JP3751432B2 - データ伝送システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数のローカルエリアネットワーク（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ；以下、単にＬＡＮという）間を伝送路で接続し、複数のＬＡＮ相互間でデータを伝送するデータ伝送システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバなどの伝送路を介してデータ通信を行うディジタル通信においては、使用可能な帯域をある単位のブロック（タイムスロット）に時分割し、そのブロックを個々の通信回線（ユーザ）に割り当て、その割り当てられたブロックで通信を行う時分割多重（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ；以下、単にＴＤＭという）方式が一般的に採用される。このようなＴＤＭ方式では、時分割されたタイムスロットを個々の通信回線に割り当てるものであるため、１つの伝送路を複数の通信回線で共有し効率的にデータ伝送することが可能であるが、個々の通信回線に割り当てられたタイムスロットの同期をとる必要がある。
【０００３】
一方、比較的狭い地域を対象に複数の端末を通信回線で接続して構成した通信網であるＬＡＮにおいては、データはフレームと呼ばれるかたまりとして伝送路に送出される。ＬＡＮにおいても、複数の端末が効率よく伝送路を共有するためのアクセス制御を行っているが、ＴＤＭ方式のようにタイムスロットの同期制御を行うというものではなく、フレームの送信順序の制御のみ行うものである。
【０００４】
このように、ＴＤＭ方式とＬＡＮとは伝送路の共有方法が異なるものである。 また、ＴＤＭ方式のデータの伝送速度は一般的に１．５Ｍｂｐｓ程度であるが、ＬＡＮのデータの伝送速度は４Ｍｂｐｓ〜１００Ｍｂｐｓと高速であり、このように、ＴＤＭ方式とＬＡＮとはデータの伝送速度も異なるものである。
従って、ＬＡＮを直接伝送装置に接続してＬＡＮのデータをそのままＴＤＭ方式で伝送することができない。
このため、従来のデータ伝送システムでは、ＴＤＭ方式によりデータ伝送を行う伝送装置とＬＡＮとの間に変換装置を設け、この変換装置によってＬＡＮのフレームデータのフォーマットとＴＤＭ方式（同期通信方式）のタイムスロットデータのフォーマットを変換すると共に、データの伝送速度を変換する必要があった。
【０００５】
また、ＴＤＭ方式では、上記したように、時分割されたタイムスロットを個々の回線に割り当てて、タイムスロットに乗せたデータを送受信することにより通信を行うものである。従って、同じタイムスロットを共有する通信回線を１対１または１対Ｎに対応させて、１対１の通信回線同士または１対Ｎの通信回線同士でしか通信を行うことができない。なぜなら、同じタイムスロットを共有する通信回線を１対１または１対Ｎに対応させないで、複数の通信回線が相互に同じタイムスロットを共有すると、複数の通信回線が同時に同じタイムスロットにデータ伝送を開始してしまい、データの重複が生じてしまうからである。
【０００６】
尚、本願に関連する先行技術としては、特開平８−４６５９０号公報が掲げられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のデータ伝送システムは以上のように構成されているので、次のような課題があった。
（１）まず、データのフォーマットを変換すると共に、データの伝送速度を変換する変換装置を、伝送装置とＬＡＮとの間に設けていたので、データ伝送システムとしての価格の上昇を招き、またデータ伝送システムの取り扱いの手間が増えるなどの課題があった。
（２）次に、ＴＤＭ方式（同期通信方式）では、タイムスロットに乗せるデータの重複を防止するために、同じタイムスロットを共有する通信回線を１対１または１対Ｎに対応させなければならず、複数の通信回線に相互に同じタイムスロットを共有させて複数の通信回線相互間で通信を行うことができないという課題があった。
【０００８】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ＬＡＮのフレームデータを変換装置を使用しないことにより、安価に構成でき、かつシステムの取り扱いが容易なデータ伝送システムを得ることを目的とする。
【０００９】
また、この発明は、複数の通信回線に相互に同じタイムスロットを共有させて複数の通信回線相互間で通信を行うことができるデータ伝送システムを得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るデータ伝送システムは、複数の端末を接続して構成された、非同期通信データを高速に伝送する複数のＬＡＮと、タイムスロットに時分割された同期通信データを多重伝送する伝送路と、各ＬＡＮを伝送路に接続して各ＬＡＮ相互間のデータ伝送を時分割多重方式で行う、ＬＡＮを接続するインタフェース部に、非同期通信データと同期通信データのタイムスロットとを相互に変換する機能、非同期通信データと同期通信データとのデータ伝送速度を相互に変換する機能、及びタイムスロットを論理リングとみなしてトークン制御方式により論理リングへのアクセス制御を行う機能が設けられた複数の伝送装置とを備え、トークン制御方式による論理リングへのアクセス制御は、論理リングからフリートークンを検出した場合に、データ送信要求がなければフリートークンを中継し、データ送信要求があれば送信元アドレスを付加したビジートークンを生成して、ビジートークン、送信データ、フリートークンの順に送信し、論理リングからビジートークンを検出した場合に、ビジートークンに付加された送信元アドレスと自局のアドレスとを比較し、アドレスが一致しない場合にはビジートークンを中継し、受信データを受信及び中継し、アドレスが一致する場合にはビジートークンを廃棄し受信データを受信し、その受信データをＬＡＮに送信し、論理リングから一定時間フリートークンを検出しない場合に、フリートークンを生成し送信し、ＬＡＮに接続された端末は、端末自身が送信したデータを所定時間経過した後に受信するようにしたものである。
【００１１】
この発明に係るデータ伝送システムは、トークン制御方式による論理リングへのアクセス制御を、論理リングから一定時間フリートークンを検出しない場合及び論理リングからクレームトークンを検出した場合に、クレームトークンの各インタフェース部毎に設定されたアドレスの大小によって、フリートークンを生成する唯一のインタフェース部を決定するようにしたものである。
【００１２】
この発明に係るデータ伝送システムは、トークン制御方式による論理リングへのアクセス制御を、論理リングからクレームトークンを検出した場合に、このクレームトークンの送信元アドレスと自局アドレスが一致すると、自局と同じアドレスを持つ他局が存在すると判断して、重複したアドレスを変更するようにしたものである。
【００１３】
この発明に係るデータ伝送システムは、同一の伝送装置に設けられた２つのインタフェース部に、２つのＬＡＮを相互にカスケード接続可能に構成したものである。
【００１４】
この発明に係るデータ伝送システムは、トークン制御方式による論理リングへのアクセス制御を、論理リング上に一定時間無効データを送信し、論理リング上に存在するすべてのデータを消去可能にしたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明におけるデータ伝送システムの構成を示す図であり、図において、１はタイムスロットに時分割された同期通信データを多重伝送する光ファイバなどのディジタル通信用の伝送路、２Ａ〜２ＥはＬＡＮ３Ａ〜３Ｃの通信回線及びその他の通信回線のデータをＴＤＭ方式でデータ伝送するＴＤＭ伝送装置（伝送装置）であり、このＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅは、伝送路１によってリング状に接続されている。３Ａ〜３Ｃは端末４Ａ〜４Ｃを通信回線で接続して構成した通信網であるＬＡＮである。このＬＡＮ３Ａ〜３Ｃのアクセス制御方式は、イーサネットに代表されるバス形式に適した通信制御方式であるＣＳＭＡ／ＣＤを用いる場合を想定しているが、他のアクセス制御方式であってもよい。４Ａ〜４Ｃはコンピュータなどの端末である。
尚、図１においては、ＴＤＭ伝送装置２Ｄ，２Ｅには変換装置、ＬＡＮ及び端末が接続されていないが、図示を省略しているだけであって、ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｃと同様、変換装置、ＬＡＮ及び端末が接続されている。
【００１６】
図２はこの発明の実施の形態１によるＴＤＭ伝送装置を示す構成図であり、図において、５は伝送路１からの同期データを多重分離して多重分離データ（同期通信データの複数のタイムスロットを分離したデータである）に変換し、その多重分離データを多重分離バス６に送出し、また逆に、多重分離バス６からの多重分離データを多重して同期データに変換し、その同期データを伝送路１に送出する多重化／多重分離部、６は多重分離データを伝送する多重分離バス、７はデータの変換機能（多重分離データと非同期データの変換機能及びデータ伝送速度の変換機能）を備えた、ＬＡＮ３と接続して非同期データの入出力を行うＬＡＮインタフェース部（インタフェース部）である。
尚、ＬＡＮ３及び端末４は、それぞれ上記図１のＬＡＮ３Ａ〜３Ｃ及び端末４Ａ〜４Ｃに相当する。
また、このＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅは、ＬＡＮ３の回線インタフェースだけでなく、それ以外の回線インタフェースも接続され多重伝送するものであるが、図２においては省略している。
【００１７】
ＬＡＮインタフェース部７において、７１は多重分離データと非同期データの変換機能を備えた多重送受信制御部、７２はＬＡＮ３の非同期データの送受信の制御を行うＬＡＮ送受信制御部、７３は多重分離データあるいは非同期データを伝送するバス、７４は多重分離データあるいは非同期データを格納するメモリである。
尚、図２において、多重化／多重分離部５、多重分離バス６、及びＬＡＮインタフェース部７以外のＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅの構成は、図示を省略している。
【００１８】
図３は伝送路１上のタイムスロットとＬＡＮ３上のフレームデータとの対応関係を示す図である。
タイムスロットはデータが時分割された箱であり、このタイムスロットは伝送路１上を一定周期で順々に巡っている。図３に示す例によれば、タイムスロットが１秒間に８０００回（１／８０００秒周期で）ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅに巡ってくるので、１回の周期毎のデータ量が８ビットであると、１つのタイムスロットで６４ｋｂｐｓ（キロビット・パー・セカンド）のデータを送受信できることになる。
このように、タイムスロットは、一定周期であるビット数のデータを送受信できるようになっている。実際にどれだけの情報量のデータをタイムスロットに乗せることができるかは、ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅの仕様、伝送路１の形状や長さによって変わるものである。
タイムスロットとフレームデータとの関係は、図３に示す例によれば、３２ビットのフレームデータを８ビットのデータＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに時分割し、この時分割された８ビットのデータＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄをタイムスロットに割り当てて収容する。逆に、８ビットのタイムスロットを４つ結合させると３２ビットのフレームデータが構成される。
【００１９】
次に動作について説明する。
（１）ＬＡＮ３Ａ〜３Ｃの非同期データを同期データに変換し伝送路１に送信する場合
まず、ＬＡＮ３Ａ〜３Ｃ上の非同期データ（フレームデータ）は、ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２ＥのＬＡＮインタフェース部７で受信される。
