JPH0456441A - リング型ローカルエリアネットワーク - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、集線装置により集線されるステーションの
リングへの参入および離脱を制御するリング型ローカル
エリアネットワークに関するものである。

〔従来の技術〕

第５図は例えばＡＮＳＩ（米国規格協会）で標準化作業
の行われているローカルエリアネットワークであるファ
イバ　デイストリビューテッドデータ　インタフェース
　タイプ■（Ｆ　ｉ　ｂ　ｅ　ｒＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅ
ｄ　　Ｄａｔａ　　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　　ｔｙｐｅＩ
Ｉ）　、規格書名称・番号：エフデーデアイ　ハイブリ
ッド　リング　コントロール　トラフト　プロポーズド
　アメリカンナショナル　スタンダード（ＦＤＤＩ　　
ＨＹＢＲＩＤ　　ＲＩＮＧ　　Ｃ０ＮＴＲ０Ｌ　　ＤＲ
ＡＦＴＰＲＯＰＯ８ＥＤ　　ＡＭＥＲＩＣＡＮ　　ＮＡ
ＴＩＯＮ　、Ａ　Ｌ　　Ｓ　Ｔ　Ａ　Ｎ　Ｄ　Ａ　ＲＤ
　）　Ｘ　３　Ｔ　９　、５　／　８７−１０　　Ｘ、
３Ｔ９／８９−４３　　ＲＥＶ５．１に示された従来の
リング型ローカルエリアネットワークを示す図であり、
図において、］−はリングにただ一つ存在し、サイクル
フレームの生成を司るマスタステーション、２はステー
ション、３ａ。

３ｂは複数のステーション２を集線するための集線装置
、４は集線装置３ａ、３ｂどうし、およびこれらとマス
クステーション１とを互いに接続する第１、第２の伝送
路からなる２重系伝送路、５は集線装置３ａ、３ｂと各
ステーション２間を接続するための１重系支線伝送路、
６はデータのシリアル／パラレル変換、符号化／復号化
、伝送路状態の監視・制御なと、いわゆる物理Ｎ機能を
司る物理機能回路であり、上記標準化においてはＰＩ（
Ｙと呼ばれており、以下、ＰＨＹという。７はサイクル
フレームの制御およびデータのサイクルフレームに対す
る多重／分離を司る多重／分離回路であり、上記標準化
においてはＨ−ＭＵＸと呼ばれており、以下Ｈ−ＭＵＸ
という。なお２図示していないが、これらの回路は各ス
テーション２においても必要なものである。８はリング
上に存在するサイクルフレーム数を整数倍になるように
調整するための回路であり、上記標準化においては遅延
調整バッファ（以下、ＬＡＢという）と呼ばれている。

このＬＡＢ８はマスタステーション１のみに必要なもの
である。また、９はリングの経路を設定するための構成
切替部、１０は支線ポートの接続状態を制御する接続制
御部である。

また、第６図は上記ファイバ　デイストリビューテッド
　データ　インタフェース　タイプ■（以下、ＦＤＤ　
Ｉ−ＩＩという）におけるサイクルフレームの構成図で
あり、２０はプリアンプル、２１は開始デリミタである
。

次に動作について説明する。リング型ローカルエリアネ
ットワークにおいて回線交換データを扱う場合には、８
ｋＨｚで繰り返す一定長のサイクルフレームを用い、集
線装置３ａ、３ｂ間の回線交換データをそのサイクルフ
レーム中に時分割多重して相互通信を行うのが一般的で
ある。上記ＦＤＤＩ−Ｕでは、マスタステーション１内
のＨ−ＭＵＸ７が第６図に示す１５６２５ビツトからな
るサイクルフレームを８　ｋ　Ｈｚ周期で生成する。

このサイクルフレームはＰＨＹ６および２重系伝送路４
を介し下流ステーションに伝播していく。

集線装置３では支線ポートの使用状況に従い、構成切替
部９によりリング経路が設定される。そして、複数のス
テーション２あるいは集線装置３ａ。

３ｂを経由してサイクルフレームは最終的にマスクステ
ーション１に戻ってくる。マスタステーション１では、
戻ってきたサイクルフレームに対しＬＡＢ８において調
整信号を挿入し、リング上のサイクルフレーム数が整数
倍になるようにする。

