JPH0563717A - ループ式通信システムのアクセス方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】システムの立上げ時や局の増設時のＤＬＬが高
速に行なうことができるループ式通信システムのアクセ
ス方式を提供する。 【構成】制御局を含む複数の局が伝送路を介してループ
状に接続され、制御局が接続制御領域と複数のスロット
に分割されたデータ通信領域とで構成されたフレームを
上記伝送路上に周回させ、上記接続制御領域を用いて接
続制御パケットを上記各局間で伝送するとともに、上記
接続制御パケットにより割当てた上記データ通信領域の
スロットを用いて上記各局間のデータ通信を行なうルー
プ式通信システムにおいて、上記フレームは、フラグと
上記接続制御領域のサイズを示すデータ領域とを含み、
ＤＬＬを行なうときは、上記フレームのフラグをセット
するとともに、データ領域に上記接続制御領域の帯域を
大きくする値を書込み、大きくなった接続制御領域を使
用して大量のデータを高速に伝送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば大規模ループ
ネットワークなどに適用するすることができるループ式
通信システムにおいて、システムの立ち上げ時や局の増
設時、制御局から各局への大量のプログラムやデータを
高速にダウンラインローディング（以降、単にＤＬＬと
略称する）できるループ式通信システムのアクセス方式
に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報化社会の発展に伴ない、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システム
が、たとえばプロセス制御ネットワークシステムやＯＡ
（オフィスオートメーション）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
ムなどとして種々開発されている。

【０００３】ところで、最近の傾向としては、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に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。このような大規
模ネットワークに対する基本的な要求としては、[1] 高
速、長距離のネットワークであること、[2] 音声、静止
画、動画、コードデータなどの種々のメディアに対応可
能なマルチメディアネットワークであること、[3] 回線
交換とパケット交換とを統合できること、[4] 多種多様
な端末装置の接続が可能であり、各種方式のネットワー
クを支線として接続可能なこと、などがあげられる。

【０００４】このような要求に答えるべく、回線交換と
パケット交換との親和性に優れ、また、光通信技術の利
用が容易で大規模ネットワークシステムの構築が容易
な、たとえば図３に示すように、１つの制御局５１およ
び複数の局５２，…を伝送路５３を介してループ状に接
続するとともに、各局５１，５２にそれぞれ端末装置５
４を接続してなり、制御局５１がフレームを生成して、
それを伝送路５３上で周回させることにより、各局間で
通信するループ式通信システムが注目されている。

【０００５】上記フレームのフォーマットとしては、た
とえば図４に示すように、一定周期のフレームを同期領
域、接続制御領域、データ通信領域に分割し、さらにデ
ータ通信領域を回線交換領域、パケット交換領域に分割
し、回線交換領域およびパケット交換領域を、その端末
装置や支線のトラヒック特性に応じて使用することが考
えられている。また、図５に示すように、パケット交換
領域を省略したフレームも当然考えられる。

【０００６】なお、回線交換は、上記回線交換領域に多
数のスロットを設け、そのスロットを端末装置の要求に
応じて割当てて、端末装置が割当てられたスロットを使
用して通信を行なうことによって実現される。このスロ
ットの割当てを行なうための制御データが、たとえば上
記フレームを分割して設定された接続制御領域を用いて
通信される。

【０００７】図６は、このような接続制御領域を詳細に
示すもので、同図において、Ａは回線交換とパケット交
換とを統合したときのフォーマット例、Ｂは回線交換だ
けの場合のフォーマット例を示している。フォーマット
Ａは、同期領域、ｎチャネルの接続制御領域、回線交換
領域、パケット交換領域からなる。フォーマットＢは、
同期領域、ｎチャネルの接続制御領域、回線交換領域か
らなる。

【０００８】上記したフォーマットＡおよびＢの接続制
御領域の各チャネルは、それぞれ異なる帯域に設定され
ており、これらの各チャネルを個々に用いて制御局と各
局および各局間で接続制御パケットを通信するようにな
っている。