ＬＡＮインタフェース部７のＬＡＮ送受信制御部７２は、ＬＡＮ３上の非同期データを受信すると、その受信した非同期データをバス７３を介してメモリ７４に格納すると共に、多重送受信制御部７１にデータの送信要求を通知する。多重送受信制御部７１は、ＬＡＮ送受信制御部７２からの送信要求を受けると、メモリ７４に格納されている非同期データを多重化／多重分離部５の要求する多重分離データに変換した後、多重化／多重分離部５の要求するタイミングで多重分離データを多重分離バス６に送出する。
ここで、ＬＡＮ３の非同期データ（フレームデータ）から多重分離データへの変換は、図３に示したように、非同期データをタイムスロットの情報量に分割することにより行われる。即ち、データ間のフォーマットの変換を行わずに、単にフレームデータをタイムスロットに収容可能な情報量に分割するだけである。従って、従来のデータ伝送システムにおけるような特別な変換装置を必要としない。
また、ＴＤＭ方式のデータの伝送速度（１．５Ｍｂｐｓ程度）とＬＡＮのデータの伝送速度（４Ｍｂｐｓ〜１００Ｍｂｐｓ）との調整は、多重化／多重分離部５が多重分離データを多重分離バス６に送出するタイミングを調整することにより行われる。
そして、多重化／多重分離部５は、多重分離バス６に出力された多重分離データを通常のＴＤＭ処理に従って多重化して同期データとし、その同期データを伝送路１に送出する。
【００２０】
（２）伝送路１の同期データを非同期データに変換しＬＡＮ３Ａ〜３Ｃに送信する場合
ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅが伝送路１上の同期データを受信する。多重化／多重分離部５は、受信した同期データを多重分離して多重分離データに変換し、その多重分離データを多重分離バス６に送出する。ＬＡＮインタフェース部７の多重送受信制御部７１が多重分離バス６上の多重分離データを受信する。多重送受信制御部７１は、多重分離バス６から受信した多重分離データを非同期データ（フレームデータ）に変換しバス７３を介してメモリ７４に格納すると共に、送信要求をＬＡＮ送受信制御部７２に通知する。
ここで、多重送受信制御部７１のデータ変換は、上記図３に示したように、データ間のフォーマットの変換を行わずに、単に多重分離されたタイムスロットを結合してフレームデータにするだけである。
そして、ＬＡＮ送受信制御部７２は、多重送受信制御部７１から送信要求を受けると、メモリ７４に格納された非同期データを読み出してＬＡＮ３のデータ伝送速度でその非同期データを送出する。
【００２１】
以上のように、この実施の形態１によれば、ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２ＥのＬＡＮインタフェース部７内にデータの変換機能（多重分離データと非同期データの変換機能及びデータ伝送速度の変換機能）を備えたので、変換装置を設ける必要がなく、ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅのインタフェース部７に直接ＬＡＮ３を接続することができ、その結果、安価に構成でき、かつ取り扱いが容易なデータ伝送システムを得ることができる。
【００２２】
実施の形態２．
ＴＤＭ方式では、タイムスロットに乗せるデータの重複を防止するために、同じタイムスロットを共有する通信回線を１対１または１対Ｎに対応させなければならず、複数の通信回線に相互に同じタイムスロットを共有させて複数の通信回線相互間で通信を行うことができない。
この実施の形態２では、複数のＬＡＮ３の通信回線が同時にデータ伝送を開始するのを防止するために、一般的にＬＡＮ３のアクセス制御に使用されるトークン制御方式を利用したものである。
トークン制御方式は、送信権を与えるために、トークン（話中）と呼ぶ特殊な信号を使用して、データの流れを制御するものである。トークンは常に通信網上を流れており、この信号が割り当てられた伝送装置だけにデータの送信権が認められる。データの伝送が終わるとトークンは順番に送られ、トークンを得た伝送装置が次々に伝送を開始する。このように通信網の各伝送装置にトークンを循環させることによって、複数の伝送装置が同時に伝送を開始するのを防止する。
【００２３】
トークンは、上記図１に示したような、ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅをリング状に接続する伝送路１上を巡回する。ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅは、割り当てられた（複数の）タイムスロットを１つの伝送路（論理リング）とみなしてアクセスする。
【００２４】
図４はそのようなこの発明の実施の形態２によるＴＤＭ伝送装置を示す構成図である。図において、７ａはＬＡＮ３と接続して非同期データの入出力を行い、また非同期データと多重分離データとを相互に変換し、さらにトークン制御を行う機能を備えたＬＡＮインタフェース部（インタフェース部）である。このようなトークン制御を行うのは、ＬＡＮインタフェース部７ａのトークン制御部７５である。このトークン制御部７５は、トークンが一定時間以上論理リングを巡回しなくなったことを監視し、その状態を検出すると論理リング上の残存フレームを消去し、新たにトークンを生成する機能を備えたものである。
尚、図２に示した構成と同一符号を付して示した部分は、同一または相当する部分であり、重複する説明を省略する。
【００２５】
図５はトークンのフォーマットを示す図である。先頭の１バイト（８ビット）はトークンの種別を示すトークン識別子のビットデータである。トークンの種別には、フリートークンとビジートークンの２種類がある。フリートークンは、そのフリートークンを受信したＬＡＮインタフェース７ａがデータを送信できることを示すものである。ビジートークンは、いずれかのＬＡＮインタフェース７ａがデータを送信したことを示すものであり、ビジートークンには、送信データが続いている。即ち、ビジートークンと送信データとは必ず組になって伝送される。１組のビジートークンと送信データの後ろには、別のビジートークンと送信データの組か、またはフリートークンが続く。
【００２６】
論理リングには、必ず１つのフリートークンが存在する。他にデータがない状況では１つのフリートークンのみが論理リング上を周回し、データがある場合には、複数のビジートークンと送信データの組と、１つのフリートークンが論理リング上に存在する。このように、フリートークンが必ず論理リング上に１つのみ存在するようにするのは、フリートークンが複数存在すると、その状態を制御するのが難しくなるためである。
【００２７】
トークン識別子に続く２バイトは送信元アドレス（図５中、ＳＡ）のビットデータである。各ＬＡＮインタフェース部７ａは、固有の送信元アドレスＳＡを持っている。この送信元アドレスＳＡは、１つのＬＡＮインタフェース部７ａに対して１つの値が割り当てられ、同じ値が複数のＬＡＮインタフェース部７ａに割り当てられることはない。従って、送信元アドレスＳＡによって複数のＬＡＮインタフェース部７ａ相互間で、任意のＬＡＮインタフェース部７ａを一意に識別することが可能となる。
【００２８】
そして、送信元アドレスＳＡに続く１バイトは誤り制御符号（図５中、ＣＲＣ）のビットデータである。この誤り制御符号ＣＲＣは、トークン識別子から誤り制御符号ＣＲＣまでの４バイトのデータの伝送中の誤りを検出するためのものである。
【００２９】
次に動作について説明する。
ＬＡＮインタフェース部７ａのトークン制御部７５以外の動作（多重送受信制御部７１、ＬＡＮ送受信制御部７２の動作）については、上記実施の形態１と同様であるので重複する説明を省略し、トークン制御部７５の動作についてのみ説明する。
図６はこの発明の実施の形態２によるトークン制御部７５の動作を説明するためのフローチャートである。
トークン制御部７５は、電源オンを含むリセット要求により、全ての状態から遷移して制御を開始する。
まず、トークン制御部７５はトークンタイマをスタートする（ステップＳＴ１００）。トークンタイマは、フリートークンが論理リング上から紛失したことを検出するためのタイマである。トークン制御部７５は、フリートークンを検出する度にトークンタイマをリスタートする。トークンタイマのタイムアウト値としては、フリートークンが論理リングを周回するのに十分な時間を設定する。
【００３０】
次に、トークン制御部７５は受信データに対してトークンの検索を行う（ステップＳＴ１０１）。
まず、トークン制御部７５がフリートークンを検出した場合の動作を説明する。トークン制御部７５がフリートークンを検出した場合には、ＬＡＮ送受信制御部７２からデータの送信要求があるか否かを判定する（ステップＳＴ１０２）。送信要求がない場合には、受信したフリートークンを論理リングに中継し、トークンタイマをリスタートして（ステップＳＴ１０３）、ステップＳＴ１０１に遷移する。送信要求がある場合には、受信したフリートークンを廃棄し、ビジートークンを生成して論理リングに送信する（ステップＳＴ１０５）。ビジートークンを送信完了した後、データを論理リングに送信する（ステップＳＴ１０６）。そして、データを送信完了すると、送信要求をリセットし、フリートークンを生成して論理リングに送信し、さらにトークンタイマをリスタートして（ステップＳＴ１０４）、ステップＳＴ１０１に遷移する。
【００３１】
次に、トークン制御部７５がトークン検索（ステップＳＴ１０１）でビジートークンを検出した場合の動作について説明する。トークン制御部７５がビジートークンを検出した場合には、受信したビジートークンの送信元アドレスＳＡと自局アドレスとを比較する（ステップＳＴ１０７）。ビジートークンの送信元アドレスＳＡと自局アドレスが一致しない場合、このビジートークンとこれに続く送信データは、他局が送信したものであると判断できる。従って、トークン制御部７５は、受信したビジートークンを論理リングに中継し（ステップＳＴ１０８）、ビジートークンの中継が完了すると、続いて受信データを論理リングに中継すると共に、自局にその受信データを受信する（ステップＳＴ１０９）。受信データの中継及び受信が完了すると、ステップＳＴ１０１に遷移する。
【００３２】
ビジートークンの送信元アドレスＳＡと自局アドレスが一致した場合、このビジートークンとこれに続く送信データは、自局が送信したものであると判断できる。従って、トークン制御部７５は、このビジートークンを廃棄する（論理リングに中継しない）（ステップＳＴ１１０）、ビジートークンの廃棄が完了すると、続いて受信データを同じく廃棄する（自局に受信しない）（ステップＳＴ１１１）。受信データの廃棄が完了すると、ステップＳＴ１０１に遷移する。
【００３３】
次に、トークンタイマがタイムアウトした場合の動作について説明する。トークン制御部７５のトークンタイマがタイムアウトした場合には、論理リング上にフリートークンが存在しないということを示す。フリートークンが存在しなければ、ＬＡＮインタフェース７ａはデータ送信ができないため、新たにフリートークンを生成して論理リングに送信する。さらにトークンタイマをリスタートし（ステップＳＴ１１２）、ステップＳＴ１０１に遷移する。
【００３４】
以上の動作により、トークン制御部７５は、送信データがある場合には、フリートークンを獲得して送信し、またビジートークンにより他局の送信データを判定して受信データの中継と受信を行う。これらの動作により、同じタイムスロットを共有する複数のＬＡＮインタフェース部７ａが、他局の送信データを壊さずに安全なタイミングでデータを送信することが可能となる。即ち、この実施の形態２によるＬＡＮインタフェース部７ａでは、タイムスロットを論理的なリングとみなし、トークン制御方式を利用することにより、複数のＬＡＮインタフェース部７ａが同じタイムスロットを共有することが可能となり、その結果、複数のＬＡＮインタフェース部７ａ相互間で通信を行うことができる。
【００３５】
実施の形態３．
上記実施の形態２では、複数のＬＡＮインタフェース部７ａのトークン制御部７５が、それぞれ勝手にフリートークンを生成できるので、フリートークンが論理リング上に複数作られ、やがて使用できる帯域すべてがフリートークンで占められてしまうおそれがある。
