JP3773368B2 - Node connection method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はネットワークで使用されるノードの接続方法に関するものである。
【0003】
さらに、本発明は、かかるネットワークで使用されるノードの接続方法に関するものである。
【0004】
【従来の技術】
論理的なトポロジがともにリング型の通信ネットワークとしては、次の文献1に記載されたATM−LANがある。
【0005】
文献1 「プラント監視・制御用ATM−LANの実現方式」
著者 鹿島 和幸、 小高 一紀、 曽田 圭一、 久保 昭彦、
村上 謙、 市橋 立機
出典 電子情報通信学会通信ソサイエティ大会(B-729、p.214, 1996年)
この文献1のリング型ネットワークの原理的な構成を図2に示す。
【0006】
図2において、ネットワーク10は3つのノード11〜13を有している。そして各ノード11〜13は、論理的に二重となるように2つのループA、Bで接続されている。
【0007】
ノード11の内部には、ATM(非同期転送モード)セルを入力する入力側のスイッチSW(スイッチ)14Aと、R(受信部)15Aと、S(送信部)16Aと、出力側のSW17Aとが設けられている。
【0008】
なお、S、R15A、16Aは、図示の状態ではSが送信部、Rが受信部であるが、折返し(ループバック)の際にはS16Aが送受信部として機能することも、Rが送受信部として機能することも可能である。
【0009】
他のノード12,13の内部もノード11と同様な構成で、ノード12内には入力側SW14B、R15B、S16B、出力側SW17Bが設けられ、ノード13内には、入力側SW14C、R15C、S16C、出力側SW17Cが設けられている。
【0010】
障害発生時やメンテナンス時など、上記のS16A〜16CおよびR15A〜15Cの機能変更などをともなう折返し処理が、該当する2つのノードにおいて行われる。
【0011】
たとえばノード11と12のあいだでは、ノード11内のSW17Aとノード12内のSW14Bによって、ループAまたはBのいずれか一方が通信に使用されるアクト系となり、他方は通信に使用されないスタンバイ系となる。
【0012】
ノード12と13のあいだ、ノード13と11のあいだでも、それぞれ独立にループA、Bの使用、不使用が決定される。
【0013】
いま、すべてのノード間でループAがアクト系で、ループBがスタンバイ系であるものとする。
【0014】
たとえばノード11と12のあいだのアクト系ループAで障害が発生すると、ノード11と12内でATMセルの折り返しが行われ、ノード11、12間の伝送路はループAおよびBともに使用されなくなる。
【0015】
そして、ノード13から送出されてノード11まで伝送されてきたセルは、ノード11内で折返され、それまでスタンバイ系であったループBを使用してノード13へ伝送される。
【0016】
このとき、ノード12でも、ノード12、13間でそれまでスタンバイ系であったループBを用いてセルの折返し伝送が行われる。
【0017】
折返しによるネットワーク10のトポロジの変化は、図6(A)および(B)に示すようになる。図6(A)のネットワーク10のトポロジは、論理的にも物理的にもリング型である。
【0018】
図6(A)ではリング状であったネットワーク10のトポロジは、たとえばノード11と13のあいだに、新たなノード18を追加する場合、ノード11および13における折返し処理によって、過渡的には、図6(B)のような形状になる。
【0019】
図6(B)の状態は、もともとノード11〜13、およびノード18から構成されていたリング型のネットワークを想定した場合に、ノード18で障害が発生したときの動作と同じである。
【0020】
各ノード11〜13に収容されているATM端末は、図6(B)の過渡状態においても、上記ノード18の追加や障害の発生まえと変わらない通信を行うことができる。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のネットワーク10では、ネットワーク10に対して新たなノードを追加しようとするとき、あるいは既存のノードをネットワークから削除しようとするときなど、必然的に、ネットワーク全体の運用を停止するか、あるいは上述した折返し処理を、つねに2つのノードで行わなければならない。運用停止はネットワークの信頼性を著しく低下させるので、ネットワークは運用状態としたまま折返し処理をする場合について考える。
【0022】
ネットワーク10における折返し処理は、つねに、ネットワーク上のメンテナンス箇所、障害発生箇所など問題箇所に隣接する2つのノードで行う必要がある。
【0023】
リング型トポロジの場合、任意の1つのノードは、ネットワーク上を伝送されるすべてのATMセルを処理しなければならないので、各ノードは受け取ったセルを確実に次のノードに向けて送出する責任がある。この責任を果たすため、前記2つのノードは、前記折返し処理を確実に実行しなければならない。
【0024】
この折返し処理にあたっては、ネットワーク上のどのノードが、どの方向に折返すかを判定しなければならいが、分散型システムを前提とすると、中間位置のノードも含めネットワーク上のすべてのノードがこの判定を行う機能を備える必要がある。
【0025】
また、図6(A)および(B)から明らかなように、折返し時には、折返し処理を行わない中間位置のノード、すなわちノード12が行う動作も変化している。図6(A)では反時計方向にだけセルを伝送、処理していたノード12が、図6(B)の過渡状態では、反時計方向に加えて時計方向にもセルを伝送しなければならない。
【0026】
これは、折返しがあると、ネットワークを構成するすべてのノードが、折返しまえとは異なる動作を行わなければならないことを意味する。
【0027】
前記の判定でけでなく、この折返しまえとは異なる動作を実行するためにも、ネットワーク上のすべてのノードが、障害診断能力を具備しなければならないのである。障害診断能力の中身は、障害の発生を検出する能力と、障害発生箇所を特定する能力からなると考えられ、システム構成によってはハードウエア的、ソフトウエア的にかなり大規模なものとなる。
【0028】
一方で、つねに2つのノードで折返し処理を実行し、中間位置のノードも含めネットワーク上のすべてのノードで、折返しまえと異なる動作を行わなければなければならないということは、メンテナンスの観点からも、操作性や作業効率を悪化させる要因にもなりやすい。
【0029】
たとえばネットワーク10でノード11、12のあいだに新たなノードを追加する場合、ノード11および12内で折返し処理を行い、ノード11と12のあいだでは、ループAもBも使用しないようにし、さらにノード13では双方向の伝送を開始する必要がある。
【0030】
これは、追加するノードを、ノード12と13のあいだなど、ネットワーク10中のどこに設置する場合でも同じであり、既存のノードを削除、変更する場合でも同じである。
