JPH0630510B2 - データ伝送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、データ伝送方式に係り、特に高速に大容量の
データ伝送が要求される情報伝送システム等に好適なデ
ータ伝送方式に関する。

〔従来技術〕

情報伝送システムの一例として、複数の計算機、データ
フアイル装置、又は表示装置等の情報装置相互間におい
て、必要なデータの転送を行わせるものが知られてい
る。このような情報伝送システムは、各情報装置を例え
ばループ状の１つの信号伝送路に接続し、一般にその接
続点にノードステーシヨン(Node Station)と称される信
号伝送処理装置を設けて構成されている。このノードス
テーシヨン（以下、ＮＳＴと略す）は、転送するデータ
の送受信処理を行なうものであり、当該ＮＳＴに接続さ
れている情報装置を宛先とする転送データを判別して伝
送路から取り込む機能や、当該ＮＳＴに接続されている
情報装置から他の情報装置に、データを転送する指令が
与えられた場合、伝送路の専有状態（空き時間等）を判
断して、そのデータを伝送路に送出する機能等のデータ
伝送制御機能を具えている。また、ＮＳＴ相互間の伝送
路において、データは直列信号化されて転送されるよう
になつており、情報装置とＮＳＴ間で転送されるデータ
が並列信号の場合には、並列信号を直列信号に変換する
機能を具えている。

従来のＮＳＴにおけるデータ送受信処理方式によれば、
ＮＳＴとＮＳＴ間において同一時に転送できるデータは
１種類だけであり、伝送路が専有されていると他の情報
装置相互間で同時にデータ転送を行なうことができない
ものであつた。また、従来のもののデータ転送速度は、
主として伝送路の物理的な信号伝送特性からその速度が
制限され、最大数Mbit/sec乃至数十Mbit/sec程度であつ
た。

一方、情報装置のデータ処理速度は著るしく高速化が図
られており、例えば数百Mbit/sec乃至Gbit/secという超
高速処理が要望されるようになつてきた。また、転送デ
ータ量にあつても大容量化が要望されるようになつてき
た。

しかしながら、情報伝送システムにおけるデータ転送速
度が、上記のように中低速であつた場合には、処理速度
の協調がとれないため、情報装置の超高速化が意味のな
いものになつてしまう虞れがあり、データ転送速度の超
高速化及び大容量化が要望されている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、分散した複数の情報装置に対し１回の
伝送で同時に情報を送ることが可能で、単位時間当りの
データ伝送を増大させることのできるデータ伝送装置を
提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、特許請求の範囲に記載された通りのデ
ータ伝送装置であり、特に、多チャンネル切替え手段
は、チャンネル分割手段からの或る入力チャンネルをチ
ャンネル多重化手段への出力チャンネル部に接続すると
同時に、情報装置へのデータの出力チャンネル部に接続
する機能を有し、これにより、特定の情報装置へ或るデ
ータを取込みながら、同時に他のデータ伝送装置に接続
された情報装置へも同一のデータを取込ませることを可
能にしていることである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明の適用された一実施例の情報伝送システ
ムの構成図である。図において、計算機１又はフアイル
５、ＣＲＴ６等の各情報装置は、ＮＳＴ３を介してルー
プ状の共通伝送路２に接続されている。

共通伝送路２を伝送される信号は、一例として第２図に
示す構成の伝送フレームとなつている。第２図図示の伝
送フレームは１２５ビツト、２５０ｎｓ長を有してお
り、従来の単一の８ビツト直列信号と同一長となつてい
る。１２５ビツトは５ビツトのフレーム同期パルスＦと
８個のサブフレームSF1〜ＳＦ８とに時分割され、さら
に各サブフレームは１ビツト単位からなる伝送チヤンネ
ルＣＨ１〜ＣＨ１５に時分割されている。このように伝
送フレームを形成し、計算機１とフアイル５間で送受さ
れるデータ等を８ビツトの直列信号に変換し、各ビツト
信号をサブフレームＳＦ１〜ＳＦ８の同一チヤンネルに
割当てるようにしている。伝送チヤンネルは統括チヤン
ネル（ＣＨ１）７と個別チヤンネル（ＣＨ２〜ＣＨ１
５）８とに分けられている。統括チヤンネル７は計算機
１間などでの中低速なデータ伝送あるいは所望とする２
つのNST間のデータ転送に用いる個別チヤンネル８の接
続又は開放等の回線制御管理情報を伝送する伝送チヤン
ネルとして用いる。この個別チヤンネル８の接続又は開
放等はノードステーシヨン３によつて制御されるように
なつている。

