JP3732412B2 - パケット通信方法及び通信装置、中継開始ノード装置及び中継開始方法、中継ノード装置及び中継方法、中継終了ノード装置及び中継終了方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケットを通信し多段の中継を行うパケット通信システムにおいて使用され、特に、オートネゴシエーションを行い、中継ノードで、受信信号と送信信号のビットレート差を調整するために、アイドル符号セットを挿抜する、パケット通信方式に関する。
【0002】
【従来の技術】
本発明の理解を助けるため、まず従来のパケット通信方式を適用したパケット通信システムの例を説明する。
図40は従来のパケット通信システムで、送信端ノードと、M個の従属同期中継ノードと、受信端ノードと、から構成される。従来の通信システムは、パケット通信状態と、オートネゴシエーション通信状態との、どちらかの状態をとる。図41のパケット通信状態では、送信端ノードから送信した、パケットと、パケットと次のパケットとの間のアイドル符号セットを含むパケット間信号を、M個の従属同期中継ノードを中継して、受信端ノードに通信する。オートネゴシエーション通信状態では、送信端ノードから送信した、連続して繰り返されるオートネゴシエーション通信符号セットを、M個の従属同期中継ノードを中継して、受信端ノードに通信する。なお、オートネゴシエーション通信状態は送信端ノードと受信端ノードの間で通信方法等の設定を行うための通信状態である。通信開始時はオートネゴシエーション通信状態にあり、通信方法等の設定を終了した時点で、パケット通信状態に遷移する。
【0003】
図42は各々の従属同期中継ノードでは、受信部で受信信号から受信クロックを再生し、送信部で、この受信クロックに同期して受信信号をそのまま下流に送信する状態を示す。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、従来の技術によるパケット通信システムでは、従属同期中継ノードが受信クロックを再生し、その再生したクロックを用いて送信していたため、従属同期中継ノードで発生するクロック品質の劣化が、中継を重ねる度に蓄積される。このため、従来の技術による通信システムでは、中継段数と距離が制約され、広域に亘るパケット通信システムを構築することができなかった。
【0005】
本発明は、前記問題点を解消するためになされたものであって、その目的は、中継毎にクロック品質が劣化する従属同期方式ではなく、中継ノードがクロック発生源を有し、このクロックを用いて送信する独立同期方式を採用した、大規模なパケット通信システムを実現可能な、パケット通信方式を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
中継ノードが、FIFOバッファと送信クロック発生源を有し、受信信号をFIFOバッファに入力し、FIFOバッファの出力を、送信クロック発生源が出力する送信クロックに同期して、送信する。
【0007】
パケット通信システムがパケット通信状態の時は、中継ノードにおいて、受信クロックと送信クロックとの周波数差によってFIFOバッファの蓄積量がそのFIFOバッファの上限を超えることがないように、また、下限を下回ることがないように、アイドル符号セットの挿抜を行う。すなわち、中継ノードは、FIFOバッファの蓄積量が最大容量Smaxを超えた場合、受信信号に含まれたアイドル符号セットを破棄する。FIFOバッファの蓄積量が最小容量Sminを下回った場合、受信信号に含まれたアイドル符号セットの直前もしくは直後にアイドル符号セットを挿入する。
【0008】
パケット通信システムがオートネゴシエーション通信状態の時は、受信クロックと送信クロックの周波数差によってFIFOバッファの蓄積量がそのFIFOバッファの上限を超える(オーバーフロー)か下限を下回ること(アンダーフロー)がないよう、オートネゴシエーション符号セットの挿抜を行う。すなわち、中継ノードは、FIFOバッファの蓄積量がSmaxを超えた場合、受信信号に含まれたオートネゴシエーション符号セットを破棄する。FIFOバッファの蓄積量がSminを下回った場合、受信信号に含まれたオートネゴシエーション符号セットの直前もしくは直後にオートネゴシエーション符号セットを挿入する。
【0009】
または、送信端ノードからの信号を最初に中継する中継開始ノードにおいて、一部もしくは全てのオートネゴシエーション符号セットと次のオートネゴシエーション符号セットとの間に、アイドル符号セットを挿入するか、もしくは、一部のオートネゴシエーション符号セットをアイドル符号セットに置換する。中継開始ノード以後の中継ノードでは、受信クロックと送信クロックの周波数差によってFIFOバッファの蓄積量がそのFIFOバッファの上限を超える(オーバーフロー)か下限を下回ること(アンダーフロー)がないよう、アイドル符号セットの挿抜を行う。受信端ノードに信号を送信する中継終了ノードでは、オートネゴシエーション符号セットに挟まれたアイドル符号セットを廃棄する。
【0010】
本発明のパケット通信方式を適用したパケット通信システムでは、中継ノードにおいて、受信信号から再生された受信クロックを用いて送信するのではなく、中継ノードが送信クロック発生源をもち、このクロックによって送信する、独立同期方式を実現しているため、受信信号から受信クロックを再生するときに生じるクロック品質の劣化が、次段の中継ノードに伝播しない。従来は、蓄積されたクロック品質の劣化が問題とならないよう、中継段数と中継距離が制約されていたが、本発明の適用によって、中継段数と中継距離が大幅に緩和される。さらに、受信信号からの受信クロック再生において、クロック品質劣化に対する許容値が大きくなり、安価なクロック再生回路を適用できる。
【0011】
オートネゴシエーション通信状態では、受信クロックと送信クロックの周波数差を調整するために必要なアイドル符号セットが通信されない。このため、従来のパケット通信方式では、中継ノードでの独立同期方式を採用した場合、オートネゴシエーション通信状態において、受信クロックと送信クロックの周波数差を調整できないため、FIFOバッファのオーバーフローもしくはアンダーフローが生じるという問題があった。本発明を適用することにより、オートネゴシエーション通信状態とパケット通信状態のどちらの状態においても、独立同期方式を実現することが可能となる。
【0012】
また、アイドル符号セットを保守監視情報を符号化した保守監視情報符号セットに置換することによって、中継ノード間での保守監視情報の通信が可能であるが、本発明の適用により、オートネゴシエーション通信状態においても、パケット通信状態と同様に、保守監視情報の通信が可能となる。
【0013】
さらに、本発明を適用するパケット通信システムでは、オートネゴシエーション通信状態のとき、受信端ノードが受信する信号は、オートネゴシエーション符号セット間に挟まれていたアイドル符号セットが取り除かれた、従来のオートネゴシエーション通信状態時の信号と同じ信号である。このため、本発明を適用するにあたって、受信端ノードを変更する必要がない。
【0014】
【実施例】
実施例1
実施例1は請求項1及び2の発明を適用したパケット通信システムの例である。
図1は本発明のパケット通信システムを示す。送信端ノードと、M個(Mは1以上の整数)の中継ノードRep-1〜Rep-Mと、受信端ノードと、から構成される。
【0015】
図2は実施例1において、送信端ノードが送信する信号形式を示す。
図2において、送信端の信号形式は、パケット通信状態と、オートネゴシェーション通信状態との、どちらかの状態をとる。パケット通信状態では、送信端ノードから送信した、パケットと、そのパケットと次のバケットとの間の少なくとも1個のアイドル符号セットを含むパケット間信号を、M個の中継ノードを中継して、受信端ノードに通信する。オートネゴシェーション通信状態では、送信端ノードから送信した、連続して繰り返されるオートネゴシェーション符号セットを、M個の中継ノードを中継して、受信端ノードに通信する。