【０００９】なお、上記分割設定される接続制御領域の
チャネルの数および帯域は、ネットワークに接続する端
末装置の数などのシステム規模、接続制御パケットの長
さなどに応じて最適に設定されるものである。設定は、
たとえば、システムコンフィギュレーション時にそのチ
ャネル数と帯域を設定するようにすればよい。この例で
は、接続制御領域を複数のチャネルで構成しているが、
チャネルが１つでもよいことはいうまでもない。

【００１０】また、接続制御領域のチャネルのフォーマ
ットは、たとえば図６のＣに示すように、そのチャネル
の空塞状態フラグ、宛先局アドレス、送信局アドレス、
データおよびそのチェックコードにより構成されてい
る。そして、このようなチャネルを使用して、図７に示
すように接続制御データが通信され、発着信などの制御
が行なわれる。接続制御データは、一般的に短いデータ
であり、大規模ネットワークにおいては、これらのデー
タが大量に発生される。そのため、１つの局がチャネル
を占有し続けるのを防ぐために、チャネルのデータ部の
サイズは接続制御データよりも大きく設定し、１回の通
信でチャネルを解放するようなアクセス方式を採用して
いる。

【００１１】すなわち、各局は、送信時、空チャネルを
獲得して送信し、使用したチャネルが戻ってくると該チ
ャネルを解放する。このため、１つの局がチャネルを占
有し続けて使用することがなく、各局に公平にチャネル
へのアクセス機会が提供される。

【００１２】図８は、このようなチャネルを介して接続
制御データを通信する局の構成例を示すものである。以
下、この局の構成とその作用について説明すると、受信
器１により受信された１フレームのデータは、直並列変
換回路２に取込まれた後、接続制御部３、回線交換部
４、パケット交換部５にそれぞれ供給される。これら接
続制御部３、回線交換部４、パケット交換部５は、ＣＰ
Ｕバス６を介してＣＰＵ７およびメモリ８との間でデー
タの送受を行なって、それぞれの機能を呈するようにな
っている。

【００１３】フレーム同期検出回路９は、同期領域に挿
入された同期信号からフレームの先頭を検出しており、
この検出タイミングで受信タイミング発生回路１０が起
動され、かつ、スロットカウンタ１１が初期化されてい
る。このスロットカウンタ１１は、受信タイミング発生
回路１０が発生するワードクロックを計数して、各スロ
ットのタイミングをそれぞれ検出している。このスロッ
トカウンタ１１が発生するスロットタイミング信号にし
たがって、接続制御部３、回線交換部４、パケット交換
部５が該当受信データの入力タイミングを知り、そのデ
ータの入力を行なうことになる。

【００１４】また、この局からの送信データは、送信タ
イミング発生回路１２の制御の下で、接続制御部３、回
線交換部４、パケット交換部５からセレクタ１３を介し
て選択的に、つまり、前述したフォーマットでタイミン
グ制御されて並直列変換回路１４に与えられ、送信器１
５から送信される。

【００１５】なお、セレクタ１３は、局からの送信デー
タがないとき、直並列変換回路２を介して受信された信
号を選択して、これを並直列変換回路１４に与えるもの
である。このセレクタ１３によって通信データが該局を
バイパスされる。

【００１６】ところで、接続制御部３は、たとえば図９
に示すように構成される。すなわち、接続制御領域検出
部２１は、スロットカウンタ１１が検出して出力するス
ロット番号から受信フレームの接続制御領域を検出して
いる。この接続制御領域の検出によって、受信データ中
の接続制御領域のデータが受信ラッチ回路２２に取込ま
れる。

【００１７】受信ラッチ回路２２に取込まれたデータ
は、空チャネル検出回路２３にて空チャネルの検出に供
され、また、ＤＡ監視回路２４にてそのデータが自局宛
のものであるか否かが検出されている。そして、自局宛
のデータである場合には、受信制御部２５が起動されて
受信ラッチ回路２２に格納された受信データが受信バッ
ファ２６に転送され、ＣＰＵ７に取込まれる。このよう
にして、制御部局あるいは他局から通信された接続制御
データが局に取込まれ、局のデータ通信制御に使用され
る。

