JPS5974746A - ル−プ通信システムのタイムスロツト制御方法 - 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〕 本発明は複数のタイムスロットを世いてパケット伝送を
行なうループ通信システムのタイムスロット制御方法に
関する。

〔従来技術〕

従来、ループ通信システムは、データハイウェイに見ら
れるように電力、鉄鋼、化学プラントなどの広域にわた
る生産管理、割算制御などの分野で多数使用されている
。また、最近ではオフィス内におけるパソコン、ファク
シミリ、電話などを接続する目的にも利用されてきてい
る。

一方、近年では光フアイバ伝送技術の急速な進展により
、たとえば１００Ｍビット／秒はどの高速なループ通信
システムの構築が実現可能になり９つあシ、これに伴い
ループ通信システム社計算機データのみでなく画像情報
、電話の音声情報などの異種情報を統合して伝送する統
合網を構築する機運にある。

従来、このような異種情報を統合伝送する方式の１つと
して、ループ通信システム上に複数のタイムスロットを
周回させておき、これらを自由に占有してパケット伝送
を行なう方法がある。

しかしながらこの従来方法では、各ステーションでタイ
ムスロットを自由に占有できるため、１つのステーショ
ンに対して複数のステーションからパケットが伝送され
てくる可能性がある。特にループ通信システムの伝送速
度が高速であると、ステーションのパケット処理能力を
越える恐れがアシ、さらにはハードウェア機構としても
複数のステーションからパケットを同時受信するために
は、複数個の受信制御部が必要となシ、ハードウェアの
規模増大の点から好ましくないなどの実施困難な欠点を
有し°Ｃいた。

〔発明の目的〕

本発明は上記した従来技術の欠点にかんがみてなされた
もので、本発明の目的は複数のステーションからパケッ
トが伝送されてきたときには、その１つのステーション
からのパケットを選択的に受信可能とするループ通信シ
ステムのタイムスロット制御方法を提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明は、各タイムスロットに発信元ステージ　　−ヨ
ンアドレス・フィールドを設け、これらのタイムスロッ
トを受信するステーションでは最初に受信シタタイムス
ロットの発信元ステーションアドレスを保持し、それ以
後はこの保持したアドレスと次に受信したタイムスロッ
ト・発信元ステーションアドレスとを比較して、同一ア
ドレスのタイムスロットを受信し、異なるアドレスのタ
イムスロットを受信拒絶するようにしたことを特徴とす
るループ通信システムのタイムスロット制御方法である
。

〔発明の実施例〕

以下、図面にしたがって本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明が適用されるループ通信システムの一構
成例を示すブロック図である。第１図において、１は光
ファイバなどのループ伝送路、２は基準クロックの発生
、タイムスロットの生成。

およびループ全体の監視制御などを行なうループ管理ス
テーションである。また、３（３−１〜３−４）はデー
タ送・受信用ステーションで、計算機、端末装置、電話
機などからの情報をパケット化して伝送させるもので、
これに伴う各種の伝送制御機能をも実現する。

第２図は本発明の一実施例を示すループ伝送路１（第１
図）ｈのフレーム構成例の説明図である。

第２図において、Ｆはフレーム、ＴＳ　（ＴＳΦ１〜Ｔ
Ｓす６）はタイムスロット、ＦＳ、ハフレーム同期信号
で、以下のタイムスロッ）ＴＳの区切シを識別するだめ
の信号である。第１図のループ伝送路１上には、この長
さのフレームが切れ目なく周回するように、ループ管理
ステーション２によりループ−遅遅延時間の補正を行な
う。なお、第２図の各タイムスロットＴＳす１〜す６の
長さ、個数は一例を示したもので、各タイムスロット＋
１〜＋６の長さが異なってもよく、また個数は同時にパ
ケット伝送すべきステーション台数などから適用例ごと
に決めてよい。また、タイムスロットの占有アルゴリズ
ムとしては、第１に１フレーム内では１つのタイムスロ
ットを占有、第２に奇数または偶数番号のタイムスロッ
トを連続的に占有するなどが考えられるが、本実施例は
いずれのアルゴリズムにも適用可能である。