【0016】
図3は実施例1の中継ノード、Rep-iのブロック構成を示す図であり、図中、太線矢印は主信号の流れを示す。図中細線の矢印は、受信クロック及び送信クロックの流れを示す。この矢印の表示は本明細書の各図に対して同じく適用される。
図中の符号を付したブロックは次の如くのものを示す。
100 受信部
102 デスタッフ部
104 FIFOバッファ
106 スタッフ部
108 送信部
110 送信クロック発生源
【0017】
これら各部の動作は次の如くである。
デスタッフ部(102)
(1) 主信号からアイドル符号セットを検知する。
デスタッフ要求=Trueかつアイドル符号セットを検知したとき、検知した符号セットを出力する期間中、書込イネーブル=Falseとする。
(2) 主信号からAN(オートネゴシエーション)符号セットを検知する。
デスタッフ要求=TrueかつAN符号セットを検知したとき、検知した符号セットを出力する期間中、書込イネーブル=Falseとする。
FIFOバッファ(104)
(1) 書込イネーブル=Trueのとき、受信クロックに同期して入力される主信号をバッファに書き込む。書込イネーブル=Falseのときは、バッファへの書き込みを停止する。
(2) 読出イネーブル=Trueのとき、送信クロックに同期してバッファから主信号に入力された順に読み出して出力する。読出イネーブル=Falseのときは、読み出しを停止する。
(3) 蓄積量がSmaxを超えたときは、デスタッフ要求=Trueを出力する。
蓄積量がSminを下回ったときは、スタッフ要求=Trueを出力する。
スタッフ部(106)
(1) 主信号からアイドル符号セットを検知する。
スタッフ要求=Trueかつアイドル符号セットを検知したとき、検知した符号セットの直後にアイドル符号セットを挿入する。また、挿入期間中、読出イネーブル=Falseとする。
(2) 主信号からAN符号セットを検知する。
スタッフ要求=TrueかつAN符号セットを検知したとき、検知した符号セットの直後にAN符号セットを挿入する。また、挿入期間中、読出イネーブル=Falseとする。
(本明細書中、ANはオートネゴシェーションの略である。)
すなわち、この中継ノードRep-iの動作は、図3に示すように少なくとも1個の中継ノードRep-iが、FIFOバッファと送信クロック発生源を有し、受信信号をFIFOバッファに入力し、FIFOバッファの出力を、送信クロック発生源が出力する送信クロックに同期して、送信する。
【0018】
図4は実施例1の中継ノードRep-iの動作を示すフローチャートである。図5は実施例1のスタッフ/デスタッフ時の各信号の位置関係を示すタイムチャートである。
図4のフローチャートの説明を行うと概要次のごとくである。
初期化において、
Smin≦蓄積量≦Smax
デスタッフ要求=False
スタッフ要求=False
書込イネーブル=True
読出イネーブル=True
のとき、
FIFOバッファ:FIFOの蓄積量<Sminを検知すると
蓄積量<Smin
デスタッフ要求=False
スタッフ要求=True
書込イネーブル=True
読出イネーブル=True
へ進む。
スタッフ部:入力信号=AN符号セットを検知で
AN符号セット挿入
デスタッフ要求=False
スタッフ要求=True
書込イネーブル=True
スタッフ部:検知した符号セットの直後にAN符号セットを挿入
スタッフ部:挿入期間中、読出イネーブル=False
FIFOバッファ:挿入期間中出力停止
となり、
スタッフ部:AN符号セットの挿入終了でSmin≦蓄積量≦Smaxとする。
また
スタッフ部:入力信号=アイドル符号セットを検知で
アイドル符号セット挿入
デスタッフ要求=False
スタッフ要求=True
書込イネーブル=True
スタッフ部:検知した符号セットの直後にアイドル符号セットを挿入
スタッフ部:挿入期間中、読出イネーブル=False
FIFOバッファ:挿入期間中出力停止
では、
スタッフ部:アイドル符号セットの挿入終了でSmin≦蓄積量≦Smaxとする。
一方、FIFOバッファ:FIFOの蓄積量>Smax を検知では
蓄積量<Smin
デスタッフ要求=True
スタッフ要求=False
書込イネーブル=True
読出イネーブル=True
となり、
デスタッフ部:入力信号=AN符号セットを検知では
AN符号セット廃棄
デスタッフ要求=True
スタッフ要求=True
読出イネーブル=True
デスタッフ部:検知した符号セットを出力期間中、書込イネーブル=False
FIFOバッファ:廃棄期間中入力停止
とする。
デスタッフ部:AN符号セットの廃棄終了で、Smin≦蓄積量≦Smaxとなり、
又、デスタッフ部:入力信号=アイドル符号セットを検知では
アイドル符号セット廃棄
デスタッフ要求=True
スタッフ要求=True
読出イネーブル=True
デスタッフ部:検知した符号セットを出力期間中、書込イネーブル=False
FIFOバッファ:廃棄期間中入力停止
となり、
デスタッフ部:アイドル符号セットの廃棄終了で、Smin≦蓄積量≦Smaxへ戻る。
以下各フローチャートもほぼ同様に動作を説明するものと解されたい。
【0019】
各中継ノードRep-iの動作を更に要約すると次の如くである。図4及び図5に示すように、
FIFOバッファの蓄積量が最大記憶容量Smaxを超えた場合、受信信号にアイドル符号セットが含まれるときは、このアイドル符号セットを破棄する。受信信号にオートネゴシェーション符号セット(AN)が含まれるときは、このオートネゴシェーション符号セットを破棄する。FIFOバッファの蓄積量が最小記憶容量Sminを下回った場合、受信信号にアイドル符号セットが含まれるときは、その直後にアイドル符号セットを挿入する。受信信号にオートネゴシェーション符号セットが含まれるときは、その直後にオートネゴシェーション符号セットを挿入する。
【0020】
中継ノードRep-iは、受信信号から再生した受信クロックとは独立の、送信クロックに同期した送信を行うため、下流の中継ノードでは、中継ノードRep-iより上流で蓄積されたクロック品質劣化が伝播されない。パケット通信状態では、FIFOバッファ蓄積量の調整を、アイドル符号セットの挿抜によって行うため、送信端ノードから送信されたパケットは変化することなく受信端ノードに通信される。また、オートネゴシエーション通信状態では、FIFOバッファ蓄積量の調整を、オートネゴシエーション符号セットの挿抜によって行う。このとき、同じ値のオートネゴシエーション符号セットが連続するため、一部オートネゴシエーション符号セットを挿抜しても、通信に問題は生じない。
【0021】
なお、中継ノード全てを独立同期型(受信クロックを送信クロックに付け替えるクロック付替えを行う方式)とするのではなく、従来の従属同期型の中継ノードと組み合わせ、クロック品質の劣化が大きい場合のみ独立同期型の中継ノードとすることも可能である。
【0022】
実施例2
実施例2は、一連の中継ノードの前後に、中継開始ノードと中継終了ノードを設けたパケット通信システムの例である。
この実施例のパケット通信システムは、図6に示す如く、送信端ノードと、中継開始ノードと、M個(Mは1以上の整数)の中継ノードをRep-1〜Rep-Mと、中継終了ノードと、受信端ノードと、から構成される。
【0023】
図7は実施例のパケット通信システムにおいて送信端ノードが送信する信号形式を示す図である。すなわち、このパケット通信システムは、パケット通信状態と、オートネゴシエーション通信状態との、とちらかの状態をとる。パケット通信状態では、送信端ノードから送信した、パケットと、次のパケットとの間の少なくとも1個のアイドル符号セットを、中継開始ノードと、M個の中継ノードと、中継終了ノードを中継して、受信端ノードに通信する。オートネゴシエーション通信状態では、送信端ノードから送信した、連続して繰り返されるオートネゴシエーション符号セットを、中継開始ノードと、M個の中継ノードと、中継終了ノードを中継して、受信端ノードに通信する。
