JPS598449A

JPS598449A - 回線接続制御方式

Info

Publication number: JPS598449A
Application number: JP11681282A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Tan; 丹　洋一; Fumio Miyao; 宮尾　史夫
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1982-07-07
Filing date: 1982-07-07
Publication date: 1984-01-17

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】本発明（Ｊ、通信ケーブルを用いてパケット形態で、時
分割多重／回線交換的にデータの伝送を行なうディジタ
ル信号伝送方式における回線接続料１卸方式に係わる。

特に、本発明は、パケットに含ませる接続制御情報を改
良したディジタル信号伝送方式における回線接続制御力
式に関する。

電子計Ｎ機の普及や、ディジタル信号処理技術の発達に
伴い、通｛Ｈ系とデータ処理系を組み合わせ、オンライ
ンで情報の処理を行うデータ通信が、最近特に脚光を浴
びている。

中でも官公庁、会社等の構内で行わ才］る構内通信のよ
うな、小規模通イ８システムにおいて１才、その経済性
や信頼性、あるいは伝送効率の高さから、同軸ケーブル
等の通信ケーブルを用いたパケット形態による通信方式
が、特に注目を集めている。

このパケット形ｔｉ．ｆｌ　｝こよる通イ８力式で（ば
、双方向伝送を行うための通信ケーブルを研究所等に敷
設し、こねに多数の局（パーソナルステーション）を接
続している。そして、各局からは、例えば１０００〜　
２０００　ビットのデータブロックに分割さわたメツセ
ージの伝送を行う。メソセージには宛先、通番、その他
のヘッダが付加さオ１ている。

このような通信方式では、ネットワーク自身は、何ら制
御｛豊能を持たない受動的な伝送媒体であり、制御は各
局に完全に分散さわでいる。

従って、各局では、伝送路の空きを確認してメツセージ
の送信を開始し、送信中に他のパケットとの衝突が生じ
た場合には、こわら双方の局が送信を停止する。送信を
停止した局は、ランダムな待ち時間後に、メツセージの
再送信を試みる。

このような通信方式では、各地点の利用者が１つの計Ｐ
Ｌ機をアクセスＶることができることはもらろんのこと
，各地に分散している記憶装置等のハードウェアや、プ
ログラム等のソフトウェアを互に利用することができる
。

すなわち、高速あるい（１高精度のプリンタや大容歓の
ファイルのように、ＴＳＳ（タイムシェアリングシステ
ム）において（Ｊ、中央の大型針＃：機に集中させてい
た装置を、この通信方式では、各所に分散させた状態で
使用することができる。

従って、資源の節約と筐用効率の向上を図ることができ
るのはもちろん、その他に，プログラムやデータの融通
により、大きなソフトウェアシステムの開発も可能とな
る。

また、このようなＡ｛ｉｉ方式で１才、各利用者（パー
ソナルステーション）間に伝送路使用上の優先順位がな
く平等であるという利点がある。従って、他の通信方式
によく見らわるような、局間での主一従の階層がなく、
接続ざわた任意の局の間で通信が可能となる。

ざらにまた、同軸ケーブル等の伝送路が完全に受動回路
で構成さわでいるので、高信頼性のシステムを容易に作
成することができるという利点もある。

紬述のようなディジタル信号伝送方式の一つとして、時
間軸上で周期的に繰り返される大枠（フレーム）を、更
に時間軸上で複数の小枠（ブロック）に分割しておき、
こわらのブロック単位で各局（パーソナルステーション
）にパケット通イδの機会を与えようとするものがある
。

このような１８号伝送方式においては、各局（Ｊ空きブ
ロックを使用するうえで対等性を持つことができるのみ
ならず、各局が、信号伝送のために必要な時間に渡って
所定のブロックを占有した場合には、繰り返される各フ
レーム毎に、信号伝送σ）機会が定期的に与えらｔ］る
ので、実時間伝送を行うことも可能となる。

ＨＩＪ記ディジタル信号伝送力式において用いられる信
号の、フレーム構成の一例を第１図に示す。

時間軸上で周期的に繰り返されるフレームは、Ｎブロッ
ク（＃ｌ〜＃Ｎ）から成っている。そして、そわぞわの
ブロックは、次に示す挿々σ）ビ°ノド列ｂ１〜ｂ、に
より構成されている。

