JPH0669932A - Ｌａｎ用リピータ装置のプリアンブル復元再生方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】リピータ装置で失われるプリアンブル数を見込
んでプリアンブル長をあらかじめ長く設定しておく必要
をなくし、しかもネットワーク構成の拡張や縮小に対し
ても特に設定変更を必要としない効率的なプリアンブル
長で通信を行うことのできるリピータ装置のプリアンブ
ル復元再生方式を提供することにある。 【構成】媒体１ａからの受信データを一時的にバッファ
するバッファメモリ８ａを有する。このバッファメモリ
８ａはあらかじめプリアンブルをパタン発生部６ａから
セレクタ７ａを介して書き込んでおく。一方、フレーム
５ａが受信されたフレームからプリアンブルパタンの境
界を検出すると、フレーム検出部５ａは検出された境界
以降の受信データをバッファメモリ８ａ上のあらかじめ
書き込まれたプリアンブルパタンの直後に連続的に書き
込むための制御を行う選択信号を生成し、セレクタ７ａ
を制御する。これにより、媒体１ｂにはプリアンブルが
自動的に付加された復元フレームを出力することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はバス型ローカルエリアネ
ットワークのリピータ装置のプリアンブル復元再生方式
に関し、特にリタイミング機能を有するリピータ装置の
プリアンブル復元再生方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のバス型ローカルエリアネ
ットワーク（以下、ＬＡＮと称す）は、リピータ装置が
リタイミング機能を有するときにリピータ装置のなかで
ビット損失を起こすことを見込み、リピータ装置段数分
だけプリアンブルの先頭が欠落しても十分残る長さのプ
リアンブル長を付加するのが一般的である。例えば、Ｉ
ＥＥＥ８０２．３に規定されるようなＣＳＭＡ／ＣＤ方
式、いわゆるＥｔｈｅｒｎｅｔ系統のＬＡＮシステムで
は、衝突検出範囲の規定と関連してネットワークの構成
についてリピータ装置の段数や幹線の伝送路長などネッ
トワークの構成ルールが明確に規定されており、その制
限内で上述した設定が比較的容易に決定できる。

【０００３】また、同じバス型ＬＡＮでも、ＩＥＥＥ８
０２．４に規定されているトークンパッシングバス方式
の場合、ネットワークの規模はトークンを巡回させるの
に要する時間とのトレードオフで決まり、伝送路長やリ
ピータの段数が増加してもネットワークを巡回するトー
クンの巡回周期が増加し且つ伝送遅延時間が増えるだけ
で、システムの論理的動作に矛盾を与えることはない。
つまり、運用においてはトークン巡回の目標時間やトー
クン制御のためのスロット時間を適応させれば良いが、
この方式でリピータ装置を使用する場合、リピータ装置
の段数制限等は、上述した理由で得策でない。従って、
全経路において各リピータ装置で失われるプリアンブル
長を計算し、その最大値を考慮して全端末の受信機で最
小限必要なプリアンブル長を確保できるように、送信側
でつけるプリアンブル長を調整している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したトークンパッ
シングバス方式においてプリアンブル長を設定するため
には、使用される各リピータ装置の失うプリアンブル数
を把握する必要がある。これは、マルチベンダで運用す
る際には各ベンダ間で異なる可能性が高いことや、ネッ
トワークの構成上の全ての経路において最大のものを捜
すといった必要があることから、システム構築上は煩わ
しい作業といえる。

【０００５】また、ネットワークはその性格上システム
の拡張の可能性が比較的多いと考えなければならず、拡
張時にネットワーク経路のリピータ装置段数が増えた場
合、全端末についてプリアンブル長の再設定を必要とす
ることになり、運用上影響が大きい。もし、その拡張を
見込んで十分長いプリアンブル長をあらかじめ設定して
おけば、システム構成上の煩雑さからは解放される。し
かしながら、トークンのデータ部分がわずか２０バイト
足らずであることを考慮すれば、各パケットの必要以上
のプリアンブル増加によるオーバーヘッドが性能を悪化
させる要因となる。すなわち、常時高速にトークンを巡
回している方式においては、性能悪化が著しい。