そこで、この実施の形態３では、トークン制御部７５がフリートークンの紛失を検出した場合に、唯一のＬＡＮインタフェース部７ａのトークン制御部７５が新たなフリートークンを生成して論理リングに送信するようにしたものである。 尚、ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２ＥのＬＡＮインタフェース部７ａの構成は、上記図４に示したものと同様であるため、重複する説明を省略する。
【００３６】
図７はそのようなこの発明の実施の形態３によるトークンのフォーマットを示す図である。図７に示すように、トークン識別子の示すトークンの種別には、フリートークンとビジートークン以外にクレームトークンがある。クレームトークンは、クレームプロセスの制御を行うためのトークンである。クレームプロセスは、フリートークンが論理リングから紛失した場合に、複数のＬＡＮインタフェース部７ａではなく、唯一のＬＡＮインタフェース部７ａがフリートークンを生成し、論理リングに送信するようにするための機構である。
【００３７】
クレームプロセスでは、フリートークンを生成する唯一のＬＡＮインタフェース部７ａを、ＬＡＮインタフェース部７ａの持つアドレスを使用して選択する。最も小さいアドレスを持つＬＡＮインタフェース部７ａが、唯一フリートークンを送信する権利を持つ。各ＬＡＮインタフェース部７ａはクレームトークンの送信元アドレスＳＡと自局アドレスを比較することで、自局よりも優先度の高いアドレスをもつＬＡＮインタフェース部７ａがいるか否かを判定する。
【００３８】
次に動作について説明する。
図８はこの発明の実施の形態３によるトークン制御部７５の動作を説明するためのフローチャートである。
トークン検索（ステップＳＴ１０１）の結果、フリートークン及びビジートークンを検出した場合の動作については、上記実施の形態２と同様であり重複する説明を省略する。
ステップＳＴ１０１に遷移してトークンの検索を行っている状態において、トークンタイマがタイムアウトした場合、トークン制御部７５は、クレームトークンを論理リングに送信し、クレームタイマをスタートする（ステップＳＴ１５０）。クレームタイマは、クレームトークンの紛失を検出するためのタイマであり、クレームトークンの受信によりリセットまたはリスタートされる。クレームタイマのタイムアウト値としては、クレームトークンが論理リングを周回するのに十分な時間を設定する。
【００３９】
トークン制御部７５がクレームトークンの送信後、自局アドレスよりも大きい送信元アドレスＳＡのクレームトークンを受信すると、このクレームトークンは自局よりも優先度の低いＬＡＮインタフェース部７ａのトークン制御部７５が送信したものであり、中継する必要がないと判断できる。このため、受信したトークンフレームを廃棄し（ステップＳＴ１５２）、ステップＳＴ１５０に遷移する。またトークン制御部７５がクレームトークンを送信後、自局アドレスよりも小さい送信元アドレスＳＡのクレームトークンを受信すると、このクレームトークンは自局よりも優先度の高いＬＡＮインタフェース部７ａが存在することを示しており、受信したクレームトークンを中継し、クレームタイマをリセットし（ステップＳＴ１５１）、ステップＳＴ１００に遷移する。これらの動作により、最も優先度の高いクレームトークンは次々に中継されて、このクレームトークンを送信したＬＡＮインタフェース７ａまで返ってくる。また、それ以外のクレームトークンは、自局よりも優先度の高いアドレスを持つＬＡＮインタフェース７ａにより、廃棄されるため、論理リングから消えることになる。
従って、最も優先度の高いアドレスを持つＬＡＮインタフェース部７ａのみが、自身の送信したクレームトークンを受信することになる。
【００４０】
次に、最も優先度の高いアドレスを持つＬＡＮインタフェース部７ａが自身の送信したクレームトークンを受信した場合の動作について説明する。トークン制御部７５がクレームトークン送信後、自局アドレスに一致する送信元アドレスＳＡのクレームトークンを受信した場合には、自局が最も高い優先度を持つＬＡＮインタフェース７ａであり、フリートークンを送信する権利を持つと判断できる。このため、受信したクレームトークンを廃棄し、クレームタイマをリセットし、フリートークンを論理リングに送信する（ステップＳＴ１５３）。そして、フリートークンの送信完了後、ステップＳＴ１００に遷移する。
【００４１】
次に、ステップＳＴ１０１において、トークン制御部７５がクレームトークンを検出した場合の動作について説明する。トークン制御部７５がクレームトークンを検出するのは、他局がクレームプロセスを開始した場合であり、自局もクレームプロセスに移行する必要がある。トークン制御部７５が自局アドレスよりも大きい送信元アドレスＳＡのクレームトークンを受信すると、このクレームトークンは自局よりも優先度の低いＬＡＮインタフェース７ａの送信したものであり、中継する必要はない。従って、自局はクレームトークンを送信してよいので、クレームプロセスを開始する（ステップＳＴ１５０）。
【００４２】
トークン制御部７５が自局アドレスよりも小さい送信元アドレスＳＡのクレームトークンを受信した場合には、ステップＳＴ１５１に遷移する。これは、自局よりも優先度の高いＬＡＮインタフェース７ａが存在することを示しており、受信したクレームトークンを中継し、クレームタイマをリセットし（ステップＳＴ１５１）、ステップＳＴ１００に遷移する。
【００４３】
以上のように、この実施の形態３によれば、ＬＡＮインタフェース部７ａのトークン制御部７５は、クレームプロセスを実行することで、フリートークンの紛失を検出した場合に唯一のＬＡＮインタフェース部７ａのトークン制御部７５が新たなフリートークンを論理リングに送信することを保証することができる。これにより、複数のＬＡＮインタフェース部７ａがそれぞれ新たなフリートークンを論理リングに送信することを避けることができる。
【００４４】
実施の形態４．
上記実施の形態３では、ＬＡＮインタフェース部７ａに対応して設定された送信元アドレスＳＡが重複している場合（例えば、ユーザーの設定ミスにより送信元アドレスＳＡが重複する場合など）には、唯一のＬＡＮインタフェース部７ａが新たなフリートークンを論理リングに送信することを保証することができず、通信異常を生じるおそれがある。
そこで、この実施の形態４では、送信元アドレスＳＡの重複を検出し、通信異常を未然に防ぐものである。
尚、ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２ＥのＬＡＮインタフェース部７ａの構成は、上記図４に示したものと同様であるため、重複する説明を省略する。
【００４５】
次に動作について説明する。
図９はこの発明の実施の形態４によるトークン制御部７５の動作を説明するためのフローチャートである。
尚、上記実施の形態２及び３と重複する動作についてはその説明を省略する。 ステップＳＴ１０１において、トークン制御部７５が、自局アドレスに一致する送信元アドレスＳＡのクレームトークンを受信した場合には、ステップＳＴ２００に遷移する。ステップＳＴ１０１では、自局はクレームプロセスを実行しておらず、クレームトークンを送信していない。それにも拘わらず、自局アドレスに一致する送信元アドレスＳＡのクレームトークンを受信するということは、自局と同じ送信元アドレスＳＡを持つ他局が存在することを示す。
【００４６】
送信元アドレスＳＡは、自局が送信したトークンと送信データを識別するために使用する値であるから、２つ以上のＬＡＮインタフェース部７ａで同じ送信元アドレスＳＡを使用していると、正常な通信ができないことになる。そこで、上位ソフトウェアに送信元アドレスＳＡが重複していることを通知し、クレームプロセスを行わずにステップＳＴ１００に遷移する。
【００４７】
ここで、上位ソフトウェアへの通知方法としては、例えばＣＰＵへの割込が考えられる。そして、送信元アドレスＳＡの重複が通知された上位ソフトウェアでは、例えばモニタ表示、プリンタ出力、ＬＥＤの点灯などの方法により、アドレスの重複が生じたことをユーザーに知らせ、通知に対応した処理（例えば、送信元アドレスＳＡの変更など）を行うことにより通信異常を避けることが可能になる。
【００４８】
以上のように、この実施の形態４によれば、ＬＡＮインタフェース部７ａのトークン制御部７５にアドレスの重複を検出して上位ソフトウェアに通知する機能を持たせたので、通信異常を未然に防ぐことができる。
【００４９】
実施の形態５．
ＬＡＮ３に接続されている端末４が増えてきたためにＬＡＮ３を分割しようとする場合、ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅ（ノード）にＬＡＮインタフェース部７ｂをもう１つ設ける必要がある。
この実施の形態５では、同一のＴＤＭ伝送装置（ノード）２Ａ〜２Ｅに２つのＬＡＮ３を相互にカスケード接続できるように、ＴＤＭ伝送装置（ノード）２Ａ〜２Ｅの２つのＬＡＮインタフェース７ｂにカスケード機能を設けたものである。ここで、カスケード機能とは、１つのノード内で複数のＬＡＮインタフェース部７ｂが同じタイムスロットを共有できるようにする（従って、同じ論理リングに収容される）という機能である。
【００５０】
図１０はそのようなこの発明の実施の形態５によるＴＤＭ伝送装置を示す構成図である。図において、７ｂはＬＡＮインタフェース部（インタフェース部）である。ＬＡＮインタフェース部７ｂにおいて、７６は自局のカスケード状態（上流側と下流側の２種類）を判定することにより、多重分離バス６との多重分離データの入出力制御、及びカスケード入力部７７とカスケード出力部７８のデータ選択制御を行うカスケード制御部である。７７はカスケード接続している他のＬＡＮインタフェース部７ｂからのデータを入力（受信）するカスケード入力部、７８はカスケード接続している他のＬＡＮインタフェース部７ｂにデータを出力（送信）するカスケード出力部である。
尚、その他の構成については、上記図４で同一符号を付して示した部分と同一であるため、重複する説明を省略する。
【００５１】
図１１はカスケード制御部７６の構成を示す図であり、図において、７６ａはＣＰＵ（図示せず）からの指示により、多重分離バス６からの多重分離データの入力とカスケード入力部７７からのデータの入力との何れか一方を選択して多重送受信制御部７１へ多重分離データを出力するセレクタ、７６ｂはＣＰＵからの指示により、多重送受信制御部７１からの多重分離データを多重分離バス６に出力するか否か選択する選択器である。
【００５２】
図１２は２つのＬＡＮインタフェース部をカスケード接続した例を示す図である。図において、７ｂ（Ａ）は上流側のＬＡＮインタフェース部（Ａ）、７ｂ（Ｂ）は下流側のＬＡＮインタフェース部（Ｂ）である。７７（Ａ）はＬＡＮインタフェース部（Ａ）７ｂ（Ａ）のカスケード入力部、７８（Ａ）はＬＡＮインタフェース部（Ａ）７ｂ（Ａ）のカスケード出力部である。７７（Ｂ）はＬＡＮインタフェース部（Ｂ）７ｂ（Ｂ）のカスケード入力部、７８（Ｂ）はＬＡＮインタフェース部（Ｂ）７ｂ（Ｂ）のカスケード出力部である。１１０はカスケード出力部７８（Ａ）とカスケード入力部７７（Ｂ）を接続する信号線である。
【００５３】
次に動作について説明する。
図１２に示すように、上流側のＬＡＮインタフェース７ｂ（Ａ）のカスケード出力部７８（Ａ）と、下流側のＬＡＮインタフェース７ｂ（Ｂ）のカスケード入力部７７（Ｂ）とが信号線１１０で接続されている。
【００５４】
上流側のＬＡＮインタフェース７ｂ（Ａ）は、ＣＰＵからの指示により、自局がカスケード接続の上流側にあると判断し、セレクタ７６ａで多重分離バス６からの多重分離データの入力を選択し、また選択器７６ｂで多重分離バス６への多重分離データの出力を禁止する。下流側のＬＡＮインタフェース７ｂ（Ｂ）は、ＣＰＵからの指示により、自局がカスケード接続の下流側にあると判断し、セレクタ７６ａでカスケード入力部７７（Ｂ）からのデータの入力を選択し、また選択器７６ｂで多重分離バス６への多重分離データの出力を行う。
【００５５】
このように、多重分離バス６からの多重分離データは、上流側のＬＡＮインタフェース７ｂ（Ａ）に入り、ＬＡＮインタフェース７ｂ（Ａ）（の多重送受信制御部７１）でデータ変換処理された後、カスケード制御部７６（Ａ）（図示せず）及びカスケード出力部７８（Ａ）を経由して下流側のＬＡＮインタフェース部７ｂ（Ｂ）のカスケード入力部７７（Ｂ）に渡される。下流側のＬＡＮインタフェース７ｂ（Ｂ）では、多重分離バス６からの多重分離データを無視してカスケード入力部７７（Ｂ）からのデータを受信する。このカスケード入力部７７（Ｂ）からのデータは、下流側のＬＡＮインタフェース部７ｂ（Ｂ）（の多重送受信制御部７１）でデータ変換処理された後、多重送受信制御部７１からカスケード制御部７６（Ｂ）（図示せず）に渡され、そして多重分離バス６に送信される。