次に、ノードステーシヨン３について第３図〜第６図に
示すブロツク図に基づいて説明する。なお、本実施例の
伝送系における信号は全て光信号となつている。第３図
に示すようにノードステーシヨン３は、光スイツチ３−
１、送信器３−２、多重化装置３−４、受信器３−３、
多重化分離装置３−５、多チヤンネル切換スイツチ３−
６、回線制御管理装置３−７、個別チヤンネルインタフ
エイス３−８、および統括チヤンネルインタフエイス３
−９とから形成されている。伝送器２を伝送されてきた
フレーム信号は、光スイツチ３−1aを介して受信器３−
３に取り込まれ、逆にノードステーシヨン３から送出さ
れるフレーム信号は、送信器３−２から光スイツチ３−
１ｂを介して伝送路２に送り出すようになつている。ま
た光スイツチ３−１はノードステーシヨン３が異常の場
合には、伝送路２からフレーム信号を取り込まずにノー
ドステーシヨン３をバイパスさせる回路を具えている。
前記受信器３−３によつて受信されたフレーム信号は、
多重化分離装置３−５において各伝送チヤンネルＣＨ１
〜ＣＨ１５毎の直列信号に分離されるようになつてい
る。即ち、前記受信器３−３と多重化分離装置３−５は
第４図に示すような構成となつており、光スイツチ３−
１ａからのフレーム信号は超高速復調素子３−３ａ、Ａ
ＧＣ増幅器３−３ｂ、等化フイルタ３−３ｃ、識別再生
３−３ｄ、符号変換３−３ｅを介して処理された後、多
重分離回路３−５ａに転送されるようになつている。な
お、前記識別再生３−３ｄと多重分離回路３−５ａは、
タイミング抽出３−３ｆによつて抽出されたタイミング
信号にしたがつて、信号処理のタイミングが制御される
ようになつている。多重分離回路３−５ａによつて各チ
ヤンネルＣＨ１〜ＣＨ１５毎に分離された信号は光イン
タフエイス３−５ｂを介して送出されるようになつてい
る。

このようにして分離されてなる統括チヤンネル７のデー
タは回線制御管理装置３−７に送出され、他方個別チヤ
ンネル８の内容は各チヤンネルに対応して設けられる線
を介して多チヤンネル切換スイツチ３−６に送出される
ようになつている。なお、第３図は図を簡単にするた
め、３つの個別チヤンネル８の場合を示している。

回線制御管理装置３−７は、受信した統括チヤンネル７
の内容が計算機１への受信データの場合には，統括チヤ
ンネルインタフエイス３−９を介して計算機１に転送す
るようになつている。計算機１へ転送されたデータの内
容が個別チヤンネル切換えの場合には、回線制御管理装
置３−７を介してチヤンネル切換指令３−１０が多チヤ
ンネル切換スイツチ３−６に出力されるようになつてい
る。この多チヤンネル切換スイツチ３−６は、受信側伝
送路と送信側伝送路の個別チヤンネルCH1〜ＣＨ１５
を、前記切換指令３−１０に応じて切換接続、又は開放
させる機能を有するものであり、第５図に示すような空
間分割スイツチ３−６ａ〜３−６ｂを具えて形成されて
いる。

第５図はある時点における個別チヤンネルの切換え状態
を模式的に示したものである。この例によれば、チヤン
ネルＣＨ１の内容は当該ＮＳＴ３に接続された情報装置
であるフアイル５を宛先とするものであり、多重化分離
装置３−５から転送されたチヤンネルＣＨ１のデータ
を、個別チヤンネルインタフエイス３−８を介して情報
装置であるフアイル５に転送すべく、図示のように空間
スイツチ３−６ａ，３−６ｃの経路が切換えられてい
る。また、チヤンネルＣＨ２のデータは他のＮＳＴ３を
宛先とするものであり、当該ＮＳＴ３に接続された情報
装置に取り込むことなく、バイパスさせて多重化装置３
−４を経由して再び伝送路２に送出すべく空間スイツチ
３−６ａ，３−６ｂの経路が切り換えられている。一
方、チヤンネルＣＨ３のデータは当該ＮＳＴ３及び他の
ＮＳＴ３を宛先とするもの（例えば同報データ）であ
り、当該ＮＳＴ３に接続された情報装置に取り込むと同
時に、バイパスさせて多重化装置３−４を経由して再び
伝送路２に送出すべく空間スイツチ３−６ａ，３−６ｂ
及び３−６ｃの経路が切り換えられている。さらに、当
該ＮＳＴ３に接続されたフアイル５から他の情報装置へ
伝送すべきデータがある場合には、個別チヤンネルイン
タフエイス３−８から転送されるデータを空きチヤンネ
ルＣＨ１に送出すべく、空間分割スイツチ３−６ｄの経
路が切換えられている。このように、多チヤンネル切換
スイツチ３−６はチヤンネル切換指令に基づいて、当該
ＮＳＴ３をバイパスするデータについては、受信側と送
信側の個別チヤンネル８を接続するようにし、取り込む
データについては受信側の個別チヤンネルを個別チヤン
ネルインタフエース３−８に接続するようにし、送信す
るデータについては指定される空きチヤンネルに送出す
るように制御されるようになつている。