【0024】
図8は本実施例の中継開始ノードのブロック構成を示す。
すなわち、中継開始ノードは、受信部、アイドル符号セット挿入部、クロック付替部、送信部から、構成される。
【0025】
図9は、実施例2の中継開始ノードのアイドル符号セット挿入部のブロック構成を示し、太線矢印は主信号の流れを示す。
図9に示す本アイドル符号セット挿入部は次の各構成より成り、それぞれ次の如くの機能を有する。
【0026】
デスタッフ部(200)
主信号からAN符号セットを検知する。
デスタッフ要求=Trueであり、かつAN符号セットを検知したとき、検知した符号セットを出力する期間中、書込イネーブル=Falseとする。
FIFOバッファ(202)
書込イネーブル=Trueのとき、入力される主信号をバッファに書き込む。書込イネーブル=Falseのときは、バッファへの書き込みを停止する。
読出イネーブル=Trueのとき、バッファから主信号を入力された順に読み出して出力する。
読出イネーブル=Falseのときは、読み出しを停止する。
蓄積量がRmin以上のときは、デスタッフ要求=Trueを出力する。
蓄積量がRmax以上のときは、スタッフ要求=Falseを出力する。
Rmin:FIFOバッファの標準蓄積ビット数+AN符号セット1個のビット数
Rmax:FIFOバッファの正常動作を保証するための最大の蓄積ビット数(Rmin より大きい値)
スタッフ部(204)
主信号からAN符号セットを検知する。
スタッフ要求=Trueであり、かつ、アイドル符号セット挿入タイマーが時間Tiの経過を示し、かつ、AN符号セットを検出したとき、検知した符号セットの直後にアイドル符号セットを1個挿入する。挿入期間中は、読出イネーブル=Falseとする。挿入後、アイドル符号セット挿入タイマーをリセットする。
【0027】
図10は、実施例2の中継開始ノードのアイドル符号セット挿入部の動作を示すフローチャートである。
【0028】
図11は、実施例2の中継開始ノード−アイドル符号セット挿入部の動作を示す表である。
図9〜11で示した実施例2の動作を要約すると次の如くである。
受信部で受信された信号を、アイドル符号セット挿入部において、周期Tiで、オートネゴシエーション符号セット間に、1個のアイドル符号セットを挿入する。アイドル符号セット挿入部は、FIFOバッファを有し、これに信号を一旦蓄積する。アイドル符号セットの挿入によってFIFOバッファの蓄積量が増加する。FIFOバッファがオートネゴシエーション符号セットのビット数以上を蓄積したとき、オートネゴシエ−ション符号セットを破棄することによって、FIFOバッファ蓄積量の調整を行う。クロック付替部は、受信クロックに同期した信号を送信クロックに同期した信号に変える。送信部は、クロック付替部が出力した信号を、下流の中継ノードに送信する。
【0029】
図12は、実施例2のクロック付替部のブロック構成を示す図である。
図12の各構成素子は次の機能を有する。
【0030】
デスタッフ図(210)
主信号からアイドル符号セットを検知する。
デスタッフ要求=Trueかつアイドル符号セットを検知したとき、検知した符号セットを出力する期間中、書込イネーブル=Falseとする。
FIFOバッファ(212)
書込イネーブル=Trueのとき、受信クロックに同期して入力される主信号をバッファに書き込む。書込イネーブル=Falseのときは、バッファへの書き込みを停止する。
読出イネーブル=Trueのとき、送信クロックに同期してバッファから主信号を入力された順に読み出して出力する。読出イネーブル=Falseのときは、読み出しを停止する。
蓄積量がSmaxを超えたときは、デスタッフ要求=Trueを出力する。
蓄積量がSminを下回ったときは、スタッフ要求=Trueを出力する。
スタッフ部(214)
主信号からアイドル符号セットまたはAN符号セットを検知する。
スタッフ要求=Trueかつアイドル符号セットまたはAN符号セットを検知したとき、検知した符号セットの直後にアイドル符号セットを挿入する。
また、挿入期間中、読出イネーブル=Falseとする。
FIFOバッファに対しては、送信クロック発生源(216)より送信クロックを供給する。
【0031】
図13は本発明の実施例2のクロック付替部の動作を示すフローチャートである。
【0032】
図14は実施例2のスタッフ/デスタッフ時の各信号を示す時間チャートである。
図12〜14の説明を要約すると次の如くである。中継開始ノードのクロック付替部は、FIFOバッファと送信クロック発生源を有し、信号をFIFOバッファに入力し、FIFOバッファの出力を、送信クロック発生源が出力する送信クロックに同期して、送信する。FIFOバッファの蓄積量がSmaxを超えた場合、信号にアイドル符号セットが含まれるときは、このアイドル符号セットを破棄する。FIFOバッファの蓄積量がSminを下回った場合、信号にアイドル符号セットが含まれるときは、その直後にアイドル符号セットを挿入する。
【0033】
図15は実施例2の中継ノードRep-iのブロック構成を示す図である。本中継ノードRep-iは、受信部、クロック付替部、送信部、から構成される。受信部で信号を受信し、クロック付替部に出力する。クロック付替部は、受信クロックに同期した信号を送信クロックに同期した信号に変える。送信部は、クロック付替部が出力した信号を、下流の中継ノードに送信する。
【0034】
中継ノードRep-iのクロック付替部は中継開始ノードのクロック付替部と同じであり、FIFOバッファと送信クロック発生源を有し、信号をFIFOバッファに入力し、FIFOバッファの出力を、送信クロック発生源が出力する送信クロックに同期して送信する。FIFOバッファの蓄積量がSmaxを超えた場合、信号にアイドル符号セットが含まれるときは、このアイドル符号セットを破棄する。FIFOバッファの蓄積量がSminを下回った場合、信号にアイドル符号セットが含まれるときは、その直後にアイドル符号セットを挿入する。
【0035】
図16は実施例2の中継終了ノードのブロック構成を示す。
中継終了ノードは、受信部、クロック付替部、アイドル符号セット廃棄部、送信部、から構成される。受信部で受信された信号を、クロック付替部に出力する。クロック付替部は、受信クロックに同期した信号を送信クロックに同期した信号に変える。
【0036】
図17は、実施例2の中継終了ノードのアイドル符号セット廃棄部のブロック構成を示す図である。
【0037】
アイドル符号セット廃棄部は、デスタッフ部(240)、FIFOバッファ(242)、スタッフ部(244)よりなり、これら各部の機能は次の如くである。
【0038】
デスタッフ図(240)
主信号からAN符号セットに続くアイドル符号セットを検知する。
デスタッフ要求=Trueであり、かつ、AN符号セットに続くアイドル符号セットを検知したとき、検知した符号セットを出力する期間中、書込イネーブル=Falseとする。
FIFOバッファ(242)
書込イネーブル=Trueのとき、入力される主信号をバッファに書き込む。書込イネーブル=Falseのときは、バッファへの書き込みを停止する。
読出イネーブル=Trueのとき、バッファから主信号を入力された順に読み出して出力する。
読出イネーブル=Falseのときは、読み出しを停止する。
蓄積量がTminを下回ったときは、デスタッフ要求=Falseを出力する。
蓄積量がTmaxを下回ったときは、スタッフ要求=Trueを出力する。
Tmax:FIFOバッファの標準蓄積ビット数−AN符号セットのビット数