ｂ　・・・・・・後方ガードタイムｂ２・・・・・・プリアンプルｂ　・・・・・・スタートフラッグ＄ｂ４・・・・・・アドレスビットｂ６・・・・・・制御ビットｂ６・・・・・・情報ビットｂ７・・・・・・チェックビットｂｓ・・・・・・エンドフラグｂ、・・・・・・前方ガードタイムここで、各ビット列ｂ　　””’　ｂ　　＋　　ｂ７　
＋　ｂ、ｌ　は、５パケットを構成するために必要なもので、オーバヘッド
（付加）ビットと総称すねでいる。また、ｚａ類のビッ
ト列　ｂｌおよび　ｂ、は、こゎらを併せてガードタイ
ムと呼ばわている。

ガードタイムとは、各ブロックのパケットが、同軸ケー
ブル上を伝播する際に生ずる遅延時間によって、隣接パ
ケット間で一部爪復するような事態を避けるための空き
ビット列である。

このうち、後方ガードタイムｂ１　　は、後方に位置付
けらねるパケットを、重核の事態から保護するためのも
のであり、また、前方ガードタイムｂ。

は、その前方に位置付けらねるパケットを、同様に保護
するためのものである。

第２図（ｊ、以上１こ説明したフレーム構成のディジタ
ル信号を伝送するのに適した通信ソステムの一例の概略
を示したものである。

この通信システムで、伝送路として敷設された同軸ケー
ブル３は、その両端を特性インピーダンスに等しい抵抗
値をも−）たインピーダンス整合用のターミネータ１，
２に接続さねている。

各々の局ｉｊ、Ｔコネクタ（タップ）４□〜〜を通して
同軸ケーブル３に接続されている。そして、こイアらの
すべての局は、基本的に同一の構成を有している。そわ
故Ｉこ、図では、Ｔコネクタ４１に接続２！ねた８局の
要部のみを表わすこととする。

各局は、計算機を電話器を備えた利用者装置ｔ５を備え
ている。

利用者装置５には、パケット単位のディジタル信号を他
局に送信するための送信器（符号器）　５１と、他局か
ら送らねてきた同じくパケット単位のディジタル信号を
受信するための受信器（復号器）５２と、端末を制御す
るための端末制御器５３が設けられている。

このうち、送信器５１から出力される信号Ｉ−１、送信
バッファメモリ６１　　に一時的に蓄えらねる。

そして、伝送媒体である同軸ケーブル３上の伝送速ＩＫ
に等しいクロック信号で、所定の時間に、まとめて読み
出される。読み出さねた信号（才、送信論理回路６２に
より、所定のパケットに変換される。そして、送信バッ
ファアンプ６３を経た後、Ｔコネクタ４１　　を通して
同軸ケーブル３上に送り出される。

一方、同軸ケーブル３上を伝送さねている総てのパケッ
ト信号は、Ｔコネクタ４１　　を通して受信バッファア
ンプ６４　に受信され、受信論理回路６５に入力される
。

受信論理回路６５は、受信さ１１たパケットから、自局
宛のパケットのみを選択し、こわを受信バツファメモリ
６６に一時的に蓄える。蓄えらねた前記信号は、受信器
５２１こおいて、所定のクロックを用いて連続的に読み
出される。こねにより受信出力信号が得られる。

以上のようにして信号の送受信が行われるが、この場合
に用いられる伝送りロックは、伝送りロック発振器６７
から発生さイ］る。フレームカウンタ６８は、この伝送
りロックを分周して、ブロックタイミング７２　および
フレームタイミング７３を作り出す。

伝送制御回路６９は、受信論理回路６５から得られる自
局宛の受信信号により、端末制御器５３の制御を行うと
共に、端末制御′ａ５３の指示に従って、送信論理回路
６２　な制御する。

