JPS59110247A - 通信ステ−シヨン - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は通信スス−ジョンに係シ、特に環状伝送路を有
する通信システムの同一伝送路上のステーション数が多
くなった場合にデータ再現性向上および送信待ち時間を
短縮するのに好適な通信ステーションに関するものであ
る。

〔従来技術〕

データハイウェイ、データウェイ等の名で呼ばれている
ローカルネットワークの発展はすさまじいものがある。

ローカルネットワークは、１つの工場内または１つのビ
ル内の情報交換を行うものであり、使用者が限定されて
いる。

ローカルネットワークの構成は、環状路通信方式トマル
チドロップ方式の２つに大別される。

第１図は環状通信路方式の通信ステテム構成図で、環状
伝送路１に８個の通信ステーション２ａ〜２ｈが接続し
であるものを示しである。

通常、環状通信路方式の場合、各通信ステーション２ａ
〜２ｈは送受信動作を行うが、リピータアンプとしての
機能を持たせである。また、データは変調され、クロッ
ク成分とデータとが同時に同−伝送路１で送信される。

したがって、各通信ステーション２２〜２ｈは、送受信
機能および再生機能を有することが必要である。

第２図は従来の通信ステーションの機能ブロック図であ
る。伝送路１からのライン入力をクロック分離回路３で
受けてクロックのみを分離する。

続いて分離したクロックを用いて、復調回路４でデータ
を復調し、受信バッファ５へ送る。同時に切換回路６が
Ａ側に投入しであるときは、復調されたデータは変調回
路７で変調されて伝送路１ヘライン出力として出力され
る。すなわち、切換回路６がＡ側に投入されている場合
は再生回路として動作する。受信バッファ５に入力した
データは、このステーションより上位のデータ処理部で
必要なデータであると判定されれば、受信データとして
処理される。一般的に再生動作と受信動作とは同時に動
作可能となっており、送信データがない場合は、上記の
動作を行っている。

送信要求がある場合は、切換回路６をＢ側に切り換え、
送信バッファ８の内容を切換回路６、変調回路７を通し
て伝送路１に出力する。

切換回路６をＢ側に切り換えるタイミングは、伝送路１
を通して送信許可信号を受信したときでアル。ＨＤＣＬ
（）・イレ勺しデータ１ノンクコン士＞）し）のＧＡパ
ターンはこの一例である。

ところで、第２図による場合、下記の３つの問題点があ
る。その１つは、切換回路６をＡ側からＢ側へ切り換え
るタイミングがむずかしい。すなわち、送信許可信号を
受信したら、送信許可信号を再生送信する以前に切り換
えを完了しなければならないが、それが困難である。も
し、これが守られない場合は、送信許可信号が他のステ
ーションでも受信され、他のステーションで送信要求が
あった場合に、２つのステーション以上が同時に送信を
行うことになり、正しい送信が不可能になる。

第２暑社、復調されたデータと送信ノ（ツファ８から出
力されるデータの位相を合せておく必要があることであ
る。

第３は、変調回路７を通して伝送路１へ出力されるクロ
ックは、クロック分離回路３で分離されたクロックであ
るので、分離時に生じた誤差が伝送路１へ出力されるこ
とである。このことは、ステーション数が多くなればな
るほど、誤差が大きくなることを示す。したがって、ク
ロック分離回路３は、再生誤差が最小になる回路である
ことが必要である。

以上、ステーションの機能について説明したが、このこ
とから明らかなように、環状伝送路構造の伝送路１では
、・か橙らず伝送路全体のクロックを発生させるステー
ションが１個所必要である。第１図では、ステーション
２ａがその機能を有している。

第３図は従来のクロック発生機能を有する通信ステーシ
ョンの機能ブロック図で、第２図と同一機能を有する部
分は同じ符号で示し、ここでは説明を省略する。第３図
においては、クロック発生回路９と位相比較回路１０と
がさらに設けてあり、位相比較回路１０を設けであるの
は下記の理由による。このステーション（例えば、２ａ
）から伝送路１に出力されたデータおよびクロックは、
伝送路１と他のステーション２ｂ〜２ｈを通る毎に位相
遅れを生じ、この位相遅れは、伝送路１の長さや、ステ
ーション数により異なシ、シたがって、ステーション２
ａから出力されたクロックが他のステーション２ｂで受
信された場合、どの程度の位相差があるか不明である。

また、一般にデータはクロックに同期させであるので、
ステーション２ｂが再生動作を行う場合、再生を行うの
はデータのみである。ところで、クロックとしては、ク
ロック発生回路９の出力を用いるため、データを正しく
再生するためには、受信クロックとクロック発生回路９
からのクロックとの位相差がどの位あるかを判定し、最
も安全な位置でデータを取り出す必要がある。そのため
には、位相比較回路１０が必要になる。

クロック発生回路９は、伝送路１上に１つあればよいこ
とはすでに述べたが、この場合２つの方法がある。その
１つは、固定したステーション（例えば、第１図のステ
ーション２ａ）だけがりロック発生回路９を持つことで
、第２は、全ステーション２３〜２ｈがクロック発生回
路９を持つが、あらかじめ決められた条件のステーショ
ンのみがクロック発生を行うようにすることである。