これは、全てのステーション２が同じ８ｋＨｚタイミン
グに同期する上で必要な処理である。

また、ＦＤＤＩ−ｎでは、各ステーション２間のビット
同期に従属同期方式ではなく、独立同期方式を採用して
いるため、サイクルフレーム内にタロツク乗り換え時の
補償エリアとして２５ビツトからなるプリアンプル２０
を持ち、ＰＨＹ６にはクロック乗り換え動作を行うエラ
スティシティ・バッファ（弾性バッファ）を持っている
。さらに、このようなビット同期方式の上で、リング全
体が８ｋＨｚのサイクルフレーム同期をとる必要がある
わけで、そのため各ステーション２がスムージング・バ
ッファ（平滑化バッファ）というものを持ち、サイクル
フレームが複数のステーション２を伝播していく過程に
おいて、そのプリアンプル長編差が±５ビット以内に取
まるよう、スムージング・バッファを用いて動的な補正
制御を行っている。即ち、１つのサイクルフレームは、
１５６２５ビツトを中心とし±５ビットの偏差を許容し
ながらリング上を伝播していくことになる。このサイク
ルフレーム同期方式の特徴は、各々のステーション２が
受信する８　ｋ、　Ｈｚタイミングには若千のゆらぎが
あるものの、クロック再生中継に伴うジッタ累積といっ
た問題が起こらないため、多数のステーション２を接続
できる点である。

次に、上記のような機構を用いて、８ｋＨｚのサイクル
フレーム同期が確立されているリングに対し、例えば、
集線装Ｍ３ａの空き支線ポートにステーション２を接続
し、新たにリングに参入させる場合について述べる。ま
ず、接続制御部１０が空き支線ポートのＰＨＹ６を介し
、接続先のステーション２との開でハントシェークによ
る一連の接続処理を行う。この処理が正常に終了した場
合は、構成切替部９を集線装Ｍ３ｂのものと同一状態に
なるよう変更する。その際、サイクルフレームの破壊お
よびリング長の変化が生じる。その結果、８　ｋ　Ｈｚ
のサスクルフレーム同期が壊され通信不能状態になる。

その後、ＬＡＢ８の再調整などを含む再同期確立処理が
実行され、リング状態が再び安定した時に通信が再開さ
れる。一方、ステーション２をリングから離脱させる場
合は、接続制御部１０が、ステーションの接続されてい
る支線ポートのＰＨＹ６から通信断状態の通知を受は取
った時点で構成切替部９を変更し、この支線ポートをリ
ング経路からはずす。その際、上記と同様に、サイクル
フレーム同期はずれが起こり、再び同期が確立されるま
での間通化不能状態になる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のリング型ローカルエリアネットワークは以上のよ
うに構成されているので、集線装置６に収容されるステ
ーション２のリング参入或は離脱時に、そのリング上を
伝播しているサイクルフレームを特に考慮することなく
リング経路を変更してしまうため、８ｋＨｚのサイクル
フレーム同期をくずしてしまい、通信の明断を招くこと
になる。

特に、ユーザが直接扱う端末タイプのステーションが接
続される、いわゆるフロントエンド　ローカルエリアネ
ットワークの場合には、ステーションの電源オン／オフ
にともないリングへの参入／離脱が頻繁に生じるため、
通信の伝送品質を著しく悪化させるとともに、その発生
タイミングによって重大障害を引き起こす可能性がある
などの課題があった。

この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、ステーションのリング参入／ｉＪｉ脱によって
通信の瞬断を防止できるリング型ネットワークにおける
集線装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るリング型ローカルエリアネットワークは
、回線交換データをサイクルフレーム中に時分割多重し
て相互通信を行う複数のステーションと、上記ステーシ
ョンのリングへの参入またはリングからの離脱を制御す
る接続制御部及び接続制御部の制御信号にもとづいて、
支線ポートを上記リングに継いだり外したりする構成切
替部から構成され、上記複数のステーションの集線を行
う集線装置とを備え、上記集線装置に遅延等化部を設け
て、支線ポートが使用されていないときは、予め設定し
た遅延量を付加する遅延回路を持った迂回路にサイクル
フレームを通過させ、上記支線ポートが上記ステーショ
ンにより使用されるときには、該ステーションを経由し
てくるサイクルフレームと上記迂回路を経由してくるサ
イクルフレームの位相とを一致させた後に、そのステー
ションをリングに参入させ、上記支線ポートに接続され
ているステーションが電源オフまたは初期化されたとき
には、該ステーションの出力信号に異常が発生する前に
出力された信号パターンを受けて、該ステーションをリ
ングから離脱させるようにしたものである。