【0031】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、本発明は、少なくとも論理的にはリング型のトポロジを有して、単位信号を伝送するネットワークのノードの接続方法において、(1)ネットワークを、少なくとも物理的には直列的なトポロジをなすようにデイジーチェイン形式で構成する各ノードは、(1−1)ノード間で単位信号を伝送する伝送路とノード間の接続を伝える接続通知伝送路をなすケーブルを接続するものであって、接続通知伝送路とするケーブルと接続する接地端子及びプルアップ抵抗接続端子と、電圧検出部とを有する左右一対のコネクタと、(1−2)左右一対のコネクタの接続を択一的に選択するスイッチ部とを設け、電圧検出部が、プルアップ抵抗接続端子の電圧検出により、当該ノードとケーブルを通じて接続する接続先ノードとの接続を認識し、スイッチ部が、電圧検出部により電圧検出されたプルアップ抵抗接続端子と接続する前記ケーブル側のコネクタを選択することを特徴とする。
【0034】
【発明の実施の形態】
(A)実施形態
以下、本発明にかかるノードの接続方法をATM−LANに適用した場合を例に、本発明の第1および第2の実施形態について説明する。
【0035】
第1、第2の実施形態において、そのネットワークは、論理的にはリング型で物理的(すなわち電気的、機械的)には直列的なデイジーチェイン(芋づる接続)構成を有しているトポロジに特徴があり、ネットワークを構成している各ノードは、左右のコネクタへのケーブルの接続状態に応じて自ノード内で各部の接続の選択を変更する点に特徴を有する。
【0036】
(A−1)第1の実施形態の構成
本実施形態のネットワーク20を図1に示す。
【0037】
図1において、ネットワーク20は3つのノード21〜23を備えている。各ノード21〜23は、ルータや交換機のように交換機能を備えた伝送装置である。ノード21はデイジーチェインの左端に位置し、ノード22は中間に位置し、ノード23は右端に位置するというように、ネットワーク21上での位置は相違するものの、ノード21〜23の内部構成は共通である。
【0038】
ノード21内のコネクタは、左側が装置側コネクタ(CNL)24A、右側が装置側コネクタ(CNR)25Aである。右側コネクタ25Aは当該ノード21の内部に対する出力端子RO、入力端子RIを備えている。同様に左側コネクタ24Aも、当該ノード21の内部に対する出力端子LOと、入力端子LIを備えている。
【0039】
図示しない信号線で、これらコネクタ24Aおよび25Aの端子RI、RO、LI、LOに接続されているスイッチ部(SW)26Aは、装置側コネクタ24A、25Aに対する後述するケーブル側コネクタの接続状態に応じて、スイッチ部26内部の電子的な接続を切り換える。
【0040】
すなわち、図示のように、コネクタ25Aにはケーブル30Aが接続され、コネクタ24Aには接続されるケーブルが存在しないとき、スイッチ部26Aはこのような接続状態に対応して、コネクタ25Aの入力端子RIに送信部(S)28Aの出力端子を接続するとともに、コネクタ25Aの出力端子ROに受信部(R)27Aの入力端子を接続する。
【0041】
図1中に示した矢印(TL、PR)はノード21〜23内外のパケットの論理的な伝送経路を示すものである。TL、PRのそれぞれがリング型トポロジのほぼ半周分に対応し、TLとPRをあわせて1つのリングを形成している。
【0042】
使用するケーブルとしては、電気信号を伝送する同軸ケーブルやツイストペアケーブルを用いることができるが、本実施形態では同軸ケーブルであるものとする。
【0043】
このような1本の同軸ケーブルであるケーブル30Aの内部には、図示のように双方向の伝送路TL、PRが存在する。
【0044】
また、前記送信部28Aおよび受信部27Aの内部には、波形整形部を備えた増幅回路が含まれている。この増幅回路を用いて、送信部28Aは、ケーブル30Aなどの伝送による減衰に配慮して十分な強度まで増幅したうえで、波形を整えて信号を送出し、反対に受信部27Aは、伝送によって減衰され劣化した信号の波形を整え、増幅してパケット処理部29Aに供給する。
【0045】
パケット処理部29Aは、受信部27から供給される信号と、ユーザインタフェース部(図示せず)を介して、当該ノード21が収容するATM端末から供給される信号とを処理する回路である。
【0046】
受信部27Aからパケットの供給をうけたとき、当該パケット処理部29Aは、そのパケットヘッダ内のアドレスに応じて、自ノード21が収容しているATM端末を指定するアドレスのパケットならば、前記ユーザインタフェース部を介して該当ATM端末に送出し、それ以外のアドレスのパケットなら、そのまま送信部28Aに送出し中継処理を行う。
【0047】
一方、ノード21が収容しているATM端末から、他のノードが収容している端末を指定して供給された信号に対しては、当該パケット処理部29Aは、この信号を所定のパケット形式に構成したうえで送信部28Aに送出する。
【0048】
このほか、パケット処理部29Aは、伝送エラーチェックなどの必要な処理を行う。
【0049】
他のノード22、23の内部構成で、ノード21内の各部分に対応する部分については、対応する符号を付してその詳しい説明は省略する。
【0050】
すなわち、ノード22の内部では、コネクタ24Bは前記コネクタ24Aに対応し、コネクタ25Bは前記コネクタ25Aに対応し、スイッチ部26Bは前記スイッチ部26Aに対応し、受信部27Bは前記受信部27Aに対応し、送信部28Bは前記送信部28Aに対応し、パケット処理部29Bは前記パケット処理部29Aに対応する。
【0051】
また、ノード23の内部では、コネクタ24Cは前記コネクタ24Aに対応し、コネクタ25Cは前記コネクタ25Aに対応し、スイッチ部26Cは前記スイッチ部26Aに対応し、受信部27Cは前記受信部27Aに対応し、送信部28Cは前記送信部28Aに対応し、パケット処理部29Cは前記パケット処理部29Aに対応する。
【0052】
また、ノード22と23のあいだを接続するケーブル30Bは、前記ケーブル30Aと同様なケーブルである。
【0053】
ネットワーク20上の通信用の伝送路において、右方向、すなわちノード21からノード22を介してノード23にいたる伝送路PRでは、ノード21〜23内の各パケット処理部29A、29B、29Cで逐次、論理的な処理が行われるが、左方向、すなわちノード23からノード22を介してノード21にいたる伝送路TLでは、送信部も受信部も存在せず、ノード21〜23は、単に信号を通過させるだけである。
【0054】
なお、この伝送路TLが、送信部及び受信部が存在しない論理的なリング型トポロジの半周部分に相当する。
【0055】
本実施形態では、ノード21と23のあいだの空間的な距離は、一般的な仕様の機器、ケーブルを前提とすると、最大で、数百m〜数km程度となる。
【0056】
また、図1には3つのノード21〜23を示しているが、ネットワーク20の規模としては、たとえば、ノード数で8〜6程度、各ノードに収容されているATM端末数で20〜30程度が好ましい。
【0057】
以下、上記のような構成を有する第1の実施形態の動作について説明する。
(A−2)第1の実施形態の動作
図1のネットワーク20において、左端位置のノード21の送信部28Aから送出されたパケットは、コネクタ25A、ケーブル30A、ノード22のコネクタ24Bをつなぐ経路(すなわち伝送路PR)を介して、ノード22内のスイッチ部26Bに供給される。