第３図（１）〜（３）は本発明の一実施例を示すタイム
スロット（第２図）の構成例の説明図で、第３図（１）
はタイムスロットの全体構成例を示す。第３図（１）に
おいて、タイムスロットＴＳは、タイムスロットを制御
するだめの各種情報を含んだ制御フィールドＣおよびデ
ータの伝送を行なうだめの情報フィールドＤより構成さ
れている。また、制御フィールドＣ中のＣＴＬはタイム
スロット制御フィールド、Ｄ人は受信ステーションアド
レス・フィールド、ＳＡは発信元ステーションアドレス
・フィールド、ＲＥ８Ｐは応答フィールドで受信ステー
ションの受信バッファビジィ、既に他ステーションから
パケット受信中などの状態や、受信誤シ発生などのタイ
ムスロット受信状態などの受信スチージョンの状態情報
を送信元ステーションに返送するだめのフィールド、Ｔ
２Ｏはデータ長カウンタでタイムスロッ）Ｔ８中の有効
な情報数を示すものである。情報フィールドＤ中のＤ＄
ｏ、、１）＄には各単位情報フィールドである。なお、
本例のタイムスロツ）Ｔ８では、計算機などの処理単位
として適当なバイト（８ビツト）単位に構成されてイル
。第３　図（２）は第３図（１）中のタイムスロッ）制
御フィールドＣＴＬのビット構成例を示す。第３図（２
）において、Ａはタイムスロット使用中フラグテタイム
スロットが使用中であれば１がセットされ、タイムスロ
ットが使用可能であれば０がセットされる。またＢはパ
ケット継続フラグで次のタイムスロットにパケットが継
続すれば１がセットされ、本タイムスロットでパケット
が終了するときは０がセットされる。このようなビット
構成によシ、タイムスロット制御フィールドＣＴＬは下
肥の２つのタイムスロット制御を実行するものである。

すなわち、第１はタイムスロットの占有制御であシ、図
中のタイムスロット使用中フラグＡのビットが０のとき
は、タイムスロットはどのステーションでも使用されて
おらず、送信要求のあるステーションはこのフラグＡの
ビットに１をセットして情報の送信を行なう。その第２
はパケット継続・終了表示であシ、前述したように任意
のパケット占有アルゴリズムに従ってタイムスロットを
連続的に占有して長いパケットを伝送する場合に使用し
、パケット継続フラグＢのビットが１のときは次のタイ
ムスロットにパケットが継続することを示し、Ｏのとき
は本タイムスロットでパケットが終了することを示して
いる。また第３図（３）は第３図（１）中の応答フィー
ルド几ＥＳＰのビット構成例を示す。第３図（３）にお
いて、Ｐはパケット受信可フラグで、タイムスロットが
パケット受信可能であれば１がセットされ、受信不可で
あれば０・がセットされる。

第４図は本発明の一実施例を示すデータ送／受信用ステ
ーション３（第１甲）の構成例ブロック図である。第４
図において、データ送・受信用ステーション３は、ルー
プ伝送路ｌから受信器１゜を介′してデータを受信し、
その受信データからクロック発生器１１によシクロツク
を抽出する。またフレーム同期信号検出器１２は第２図
に例示したフレーム構成中のフレーム同期信号Ｆ８を検
出する。つぎに１４はフレーム同期信号遅延回路で、た
とえばシフトレジスタで構成されておシ、シフトクロッ
クとしてクロック発生器１１の出力を用いれば、フレー
ム同期信号Ｆ８をビット単位に遅延することができる。

１５はフレーム同期信号発生回路で、フレーム同期信号
遅延回路１４の出力が印加されることによシ、フレーム
同期信号Ｆ８が１ピツトずつシフトアウトされる。１３
はタイムスロット分離部で、第２図に例示した構成のフ
レームにおいて、フレーム同期信号Ｆ８にもとづき各タ
イムスロットＴ８間の識別を行なうものであシ、また後
述するように伝送制御はたとえばオクテツト単位に並列
化したのち実行するため、ここで直・並列変換制御も行
ない、さらにはバッファレジスタ１７およびタイムスロ
ット送・受信部２０などへの制御タイミングの供給を行
なう。

