JP3092314B2 - データ中継装置 - Google Patents

データ中継装置

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JP3092314B2
JP3092314B2 JP04126894A JP12689492A JP3092314B2 JP 3092314 B2 JP3092314 B2 JP 3092314B2 JP 04126894 A JP04126894 A JP 04126894A JP 12689492 A JP12689492 A JP 12689492A JP 3092314 B2 JP3092314 B2 JP 3092314B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、有効データを識別する
区切り符号で囲まれたディジタルデータを扱うデータ中
継装置に関する。
【0002】
【従来の技術】LANは通常、単一組織により専有され
る通信ネットワークであり、このネットワークを介して
相互接続された装置の間でビットシリアルなデータ通信
が行われる。LANの構成方式には、リング型ネットワ
ークとバス型ネットワークがある。リング型ネットワー
クでは、図5(a) に示すように、複数の端末52が伝送
媒体51によりリング状に接続される。ある端末から送
出された信号は、隣接端末で再生,中継されて順次転送
され、最後に元の端末に戻る。通常すべての端末は対等
の関係で、分散制御によって伝送媒体51を共有して、
任意の端末間でデータを転送することができる。
【0003】この様なリング型ネットワークにおいて転
送されるシリアルデータは、図5(b) に示すように、伝
送媒体に対するアクセス権を表すトークンと、転送すべ
き情報を表すフレームにより構成される。トークンとフ
レームは図に斜線で示すように、有効データを識別する
ための2ビット以上で構成される区切り符号53で囲ま
れており、これが所定ビット分のプリアンブル(無効期
間)54を挟んで転送される。トークンアクセスの動作
には、トークンを捕捉してフレームを送信した端末が、
伝送媒体を一巡して戻ってきたフレームを回収すると同
時にトークンを伝送媒体に送出する方式と、フレームの
送信直後にトークンを解放送出する方式とがある。
【0004】通常この様なリング型ネットワークでは、
特定の局が水晶発信器で安定化した送信クロック発生器
を持ち、他の中継局では受信クロックをそのまま送信ク
ロックとして用いている。すなわちクロック系に注目す
ると、マスター・スレーブの関係が存在する(例えば、
特開昭58−150346号公報,特開昭60−226
249号公報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、受信クロック
で送信を行うと、中継局の受信,送信系の精度で中継局
数が制限されるか、または必要な中継局数に応じて高精
度の受信,送信系が求められる。また受信データをシリ
アルデータのまま受信クロック同期から送信クロック同
期への変換を行うと、回路構成が複雑になる(米国特許
第4674086号明細書,Fig.10参照)。本発明
は、この様な事情を考慮してなされたもので、受信,送
信系の精度が多少悪くても,多段中継を可能としたデー
タ中継装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、有効データを
識別するための区切り符号で囲まれたシリアルデータを
伝送媒体を介して受信,中継して転送を行うデータ中継
装置において、受信クロックに同期した受信シリアルデ
ータから前記区切り符号を抽出して区切りタイミング信
号を発生する区切り符号検出手段と、この手段により得
られた区切りタイミング信号から前記受信クロックに同
期した第1の変換タイミング信号を発生する手段と、正
常時に期待される精度を持つ送信クロックを発生する送
信クロック発生手段と、前記区切り符号検出手段から得
られる区切りタイミング信号から前記送信クロックに同
期した第2の変換タイミング信号を発生する手段と、前
記受信シリアルデータを前記第1の変換タイミング信号
でパラレルデータに変換するシリアル/パラレル変換
器、およびこのシリアルパラレル変換器から得られたパ
ラレルデータを前記第2の変換タイミング信号で再度シ
リアルデータに変換するパラレル/シリアル変換器を有
し、前記受信シリアルデータを前記区切り符号で囲まれ
たシリアルデータ長単位でタイミングを初期化して送信
するように構成されたバッファとを備えたことを特徴と
している。
【0007】
【作用】本発明においては、受信クロックでの送信を止
めて、中継局に固有の送信クロック発生手段を設けてい
る。そして、受信シリアルデータから区切りタイミング
信号を発生させて、これから受信クロックに同期した第
1の変換タイミング信号と送信クロックに同期した第2
の変換タイミング信号を発生して、第1の変換タイミン
グ信号で受信シリアルデータを一旦パラレルデータに変
換し、第2の変換タイミング信号で再度シリアルデータ
に変換して送信する、という方式を採用している。この
方式では、受信,送信系の精度は中継局数に関係なく、
上流或いは下流の中継局までの精度が保証されていれば
よい。したがって受信,送信系の精度が多少悪くても多
段中継が可能なデータ伝送システムを構成することがで
きる。