【0058】
ノード22はその左側コネクタ24Bにはケーブル30A、ノード21を接続し、右側コネクタ25Bにはケーブル30B、ノード23を接続しているので、当該スイッチ部26Bは図示のような接続の選択を行っている。
【0059】
すなわち、コネクタ25Bの出力端子ROの接続先としてコネクタ24Bの入力端子LIを選択し、コネクタ25Bの入力端子RIの接続先として送信部28Bの出力端子を選択し、コネクタ24Bの出力端子LOの接続先として受信部27Bの入力端子を選択している。
【0060】
たとえばノード22は図3に示す構造に基づいて、このような接続の選択を、自律的に行う。
【0061】
図3において、ケーブル30Aはパケットを伝送するための伝送路TL、PRのほかに、ノード間の接続を伝える接続通知伝送路31Aを備えている。接続通知伝送路31Aは、接続元のノード(すなわちケーブル30Aの先に接続されているノード)21と接続先のノードである当該ノード22を電気的に接続することで、双方のノードにこの接続を知らせる。
【0062】
ケーブル側コネクタ32Aがノード22の該当スロットに装着されることで、ケーブルコネクタ32Aのノード22への接続が行われる。ケーブル側コネクタ32Aにおいて、接続通知伝送路31Aはパケットを伝送するためにケーブル側コネクタ32Aのシェル内に設けられたピンなどのコンタクトと同一態様のコンタクトとして同一シェル内に形成され得る。
【0063】
ノード22は、図3に示すように、スイッチ部26Bのコネクト端子CON1で左側コネクタ24Bへのノードの接続を検出する。同様に、スイッチ部26Bのコネクト端子CON2で右側コネクタ25Bへのノードの接続を検出することができる。
【0064】
ただしこの検出が双方で行われるためには、接続先および接続元の双方のノードが少なくとも通電状態(パケットの処理が可能な状態)であることが前提となる。
【0065】
一般的には、あるノードの該当スロットにケーブルコネクタが装着されただけでは、当該ノードからみて、接続元ノードがパケットの処理が可能な状態であるのかどうか不明であるので、接続先も接続元も通電状態である場合にだけ、接続元と接続先が当該接続を検出できるような構成のほうが、本実施形態にとっては好ましい。そうでない場合には、ケーブルコネクタの装着とは別に、パケットの処理が可能となったことを双方に通知する操作が必要になってしまう。
【0066】
図3の接続通知伝送路31Aとコネクト端子CON1部分の具体的構成としては、たとえば、接続通知伝送路31Aとして接続元から接続先(ノード21→ノード22)方向のための信号線と、接続先から接続元(ノード22→ノード21)方向のための信号線を設けておき、コネクト端子CON1としては接地された端子と、プルアップ抵抗に接続された端子とを設けておき、さらに当該プルアップ抵抗の端子電圧を検出する回路を設けておくようにするとよい。
【0067】
当該ノード22のスイッチ部26Bのコネクト端子CON2や、他のノード21,23でも同様な構成を有しているものとすると、ノード21と22がケーブル30Aで接続される場合、コネクト端子CON1内のプルアップ抵抗の一端がノード21の接地された端子に接続されることで当該プルアップ抵抗の端子電圧が小さくなり、これを検出したノード22は左側コネクタ24Bへのノード21の接続を認識することができる。
【0068】
このとき、同様にして、ノード21側でも、当該接続を認識することができる。
【0069】
これらの一連の動作は、ケーブル30B、ケーブルコネクタ32Bを介して行われるノード22と23との接続においても同じである。
【0070】
したがって、ノード21およびノード23でも、スイッチ部26A、26C内での接続の選択は、自律的に行うことができる。
【0071】
ノード21〜23のネットワーク20内の位置とコネクト端子CON1、CON2の接続検出(ON)と、接続非検出(OFF)との関係を、次の表1にまとめている。
【0072】
【表1】
表1において、コネクト端子CON1とCON2がともにONとなるのは、当該ノードの左右両側のコネクタがともに接続されている状態を意味する。このような接続状態となるのは、ネットワーク20の中間位置に存在するノード22である。
【0073】
また、CON1がONで、CON2がOFFとなるのは、当該ノードの左側コネクタが接続、右側コネクタが非接続の場合で、ネットワーク20の右端位置に存在するノード23の接続状態に相当する。
【0074】
さらに、CON1がOFFで、CON2がONとなるのは、当該ノードの左側コネクタが非接続、右側コネクタが接続の場合で、ネットワーク20の左端位置に存在するノード21の接続状態に相当する。
【0075】
なお、CON1とCON2がともにOFFとなるのは、当該ノードがネットワークに接続されていないことを意味する。
【0076】
一般的には、本実施形態のノードによるこのようなネットワーク上での自身の位置の認識は、当該ノード内のスイッチ部における接続の選択と連動している。
【0077】
たとえば、図6(C)および(D)、ならびに図4に示すように、ケーブル30A、30Bと同様なケーブル30Cを用いて右端位置のノード23のさらに右側に新たなノード33を接続することでネットワーク20に対するノードの追加を行う場合、ノード23は中間位置のノードとなり、当該新たなノード33が右端位置のノードとなる。
【0078】
当該追加の前後で、ノード21〜23に収容されている端末間の通信は、まったく影響を受けない。
【0079】
また、図6(C)および(D)から明らかなように、ノード33の追加の前後でパケットの伝送、処理動作が変化しているのは、右端ノード23だけである。左端ノード21および中間ノード22の動作はまったく変化していない。
【0080】
左端位置のノード21の左側に新たなノードを追加する場合でも、これらの点は同じである。
【0081】
換言するなら、各ノードは、ネットワーク上で自身に隣接する箇所で起きた変化(ノードの追加、削除、メンテナンス、障害発生など)にだけ対応すればよく、しかもその変化の検出はソフトウエア的にもハードウエア的にもシンプルなもので、ケーブルの接続、非接続を検出するだけで実行される。これは、後述するノードの削除、変更、障害検出の場合などにもあてはまる。
【0082】
また、本実施形態によれば、従来の図6(B)に相当する過渡状態が存在せず、図6(C)の状態から直接的に同図(D)の状態に移行することができるので、ノードを追加するための操作が簡略である。これはノードの変更や削除の場合にもあてはまり、メンテナンス性、信頼性を向上する要因となる。
【0083】
たとえば、図1の状態のネットワーク20からノード23を削除する場合、ノード22の位置は中間位置から右端位置に変化するので、スイッチ部26Bの接続選択の状態も、図示のノード23内のスイッチ部26Cの接続選択の状態と同じになるように変化する。
【0084】
この場合も、当該ノード23の削除の前後で、他のノードに収容されている端末間の通信はまったく影響を受けない。
【0085】
この点は、図1の状態からノード21を削除した場合でも同じである。
【0086】
