JPH05327739A - リング伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リングネッワーク上のステーション間で情報
を伝送する場合の応答確認の信頼性を高める。 【構成】 送信側のステーションでは送信フレームの後
ろに特殊な符号パターンからなる応答領域を連結させて
そのフレームに対する応答を受信側で書き込むための領
域をあらかじめ予約し、そのフレームを正常に受信した
ステーションでは、その領域にあらかじめ定められた周
波数の正弦波を重畳して送信元まで周回させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はリングネットワークにお
けるデータ伝送に利用する。特に、ネットワーク上のス
テーション間で情報フレームを伝送する場合の応答確認
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、リング伝送路を介してステーショ
ン間で情報フレームを伝送する伝送装置では、フレーム
送信に対する応答の方法として、（１）送信されたフレ
ームの後ろに応答領域を設け、受信側では、その応答領
域を用いて、フレーム受信状態に応じて送信権なしで応
答フレームを送信する、（２）送信フレーム中に応答ビ
ット列を設け、受信側ではフレーム受信状態に関する応
答情報をその応答ビット列に書き込む、（３）受信した
フレームとは別に応答フレームを新たに作って送信する
のいずれかの方法が用いられている。

【０００３】これらのいずれの方法においても、伝送路
でビット誤りが発生した場合には以下の処理を行う。

【０００４】まず、送信側で送出したフレームが受信側
に到達する前にそのフレームに伝送路上でビット誤りが
発生した場合には、受信側において、ＣＲＣその他のフ
レーム誤り検出機能によりそのフレームが廃棄される。
このため送信側では受信側からの応答を受信できず、応
答監視タイマのタイムアウトにより、再び同一のフレー
ムを送信する。

【０００５】また、送信側からのフレームが受信側に到
着し、受信側が受信フレームに対する応答を送信したも
のの、その応答情報に伝送路上でビット誤りが発生した
場合には、送信側おいてＣＲＣその他のフレーム誤り検
出機能によりそのフレームが廃棄される。このため、送
信側では受信側からの応答を受信できず、応答監視タイ
マのタイムアウトの後に同一のフレームを再送する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ここで、受信側に到達
する前のフレームにビット誤りが生じた場合には、受信
側では送信側からのフレームを受け取っていないので、
同一のフレームを再送することに何らの問題もない。し
かし、応答情報にビット誤りが生じた場合には、受信側
では送信側からのフレームを正常に受け取っているの
に、再送のフレームも受信しなければならず、同一のフ
レームを二回以上受信するという冗送問題が発生する。

【０００７】この冗送問題を解決する方法として、フレ
ームにシーケンス番号を入れて順序制御を行う方法も知
られているが、高速なローカルネットワークでは、順序
制御機能を設けることはオーバヘッド増加のため不適切
である。

【０００８】また、伝送路の伝送品質を上げてビット誤
りを完全になくせばこのような問題は生じないが、その
ようなことは不可能である。

【０００９】本発明は、以上の課題を解決し、フレーム
伝送における応答品質を高めることのできるリング伝送
装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のリング伝送装置
は、伝送路を介してリング状に接続された複数のステー
ション装置を備え、それぞれのステーション装置には、
自ステーションより送信元となるフレームの送信時に、
送信フレームに続いてその送信フレームに対する応答を
書き込むため応答領域を送信する応答領域送信手段と、
自ステーションが送信元とならないときに、伝送路の上
流から受信したフレームおよびその応答領域を下流側に
転送するフレーム転送手段と、自ステーションを宛先と
するフレームを正常に受信したとき、そのフレームに続
く応答領域を利用して正常応答信号を送出する正常応答
手段と、自分の送信したフレームが伝送路を周回して戻
ったとき、それに続く応答領域を検査してそのフレーム
が宛先ステーションで正しく受信されたかどうかを判断
する判断手段とを備えたリング伝送装置において、正常
応答手段は、受信フレームに続く応答領域の符号にあら
かじめ定められた周波数の信号を正常応答信号として重
畳する手段を含み、判断手段は、応答領域に前記周波数
の信号が重畳されているかどうかを判断する手段を含む
ことを特徴とする。