【００５６】
尚、トークン制御部７５の動作については、上記実施の形態２から実施の形態４で説明したものを適用することができる。
【００５７】
以上のように、この実施の形態５によれば、同一のＴＤＭ伝送装置（ノード）２Ａ〜２Ｅ内にある２つのＬＡＮインタフェース部７ｂ（Ａ），７ｂ（Ｂ）で２つのＬＡＮ３をカスケード接続可能に構成したので、カスケード接続された２つのＬＡＮ３が同一のタイムスロットを共有することができる。その結果、ＬＡＮ３を１つ増やしたとしても、ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅを増やす必要がなくなるという効果がある。
【００５８】
実施の形態６．
この実施の形態６は、ＬＡＮインタフェース部７ｂがＬＡＮ３から受信したデータを同じＬＡＮ３に折り返し送信するよう構成することにより、ＬＡＮインタフェース部７ｂ及び論理リングの正常動作の試験を行うものである。
尚、ＴＤＭ伝送装置の構成については、上記図４に示したものと同様であるので、重複する説明を省略する。
【００５９】
次に動作について説明する。
図１３はこの発明の実施の形態６によるトークン制御部７５の動作を説明するためのフローチャートである。
尚、図９に示したトークン制御部７５の動作と異なる動作のみ説明し、同様の動作については重複する説明を省略する。
ステップＳＴ１０１において、トークン検索の結果、ビジートークンを検出してステップＳＴ１０７に遷移した場合、トークン制御部７５はビジートークンの送信元アドレスＳＡと自局アドレスの比較を行う。そして、送信元アドレスＳＡと自局アドレスとが一致した場合、トークン制御部７５はビジートークンを廃棄する（論理リングに中継しない）（ステップＳＴ１１０）。ビジートークンの廃棄が完了すると、続いて受信データを自局に受信する（ステップＳＴ２５０）。このステップＳＴ２５０において、受信データの論理リングへの中継は行わない。受信が完了すると、ステップＳＴ１０１に遷移する。
【００６０】
このようにトークン制御部７５を動作させることにより、端末４から送信されたデータ（フレームデータ）は、ＬＡＮインタフェース部７からＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅに入り、ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅで伝送路１に乗せ替えられ、伝送路１を巡って再びＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２ＥのＬＡＮインタフェース部７に返ってくる。上記実施の形態２から４の動作では、このデータは、自局が送信したものと判断して、ＬＡＮインタフェース部７は受信されずにＬＡＮ３には送信されないが、この実施の形態６では、このデータは、ＬＡＮインタフェース部７に受信されてＬＡＮ３に送信される。従って、ＬＡＮ３上の端末４は、所定時間経過した後、端末４自身が送信したフレームデータを受信することになる。
【００６１】
以上のように、この実施の形態６によれば、端末４自身が送信したフレームデータを受信するように、トークン制御部７５が動作するようにされているので、データが流れた経路の構成部分（ＬＡＮ３、ＬＡＮインタフェース部７、伝送路１など）の正常動作を確認することができる。
【００６２】
実施の形態７．
ＬＡＮインタフェース部７のカードを変更するような場合に、ＬＡＮインタフェース部７のカードを論理リングから一旦抜く必要が生じる。上記実施の形態２で説明したように、トークン制御部７５から送信されたデータは、その送信したＬＡＮインタフェース部７自身により廃棄されるものであるが、データを廃棄する前に論理リングから抜けると、データが論理リング上を周回することになる。また、ＬＡＮインタフェース部７が論理リングから途中で抜かれると、論理リングが不安定な状態となって他のＬＡＮインタフェース部やその他の回線のインタフェースに影響し、論理リング上のデータが切れてしまうなどの論理リング上で正常にデータの送受信ができなくなるおそれがある。
そこで、この実施の形態７では、ＬＡＮインタフェース部７を論理リング上から抜く場合には、トークン制御部７５は、一定時間（論理リングが周回するのに十分な時間）無効データを論理リング上に送信し、論理リング上に存在するすべてのデータを消去できるようにしたものである。
この場合、論理リングから抜かれるＬＡＮインタフェース部７以外のインタフェースのデータが消去されることになるが、論理リング上で切れてしまったデータが、ＬＡＮ３に送出されるようなことは防ぐことができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、複数の端末を接続して構成された、非同期通信データを高速に伝送する複数のＬＡＮと、タイムスロットに時分割された同期通信データを多重伝送する伝送路と、各ＬＡＮを伝送路に接続して各ＬＡＮ相互間のデータ伝送を時分割多重方式で行う、ＬＡＮを接続するインタフェース部に、非同期通信データと同期通信データのタイムスロットとを相互に変換する機能、非同期通信データと同期通信データとのデータ伝送速度を相互に変換する機能、及びタイムスロットを論理リングとみなしてトークン制御方式により論理リングへのアクセス制御を行う機能が設けられた複数の伝送装置とを備え、トークン制御方式による論理リングへのアクセス制御は、論理リングからフリートークンを検出した場合に、データ送信要求がなければフリートークンを中継し、データ送信要求があれば送信元アドレスを付加したビジートークンを生成して、ビジートークン、送信データ、フリートークンの順に送信し、論理リングからビジートークンを検出した場合に、ビジートークンに付加された送信元アドレスと自局のアドレスとを比較し、アドレスが一致しない場合にはビジートークンを中継し、受信データを受信及び中継し、アドレスが一致する場合にはビジートークンを廃棄し受信データを受信し、その受信データをＬＡＮに送信し、論理リングから一定時間フリートークンを検出しない場合に、フリートークンを生成し送信し、ＬＡＮに接続された端末は、端末自身が送信したデータを所定時間経過した後に受信するように構成したので、変換装置を設ける必要がなく、伝送装置のインタフェース部に直接ＬＡＮを接続することができ、その結果、安価に構成でき、かつ取り扱いが容易なデータ伝送システムを得ることができる。
また、複数のインタフェース部が同じタイムスロットを共有することが可能となり、その結果、複数のインタフェース部相互間で通信を行うことができる。
さらに、データが流れた経路の構成部分の正常動作を確認することができる効果がある。
【００６４】
また、この発明によれば、トークン制御方式による論理リングへのアクセス制御を、論理リングから一定時間フリートークンを検出しない場合及び論理リングからクレームトークンを検出した場合に、クレームトークンの各インタフェース部毎に設定されたアドレスの大小によって、フリートークンを生成する唯一のインタフェース部を決定するようにしたので、フリートークンの紛失を検出した場合に唯一のインタフェース部が新たなフリートークンを論理リングに送信することを保証することができる効果がある。これにより、複数のインタフェース部がそれぞれ新たなフリートークンを論理リングに送信することを避けることができる。
【００６５】
また、この発明によれば、トークン制御方式による論理リングへのアクセス制御を、論理リングからクレームトークンを検出した場合に、このクレームトークンの送信元アドレスと自局アドレスが一致すると、自局と同じアドレスを持つ他局が存在すると判断して、重複したアドレスを変更するようにしたので、インタフェース部に重複してアドレスが設定されたことによる通信異常を未然に防ぐことができる効果がある。
【００６６】
また、この発明によれば、同一の伝送装置に設けられた２つのインタフェース部に、２つのＬＡＮを相互にカスケード接続可能に構成したので、カスケード接続された２つのＬＡＮが同一のタイムスロットを共有することができ、その結果、ＬＡＮを１つ増やしたとしても、伝送装置を増やす必要がなくなるという効果がある。
【００６７】
また、この発明によれば、トークン制御方式による論理リングへのアクセス制御を、論理リング上に一定時間無効データを送信し、論理リング上に存在するすべてのデータを消去可能にしたので、インタフェース部のカードを論理リングから一旦抜く場合に、データが論理リング上を周回することなく、また、論理リング上で正常にデータの送受信ができなくなるのを防止することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明におけるデータ伝送システムの構成を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態１によるＴＤＭ伝送装置を示す構成図である。
【図３】 伝送路上のタイムスロットとＬＡＮ上のフレームデータとの対応関係を示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態２によるＴＤＭ伝送装置を示す構成図である。
【図５】 トークンのフォーマットを示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態２によるトークン制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】 この発明の実施の形態３によるトークンのフォーマットを示す図である。
【図８】 この発明の実施の形態３によるトークン制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】 この発明の実施の形態４によるトークン制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】 この発明の実施の形態５によるＴＤＭ伝送装置を示す構成図である。
【図１１】 カスケード制御部の構成を示す図である。
【図１２】 ２つのＬＡＮインタフェース部をカスケード接続した例を示す図である。
【図１３】 この発明の実施の形態６によるトークン制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１ 伝送路、２Ａ〜２Ｅ ＴＤＭ伝送装置（伝送装置）、３，３Ａ〜３Ｃ ＬＡＮ、４，４Ａ〜４Ｃ 端末、７，７ａ，７ｂ ＬＡＮインタフェース部（インタフェース部）。
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数のローカルエリアネットワーク（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ；以下、単にＬＡＮという）間を伝送路で接続し、複数のＬＡＮ相互間でデータを伝送するデータ伝送システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバなどの伝送路を介してデータ通信を行うディジタル通信においては、使用可能な帯域をある単位のブロック（タイムスロット）に時分割し、そのブロックを個々の通信回線（ユーザ）に割り当て、その割り当てられたブロックで通信を行う時分割多重（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ；以下、単にＴＤＭという）方式が一般的に採用される。このようなＴＤＭ方式では、時分割されたタイムスロットを個々の通信回線に割り当てるものであるため、１つの伝送路を複数の通信回線で共有し効率的にデータ伝送することが可能であるが、個々の通信回線に割り当てられたタイムスロットの同期をとる必要がある。
【０００３】
一方、比較的狭い地域を対象に複数の端末を通信回線で接続して構成した通信網であるＬＡＮにおいては、データはフレームと呼ばれるかたまりとして伝送路に送出される。ＬＡＮにおいても、複数の端末が効率よく伝送路を共有するためのアクセス制御を行っているが、ＴＤＭ方式のようにタイムスロットの同期制御を行うというものではなく、フレームの送信順序の制御のみ行うものである。