前者は、クロック発生回路９を持つステーションが故障
したときに全部の通信が不能になるので、好ましい方法
とはいえない。後者は、１つのステーションの故障に対
して他のステーションがノくツクアップ可能であるから
、前者より好ましい方法であるといえる。しかし、その
場合にどこのステーションがクロック発生を受は持つか
を決める論理が別に必要になるという欠点がある。

上記したように、従来は、同一伝送路１上に接続された
複数のステーション２ａ〜２ｈのうち、同時に送信可能
のステーションはない。すなわち、伝送路１上のいずれ
かのステーションが送信を行っていれば、他のステーシ
ョンは、現在実行中の送信が完了するまで待たなければ
ならない。このコトハ、ステーション数が増えれば増え
るほど待ち時間が長くなることを意味する。

第４図は、第１図においてステーション２ｂ。

２Ｃ９２ｄがステーション２ｈに対して同時に送信しよ
うとした場合の従来における送信タイムチャートである
。この場合、図示のように、ステーション２ｄはステー
ション２ｂ、２Ｃが送信終了するまで待たされることに
なる。

上記した従来技術の問題点を纏めると下記のようになる
。

１、再生動作から送信動作への切り換えがむずかしい。

２、復調後の受信データと送信データの同期を取る必要
がある。

３、　クロック分離回路３はクロック分離にともなう誤
差が最小になるものでなければならない。

４、クロック発生回路９以外に位相比較回路１０が必要
になる。

５、伝送路１上のステーション数が多くなる１１ど送信
の待ち時間が増大する。

〔発明の目的〕

本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、回路構成を単純化でき、しかも、送信の待ち
時間をなくすることができる環状伝送路の通信ステーシ
ョンを提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、環状伝送路上を伝送されるフレームの
最大炎をＮとしたとき、２Ｎ以上の容量の受信バッファ
と２Ｎ以上の容量の送信バッファとを備え、上記受信バ
ッファの内容を上記送信バッファに転送できる機能を持
ち、受信データは一度上記受信バツファに退避させた後
、自ステーション宛であれば、データ処理部へ転送し、
他ステーション宛であれば、上記送信バッファへ転送し
、上記送信バッファの内容は任意のタイミングで送信可
能の構成とした点にある。

〔発明の実施例〕

以下本発明を第５図に示した実施例および第６図を用い
て詳細に説明する。

第５図は本発明の通信ステーションの一実施例を示す機
能ブロック図で、第２図と同一機能を有する部分は同じ
符号で示し、ここでは説明を省略する。

環状の伝送路１（第１図参照）を流れる信号が意味を持
つためには、特定の長さを持ったブロックにされていな
ければならない。通常これをフレームという。フレーム
は、その先頭と終端を誓味する特別なパターンを持って
おり、ＨＤＬＣではこれをフラグという。

一般にフレームの長さは可変であるが、その最大炎は通
信システム毎に固定される。いま、実施例での最大フレ
ーム長をＮとしたとき、第５図では、受信バッファ５お
よび送信バッファ８はその容量が２Ｎ以上のものとしで
ある。

いま、伝送路１からフレームを受信し始めたとする。こ
の入力をクロック分離回路３でクロックのみを分離し、
続いて分離したクロックを用いて復調回路４でデータを
復調し、受信バッファ５へ送る。そのとき、受信バッフ
ァ５の第１のバッファＲ，−Ｂｌ、第２のバッファＲ−
Ｂ２とも空状態であるならば、バッファＲ−Ｂｌに受信
データが格゛納・される。フレームが終了すると、バッ
ファＲ−Ｂｌの内容が検討され、自ステーション宛のデ
ータであれば、バッファＲ−Ｂｌの内容を受信データと
して処理するため、別のエリアに移す。その後は上位の
データ処理部が処理を行う。

受信バッファ５のバッファＲ−Ｂｌの内容ヲ別のエリア
に移す方法としては２つの方法がある。

その１つは、データ処理部が受信バッファ５を直接アク
セスできる場合であり、バッファＲ−Ｂｌをそのままデ
ータ処理部にわたしてしまうという方法である。この場
合、バッファＦＬ−Ｂｌの内容を移す必要がないので、
転送処理が短かくてすむ。

ただし、バッファＲ，−Ｂｌはデータ処理部の処理が済
むまで受信バッファとして使用できない。

他の方法は、データ処理部が受信バッファ５をｉ接アク
セスできない場合であり、バッファＲ−Ｂ１の内容をデ
ータ処理部で処理可能なエリアへ転送する方法である。

この場合、転送中のみバッファＲ−Ｂｌを使用できない
。

上記いずれの方法の場合にも、バッファＲ−Ｂｌの転送
を始めるまでに、他のバッファＦｔ−Ｂ２は使用可能の
状態にする必要があることはいうまでもない。

次に、受信したフレームが自ステーション宛でない場合
は、そのフレームを次のステーションへ送信しなければ
ならないので、送信バッファ８へ転送する必要がある。

送信バッファ８へ転送する方法は、上記自ステーション
宛の場合と同様２つの方法がある。ただし、この場合は
、上記２つの方法のうちいずれを使うかについての特別
の条件はなく、処理のしやすさのみによって決めればよ
い。したがって、いま、第１の方法、すなわち、バッフ
ァＲ−Ｂｌをそのまま送信バッファとして使用する場合
について説明する。

