JPH02121437A

JPH02121437A - 時分割多重ネットワーク

Info

Publication number: JPH02121437A
Application number: JP27471788A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Yoshida; 慎一郎吉田; Tatsuo Kaji; 梶　辰夫
Original assignee: Toshiba Corp; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1988-10-31
Filing date: 1988-10-31
Publication date: 1990-05-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、時分割多重ネットワークに関する。

（従来の技術）情報化社会の進展に伴い、複数の情報システム（局）を
データ伝送路を介して相互に接続し、より高度な情報処
理を実現するネットワークが、例えばプロセス制御ネッ
トワークシステムやＯＡ用ネットワークシステム、ファ
クトリ−オートメーション用ネットワークシステムとし
て種々開発されている。

ところで、近年の傾向としては、独立に存在する各種の
ネットワークを統合し、あるいは複合して、さらに高度
な情報処理を可能とする大規模で高度なネットワークの
開発が要求されている。

第８図はこのような要求に応えるものとして近年注目さ
れているループネットワークシステムの一例を示すもの
である。

同図に示すシステムは、複数の局１ａ、ｌｂ・・・を伝
送路２を介してループ状に接続し、伝送路２上にフレー
ムを周回させることにより各局１ａ・・・間で通信を行
うようにしたものである。

局１ａ・・・は、伝送路２とのインタフェースを図るル
ープインタフェース部と、接続される電話端末やＰＢＸ
等の各種機器とのインタフェースを図る機器インタフェ
ース部とに大別される。

伝送路２上を周回するフレームは、第９図に示すように
、フレームの先頭に位置しかつ他の部分には存在しない
ユニークなパターンからなり主にフレームの同期をとる
ために使用されるフレームヘッダ３と、時分割多重化さ
れた複数のタイムスロットからなり送信すべきデータが
搭載されるデータフィールド４とからなる。各タイムス
ロットは、８ｂｉｔのデータ部、１ｂｉｔの制御ビット
、ｔｂ＋ｔの補数ビットからなり、全体として１ｏｂｉ
ｔ構成とされている。

そして、例えば局１ａはタイムスロットＤ　ｌａ。

Ｄ２ａ、Ｄ３ａ・・・をアクセスし、これらのタイムス
ロットを用いて他局との通信を行う。

このようなシステムにおける現状のデータ伝送速度は、
１００Ｍ　ｂｐｓ程度である。したがって、局の各部を
エミッタ・カップルド・ロジック（ＥＣＬ）等の高速動
作デバイスにより構成する必要があるものの、機器イン
タフェース部をパラレルデータにより動作させるように
することにより該機器インタフェース部の各部はｌ／１
０すなわちＩＯＭ　ｂｌｔに対応する程度の動作速度の
デバイス、例えばＣＭＯＳのＬＳＩやメモリに置き換え
られる。

ところで、今後構築されるべきこのようなシステムは、
マルチメディア対応の要求、接続されるシステムの増大
化、システムに使用される計算機の高速動作化等の理由
から、さらに高速であることが必要とされる。

しかしながら、その速度が、例えば現状の１２倍の１．
２Ｇ　ｂｐｓ程度となった場合、上述した機器インタフ
ェース部をもＥＣＬ等の高速デバイスにより構成する必
要があり、よって極めて不経済になるという問題がある
。

このため、例えば局のループインタフェース部と機器イ
ンタフェース部との間に分離／多重インタフェース部を
介挿するとともに、１００Ｍ　ｂｐｓの伝送路を１２本
束ねることにより、機器インタフェース部の動作速度を
低速に押え経済性を確保することが考えられる。

しかしながら、この場合、機器インタフェース部がアク
セスできるタイムスロットは１２本の伝送路のうち　１
本だけとなるため、１００Ｍ　ｂｐｓ以下の速度で対応
できるメディアには適するものの、それを越えるメディ
アには適さない。

例えば、１通話の帯域としてｆ１４Ｋ　ｂｐｓ必要な音
声回線を１．６万回線扱うＰＢＸでは、３００Ｍ　ｂｐ
ｓ程度の伝送速度が要求され、上述のシステムでは不適
正となる。

（発明が解決しようとする課題）このように複数の伝送路を束ねることにより経済性を確
保しつつ伝送路の高速化を実現したシステムでは、複数
のタイムスロットをアクセスできないため、高い伝送速
度が要求されるメディアには適さないという問題がある
。