１６−１．１６−２は各送信、受信シフトレジスタで直
・並列変換を行なう。１７はバッファレジスタでｗｉ　
ｒｅｄ　−ＯＲが可能な出力制御機能を有するレジスタ
である。２０はタイムスロット送・受信部で第３図に例
示したタイムスロットの送信、受信制御を実行する部分
である。２１　（２１−１，２１−２，２ｌ−３）はパ
ケット制御部で、送信・受信パケット用の一時記憶メモ
リおよびマイクロプロセッサなどによシ構成され、パケ
ットレベルの送・受信制御を実行する部分である。なお
、図示の例ではパケット制御部２１は電話機、計算機、
端末装置などの情報種別ごとに設けているが、１つのハ
ードウェアを共用してもよい。１８はマルチプレクサ、
１９は送信器、２２はパスゲートである。

第５図は本発明の一実施例を示すタイムスロット送・受
信部２０（第４図）の詳細な構成例ブロック図である。

第５図において、２０１はタイムスロット制御フィール
ド検出器で、第３図（２）に例示したタイムスロット制
御フィールドＣＴＬのタイムスロット使用中フラグＡお
よびパケット継続′フラグＢを検出するものでおる。２
０２は受信ステーションアドレス検出器で、第３図（１
）に例示したタイムスロット中の受信ステーションアド
レス・フィールドＤＡによシタイムスロットが自ステー
ション宛のものかどうかを検出する。２０３は送信元ス
テーションアドレス・レジスタで、同じくタイムスロッ
ト中の発信元ステーションアドレス・フィールド８Ａに
よシこの発信元ステーションアドレスを保持するレジス
タ、２０４は送信元ステーションアドレス・レジスタ２
０３で保持シた発信元ステーションアドレスと次に受信
したタイムスロット中の発信元ステーションアドレスと
を比較する送信元ステーションアドレス比較器、２０５
はデータ長カウンタ・レジスタで同じくタイムスロット
中のデータ長カウンタＤＣをセットしてカウントするレ
ジスタである。２０６は制御部で、上記の各検出器など
からの出力によシ各制靜タイミングを発生する機構部で
あシ、たとえば高速マイクロプロセッサなどで構成され
る。２０７はタイムスロット送信制御部で、第３図（１
）に例示したタイムスロットを送信する部分でアシ、本
発明は受信制御に係わるものであるから、詳細は説明を
省略する。２０８は応答フィールド・レジスタで、タイ
ムスロット中の応答フィールドＲＥ８　Ｐによシ、自ス
テーション宛のタイムスロットが到来したとき、その時
点の受信状態を返送するためのものである。

つぎに第６図は第４図のデータ送・受信用ステーション
３の各部動作のタイミングチャートで、第６図（１）は
受信器１０の出力、（２）はフレーム同期信号検出器１
２の出力、（３）はフレーム同期信号発生器１５の出力
、（４）はバッファ７ジスタ１７の出力、（５）はシフ
トレジスタ１６−２の出力、（６）は時刻ｔを示す。ま
た第７図は第５図のタイムスロット送・受信部２０の受
信動作のフローチャートである。以下、第６．７図を用
いて第４，５図の上記構成による動作を説明する。

まず、第６図に例示するように、データ送・受信用ステ
ーション３の基本的な動作タイミングは、各ステーショ
ンで一定の遅延時間（ｔ３＝ｔｘ）を挿入して、タイム
スロットの送・受信制御を行なう。

いまデータ送・受信用ステーション３（第４図）の受信
器１０の時刻ｔ１よりのビットシリアルなフレームの出
力信号（第６図（１））は、まずフレーム同期信号検出
器１２でフレーム同期信号Ｆ８が時刻ｔ２で検出され、
その出力信号（第６図（２））がタイムスロット分離部
１３に印加され、このタイムスロット分離部１３の制御
のもとてタイムスロット番号の識別とシフトレジスタ１
６−１゜１６−２による直・並列変換が実行される。ま
た上記検出されたフレーム同期信号ＦＳ、はフレーム同
期信号遅延回路１４によシ遅延され、これによυフレー
ム同期信号発生器１５は時刻ｔ３でフレーム同期信号Ｆ
Ｓの送出を開始する（第６図（３））。