多チヤンネル切換スイツチ３−６の送信端から出力され
る送信データは、多重化装置３−４によつて前述したフ
レーム信号に変換され、送信器３−２から光スイツチ３
−１ｂを介して伝送路２に送出されるようになつてい
る。即ち、前記多重化装置３−４と送信器３−２は第６
図に示すような構成となつており、多チヤンネル切換ス
イツチ３−６の送信端に接続された各チヤンネルＣＨ１
〜ＣＨ１５は、光インタフエイス３−４ａを介して多重
化回路３−４ｂに接続されている。この多重化回路３−
４ｂによつて多重化されたフレーム信号３−４ｃはクロ
ツク信号３−４ｄとともに符号変換回路３−２ａに転送
されるようになつている。符号変換回路３−２ａに転送
されたフレーム信号はレーザ変調安定化回路３−２ｂ、
超高速変調半導体レーザ３−２ｃを介して光スイツチ３
−１ｂに転送されるようになつている。また、前記超高
速変調半導体レーザ３−２ｃは図示されてないレーザモ
ニタによつて監視されるようになつている。

上述したように、各ＮＳＴ３においては統括チヤンネル
によつて伝送されてきたデータに基づいて、個別チヤン
ネル８の接続又は開放を行ない、所定のＮＳＴ３間に直
接的な個別チヤンネル８からなる伝送経路を複数形成
し、同一時にデータ伝送を行なえるようにしている。

ここで、凍結チヤンネルのデータ伝送について第７図〜
第８図を用いて説明する。統括チヤンネル７では、周知
のパケツト交換方式によりデータ転送を行ない、各ＮＳ
Ｔ３の相互間で自由に交信できるようにしている。統括
チヤンネル７は前述したように個別チヤンネル８の接
続、開放制御のデータが伝送されることから、任意のＮ
ＳＴ３のデータ転送要求に応じて、ダイナミツクに伝送
チヤンネルを占有させるように制御する必要がある。

第７図はトークン(Token)方式と称されるものであり、
ＮＳＴ・NO.２からＮＳＴ・NO.１にデータを伝送する場
合の例である。図はＮＳＴ・NO.１で統括チヤンネル７
のループを切断し、ループ上に流れるデータの時間的変
化を示しており、符号ＲはＮＳＴの受信側を、Ｔは送信
側を表わしている。図示のように、統括チヤンネル７を
占有してパケツト(Packet)ＰＫＴの送信を許可するフリ
ートークン(Free Token)ＦＴが、常時ループを周回して
おり、送信すべきパケツトＰＫＴを有するＮＳＴ・NO.
２は、これをリザーブトークン(Reserve Token)ＲＴに
書き換え、引き続いてパケツトＰＫＴを送出する。パケ
ツトＰＫＴの送出を完了したときＮＳＴ・NO.２は、フ
リートークンＦＴを送出して他のＮＳＴに統括チヤンネ
ル７の占有を許可するようにしている。

第８図はタイムスロツト(Time Slot)方式と称されるも
のであり、ループ上を一定長のタイムスロツトＴＳの１
つあるいは複数を占有してパケツトＰＫＴの伝送を行な
うものである。第８図はタイムスロツトＴＳが３つの例
を示しており、図示していないがタイムスロツトＴＳの
ヘツダ部分に、そのタイムスロツトＴＳが使用中か空い
ているかの表示信号を付することによつて、占有制御を
行なわせるようにしている。