この発明の目的は、経済性を確保しつつ伝送路の高速化
を実現し、さらに高い伝送速度が要求されるメディアに
対応できる時分割多重ネットワークを提供することにあ
る。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）この発明は、複数の局を伝送路によりループ状に接続し
、時分割多重化された複数のタイムスロットからなるフ
レームを伝送路上で定期的に周回させ、各局は伝送路上
を周回するフレームの時分割多重化された所定のタイム
スロットをアクセスしてデータの送受信を行うようにさ
れたシステムに適用されるものである。そして、局がフ
レームから１組の時分割多重化されたタイムスロットを
越える量のタイムスロットをアクセスし、かつ、アクセ
スすべきタイムスロット量に対応する数の時分割多重化
されたタイムスロットをフレームからほぼ等間隔にアク
セスするものである。

（作　用）この発明では、局がフレームから１組の時分割多重化さ
れたタイムスロットを越える二のタイムスロットをアク
セスすることにより、高い伝送速度が要求されるメディ
アに対応しており、またアクセスすべきタイムスロット
量に対応する数の時分割多重化されたタイムスロットを
フレームからほぼ等間隔にアクセスすることにより、経
済性を確保している。なお、この発明では、基本的には
　１本の伝送路により伝送路の高速化を実現している。

（実施例）以下、この発明の実施例の詳細を図面に基づいて説明す
る。

この実施例におけるシステム構成は、第８図に示したよ
うに、複数の局１ａ、ｌｂ・・・を伝送路２を介してル
ープ状に接続し、伝送路２上にフレームを周回させるこ
とにより各局１ａ・・・間で通信を行うようにしたもの
である。

伝送路２上を周回するフレームは、第９図に示したよう
に、フレームの先頭に位置しかつ他の部分には存在しな
いユニークなパターンからなり主にフレームの同期をと
るために使用されるフレームヘッダ３と、時分割多重化
された複数のタイムスロットからなり送信すべきデータ
が搭載されるデータフィールド４とからなる。各タイム
スロットは、ａｂｉｔのデータ部、１ｂｉｔの制御ビッ
ト、１ｂｉｔの補数ビットからなり、全体としてｔａｂ
＋を構成とされている。

そ”して、基本的には、例えば局１ａは１組の時分割多
重化されたタイムスロットＤｌａＳＤ２ａＳＤ３ａ・・
・をアクセスし、これらのタイムスロットを用いて他局
との通信を行う。

また、この実施例では、１組の時分割多重化されたタイ
ムスロットの量を越える量のタイムスロットにより通信
を行う場合、例えば局が３倍のタイムスロット量により
通信を行う場合、タイムスロット量に対応する数の時分
割多重化されたタイムスロットをフレームからほぼ等間
隔にアクセスするものである。例えば、第９図において
は、局１ａはフレーム上でほぼ等間隔とされた３組の時
分割多重化されたタイムスロットＤ　ｌａ、　Ｄ　ｌｅ
、　Ｄｌｌ、Ｄ２ａＳＤ２ｅ、　Ｄ２１．　Ｄ３ａ、　
Ｄ３ｅ、　Ｄ３１、・・・をアクセスし、これらのタイ
ムスロットを用いて他局との通信を行う。

この実施例では、このように複数の時分割多重化された
タイムスロットをフレームからほぼ等間隔にアクセスし
ているので、機器インタフェース部はアクセスしたタイ
ムスロットに応じた速度で処理すればよい。

以下、この実施例をさらに詳細に説明する。

第１図はこの実施例の局の概略構成を示すもので、受信
系のループインタフェース部１０．複数の機器インタフ
ェース部３０・・・、送信系の複数の機器インタフェー
ス部５０・・・、ループインタフェース部７０からなる
。

受信系のループインタフェース部１０は、第２図に示す
ように、受信器１１、フレーム同期検出部１２、受信タ
イミング部１３、直並列変換部１４、デスクランブラ部
１５からなる。受信器１１は例えば伝送路が光学系であ
る場合に伝送路から送出されくるフレームデータを光電
変換する。フレーム同期検出部１２は受信器１１から送
出されるフレームデータからフレームヘッダ３を検出し
、そのタイミングでフレームヘッダ検出信号ＦＨを出力
する。受信タイミング部１３はフレーム同期検出部１２
からのフレームヘッダ検出信号ＦＨに基づきワードクロ
ックＷＣＫを生成し出力する。

直並列変換部１４はワードクロックＷＣＫのタイミング
で受信器１１から送出されるシリアル系のフレームデー
タをパラレル系に変換する。デスクランブラ部１５は直
並列変換部１４がらのパラレル系のフレームデータにデ
スクランブラをかける。