【００１１】この構成において、応答領域送信手段から
送信される応答領域には特殊な符号パターンを挿入し、
他のステーションからの送信に使用できないようにして
おく。これにより、応答時に新たに送信権を獲得する必
要性を省くことができる。また、正常応答信号が得られ
たフレームについては伝送路から消去する。自ステーシ
ョン宛または自ステーションが送信元のもの以外のフレ
ームに続く応答領域については、遅延調整以外の信号処
理を施さずに通過させることがよい。

【００１２】それぞれのステーション装置にはさらに、
自ステーションを宛先とするフレームをバッファビジー
その他の理由により受信できない場合にそのフレームに
続く応答領域を用いて異常応答を示す応答を送信する異
常応答手段を含み、判断手段には、応答領域に上記周波
数の信号が重畳されていないときには応答フレームによ
り受信側の状態を判断して同一のフレームを再送させる
手段と、上記周波数の信号も応答フレームもないときに
は受信側にフレームが届かなかったと判断する手段とを
さらに含むことがよい。

【００１３】

【作用】送信側のステーションでは、送信フレームの後
ろに特殊な符号パターンからなる応答領域を連結させ、
そのフレームに対する応答フレームを受信側で書き込む
ための領域をあらかじめ予約しておく。受信側のステー
ションでは、そのあらかじめ予約された領域にあらかじ
め定められた周波数の正弦波を挿入し、ディジタル信号
に変換してリング伝送路に送出する。送信フレームがリ
ング伝送路を一周して送信元のステーションに戻ると、
そのステーションでは、自分の送信したフレームに後続
する応答領域を検査し、上記の正弦波が検出されたとき
にはそのフレームが相手ステーションに正常に受信され
たと判断する。

【００１４】

【実施例】図１は本発明実施例のリング伝送装置を示す
ブロック構成図であり、図２は伝送路フレームの構成例
を示す。

【００１５】このリング伝送装置は、伝送路１０１を介
してリング状に接続された複数のステーション装置１０
２を備える。各ステーション装置１０２は、公知の方法
により送信権を得たとき、伝送路１０１にフレームを送
信するとともに、それに続けてその送信フレームに対す
る応答を受信側で書き込むための応答領域を送信する。
また、伝送路１０１の上流から受信したフレームおよび
その応答領域について、それが自ステーション宛か、自
分が送信したものか、それとも他ステーション宛かを判
断し、他ステーション宛のものについてはそのまま伝送
路の下流側に転送する。自ステーションを宛先とするフ
レームを正常に受信したときには、そのフレームに続く
応答領域を利用して正常応答信号を送出する。自分の送
信したものであるとき、すなわち伝送路を周回して戻っ
たフレームであるときには、それに続く応答領域を検査
して、そのフレームが宛先ステーションで正しく受信さ
れたかどうかを判断する。

【００１６】伝送路フレームは、フレームの先頭を示す
ための開始デリミタＳＤと、宛先ステーションアドレス
ＤＡと、送信元ステーションアドレスＳＡと、フレーム
の終わりを示すための終了デリミタＥＤとを含み、終了
デリミタＥＤの後ろには応答領域が設けられる。応答領
域の中身は特殊な符号パターンであり、フレームを送信
するステーションで作られる。

【００１７】ここで本実施例の特徴とするところは、正
常応答信号として、あらかじめ定められた周波数の信号
を利用することにある。

【００１８】これを図３および図４を参照して説明す
る。図３は正常応答時の送信ステーションと受信ステー
ションとの間のフレーム伝送を示し、図４は異常応答時
のフレーム伝送を示す。

