JP3699829B2 - 非同期転送モード通信システム及びその収容端末起動方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はローカル端末を収容する複数のＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode：非同期転送モード）通信装置により構築されるＡＴＭ通信システムに係わり、詳しくは、ローカル端末間で非構造化データ通信を行う場合のこれらローカル端末の起動方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、鉄道管理システムや河川管理システムなどの中には、ＡＴＭ通信装置を各所に分散配置し、これらＡＴＭ通信装置からＡＴＭ交換技術を用いて情報を収集して管理するものが知られている。図９は、この種の従来システムの構築例を示すものであり、ノード装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを伝送路３０によりリング状に接続すると共に、これらノード装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにそれぞれ１または複数のローカル端末２０（この例では、２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）を接続して構成される。ここで、ノード装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれがＡＴＭ交換機能を有するＡＴＭ通信装置により実現される。
【０００３】
この通信システムにおいて、例えばローカル端末２０Ａと２０Ｂとは以下の如くの動作により通信を行うことができる。まず、ローカル端末２０Ａから送出されたデータは、ローカルフレーム形式のデータとして管理局としてのノード装置１０Ａに入力される。ノード装置１０Ａは、ローカル端末２０Ａからのローカルフレーム形式のデータをＡＴＭアダプテーションレイヤ・タイプ１形式のＡＴＭセル（ＡＡＬ１セル）に変換するとともに、このＡＡＬ１セルにローカル端末２０Ｂまでの交換を可能にするヘッダ情報を付加し、ＡＡＬ１フレーム化してノード装置１０Ｂ方向に交換出力する。更に、ノード装置１０Ｂでは、伝送路３０から入力されるＡＡＬ１セルのヘッダ情報を参照して当該ＡＡＬ１セルを自装置内に取り込み、更にこのＡＡＬ１セルをローカルフレーム形式のデータに変換してローカル端末１０Ｃへと出力する。同様の処理によって、ローカル端末２０Ｂから２０Ａへのデータ伝送も行われる。
【０００４】
上述したローカル端末２０Ａと２０Ｂ間の通信において、これら各端末２０Ａ，２０Ｂから送出されるローカルフレーム形式のデータをノード装置２０Ａ，２０ＢにてＡＡＬ１セル形式のデータに変換する際、ローカルフレーム形式のデータ中からデータ部分のみを分離抽出してＡＡＬ１セル化する方法と、当該ローカルフレーム形式の全データ（同期フラグ等を含む）をＡＡＬ１セル化する方法もある。特に、前者の方法に基づく通信は構造化データ通信と称され、後者の方法に基づく通信は非構造化（アンストラクチャー）データ通信と称される。
【０００５】
上記動作からも分かるように、非構造化データ通信においては、ローカル端末から送出されるデータをそのフレーム構造を意識せず、単純にデータの羅列として扱い、該ローカル端末の管轄局であるノード装置（ＡＴＭ通信装置）ではトランスペアレント伝送を行う。実際の動作として、ＡＴＭ通信装置では、接続されるローカル端末から受信したデータをそのままＡＡＬ１形式のＡＴＭセルに変換して対向するＡＴＭ通信装置へと伝送する。
【０００６】
従って、この非構造化データ通信におけるローカル端末での受信動作を考えた場合、自端末が接続されているＡＴＭ通信装置から送出されてくるデータは、対向するＡＴＭ通信装置に接続されるローカル端末から送出されたフレームデータということになる。
【０００７】
ところが、ローカル端末は、ＡＴＭ通信装置から送出されるフレームデータや、当該フレームデータから抽出されるクロックに基づき動作する場合が多く、また、自端末の起動条件として「フレーム受信開始」という条件を持つものもある。
【０００８】
かかる起動条件を持つローカル端末を収容するシステムの場合、上述した非構造化データ通信に際し、対向するローカル端末からデータが到着しないと通信を開始できない場合も考えられる。
【０００９】
従って、通信を行おうとするローカル端末同士が共に上記起動条件を持つものであった場合には、各ローカル端末がお互いに対向するローカル端末からのデータ受信を期待して待機を続け、どちらのローカル端末においても永久にデータを送信を開始しない結果、いつまでたっても非構造化データ通信を開始できないおそれもあった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記従来システムでは、非構造化データ通信におけるローカル端末の起動制御に関し、対向するローカル端末から送られてくるフレームの受信開始以外に依る起動制御への配慮がなされていなかったため、非構造化データ通信時のローカル端末の起動条件として「フレーム受信開始」に依ることが設定された環境下において、ローカル端末同士が対向するローカル端末から送出されたフレームデータを受信しない限りデータ送出を行わない結果、いつまでたっても非構造化データ通信を開始できない状況が起こり得るという問題点があった。