Tmin:FIFOバッファの正常動作を保証するための最小の蓄積ビット数(Tmax より小さい値)
スタッフ部(244)
主信号からAN符号セットを検知する。
スタッフ要求=Trueであり、かつ、AN符号セットを検出したとき、検出した符号セットの直後にAN符号セットを1個挿入する。
また、挿入期間中、読出イネーブル=Falseとする。
【0039】
図18は実施例2の中継終了ノードのアイドル符号セット廃棄部の動作を示すフローチャートである。
【0040】
図19は実施例2の中継終了ノードのアイドル符号セット廃棄部の動作を示す時間チャートである。
【0041】
図17〜図19に示したアイドル符号セット廃棄部は、オートネゴシエーション符号セット間に挿入されたアイドル符号セットを廃棄する。アイドル符号セット廃棄部は、FIFOバッファを有し、これに信号を一旦蓄積する。アイドル符号セットの挿入によってFIFOバッファの蓄積量が減少する。FIFOバッファの蓄積量がオートネゴシエーション符号セットのビット数以上に減少したとき、オートネゴシエーション符号セットを挿入することによって、FIFOバッファ蓄積量の調整を行う。送信部は、アイドル符号セット廃棄部が出力した信号を、受信端ノードに送信する。
【0042】
中継終了ノードのクロック付替部は中継開始ノードのクロツク付替部と同じであり、FIFOバッファと送信クロック発生源を有し、信号をFIFOバッファに入力し、FIFOバッファの出力を、送信クロック発生源が出力する送信クロックに同期して、送信する。FIFOバッファの蓄積量がSmaxを超えた場合、信号にアイドル符号セットが含まれるときは、このアイドル符号セットを破棄する。FIFOバッファの蓄積量がSminを下回った場合、信号にアイドル符号セットが含まれるときは、その直後にアイドル符号セットを挿入する。
【0043】
このように、本発明によるとギガビットイーサネット通信システムにおいて、独立同期方式の中継が可能となる。また、中継開始ノードが、オートネゴシエーション通信状態においてアイドル符号セットを挿入しているため、各中継ノードでは、オートネゴシエーション通信状態のときオートネゴシエーション符号セットの挿抜を行わなくとも、パケット通信状態と共通の処理(アイドル符号セットの挿抜)によって、クロック付替えが可能となる。これにより、実施例1と比較して、中継ノードが簡易化される。また、中継終了ノードにおいて、オートネゴシエーション通信状態時に挿入したアイドル符号セットを全て取り除き、元のオートネゴシエーション通信状態の信号に戻すため、受信端ノードにおいて信号形式の不一致による障害を防止する。
【0044】
なお、中継開始ノードにおいて、オートネゴシエーション通信状態時のアイドル符号セット挿入によって送信信号のビットレートを増加することを防ぐため、一部のオートネゴシエーション符号セットを廃棄した。しかし、中継開始ノードから中継終了ノードまでの区間において、通信される信号のビットレートの増加が許容される場合には、中継開始ノードにおいて、オートネゴシエーション通信状態時のオートネゴシエーション符号セット廃棄は不要である。また、中継開始ノードから中継終了ノードの全てのノードを独立同期型とするのではなく、従来の従属同期型の中継ノードと組み合わせ、クロック品質の劣化が大きい場合のみ独立同期型の中継ノードとすることも可能である。
【0045】
実施例3
実施例3は、ギガビットイーサネットへの適用例である。
図20はこの発明を適用したギガビットイーサネット通信システムの例である。
図20に示す実施例のギガビットイーサネット通信システムは、送信端ノードと、中継開始ノードと、M個(Mは1以上)の中継ノードRep1〜Rep−Mと、中継ノードと、受信端ノードと、から構成される。
【0046】
図21に示すギガビットイーサネット通信システムは、パケット通信状態と、オートネゴシエーション通信状態との、どちらかの状態をとる。パケット通信状態では、送信端ノードから送信した、イーサネットフレームと、イーサネットフレームと次のイーサネットフレームとの間の少なくとも1個のアイドル符号セットを、中継開始ノードと、M個の中継ノードと、中継終了ノードを中継して、受信端ノードに通信する。オートネゴシエーション通信状態では、送信端ノードから送信した、連続して繰り返されるオートネゴシエーション符号セットを、中継開始ノードと、M個の中継ノードと、中継終了ノードを中継して、受信端ノードに通信する。
【0047】
なお、この図21はこの実施例3のギガビットイーサネット通信システムにおいて、送信端ノードが送信する信号形式を示す図である。
図には初めオートネゴシエーション(AN)通信状態があり、これに続いてパケット通信状態となる様子を示している。
オートネゴシエーション(AN)符号セットの一例は、
/-K28.5+/D21.5/A1/B1/K28.5/D2.2/A2/B2/+K28.5-/D21.5/A3/B3/K28.5/D2.2/A4/B4/ の如く、一部が反復する符号である。
アイドル符号セットは、
/-K28.5+/+D16.2-/
/-K28.5+/ : 0011111010
/+K28.5-/ : 1100000101
/D21.5/ : 1010101010
/D2.2/ : 1011010101 または 0100100101
/A1/, /A2/, A3/, A4/, B1/, /B2/, B3/, B4/ は、10ビット長のデータ符号であり、これらの組合せで、
/+D16.2-/ : 1001000101 の如くの値となる。
【0048】
図22は実施例3の中継開始ノードのブロック構成を示す図である。
図22の中継開始ノードは、受信部、通信状態判定部、アイドル符号セット挿入部、中継処理部、送信部から構成される。受信部で受信された信号を、受信状態判定部において、パケット通信状態であるか、オートネゴシエーション通信状態であるかを、判定する。
【0049】
図23は実施例3の中継ノードの通信状態判定部の動作を示すフローチャートである。
【0050】
図24は実施例3の中継開始ノードのアイドル符号セット挿入部の動作を示す時間図表である。
【0051】
図23及び図24に示す如く、オートビットネゴシエーション符号セットが、前回のオートネゴシエーション符号セットの検出から期間Ta以内に検出された場合、オートネゴシエーション通信状態であると判定し、この条件を満たさない場合は、パケット通信状態と判定する。オートネゴシエーション通信状態と判定された場合には、アイドル符号セット挿入部において、周期Tiで、オートネゴシエーション符号セットを8個のアイドル符号セットに置換する。オートネゴシエーション通信状態で入力された主信号はAN符号セットを有する。
AN符号は例えば、/-K28.5+/D21.5/A1/B1/...に、/-K28.5+/D21.5/A2/B2/...が続き、
/-K28.5+/D21.5/A1′/B1′/...に、/-K28.5+/D21.5/A2′/B2′/...が続く如く
周期Tiで、2個連続して同じパターンのaAN符号セットを検出し(/Ai/=/Ai′/かつ/Bi/=/Bi′/)、2個めのAN符号セットを、8個のアイドル符号セットに置換する。
出力された主信号は /-K28.5+/D21.5/A1/B1/...となる。
中継処理部は、受信クロックに同期した信号を送信クロックに同期した信号に変え、一部のアイドル符号セットを保守監視情報を符号化した保守監視情報符号セットに置換する。送信部は、中継処理部が出力した信号を、下流の中継ノードに送信する。
【0052】
図25は、実施例3の中継ノードの中継処理部のブロック構成を示す。
図25の中継ノードの中継処理部は、クロック付替部(302)と、保守監視部情報送信部(304)と、保守監視部(306)と、を有する。
保守監視部(306)は次の如くの保守監視機能を有している。