【００１９】正常応答の場合には、受信ステーションか
ら伝送路フレームの応答領域に書き込む応答情報とし
て、特殊な符号パターンの上に単一周波数正弦波を重畳
したものを用いる。また、受信側がバッファビジーその
他でフレームを受信できずに送信側に再送してもらう必
要のある場合、すなわち異常応答の場合には、上記単一
周波数正弦波を重畳することなく、伝送路フレームの応
答領域に再送要求の応答フレームを書き込む。送信側で
は上記単一周波数正弦波成分を調べ、その成分が検出さ
れたときに、受信側がフレームを正常に受信していると
判断する。この成分がないときには、受信側にフレーム
が届かなかったと判断する。

【００２０】このように、正常応答を伝達するために単
一周波数正弦波を用い、伝送路上の個々のビットに応答
の意味をもたせていないので、伝送路でノイズがあって
も応答結果をほぼ確実に受信側から送信側に伝えること
ができる。ビットに意味をもたせると、ノイズが混入し
たことによるビット誤りが応答フレームの中に一個でも
発生すれば、ほとんど意味を伝えることができない。ま
た、応答ビットに誤りが発生しても意味を伝えられず、
最悪の場合には逆の意味にとられる可能性もある。これ
に対して応答情報として単一周波数を用いれば、その周
波数に同調したタンク回路による電圧レベルを検出する
だけでよく、一部にノイズが混在しても電力スペクトル
の周波数成分にはほとんど影響を受けず、正常応答を伝
えることができる。伝送路を伝播するディジタル信号の
電力スペクトル特性を考慮して、その信号のスペクトル
で特に少ない成分の周波数を選択することにより、通常
のフレーム伝送中に誤って正常応答が検出されることを
防ぐことができる。

【００２１】図５はステーション装置の一例を示すブロ
ック構成図である。

【００２２】このステーション装置は、伝送路からのフ
レームを受信するために受信器１、識別器２、開始デリ
ミタ検出回路４および終了デリミタ検出回路５を備え、
そのフレームの宛て先を判断するために自発アドレス検
出回路１１および自宛アドレス検出回路１３を備え、上
位装置との間で情報の授受を行うための受信バッファ１
４、送信バッファ１５およびホストインタフェース１７
を備え、自ステーションを送信元とするフレームの送信
時に送信フレームに続けてその送信フレームに対する応
答を書き込むため応答領域を送信する応答領域送信手段
として応答領域生成回路９を備え、伝送路の上流から受
信したフレームおよびその応答領域を下流側に転送する
フレーム転送手段として中継レジスタ６を備え、自ステ
ーションを宛先とするフレームを正常に受信したときそ
のフレームに続く応答領域を利用して正常応答信号を送
出する正常応答手段として応答用重畳シングルトーン発
生回路８を備え、送信器１０に入力される信号を切り替
える切替器７を備え、自分の送信したフレームが伝送路
を周回して戻ったとき、それに続く応答領域を検査して
そのフレームが宛先ステーションで正しく受信されたか
どうかを判断する判断手段として応答受信検出回路１２
を備え、これらを制御する制御回路１６を備える。

【００２３】ここで本実施例の特徴とするところは、受
信フレームに続く応答領域の符号にあらかじめ定められ
た周波数の信号を正常応答信号として重畳する手段とし
て送信器１０の入力に切替器７を介して応答用重畳シン
グルトーン発生回路８が接続され、応答領域に前記周波
数の信号が重畳されているかどうかを判断する手段とし
て応答用重畳シングルトーン検出回路３を備えたことに
ある。