【００１１】
本発明は上記問題点を除去し、対向するローカル端末から送られてくるフレーム受信開始に依らずに任意のタイミングで非構造化データ通信を開始でき、システム運用を効率化できるＡＴＭ通信システム及びその収容端末起動方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、ローカル端末を収容する複数の非同期転送モード（ＡＴＭ）通信装置を伝送路により接続して成り、任意のローカル端末間で、一方のローカル端末からのフレーム信号を対応するＡＴＭ通信装置にてそのままＡＴＭセル化し、対向するＡＴＭ通信装置を介して他方のローカル端末に送出することにより非構造化データ通信を行うＡＴＭ通信システムにおいて、前記ＡＴＭ通信装置は、前記ローカル端末が送受する前記フレーム信号と同形式のフレーム構成信号を生成するフレーム信号生成手段と、収容するローカル端末に対し、前記フレーム構成信号を送出することにより当該ローカル端末の前記フレーム信号の送出動作を起動する制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、ＡＴＭセルは、ＡＴＭアダプテーションレイヤ（ＡＡＬ）タイプ１形式のセルであることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、ローカル端末を収容する複数の非同期転送モード（ＡＴＭ）通信装置を伝送路により接続して成り、任意のローカル端末間で、一方のローカル端末からのフレーム信号を対応するＡＴＭ通信装置にてそのままＡＴＭセル化し、対向するＡＴＭ通信装置を介して他方のローカル端末に送出することにおり非構造化データ通信を行うＡＴＭ通信システムの収容端末起動方法において、前記ＡＴＭ通信装置により、前記ローカル端末が送受する前記フレーム信号と同形式のフレーム構成信号を生成し、収容するローカル端末に対し、前記フレーム構成信号を送出することにより当該ローカル端末の前記フレーム信号の送出動作を起動することを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、ＡＴＭセルは、ＡＴＭアダプテーションレイヤ（ＡＡＬ）タイプ１形式のセルであることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係わる通信システム全体の概略構成を示す図である。同図に示される如く、この通信システムは、ノード装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを光ファイバ等から成る伝送路３０を介してリング状に接続するとともに、各ノード装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃに、それぞれローカル端末２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを収容して構成される。
【００１７】
ノード装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃとしては、例えばＡＴＭ交換機能を有するＡＴＭ通信装置が用いられる。すなわち、図１において、伝送路３０は、ＶＰ（Virtual Path：仮想パス）とＶＣ（Virtual Channel：仮想チャネル）という２レベルの伝送経路を設定可能なものであり、ノード装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、該伝送路３０上で、入力ポートから入力される固定長のセル（ＡＴＭセル）を、当該ＡＴＭセル内に含まれているＶＰＩ（Virtual Path Identifier：仮想パス識別子）、及びＶＣＩ（Virtual Channel Identifier：仮想チャネル識別子）に従って出力ポートへと交換処理する機能を有する。
【００１８】
具体的な構成として、ノード装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれＡＴＭスイッチ部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ、ＡＡＬ１セル処理部１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ、インタフェース部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃを備える。ＡＴＭスイッチ部１１（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）は、上述したＶＰＩ／ＶＣＩに従ったＡＴＭセル交換を行うためのスイッチ手段である。