【００１８】一方、局が送信する場合、ＣＰＵ７の制御
の下で送信制御部２９が起動される。送信制御部２９
は、ＣＰＵ７から送信コマンドを受けると、空チャネル
検出部２３からの検出信号を待つ。検出信号を受ける
と、送信制御部２９は、送信要求を発生し、これを送信
タイミング発生回路１２に与えるとともに、空塞状態フ
ラグ発生部３２および送信バッファ３０、送信ラッチ回
路３１に送信タイミング信号を印加する。

【００１９】この結果、チャネルの使用中を表わす塞状
態フラグと局の発呼要求にしたがって、あらかじめ送信
バッファ３０にセットされていた接続制御データが送信
ラッチ回路３１に転送され、この送信ラッチ回路３１が
セレクタ１３を介して上記接続制御部データを送出する
ことになる。

【００２０】そして、このような送信の終了後、送信制
御部２９は、接続制御領域検出部２１からの信号により
チャネルの戻りを検出すると、空塞状態フラグ発生部３
２を起動してチャネルの解放を行なう。

【００２１】上述したように、接続制御部３は、接続制
御領域検出部２１が検出出力する期間アクティブとな
り、動作する。接続制御領域検出部２１は、たとえば図
１０に示すように構成される。すなち、比較部２１１
は、スロットカウンタ１１が出力するスロット番号と、
あらかじめＣＰＵ７がシステムコンフィギュレーション
時に接続制御領域の終了スロット番号をセットしてある
終了レジスタ２１２の出力とを入力し、両者を比較す
る。比較部２１１の比較出力は、スロット番号が終了レ
ジスタ２１２の出力よりも大きくなるまでアクティブと
なり、このアクティブの期間、接続制御領域が検出され
る。

【００２２】ところで、このようなシステムにおいて、
接続制御領域を使用して通信されるデータとしては、前
述した接続制御データの他に、システム立ち上げ時ある
いは局の増設時、制御局から各局へのプログラムやデー
タのＤＬＬ（ダウンラインローディング）がある。ＤＬ
Ｌは、局のプログラムの変更（バージョンアップやバグ
による変更）のとき、各局の置かれている場所に行かな
くても、制御局から各局のプログラムやデータの変更が
容易に行なえるため、局数が数１０〜１００を越えるよ
うな大規模なシステムには必要不可欠な機能である。

【００２３】通常、ＤＬＬで転送するときのデータ量
は、数１００キロないし１メガバイト程度ある。それに
比べ、前述したように接続制御領域のサイズは、接続制
御データのサイズに合わせてあるため小さく、数１０〜
１００を越えるようなシステムの立上げでは、各局への
ＤＬＬが終了するのに数１０分以上かかるという問題が
発生する。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】このように、接続制御
領域のサイズは接続制御データのサイズに合わせてある
ため小さく、数１０〜１００を越えるようなシステムの
立上げでは、各局へのＤＬＬが終了するのに数１０分以
上かかるという問題がある。

【００２５】そこで、本発明は、システムの立上げ時や
局の増設時のＤＬＬが高速に行なうことができるループ
式通信システムのアクセス方式を提供することを目的と
する。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明のループ式通信シ
ステムのアクセス方式は、制御局を含む複数の局が伝送
路を介してループ状に接続され、前記制御局が接続制御
領域と複数のスロットに分割されたデータ通信領域とで
構成されたフレームを前記伝送路上に周回させ、前記接
続制御領域を用いて接続制御パケットを前記各局間で伝
送するとともに、前記接続制御パケットにより割当てた
前記データ通信領域のスロットを用いて前記各局間のデ
ータ通信を行なうループ式通信システムにおいて、前記
フレームは、前記制御局がアクセスするフラグと前記接
続制御領域のサイズを示すデータ領域とを含み、前記各
局は、前記接続制御領域を使用して大量のデータを転送
するときは予め前記制御局に通知し、前記制御局は、前
記各局から通知を受けると前記フレームのフラグをセッ
トするとともに、前記データ領域に前記接続制御領域の
帯域を大きくする値を書込み、前記制御局に通知した局
は、大きくなった前記接続制御領域を使用して大量のデ
ータを高速に伝送することを特徴とする。