【０００４】
このように、ＴＤＭ方式とＬＡＮとは伝送路の共有方法が異なるものである。 また、ＴＤＭ方式のデータの伝送速度は一般的に１．５Ｍｂｐｓ程度であるが、ＬＡＮのデータの伝送速度は４Ｍｂｐｓ〜１００Ｍｂｐｓと高速であり、このように、ＴＤＭ方式とＬＡＮとはデータの伝送速度も異なるものである。
従って、ＬＡＮを直接伝送装置に接続してＬＡＮのデータをそのままＴＤＭ方式で伝送することができない。
このため、従来のデータ伝送システムでは、ＴＤＭ方式によりデータ伝送を行う伝送装置とＬＡＮとの間に変換装置を設け、この変換装置によってＬＡＮのフレームデータのフォーマットとＴＤＭ方式（同期通信方式）のタイムスロットデータのフォーマットを変換すると共に、データの伝送速度を変換する必要があった。
【０００５】
また、ＴＤＭ方式では、上記したように、時分割されたタイムスロットを個々の回線に割り当てて、タイムスロットに乗せたデータを送受信することにより通信を行うものである。従って、同じタイムスロットを共有する通信回線を１対１または１対Ｎに対応させて、１対１の通信回線同士または１対Ｎの通信回線同士でしか通信を行うことができない。なぜなら、同じタイムスロットを共有する通信回線を１対１または１対Ｎに対応させないで、複数の通信回線が相互に同じタイムスロットを共有すると、複数の通信回線が同時に同じタイムスロットにデータ伝送を開始してしまい、データの重複が生じてしまうからである。
【０００６】
尚、本願に関連する先行技術としては、特開平８−４６５９０号公報が掲げられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のデータ伝送システムは以上のように構成されているので、次のような課題があった。
（１）まず、データのフォーマットを変換すると共に、データの伝送速度を変換する変換装置を、伝送装置とＬＡＮとの間に設けていたので、データ伝送システムとしての価格の上昇を招き、またデータ伝送システムの取り扱いの手間が増えるなどの課題があった。
（２）次に、ＴＤＭ方式（同期通信方式）では、タイムスロットに乗せるデータの重複を防止するために、同じタイムスロットを共有する通信回線を１対１または１対Ｎに対応させなければならず、複数の通信回線に相互に同じタイムスロットを共有させて複数の通信回線相互間で通信を行うことができないという課題があった。
【０００８】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ＬＡＮのフレームデータを変換装置を使用しないことにより、安価に構成でき、かつシステムの取り扱いが容易なデータ伝送システムを得ることを目的とする。
【０００９】
また、この発明は、複数の通信回線に相互に同じタイムスロットを共有させて複数の通信回線相互間で通信を行うことができるデータ伝送システムを得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るデータ伝送システムは、複数の端末を接続して構成された、非同期通信データを高速に伝送する複数のＬＡＮと、タイムスロットに時分割された同期通信データを多重伝送する伝送路と、各ＬＡＮを伝送路に接続して各ＬＡＮ相互間のデータ伝送を時分割多重方式で行う、ＬＡＮを接続するインタフェース部に、非同期通信データと同期通信データのタイムスロットとを相互に変換する機能、非同期通信データと同期通信データとのデータ伝送速度を相互に変換する機能、及びタイムスロットを論理リングとみなしてトークン制御方式により論理リングへのアクセス制御を行う機能が設けられた複数の伝送装置とを備え、トークン制御方式による論理リングへのアクセス制御は、論理リングからフリートークンを検出した場合に、データ送信要求がなければフリートークンを中継し、データ送信要求があれば送信元アドレスを付加したビジートークンを生成して、ビジートークン、送信データ、フリートークンの順に送信し、論理リングからビジートークンを検出した場合に、ビジートークンに付加された送信元アドレスと自局のアドレスとを比較し、アドレスが一致しない場合にはビジートークンを中継し、受信データを受信及び中継し、アドレスが一致する場合にはビジートークンを廃棄し受信データを受信し、その受信データをＬＡＮに送信し、論理リングから一定時間フリートークンを検出しない場合に、フリートークンを生成し送信し、ＬＡＮに接続された端末は、端末自身が送信したデータを所定時間経過した後に受信するようにしたものである。
【００１１】
この発明に係るデータ伝送システムは、トークン制御方式による論理リングへのアクセス制御を、論理リングから一定時間フリートークンを検出しない場合及び論理リングからクレームトークンを検出した場合に、クレームトークンの各インタフェース部毎に設定されたアドレスの大小によって、フリートークンを生成する唯一のインタフェース部を決定するようにしたものである。
【００１２】
この発明に係るデータ伝送システムは、トークン制御方式による論理リングへのアクセス制御を、論理リングからクレームトークンを検出した場合に、このクレームトークンの送信元アドレスと自局アドレスが一致すると、自局と同じアドレスを持つ他局が存在すると判断して、重複したアドレスを変更するようにしたものである。
【００１３】
この発明に係るデータ伝送システムは、同一の伝送装置に設けられた２つのインタフェース部に、２つのＬＡＮを相互にカスケード接続可能に構成したものである。
【００１４】
この発明に係るデータ伝送システムは、トークン制御方式による論理リングへのアクセス制御を、論理リング上に一定時間無効データを送信し、論理リング上に存在するすべてのデータを消去可能にしたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明におけるデータ伝送システムの構成を示す図であり、図において、１はタイムスロットに時分割された同期通信データを多重伝送する光ファイバなどのディジタル通信用の伝送路、２Ａ〜２ＥはＬＡＮ３Ａ〜３Ｃの通信回線及びその他の通信回線のデータをＴＤＭ方式でデータ伝送するＴＤＭ伝送装置（伝送装置）であり、このＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅは、伝送路１によってリング状に接続されている。３Ａ〜３Ｃは端末４Ａ〜４Ｃを通信回線で接続して構成した通信網であるＬＡＮである。このＬＡＮ３Ａ〜３Ｃのアクセス制御方式は、イーサネットに代表されるバス形式に適した通信制御方式であるＣＳＭＡ／ＣＤを用いる場合を想定しているが、他のアクセス制御方式であってもよい。４Ａ〜４Ｃはコンピュータなどの端末である。
尚、図１においては、ＴＤＭ伝送装置２Ｄ，２Ｅには変換装置、ＬＡＮ及び端末が接続されていないが、図示を省略しているだけであって、ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｃと同様、変換装置、ＬＡＮ及び端末が接続されている。
【００１６】
図２はこの発明の実施の形態１によるＴＤＭ伝送装置を示す構成図であり、図において、５は伝送路１からの同期データを多重分離して多重分離データ（同期通信データの複数のタイムスロットを分離したデータである）に変換し、その多重分離データを多重分離バス６に送出し、また逆に、多重分離バス６からの多重分離データを多重して同期データに変換し、その同期データを伝送路１に送出する多重化／多重分離部、６は多重分離データを伝送する多重分離バス、７はデータの変換機能（多重分離データと非同期データの変換機能及びデータ伝送速度の変換機能）を備えた、ＬＡＮ３と接続して非同期データの入出力を行うＬＡＮインタフェース部（インタフェース部）である。
尚、ＬＡＮ３及び端末４は、それぞれ上記図１のＬＡＮ３Ａ〜３Ｃ及び端末４Ａ〜４Ｃに相当する。
また、このＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅは、ＬＡＮ３の回線インタフェースだけでなく、それ以外の回線インタフェースも接続され多重伝送するものであるが、図２においては省略している。
【００１７】
ＬＡＮインタフェース部７において、７１は多重分離データと非同期データの変換機能を備えた多重送受信制御部、７２はＬＡＮ３の非同期データの送受信の制御を行うＬＡＮ送受信制御部、７３は多重分離データあるいは非同期データを伝送するバス、７４は多重分離データあるいは非同期データを格納するメモリである。
尚、図２において、多重化／多重分離部５、多重分離バス６、及びＬＡＮインタフェース部７以外のＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅの構成は、図示を省略している。
【００１８】
図３は伝送路１上のタイムスロットとＬＡＮ３上のフレームデータとの対応関係を示す図である。
タイムスロットはデータが時分割された箱であり、このタイムスロットは伝送路１上を一定周期で順々に巡っている。図３に示す例によれば、タイムスロットが１秒間に８０００回（１／８０００秒周期で）ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅに巡ってくるので、１回の周期毎のデータ量が８ビットであると、１つのタイムスロットで６４ｋｂｐｓ（キロビット・パー・セカンド）のデータを送受信できることになる。
このように、タイムスロットは、一定周期であるビット数のデータを送受信できるようになっている。実際にどれだけの情報量のデータをタイムスロットに乗せることができるかは、ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅの仕様、伝送路１の形状や長さによって変わるものである。
タイムスロットとフレームデータとの関係は、図３に示す例によれば、３２ビットのフレームデータを８ビットのデータＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに時分割し、この時分割された８ビットのデータＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄをタイムスロットに割り当てて収容する。逆に、８ビットのタイムスロットを４つ結合させると３２ビットのフレームデータが構成される。
【００１９】
次に動作について説明する。
（１）ＬＡＮ３Ａ〜３Ｃの非同期データを同期データに変換し伝送路１に送信する場合
まず、ＬＡＮ３Ａ〜３Ｃ上の非同期データ（フレームデータ）は、ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２ＥのＬＡＮインタフェース部７で受信される。
ＬＡＮインタフェース部７のＬＡＮ送受信制御部７２は、ＬＡＮ３上の非同期データを受信すると、その受信した非同期データをバス７３を介してメモリ７４に格納すると共に、多重送受信制御部７１にデータの送信要求を通知する。多重送受信制御部７１は、ＬＡＮ送受信制御部７２からの送信要求を受けると、メモリ７４に格納されている非同期データを多重化／多重分離部５の要求する多重分離データに変換した後、多重化／多重分離部５の要求するタイミングで多重分離データを多重分離バス６に送出する。
ここで、ＬＡＮ３の非同期データ（フレームデータ）から多重分離データへの変換は、図３に示したように、非同期データをタイムスロットの情報量に分割することにより行われる。即ち、データ間のフォーマットの変換を行わずに、単にフレームデータをタイムスロットに収容可能な情報量に分割するだけである。従って、従来のデータ伝送システムにおけるような特別な変換装置を必要としない。
また、ＴＤＭ方式のデータの伝送速度（１．５Ｍｂｐｓ程度）とＬＡＮのデータの伝送速度（４Ｍｂｐｓ〜１００Ｍｂｐｓ）との調整は、多重化／多重分離部５が多重分離データを多重分離バス６に送出するタイミングを調整することにより行われる。
そして、多重化／多重分離部５は、多重分離バス６に出力された多重分離データを通常のＴＤＭ処理に従って多重化して同期データとし、その同期データを伝送路１に送出する。
【００２０】
（２）伝送路１の同期データを非同期データに変換しＬＡＮ３Ａ〜３Ｃに送信する場合
ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅが伝送路１上の同期データを受信する。多重化／多重分離部５は、受信した同期データを多重分離して多重分離データに変換し、その多重分離データを多重分離バス６に送出する。ＬＡＮインタフェース部７の多重送受信制御部７１が多重分離バス６上の多重分離データを受信する。多重送受信制御部７１は、多重分離バス６から受信した多重分離データを非同期データ（フレームデータ）に変換しバス７３を介してメモリ７４に格納すると共に、送信要求をＬＡＮ送受信制御部７２に通知する。
ここで、多重送受信制御部７１のデータ変換は、上記図３に示したように、データ間のフォーマットの変換を行わずに、単に多重分離されたタイムスロットを結合してフレームデータにするだけである。
そして、ＬＡＮ送受信制御部７２は、多重送受信制御部７１から送信要求を受けると、メモリ７４に格納された非同期データを読み出してＬＡＮ３のデータ伝送速度でその非同期データを送出する。
【００２１】
以上のように、この実施の形態１によれば、ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２ＥのＬＡＮインタフェース部７内にデータの変換機能（多重分離データと非同期データの変換機能及びデータ伝送速度の変換機能）を備えたので、変換装置を設ける必要がなく、ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅのインタフェース部７に直接ＬＡＮ３を接続することができ、その結果、安価に構成でき、かつ取り扱いが容易なデータ伝送システムを得ることができる。
【００２２】
実施の形態２．
ＴＤＭ方式では、タイムスロットに乗せるデータの重複を防止するために、同じタイムスロットを共有する通信回線を１対１または１対Ｎに対応させなければならず、複数の通信回線に相互に同じタイムスロットを共有させて複数の通信回線相互間で通信を行うことができない。
この実施の形態２では、複数のＬＡＮ３の通信回線が同時にデータ伝送を開始するのを防止するために、一般的にＬＡＮ３のアクセス制御に使用されるトークン制御方式を利用したものである。
トークン制御方式は、送信権を与えるために、トークン（話中）と呼ぶ特殊な信号を使用して、データの流れを制御するものである。トークンは常に通信網上を流れており、この信号が割り当てられた伝送装置だけにデータの送信権が認められる。データの伝送が終わるとトークンは順番に送られ、トークンを得た伝送装置が次々に伝送を開始する。このように通信網の各伝送装置にトークンを循環させることによって、複数の伝送装置が同時に伝送を開始するのを防止する。
【００２３】
トークンは、上記図１に示したような、ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅをリング状に接続する伝送路１上を巡回する。ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅは、割り当てられた（複数の）タイムスロットを１つの伝送路（論理リング）とみなしてアクセスする。
【００２４】
図４はそのようなこの発明の実施の形態２によるＴＤＭ伝送装置を示す構成図である。図において、７ａはＬＡＮ３と接続して非同期データの入出力を行い、また非同期データと多重分離データとを相互に変換し、さらにトークン制御を行う機能を備えたＬＡＮインタフェース部（インタフェース部）である。このようなトークン制御を行うのは、ＬＡＮインタフェース部７ａのトークン制御部７５である。このトークン制御部７５は、トークンが一定時間以上論理リングを巡回しなくなったことを監視し、その状態を検出すると論理リング上の残存フレームを消去し、新たにトークンを生成する機能を備えたものである。
尚、図２に示した構成と同一符号を付して示した部分は、同一または相当する部分であり、重複する説明を省略する。
【００２５】
図５はトークンのフォーマットを示す図である。先頭の１バイト（８ビット）はトークンの種別を示すトークン識別子のビットデータである。トークンの種別には、フリートークンとビジートークンの２種類がある。フリートークンは、そのフリートークンを受信したＬＡＮインタフェース７ａがデータを送信できることを示すものである。ビジートークンは、いずれかのＬＡＮインタフェース７ａがデータを送信したことを示すものであり、ビジートークンには、送信データが続いている。即ち、ビジートークンと送信データとは必ず組になって伝送される。１組のビジートークンと送信データの後ろには、別のビジートークンと送信データの組か、またはフリートークンが続く。
【００２６】
論理リングには、必ず１つのフリートークンが存在する。他にデータがない状況では１つのフリートークンのみが論理リング上を周回し、データがある場合には、複数のビジートークンと送信データの組と、１つのフリートークンが論理リング上に存在する。このように、フリートークンが必ず論理リング上に１つのみ存在するようにするのは、フリートークンが複数存在すると、その状態を制御するのが難しくなるためである。
【００２７】
トークン識別子に続く２バイトは送信元アドレス（図５中、ＳＡ）のビットデータである。各ＬＡＮインタフェース部７ａは、固有の送信元アドレスＳＡを持っている。この送信元アドレスＳＡは、１つのＬＡＮインタフェース部７ａに対して１つの値が割り当てられ、同じ値が複数のＬＡＮインタフェース部７ａに割り当てられることはない。従って、送信元アドレスＳＡによって複数のＬＡＮインタフェース部７ａ相互間で、任意のＬＡＮインタフェース部７ａを一意に識別することが可能となる。
【００２８】
そして、送信元アドレスＳＡに続く１バイトは誤り制御符号（図５中、ＣＲＣ）のビットデータである。この誤り制御符号ＣＲＣは、トークン識別子から誤り制御符号ＣＲＣまでの４バイトのデータの伝送中の誤りを検出するためのものである。
【００２９】
次に動作について説明する。
ＬＡＮインタフェース部７ａのトークン制御部７５以外の動作（多重送受信制御部７１、ＬＡＮ送受信制御部７２の動作）については、上記実施の形態１と同様であるので重複する説明を省略し、トークン制御部７５の動作についてのみ説明する。
図６はこの発明の実施の形態２によるトークン制御部７５の動作を説明するためのフローチャートである。
トークン制御部７５は、電源オンを含むリセット要求により、全ての状態から遷移して制御を開始する。
まず、トークン制御部７５はトークンタイマをスタートする（ステップＳＴ１００）。トークンタイマは、フリートークンが論理リング上から紛失したことを検出するためのタイマである。トークン制御部７５は、フリートークンを検出する度にトークンタイマをリスタートする。トークンタイマのタイムアウト値としては、フリートークンが論理リングを周回するのに十分な時間を設定する。
【００３０】
次に、トークン制御部７５は受信データに対してトークンの検索を行う（ステップＳＴ１０１）。
まず、トークン制御部７５がフリートークンを検出した場合の動作を説明する。トークン制御部７５がフリートークンを検出した場合には、ＬＡＮ送受信制御部７２からデータの送信要求があるか否かを判定する（ステップＳＴ１０２）。送信要求がない場合には、受信したフリートークンを論理リングに中継し、トークンタイマをリスタートして（ステップＳＴ１０３）、ステップＳＴ１０１に遷移する。送信要求がある場合には、受信したフリートークンを廃棄し、ビジートークンを生成して論理リングに送信する（ステップＳＴ１０５）。ビジートークンを送信完了した後、データを論理リングに送信する（ステップＳＴ１０６）。そして、データを送信完了すると、送信要求をリセットし、フリートークンを生成して論理リングに送信し、さらにトークンタイマをリスタートして（ステップＳＴ１０４）、ステップＳＴ１０１に遷移する。
【００３１】
次に、トークン制御部７５がトークン検索（ステップＳＴ１０１）でビジートークンを検出した場合の動作について説明する。トークン制御部７５がビジートークンを検出した場合には、受信したビジートークンの送信元アドレスＳＡと自局アドレスとを比較する（ステップＳＴ１０７）。ビジートークンの送信元アドレスＳＡと自局アドレスが一致しない場合、このビジートークンとこれに続く送信データは、他局が送信したものであると判断できる。従って、トークン制御部７５は、受信したビジートークンを論理リングに中継し（ステップＳＴ１０８）、ビジートークンの中継が完了すると、続いて受信データを論理リングに中継すると共に、自局にその受信データを受信する（ステップＳＴ１０９）。受信データの中継及び受信が完了すると、ステップＳＴ１０１に遷移する。
【００３２】
ビジートークンの送信元アドレスＳＡと自局アドレスが一致した場合、このビジートークンとこれに続く送信データは、自局が送信したものであると判断できる。従って、トークン制御部７５は、このビジートークンを廃棄する（論理リングに中継しない）（ステップＳＴ１１０）、ビジートークンの廃棄が完了すると、続いて受信データを同じく廃棄する（自局に受信しない）（ステップＳＴ１１１）。受信データの廃棄が完了すると、ステップＳＴ１０１に遷移する。
【００３３】
次に、トークンタイマがタイムアウトした場合の動作について説明する。トークン制御部７５のトークンタイマがタイムアウトした場合には、論理リング上にフリートークンが存在しないということを示す。フリートークンが存在しなければ、ＬＡＮインタフェース７ａはデータ送信ができないため、新たにフリートークンを生成して論理リングに送信する。さらにトークンタイマをリスタートし（ステップＳＴ１１２）、ステップＳＴ１０１に遷移する。
【００３４】
以上の動作により、トークン制御部７５は、送信データがある場合には、フリートークンを獲得して送信し、またビジートークンにより他局の送信データを判定して受信データの中継と受信を行う。これらの動作により、同じタイムスロットを共有する複数のＬＡＮインタフェース部７ａが、他局の送信データを壊さずに安全なタイミングでデータを送信することが可能となる。即ち、この実施の形態２によるＬＡＮインタフェース部７ａでは、タイムスロットを論理的なリングとみなし、トークン制御方式を利用することにより、複数のＬＡＮインタフェース部７ａが同じタイムスロットを共有することが可能となり、その結果、複数のＬＡＮインタフェース部７ａ相互間で通信を行うことができる。
【００３５】
実施の形態３．
上記実施の形態２では、複数のＬＡＮインタフェース部７ａのトークン制御部７５が、それぞれ勝手にフリートークンを生成できるので、フリートークンが論理リング上に複数作られ、やがて使用できる帯域すべてがフリートークンで占められてしまうおそれがある。
そこで、この実施の形態３では、トークン制御部７５がフリートークンの紛失を検出した場合に、唯一のＬＡＮインタフェース部７ａのトークン制御部７５が新たなフリートークンを生成して論理リングに送信するようにしたものである。 尚、ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２ＥのＬＡＮインタフェース部７ａの構成は、上記図４に示したものと同様であるため、重複する説明を省略する。
【００３６】
図７はそのようなこの発明の実施の形態３によるトークンのフォーマットを示す図である。図７に示すように、トークン識別子の示すトークンの種別には、フリートークンとビジートークン以外にクレームトークンがある。クレームトークンは、クレームプロセスの制御を行うためのトークンである。クレームプロセスは、フリートークンが論理リングから紛失した場合に、複数のＬＡＮインタフェース部７ａではなく、唯一のＬＡＮインタフェース部７ａがフリートークンを生成し、論理リングに送信するようにするための機構である。
【００３７】
クレームプロセスでは、フリートークンを生成する唯一のＬＡＮインタフェース部７ａを、ＬＡＮインタフェース部７ａの持つアドレスを使用して選択する。最も小さいアドレスを持つＬＡＮインタフェース部７ａが、唯一フリートークンを送信する権利を持つ。各ＬＡＮインタフェース部７ａはクレームトークンの送信元アドレスＳＡと自局アドレスを比較することで、自局よりも優先度の高いアドレスをもつＬＡＮインタフェース部７ａがいるか否かを判定する。
【００３８】
次に動作について説明する。
図８はこの発明の実施の形態３によるトークン制御部７５の動作を説明するためのフローチャートである。