ＡＡＬ１セル処理部１２（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）は、収容する各ローカル端末２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）から入力されたデータを、ＡＴＭアダプテーションレイヤタイプ１形式のセル（ＡＡＬ１セル）に変換しかつ必要なヘッダ情報を付加した後、ＡＡＬ１フレーム化して対向するノード装置へ出力するとともに、対向するノード装置から受信したＡＡＬ１フレーム化データを上記とは逆の処理によりローカルフレーム化して収容する各ローカル端末２０に送出するものである。インタフェース部１３（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ）は、収容する各ローカル端末２０とのインタフェースを司るものである。
【００１９】
ノード装置１０Ａの上記構成要素のうち、インタフェース部１３Ａ（インタフェース部１３Ｂ，１３Ｃも同様の構成）は例えば図２に示す如くの構成を有する。すなわち、インタフェース部１３Ａ（１３Ｂ，１３Ｃ）は、ローカル端末２０Ａが後述する非構造化データ通信にて送受するフレーム信号と同形式のフレーム構成信号を生成するフレーム生成部１３１Ａ（１３１Ｂ，１３１Ｃ）、このフレーム生成部１３１Ａ（１３１Ｂ，１３１Ｃ）により生成されたフレーム構成信号と、隣接するノード装置からＡＡＬ１セル処理部１２Ａ（１２Ｂ，１２Ｃ）を通じて送られてくるフレーム信号とを選択的に切り替えてローカル端末２０Ａに送出する切替部１３２Ａ（１３２Ｂ，１３２Ｃ）、ローカル端末２０Ａとの間のデータの送受を行うローカル端末インタフェース部１３３Ａ（１３３Ｂ，１３３Ｃ）を具備して構成される。
【００２０】
次に、本通信システムの通信動作について説明する。説明を簡略化する意味で、ここでは、ノード装置１０Ａに収容されるローカル端末２０Ａと、ノード装置１０Ｂに収容されるローカル端末２０Ｂとが通信を行う場合について説明する。この通信に先立ち、ノード装置１０Ａとノード装置１０Ｂ間の伝送路３０上には任意のＶＰＩ／ＶＣＩを持つ仮想パス（ユーザパス）が予め設定される。ユーザパスの設定後、ローカル端末２０Ａからのデータは、インタフェース部１３Ａ内のローカル端末インタフェース部１３３Ａを通じて管理局としてのノード装置１０Ａに入力される。具体的には、ローカル端末２０Ａからのデータはローカルフレーム形式のデータとしてノード装置１０Ａ内のＡＡＬ１セル処理部１２Ａに入力される。
【００２１】
ＡＡＬ１セル処理部１２Ａは、ローカル端末２０Ａから送られてくるローカルフレーム形式のデータをＡＡＬ１セルに変換するとともに、このセルに上記ユーザパスを利用し得るヘッダ情報を付加することにより、ＡＡＬ１フレーム化してＡＴＭスイッチ部１１Ａに送出する。ＡＴＭスイッチ部１１Ａでは、上記ＡＡＬ１フレーム化されて送られてくるＡＡＬ１セルをそのヘッダ情報に従ってノード装置１０Ｂ方向に交換出力する。
【００２２】
一方、ノード装置１０Ｂでは、ノード装置１０Ａから送られてくるＡＡＬ１セルがそのヘッダ情報に従ってＡＴＭスイッチ部１１Ｂにより交換され、ＡＡＬ１セル処理部１２Ｂに転送される。ＡＡＬ１セル処理部１２Ｂは、ＡＴＭスイッチ部１１Ｂから転送されてくるＡＡＬ１セルを、ＡＡＬ１セル形式からローカルフレーム形式のデータに変換してインタフェース部１３Ｂに送出する。インタフェース部１３Ｂでは、切替部１３２Ｂ、ローカル端末インタフェース部１３３Ｂを通じて当該ローカルフレームの受信データをローカル端末２０Ｂに送出する。
【００２３】
このローカル端末２０Ａ，２０Ｂ間の通信に関し、本通信システムでは、構造化データ通信と非構造化データ通信のいずれかにも対応可能となっている。構造化データ通信では、ＡＡＬ１セル処理部１２Ａ，１２Ｂにおいて、ローカル端末２０Ａ，２０Ｂからのローカルフレーム形式のデータ中のデータ部分のみを抽出してＡＡＬ１セル化して対向するノード装置１０Ｂ，１０Ａへと出力する。これに対し、非構造化データ通信では、ＡＡＬ１セル処理部１２Ａ，１２Ｂにおいて、ローカル端末２０Ａ，２０Ｂからのローカルフレーム形式の全データをそのままＡＡＬ１セル化して対向するノード装置１０Ｂ，１０Ａへと出力する。
【００２４】
例えば、図３（ａ）は、１．５Ｍｂｐｓのローカルフレームのフォーマットを示すものであるが、非構造化データ通信において、ＡＡＬ１セル処理部１２Ａ，１２Ｂは、ローカル端末２０Ａ，２０Ｂから送られてくる当該ローカルフレームデータを、例えば図４に示す如く、これら全データ（同期信号として用いられるＦビット等も含む）がそのままＡＡＬ１セルに含まれるように処理して伝送する。一方、対向する側のノード装置内のＡＡＬ１処理部１２Ｂ，１２Ａでは、図４に示す如くのＡＡＬ１セルを再び図３（ａ）に示す如くのローカルフレーム形式のデータに変換して対応するローカル端末２０Ｂ，２０Ａに送出する。ここでは、ローカル端末２０Ａ，２０Ｂからの１．５Ｍｂｐｓのローカルフレームデータの非構造化データ通信について述べたが、この他、図３（ｂ）に示すフォーマットから成る６．３Ｍｂｐｓのローカルフレームデータの非構造化データ通信についても同様に処理可能であることは言うまでもない。