【００２７】

【作用】ＤＬＬ時にフレームの接続制御領域の帯域を広
げることにより、システムの立上げ時や局の増設時の大
量のデータのＤＬＬが接続制御領域を使用して高速に行
なうことができる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。

【００２９】図１（ａ）は、本実施例に係るループ式通
信システムの局の接続制御部３の接続制御領域検出部２
１の構成を示すもので、図１０に示した従来の接続制御
領域検出部２１にセレクタ２１３、クロック発生部２１
４、フラグレジスタ２１５、データサイズレジスタ２１
６を追加してなるものであり、その他の局構成について
は図８および図９に示したものと同一である。

【００３０】図１（ｂ）は、この実施例におけるフレー
ムのフォーマット例であり、図４および図５に示した従
来のフレームのフォーマットにフラグ領域と接続制御チ
ャネルのサイズを示すサイズデータ領域を追加してなる
ものである。

【００３１】通常、比較部２１１は、スロットカウンタ
１１が出力するスロット番号と、あらかじめＣＰＵ７が
システムコンフィギュレーション時の接続制御領域の終
了スロット番号をセットしてある終了レジスタ２１２の
出力をセレクタ２１３を経由して入力し、両者を比較す
る。比較部２１１の比較出力は、スロット番号が終了レ
ジスタ２１２の出力よりも大きくなるまでアクティブと
なり、このアクティブ期間、接続制御領域が検出され
る。フレームのフラグとサイズデータがセットされたと
きは、次のように動作する。

【００３２】クロック発生部２１４は、スロット番号に
よりフラグとサイズデータの領域を検出し、それぞれの
レジスタセットタイミングクロックを発生する。各レジ
スタ２１５，２１６は、クロック発生部２１４からのク
ロックでそれぞれ受信データバスのデータをセットす
る。フラグレジスタ２１５の出力は、セレクタ２１３を
切換えて、データサイズレジスタ２１６の出力を比較部
２１１へ与える。比較部２１１は、スロット番号とデー
タサイズレジスタ２１６の出力とを比較する。比較部２
１１の出力は、スロット番号がデータサイズレジスタ２
１６の出力よりも大きくなるまでアクティブとなり、こ
のアクティブの期間、接続制御領域が検出される。すな
わち、サイズデータが大きいほど接続制御領域は大き
い。フラグレジスタ２１５がリセットされると、またセ
レクタ２１３が切換わり、終了レジスタ２１２の出力が
比較される。

【００３３】図２は、本実施例に係るループ式通信シス
テムの局の回線交換部４の入出力部の構成を示すもの
で、図８に示した回線交換部４に追加してなるものであ
る。すなわち、回線交換部４とデータバスとの入出力部
は、ドライバ４１とレシーバ４２とで構成されており、
フラグレジスタ２１５がセットされたとき、ドライバ４
１とレシーバ４２とがフラグレジスタ２１５の出力でデ
ィセイブルとなる。これらにより、回線交換部４はアク
セス停止となる。回線交換部４の動作は従来と同様であ
る。

【００３４】そして、この実施例における接続制御部３
の受信動作は従来と同様である。すなわち、接続制御領
域検出部２１は、スロットカウンタ１１が出力するスロ
ット番号から受信フレームの接続制御領域を検出してい
る。この接続制御領域の検出によって、受信データ中の
接続制御領域のデータが受信ラッチ回路２２に取込まれ
る。

【００３５】受信ラッチ回路２２に取込まれたデータ
は、空チャネル検出回路２３にて空チャネルの検出に供
され、また、ＤＡ監視回路２４にてそのデータが自局宛
のものであるか否かが検出されている。そして、自局宛
のデータである場合は、受信制御部２５が起動されて、
受信ラッチ回路２２に格納された受信データが受信バッ
ファ２６に転送され、ＣＰＵ７に取込まれる。このよう
にして、制御局あるいは他局から通信された接続制御デ
ータが局に取込まれ、局のデータ通信制御に使用され
る。