また、衝突検知回路７４は、自局が選択したブロックで
、最初のパケット信号の送出を行ったとき、池の局から
送出されたパケット信号と南東が生じたか否かを検査す
る。

ざて、このディジタル信号伝送方式では、いずわの局も
イに号の送受信を行っていないとき、同軸のケーブル３
上には何らの１８号も伝送さイ１ていない。すなわち、
この状態では、同軸ケーブル３上には、各フレームの基
準となる信号も、各ブロックの分割位ｉＩｔを示す何ら
の１バ号も伝送されでいない。

このため、この方式で（才、フレーム同期およびブロッ
ク同期の主導権を、最先に信号の送出を行った局に持た
せることとなっている。最先の局が、各局との間で取極
めらイまたブロックＩ（、およびフレーム周期で信号の
伝送を行えば、この期間中、他の局は送出さ右た最先局
からのパケツ２こ基づき、ブロック及びフレームタイミ
ングを確立し、空きブロックを自主的に選択して、こね
を必要な時間ｌこ渡って専有し信号の伝送を行う。

他の局が信号の伝送を行つ”でいる間ζこ、前記した最
先の局が通信を終了した場合には、この時点で通信を行
−〕でいる曲の局が、フレーム同期等の主導中を握るこ
ととなる。

ところで、一般に、前記のようなディジタル信号伝送方
式の回線交換接続においては、その動作を次の３つのフ
ェーズに分けることができる。

■呼の設定 ■データ伝送（通信） ■呼の開放各フェーズな、前述のディジタル信号伝送方式の場合に
ついて説明すると、次のようになる。

（０１１１′の設定ある局また（！端末装置（以下醜に局という）の使用者
が、他の局との通信を希望したとする。使用者は、電話
機の送受器を取り上げダイヤルを回わすことにより、他
の局を指定する。発呼局では、被呼局の宛先番号を所定
のサイズの発呼パケット（前述の例では、アドレスビッ
ト　ｂ４）に組み込み、ケーブル３上の空きブロックに
こわを送出する。

この空きブロックを、偶然他の局が指定してパケットの
送出を行った場合に１才、パケット間の南東が発生する
。この場合には両局とも送信を一旦停止し、ランダノー
な待ら時間な個別に設定し、その後、パケットの再送出
を試みる。衝突を生じさせることなく、空きブロック１
（発呼パケットを送出することができたとする。

この発呼パケットは、ケーブル３に接！！された総ての
局に受信される。各局は、受信したパケットの宛先情報
を調べ、自局を宛先とするパケットの場合のみ、こわを
取り込む。被呼局がパケットの取り込みを行うと、発呼
局との間に発呼チャネルが設定される。

発呼チャネルが設定さねると、被呼局は、所定サイズの
被呼パケットに発呼局の宛先情報を組み込んだ被呼パケ
ットを作成し、応答信号の送出を行う。

この場合にもケーブル上の空きブロックを２以上のパケ
ットが同時に専有しようとすると、パケット同士の衝突
が発生ずる。衝突が検知さねた場合１コは、送信停＋）
−１待ち合わせ−パケットの１拝送出という動作が、送
信に成功するまで操り返すわる。

被呼局が被呼パケットの送出に成功し一発呼局がこわを
取り込むと、被呼チャネルが設定される。

■データ伝送（１ｍ信）この通信方式では、通信ケーブル上にパケットの送出が
行わわると、前記したように、各局１才そノハケットを
受信する。従って各局は、１フレーム内の各ブロックの
使用状況をこねにより把握することができ、他の局で使
用されているブロックにパケットの送出を行うことを自
粛する。

そわ故に、前記した手虜で一度双方向のチャネルが設定
されると、そｔｌらのチＹネルについては、その（＆（
才、パケットの衝突が発生することはなく、一定速度の
ディジタル情報がリアルタイムで伝送されることとなる
。

■呼の開放必要な通信が終了すると、発呼局は、その旨をパケット
１こより被呼局に知らせる。被呼局はこゎを受けて、被
呼パケットの送信を停止する。こゎにより被呼チャネル
が開放される。