【０００６】本発明の目的は、かかるリピータ装置で失
われるプリアンブル数を考慮することなく、しかもネッ
トワークの拡張や縮小に対しても効率的なプリアンブル
長を実現できるＬＡＮ用リピータ装置のプリアンブル復
元再生方式を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のＬＡＮ用リピー
タ装置のプリアンブル復元再生方式は、バス型ローカル
エリアネットワークに使用されるリタイミング機能を有
するリピータ装置のプリアンブル復元再生方式におい
て、受信データを一時的にバッファするＦＩＦＯ型のバ
ッファメモリと、あらかじめ適応すべきネットワークで
規定されたプリアンブルパタンを前記バッファメモリ内
にデータとして書き込んでおく手段と、実際に受信され
たデータフレームから前記プリアンブルパタンのビット
パタンの境界を検出する手段と、検出された境界以降の
データフレームを前記バッファメモリにあらかじめ書き
込まれた前記プリアンブルパタンの直後に書き込む手段
とを有して構成される。

【０００８】また、本発明のＬＡＮ用リピータ装置のプ
リアンブル復元再生方式は、バス型ローカルエリアネッ
トワークに使用されるリタイミング機能を有するリピー
タ装置のプリアンブル復元再生方式において、受信され
たデータフレームからプリアンブルパタンのビットパタ
ンの境界を検出する手段と、検出された境界以降のデー
タフレームを一時的にバッファするＦＩＦＯ型のバッフ
ァメモリと、適応すべきネットワークにおいて規定され
た前記プリアンブルパタンを生成するプリアンブルパタ
ン生成手段とを有し、中継する際に前記プリアンブルパ
タン生成手段の発生した信号を送信してから前記バッフ
ァメモリ内の受信データをそれに連続して送信するよう
に構成される。

【０００９】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の一実施例を示すＬＡＮ用リ
ピータ装置のブロック図である。図１に示すように、本
実施例は片側のセグメントの媒体１ａにレシーバ２ａが
接続される。この媒体１ａ上に生起する信号はレシーバ
２ａにより検出・増幅され、クロック抽出部３ａでクロ
ック成分を抽出される。このクロック抽出部３ａでは受
信信号に同期した受信クロックが生成され、デコーダ４
ａに供給される。次に、デコーダ４ａは受信信号をＮＲ
Ｚ信号に復号変換し、フレーム検出部５ａおよびセレク
タ７ａに供給する。一方、フレーム検出部５ａはこれを
監視するために、受信データ入力を検出してセレクタ７
ａを制御する選択信号を発生する。また、セレクタ７ａ
のもう一方の入力にはパタン発生部６ａからのパタン出
力と送信クロック発生部１１の発生する送信クロックを
入力する。前述したフレーム検出部５ａからの選択信号
により、セレクタ７ａは受信信号か、パタン発生部６ａ
の出力かあるいはＯＦＦ信号かのいずれかの信号を選択
出力し、ＦＩＦＯ機能を有するバッファメモリ８ａに一
時蓄積する。しかる後、バッファメモリ８ａの出力は送
出クロック発生部１１からの送信クロックに同期してエ
ンコーダ９ａで符号化され、ドライバ１０ａによって物
理信号に変換されてから逆側のセグメントの媒体１ｂ上
へ出力される。

【００１０】次に、セグメント媒体１ｂから媒体１ａへ
の中継も同様に行われる。すなわち、レシーバ２ｂから
ドライバ１０ｂまでの各回路は前述したレシーバ２ａか
らドライバ１０ａまでの回路と同様に動作する。このた
め、説明は省略する。