また、ネットワーク20のノード数が8〜6程度であるケースで、中間位置のノードを1つ削除する場合、1つのネットワーク20が過渡的には、たとえばノード数3〜4程度の2つのネットワークに分割されて運用されることになる。
【0087】
この場合、分割で接続が断たれたネットワーク間の通信は影響を受け得るものの、同一のネットワーク内の通信は、当該削除の前後で、まったく影響を受けない。
【0088】
なお、ノードの変更は、上述したノードの削除とノードの追加を合成した操作であるので、その説明は省略する。
【0089】
また、以上ではケーブル側コネクタ30A、30Bを着脱する場合について説明したが、たとえばケーブル30Aやノード21の障害のため、前記の接続通知伝送路31Aの接続が断たれるようなことがあれば、ノード22は自律的に、自身が左端位置に変更されたものと認識し、スイッチ部26Bの接続選択の機能がはたらいて、ノード21はネットワーク20から切り離される。
【0090】
このような場合、スイッチ部26A〜26Cの接続選択の機能は、障害検出機能および障害の影響がネットワーク上を波及することを最小限に防止する機能として積極的にとらえることができる。一般に、接続通知伝送路の接続が断たれるような場合は、パケットの処理や伝送も正常に行うことができなくなっている可能性が高いからである。
【0091】
すなわち、スイッチ部26A〜26Cの接続選択機能はそのまま、非常に簡略な障害診断機能ともなっている。
【0092】
次に、論理的にも物理的にもリング型のトポロジを有する従来のネットワーク10と本実施形態のネットワーク20で、ネットワーク中の任意の2つのノード間の直線的な最大距離を、ノード数を変更しながら比較する。
【0093】
送信部Sの増幅度および出力パワーやケーブルの特性などで決まる1ノード間隔あたりの伝送距離能力の最大値をDLとし、ネットワーク中の全ノード数をNとし、問題のネットワークの最大距離をネットワーク10ではM1、ネットワーク40ではM2とする。
【0094】
そして、M1、M2をNを変数とする関数とみて、M1をM1(N)、M2をM2(N)と書く。
【0095】
ノード数N=2の場合は、M1(2)=M2(2)。
【0096】
ここで、M1(2)=M2(2)=DL(定数)である。
【0097】
Nが、N=3,4,5,…と増加してゆくとM2(N)はDLずつ単調に増加してゆき、M2(N)=(N−1)×DLの関係が成立する。
これに対して、Nが、N=3,4,5,…と増加してゆくとM1(N)はNが偶数から奇数に変わるときは増加せず、Nが奇数から偶数に変わるときだけDLずつ増加するので、M1(N)は、M2(N)の半分、あるいはM2(N)の半分にDL/2を加えた値を交互にとることになる。
【0098】
この結果、一般的に、本実施形態のネットワーク20では問題の最大距離は、従来のネットワーク10のほぼ2倍となる。
【0099】
(A−3)第1の実施形態の効果
以上のように本実施形態によれば、ノードの追加、変更、削除、メンテナンス、および障害発生などのさい、各ノードは、ネットワーク上で自身に隣接する箇所で起きた変化にだけ対応すればよいので、その機能に比較して各ノードの規模は、ソフトウエア的にもハードウエア的にも小さく構成することができ、ノードおよびネットワークのメンテナンス性や信頼性が高い。
【0100】
また、伝送距離、伝送路の特性、周囲環境などの諸条件がそれほど過酷でない場合、本実施形態のデイジーチェイン形式のネットワークでは、ネットワーク中の任意の2つのノード間の直線的な最大距離を、従来にくらべてほぼ2倍に設定することも可能となる。したがって、同じノード数で、従来よりも遠距離地点にノードを設置し、地理的に遠くに存在する端末をネットワークに収容することができるので、リソースの有効利用、ネットワークの効率的な運用が可能になる。
【0101】
(B)第2の実施形態
第1の実施形態の右方向の伝送路PRでは、左端ノード21から送信された信号は、いったん中間ノード22の受信部27B、送信部28Bで、波形整形や増幅作用を受けてから、右端ノード23まで伝送される。
【0102】
これに対し左方向の伝送路TLでは、右端ノード23内の送信部28Cから送信された信号は、左端ノード21内の受信部27Aで受信されるまで、ケーブル30B、ノード22、ケーブル30Aなどの伝送路を単に通過するだけなので、単調に減衰し劣化する。中間ノード22での波形整形や増幅が行われないため、右方向の伝送路PRにくらべて、減衰や劣化の程度は大きなものとなる。
【0103】
そしてこの減衰や劣化が、実際のノード間隔を、上述した1ノード間隔あたりの伝送距離能力の最大値DLよりも小さく制限する要因となる。
【0104】
すなわち、伝送距離、伝送路の特性、周囲環境などによっては、受信した右端ノード21で正常な処理を行うことができない可能性が高まり、最大値DLまでノード間隔を広げることが困難になるため、第1の実施形態のネットワーク構成が本来もっている性能をフルに活用することができなくなる可能性がある。
【0105】
本実施形態はこのような点に対処するために第1の実施形態を改良したものである。
【0106】
(B−1)第2の実施形態の構成および動作
第2の実施形態のネットワーク40を図5に示す。
【0107】
図5において、図1の各部と同一の符号で対応付けられた部分は、図1の各部と同一なので、その詳しい説明は省略する。
【0108】
すなわち、図5において、符号24A〜C,25A〜C,26A〜C,27A〜C,28A〜C,29A〜C,30AおよびBを付した各部分は、同一の符号を付した図1の各部分と同じである。
【0109】
上述したネットワーク20と同様、ネットワーク40では、ノード41と43のあいだの空間的な距離は、一般的な仕様の機器、ケーブルを前提として、最大で、数百m〜数km程度となる。したがって伝送路TLでは、パケットは数百m〜数km程度の距離をなんらの処理も受けることなく伝送されることになり、伝送途中での信号の減衰や劣化が懸念される。
【0110】
図5において、ネットワーク40の中間位置のノード42のなかに図示されている信号増幅器(AMP)44は、スイッチ部26Bが右側コネクタ25Bの出力端子ROの接続先として左側コネクタ24Bの入力端子LIを選択するとき、すなわち伝送路TL上で、信号を増幅し、波形を整えるための回路である。
【0111】
この信号増幅器44は、第1の実施形態で述べた送信部28A、受信部27Aの内部に設けられている増幅回路と同じものであってよい。もちろん、増幅度を変えるなど、送信部28Aなどの増幅回路とは異なる仕様、異なる回路構成の回路としてもよい。
【0112】
そしてネットワーク内に中間ノードが複数存在する場合は、中間ノードごとに、信号増幅器が信号を増幅し、波形整形する。
【0113】
図5では、左端ノード41および右端ノード43の内部には信号増幅器が示されていないが、ノードの追加、削除、変更があり得る通常の条件下では、ネットワーク内のすべてのノードが中間ノードになる可能性があるので、右端位置および左端位置のノードにも信号増幅器を設けるようにするとよい。
【0114】
ただし信号増幅器の必要性の高さは、その性質上、伝送距離、伝送路の特性、周囲環境(ネットワーク内の不要輻射、外来雑音等のノイズ要因など)のような諸条件に大きく依存するので、これらの条件によっては、信号増幅器を搭載しているノードと搭載していないノードが同じネットワーク内に混在するような運用形態も現実的である。