発呼局Ｉ〕、被呼パケットの送信が停止したことを確認
した後、発呼パケットの送４８を停止する。

こむにより、発呼チャネルも開放さね、呼の開放のため
の一連の軸外が終結する。

以上の説明から明らかなように、前記ディジタル信号伝
送方式において用いら右る各パケットは、いわゆるオー
バヘッドビットと情報ビットとから成立っている。そし
て、呼の設定および開放のフェーズではオーバヘッドビ
ットが主役となり、データ伝送（通信）のフェーズでは
、情報ビットが主役を演じる。

しかし、従来例ではどのフェーズにおいても、その伝送
パケットの構成は同一であり、伝送効率的に必ずしも最
適化さねていないという問題があった。

すなわち、例えば、呼の設定および開放のフェーズで（
才、情報ビットは全く利用されず、このフィールドには
無意味な無駄パルスが挿入ざ才１ており、またデータ伝
送（通信）の７二−ズで（Ｊ、所定のブロック番号を併
用することにより、オーバヘッドビットの情報は殆ど利
用さねない。

また、呼の設定および開放フェーズにおけるパケット伝
送中にビット誤りがあると、誤接Ｍ／１ｇ４動作の原因
にもなりかねないので、従来は何らかの誤り検出機能を
持たせている。例えば、パリティチェックや誤り検出符
号の付加している。

そして、誤り発生が横細さねた際には、誤りなしで受信
されるまで、次の後続フレームでも同一パケットを送出
することにより、オーバヘッド情報伝達の徹１戊をはか
つていた。換ｉすると、そわだけ５．呼の設定および開
放フェーズに要する時間が長くなり、システム全体の伝
送効率を下げていたことになる。

本発明は、前述のような伝送トの無駄を最小化し、通信
ケーブル上の伝送効率を八を大化ぐる為の回線接続制御
方式を提供することを目的とするものである。

Ｆｌｌｌ記の目的を４成するため（こ、本発明１ζおい
ては、呼の設定／開放フェーズのような、いわゆる回線
接続制御中のパケット１こついて（Ｊ、情報ピットのフ
ィールド（データフィール＋ｓ）ｉこもオーバヘッドビ
ットを繰返し挿入し、伝送中のビットｋＡりが生じても
、オーバヘッドビットの中身がより確実に受信側番こ伝
達されるようＩｃ侮成している。

以下ｌこ、図面を参照して本発明をより詳細に、説明す
る。

第３図は、本発明の一′＃施例におけるパケット構成の
一例を示４−図である。この図において、第１図と同一
の符号は同一のものを示している。ｂ４１は受イｇ先（
宛先）アドレス、ｈ４゜は送信元アドレスであり、こわ
らは第１図のアドレスビットｂ４に相当する。

第３図のパケット構成を、第１図のそわと比較すると、
明らかなように、従来（ＷＪ１図）のデータフィールド
ｂ、　　＜情報ビット）に、本実施例で（１スタートフ
ラグｂ、、受信先アドレスｂ４．．送信元アドレスｂ４
□、および制御ビット　ｂ５などのオーバー・ラドの一
部が、２回繰返し挿入さね、残りのデータフィールドに
は全ビットＯが挿入さねている。

受信局では、正規のオーバヘッド　ｂ２．ｂ、ｔｂ４１
　　ｌ　ｂ！ｌ　　を受信した後、こねを一時記憶する
。

その後更に、データフィールド内の受信先アドレスｂ４
８．送信元アドレスｂ、ｌおよび制御ビット−ｂ、を、
スタートフラグｂ、　を手掛りにして−そわぞ第１検出
、記憶４−る。

そして多数決論理によって、−すなわら、３個の情報の
うち２個以上一致する情報を正しいと判断し、こねに苓
づいて叶の設定／開放を実行する。このようなパケット
構成と受１ｇ１判断論理の採用により、伝送中のビット
誤りがある場合でも、そわが１回の誤りであわば、正し
い情報が伝達される。

２回以上のビットｆｉ！　’）にも耐えられる為には、
オーバヘッドの絆返し送信回数を、２回４″つ増加して
行き、受信局において、（ｎ＋１）／（２ｎ＋１）の多
数決をとわばよいことは明らかであろう。