受信系の機器インタフェース部３ｏは、第３図に示すよ
うに、パラレルラッチ３１、セレクタ３２、ラッチ３３
、機器タイミング部３４、ゲート３５．３６、受信メモ
リ３７．３８、アドレスセレクタ３９．４０．データセ
レクタ４１、並直列変換部４２、ドライバ４３、ＭＡＰ
４４からなる。

パラレルラッチ３１はフレームヘッダ検出信号ＦＨおよ
びワードクロックＷＣＫに基づき設定されたタイミング
でデータ抽出クロックＤＣＫを出力する。例えば、第４
図（ａ）に示すデータフレームから同図（ｂ）に示すタ
イムスロットＤ　１ａＳＤｌｅ、Ｄｌｌ、Ｄ２ａ、　Ｄ
２ｅＳＤ２１．　Ｄ３ａ、　Ｄ３ｅ、　Ｄ３１゜・・・
をアクセスすべきとき、同図（Ｃ）に示すように、これ
らアクセスすべきタイムスロットＤ　ＩａｓＤ　１ｅＳ
Ｄ　１ｉＳＤ　２ａ、　Ｄ　２ｅＳＤ　２１、Ｄ　３ａ
ｑ　Ｄ　３ｅｓ　Ｄ３１、・・・内にクロックの立上り
がくるタイミングでデータ抽出クロックＤ　ＣＫを出力
する。セレクタ３２はデータ抽出クロックＤＣＫの立上
りタイミングでフレームデータを抽出する。上述の例で
言えば第４図（ｄ）に示すように、タイムスロットＤ　
１ａＳＤ　１ｅ１Ｄ　ｌｉ−Ｄ　２ａ１Ｄ　２ｅＳＤ　
２１、Ｄ３ａ、Ｄ３ｅ、　Ｄ　３１ｓ・・・のフレーム
データが抽出される。ラッチ３３はセレクタ３２から送
られるデータを一時記憶し、機器タイミング部３４から
送られるタイミングクロックに基づき記憶しているデー
タをゲート３５およびゲート３６に送る。ゲート３５、
ゲート３６は機器タイミング部３４から送られるタイミ
ングクロックに基づき動作し、一方が開いているときに
は他方が閉じるように構成される。

受信バッファ３７．３８はそれぞれゲート３５．３６か
ら送られるデータを記憶するものである。

これら受信バッファ３７．３８のアドレスはアドレスセ
レクタ３９．４０から送られ、受信バッファ３７．３８
の出力データはデータセレクタ４１に送られる。データ
セレクタ４１は機器タイミング部３４から送られるタイ
ミングクロックに基づき受信バッファ３７．３８から出
力されるデータのうちいずれか一方を選択して並直列変
換部４２に送る。並直列変換部４２はデータセレクタ４
１から送られるパラレル系のデータをシリアル系に変換
し、ドライバ４３に送る。そして、データはドライバを
介して機器側に送出される。なお、ＭＡＰ４４には読出
し用のストレスが記憶されており、このアドレスはアド
レスセレクタ３９．４０を介し、受信バッファ３７．３
８に与えられる。

送信系の機器インタフェース部５０は、第５図に示すよ
うに、直並列変換部５１、パラレルラッチ５２、カウン
タ５３、位相シフトメモリ５４、アドレスセレクタ５５
、位相メモリ読出カウンタ５６、受信バッファ５７．５
８、アドレスセレクタ５９．６０、ＭＡＰ６１、送信カ
ウンタ６２、セレクタ６３、インタフェースタイミング
カウンタ６４、パラレルシフトレジスタ６５、送信要求
フラグメモリ６６、マルチプレクサ６７からなる。