【0115】
なお、ノードの削除や障害発生などでノード42が右端ノードまたは左端ノードとなったときは、スイッチ部26Bの接続選択も変わり、信号増幅器44は使用されなくなる。
【0116】
(B−2)第2の実施形態の効果
以上説明したように、本実施形態によれば、第1の実施形態とまったく同じ効果を得ることができる。
【0117】
これに加えて、本実施形態では、中間ノード内の信号増幅器のはたらきによって、論理的な処理が行われない方向の伝送路(TL)でも波形整形や増幅を行うことで、伝送による信号の減衰や劣化を軽減することができ、伝送距離、伝送路の特性、周囲環境などの諸条件がネットワークにとって過酷な場合でも、通信品質を維持することが可能で、いっそうの信頼性向上が期待できる。
【0118】
さらに、本実施形態によれば、伝送路TLでの信号の減衰、劣化の影響を抑制できるので、送信部Sの増幅度および出力パワーやケーブルの特性などで決まる1ノード間隔あたりの伝送距離能力の最大値DL付近まで、ノード間の距離を伸ばすことができ、ネットワーク設計の自由度が増大する。
【0119】
また、中間ノードの信号増幅器のはたらきによって、上述した諸条件が過酷な場合であっても、第1の実施形態よりも確実にノード間隔を最大値DLに近づけることができ、ネットワーク中の任意の2つのノード間の直線的な最大距離を、従来にくらべてほぼ2倍とすることができる。
【0120】
このため、本実施形態(および第1の実施形態)のデイジーチェイン形式のネットワーク構成が本来もっている性能をフルに引き出すことができ、同じノード数で、従来よりも遠距離にノードを設置して地理的に遠くの地点に存在する端末をネットワークに収容することができるので、リソースの有効利用、ネットワークの効率的な運用を実現することができる可能性が高まる。
【0121】
(C)他の実施形態
以上の説明において、ノード間を接続するケーブルは、電気信号を伝送する同軸ケーブルであったが、光ファイバケーブルを使用するようにしてもよい。マルチモードの光ファイバを使用する場合、端部のノード21と23のあいだの空間的な距離は、一般的な仕様の機器、ケーブルを前提とすると、最大で、たとえば200m程度になる。同じ前提のもとにシングルモードを使用すると、この距離は最大で1km程度となる。
【0122】
また、ノード間の接続を検出するための構成は、前記プルアップ抵抗や接地端子を利用したものにかぎらず、他の回路構成を用いてもよい。
【0123】
さらに、以上の説明では、たとえば1本のケーブルであるケーブル30Aのなかに左方向の伝送路TLおよび右方向の伝送路PRが存在するものとしたが、1方向につき1本のケーブルを使用し、たとえばケーブル30Aを2本のケーブルで置換するようにしてもよく、必要に応じて3本以上のケーブルを使用してもよい。
【0124】
なお、以上の説明では、左端位置のノード21には右側コネクタCNRにケーブルを接続し、右端位置のノード23には左側コネクタCNLにケーブルを接続するものとしたが、左右のコネクタCNL、CNRの区別は便宜的なものである。すなわち、左右のコネクタCNL、CNRの区別は、各ノードの内部で各ノードシステムが把握していれば十分であり、ノードの外部からみた場合これらを区別する意味はない。
【0125】
したがって、たとえば、図1の右端位置のノード23の右側コネクタ25Cにケーブル30Bを接続したとしても、ノード23およびネットワーク20の動作上なんら矛盾は生じない。
【0126】
また、第1、第2の実施形態とも、論理的なリング型の経路は1重であったが、2重以上の多重ループとしてもよい。
【0127】
さらにまた、上述したネットワーク規模、すなわちノード数、ノードに収容される端末数、右端ノードと左端ノード間の空間的な距離の最大値などは、本発明の適用にあたって、好ましいと考えられる例を示しただけであって、本発明の適用範囲がこれらの数値に限定されるものではない。
【0128】
そして、以上の実施形態では、ネットワーク上を伝送される単位信号は、固定長のATMセルであったが、可変長のパケットを用いるようにしてもよい。
【0129】
すなわち、本発明は、少くとも論理的にはリング型のトポロジを有して、単位信号を伝送するネットワーク、このようなネットワークで使用され得るノード、およびノードの接続方法について、広く適用することができる。
【0130】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、論理的トポロジはリング型、物理的トポロジは直列的なデイジーチェイン形式のネットワークを運用しているとき、コネクタに対するケーブル接続で隣接している各ノードが、ケーブルの接続状態に応じて、自ノードのなかでの前記単位信号の伝送経路を変更することにより、ネットワークの論理的、物理的トポロジを維持するので、各ノードは、ネットワーク上で自身に隣接する箇所で起きた変化にだけ対応すればよい。デイジーチェイン上の当該変化箇所に隣接するノード以外のノードは、当該変化以前の動作状態を維持すればよく、当該変化が起きたことを検出する必要もない。
【0131】
この変化のなかには、ノードの追加、変更、削除、メンテナンス、障害発生などが含まれ得るため、その機能に比較して各ノードの規模は、ソフトウエア的にもハードウエア的にも小さく構成することができ、ノードおよびネットワークのメンテナンス性、信頼性が高い。
【0132】
また、本発明のデイジーチェイン形式のネットワークによれば、ネットワーク中の任意の2つのノード間の直線的な最大距離が、従来にくらべてほぼ2倍となり、同じノード数で、従来よりも遠距離地点に存在する端末をネットワークに収容することができるので、リソースの有効利用、ネットワークの効率的な運用が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態にかかるネットワークおよびノードの構成を示すブロック図である。
【図2】従来のネットワークおよびノードの構成を示すブロック図である。
【図3】第1の実施形態にかかるノードがケーブルの接続状態を検出するための構成を示すブロック図である。
【図4】第1の実施形態でノードを追加した状態を示す概略図である。
【図5】第2の実施形態にかかるネットワークおよびノードの構成を示すブロック図である。
【図6】第1の実施形態および従来のネットワークにおいて、ノードを追加する場合の動作変化を示す概略図である。
【符号の説明】
10、20、40…ネットワーク、11〜13、21〜23、33、41〜43…ノード、24A〜24C…左側コネクタ、25A〜25C…右側コネクタ、26A〜26C…スイッチ部、27A〜27C…受信部、28A〜28C…送信部、29A〜29C…パケット処理部、30A〜30C…ケーブル、31A、31B…接続通知伝送路、CON1、CON2…コネクト端子、TL…左方向の通信用伝送路、PR…右方向の通信用伝送路。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention Is used to connect nodes used in the network. It is related.