〔作用〕

この発明における遅延等化部は、各支線ポートにおいて
、その使用時と未使用時のサイクルフレームの位相調整
を行って、これらのサイクルフレームに対する伝播遅延
時間を同一にすることにより、ステーション参入および
離脱時のリング経路の変更に際して、リング上を伝播し
ているサイクルフレームに影響を与えないようにし、従
って通信の瞬断の発生を防止する。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において、３は集線装置で、２〜９は第５図と同
一のものである。３０はこの発明を実現するため新たに
付加される遅延等化部である。この発明では、構成切替
部９は全ての支線ポートを接続するように固定的に設定
される代わりに、各支線ポートでは、ＰＨＹ６と構成切
替部９の間に遅延等化部３０が接続される。

第２図はこの遅延等化部３０の内部構成の一実施例を示
すブロック図であり、３１はサイクルフレームに対して
一定量の伝播遅延を付加する固定遅延挿入回路であり、
その設定すべき遅延量は、サイクルフレームのステーシ
ョン２における処理遅延および１重系支線伝送路５にお
ける伝播遅延の合計であるが、一般的には伝送路長の違
いなどによるばらつきが存在するので、それを考慮した
平均的な値に設定する。３２はサイクルフレームに対し
て可変量の伝播遅延を付加する可変遅延挿入回路、３３
は固定遅延挿入回路３１を経由したサイクルフレームと
可変遅延挿入回路３２を経由したサイクルフレームとの
位相を比較し、その結果により可変遅延挿入回路３２を
コントロールする比較制御部である。３４．３５は支線
ポートが使用されない時にサイクルフレームが通る迂回
路を形成するライン、３６．３７は支線ポートが使用さ
れた時にサイクルフレームが通る通常路を形成するライ
ン、３８はセレクタである。

次に動作について説明する。

支線ポートへの伝送路の接続がなされていなかったり、
ステーション２の電源がオフであるなどの理由で支線ポ
ートが使用されていない場合には、接続制御部１０はそ
の未接続を確認し、セレクタ３８をライン３５の迂回路
側を選択するように制御する。このとき、上流からのサ
イクルフレームは、ライン３４を通り、固定遅延挿入回
路３１で予め設定された時間だけ遅らされ、その後ライ
ン３５、セレクタ３８を経由し下流の支線ポートあるい
はステーション２に渡される。次に、ステーション２の
リング参入により該支線ポートが使用される際には、接
続制御部１０がＰＨＹ６を介して物理的な接続を確認し
た後、ステーション２を経由し、さらにライン３６．可
変遅延挿入回路３２を通ったライン３７上のサイクルフ
レーム迂回路側のライン３５上のサイクルフレームとの
位相差を比較制御部３３で比較する。位相差の検出は、
両サイクルフレームの開始デリミタ２１で行われる。そ
して、位相差がある場合は可変遅延挿入回路３２を制御
し位相差をなくすようにする。最終的に位相差が無くな
った時点で、サイクルフレームの区切りを契機に、セレ
クタ３８がライン３７を選択するように切り替える。

次に、ステーション２が電源あるいは初期化によりリン
グから離脱する場合について述べる。

般的に、ステーション２において電源オフ時や初期化時
の短時間の遷移中に出力信号がどのようになっているか
を認識することはかなり困難である。

即ち、集線装置３側が異常を検出した時点では、すでに
サイクルフレームが破壊されている可能性がある。この
ような現象に対応するためには、ステーション２側にこ
れらの現象の発生を検出する手段を持たせるとともに、
集線装置３に対し、異常を通知すべく決められた信号パ
ターン（以下、異常通知パターン）を送出する機構およ
びこの機構が異常遷移中においても確実に実行されるよ
う、バッテリーバックアップ等の手段を付加する。ここ
で、例えば、ＦＤＤＩ−ＩＩでは伝送路符号に４８５Ｂ
符号を用いており、制御用に定義されているコードを組
み合わせることにより、新たな通知パターンを作ること
は容易である。これにより、異常通知パターンより前に
送出されたデータは正常であることを保証する。一方、
集線装置３では異常通知パターンを検出し、該パターン
がセレクタ３８を通過する前に、迂回路側へセレクタ３
８を切り替える。