ここで、ｗＪ３図におけるそ第１ぞわのシステムパラメ
ータとしては、例えば、次のような値を設定することが
できる。

（１）１フレーム当りのブロック数・Ｎ＝１２０チャネ
ル（２）　　データフィールド長・ｂ６＝６４０　　ビッ
ト（３）　　ガードタイム長；　ｂ、　−１−ｂ、　＝
４０ビツト（４）　　オーバヘッド長・８０ピント（５
）　　　ガードタイム長子オーバヘッド長・ｇ−１２０
ピント（６）　　オーバヘッド内訳：（イ）　プリアンプル長・ｂ２＝”１６ビツト（嗜　ス
タートフラグ・ｂ８＝８ビット（ホ）　制御ビット；ｂ
、”８ビツト（へ）　　チェックビット・　ｂ７−８ビツト（ト）　
　エンドフラグ・ｂ８−８ビツト（７）１ブロツク長・
Ｂ＝ｂ、　＋ｇ−７６０ビツト（８）１フレーム長・Ｌ
−ＮＸＢ＝９１．２００ピッ１−（９）　　フレーム周
期；　Ｔｆ＝　１０ｍＳ第４図は、本発明の他の実施例
におけるパケット構成の一例を示Ｃ図である。この図に
おいて、第３図と同一符号は同等のフィールドまたはビ
ットをあられしている。

第４図のパケット構成を、第３図のそわと比較すると、
明らかなように、このし１」で（ｊスタートフラグｂ、
＋受信先アドレスｂ４９．送信元アドレスｂ４□および
制御ビットｂ５よりｒ、（るオーバヘッドビットが、デ
ータフィールドｂ、　−ＰＦに繰返し挿入さね、データ
フィールドに入りきらない最後の端数分だけ１０”　が
挿入さイ１ている。

こわを、前に例示したシステムパラメータの場合に適用
すると、オーバヘッドビットを１３　回繰返し挿入する
ことができ、残り１６　ビットに＋＊　”ｏ”が挿入さ
れる。

更に、この実施例では、第４図に拡大して示すように、
受信先アドレスｂ４１．送信元アドレスｂ４．。

および制御ビットｂ、は、そわぞわ、その最終ビットが
パリティに割振ら７１ている。このため本実施例では、
ｂ４Ｉ、ｂ４ｆｆ、ｂ、の各フィールド毎に、誤り検出
を行なうことができる。

すなわち、受信局では、正規のオーバヘッドを受信した
時、ｔｉｌｌ記ｂ４１　ｒ　　ｂ４１１およびす、の各
フィールド１■こパリティチェックを実行する。そして
誤りがなけわば、そのフィールドの情報を１亘ぢに取込
み、また誤りがあわば、次々に受信されるデータフィー
ルドの中のオーバヘッド情報を順次同じ手順で調べる。

このようにして、すべての必′要なオーバヘッドビット
が誤りなく取込まねたとき、所定の呼の設定／開放を実
行ｊる。したがって、この実施例によりば、呼の設定／
開放をより一層迅速に実行し、システム全体の伝送効率
を上げることができる。

なお、良く知られているように、パリティによる誤り検
出方法（Ｊ簡単であるが、偶数個のビットｌりについて
は検出能力がない。従って、このような場合にけ、パリ
テイヂエツクによるビットｉりのないフィールドの情報
の多数決論理をとるようにずＩ］ば、そのＩＢ頼度を上
げることが可能である。

四に、パリティビットを１ビツト／フイールドで割当て
る代りに、４Ｍ　叔ビット／フィールドで割当てたり、
あるい（マ救フィールドすとめて、例えば制御ビット　
ｂ５の／１１２ビットを、受信先アドレスｂ４０、送信
元アト１／スｂ４２、およびｉ！ｔｌｉ御ビットｂビッ
体のパ１１ティビ゛ノドに調温る方法も考えらねる。

以上の説明から明らかなように、本発明にょわば呼の設
定／開放のフェーズに伝送ざイするパケットのデータフ
ィールドに、オーバヘッドフィールドの情報を繰返し挿
入するようＣζしたので、こわを受信局で有効活用する
ことにより、っぎのような効果を奏することができる。