[0003]
Furthermore, the present invention relates to a method for connecting nodes used in such a network.
[0004]
[Prior art]
An example of a ring-type communication network having a logical topology is ATM-LAN described in the following document 1.
[0005]
Reference 1 "Realization of ATM-LAN for plant monitoring and control"
Authors Kazuyuki Kashima, Kazunori Kodaka, Junichi Hirota, Akihiko Kubo,
Ken Murakami, Tachiki Ichihashi
Source: IEICE Communication Society Conference (B-729, p.214, 1996)
FIG. 2 shows the basic configuration of the ring network disclosed in Document 1.
[0006]
In FIG. 2, the
[0007]
Inside the
[0008]
In addition, S, R15A, and 16A are S as a transmission unit and R as a reception unit in the state shown in the figure, but S16A functions as a transmission / reception unit when looping back. It is also possible to function.
[0009]
The
[0010]
The turn-back process with the function change of the above-described S16A to 16C and R15A to 15C, such as when a failure occurs or during maintenance, is performed at the two corresponding nodes.
[0011]
For example, between the
[0012]
Whether the loops A and B are used or not is determined independently between the
[0013]
It is assumed that loop A is an act system and loop B is a standby system among all nodes.
[0014]
For example, if a failure occurs in the act loop A between the
[0015]
Then, the cell transmitted from the
[0016]
At this time, also in the
[0017]
Changes in the topology of the
[0018]
The topology of the
[0019]
The state of FIG. 6B is the same as the operation when a failure occurs in the
[0020]
The ATM terminals accommodated in the
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the
[0022]
The loopback processing in the
[0023]
In the case of a ring topology, any one node must process all ATM cells transmitted over the network, so each node is responsible for ensuring that the received cells are sent out to the next node. is there. In order to fulfill this responsibility, the two nodes must reliably execute the loopback process.
[0024]
In this loopback process, it is necessary to determine which node on the network is to be looped in which direction. However, assuming a distributed system, all nodes on the network, including nodes at intermediate positions, perform this determination. It is necessary to have a function to perform.
[0025]
Further, as apparent from FIGS. 6A and 6B, the operation performed by the node at the intermediate position where the folding process is not performed, that is, the
[0026]
This means that when there is a return, all the nodes that make up the network must perform different actions than before.
[0027]
In addition to the above determination, all nodes on the network must be equipped with a fault diagnosis capability in order to execute an operation different from that before returning. The contents of the fault diagnosis ability are considered to be the ability to detect the occurrence of a fault and the ability to identify the location where the fault has occurred.
[0028]
On the other hand, it is always necessary to perform the loopback process on two nodes and perform a different operation from the loopback on all nodes on the network including the node at the intermediate position. It tends to be a factor that deteriorates operability and work efficiency.
[0029]
For example, when a new node is added between the
[0030]
This is the same regardless of where the node to be added is installed in the
[0031]
[Means for Solving the Problems]
To solve this problem , According to the present invention, there is provided a method for connecting nodes of a network that at least logically has a ring topology and transmits unit signals. (1) The network is at least physically configured in a serial topology. Daisy chain format Complete Each no Do , (1-1) Between nodes Connection notification that conveys the connection between the node and the transmission line that transmits the unit signal Connect the cables that make up the transmission path A grounding terminal and a pull-up resistor connecting terminal connected to a cable as a connection notification transmission line, and a voltage detection unit A pair of left and right connectors And (1-2) a switch unit that selectively selects the connection of a pair of left and right connectors; Set up The voltage detection unit recognizes the connection between the node and the connection destination node connected through the cable by detecting the voltage of the pull-up resistor connection terminal, and the switch unit detects the pull-up resistor connection detected by the voltage detection unit. Select the connector on the cable side to be connected to the terminal It is characterized by that.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(A) Embodiment
The node connection method according to the present invention The law The first and second embodiments of the present invention will be described using a case where the present invention is applied to ATM-LAN as an example.
[0035]
In the first and second embodiments, the network is logically ring-type and has a physical (ie, electrical, mechanical) serial daisy chain configuration. Each node constituting the network is characterized in that the selection of the connection of each part is changed in the own node according to the connection state of the cables to the left and right connectors.
[0036]
(A-1) Configuration of the first embodiment
The
[0037]
In FIG. 1, the
[0038]
The connectors in the
[0039]
A switch unit (SW) 26A connected to the terminals RI, RO, LI, and LO of the
[0040]
That is, as shown in the figure, when the
[0041]
Arrows (TL, PR) shown in FIG. 1 indicate logical transmission paths of packets inside and outside the
[0042]
As a cable to be used, a coaxial cable or a twisted pair cable that transmits an electrical signal can be used. In this embodiment, the cable is a coaxial cable.
[0043]
Bidirectional transmission lines TL and PR are present inside the
[0044]
The
[0045]
The
[0046]
When the packet is received from the receiving
[0047]
On the other hand, for a signal supplied from an ATM terminal accommodated in the
[0048]
In addition, the
[0049]
In the internal configuration of the
[0050]
That is, in the
[0051]
In the
[0052]
A
[0053]
In the transmission path for communication on the
[0054]
Note that this transmission line TL corresponds to a half-round portion of a logical ring topology in which no transmission unit and reception unit exist.
[0055]
In the present embodiment, the spatial distance between the
[0056]
FIG. 1 shows three
[0057]
The operation of the first embodiment having the above configuration will be described below.
(A-2) Operation of the first embodiment
In the
[0058]
Since the
[0059]
That is, the connector 2 is connected to the output terminal RO of the connector 25B. 4 The B input terminal LI is selected, the output terminal of the
[0060]
For example, the
[0061]
In FIG. 3, the cable 30 </ b> A includes a connection notification transmission path 31 </ b> A for transmitting a connection between nodes in addition to transmission paths TL and PR for transmitting packets. The connection
[0062]
When the cable-
[0063]
As shown in FIG. 3, the
[0064]
However, for this detection to be performed on both sides, it is assumed that both the connection destination node and the connection source node are at least energized (a state in which packet processing is possible).
[0065]
In general, simply connecting a cable connector to a slot of a certain node makes it unclear whether the connection source node is in a state where packets can be processed. In the present embodiment, a configuration in which the connection source and the connection destination can detect the connection only in the energized state. If this is not the case, an operation of notifying both sides that the packet can be processed becomes necessary separately from the attachment of the cable connector.