トークン検索（ステップＳＴ１０１）の結果、フリートークン及びビジートークンを検出した場合の動作については、上記実施の形態２と同様であり重複する説明を省略する。
ステップＳＴ１０１に遷移してトークンの検索を行っている状態において、トークンタイマがタイムアウトした場合、トークン制御部７５は、クレームトークンを論理リングに送信し、クレームタイマをスタートする（ステップＳＴ１５０）。クレームタイマは、クレームトークンの紛失を検出するためのタイマであり、クレームトークンの受信によりリセットまたはリスタートされる。クレームタイマのタイムアウト値としては、クレームトークンが論理リングを周回するのに十分な時間を設定する。
【００３９】
トークン制御部７５がクレームトークンの送信後、自局アドレスよりも大きい送信元アドレスＳＡのクレームトークンを受信すると、このクレームトークンは自局よりも優先度の低いＬＡＮインタフェース部７ａのトークン制御部７５が送信したものであり、中継する必要がないと判断できる。このため、受信したトークンフレームを廃棄し（ステップＳＴ１５２）、ステップＳＴ１５０に遷移する。またトークン制御部７５がクレームトークンを送信後、自局アドレスよりも小さい送信元アドレスＳＡのクレームトークンを受信すると、このクレームトークンは自局よりも優先度の高いＬＡＮインタフェース部７ａが存在することを示しており、受信したクレームトークンを中継し、クレームタイマをリセットし（ステップＳＴ１５１）、ステップＳＴ１００に遷移する。これらの動作により、最も優先度の高いクレームトークンは次々に中継されて、このクレームトークンを送信したＬＡＮインタフェース７ａまで返ってくる。また、それ以外のクレームトークンは、自局よりも優先度の高いアドレスを持つＬＡＮインタフェース７ａにより、廃棄されるため、論理リングから消えることになる。
従って、最も優先度の高いアドレスを持つＬＡＮインタフェース部７ａのみが、自身の送信したクレームトークンを受信することになる。
【００４０】
次に、最も優先度の高いアドレスを持つＬＡＮインタフェース部７ａが自身の送信したクレームトークンを受信した場合の動作について説明する。トークン制御部７５がクレームトークン送信後、自局アドレスに一致する送信元アドレスＳＡのクレームトークンを受信した場合には、自局が最も高い優先度を持つＬＡＮインタフェース７ａであり、フリートークンを送信する権利を持つと判断できる。このため、受信したクレームトークンを廃棄し、クレームタイマをリセットし、フリートークンを論理リングに送信する（ステップＳＴ１５３）。そして、フリートークンの送信完了後、ステップＳＴ１００に遷移する。
【００４１】
次に、ステップＳＴ１０１において、トークン制御部７５がクレームトークンを検出した場合の動作について説明する。トークン制御部７５がクレームトークンを検出するのは、他局がクレームプロセスを開始した場合であり、自局もクレームプロセスに移行する必要がある。トークン制御部７５が自局アドレスよりも大きい送信元アドレスＳＡのクレームトークンを受信すると、このクレームトークンは自局よりも優先度の低いＬＡＮインタフェース７ａの送信したものであり、中継する必要はない。従って、自局はクレームトークンを送信してよいので、クレームプロセスを開始する（ステップＳＴ１５０）。
【００４２】
トークン制御部７５が自局アドレスよりも小さい送信元アドレスＳＡのクレームトークンを受信した場合には、ステップＳＴ１５１に遷移する。これは、自局よりも優先度の高いＬＡＮインタフェース７ａが存在することを示しており、受信したクレームトークンを中継し、クレームタイマをリセットし（ステップＳＴ１５１）、ステップＳＴ１００に遷移する。
【００４３】
以上のように、この実施の形態３によれば、ＬＡＮインタフェース部７ａのトークン制御部７５は、クレームプロセスを実行することで、フリートークンの紛失を検出した場合に唯一のＬＡＮインタフェース部７ａのトークン制御部７５が新たなフリートークンを論理リングに送信することを保証することができる。これにより、複数のＬＡＮインタフェース部７ａがそれぞれ新たなフリートークンを論理リングに送信することを避けることができる。
【００４４】
実施の形態４．
上記実施の形態３では、ＬＡＮインタフェース部７ａに対応して設定された送信元アドレスＳＡが重複している場合（例えば、ユーザーの設定ミスにより送信元アドレスＳＡが重複する場合など）には、唯一のＬＡＮインタフェース部７ａが新たなフリートークンを論理リングに送信することを保証することができず、通信異常を生じるおそれがある。
そこで、この実施の形態４では、送信元アドレスＳＡの重複を検出し、通信異常を未然に防ぐものである。
尚、ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２ＥのＬＡＮインタフェース部７ａの構成は、上記図４に示したものと同様であるため、重複する説明を省略する。
【００４５】
次に動作について説明する。
図９はこの発明の実施の形態４によるトークン制御部７５の動作を説明するためのフローチャートである。
尚、上記実施の形態２及び３と重複する動作についてはその説明を省略する。 ステップＳＴ１０１において、トークン制御部７５が、自局アドレスに一致する送信元アドレスＳＡのクレームトークンを受信した場合には、ステップＳＴ２００に遷移する。ステップＳＴ１０１では、自局はクレームプロセスを実行しておらず、クレームトークンを送信していない。それにも拘わらず、自局アドレスに一致する送信元アドレスＳＡのクレームトークンを受信するということは、自局と同じ送信元アドレスＳＡを持つ他局が存在することを示す。
【００４６】
送信元アドレスＳＡは、自局が送信したトークンと送信データを識別するために使用する値であるから、２つ以上のＬＡＮインタフェース部７ａで同じ送信元アドレスＳＡを使用していると、正常な通信ができないことになる。そこで、上位ソフトウェアに送信元アドレスＳＡが重複していることを通知し、クレームプロセスを行わずにステップＳＴ１００に遷移する。
【００４７】
ここで、上位ソフトウェアへの通知方法としては、例えばＣＰＵへの割込が考えられる。そして、送信元アドレスＳＡの重複が通知された上位ソフトウェアでは、例えばモニタ表示、プリンタ出力、ＬＥＤの点灯などの方法により、アドレスの重複が生じたことをユーザーに知らせ、通知に対応した処理（例えば、送信元アドレスＳＡの変更など）を行うことにより通信異常を避けることが可能になる。
【００４８】
以上のように、この実施の形態４によれば、ＬＡＮインタフェース部７ａのトークン制御部７５にアドレスの重複を検出して上位ソフトウェアに通知する機能を持たせたので、通信異常を未然に防ぐことができる。
【００４９】
実施の形態５．
ＬＡＮ３に接続されている端末４が増えてきたためにＬＡＮ３を分割しようとする場合、ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅ（ノード）にＬＡＮインタフェース部７ｂをもう１つ設ける必要がある。
この実施の形態５では、同一のＴＤＭ伝送装置（ノード）２Ａ〜２Ｅに２つのＬＡＮ３を相互にカスケード接続できるように、ＴＤＭ伝送装置（ノード）２Ａ〜２Ｅの２つのＬＡＮインタフェース７ｂにカスケード機能を設けたものである。ここで、カスケード機能とは、１つのノード内で複数のＬＡＮインタフェース部７ｂが同じタイムスロットを共有できるようにする（従って、同じ論理リングに収容される）という機能である。
【００５０】
図１０はそのようなこの発明の実施の形態５によるＴＤＭ伝送装置を示す構成図である。図において、７ｂはＬＡＮインタフェース部（インタフェース部）である。ＬＡＮインタフェース部７ｂにおいて、７６は自局のカスケード状態（上流側と下流側の２種類）を判定することにより、多重分離バス６との多重分離データの入出力制御、及びカスケード入力部７７とカスケード出力部７８のデータ選択制御を行うカスケード制御部である。７７はカスケード接続している他のＬＡＮインタフェース部７ｂからのデータを入力（受信）するカスケード入力部、７８はカスケード接続している他のＬＡＮインタフェース部７ｂにデータを出力（送信）するカスケード出力部である。
尚、その他の構成については、上記図４で同一符号を付して示した部分と同一であるため、重複する説明を省略する。
【００５１】
図１１はカスケード制御部７６の構成を示す図であり、図において、７６ａはＣＰＵ（図示せず）からの指示により、多重分離バス６からの多重分離データの入力とカスケード入力部７７からのデータの入力との何れか一方を選択して多重送受信制御部７１へ多重分離データを出力するセレクタ、７６ｂはＣＰＵからの指示により、多重送受信制御部７１からの多重分離データを多重分離バス６に出力するか否か選択する選択器である。
【００５２】
図１２は２つのＬＡＮインタフェース部をカスケード接続した例を示す図である。図において、７ｂ（Ａ）は上流側のＬＡＮインタフェース部（Ａ）、７ｂ（Ｂ）は下流側のＬＡＮインタフェース部（Ｂ）である。７７（Ａ）はＬＡＮインタフェース部（Ａ）７ｂ（Ａ）のカスケード入力部、７８（Ａ）はＬＡＮインタフェース部（Ａ）７ｂ（Ａ）のカスケード出力部である。７７（Ｂ）はＬＡＮインタフェース部（Ｂ）７ｂ（Ｂ）のカスケード入力部、７８（Ｂ）はＬＡＮインタフェース部（Ｂ）７ｂ（Ｂ）のカスケード出力部である。１１０はカスケード出力部７８（Ａ）とカスケード入力部７７（Ｂ）を接続する信号線である。
【００５３】
次に動作について説明する。
図１２に示すように、上流側のＬＡＮインタフェース７ｂ（Ａ）のカスケード出力部７８（Ａ）と、下流側のＬＡＮインタフェース７ｂ（Ｂ）のカスケード入力部７７（Ｂ）とが信号線１１０で接続されている。
【００５４】
上流側のＬＡＮインタフェース７ｂ（Ａ）は、ＣＰＵからの指示により、自局がカスケード接続の上流側にあると判断し、セレクタ７６ａで多重分離バス６からの多重分離データの入力を選択し、また選択器７６ｂで多重分離バス６への多重分離データの出力を禁止する。下流側のＬＡＮインタフェース７ｂ（Ｂ）は、ＣＰＵからの指示により、自局がカスケード接続の下流側にあると判断し、セレクタ７６ａでカスケード入力部７７（Ｂ）からのデータの入力を選択し、また選択器７６ｂで多重分離バス６への多重分離データの出力を行う。
【００５５】
このように、多重分離バス６からの多重分離データは、上流側のＬＡＮインタフェース７ｂ（Ａ）に入り、ＬＡＮインタフェース７ｂ（Ａ）（の多重送受信制御部７１）でデータ変換処理された後、カスケード制御部７６（Ａ）（図示せず）及びカスケード出力部７８（Ａ）を経由して下流側のＬＡＮインタフェース部７ｂ（Ｂ）のカスケード入力部７７（Ｂ）に渡される。下流側のＬＡＮインタフェース７ｂ（Ｂ）では、多重分離バス６からの多重分離データを無視してカスケード入力部７７（Ｂ）からのデータを受信する。このカスケード入力部７７（Ｂ）からのデータは、下流側のＬＡＮインタフェース部７ｂ（Ｂ）（の多重送受信制御部７１）でデータ変換処理された後、多重送受信制御部７１からカスケード制御部７６（Ｂ）（図示せず）に渡され、そして多重分離バス６に送信される。
【００５６】
尚、トークン制御部７５の動作については、上記実施の形態２から実施の形態４で説明したものを適用することができる。
【００５７】
以上のように、この実施の形態５によれば、同一のＴＤＭ伝送装置（ノード）２Ａ〜２Ｅ内にある２つのＬＡＮインタフェース部７ｂ（Ａ），７ｂ（Ｂ）で２つのＬＡＮ３をカスケード接続可能に構成したので、カスケード接続された２つのＬＡＮ３が同一のタイムスロットを共有することができる。その結果、ＬＡＮ３を１つ増やしたとしても、ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅを増やす必要がなくなるという効果がある。
【００５８】
実施の形態６．
この実施の形態６は、ＬＡＮインタフェース部７ｂがＬＡＮ３から受信したデータを同じＬＡＮ３に折り返し送信するよう構成することにより、ＬＡＮインタフェース部７ｂ及び論理リングの正常動作の試験を行うものである。
尚、ＴＤＭ伝送装置の構成については、上記図４に示したものと同様であるので、重複する説明を省略する。
【００５９】
次に動作について説明する。
図１３はこの発明の実施の形態６によるトークン制御部７５の動作を説明するためのフローチャートである。