【００３６】一方、この局が送信する場合、ＣＰＵ７の
制御の下で送信制御部２９が起動される。送信制御部２
９は、ＣＰＵ７から送信コマンドを受けると、空チャネ
ル検出部２３からの検出信号を待つ。検出信号を受ける
と、送信制御部２９は送信要求を発生し、これを送信タ
イミング発生回路１２に与えるとともに、空塞状態フラ
グ発生部３２および送信バッファ３０、送信ラッチ回路
３１に送信タイミング信号を印加する。

【００３７】この結果、チャネルの使用中を表わす塞状
態フラグと局の発呼要求にしたがって、あらかじめ送信
バッファ３０にセットされていた接続制御データが送信
ラッチ回路３１に転送され、この送信ラッチ３１がセレ
クタ１３を介して上記接続制御データを送出することに
なる。

【００３８】そして、このような送信の終了後、送信制
御部２９は、接続制御領域検出部２１からの信号により
チャネルの戻りを検出すると、空塞状態フラグ発生部３
２を起動してチャネルの解放を行なう。

【００３９】このように、本実施例では、接続制御領域
の終了をフラグセット時にはサイズデータの値に設置す
ることにより、ＤＬＬなどの大量のデータが高速に転送
可能となる。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、シ
ステムの立上げ時や局の増設時のＤＬＬが高速に行なう
ことができるループ式通信システムのアクセス方式を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を説明するためのもので、
（ａ）はループ式通信システムにおける局の接続制御部
の接続制御領域検出部の構成を示すブロック図、（ｂ）
はフレームのフォーマット例を示す図。

【図２】同実施例における回線交換部の入出力部の構成
を示すブロック図。

【図３】ループ式通信システムの構成を概略的に示すブ
ロック図。

【図４】フレームのフォーマット例を示す図。

【図５】フレームのフォーマット例を示す図。

【図６】フレームのフォーマット例を示す図。

【図７】接続制御の動作を示す動作シーケンス図。

【図８】局の構成を示すブロック図。

【図９】局の接続制御部の構成を示すブロック図。

【図１０】従来の接続制御領域検出部の構成を示すブロ
ック図。

【符号の説明】

５１……制御局、５２……局、５３……伝送路、５４…
…端末装置、１……受信器、２……直並列変換回路、３
……接続制御部、４……回線交換部、５……パケット交
換部、７……ＣＰＵ、８……メモリ、９……フレーム同
期検出回路、１０……受信タイミング発生回路、１１…
…スロットカウンタ、１２……送信タイミング発生回
路、１３……セレクタ、１４……並直列変換回路、１５
……送信器、２１……接続制御領域検出部、２１１……
比較部、２１２……終了レジスタ、２１３……セレク
タ、２１４……クロック発生部、２１５……フラグレジ
スタ、２１６……データサイズレジスタ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御局を含む複数の局が伝送路を介して
   ループ状に接続され、前記制御局が接続制御領域と複数
   のスロットに分割されたデータ通信領域とで構成された
   フレームを前記伝送路上に周回させ、前記接続制御領域
   を用いて接続制御パケットを前記各局間で伝送するとと
   もに、前記接続制御パケットにより割当てた前記データ
   通信領域のスロットを用いて前記各局間のデータ通信を
   行なうループ式通信システムにおいて、 前記フレームは、前記制御局がアクセスするフラグと前
   記接続制御領域のサイズを示すデータ領域とを含み、前
   記各局は、前記接続制御領域を使用して大量のデータを
   転送するときは予め前記制御局に通知し、前記制御局
   は、前記各局から通知を受けると前記フレームのフラグ
   をセットするとともに、前記データ領域に前記接続制御
   領域の帯域を大きくする値を書込み、前記制御局に通知
   した局は、大きくなった前記接続制御領域を使用して大
   量のデータを高速に伝送することを特徴とするループ式
   通信システムのアクセス方式。
2. 【請求項２】 前記各局は前記フレームのフラグがセッ
   ト状態のとき前記データ通信領域のスロットにアクセス
   しないことを特徴とする請求項１記載のループ式通信シ
   ステムのアクセス方式。