[0066]
The specific configuration of the connection
[0067]
If the connection terminal CON2 of the
[0068]
At this time, similarly, the connection can be recognized also on the
[0069]
These series of operations are the same in connection between the
[0070]
Therefore, also in the
[0071]
The relationship between the positions of the
[0072]
[Table 1]
In Table 1, the connection terminals CON1 and CON2 are both ON, which means that both the left and right connectors of the node are connected. Such a connected state is the
[0073]
Further, CON1 is ON and CON2 is OFF when the left connector of the node is connected and the right connector is not connected, which corresponds to the connection state of the
[0074]
Furthermore, CON1 is OFF and CON2 is ON when the left connector of the node is not connected and the right connector is connected, which corresponds to the connection state of the
[0075]
Note that both of CON1 and CON2 being OFF means that the node is not connected to the network.
[0076]
In general, the recognition of its own position on the network by the node according to the present embodiment is linked to the selection of the connection in the switch unit in the node.
[0077]
For example, as shown in FIGS. 6C and 6D and FIG. 4, by connecting a
[0078]
Before and after the addition, communication between terminals accommodated in the
[0079]
As is clear from FIGS. 6C and 6D, only the
[0080]
Even when a new node is added to the left side of the
[0081]
In other words, each node only needs to respond to changes (node addition, deletion, maintenance, failure occurrence, etc.) that occurred in a location adjacent to itself on the network, and the change detection is performed in software. It is simple both in terms of hardware and can be executed simply by detecting cable connection / disconnection. This also applies to node deletion, change, and failure detection, which will be described later.
[0082]
In addition, according to the present embodiment, there is no transient state corresponding to the conventional FIG. 6B, and the state of FIG. 6C can be directly shifted to the state of FIG. Therefore, the operation for adding a node is simple. This also applies to node changes and deletions, and is a factor that improves maintainability and reliability.
[0083]
For example, when the
[0084]
Also in this case, before and after the deletion of the
[0085]
This is the same even when the
[0086]
Further, in the case where the number of nodes of the
[0087]
In this case, communication between networks that are disconnected due to division may be affected, but communication within the same network is not affected at all before and after the deletion.
[0088]
Note that the change of the node is an operation in which the deletion of the node and the addition of the node described above are combined, and thus the description thereof is omitted.
[0089]
Further, the case where the cable-
[0090]
In such a case, the connection selection function of the
[0091]
That is, the connection selection function of the
[0092]
Next, in the
[0093]
The maximum value of the transmission distance capability per one node interval determined by the amplification factor of the transmission unit S, output power, cable characteristics, and the like is DL, the total number of nodes in the network is N, and the maximum distance of the network in question is the
[0094]
Then, considering M1 and M2 as functions having N as a variable, M1 is written as M1 (N) and M2 is written as M2 (N).
[0095]
When the number of nodes N = 2, M1 (2) = M2 (2).
[0096]
Here, M1 (2) = M2 (2) = DL (constant).
[0097]
When N increases as N = 3, 4, 5,..., M2 (N) increases monotonously by DL, and the relationship M2 (N) = (N−1) × DL is established.
On the other hand, when N increases as N = 3, 4, 5,..., M1 (N) does not increase when N changes from even to odd, but only when N changes from odd to even. Since it increases by DL, M1 (N) alternately takes half of M2 (N) or half of M2 (N) plus DL / 2.
[0098]
As a result, in general, the maximum distance in question in the
[0099]
(A-3) Effects of the first embodiment
As described above, according to the present embodiment, when a node is added, changed, deleted, maintained, or a failure occurs, each node only needs to respond to a change that occurs at a location adjacent to itself on the network. Therefore, the scale of each node can be small in terms of software and hardware compared to its function, and the maintainability and reliability of the node and network are high.
[0100]
In addition, when various conditions such as transmission distance, transmission path characteristics, and ambient environment are not so severe, in the daisy chain type network of this embodiment, the linear maximum distance between any two nodes in the network is It is possible to set almost twice as much as before. Therefore, with the same number of nodes, nodes can be installed at farther points than before, and terminals that are geographically far away can be accommodated in the network, enabling efficient use of resources and efficient operation of the network. become.
[0101]
(B) Second embodiment
In the right-direction transmission line PR of the first embodiment, the signal transmitted from the
[0102]
On the other hand, in the transmission line TL in the left direction, the signal transmitted from the
[0103]
This attenuation or deterioration becomes a factor that limits the actual node interval to be smaller than the maximum value DL of the transmission distance capability per one node interval described above.
[0104]
That is, depending on the transmission distance, the characteristics of the transmission path, the surrounding environment, etc., the possibility that normal processing cannot be performed by the received
[0105]
This embodiment is an improvement of the first embodiment in order to deal with such a point.
[0106]
(B-1) Configuration and operation of the second embodiment
A
[0107]
5, parts associated with the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same as those in FIG. 1, and thus detailed description thereof is omitted.
[0108]
That is, in FIG. 5, the parts denoted by reference numerals 24 </ b> A to C, 25 </ b> A to C, 26 </ b> A to C, 27 </ b> A to C, 28 </ b> A to C, 29 </ b> A to C, 30 </ b> A and B Same as each part.
[0109]
Similar to the
[0110]
In FIG. 5, a signal amplifier (AMP) 44 shown in a
[0111]
The signal amplifier 44 may be the same as the amplifier circuit provided in the
[0112]
When there are a plurality of intermediate nodes in the network, the signal amplifier amplifies the signal and shapes the waveform for each intermediate node.
[0113]
In FIG. 5, signal amplifiers are not shown inside the leftmost node 41 and the
[0114]
However, the high necessity of signal amplifiers depends greatly on various conditions such as transmission distance, transmission path characteristics, and surrounding environment (unnecessary radiation in the network, noise factors such as external noise). Depending on these conditions, an operation mode in which a node having a signal amplifier and a node not having a signal amplifier are mixed in the same network is also realistic.
[0115]
When the
[0116]
(B-2) Effects of the second embodiment
As described above, according to the present embodiment, exactly the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
[0117]
In addition to this, in the present embodiment, signal shaping due to transmission is performed by performing waveform shaping and amplification even in a transmission path (TL) in a direction where logical processing is not performed by the function of the signal amplifier in the intermediate node. Even when conditions such as transmission distance, transmission path characteristics, and surrounding environment are severe for the network, communication quality can be maintained and further improvement in reliability can be expected.
[0118]
Furthermore, according to the present embodiment, it is possible to suppress the effects of signal attenuation and degradation on the transmission line TL, so that the transmission distance capability per one node interval determined by the amplification factor of the transmission unit S, output power, cable characteristics, and the like. The distance between the nodes can be extended to the vicinity of the maximum value DL, and the degree of freedom in network design increases.