【００２４】受信器１は伝送路からの信号を検出し、等
化、増幅する。識別器２は受信器１からの信号をディジ
タル信号に変換する。応答用重畳シングルトーン検出回
路３は、フレームの後の応答領域に重畳している正常応
答を意味する単一周波数正弦波を検出する回路、具体的
には位相同期ループ（ＰＬＬ）またはインダクタンスと
キャパシタンスとを用いた共振回路であり、上記単一周
波数に共振して出力電圧が一定異常になるとそれを制御
回路に通知する。開始デリミタ検出回路４は、受信器１
からの信号の中から開始デリミタＳＤの符号パターンを
検出して、フレームの先頭を検出する。終了デリミタ検
出回路５は受信した信号の中から終了デリミタＥＤのパ
ターンを検出してフレームの終了を検出する。中継レジ
スタ６は識別器２からのディジタル信号を中継または一
時格納しておくレジスタであり、出力を切替器７、自発
アドレス検出回路１１、自宛アドレス検出回路１３、応
答受信検出回路１２、受信バッファ１４に送る。切替器
７は、中継レジスタ６からの出力と、受信器１からの出
力と、応答領域生成回路９からの出力と、応答用重畳シ
ングルトーン発生回路８からの出力との一つを、制御回
路１６からの信号ａにしたがって切り替えて送信器１０
に送る。応答用重畳シングルトーン発生回路８は応答領
域に重畳する正常応答用の単一正弦波を発生する。応答
領域生成回路９はフレームの直後の応答領域を示す符号
パターンを生成する。送信器１０は切替器７からの信号
を伝送路に送出する。自発アドレス検出回路１１は、フ
レームと認識されたビット列の中のＳＡフィールドをチ
ェックし、自ステーションが送出したフレームかどうか
を判断する。応答受信検出回路１２は、応答フィールド
内の応答フレームの応答内容をチェックする。自宛アド
レス検出回路１３は、フレームと認識されたビット列の
中のＤＡフィールドをチェックし、自ステーションが送
出したフレームかどうかを判断する。受信バッファ１４
は、自宛のフレームを格納する。送信バッファ１５は、
自ステーションが送信するフレームを格納する。

【００２５】次に、このステーション装置の動作につい
て説明する。

【００２６】フレームを伝送路に送信する場合には、公
知の方法により送信権を獲得し、送信すべきフレームを
送信バッファ１５から中継レジスタ６に送る。受信した
フレームについては中継レジスタ６で廃棄（フレーム消
去）し、送信バッファ１５からの送信フレームと受信フ
レームとが競合しないようにする。切替器７は、制御回
路１６からの指示信号ａにより切り替えられ、中継レジ
スタ６からのフレームを送信器１０に接続する。中継レ
ジスタ６からの送信フレームは送信器１０に送られ、こ
の送信器１０から伝送路に送出される。フレーム送出終
了後、すなわちＥＤ送出後、制御回路１６は、応答領域
生成回路９からの出力が送信器１０に接続されるように
切替器７を切り替え、応答領域生成回路９からの特殊符
号パターンを送信器１０に送る。送信器１０はその特殊
符号パターンを伝送路に送出する。応答領域生成は一定
時間の後に終了し、切替器７を中継レジスタ６からの出
力に切り替える。このとき、中継レジスタ６でのフレー
ム消去は停止される。

【００２７】伝送路からフレームを受信する場合、受信
器１でフレームを受信、増幅し、識別器２でディジタル
パルス化して中継レジスタ６に格納する。識別器２の出
力は同時に、応答用重畳シングルトーン検出回路３と、
開始デリミタ検出回路４と、終了デリミタ検出回路５と
に送られる。フレームが受信されたことは、開始デリミ
タ検出回路４でフレームの先頭を検出することによって
認識する。また、フレームの終了検出は終了デリミタ検
出回路５で行う。開始デリミタ検出回路４がフレームの
先頭を検出すると、中継レジスタ６の内容を自発アドレ
ス検出回路１１と自宛アドレス検出回路１３とに送り、
そのフレームが自発フレームか自宛フレームかをチェッ
クする。