・保守監視情報としてパリティを通信することにより、ビットエラーレートを監視する。
・保守監視情報としてトレース情報を通信することにより、誤接続を監視する。
・保守監視情報として経路切替情報を通信することにより、故障時の経路切替を行う。
【0053】
図26は、実施例3のクロック付替部(302)のブロック構成を示すブロック図である。
クロック付替部(302)は、FIFOバッファ(320)と送信クロック発生源(322)を有し、信号をFIFOバッファに入力し、FIFOバッファの出力を、送信クロック発生源が出力する送信クロックに同期して、送信する。FIFOバッファの蓄積量がSmaxを超えた場合、信号にアイドル符号セットが含まれるときは、このアイドル符号セットを破棄する。FIFOバッファの蓄積量がSminを下回つた場合、信号にアイドル符号セットが含まれるときは、その直後にアイドル符号セットを挿入する。
【0054】
更にその動作の詳細は次の如くである。
デスタッフ部(310):
主信号からアイドル符号セットを検知する。
デスタッフ要求=Trueかつアイドル符号セットを検知したとき、検知した符号セットを出力する期間中、書込イネーブル=Falseとする。
FIFOバッファ(320):
書込イネーブル=Trueのとき、受信クロックに同期して入力される主信号をバッファに書き込む。
書込イネーブル=Falseのときは、バッファへの書き込みを停止する。
読出イネーブル=Trueのとき、送信クロックに同期してバッファから主信号を入力された順に読み出して出力する。読出イネーブル=Falseのときは、読み出しを停止する。
蓄積量がSmaxを超えたときは、デスタッフ要求=Trueを出力する。
蓄積量がSminを下回ったときは、スタッフ要求=Trueを出力する。
スタッフ部(324):
主信号からアイドル符号セットを検知する。
スタッフ要求=Trueかつアイドル符号セットを検知したとき、検知した符号セットの直後にアイドル符号セットを挿入する。また、挿入期間中、読出イネーブル=Falseとする。
【0055】
図27は、実施例3のクロック付替部(302)の動作を示すフローチャートである。
【0056】
図28は、実施例3のスタッフ/デスタッフ時の各信号の時間関係を示す図である。
【0057】
図29は、実施例3の保守監視情報送信部のブロック構成を示す図である。
【0058】
図30は実施例3の保守監視情報送信部(306)の動作を示す図である。
【0059】
その動作を要約すると次の如くである。
保守監視情報送信部(306)は、保守監視情報符号化部とアイドル符号セット置換部を有する。保守監視部が出力した保守監視情報を、保守監視情報符号セットに符号化して、アイドル符号セット置換部に出力する。アイドル符号セット置換部は、置換イネーブル状態であり、かつ、信号から連続する2個のアイドル符号セットを検出したとき、検出された2個のアイドル符号セットを1個の保守監視情報符号セットに置換する。保守監視部は、パケット通信システムの保守監視を行うために必要な、保守監視情報を生成する。
【0060】
図31は、実施例3の中継ノードRep-iのブロック構成を示す図である。
中継ノードRep-iは、受信部、中継処理部、送信部、から構成される。受信部で信号を受信し、中継処理部に出力する。中継処理部は、保守監視情報符号セットを受信信号から取りだし、受信クロックに同期した信号を送信クロックに同期した信号に変え、一部のアイドル符号セットを保守監視情報を符号化した保守監視情報符号セットに置換する。送信部は、中継処理部が出力した信号を、下流の中継ノードに送信する。
【0061】
図32は実施例3の中継ノード中継処理部のブロック構成を示す。中継ノードRep-iの中継処理部は、保守監視情報受信部と、クロック付替部と、保守監視情報送信部と、保守監視部と、を有する。
保守監視機能は次の如くである。
・ 保守監視情報としてパリティを通信することにより、ビットエラーレートを監視する。
・ 保守監視情報としてトレース情報を通信することにより、誤接続を監視する。
・ 保守監視情報として経路切替情報を通信することにより、故障時の経路切替を行う。
【0062】
図33は、実施例3の保守監視情報受信部のブロック構成を示す図であり、図34はその動作を示す信号の時間チャートである。
保守監視情報受信部は、保守監視情報読取部と、アイドル符号セット置換部を有する。
【0063】
保守監視情報読取部の機能は次の如くである。
主信号から保守監視情報符号セットを検知し、これを読み取って、保守監視情報符号セットを保守監視情報に復号化する。
【0064】
アイドル符号セット置換部の機能は次の如くである。
主信号から保守監視情報符号セットを検知し、これを、2個のアイドル符号セットに置換する。
【0065】
保守監視情報読取部は、信号から保守監視情報符号セットを読み取って保守監視情報に復号化し、保守監視部に出力する。アイドル符号セット置換部は、信号から保守監視情報符号セットを検出したとき、検出された保守監視情報符号セットを2個のアイドル符号セットに置換する。クロック付替部は、中継開始ノードのクロック付替部と同じである。保守監視情報送信部は、中継開始ノードの保守監視情報送信部と同じである。保守監視部は、受信信号から読み取った保守監視情報の解析と、送信すべき保守監視情報の生成を行う。
【0066】
図35は実施例3の中継終了ノードのブロック構成を示す図である。
中継終了ノードは、受信部、中継処理部、通信状態判定部、中継処理用符号セット廃棄部、送信部、から構成される。受信部で受信された信号を、中継処理部に出力する。中継処理部は、保守監視情報符号セットを受信信号から取りだし、受信クロックに同期した信号を送信クロックに同期した信号に変える。受信状態判定部は、中継開始ノードの受信状態判定部と同じである。オートネゴシエーション通信状態と判定された場合には、アイドル符号セット廃棄部において、オートネゴシエーション符号セット間に挿入されたアイドル符号セットを廃棄する。
【0067】
図36は実施例3の中継終了ノードのアイドル符号セット廃棄部のブロック構成を示す図である。本ブロックは、デスタッフ部、これに続くFIFOバッファと、スタッフ部と従続に接続され、書込イネーブルがデスタッフ部よりFIFOに送られ、読出イネーブルがスタッフ部よりFIFOに送られる。
アイドル符号セット廃棄部は、FIFOバッファを有し、これに信号を一旦蓄積する。アイドル符号セットの挿入によってFIFOバッファの蓄積量が減少する。FIIFOバッファの蓄積量がオートネゴシエーション符号セットのビット数以上に減少したとき、1個のオートネゴシエーション符号セットを挿入することによって、FIFOバッファ蓄積量の調整を行う。送信部は、中継処理用符号セット廃棄部が出力した信号を、受信端ノードに送信する。
【0068】
実施例3の中継終了ノードのアイドル符号セット廃棄部のブロックの各部の機能は次の如くである。
デスタッフ部
主信号からアイドル符号セットを検知する。
受信状態=AN通信状態であり、かつ、デスタッフ要求=Trueであり、かつ、アイドル符号セットを検知したとき、検知した符号セットを出力する期間中、書込イネーブル=Falseとする。
FIFOバッファ
・ 書込イネーブル=Trueのとき、入力される主信号をバッファに書き込む。書込イネーブル=Falseのときは、バッファへの書き込みを停止する。
・ 読出イネーブル=Trueのとき、バッファから主信号を入力された順に読み出して出力する。読出イネーブル=Falseのときは、読み出しを停止する。
・ 蓄積量がTminを下回ったときは、デスタッフ要求=False を出力する。蓄積量がTmaxを下回ったときは、スタッフ要求=Trueを出力する。
・ Tmax:FIFOバッファの標準蓄積ビット数-160ビット(AN符号セットのビット数)
・ Tmin: FIFOバッファの正常動作を保証するための最小ビット数(Tmaxより小さい値)