この場合、２つの場合が考えられる。その１つは、送信
バッファ８はすべてが空であシ、現在送信中のデータが
ない場合であり、他の１つは、送信中のデータがある場
合である。前者の場合は、送信処理部では、送信すべき
データを受けとったことを判断して、即座゛に送信を開
始する。後者の場合は、送信処理部で現在送信中である
ことを判断して、送信データの行列を作る。そして、現
在でいるか否かの判断をし、行列ありの場合には、その
バッファの内容の送信を始めるようにする。

送信を開始するにあたっての条件は、送信バッファ８に
送るべきデータがあるか否がのみであり、受信の状態に
はよらない。したがって、伝送路１の状態とは完全に独
立したものとすることができる。以上が受信およびリピ
ート動作である。

次に、送信動作について説明する。データ処理部は、送
信バッファ８の空の有無を判断して、空状態の送信バッ
ファ８に送信データを書き込む。

そして、送信バッファ８に送信データの書き込みを終了
したことを判断して、送信データが他にない場合には送
信バッファ８に書き込まれた内容を送信する。なお、書
き込み終了時に送信中のデータがあった場合は、送信バ
ッファ８に新らたに書き込まれた内容の送信は待たされ
ることになる。

なお、送信にあたっては、クロック発生回路９の出力と
送信バッファ８の出力を変調回路７を通じて伝送路１へ
出力する。

このように、リピート動作中に送信データが書き込まれ
ることがあることや、その逆に送信中に１フレームの受
信が完了してリピート動作をする必要があることから、
上記したように、送信バッファ８の容量は２Ｎ以上とし
である。

以上説明したことから、通信ステーションの動作は、下
記の４つに分けることができる。

（イ）上流ステーションからのデータとクロックを受け
て、データ／クロック分離後、データを受信バッファ５
にストアする。

（ロ）受信バッファ５の内容を送信バッファ８に転送す
る。

Ｈ送信バッファ８の内容を送信クロックを使って下流ス
テーションへ送信する。

に）送信バッファ８と受信バッファ５のコントロールを
行う。

このことから、受信動作は上流ステーションと１対１の
動作であシ、送信動作は下流ステーションと１対１の動
作となる。そのため、ループ状の伝送路１は、ステーシ
ョン毎に切れた伝送路が各ステーションを介在させて接
続した形となり、ステーション間を接続する伝送路間の
相互影響がなくなる（相互影響はステーション内の送受
信バッファ５によって吸収される。）。したがって、全
ループでは同時刻に複数のフレームが伝送路１上に存在
できる。すなわち、複数のステーションが同時送信可能
になる。その結果として伝送効率を上げることができる
。

第６図は本発明の通信ステーションにおける送信タイム
チャートで、これは、送信のための待ち時間がないこと
を示している。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、受信クロックと
送信クロックの相関をなくするようにしたので、回路構
成を単純化でき、しかも、送信の待ち時間をなくすこと
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は環状通信路方式の通信システム構成図、第２図
は従来の通信ステーションの機能ブロック図、第３図は
従来のクロック発生機能を有する通信ステーションの機
能ブロック図、第４図は従来の通信ステーションを用い
た場合の送信タイムチャート、第５図は本発明の通信ス
テーションの一実施例を示す機能ブロック図、第６図は
本発明に係る通信ステーションを用いた場合の送信タイ
ムチャートである。 １・・・伝送路、２ａ〜２ｅ・・・通信ステーション、
３・・・クロック分離回路、４・・・復調回路、５・・
・受信バッファ、７・・・変調回路、８・・・送信バッ
ファ、９・・・第４　区 ２〆　　−−ｃ Ｋ　　　　゛（”　）　　　”（ｂ　　　戦′）茅Ｓ　
目 受信テ゛−夕　　　　　　　Ｖ、信庁°′−タ第ｔ　目

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、環状の伝送路を有し、情報は前記伝送路上を一方向
   にのみ伝送するようにした通信システムの前記伝送路に
   接続する送信、受信機能を有し、かつ、受信データの再
   生送信機能を有する通信ステーションにおいて、前記伝
   送路上を伝送されるフレームの最大長をＮとしたとき、
   ２Ｎ以上の容量の受信バッファと２Ｎ以上の容量の送信
   バッファとを備え、前記受信バッファの内容を前記送信
   バッファに転送できる機能を有し、前記受信データは一
   度前記受信バツファに退避させた後、自ステーション宛
   であれば、データ処理部へ転送し、他ステーション宛で
   あれば、前記送信バッファへ転送し、前記送信バッファ
   の内容は任意のタイミングで送信可能の構成としたこと
   を特徴とする通信ステーション。