クロック信号を抽
   出する手段と、自ノード装置のクロック信号を作る発振
   源と、受信情報を一時記憶するための記憶手段と、上記
   発振源の発振周波数を基準として固定長のフレームを生
   成する手段と、上記記憶手段に記憶されている情報量が
   予め定められた第１の基準値より多くなった場合には１
   フレーム内に送出する情報量を増加させ、上記記憶手段
   に記憶されている情報量が予め定められた第２の基準値
   より少なくなった場合には１フレーム内に送出する情報
   量を減少させる情報送出量制御手段とを有する独立同期
   型ローカルエリアネットワーク。
2. 【請求項２】請求項第１記載のローカルエリアネットワ
   ークであって、上記ノード装置が同期系端末に供給する
   ための同期クロック信号を上記フレーム内の特定領域を
   用いて、上記フレーム内での上記同期クロック信号の変
   化点情報としてを転送する手段を有する独立同期型ロー
   カルエリアネットワーク。
3. 【請求項３】請求項第１記載のローカルエリアネットワ
   ークにおいて、上記記憶手段に蓄積された情報量に応じ
   て１フレーム内の情報量を増減する手段が上記記憶手段
   内の情報量を少なくとも１フレームにわたって累計、も
   しくは平均化する手段と、上記累計、もしくは平均化す
   る手段の出力により１フレーム内の情報量を制御する手
   段をもつ独立同期型ローカルエリアネットワーク。
4. 【請求項４】請求項第１又は第２項記載のローカルエリ
   アネットワークでにおいて、上記複数のノード装置がリ
   ング状に接続された独立同期型ローカルエリアネットワ
   ーク。
5. 【請求項５】請求項第１項、第２項又は第３項記載のロ
   ーカルエリアネットワークであって、上記フレームがソ
   ネットフレームで構成され、上記同期クロックの変化点
   位置情報を転送する上記フレーム内の特定領域がデータ
   コミュニケーション チャネルである独立同期型ロー
   カルエリアネットワーク。
6. 【請求項６】複数のノード装置が伝送線路を介して接続
   されたローカルエリアネットワークであって、上記ノー
   ド装置のがそれぞれが、受信クロック信号を抽出する手
   段と、自ノード装置のクロック信号を作る発振源と、上
   記発振源の発振周波数を基準として固定長のフレームを
   生成するフレーム生成手段と、受信したフレームの特定
   領域から同期クロック信号の変化点情報を読み出し、上
   記抽出する手段で読みだされた抽出クロック信号を用い
   て上流ノード装置が送出した同期クロック信号を再生す
   る手段と、再生したクロック信号を上記自ノード装置の
   クロック信号に同期化する同期化手段と、上記同期化手
   段によって同期化された同期クロックの変化点を検出
   し、上記フレーム生成手段で生成したフレーム内での上
   記変化点位置を上記フレーム内の特定領域に同期クロッ
   ク信号の変化点情報として埋め込む手段とを持つ独立同
   期型ローカルエリアネットワーク。
7. 【請求項７】請求項第６記載のローカルエリアネットワ
   ークにおいて、上記フレームがソネットフレームで構成
   され、上記同期クロックの変化点位置情報を転送する上
   記フレーム内の特定領域がデータ コミュニケーション
   チャネルである独立同期型ローカルエリアネットワー
   ク。
8. 【請求項８】第１項、第２項、第３項、第４項、第５項
   又は第６項記載のローカルエリアネットワークにおい
   て、上記複数のノード装置の少なくとも１つのノード装
   置が残りのノード装置に同期クロック信号を供給するた
   めのマスターノード装置であって、上記マスタノード装
   置は外部クロック信号、もしくは自ノードクロック信号
   を同期クロック信号としてその変化点情報をフレーム内
   の特定領域に埋め込む手段と、上記同期クロックによる
   り規定される情報量が出力されるように１フレーム内の
   情報量を制御する手段を有するローカルエリアネットワ
   ーク。
9. 【請求項９】固定長のフレームの情報を受信する受信手
   段と、独立のクロック信号を作る発振源と、上記受信手
   段で受信したフレームの情報を上記独立のクロック信号
   に同期化し、同期化された情報をを一時記憶する記憶手
   段と、同期系端末装置と情報の授受を行なうインタフェ
   イス装置と、上記独立のクロック信号を基に固定長の送
   信フレームを形成し、上記記憶手段に蓄積された情報量
   に応じて１フレーム内の情報量を増減した情報または上
   記同期系端末装置からの情報を転送する手段とを有する
   ローカルエリアネットワーク用ノード装置。
10. 【請求項１０】固定長のフレームの情報を受信する受信
    手段と、クロック信号を作る発振源と、上記発振源の発
    振周波数を基準として固定長の送信フレームを作るフレ
    ーム生成手段と、上記受信手段で受信したフレームの特
    定領域から同期クロック信号の変化点情報を読み出し、
    上記受信クロック信号を用いて上流ノード装置が送出し
    た同期クロック信号を再生する再生手段と、再生した同
    期クロック信号を上記発振源で発振したロック信号に同
    期化するための同期化手段と、同期化された同期クロッ
    ク信号の上記送信フレーム内における変化点を検出し、
    上記送信フレーム内での変化点位置情報をフレーム内の
    特定領域に挿入する手段とを有するローカルエリアネッ
    トワーク用ノード装置。