スタッフ部
主信号からAN符号セットを検知する。
スタッフ要求=Trueであり、かつ、2個連続して同じパターンのAN符号セットを検出したとき、検知した2個の符号セットの間にこれと同じパターンのAN符号セットを1個挿入する。また、挿入期間中、読出イネーブル=Falseとする。
主信号からアイドル符号セットを検知する。
通信状態=パケット通信状態であり、スタッフ要求=Trueであり、かつ、アイドル符号セットを検出したとき、検知した符号セットの直後にアイドル符号セットを1個挿入する。また、挿入期間中、読出イネーブル=Falseとする。
【0069】
図37は実施例3の中継終了ノードのアイドル符号セット廃棄部の動作を示すフローチャートである。
【0070】
図38は実施例3の中継終了ノードのアイドル符号セット廃棄部の動作を示す図表である。
【0071】
図39は、実施例3の中継終了ノードの中継処理部のブロック構成を示す図である。
中継終了ノードの中継処理部は、保守監視情報受信部と、クロック付替部と、保守監視部と、を有する。保守監視情報受信部は、中継ノードRep-iの保守監視情報受信部と同じである。クロック付替部は、中継ノードRep-iのクロック付替部と同じである。保守監視部は、受信信号から読み取った保守監視情報の解析を行う。
【0072】
保守監視機能:
・ 保守監視情報としてパリティを通信することにより、ビットエラーレートを監視する。
・ 保守監視情報としてトレース情報を通信することにより、誤接続を監視する。
・ 保守監視情報として経路切替情報を通信することにより、故障時の経路切替を行う。
【0073】
以上説明したように、本発明によると、ギガビットイーサネット通信システムにおいて、独立同期方式の中継が可能となる。また、中継開始ノードが、オートネゴシエーション通信状態において、一部のオートネゴシエーション符号セットをアイドル符号セットに置換しているため、各中継ノードでは、オートネゴシエ−ション通信状態/パケット通信状態の判定をしなくともパケット通信状態と共通の処理(アイドル符号セットの挿抜)によって、クロック付替えが可能である。これにより、実施例1と比較して、中継ノードが簡易化される。さらに、アイドル符号セットの一部を保守監視情報符号セットに置換し、中継ノード間で保守監視情報の通信を行う、パケット通信システムの保守監視機能を実現している。これにより、システムの信頼性を向上させることが可能である。なお、実施例2に対しても、実施例3と同じく、アイドル符号セットの一部を保守監視情報符号セットに置換し、中継ノード間で保守監視情報の通信を行う、パケット通信システムの保守監視機能を実現することも可能である。
【0074】
なお、送信端ノードと中継開始ノードとが同じ装置内に存在してもよい。また、同様に、中継終了ノードと受信端ノードが同じ装置内に存在してもよい。また、中継開始ノードから中継終了ノードの全てのノードを独立同期型とするのではなく、従来の従属同期型の中継ノードと組み合わせ、クロック品質の劣化が大きい場合のみ独立同期型の中継ノードとすることも可能である。
【0075】
【発明の効果】
本発明は、パケット通信システムの中継ノードにおいて独立同期方式を実現し、従来のクロック品質が中継段数の増加に伴って劣化するという問題を解決する。これによって、中継段数と中継距離に対する制約が大幅に緩和され、安価な受信クロック再生回路を用いることができるため、大規模で経済的なパケット通信システムを構築することを可能とする。本発明では、オートネゴシエーション通信状態とパケット通信状態のどちらの状態においても、独立同期方式を実現可能である。本発明によって、オートネゴシエーション通信状態時に、独立同期方式を実現するにあたって必要となるアイドル符号セットをオートネゴシエーション符号セットと混在させることによって、これを応用した保守監視情報符号セットの通信が可能となり、システムの保守監視が可能となる。
さらに、本発明では、送信端ノードと受信端ノードは、従来の信号形式で送受信可能であるため、既存のシステムに対して容易に本発明を適用できる。このように、本発明は、大規模なパケット通信システムを経済的かつ容易に実現できる、優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のパケット通信システムを示す図である。
【図2】 本発明の実施例1において、送信端ノードが送信する信号形式を示す図である。
【図3】 本発明の実施例1の中継ノードRep-iのブロック構成を示す図である。
【図4】 本発明の実施例1の中継ノードRep-iの動作を示すフローチャートである。
【図5】 本発明の実施例1のスタッフ/デスタッフ時の各信号の位置関係を示すタイムチャートである。
【図6】 本発明の実施例2のパケット通信システムを示す図である。
【図7】 本実施例のパケット通信システムにおいて、送信端ノードが送信する信号形式を示す図である。
【図8】 本実施例の中継開始ノードのブロック構成を示す図である。
【図9】 実施例2の中継開始ノードのアイドル符号セット挿入部のブロック構成を示す図である。
【図10】 実施例2の中継開始ノードのアイドル符号セット挿入部の動作を示すフローチャートである。
【図11】 実施例2の中継開始ノード−アイドル符号セット挿入部の動作を示す表である。
【図12】 実施例2のクロック付替部のブロック構成を示す図である。
【図13】 本発明の実施例2のクロック付替部の動作を示すフローチャートである。
【図14】 実施例2のスタッフ/デスタッフ時の各信号を示す時間チャートである。
【図15】 実施例2の中継ノードRep-iのブロック構成を示す図である。
【図16】 実施例2の中継ノードのブロック構成を示す図である。
【図17】 実施例2の中継終了アノードのアイドル符号セット廃棄部のブロック構成を示す図である。
【図18】 実施例2の中継終了アノードのアイドル符号セット廃棄部の動作を示すフローチャートである。
【図19】 実施例2の中継終了アノードのアイドル符号セット廃棄部の動作を示す時間チャートである。
【図20】 本発明を適用したギガビットイーサネット通信システムの例である。
【図21】 実施例3のギガビットイーサネット通信システムにおいて、送信端ノードが送信する信号形式を示す図である。
【図22】 実施例3の中継開始ノードのブロック構成を示す図である。
【図23】 実施例3の中継開始ノードの通信状態判定部の動作を示すフローチャートである。
【図24】 実施例3の中継開始ノードのアイドル符号セット挿入部の動作を示す時間図表である。
【図25】 実施例3の中継開始ノードの中継処理部のブロック構成を示す図である。
【図26】 実施例3のクロック付替部(302)のブロック構成を示すブロック図である。
【図27】 実施例3のクロック付替部(302)の動作を示すフローチャートである。
【図28】 実施例3のスタッフ/デスタッフ時の各信号の時間関係を示す図である。
【図29】 実施例3の保守監視情報送信部のブッロク構成を示す図である。
【図30】 実施例3の保守監視情報送信部(306)の動作を示す図である。
【図31】 実施例3の中継ノードRep-iのブロック構成を示す図である。
【図32】 実施例3の中継ノードの中継処理部のブロック構成を示す図である
【図33】 実施例3の保守監視情報送信部のブッロク構成を示す図である。
【図34】 実施例3の保守監視情報送信部の動作を示す信号の時間チャートである。
【図35】 実施例3の中継終了ノードのブロック構成を示す図である。
【図36】 実施例3の中継終了ノードのアイドル符号セット廃棄部のブロック構成を示す図である。
【図37】 実施例3の中継終了ノードのアイドル符号セット廃棄部の動作を示すフローチャートである。
【図38】 実施例3の中継終了ノードのアイドル符号セット廃棄部の動作を示す図表である。