【0008】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図1は、本発明の一実施例のデータ中継装置
の構成である。このデータ中継装置は、受信シリアルデ
ータの区切り符号を検出して区切りタイミング信号を発
生する区切り符号検出器1、この区切り符号検出器1か
ら得られる区切りタイミング信号と受信クロックCK1
とから第1の変換タイミング信号を発生する変換タイミ
ング信号発生器2、水晶発信器で安定化された送信クロ
ックCK2 を発生する送信クロック発生器3、送信クロ
ックCK2 と区切りタイミング信号とから第2の変換タ
イミング信号を発生する変換タイミング発生器4、およ
び受信シリアルデータをフレーム単位で初期化して送信
するためのバッファ5により構成されている。
【0009】バッファ5は、受信シリアルデータを8ビ
ット単位で一旦パラレルデータに変換するシリアル/パ
ラレル変換器6と、得られたパラレルデータを再度送信
クロックに同期したシリアルデータに変換するパラレル
/シリアル変換器7により構成される。シリアル/パラ
レル変換器6を制御するのが、第1の変換タイミング信
号発生器2から得られる第1の変換タイミング信号であ
る。第1の変換タイミング信号発生器2は具体的には、
受信クロックCK1 を1/8 分周する分周回路である。ま
たパラレル/シリアル変換器7を制御するのが、第2の
変換タイミング信号発生器4から得られる第2の変換タ
イミング信号であり、この第2の変換タイミング信号発
生器4は具体的には、送信クロック発生器3から得られ
る送信クロックCK2 を1/8 分周する分周回路である。
【0010】図2は、この実施例の回路の動作説明図で
ある。第1の変換タイミング信号と第2の変換タイミン
グ信号とは、理想的には同じ一定周期であるが、図示の
ように位相差δがある。この位相差δは、図1では示し
ていないが、例えば第2の変換タイミング信号発生器4
内に所定の遅延回路を設けることにより、得られる。こ
の位相差δの大きさは、第1,第2の変換タイミング信
号の周期の半分位に設定しておくとよい。その場合区切
り符号が入力され度に位相差δが初期化されるので、フ
レーム間の累積で半周期になるような第1,第2の変換
タイミング信号のずれは許容できる。
【0011】図2に示すように、受信クロックCK1 を
1/8 分周した第1の変換タイミング信号によって、受信
シリアルデータは8ビット毎にシリアルデータからパラ
レルデータに変換され、更に送信クロックCK2 を1/8
分周した第2の変換タイミング信号によりそのパラレル
データが送信シリアルデータに変換される。
【0012】この実施例の場合、中継局に固有の送信ク
ロックが用いられるから、受信クロックがそのまま送信
クロックとして用いられる従来方式のようにクロック周
期のずれが多段中継により累積されることがない。この
実施例の場合初期化がフレーム単位で行われるため、フ
レーム長が制限されていれば、受信,送信系の精度が求
められる。例えば、データ長146バイト、伝送コード
差動マンチェスタ形式として、第1の変換タイミング信
号と第2の変換タイミング信号の位相差δの最大許容範
囲は、伝送コードで8ビットであるから、 8/146(バイト)×8(ビット)×2=0.34[%] である。一般的な水晶発信機の精度が100[ ppm]
とすると、この実施例の場合受信クロックと送信クロッ
クの最大誤差は200[ppm]=0.02[%]であ
り、十分に余裕があることになる。
【0013】送信クロックと受信クロックの周波数誤差
が大きく、またフレーム長が大きく、上記実施例のよう
な8ビット単位でのシリアル/パラレル変換,パラレル
/シリアル変換では初期化ができない場合も考えられ
る。図3はその様子を示している。第1の変換タイミン
グ信号の周期T1 と第2の変換タイミング信号の周期T
2 の誤差が大きい場合、1フレーム内でこれが累積され
て、位相差δが第1の変換タイミング信号の周期T1 よ
り大きくなると、バッファ5内でシリアル/パラレル変
換器6がオーバーフローして、正しい送信データが得ら
れなくなる。そのような場合には、バッファのシリアル
/パラレル変換,パラレル/シリアル変換のサイズを可
変制御できるようにすることが望ましい。
【0014】図4は、そのような実施例の中継局構成を
示している。図1と対応する部分には図1と同一符号を
付してある。第1の変換タイミング信号発生器2は、1/
8 分周器21と1/16分周器22を持ち、またこれらの出
力を切替えるセレクタ23を有する。第2の変換タイミ
ング信号発生器4も同様に、1/8 分周器41と1/16分周
器42を持ち、これらの出力を切替えるセレクタ43を
有する。バッファ5には、二つの8ビット・シリアル/
パラレル変換器6a,6bと、二つの8ビット・パラレ
ル/シリアル変換器7a,7bが設けられている。セレ
クタ8は、二つの8ビット・シリアル/パラレル変換器
6a,6bの一方、すなわち6bのみを用いるか、これ
らをシリーズに接続して16ビット・シリアル/パラレ
ル変換器に拡張するかを選択するために設けられてい
る。これら各部のセレクタ23,43および8を制御す
るために、比較器9,判定器10およびタイマ11が設
けられている。
【0015】通常の状態では、セレクタ23は1/8 分周
器21の出力を選択し,セレクタ43は1/8 分周器41
の出力を選択し、セレクタ8は、受信シリアルデータを
8ビット・シリアル/パラレル変換器6bに直接取り込