一方、フレーム中のタイムスロットはシフトレジスタ１
６−１により８ビツトの並列データに変換され、バッフ
ァ１／ジスタ１７および送信シフトレジスタ１６−２に
転送され、送信器１９を介してループ伝送路１に送出さ
れる。なお、このときのバッファレジスタ１７の出力の
タイミングは時刻ｔｓ　　（第６図（４）　）　、シフ
トレジスタ１６−２の出力のタイミングは時刻１４　（
第６図（５））である。

なお、常時は前述のようにタイムスロットはステーショ
ン内を一定の遅延時間を経て中継されておシ、タイムス
ロットの送・受信はタイムスロット送・受信部２０が後
述のように通過するタイムスロットをモニタしながら実
行する。

つぎに第７図を用いて第４，５図におけるパケット受信
動作を説明すれば、まずパケット制御部２１（第４図）
は受信メモリを確保すると、タイムスロット送・受信部
２０に対してパケット受信開始指令を送出する。この指
令を受けたタイムスロット送・受信部２０は、タイムス
ロット制御フィールド検出器２０１（第５図）によシタ
イムスロット制御フィールドＣＴＬ（第３図）中のタイ
ムスロット使用中フラグ人が１にセットされているか否
かを検出しく第７図のステップＲ１）、１にセットされ
ていれば、つぎに受信ステーションアドレス検出器２０
２によシ受信ステーションアドレス・フィールドＤＡを
検出して自ステーション宛のタイムスロットか否かを判
断しくＲ２）、自ステーシヨンアドレスであれば、さら
に既にパケットを受信開始しているか否かを示す受信中
フラグが１にセットされているか否かを判断する（Ｒ３
）。この受信中フラグは制御部２０６内に設けられてい
るもので、タイムスロット使用中フラグＡが１であって
、しかも自己宛のタイムスロットが到来し、更に発信元
ステーションアドレスが保持された時点で１にセットさ
れるようになっている。この受信中フラグが１でなけれ
ば、つぎに発信元ステーションアドレス・レジスタ２０
３にタイムスロット中の発信元ステーションアドレス・
フィールドＳＡのアドレスをセットしくＲ４）、引き続
き受信中フラグを１にセットしてパケット受信開始した
ことを記憶する（Ｒ５）。ついで現状の受信状態を応答
フィールド・レジスタ２０８にセットして送信する（Ｒ
６）。つぎに既にタイムスロット制御フィールド検出器
２０１によシ検出されているタイムスロット制御フィー
ルドＣＴＬ中のパケット継続フラグＢが１にセットされ
ているか否かを判断して（Ｒ７）、リセットされていれ
ば最後のタイムスロットとみなし、受信したデータ長カ
ウンタＤＣにもとづいてデータ長カウンタ・レジスタ２
０５によりカウントされた長さく個数）のデータを受信
しくＲ８）、受信完了後ノ（ケラト制御部２１（第４図
）へ受信処理要求を行なう（Ｒ９）。まだ、さきのパケ
ット継続フラグＢが１にセットされていれば、タイムス
ロット内の情報フィールドを全て受信する（ＲＩＯ）。

さらに、さきの受信中フラグが１にセットされていれば
、まず発信元ステーションアドレス・レジスタ２０３に
保持した内容と受信タイムスロット中の発信元ステーシ
ョンアドレス・フィールド８Ａの内容が同一か否かを発
信元ステーションアドレス比較器２０４によシ比較しく
Ｒ１１）、同一であれば受信動作を前述と同様に実行し
、同一でなければ応答フィールド・レジスタ２０８によ
シ応答フィールドＲＥＳＰのパケット受信可フラグＰに
パケット受信不可をセットして、これを送信する（几１
２）。