【図39】 実施例3の中継終了ノードの中継処理部のブロック構成を示す図である。
【図40】 従来のパケット通信システムのブロック構成図である。
【図41】 従来の送信端ノードが送信する信号形式図である。
【図42】 従来の中継ノードRep-iのブロック構成図である。
Claims (12)
- 送信端ノードと、M個(Mは1以上の整数)の中継ノードと、受信端ノードと、から構成され、
送信端ノードから送信した、パケットと、アイドル符号セットを含むパケット間信号を、M個の中継ノードを中継して、受信端ノードに通信する、パケット通信状態と、
送信端ノードから送信した、連続して繰り返されるオートネゴシエーション符号セットを、M個の中継ノードを中継して、受信端ノードに通信する、オートネゴシエーション通信状態とを、有する、パケット通信システムの、パケット通信方法において、
少なくとも1個の中継ノードが、FIFOバッファと送信クロック発生源を有し、受信信号をFIFOバッファに入力し、FIFOバッファの出力を、送信クロック発生源が出力する送信クロックに同期して、送信し、FIFOバッファの蓄積量がSmaxを超えた場合、受信信号にアイドル符号セットが含まれるとき、このアイドル符号セットを破棄し、
受信信号にオートネゴシエーション符号セットが含まれるとき、このオートネゴシエーション符号セットを破棄し、
FIFOバッファの蓄積量がSminを下回った場合、受信信号にアイドル符号セットが含まれるとき、その直前もしくは直後にアイドル符号セットを挿入し、受信信号にオートネゴシエーション符号セットが含まれるとき、その直前もしくは直後にオートネゴシエーション符号セットを挿入し、下流に送信することを特徴とする、パケット通信方法。 - 送信端ノードと、M個の中継ノードと、受信端ノードと、から構成され、
送信端ノードから送信した、パケットと、アイドル符号セットを含むパケット間信号を、M個の中継ノードを中継して、受信端ノードに通信する、パケット通信状態と、
送信端ノードから送信した、連続して繰り返されるオートネゴシエーション符号セットを、M個の中継ノードを中継して、受信端ノードに通信する、オートネゴシエーション通信状態とを、有する、パケット通信システムの、パケット通信装置の中継ノード装置において、
少なくとも1個の中継ノードが、FIFOバッファと送信クロック発生源を有し、受信信号をFIFOバッファに入力し、FIFOバッファの出力を、送信クロック発生源が出力する送信クロックに同期して、送信し、FIFOバッファの蓄積量がSmaxを超えた場合、受信信号にアイドル符号セットが含まれるとき、このアイドル符号セットを破棄し、受信信号にオートネゴシエーション符号セットが含まれるとき、このオートネゴシエーション符号セットを破棄し、FIFOバッファの蓄積量がSminを下回った場合、受信信号にアイドル符号セットが含まれるとき、その直前もしくは直後にアイドル符号セットを挿入し、受信信号にオートネゴシエーション符号セットが含まれるとき、その直前もしくは直後にオートネゴシエーション符号セットを挿入し、下流に送信することを特徴とする、中継ノード装置。 - 請求項2に記載のパケット通信装置において、中継ノード(Rep-i)は次の各構成素子を有すること、
受信部、
受信部に接続されたデスタッフ部、
これに続くFIFOバッファ、
FIFOバッファに続くスタッフ部、
これに続く送信部と、
FIFOバッファに送信クロックを送るように接続された送信クロック発生源、
前記デスタッフ部は、主信号からアイドル符号セットを検知し、デスタッフ要求=Trueかつアイドル符号セットを検知したとき、検知した符号セットを出力する期間中、書込イネーブル=Falseとし、
さらに主信号からオートネゴシエーション符号セットを検知し、デスタッフ要求=Trueかつオートネゴシエーション符号セットを検知したとき、検知した符号セットを出力する期間中、書込イネーブル=Falseとする機能を有し、
前記スタッフ部は、主信号からアイドル符号セットを検知し、スタッフ要求=Trueかつアイドル符号セットを検知したとき、検知した符号セットの直後にアイドル符号セットを挿入し、また、挿入期間中、読出イネーブル=Falseとし、
さらに主信号からオートネゴシエーション符号セットを検知し、スタッフ要求=Trueかつオートネゴシエーション符号セットを検知したとき、検知した符号セットの直後にオートネゴシエーション符号セットを挿入し、また、挿入期間中、読出イネーブル=Falseとする機能を有し、
前記FIFOバッファは書込イネーブル=Trueのとき受信クロックに同期して入力される主信号をバッファに書き込み、書込イネーブル=False のときは、バッファへの書込を停止する如く構成し、かつ読出イネーブル=Trueのとき送信クロックに同期してバッファから主信号の入力された順に読出して出力し、又読出イネーブル=Falseのときは読み出しを停止し、
このFIFOバッファの出力を、送信クロック発生源が出力する送信クロックに同期して、送信し、FIFOバッファの蓄積量がSmaxを超えた場合、受信信号にアイドル符号セットが含まれるとき、このアイドル符号セットを破棄し、受信信号にオートネゴシエーション符号セットが含まれるとき、このオートネゴシエーション符号セットを破棄し、FIFOバッファの蓄積量がSminを下回った場合、受信信号にアイドル符号セットが含まれるとき、その直前もしくは直後にアイドル符号セットを挿入し、受信信号にオートネゴシエーション符号セットが含まれるとき、その直前もしくは直後にオートネゴシエーション符号セットを挿入し、下流に送信することを特徴とする中継ノード装置。 - 送信端ノードと、中継開始ノードと、M個の中継ノードと、中継終了ノードと、受信端ノードと、から構成され、
送信端ノードから送信した、パケットと、アイドル符号セットを含むパケット間信号を、中継開始ノードとM個の中継ノードと中継終了ノードとを中継して、受信端ノードに通信する、パケット通信状態と、
送信端ノードから送信した、連続して繰り返されるオートネゴシエーション符号セットを、中継開始ノードとM個の中継ノードと中継終了ノードとを中継して、受信端ノードに通信する、オートネゴシエーション通信状態とを、有する、パケット通信システムの、パケット通信方法において、
中継開始ノードが、オートネゴシエーション通信状態の期間内に受信した、連続して繰り返されるオートネゴシエーション符号セットのうち、少なくとも1個のオートネゴシエーション符号セットと、その直後のオートネゴシエーション符号セットとの間に、少なくとも1個のアイドル符号セットを挿入して、下流に送信することを特徴とする、パケット通信方法。 - 送信端ノードと、中継開始ノードと、M個の中継ノードと、中継終了ノードと、受信端ノードと、から構成され、
送信端ノードから送信した、パケットと、アイドル符号セットを含むパケット間信号を、中継開始ノードとM個の中継ノードと中継終了ノードとを中継して、受信端ノードに通信する、パケット通信状態と、
送信端ノードから送信した、連続して繰り返されるオートネゴシエーション符号セットを、中継開始ノードとM個の中継ノードと中継終了ノードとを中継して、受信端ノードに通信する、オートネゴシエーション通信状態とを、有する、パケット通信システムの、パケット通信装置において、
中継開始ノードが、オートネゴシエーション通信状態の期間内に受信した、連続して繰り返されるオートネゴシエーション符号セットのうち、少なくとも1個のオートネゴシエーション符号セットと、その直後のオートネゴシエーション符号セットとの間に、少なくとも1個のアイドル符号セットを挿入して、下流に送信することを特徴とする、パケット通信装置。 - 請求項5に記載のパケット通信装置において、中継開始ノード装置は、受信部、これに続くアイドル符号セット挿入部、さらにこれに続くクロック付替部、その下流の送信部とを有し、