むようになっている。この状態は、先の実施例と同様で
ある。8ビット・シリアル/パラレル変換器がオーバー
フローする状態になると、比較器9は、図3に示すよう
に第1,第2のタイミング信号の重なりによってこれを
検知し、この検出結果に基づいて判定器10により各セ
レクタ23,43,8を切り替える。即ち第1,第2の
変換タイミング信号発生器2,4ではそれぞれ、1/16分
周器22,42の出力が選択され、バッファ5ではシリ
アル/パラレル変換器6a,6bが直列接続される。こ
れにより、16ビット単位でのシリアル/パラレル変
換,パラレル/シリアル変換に切り替えられる。
【0016】またタイマ11で計測して、一定時間、第
1の変換タイミング信号の周期と第2の変換タイミング
信号の位相差が許容度の半分より小さい場合には、セレ
クタ8,23,43によりシリアル/パラレル変換,パ
ラレル/シリアル変換のサイズを減らす。データ転送時
間を考えるとシリアル/パラレル変換,パラレル/シリ
アル変換のサイズは小さい方がよく、したがってこの実
施例では、通常の状態では高速性能を保持しながら、例
えばフレーム長が長く、送信クロックの受信クロックか
らのずれが問題になる場合にはサイズ変換を行うこと
で、確実なデータ初期化が可能になる。
【0017】
【発明の効果】以上のべたように本発明によれば、送信
クロックとして局固有のクロックを用いることにより、
多段中継を行う場合に受信機や送信機の精度が多少悪く
てもデータ転送システムの構成を可能としたデータ中継
装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のデータ中継装置の構成を示
す図。
【図2】同実施例装置の動作を説明するための図。
【図3】同実施例装置の動作を説明するための図。
【図4】他の実施例のデー中継装置の構成を示す図。
【図5】リング型ネットワークの構成を示す図。
【符号の説明】
1…区切り符号検出器、2…第1のタイミング信号発生
器、3…送信機、4…第2のタイミング信号発生器、5
…バッファ、6…シリアル/パラレル変換器、7…パラ
レル/シリアル変換器、8,23,42…セレクタ、9
…比較器、10…判定器、11…タイマ。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 7/00 H04L 25/00 H04L 11/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有効データを識別するための区切り符号
    で囲まれたシリアルデータを伝送媒体を介して受信,中
    継して転送を行うデータ中継装置において、 受信クロックに同期した受信シリアルデータから前記区
    切り符号を抽出して区切りタイミング信号を発生する区
    切り符号検出手段と、 この手段により得られた区切りタイミング信号から前記
    受信クロックに同期した第1の変換タイミング信号を発
    生する手段と、 正常時に期待される精度を持つ送信クロックを発生する
    送信クロック発生手段と、 前記区切り符号検出手段から得られる区切りタイミング
    信号から前記送信クロックに同期した第2の変換タイミ
    ング信号を発生する手段と、 前記受信シリアルデータを前記第1の変換タイミング信
    号でパラレルデータに変換するシリアル/パラレル変換
    器、およびこのシリアルパラレル変換器から得られたパ
    ラレルデータを前記第2の変換タイミング信号で再度シ
    リアルデータに変換するパラレル/シリアル変換器を有
    し、前記受信シリアルデータを前記区切り符号で囲まれ
    たシリアルデータ長単位でタイミングを初期化して送信
    するように構成されたバッファとを備えたことを特徴と
    するデータ中継装置。
  2. 【請求項2】 有効データを識別するための区切り符号
    で囲まれたシリアルデータを伝送媒体を介して受信,中
    継して転送を行うデータ中継装置において、 受信クロックに同期した受信シリアルデータから前記区
    切り符号を抽出して区切りタイミング信号を発生する区
    切り符号検出手段と、 この手段により得られた区切りタイミング信号から前記
    受信クロックに同期した第1の変換タイミング信号を発
    生する手段と、 正常時に期待される精度を持つ送信クロックを発生する
    送信クロック発生手段と、 前記区切り符号検出手段から得られた区切りタイミング
    信号から前記送信クロックに同期した第2の変換タイミ
    ング信号を発生する手段と、 前記受信シリアルデータを前記第1の変換タイミング信
    号でパラレルデータに変換するシリアル/パラレル変換
    器、及び得られたパラレルデータを前記第2の変換タイ
    ミング信号で再度シリアルデータに変換するパラレル/
    シリアル変換器を有し、これらシリアル/パラレル変換
    器及びパラレル/シリアル変換器の扱うパラレルデータ
    の単位ビット数を変更可能に構成されたバッファと、前記第1の変換タイミング信号と第2の変換タイミング
    信号の位相差が所定値より大きくなったときに前記バッ
    ファのパラレルデータの単位ビット数を大きくするよう
    に変更 制御する手段と、を備えたことを特徴とするデー
    タ中継装置。
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