（１）　　パケット伝送中のビット誤りに起因（る誤動
作や誤接続を最小化することができる。

（２）呼の設定／開放（接続制御）に要する時間を最小
化できる。

（３）　　前記（１）および（２）の結果、通信ケーブ
ル」二の伝送効率を高め、高負荷（ヘビートラフィック
）時の話中率を下げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はディジタルイａ号伝送方式ＩＣおける従来のフ
レームおよびパケット構成の一例を示す図、第２図は第
１図のフレーム構成を肩するディジタル信号の伝送ｔｃ
適した通イバシステムの一一］を示す概略ブロック図、
第３図は本発明の一実施例におけるパケット構成例を示
す図、第４図は本発明の他の実施例におけるパケット構
成例を示す図である。３・・・同軸ケーブル、　４１〜４Ｎ　　・・・Ｔコネ
クタ（タップ）、５・・・利用者装置、　５１・・・送
信器（符号指）、　５２・・・受信器（復号器）、　５
３・・・端末制イＩＬｌ器、６１・・・送信バッファメ
モリ、６２・・・送信論理回路、　６３・・・送信バッ
ファアンプ、６４・・・受信バッファアンプ、６５・・
・受１ｄ論理ｌｃ！回路。６６　・・・受信バッファメモリ、　６７・・・伝送り
ロック発ＨｄＦｔ、６８・・・フレームカウンタ、６９
・・・伝送制御回路、　７１・・・衝突検知回路、　ｂ
８・・・スタートフラグ、　ｂ　・・・アドレスビット
、ｂ４１・・・受消光アドレス、　ｂ４□・・・−′ｙ
５信元アドレス、　ｂ５・・・制御ビット、ｂ６　・・
・情報ビット（データフィールド）、　ｂ７・・・チェ
ックビット代理人弁理士　平　木　道　人外１名

Claims

【特許請求の範囲】

（１）通信ケーブル上を伝送されるディジタル信号を、
周期的に繰返される時間軸上の大枠（フレーム）の中で
固定的に位置づけると共に、この時間軸上の大枠（フレ
ーム）の中で更（こ分割された時間軸上の小枠（ブロッ
ク）を単位として、各局にディジタル信号伝送の機会を
与え、／くケ゛ント形式により時分割多重的、回線交換
的番こ信号の送受（Ｉを行なわせる多局間ディジタル信
号伝送方式番こおける回線接続制御力式番こおいて、呼
の設定／開放フェーズなどの接続制御のｖＪ３間中は、
伝送されるパケットのデータフィールドに、オーバヘッ
ドフィールドの必要情報を挿入することを特徴とする回
線接続制御力式。
（２）　　オーバヘッドフィールドの必要情報が、デー
タフィールドに、蝮数回挿入されることを特徴とする特
許御方式。
（３）　　データフィールドに挿入サワるオーバヘッド
フィールドの必要情報の少なくとも一つに、パリティピ
ットを含ませることを特徴とする前記ｌ特許請求の範囲
第１または第２項記載の回線接続制御方式。
（４）通信ケーブル上な伝送さわるディジタル信号を、
周期的に繰返さわる時間軸上の大枠（フレーム）の中で
固定的に位置づけると共に、この時間軸上の大枠（フレ
ーム）の中で更に分割さわた時間軸上の小枠（ブロック
）を単位として、各局にディジタル信号伝送の機会を与
え、パケット形式により時分割多重的、回線交換的に信
号の送受信を行わせる多局間デイジタル信号伝送方式に
おける回線接続制御方式において、呼の設定／開放フェ
ーズなどの接続制御の期間中、受信側において（Ｊ、受
信したパケットのオーバヘッドフィールドの必要情報を
読取ると共に、データフィールド内に挿入して伝送され
たオーバヘッドの必要情報をも読取り、多数決論理によ
ってオーバヘッド情報を決定することを特徴とする回線
接続制御方式。
（５）　　データフィールドに挿入さねるオーバヘッド
フィールドの必要情報の少なくとも一つに、パリティビ
ットを含ませることを特徴とする特許請求の範囲第４項
記載の回線接続制御方式。