【００１１】尚、本実施例ではＩＥＥＥ８０２．４のフ
レームフォーマットで使用されるリピータ装置を想定し
て説明するが、他のフレームフォーマットでも原理的に
同様に実施することが可能である。以下、受信信号のフ
レームフォーマットを説明する。

【００１２】図２（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ図１におけ
るプリアンブルの付加状態を説明するためのフレーム図
である。まず、図２（ａ）に示すように、このフォーマ
ットは受信信号のフレームを表わし、Ｌ１の部分がプリ
アンブルの部分である。通常、この方式では初期状態で
パタン発生部６ａの出力が一定ビット数バッファメモリ
８ａに書き込まれると、アイドル状態に移行する。この
パタン発生部６ａは“１０１０１０…”パタン、つまり
プリアンブルパタンを発生している。また、アイドル状
態で媒体１ａ上からの物理信号がレシーバ２ａに検出さ
れると、中継状態に移行する。この中継状態では、レベ
ル変換された受信信号に基づき、クロック抽出部３ａは
受信信号に同期した受信クロックを生成し、各部に供給
する。この時点の受信信号はクロック成分を含んだ符
号、例えばマンチェスタ符号やＣＭＩ符号が使用されて
いるので、デコーダ４ａは復号変換を行い、ＮＲＺ信号
にしてセレクタ７ａに出力する。同時に、この受信信号
はフレーム検出部５ａにも供給され、フレームの頭につ
いているプリアンブルのビットパタンとマッチングを行
い、プリアンブルデータの境界点を捜す。かかるプリア
ンブルは、“１０１０１０１０…”の羅列であるが、最
初の数ビットが欠落した場合でも“１０”の繰り返しパ
タンが認識されたところでフレームと認識する。このと
き、ビットパタン“１０”をペアと考え、ここを境界と
決める。このフレーム検出部５ａからの選択信号はビッ
トパタンの“１”に同期させて発生させることにする。
つまり、それ以前のパタンはセレクタ７ａの入力切り換
えで捨てられるようにする。これによって、初期状態で
あらかじめ書き込むプリアンブルパタンが“１０１０…
…１０１０”としておけば、バッファメモリ８ａ上で連
結した場合、正しいプリアンブルパタンを復元再生する
ことができる。

【００１３】次に、図２（ｂ）に示すように、前述した
図２（ａ）の受信フレームはクロック抽出やフレーム検
出でプリアンブルの一部をロス（Ｌ３）し、プリアンブ
ル長Ｌ２となる。

【００１４】更に、図２（ｃ）に示すように、ロスによ
りプリアンブル長が短かくなるが、あらかじめバッファ
メモリ８ａ内には長さＬ４の付加プリアンブルパタンを
入れてある。従って、エンコーダ９ａが読みだして送信
するフレームは、プリアンブル長Ｌ５のフレームフォー
マットになる。このバッファメモリ８ａにあらかじめ書
き込む付加プリアンブル長Ｌ４は、このリピータ装置が
ロスする最大のプリアンブルビット数に等しいかそれ以
上である。尚、選択信号は受信データがなくなるまで保
持される。それ故、受信データがなくなると、セレクタ
７ａの出力はＯＦＦとなり、バッファメモリ８ａへの入
力は無くなる。

【００１５】しかるに、エンコーダ９ａによってバッフ
ァメモリ８ａの読みだしが終了してデータが空になる
と、読みだしたデータをドライバ１０ａから送信終了し
た後、リピータ装置は中継状態から初期状態に移行し、
バッファメモリ８ａ上への付加プリアンブルパタンのロ
ードを実行する。もし、この間に受信信号が入ってきて
も、リピータ装置はアイドル状態ではないので無視す
る。尚、初期状態からアイドル状態への移行時には、入
力信号がＯＦＦであることを条件とする。