尚、図９に示したトークン制御部７５の動作と異なる動作のみ説明し、同様の動作については重複する説明を省略する。
ステップＳＴ１０１において、トークン検索の結果、ビジートークンを検出してステップＳＴ１０７に遷移した場合、トークン制御部７５はビジートークンの送信元アドレスＳＡと自局アドレスの比較を行う。そして、送信元アドレスＳＡと自局アドレスとが一致した場合、トークン制御部７５はビジートークンを廃棄する（論理リングに中継しない）（ステップＳＴ１１０）。ビジートークンの廃棄が完了すると、続いて受信データを自局に受信する（ステップＳＴ２５０）。このステップＳＴ２５０において、受信データの論理リングへの中継は行わない。受信が完了すると、ステップＳＴ１０１に遷移する。
【００６０】
このようにトークン制御部７５を動作させることにより、端末４から送信されたデータ（フレームデータ）は、ＬＡＮインタフェース部７からＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅに入り、ＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２Ｅで伝送路１に乗せ替えられ、伝送路１を巡って再びＴＤＭ伝送装置２Ａ〜２ＥのＬＡＮインタフェース部７に返ってくる。上記実施の形態２から４の動作では、このデータは、自局が送信したものと判断して、ＬＡＮインタフェース部７は受信されずにＬＡＮ３には送信されないが、この実施の形態６では、このデータは、ＬＡＮインタフェース部７に受信されてＬＡＮ３に送信される。従って、ＬＡＮ３上の端末４は、所定時間経過した後、端末４自身が送信したフレームデータを受信することになる。
【００６１】
以上のように、この実施の形態６によれば、端末４自身が送信したフレームデータを受信するように、トークン制御部７５が動作するようにされているので、データが流れた経路の構成部分（ＬＡＮ３、ＬＡＮインタフェース部７、伝送路１など）の正常動作を確認することができる。
【００６２】
実施の形態７．
ＬＡＮインタフェース部７のカードを変更するような場合に、ＬＡＮインタフェース部７のカードを論理リングから一旦抜く必要が生じる。上記実施の形態２で説明したように、トークン制御部７５から送信されたデータは、その送信したＬＡＮインタフェース部７自身により廃棄されるものであるが、データを廃棄する前に論理リングから抜けると、データが論理リング上を周回することになる。また、ＬＡＮインタフェース部７が論理リングから途中で抜かれると、論理リングが不安定な状態となって他のＬＡＮインタフェース部やその他の回線のインタフェースに影響し、論理リング上のデータが切れてしまうなどの論理リング上で正常にデータの送受信ができなくなるおそれがある。
そこで、この実施の形態７では、ＬＡＮインタフェース部７を論理リング上から抜く場合には、トークン制御部７５は、一定時間（論理リングが周回するのに十分な時間）無効データを論理リング上に送信し、論理リング上に存在するすべてのデータを消去できるようにしたものである。
この場合、論理リングから抜かれるＬＡＮインタフェース部７以外のインタフェースのデータが消去されることになるが、論理リング上で切れてしまったデータが、ＬＡＮ３に送出されるようなことは防ぐことができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、複数の端末を接続して構成された、非同期通信データを高速に伝送する複数のＬＡＮと、タイムスロットに時分割された同期通信データを多重伝送する伝送路と、各ＬＡＮを伝送路に接続して各ＬＡＮ相互間のデータ伝送を時分割多重方式で行う、ＬＡＮを接続するインタフェース部に、非同期通信データと同期通信データのタイムスロットとを相互に変換する機能、非同期通信データと同期通信データとのデータ伝送速度を相互に変換する機能、及びタイムスロットを論理リングとみなしてトークン制御方式により論理リングへのアクセス制御を行う機能が設けられた複数の伝送装置とを備え、トークン制御方式による論理リングへのアクセス制御は、論理リングからフリートークンを検出した場合に、データ送信要求がなければフリートークンを中継し、データ送信要求があれば送信元アドレスを付加したビジートークンを生成して、ビジートークン、送信データ、フリートークンの順に送信し、論理リングからビジートークンを検出した場合に、ビジートークンに付加された送信元アドレスと自局のアドレスとを比較し、アドレスが一致しない場合にはビジートークンを中継し、受信データを受信及び中継し、アドレスが一致する場合にはビジートークンを廃棄し受信データを受信し、その受信データをＬＡＮに送信し、論理リングから一定時間フリートークンを検出しない場合に、フリートークンを生成し送信し、ＬＡＮに接続された端末は、端末自身が送信したデータを所定時間経過した後に受信するように構成したので、変換装置を設ける必要がなく、伝送装置のインタフェース部に直接ＬＡＮを接続することができ、その結果、安価に構成でき、かつ取り扱いが容易なデータ伝送システムを得ることができる。
また、複数のインタフェース部が同じタイムスロットを共有することが可能となり、その結果、複数のインタフェース部相互間で通信を行うことができる。
さらに、データが流れた経路の構成部分の正常動作を確認することができる効果がある。
【００６４】
また、この発明によれば、トークン制御方式による論理リングへのアクセス制御を、論理リングから一定時間フリートークンを検出しない場合及び論理リングからクレームトークンを検出した場合に、クレームトークンの各インタフェース部毎に設定されたアドレスの大小によって、フリートークンを生成する唯一のインタフェース部を決定するようにしたので、フリートークンの紛失を検出した場合に唯一のインタフェース部が新たなフリートークンを論理リングに送信することを保証することができる効果がある。これにより、複数のインタフェース部がそれぞれ新たなフリートークンを論理リングに送信することを避けることができる。
【００６５】
また、この発明によれば、トークン制御方式による論理リングへのアクセス制御を、論理リングからクレームトークンを検出した場合に、このクレームトークンの送信元アドレスと自局アドレスが一致すると、自局と同じアドレスを持つ他局が存在すると判断して、重複したアドレスを変更するようにしたので、インタフェース部に重複してアドレスが設定されたことによる通信異常を未然に防ぐことができる効果がある。
【００６６】
また、この発明によれば、同一の伝送装置に設けられた２つのインタフェース部に、２つのＬＡＮを相互にカスケード接続可能に構成したので、カスケード接続された２つのＬＡＮが同一のタイムスロットを共有することができ、その結果、ＬＡＮを１つ増やしたとしても、伝送装置を増やす必要がなくなるという効果がある。
【００６７】
また、この発明によれば、トークン制御方式による論理リングへのアクセス制御を、論理リング上に一定時間無効データを送信し、論理リング上に存在するすべてのデータを消去可能にしたので、インタフェース部のカードを論理リングから一旦抜く場合に、データが論理リング上を周回することなく、また、論理リング上で正常にデータの送受信ができなくなるのを防止することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明におけるデータ伝送システムの構成を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態１によるＴＤＭ伝送装置を示す構成図である。
【図３】 伝送路上のタイムスロットとＬＡＮ上のフレームデータとの対応関係を示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態２によるＴＤＭ伝送装置を示す構成図である。
【図５】 トークンのフォーマットを示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態２によるトークン制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】 この発明の実施の形態３によるトークンのフォーマットを示す図である。
【図８】 この発明の実施の形態３によるトークン制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】 この発明の実施の形態４によるトークン制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】 この発明の実施の形態５によるＴＤＭ伝送装置を示す構成図である。
【図１１】 カスケード制御部の構成を示す図である。
【図１２】 ２つのＬＡＮインタフェース部をカスケード接続した例を示す図である。
【図１３】 この発明の実施の形態６によるトークン制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１ 伝送路、２Ａ〜２Ｅ ＴＤＭ伝送装置（伝送装置）、３，３Ａ〜３Ｃ ＬＡＮ、４，４Ａ〜４Ｃ 端末、７，７ａ，７ｂ ＬＡＮインタフェース部（インタフェース部）。
Claims (5)
- 複数の端末を接続して構成された、非同期通信データを高速に伝送する複数のＬＡＮと、タイムスロットに時分割された同期通信データを多重伝送する伝送路と、上記各ＬＡＮを上記伝送路に接続して上記各ＬＡＮ相互間のデータ伝送を時分割多重方式で行う、上記ＬＡＮを接続するインタフェース部に、非同期通信データと同期通信データのタイムスロットとを相互に変換する機能、非同期通信データと同期通信データとのデータ伝送速度を相互に変換する機能、及びタイムスロットを論理リングとみなしてトークン制御方式により論理リングへのアクセス制御を行う機能が設けられた複数の伝送装置とを備え、
トークン制御方式による上記論理リングへのアクセス制御は、
上記論理リングからフリートークンを検出した場合に、データ送信要求がなければフリートークンを中継し、データ送信要求があれば送信元アドレスを付加したビジートークンを生成して、ビジートークン、送信データ、フリートークンの順に送信し、
上記論理リングからビジートークンを検出した場合に、ビジートークンに付加された送信元アドレスと自局のアドレスとを比較し、アドレスが一致しない場合にはビジートークンを中継し、受信データを受信及び中継し、アドレスが一致する場合にはビジートークンを廃棄し受信データを受信し、その受信データを上記ＬＡＮに送信し、
上記論理リングから一定時間フリートークンを検出しない場合に、フリートークンを生成し送信し、
上記ＬＡＮに接続された端末は、
その端末自身が送信したデータを所定時間経過した後に受信することを特徴とするデータ伝送システム。 - トークン制御方式による論理リングへのアクセス制御は、論理リングから一定時間フリートークンを検出しない場合及び論理リングからクレームトークンを検出した場合に、クレームトークンの各インタフェース部毎に設定されたアドレスの大小によって、フリートークンを生成する唯一のインタフェース部を決定することを特徴とする請求項１記載のデータ伝送システム。
- トークン制御方式による論理リングへのアクセス制御は、論理リングからクレームトークンを検出した場合に、このクレームトークンの送信元アドレスと自局アドレスが一致すると、自局と同じアドレスを持つ他局が存在すると判断して、重複したアドレスを変更することを特徴とする請求項２記載のデータ伝送システム。
- 同一の伝送装置に設けられた２つのインタフェース部に、２つのＬＡＮを相互にカスケード接続可能に構成したことを特徴とする請求項１記載のデータ伝送システム。
- トークン制御方式による論理リングへのアクセス制御は、論理リング上に一定時間無効データを送信し、論理リング上に存在するすべてのデータを消去可能にしたことを特徴とする請求項１記載のデータ伝送システム。
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-
1998
- 1998-02-02 JP JP02122398A patent/JP3751432B2/ja not_active Expired - Lifetime
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