前記中継開始ノードは、デスタッフ部、これに続くFIFOバッファと、その下流のスタッフ部とを有しており、
前記デスタッフ部は、主信号からオートネゴシエーション符号セットを検知し、デスタッフ要求=Trueであり、かつ、オートネゴシエーション符号セットを検知したとき、検知した符号セットを出力する期間中、書込イネーブル=Falseとし、
前記FIFOバッファは、書込イネーブル=Trueのとき、入力される主信号をバッファに書き込み、書込イネーブル=Falseのときは、バッファへの書き込みを停止し、
読出イネーブル=Trueのとき、バッファから主信号を入力された順に読み出して出力し、
読出イネーブル=Falseのときは、読み出しを停止し、
蓄積量がRmin以上のときは、デスタッフ要求=True を出力し、
蓄積量がRmax以上のときは、スタッフ要求=False を出力し、
Rmin:FIFOバッファの標準蓄積ビット数+オートネゴシエーション符号セット1個のビット数、
Rmax:FIFOバッファの正常動作を保証するための最小の蓄積ビット数(Rminより大きい値)であり、
前記スタッフ部は、主信号からオートネゴシエーション符号セットを検知し、
スタッフ要求=Trueであり、かつ、アイドル符号セット挿入タイマーが時間Tiの経過を示し、かつ、オートネゴシエーション符号セットを検出したとき、検知した符号セットの直後にアイドル符号セットを1個挿入し、挿入期間中は、読出イネーブル=Falseとし、挿入後、アイドル符号セット挿入タイマーをリセットする如く構成し、
オートネゴシエーション通信状態の期間内に受信した、連続して繰り返されるオートネゴシエーション符号セットのうち、少なくとも1個のオートネゴシエーション符号セットと、その直後のオートネゴシエーション符号セットとの間に、少なくとも1個のアイドル符号セットを挿入して、下流に送信することを特徴とする、パケット通信装置。 - 請求項4に記載のパケット通信システムの、パケット通信方法において、
中継開始ノードが、オートネゴシエーション通信状態の期間内に受信した、連続して繰り返されるオートネゴシエーション符号セットのうち、少なくとも1個のオートネゴシエーション符号セットを、少なくとも1個のアイドル符号セットを置換して、下流に送信することを特徴とする、パケット通信方法。 - 請求項5に記載のパケット通信システムの、パケット通信装置において、
中継開始ノードが、アイドル符号セット置換部を有し、オートネゴシエーション通信状態の期間内に受信した、連続して繰り返されるオートネゴシエーション符号セットのうち、少なくとも1個のオートネゴシエーション符号セットを、少なくとも1個のアイドル符号セットで置換して、下流に送信することを特徴とする、パケット通信装置。 - 請求項4または請求項7に記載の通信システムの、パケット通信方法において、
中継終了ノードが、受信したオートネゴシエーション符号セットと次のオートネゴシエーション符号セットとの間に、連続するn個(nは自然数)のアイドル符号セットを受信した場合に、これらのアイドル符号セットを除いて、下流に送信することを特徴とするパケット通信方法。 - 請求項5または請求項8に記載の通信システムの、パケット通信装置において、
中継終了ノードが、アイドル符号セット廃棄部を有し、
このアイドル符号セット廃棄部は、デスタッフ部、これに続くFIFOバッファ、さらにこれに続くスタッフ部を有し、
デスタッフ部は、主信号からオートネゴシエーション符号セットに続くアイドル符号セットを検知し、デスタッフ要求=Trueであり、かつ、オートネゴシエーション符号セットに続くアイドル符号セットを検知したとき、検知した符号セットを出力する期間中、書込イネーブル=Falseとし、
FIFOバッファは、書込イネーブル=Trueのとき、入力される主信号をバッファに書き込み、書込イネーブル=Falseのときは、バッファへの書き込みを停止し、
読出イネーブル=Trueのとき、バッファから主信号を入力された順に読み出して出力し、
読出イネーブル=Falseのときは、読み出しを停止し、
蓄積量がTminを下回ったときは、デスタッフ要求=Falseを出力し、
蓄積量がTmaxを下回ったときは、スタッフ要求=True を出力する機能を有し、(Tmax:FIFOバッファの標準蓄積ビット数−オートネゴシエーション符号セットのビット数、Tmin:FIFOバッファの正常動作を保証するための最小の蓄積ビット数であり、(Tmaxより小さい値))
スタッフ部は、主信号からオートネゴシエーション符号セットを検知し、
スタッフ要求=Trueであり、かつ、アイドル符号セットを検出したとき、検出した符号セットの直後にオートネゴシエーション符号セットを1個挿入し、また、挿入期間中は、読出イネーブル=Falseとする機能を有し、
受信したオートネゴシエーション符号セットと次のオートネゴシエーション符号セットとの間に、連続するn個(nは自然数)のアイドル符号セットを受信した場合に、これらのアイドル符号セットを除いて、下流に送信することを特徴とするパケット通信装置。 - 請求項4または請求項7に記載の通信システムの、パケット通信方法において、
中継ノードが、FIFOバッファと送信クロック発生源を有し、受信信号をFIFOバッファに入力し、FIFOバッファの出力を、送信クロック発生源が出力する送信クロックに同期して、送信し、FIFOバッファの蓄積量がSmaxを超えた場合、受信信号にアイドル符号セットが含まれるとき、このアイドル符号セットを破棄し、FIFOバッファの蓄積量がSminを下回った場合、受信信号にアイドル符号セットが含まれるとき、その直前もしくは直後にアイドル符号セットを挿入し、下流に送信することを特徴とする、パケット通信方法。 - 請求項5または請求項8に記載の通信システムの、パケット通信装置において、
中継ノードが、受信部と、中継処理部と、送信部とを有し、かつ、中継処理部は、クロック付替部を有し、
このクロック付替部は、デスタッフ部、これに続くFIFOバッファ、さらにこれに続くスタッフ部を有し、
デスタッフ部は、主信号からオートネゴシエーション符号セットを検知し、デスタッフ要求=Trueであり、かつ、アイドル符号セットを検知したとき、検知した符号セットを出力する期間中、書込イネーブル=Falseとする機能を有し、
FIFOバッファは、書込イネーブル=Trueのとき、受信クロックに同期して入力される主信号をバッファに書き込み、書込イネーブル=Falseのときは、バッファへの書き込みを停止し、
読出イネーブル=Trueのとき、送信クロックに同期してバッファから主信号を入力された順に読み出して出力し、読出イネーブル=Falseのときは、読み出しを停止し、
蓄積量がSmaxを超えたときは、デスタッフ要求=Trueを出力し、
蓄積量がSminを下回ったときは、スタッフ要求=True を出力する機能を有し、
スタッフ部は、主信号からアイドル符号セットまたはオートネゴシエーション符号セットを検知し、
スタッフ要求=Trueであり、かつ、アイドル符号セット又はオートネゴシエーション符号セットを検知したとき、検知した符号セットの直後にアイドル符号セットを挿入し、
また、挿入期間中は、読出イネーブル=Falseとする機能を有し、
中継ノードが、FIFOバッファと送信クロック発生源を有し、受信信号をFIFOバッファに入力し、FIFOバッファの出力を、送信クロック発生源が出力する送信クロックに同期して、送信し、FIFOバッファの蓄積量がSmaxを超えた場合、受信信号にアイドル符号セットが含まれるとき、このアイドル符号セットを破棄し、FIFOバッファの蓄積量がSminを下回った場合、受信信号にアイドル符号セットが含まれるとき、その直前もしくは直後にアイドル符号セットを挿入し、下流に送信することを特徴とする、パケット通信装置。
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