【００１６】更に、本実施例におけるリピータ装置の媒
体１ａから１ｂへの系統の回路と媒体１ｂから１ａへの
系統の回路とは独立に動作することが可能であり、初期
状態やアイドル状態への移行も独立に行われることを前
提にしているが、全２重動作が必要ない場合には回路を
共通化しても本方式を容易に実現することができる。

【００１７】図３は本発明の他の実施例を示すＬＡＮ用
リピータ装置のブロック図である。図３に示すように、
本実施例は片側のセグメントの媒体１ａにレシーバ２ａ
が接続される。この媒体１ａ上に生起する信号はレシー
バ２ａにより検出・増幅され、クロック抽出部３ａでク
ロック成分を抽出される。このクロック抽出部３ａでは
受信信号に同期した受信クロックが生成され、デコーダ
４ａに供給される。次に、デコーダ４ａは受信信号をＮ
ＡＲＺ信号に復号変換し、プリアンブル検出部１２ａに
供給する。このプリアンブル検出部１２ａはこれを監視
するために、受信データ入力を検出してパタン発生部６
ａをスタートさせ、セレクタ７ａを制御する選択信号を
発生させる。これにより、パタン発生部６ａの出力はエ
ンコーダ９ａに供給される。一方、プリアンブル検出部
１２ａを通過した受信データはＦＩＦＯ機能を有するバ
ッファメモリ８ａに一時蓄積され、パタン発生部６ａが
付加プリアンブル長のパタン発生終了まで待たされる。
しかる後、規定量のパタンがセレクタ７ａを介しエンコ
ーダ９ａに送り込まれると、セレクタ７ａのもう一方の
入力からバッファメモリ８ａに蓄積されていたデータ、
つまり受信データを入力し、選択出力する。このセレク
タ７ａから出力された受信データは送信クロック発生部
１１からの送信クロックに同期しエンコーダ９ａで符号
化され、ドライバ１０ａによって物理信号に変換されて
から逆側のセグメントの媒体１ｂ上へ出力される。ま
た、本実施例も前述した一実施例と同様、セグメント媒
体１ｂから媒体１ａへの中継も同様に行われる。

【００１８】尚、本実施例も前述した一実施例と同様の
フレームフォーマットで使用されるリピータ装置を想定
して説明するが、他のフレームフォーマットでも原理的
に同様に実施することが可能である。以下、受信信号の
フレームフォーマットを説明する。また、この場合も、
図２（ａ）〜（ｃ）を参照する。

【００１９】通常、この方式の場合、レシーバ２ａに信
号を検出するまでの何の動作もせず、レシーバ２ａに受
信信号が検出されると、中継状態に移行する。この中継
状態では、レベル変換された受信信号に基づきクロック
抽出部３ａは受信信号に同期した受信クロックを生成
し、各部に供給する。この時点の受信信号はクロック成
分を含んだ符号、例えばマンチェスタ符号やＣＭＩ符号
が使用されているので、デコーダ４ａで復号変換を行
い、ＮＲＺ信号にしてプリアンブル検出部１２ａに入力
する。このプリアンブル検出部１２ａはフレームの頭に
ついているプリアンブルのビットパタンとパタンマッチ
ングを行い、プリアンブルデータの境界点を捜す。かか
るプリアンブルは、“１０１０１０１０…”の羅列であ
るが、最初の数ビットが欠落した場合でも“１０”の繰
り返しパタンが認識されたところでフレームと認識す
る。このとき、ビットパタン“１０”をペアと考え、こ
こを境界を決める。このフレームとして認識したデータ
の最初のビットパタンが“１０”で始まるところから後
段のバッファメモリ８ａに蓄積する。これにより、パタ
ン発生部６ａの生成する付加プリアンブルを“１０１０
１０…１０”としておけば、セレクタ７ａで切り換えた
とき、エンコーダ９ａには正しいプリアンブルパタンが
復元再生される。