なお、受信中７ラグがＯにセットされる時点は、自己宛
のタイムスロット中のパケット継続フラグが初めて０と
なυ、しかもそのタイムスロット中のデータをデータ長
カウンタＤＣにもとづいて全て受信した時点とてれる。

以上のように、本実施例によれば各タイムスロットに設
けた発信元ステーションアドレス・フィールドを用いて
、最初に受信し保持したタイムスロットの発信元ステー
ションアドレスと次の受信タイムスロット・発信元ステ
ーションアドレスを比較し、同一アドレスのタイムスロ
ットを受信し異なったアドレスのタイムスロットを豪信
拒絶することにより、複数ステーションからパケットが
同時に伝送されたときに１ステーシヨンからのパケット
を選択的に受信可能となシ、前述した従来技術の欠点を
解決できる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明のループ通信シス
テムのタイムスロット制御方法によれば、同一ステーシ
ョンニ複数ステーションカラ同時ニパケット伝送されて
きたときには選択的に１ステーシヨンからのパケットを
選択的に受信可能とし、複数タイムスロットを用いて多
数ステー／コンからの同時パケット伝送が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されるループ通信システムの一構
成例ブロック図、第２図は本発明の一実施例のフレーム
構成側説明図、第３図（１）、　（２）、　（３）は本
発明の一実施例のタイムスロット構成側説明図、第４図
は本発明の一実施例のデータ送・受信用ステーション構
成例ブロック図、第５図は本発明の一実施例のタイムス
ロット送・受信部の詳細構成例ブロック図、第６図（１
）、　（２）、　（３）、　（４）、　（５）。 （６）は本発明の一実施例のデータ送・受信用ステーシ
ョンの各部動作タイミングチャート、第７図は本発明の
一実施例のタイムスロット送・受信部の受信動作フロー
チャートである。 １・・・ループ伝送路、３・・・データ送・受信用ステ
ーション、１０・・・受信器、１２・・・フレーム同期
信号検出器、１３・・・タイムスロット分離部、ｘｃｐ
・・・送信器、２０・・・タイムスロット送・受信部、
２１・・・パケット制御部、２０１・・・タイムスロッ
ト制御フィールド検出器、２０２・・・受信ステーショ
ンアドレス検出器、２０３・・・発信元ステーションア
ドレス・レジスタ、２０４・・・発信元ステーションア
ドレス比較器、２０５・・・データ長カウンタ・レジス
タ、２０６・・・制御部、２０８・・・応答フィールド
・レジスタ、Ｆ・・・フレーム、ＴＳ・・・タイムスロ
ット、ＦＳ・・・フレーム同期信号、Ｃ・・・制御フィ
ールド、Ｄ・・・情報フィールド、ＣＴＬ・・・タイム
スロット制御フィールド、ＤＡ・・・受信ステーション
アドレス・フィールド、ＳＡ・・・発信元ステージ、ヨ
ンアドレス・フィールド、ＤＣ・・・データ長カウ／り
、Ａ・・・タイムスロット使用中フラグ、Ｂ・・・パケ
ット継続フラグ、Ｐ・・・パケット受信可フラグ。 代理人　弁理士　秋本正実 茅３　目 第４目

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ループ状に構成された共通伝送路上に複数個のタイ
   ムスロットを周回させておき、各ステーションが上記タ
   イムスロットを任意に占有してパケット伝送を行なうル
   ープ通信システムのタイムスロット制御方法において、
   上記各タイムスロットに受信ステーションアドレス・フ
   ィールドおよび送信元ステーションアドレス・フイシル
   ドを設け、上記タイムスロットを受信するステーション
   は最初に受信したタイムスロットの上記発信元ステーシ
   ョンアドレスを保持し、以後は上記保持した発信元ステ
   ーションアドレスと次に受信したタイムスロット・発信
   元ステーションアドレスとを比較して、同一の発信元ス
   テーションアドレスのタイムスロットを受信し、異なる
   発信元ステーションアドレスのタイムスロットを受信拒
   絶するようにしたことを特徴とするループ通信システム
   のタイムスロット制御方法。