【００２８】受信フレームが自宛フレームの場合は、受
信バッファ１４からホストインタフェース１７を介して
上位プロセッサに送るとともに、中継レジスタ６から切
替器７を通して送信器１０に送り、伝送路に送出する。
このときの切替器７の接続は制御回路１６によって制御
する。フレーム終了を終了デリミタ検出回路５で検出し
たら、後続の応答領域に応答を挿入する。この応答にお
いて正常応答を行う場合には、切替器７の接続を中継レ
ジスタ６からの出力と応答用重畳シングルトーン発生回
路８からの出力との二つの送信器１０側へ接続し、応答
領域に単一周波数正弦波を重畳したものを伝送路に送出
する。ビジーその他の正常受信以外の応答を送る場合に
は、切替器７により送信バッファ１５の出力を送信器１
０に接続し、送信バッファ１５から応答フレームを送出
する。

【００２９】受信フレームが自発フレームの場合には、
中継レジスタ６内に一時的に格納されている受信フレー
ムを削除する。また、フレーム終了を終了デリミタ検出
回路５で検出したら、後続の応答領域をチェックする。
このとき、単一周波数成分の存在を応答用重畳シングル
トーン検出回路３で判断する。単一周波数成分が検出さ
れなければ、応答領域内に応答フレームが検出されるか
どうかをしらべる。応答フレームの検出は通常のフレー
ムと同様に行う。応答領域内に応答フレームがなけれ
ば、送信したフレームは相手ステーションに受信された
かったと判断される。

【００３０】受信フレームが自宛フレームでもなく自発
フレームでもない場合は、中継レジスタ６に蓄えたフレ
ームを送信器１０から伝送路に送出した後、制御回路１
６からの信号ａにより切替器７の接続を受信器１と送信
器１０との直接接続に切り替え、受信した応答領域を中
継レジスタ６によるフレーム遅延分だけ遅延させてその
まま伝送路に送出する。

【００３１】この構成において、応答用重畳シングルト
ーン検出回路３および応答用重畳シングルトーン発生回
路８はアナログ回路であり、他の回路はディジタル回路
であるが、受信器１の出力および送信器１０の入力は信
号波形としてはアナログ信号であり、これを利用して、
ディジタル信号にアナログ信号を重畳して伝送路に送出
する。このとき、フレーム本体および異常応答時の応答
フレームについてはディジタル信号なので中継レジスタ
６を経由して伝送し、応答領域の信号については、アナ
ログ信号が重畳されているので、識別器２および中継レ
ジスタ６を経由せずに転送する。ディジタル信号にアナ
ログ信号を重畳する具体的な方法については既にいくつ
かの方法が公知である。例としては、伝送路の符号を振
幅制限しない条件でディジタル信号を振幅変調する、デ
ィジタル信号のビット位置を位相変調するなどがある。

【００３２】上述した動作の流れを図６および図７に示
す。図６はフレーム送信側の流れを示し、図７はフレー
ム受信側の流れを示す。

【００３３】正常応答に利用する単一周波数の値を決定
するには、伝送路を伝播するディジタル信号の電力スペ
クトル特性を考慮する必要がある。すなわち、伝播ディ
ジタル信号のスペクトル中で特に少ない成分の周波数を
選択する必要がある。伝送路を伝播するティジタル信号
の電力スペクトル特性は、主に伝送路符号化に依存す
る。

【００３４】送信情報速度が数１０Ｍｂｐｓ程度のロー
カルエリアネットワークでは、送信情報クロックの二倍
の伝送路クロックを必要とする伝送路符号化方式が用い
られ、電力スペクトル特性は送信情報クロック周波数の
二倍の周波数のところにピークがあり、その周波数成分
を中心に山の形の特性をもつ。そのため、正常応答のた
めの単一周波数としては、このピークを避けた値を選択
する。また、送信情報クロック周波数成分のところも避
ける。これらの条件を考慮し、かつ電力スペクトル成分
の比較的小さい値を選択する。

【００３５】送信情報速度が１００Ｍｂｐｓ程度のロー
カルエリアネットワークでは、送信情報クロックと同一
の伝送路クロックを必要とする伝送路符号化方式が用い
られ、電力スペクトル特性は送信情報クロック周波数と
同一の周波数のところにピークがあり、その周波数成分
を中心に山の形の特性をもつ。そのため、正常応答のた
めの単一周波数としては、このピークを避け、かつ電力
スペクトル成分の比較的小さい周波数を選択する。この
選択方法により、通常のフレーム伝送中に誤って正常応
答が検出されることを防ぐことができる。