上記いずれかの方式により統括チヤンネルを介して伝送
されるパケツトＰＴＫ内のデータは、回線制御管理情報
を含んだものである。この回線制御管理情報は、前述し
たように、割り付けた個別チヤンネルＣＨ１〜ＣＨ１５
の番号などのような、通信経路形成に必要な情報からな
つている。例えば、割り当てる個別チヤンネルがない場
合には、送信要求元のＮＳＴにその旨を連絡し、途中ま
で確立した伝送経路を開放し、一定時間後に再び伝送経
路確立の試行を行なわせるような回線制御管理情報から
成つている。伝送経路確立の様子は第９図に示すよう
に、ＮＳＴ３ＴＸからＮＳＴ３RXにデータを送信する場
合、統括チヤンネル７によつて回線制御管理情報がＮＳ
Ｔ３ＴＸから送出される。これに基づいてＮＳＴ３ＲＥ
とNST３ＲＸとが応動し、ＮＳＴ３ＴＸとＮＳＴ３ＲＸ
との間に必要数の個別チヤンネル８の伝送経路が形成さ
れる。この個別チヤンネル８が形成された後それらのＮ
ＳＴ３間におけるデータ伝送が完了するまでその個別チ
ヤンネル８は占有される。同様に他のＮＳＴ３間におい
ても、個別チヤンネル数に応じた専用伝送チヤンネルが
形成され、同一時に複数の情報装置相互間でデータの送
受が行なわれるのである。このようにして形成されたあ
る時点における伝送チヤンネルの概念構成を模式的に第
１０図に示す。第１０図に示すように、統括チヤンネル
７は共通伝送路２に接続されている全てのＮＳＴ３を経
由して確立されており、計算機１間などでの中低速なデ
ータ伝送あるいは、ＮＳＴ３間の個別チヤンネル８を確
立するための回線制御管理情報が伝送される。また、個
別チヤンネル８は図示したように、所望の計算機１とフ
アイル５間あるいは、計算機１とＣＲＴ６間にそれぞれ
個別に確立されていることを示している。

なお、上記実施例においては統括チヤンネル７を個別チ
ヤンネル８と同一のフレーム信号に組み込んだものにつ
いて説明したが、別途統括チヤンネル用としてループ状
伝送路を設けてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、単一の中低速伝
送路中に複数の個別伝送チヤンネルを形成することがで
き、これによつて同一時に複数の情報装置相互間でデー
タ転送することができるとともに、単位時間当りのデー
タ転送量を著るしく増大することができるという効果が
ある。

また、これらの効果によつて、多種の情報を同一時に且
つ高速に伝送することが要求される多元情報伝送システ
ムの実現が容易になり、しかもシステムの性能および効
率が向上されるという効果がある。

また、本発明によれば、画像情報を或るチヤンネルに割
当てた場合、１つのチヤンネルを使うだけで、分散した
ｎ台の画像表示装置に同時に伝送（ブロードキャスト）
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適用された一実施例の情報伝送システ
ムの構成図、第２図は一実施例の伝送フレーム信号構成
図、第３図乃至第６図は一実施例のノードステーシヨン
のブロツク構成図、第７図および第８図は統括チヤンネ
ルのデータ伝送方式を説明するための図、第９図は個別
チヤンネルの経路確立を説明するための図、第１０図は
情報伝送システム全体において確立された伝送チヤンネ
ルを模式的に示した図である。 １……計算機、２……伝送路、３……ノードステーシヨ
ン、５……フアイル、６……ＣＲＴ、７……統括チヤン
ネル、８……個別チヤンネル、３−１……光スイツチ、
３−２……送信器、３−３……受信器、３−４……多重
化装置、３−５……多重化分離装置、３−６……多チヤ
ンネル切換スイツチ、３−７……回線制御管理装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安元 精一 茨城県日立市大みか町５丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 寺田 松昭 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 高橋 正弘 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 山田 満雄 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内 審判の合議体 審判長 平野 雅典 審判官 中村 剛基 審判官 藤内 光武 (56)参考文献 特開 昭54−78907（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−40947（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のデータ伝送装置がループ状の伝送路
   により接続され、各データ伝送装置に接続される情報装
   置相互間で、任意に分割されたチャンネルを使ってデー
   タの送受を行うものにおいて、各データ伝送装置は、伝
   送路から受信する部分に伝送路上の多重化されたチャン
   ネル群を個々のチャンネルに物理的に分離するチャンネ
   ル分割手段と、伝送路へ送信する部分に前記個々に分離
   されたチャンネルを伝送路上へ多重化して出力するため
   のチャンネル多重化手段と、該チャンネル分割手段から
   の入力チャンネル部とチャンネル多重化手段への出力チ
   ャンネル部と該データ伝送装置に接続される情報装置へ
   のデータ出力チャンネル部および当該情報装置からのデ
   ータ入力チャンネル部を有する多チャンネル切替え手段
   とを備え、該多チャンネル切替え手段は、チャンネル分
   割手段からの或る入力チャンネルを該チャンネル多重化
   手段への出力チャンネル部に接続すると同時に、該情報
   装置へのデータの出力チャンネル部に接続する機能を有
   することを特徴としたデータ伝送装置。