【００２０】図２（ａ）に示す受信フレームは、クロッ
ク抽出やプリアンブル検出でプリアンブルの一部（Ｌ
３）をロスして図２（ｂ）に示すようにプリアンブル長
がＬ１からＬ２となるが、受信データを一時待たせ、パ
タン発生部６ａから図２（ｃ）に示すような長さＬ４の
プリアンブルパタンを挿入するので、エンコーダ９ａが
送信するフレームは図２（ｃ）に示すプリアンブル長Ｌ
５のフレームフォーマットになる。このパタン発生部６
ａから挿入する付加プリアンブル長Ｌ４はこのリピータ
装置がロスする最大のプリアンブルビット数に等しいか
それ以上である。また、バッファメモリ８ａの大きさ
（蓄積ビット数）は付加プリアンブル長Ｌ４と受信／送
信のクロック偏差を吸収するための必要量とから決ま
る。

【００２１】更に、このリピータ装置における媒体１ａ
から１ｂへの系統の回路と媒体１ｂから１ａへの系統の
回路とは独立に動作することが可能であるが、全２重動
作が必要ない場合には、回路を共通化しても本方式を容
易に実現することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のＬＡＮ用
リピータ装置のプリアンブル復元再生方式は、リピータ
装置を通過することによって失うプリアンブルを自動的
に復元再生するので、リピータ装置を何段通してもプリ
アンブル長は減少せず、ネットワーク設計に当たっても
経路で失われるプリアンブル長を考慮する必要がないと
いう効果がある。また、本発明は導入時には容易に最適
なプリアンブル長を決定でき、拡張時にも何の変更もし
なくとも最適なプリアンブル長を維持でき、システムの
性能を効率的に使用できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すＬＡＮ用リピータ装置
のブロック図である。

【図２】図１におけるプリアンブルの付加状態を説明す
るためのフレーム図である。

【図３】本発明の他の実施例を示すＬＡＮ用リピータ装
置のブロック図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ 媒体 ２ａ，２ｂ レシーバ ３ａ，３ｂ クロック抽出部 ４ａ，４ｂ デコーダ ５ａ，５ｂ フレーム検出部 ６ａ，６ｂ パタン発生部 ７ａ，７ｂ セレクタ ８ａ，８ｂ バッファメモリ ９ａ，９ｂ エンコーダ １０ａ，１０ｂ ドライバ １１ 送信クロック発生部 １２ａ，１２ｂ プリアンブル検出部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バス型ローカルエリアネットワークに使
   用されるリタイミング機能を有するリピータ装置のプリ
   アンブル復元再生方式において、受信データを一時的に
   バッファするＦＩＦＯ型のバッファメモリと、あらかじ
   め適応すべきネットワークで規定されたプリアンブルパ
   タンを前記バッファメモリ内にデータとして書き込んで
   おく手段と、実際に受信されたデータフレームから前記
   プリアンブルパタンのビットパタンの境界を検出する手
   段と、検出された境界以降のデータフレームを前記バッ
   ファメモリにあらかじめ書き込まれた前記プリアンブル
   パタンの直後に書き込む手段とを有することを特徴とす
   るＬＡＮ用リピータ装置のプリアンブル復元再生方式。
2. 【請求項２】 バス型ローカルエリアネットワークに使
   用されるリタイミング機能を有するリピータ装置のプリ
   アンブル復元再生方式において、受信されたデータフレ
   ームからプリアンブルパタンのビットパタンの境界を検
   出する手段と、検出された境界以降のデータフレームを
   一時的にバッファするＦＩＦＯ型のバッファメモリと、
   適応すべきネットワークにおいて規定された前記プリア
   ンブルパタンを生成するプリアンブルパタン生成手段と
   を有し、中継する際に前記プリアンブルパタン生成手段
   の発生した信号を送信してから前記バッファメモリ内の
   受信データをそれに連続して送信することを特徴とする
   ＬＡＮ用リピータ装置のプリアンブル復元再生方式。