【００２５】
このように、本通信システムは、構造化データ通信の他、非構造化データ通信にも対応可能であり、当然の如く、ローカル端末２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃとしても非構造化データ通信に対応可能なものが用いられる。ここで、これらローカル端末２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの非構造化データ通信時の起動条件として、「フレーム受信開始」という条件が設定されているものとする。このような起動条件を有するローカル端末２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）の場合、対向するローカル端末２０からのフレーム受信により動作を起動して自端末からのデータ送出開始する側では問題はないが、最初にデータを送出する側では、「フレーム受信開始」という起動条件が満たされることがないため、非構造化データ通信をいつまでも開始できない事態が起こり得る。
【００２６】
この点の対策として、本発明では、ノード装置１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）内にフレーム生成部１３１（１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃ）を設け、このフレーム生成部１３１で対向するローカル端末２０からの受信フレームと同形式のフレーム構成信号を生成し、該フレーム構成信号を切替部１３２（１３２Ａ，１３２Ｂ，１３２Ｃ）を通じてローカル端末２０に送出することにより、上記起動条件を適えるようにしている。
【００２７】
以下、本通信システムでの非構造化データ通信に係わるローカル端末２０の起動手順について図５〜図８を参照して説明する。なお、同図において、太線の部分が当該時点までに送出されている信号の状況を表すものとする。また、以下の説明においても、上述の例と同様、ローカル端末２０Ａと２０Ｂとが通信することを前提にしている。
【００２８】
まず、図５において、ノード装置１０Ａは、起動後直ちにあるいは所望とするタイミングで、フレーム生成部１３１Ａによりフレーム構成データを生成し、該データを切替部１３２Ａ、ローカル端末インタフェース部１３３Ａを介してローカル端末２０Ａに送出する。このフレーム生成部１３１Ａにて生成するフレーム構成データとしては、例えば、図３におけるローカルフレームと同一なフレーム形式を成し、データ値として例えば全て「１」のダミーデータを挿入したものが考えられる。なお、このフレーム構成データは、フレーム形式さえ上記条件を満足すれば、そのデータ内容は全て「１」に限るものではない。
【００２９】
ローカル端末２０Ａでは、起動条件として「フレーム受信開始」が設定されていることにより、ノード装置１０Ａからのフレーム構成データの受信を契機にノード装置１０Ａに対し対向するローカル端末１０Ｂ宛のローカルフレーム形式のデータ（図３参照）の送信を開始する。
【００３０】
次に、図６において、ローカル端末２０Ａから送出されたデータは、上述した如くの処理により、ノード装置１０ＡでＡＡＬ１セル変換、ＡＡＬ１フレーム（図４参照）化されてノード装置１０Ｂに送出される。この課程において、ノード装置１０ＢのＡＡＬ１セル処理部１２Ｂでは当該ＡＡＬ１セルの受信が検出される。
【００３１】
ＡＡＬ１セルの受信検出後、図７において、ＡＡＬ１セル処理部１２Ｂは、当該受信したＡＡＬ１セルをローカルフレーム形式のデータに変換して切替部１３２Ｂに送出するとともに、切替部１３２ＢをＡＡＬ１セル処理部１２Ｂの出力が選択されるように切り替え制御する。これにより、切替部１３２Ｂにて、対向するローカル端末２０Ａより送出されたローカルフレーム形式のデータが選択され、該データがローカル端末インタフェース部１３３Ｂを経てローカル端末２０Ｂに送出される。ローカル端末２０Ｂでは、起動条件として「フレーム受信開始」が設定されていることにより、ノード装置１０Ｂからのフレームデータの受信を契機にノード装置１０Ｂに対し対向するローカル端末１０Ａ宛のローカルフレーム形式のデータ（図３参照）の送信を開始する。
【００３２】
次に、図８において、ローカル端末２０Ｂから送出されたデータは、上述した如くの処理により、ノード装置１０ＢでＡＡＬ１セル変換、ＡＡＬ１フレーム化されてノード装置１０Ａに送出される。ノード装置１０Ａにおいて、ＡＡＬ１セル処理部１２Ａは、ＡＡＬ１セルの受信検出後、当該受信したＡＡＬ１セルをローカルフレーム形式のデータに変換して切替部１３２Ａに送出しかつ当該切替部１３２Ａをフレーム生成部１３１Ａの出力に代えてＡＡＬ１セル処理部１２Ａの出力が選択されるように切り替え制御した後、フレーム生成部１３１Ａの機能を停止させる。以後、切替部１３２Ａにおいて、フレーム生成部１３１Ａからのフレーム構成データに代えて、対向するローカル端末２０Ｂより送出されたフレームデータが選択されてローカル端末２０Ａに送出される。これにより、最終的には、同図に示す如くのローカル端末１０Ａ、１０Ｂ間の非構造化データの対向通信が実現される。