第３図は遅延等化部３０の他の実施例を示すもので、第
１図で通常路に付加されていた可変遅延挿入回路３２を
除くとともに、迂回路に挿入される遅延挿入回路の種別
を可変遅延挿入回路３２にしたものである。ところで、
従来の技術の項で述へたように、ＦＤＤＩ−Ｉ［では、
８ｋＨｚのサイクルフレーム同期をリング全体で維持す
るため、スムージング・バッファを用いた補正制御を行
うようになっている。即ち、この補正制御を破綻させな
いような量の遅延変化分であれば、僅かすってはあるが
、サイクルフレーム同期を維持したまま、サイクルフレ
ームのリング伝播時間、つまりリング長さを変化させる
ことが可能である。第３図はこの原理を実現する。即ち
、第２図の説明における位相合わせ手段において、位相
差が存在する場合、可変遅延挿入回路３２内をサイクル
フレームが通過するたびに、許容された遅延分単位に増
減を行っていき、最終的に位相を一致させるようにする
ものである。

第４図は遅延等化部３０のさらに他の実施例を示すもの
で、第２図において通常路において挿入されていた可変
遅延挿入回路３２を取り除いたものである。この場合、
支線ボートに接続されるステーション２を通る経路にお
ける遅延量を予め測定し、固定遅延挿入回路３１に記憶
させておくとか、該経路を構成する全ての部分を規格化
し、遅延量の不確定さを無くした上で固定遅延挿入回路
３１の遅延量を決定する。つまり、第１図における位相
合わせ動作において、前もって位相差を合わせ込んでお
くようにしたものである。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば集線装置に設けた遅延
等化部により、支線ボートが使用されていないときには
、予め設定した遅延量を付加する遅延回路を持った迂回
路にサイクルフレームを通過させ、上記支線ポートが上
記ステーションにより使用されるときには、該ステーシ
ョンを経由してくるサイクルフレームと上記迂回路を経
由してくるサイクルフレームの位相とを一致させた後に
、そのステーションをリングに参入させ、上記支線ポー
トに接続されているステーションが電源オフまたは初期
化されたときには、該ステーションの出力信号に異常が
発生する前に出力された信号パターンを受けて、該ステ
ーションをリングから離脱させるように構成したので、
上記集線装置に接続されたリングに対するステーション
の参入／ｉｌ説に際して、通信の遮断を生じることなく
、リング構成を高信頼で変更できるものが得られる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるリング型ローカルエ
リアネットワークの要部を示すブロック図、第２図は第
１図における遅延等化部の詳細を示すブロック図、第３
図はこの発明における遅延等化部の他の実施例を示すブ
ロック図、第４図はこの発明における遅延等化部のさら
に他の実施例を示すブロック図、第５図は従来のリング
型ローカルエリアネットワークを示すブロック図、第６
図はサイクルフレームの構成を示す説明図である。 ２はステーション、３は集線装置、１０は接続制御部、
３０は遅延等化部。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。 第１図 ２°ステーション 第 ？ 図 卸町 図 第 図 ６、補正の内容 （１１別紙の通ダ特許請求の範囲を補正する。 （２）明細占をつき゛のとおり訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回線交換データをサイクルフレーム中に時分割多重して
   相互通信を行う複数のステーションと、上記ステーショ
   ンのリングへの参入またはリングからの離脱を制御する
   接続制御部及びこの接続制御部の制御信号にもとづいて
   、支線ポートを上記リングに継いだり外したりする構成
   切替部から構成され、上記複数のステーションの集線を
   行う集線装置とを備えたリング型ローカルエリアネット
   ワークにおいて、上記集線装置には、上記支線ポートが
   使用されていないときには、予め設定した遅延量を付加
   する遅延回路を持った迂回路にサイクルフレームを通過
   させ、上記支線ポートが上記ステーションにより使用さ
   れるときには、該ステーションを経由してくるサイクル
   フレームと上記迂回路を経由してくるサイクルフレーム
   の位相とを一致させた後に、そのステーションをリング
   に参入させ、上記支線ポートに接続されているステーシ
   ョンが電源オフまたは初期化されたときには、該ステー
   ションの出力信号に異常が発生する前に出力された信号
   パターンを受けて、該ステーションをリングから離脱さ
   せる遅延等化部を設けたことを特徴とするリング型ロー
   カルエリアネットワーク。