直並列変換部５１は機器から与えられるクロックに基づ
き機器からのシリアル系のデータをパラレル系に変換す
る。パラレルラッチ５２は直並列変換部５１からのデー
タを一時保持し、機器から与えられるクロックおよびフ
レームヘッダ信号をカウントするカウンタ５３からのク
ロックに基づき保持データを位相シフトメモリ５４に与
える。位相シフトメモリ５４は機器でのフレームの位相
と伝送路でのフレームの位相とを一致させるためのもの
で、アドレスセレクタ５５を介しカウンタ５３から出力
されるカウント値に基づき書込みが行われ、アドレスセ
レクタ５５を介し位相メモリ読出カウンタ５６から出力
されるカウント値に基づき読出しが行われる。受信バッ
ファ５７．５８は位相シフトメモリ５４からのデータを
一時記憶し、セレクタ６３に出力する。セレクタ６３は
インタフェースタイミングカウンタ６４を介し受信タイ
ミング部１３から与えられるフレームヘッダ検出信号Ｆ
Ｈのタイミングで受信バッファ５７．５８のいずれか一
方のデータをパラレルシフトレジスタ６５に与える切替
えを行う。受信バッファ５７．５８に対するアドレスは
、書込み時はそれぞれアドレスセレクタ５９．６０を介
して送信用のＭＡＰ６１から与えられ、読出し時はそれ
ぞれアドレスセレクタ５９．６０を介して送信カウンタ
６２から与えられる。パラレルシフトレジスタ６５は、
セレクタ６３からのデータおよび送信要求フラグメモリ
６６からのデータを一時保持し、マルチプレクサ６７を
介して送信系のループインタフェース部７０に送出する
。その送出タイミングは、インタフェースタイミングカ
ウンタ６４を介し受信タイミング部１３から与えられる
フレームヘッダ検出信号ＦＨおよびワードクロックＷＣ
Ｋに基づき行われる。例えば、タイムスロットＤｌｅに
データをのせる場合、パラレルレジスタ６５はインタフ
ェースタイミングカウンタ６４から与えられる第６図（
ａ）に示すクロックＣＫａｅｌにしたがって受信バッフ
ァ５７．５８からのデータを同図（ｂ）に示すように保
持する。このとき、送信要求フラグメモリ６６も保持す
る。マルチプレクサ６７はインタフェースタイミングカ
ウンタ６４から与えられる同図（ｄ）に示すクロ・ツク
にしたがって同図（Ｃ）に示す実際にアサインされたタ
イムスロットＤｉｅのみにデータがのるようにデータを
打ち抜く。なお、同図（ｄ）に示すクロックは受信タイ
ミング部１３から与えられる同図（ｅ）に示すワードク
ロックＷＣＫに基づくものである。

送信系のループインタフェース部７０は、第７図に示す
ように、ＦＩＦＯ７１、マルチプレクサ７２、データ選
択部７３、ラッチ７４、スクランブラ部７５、直並列変
換部７６、光変換部７７からなる。ＦＩＦＯ７１は受信
系のループインタフェース部１０のデスクランブラ部１
５からのデータに一定の遅延をかけ出力する。マルチプ
レクサ７２はデータ選択部７３からの指示にしたがいＦ
Ｉ　ＦＯ７１からのデータあるいは各送信系の機器イン
タフェース部５０からのデータをラッチ７４に送出する
切替えを行う。データ選択部７３は送信系の機器インク
エース部５０からの送信要求フラグデータに基づき上述
した切替え指示を行う。

ラッチ７４はマルチプレクサ７２からのデータを一時保
持する。スクランブラ部７５はラッチ７４からのデータ
にスクランブラをかける。直並列変換部７６はシリアル
系のデータをパラレル系に変換する。電光変換部７７は
直並列変換部７６からのデータを光学系のフレームに変
換し伝送路に送出する。

この実施例では、局がアクセスすべきタイムスロット量
に対応する数の時分割多重化されたタイムスロットをフ
レームからほぼ等間隔にアクセスするものであるため、
受信系の機器インタフェース部３０、送信系の機器イン
タフェース部５０の処理速度は伝送路の速度に一致させ
ることなく、アクセスしたタイムスロットに対応するも
のでよい。

［発明の効果］以上説明したように本発明では、経済性を確保しつつ伝
送路の高速化を実現し、さらに高い伝送速度が要求され
るメディアに対応できる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の一実施例の局の概略構成図、第２図、
第３図、第５図および第７図は第１図に示す各部の詳細
構成図、第４図および第６図はこの実施例の各部の動作
を説明するための図、第８図はループネットワークシス
テムの概略構成図、第９図はフレームの構成図である。１０・・・受信系のループインタフェース部、３０・・
・受信系の機器インタフェース部、５０・・・送信系の
機器インタフェース部、７０・・・送信系のループイン
タフェース部。出願人　　　　　　日本電信電話株式会社同　　　　　
　　株式会社　東芝代理人　弁理士　　須　山　佐　− 第２図第３図第６図第７図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の局を伝送路によりループ状に接続し、時分
割多重化された複数のタイムスロットからなるフレーム
を伝送路上で定期的に周回させ、各局は伝送路上を周回
するフレームの時分割多重化された所定のタイムスロッ
トをアクセスしてデータの送受信を行うようにされた時
分割多重ネットワークにおいて、前記局が前記フレームから１組の時分割多重化されたタ
イムスロットを越える量のタイムスロットをアクセスし
、かつ、アクセスすべきタイムスロット量に対応する数
の時分割多重化されたタイムスロットを前記フレームか
らほぼ等間隔にアクセスする時分割多重ネットワーク。