【００３３】
上記実施例においては、ノード装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ毎に１つのローカル端末２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを収容する場合について述べたが、収容されるローカル端末は複数であっても構わない。この他、本発明は上述した主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形及び応用が可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＡＴＭ通信装置内でローカル端末が送受するフレーム信号と同形式のフレーム構成信号を生成し、該フレーム構成信号を用いて該当するローカル端末のデータ送出動作を起動するようにしたため、非構造化データ通信時のローカル端末の起動条件として「フレーム受信開始」に依ることが設定された環境下においても、対向するローカル端末から送られてくるフレーム受信に依らず、ＡＴＭ通信装置側からのフレーム構成信号送出の制御によって任意のタイミングで非構造化データ通信を開始でき、システム運用の効率化に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係わる通信システムの全体構成図。
【図２】ノード装置におけるインタフェース部の構成を示すブロック図。
【図３】ローカル端末が送受するフレーム信号のフォーマットを示す図。
【図４】ノード装置が送受するＡＴＭフレーム信号のフォーマットを示す図。
【図５】非構造化データ通信開始時の初期段階の通信状態を示す図。
【図６】非構造化データ通信開始時の図５に続く段階の通信状態を示す図。
【図７】非構造化データ通信開始時の図６に続く段階の通信状態を示す図。
【図８】非構造化データ通信開始時の図７に続く段階の通信状態を示す図。
【図９】従来の通信システムの概略構成図。
【符号の説明】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ ノード装置（ＡＴＭ通信装置）
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ ＡＴＭスイッチ部
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ ＡＡＬ１セル処理部
１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ インタフェース部
１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃ フレーム生成部
１３２Ａ，１３２Ｂ，１３２Ｃ 切替部
１３３Ａ，１３３Ｂ，１３３Ｃ ローカル端末インタフェース部
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ ローカル端末
３０ 伝送路

Claims (4)

1. ローカル端末を収容する複数の非同期転送モード（ＡＴＭ）通信装置を伝送路により接続して成り、任意のローカル端末間で、一方のローカル端末からのフレーム信号を対応するＡＴＭ通信装置にてそのままＡＴＭセル化し、対向するＡＴＭ通信装置を介して他方のローカル端末に送出することにより非構造化データ通信を行うＡＴＭ通信システムにおいて、
   前記ＡＴＭ通信装置は、
   前記ローカル端末が送受する前記フレーム信号と同形式のフレーム構成信号を生成するフレーム信号生成手段と、
   収容するローカル端末に対し、前記フレーム構成信号を送出することにより当該ローカル端末の前記フレーム信号の送出動作を起動する制御手段と
   を具備することを特徴とするＡＴＭ通信システム。
2. ＡＴＭセルは、ＡＴＭアダプテーションレイヤ（ＡＡＬ）タイプ１形式のセルであることを特徴とする請求項１記載のＡＴＭ通信システム。
3. ローカル端末を収容する複数の非同期転送モード（ＡＴＭ）通信装置を伝送路により接続して成り、任意のローカル端末間で、一方のローカル端末からのフレーム信号を対応するＡＴＭ通信装置にてそのままＡＴＭセル化し、対向するＡＴＭ通信装置を介して他方のローカル端末に送出することにおり非構造化データ通信を行うＡＴＭ通信システムの収容端末起動方法において、
   前記ＡＴＭ通信装置により、前記ローカル端末が送受する前記フレーム信号と同形式のフレーム構成信号を生成し、
   収容するローカル端末に対し、前記フレーム構成信号を送出することにより当該ローカル端末の前記フレーム信号の送出動作を起動する
   ことを特徴とするＡＴＭ通信システムの収容端末起動方法。
4. ＡＴＭセルは、ＡＴＭアダプテーションレイヤ（ＡＡＬ）タイプ１形式のセルであることを特徴とする請求項３記載のＡＴＭ通信システムの収容端末起動方法。

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