【００３６】図８および図９にステーション装置内にお
ける応答領域の信号波形およびその信号スペクトラムの
一例を示す。図８は正常応答時の例を示し、図９は異常
応答時の例を示す。正常応答時には、図５における応答
用重畳シングルトーン発生回路８からの単一周波数の信
号が応答領域の符号に重畳されて送信器１０から送信さ
れる。異常応答時には、フレーム本体と同等の信号スペ
クトラムをもつディジタルの応答フレームが送信器１０
に入力され、伝送路に送信される。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のリング伝
送装置は、リングネットワークでの応答伝達にあらかじ
め定めた単一周波数の信号を用い、ディジタル伝送での
ビットに応答の意味をもたせていないので、伝送路での
ノイズがあっても応答結果をほぼ確実に受信側から送信
側に伝えることができる。このため、リングネットワー
ク上で応答領域が後ろに続いているフレームを受信する
場合に、送信元への応答情報に伝送路でノイズが混入し
たとしても、送信元で正常の応答をほぼ確実に受信で
き、送信元からの不要な再送を防ぐことができる。すな
わち、送信側が再送を行うのは受信側がフレームを受信
できなかったときのみであり、受信側で同一のフレーム
を２回以上受信することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例のリング伝送装置を示すブロック
構成図。

【図２】伝送路フレームの一例を示す図。

【図３】正常応答時の送信ステーションと受信ステーシ
ョンとの間のフレーム伝送を示す図。

【図４】異常応答時のフレーム伝送を示す図。

【図５】ステーション装置の一例を示すブロック構成
図。

【図６】フレーム送信側のステーション装置の動作の流
れを示す図。

【図７】フレーム受信側のステーション装置の動作の流
れを示す図。

【図８】正常応答時におけるステーション装置内での応
答領域の信号波形およびその信号スペクトラムの一例を
示す図。

【図９】異常応答時におけるステーション装置内での応
答領域の信号波形およびその信号スペクトラムの一例を
示す図。

【符号の説明】

１ 受信器 ２ 識別器 ３ 応答用重畳シングルトーン検出回路 ４ 開始デリミタ検出回路 ５ 終了デリミタ検出回路 ６ 中継レジスタ ７ 切替器 ８ 応答用重畳シングルトーン発生回路 ９ 応答領域生成回路 １０ 送信器 １１ 自発アドレス検出回路 １２ 応答受信検出回路 １３ 自宛アドレス検出回路 １４ 受信バッファ １５ 送信バッファ １６ 制御回路 １７ ホストインタフェース １０１ 伝送路 １０２ ステーション装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伝送路を介してリング状に接続された複
   数のステーション装置を備え、 それぞれのステーション装置には、 自ステーションより送信元となるフレームの送信時に、
   送信フレームに続いてその送信フレームに対する応答を
   書き込むため応答領域を送信する応答領域送信手段と、 自ステーションが送信元とならないときに、前記伝送路
   の上流から受信したフレームおよびその応答領域を下流
   側に転送するフレーム転送手段と、 自ステーションを宛先とするフレームを正常に受信した
   とき、そのフレームに続く応答領域を利用して正常応答
   信号を送出する正常応答手段と、 自分の送信したフレームが前記伝送路を周回して戻った
   とき、それに続く応答領域を検査してそのフレームが宛
   先ステーションで正しく受信されたかどうかを判断する
   判断手段とを備えたリング伝送装置において、 前記正常応答手段は、受信フレームに続く応答領域の符
   号にあらかじめ定められた周波数の信号を正常応答信号
   として重畳する手段を含み、 前記判断手段は、応答領域に前記周波数の信号が重畳さ
   れているかどうかを判断する手段を含むことを特徴とす
   るリング伝送装置。