[0119]
In addition, due to the function of the signal amplifier of the intermediate node, even when the above-mentioned conditions are severe, the node interval can be made closer to the maximum value DL more reliably than in the first embodiment, and any arbitrary network in the network can be operated. The maximum linear distance between two nodes can be almost doubled compared to the conventional one.
[0120]
For this reason, the performance inherent to the network configuration of the daisy chain format of this embodiment (and the first embodiment) can be fully extracted, and nodes can be installed at a longer distance than before with the same number of nodes. Since terminals located at geographically distant points can be accommodated in the network, the possibility of effective use of resources and efficient operation of the network increases.
[0121]
(C) Other embodiments
In the above description, the cable connecting the nodes is a coaxial cable that transmits an electrical signal, but an optical fiber cable may be used. When a multimode optical fiber is used, the spatial distance between the
[0122]
Further, the configuration for detecting the connection between the nodes is not limited to the configuration using the pull-up resistor or the ground terminal, and other circuit configurations may be used.
[0123]
Furthermore, in the above description, for example, the left transmission line TL and the right transmission line PR exist in the
[0124]
In the above description, the cable is connected to the right connector CNR at the
[0125]
Therefore, for example, even if the
[0126]
In both the first and second embodiments, the logical ring type path is single, but it may be a double or more multiple loop.
[0127]
Furthermore, the above-described network scale, that is, the number of nodes, the number of terminals accommodated in the node, the maximum spatial distance between the right end node and the left end node, and the like are examples that are considered preferable in the application of the present invention. However, the scope of application of the present invention is not limited to these numerical values.
[0128]
In the above embodiment, the unit signal transmitted over the network is a fixed-length ATM cell, but a variable-length packet may be used.
[0129]
That is, the present invention has a ring topology at least logically, and can be widely applied to a network that transmits unit signals, a node that can be used in such a network, and a node connection method. it can.
[0130]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when operating a network in which the logical topology is a ring type and the physical topology is a serial daisy chain, each adjacent node is connected by a cable connection to a connector. The logical and physical topology of the network is maintained by changing the transmission path of the unit signal in the own node according to the connection state of the cable, so that each node is adjacent to itself on the network. You only need to respond to changes that occur in the location. Nodes other than the node adjacent to the change location on the daisy chain need only maintain the operation state before the change, and do not need to detect that the change has occurred.
[0131]
Since this change may include node addition, change, deletion, maintenance, failure occurrence, etc., the size of each node should be configured smaller in software and hardware than its function. Node and network maintenance and reliability are high.
[0132]
In addition, according to the daisy chain type network of the present invention, the maximum linear distance between any two nodes in the network is almost twice that of the prior art, and with the same number of nodes, the distance is longer than before. Since the terminal existing at the point can be accommodated in the network, effective use of resources and efficient operation of the network become possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a network and nodes according to a first embodiment.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a conventional network and nodes.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration for a node according to the first embodiment to detect a cable connection state;
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a state in which a node is added in the first embodiment.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a network and nodes according to a second embodiment.
FIG. 6 is a schematic diagram showing an operation change when adding a node in the first embodiment and the conventional network;
[Explanation of symbols]
10, 20, 40 ... Network, 11-13, 21-23, 33, 41-43 ... Node, 24A-24C ... Left connector, 25A-25C ... Right connector, 26A-26C ... Switch part, 27A-27C ... Reception , 28A-28C ... transmission unit, 29A-29C ... packet processing unit, 30A-30C ... cable, 31A, 31B ... connection notification transmission line, CON1, CON2 ... connect terminal, TL ... transmission line for communication in the left direction, PR ... Communication transmission line in the right direction.
Claims (2)
当該ネットワークを、少なくとも物理的には直列的なトポロジをなすようにデイジーチェイン形式で構成する各ノードは、
ノード間で単位信号を伝送する伝送路とノード間の接続を伝える接続通知伝送路をなすケーブルを接続するものであって、前記接続通知伝送路とする前記ケーブルと接続する接地端子及びプルアップ抵抗接続端子と、電圧検出部とを有する左右一対のコネクタと、
前記左右一対のコネクタの接続を択一的に選択するスイッチ部と
を設け、
前記電圧検出部が、前記プルアップ抵抗接続端子の電圧検出により、当該ノードと前記ケーブルを通じて接続する接続先ノードとの接続を認識し、
前記スイッチ部が、前記電圧検出部により電圧検出された前記プルアップ抵抗接続端子と接続する前記ケーブル側のコネクタを選択する
ことを特徴とするノードの接続方法。In a method for connecting nodes of a network having at least logically a ring topology and transmitting unit signals,
The network, each node that is at least physically make up of a daisy chain form so as to form a serial topology is
A transmission line that transmits a unit signal between nodes and a cable that forms a connection notification transmission line that conveys the connection between the nodes, and a ground terminal and a pull-up resistor that are connected to the cable as the connection notification transmission line A pair of left and right connectors having a connection terminal and a voltage detector ;
The right and left pair of connectors connecting the set and alternatively selecting switch unit,
The voltage detection unit recognizes the connection between the node and the connection destination node connected through the cable by detecting the voltage of the pull-up resistor connection terminal;
The node selection method , wherein the switch unit selects the cable-side connector to be connected to the pull-up resistor connection terminal whose voltage is detected by the voltage detection unit .
前記各ノードは少なくとも、
前記スイッチ部が、
前記左右一対のコネクタのうち、左右一方のコネクタの入力端子と出力端子の接続先を、当該左右のコネクタに対する前記ケーブルの接続状態に応じて、当該ノード内の送信部、受信部、並びに左右他方のコネクタの出力端子又は入力端子のなかから、択一的に選択し、
前記ネットワーク内を伝送される単位信号を、前記受信部から受取り、少なくとも論理的な処理を行ってから、前記送信部へ送出する論理処理部とを備えることで、上述したような、論理的にはリング型でありながら、物理的には直列的なトポロジを形成し、
さらに、左右一方のコネクタの出力端子から受取って左右他方のコネクタの入力端子に供給する接続を選択するとき、前記スイッチ部が増幅手段を用いて、前記単位信号を増幅する
ことを特徴とするノードの接続方法。The node connection method according to claim 1, wherein:
Before Symbol each node is at least,
The switch part is
Of the pair of left and right connectors, the connection destination of the input terminal and the output terminal of one of the left and right connectors is determined according to the connection state of the cable to the left and right connectors. from among the connector output terminal or the input terminal of, alternatively selected,
A logical processing unit that receives a unit signal transmitted in the network from the receiving unit, performs at least logical processing, and then sends the unit signal to the transmitting unit, so that logically as described above. Is a ring type, but physically forms a series topology,
Further, when selecting a connection received from the output terminal of one of the left and right connectors and supplied to the input terminal of the other left and right connector, the switch unit amplifies the unit signal using an amplifying unit. Connection method.
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